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基础课时案18DNA的结构及基因的本质,2016备考最新考纲1DNA分子结构的主要特点()。2.基因的概念()。,一、DNA分子的结构1图解DNA分子结构,DNA分子结构的“五四三二一”,2DNA分子特征(1)稳定性：磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧构成基本骨架。(2)多样性：碱基对多种多样的排列顺序，如某DNA分子中有n个碱基对，则排列顺序有种(其中n代表碱基对数)(3)特异性：每种DNA分子都有特定的，代表了特定的遗传信息。,4n,碱基对排列顺序,3判断下列有关DNA分子结构的叙述(1)富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立也作出了巨大的贡献(2014江苏，4C)()(2)DNA分子由4种脱氧核苷酸组成()(3)磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA的基本骨架(),(4)DNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的()(5)双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数()(6)分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同()(7)沃森和克里克研究DNA分子的结构时，运用了构建物理模型的方法(),(8)嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8),深度思考1图为某同学在学习了DNA分子的结构后画的含有两个碱基对的DNA分子片段(其中代表磷酸基团)，下列为几位同学对此图的评价，其中哪位同学的评价较合理？,甲认为该图没有什么物质和结构上的错误乙认为该图至少有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖、U应改为T，DNA单链中脱氧核苷酸的磷酸基团应与相邻脱氧核苷酸3碳上的羟基脱水形成磷酸二酯键丙认为如果他画的是双链RNA分子，则该图就是正确的提示该同学要画的为DNA分子结构图，图中的错误有：五碳糖应为脱氧核糖；碱基不能含尿嘧啶(U)；磷酸与磷酸之间无化学键的连接，磷酸应与脱氧核糖交替连接，故乙同学评价较合理。,2.不同生物，其DNA分子是否相同？同一生物不同细胞其DNA是否相同？在不同DNA分子中下列哪一项具特异性？A/TAG/TCAT/GCAC/TGG/C提示不同生物，其DNA分子各不相同，同一生物不同细胞，其DNA分子相同，中，只有具特异性，其余各项均不具特异性。,二、基因的本质1观察下面的基因关系图，填充相关内容,2观察下面图1、图2，回答相关内容,(1)据图1分析得出基因与染色体的关系是：基因在染色体上呈排列。染色体由DNA和蛋白质构成，一个DNA上有个基因，构成基因的碱基数(填“大于”或“小于”或“等于”)DNA分子的碱基总数。基因的本质是有的DNA片段。遗传信息蕴藏在的排列顺序之中。(2)将代表下列结构的字母填入图2中的相应横线上a染色体bDNAc基因d脱氧核苷酸,线性,许多,小于,遗传效应,4种碱基,3基因的基本功能遗传信息的；遗传信息的。,传递,表达,考点一DNA分子的结构及相关计算典例引领【典例1】如图是人体细胞中某DNA结构示意图。有关叙述正确的是(),A图中“X”代表磷酸基，“A”代表腺苷BDNA复制时，图中“N”键首先全部断开CDNA转录时，需要Taq酶、解旋酶等催化DDNA聚合酶和DNA连接酶都能催化“M”键的形成解析图中X为磷酸基，A为腺嘌呤；DNA复制时，边解旋边复制；Taq酶用于PCR技术中，DNA转录时用的酶是RNA聚合酶；图中M键为磷酸二酯键，DNA聚合酶和DNA连接酶都能催化磷酸二酯键的形成。答案D,欲使磷酸二酯键断裂，可使用核酸水解酶或限制性内切酶；DNA解旋酶可使氢键断裂，PCR技术中可采用90以上高温使氢键断裂。,【典例2】(2014山东理综，5)某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是(),解析根据DNA分子的结构特点可知，若DNA分子双链中(AT)/(CG)的比值均为m，则每条链中(AT)/(CG)比值为m，由此可判断C正确、D错误；DNA分子中(AC)/(TG)1，而每条链中的(AC)/(TG)不能确定，两条链中(AC)/(TG)的比值互为倒数，故A、B错误。答案C,必须关注的DNA分子结构的5个关键点(1)DNA分子的特异性是由碱基对的排列顺序决定的而不是由配对方式决定的，配对方式只有两种AT、CG。(2)并不是所有的脱氧核糖都连两个磷酸基团，两条链各有一个3端的脱氧核糖连一个磷酸基团。,(3)双螺旋结构并不是固定不变的，复制和转录过程中会发生解旋。(4)每条脱氧核苷酸链上都只有一个游离的磷酸基，因此DNA分子中含有2个游离的磷酸基。(5)在DNA分子中，A与T分子数相等，G与C分子数相等，但AT的量不一定等于GC的量，后者恰恰反映了DNA分子的特异性。,跟进题组1下列能正确表示DNA片段的示意图是(),解析DNA通常为双链结构，由含有A、T、C、G四种碱基的脱氧核苷酸组成。A与T配对，之间有两个氢键；G与C配对，之间有三个氢键。DNA分子的两条链反向平行。答案D,2在一个双链DNA分子中，碱基总数为m，腺嘌呤碱基数为n，G与C之间形成3个氢键，A与T之间形成2个氢键。则下列有关叙述正确的是()脱氧核苷酸数磷酸数碱基总数m碱基之间的氢键数为(3m2n)/2一条链中AT的数量为nG的数量为mnABCD,解析每个脱氧核苷酸中含一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基，故中的等量关系正确；对于，因G与C之间形成3个氢键，A与T之间形成2个氢键，故氢键数为2n3(m2n)/2(3m2n)/2；因两条链中AT的总量为2n，故一条链中AT的数量应为n；中计算G的数量有误，应为(m2n)/2(m/2)n。答案D,3(2014中山统考)如图表示某生物的DNA分子结构的片段，下列叙述正确的是(),A双螺旋结构以及碱基间的氢键使DNA分子具有较强的特异性BDNA的一条单链上相邻碱基之间以氢键连接C若左链中的G发生突变，不一定引起该生物性状的改变D对于任意双链DNA而言，(AC)/(TG)K在每条链都成立,解析由于DNA分子具有特定的脱氧核苷酸(或碱基)的排列顺序，因此DNA分子具有特异性；DNA的一条单链上相邻碱基之间靠“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接；若左链中的G发生突变，由于密码子具有简并性(或该链不是用于转录的模板链)等诸多原因，因此不一定会引起该生物性状的改变；对于任意双链的DNA而言，在其中一条链中(AC)/(TG)K，则在另一条链中(AC)/(TG)1/K。答案C,规律四：在双链DNA及其转录的RNA之间有下列关系，设双链DNA中a链的碱基为A1、T1、C1、G1，b链的碱基为A2、T2、C2、G2，则A1T1A2T2RNA分子中(AU)(1/2)DNA双链中的(AT)；G1C1G2C2RNA分子中(GC)(1/2)DNA双链中的(GC)。,特别提醒DNA分子中的其他数量关系(1)DNA分子中，脱氧核苷酸数脱氧核糖数磷酸数含氮碱基数1111。(2)配对的碱基，A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3个氢键，CG对占比例越大，DNA结构越稳定。(3)由2n个脱氧核苷酸形成双链DNA分子过程中，可产生H2O分子数为(n1)(n1)2n2。,考点二基因的本质典例引领【典例1】下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是()A基因一定位于染色体上B基因在染色体上呈线性排列C四种脱氧核苷酸的数目和排列顺序决定了基因的多样性和特异性D一条染色体上含有1个或2个DNA分子,解析基因是具有遗传效应的DNA片段，DNA不一定位于染色体上，因此基因不一定位于染色体上，故A错误；多个基因位于同一条染色体上，基因在染色体上呈线性排列，故B正确；不同基因中脱氧核苷酸的数目和排列顺序不同，基因具有多样性，而每一个基因中脱氧核苷酸的数目和排列顺序是特定的，因此基因又具有特异性，故C正确；没有复制的每条染色体含有1个DNA分子，复制后的每条染色体含有2条染色单体，每条染色单体含有1个DNA分子，故D正确。答案A,【典例2】(经典高考题)下列哪一项不是基因具有“遗传效应”的含义()A能控制一种生物性状的表现B能控制一种蛋白质的生物合成C能在蛋白质合成中决定一个氨基酸的位置D能转录一种信使RNA,解析基因是有遗传效应的DNA片段，是指基因能控制或决定生物外观的某种性状，即通过转录形成mRNA，进而mRNA翻译成一定的蛋白质，体现生物某一方面的生命活动(性状)。一个基因并不只是决定一个氨基酸的位置，一个氨基酸是由mRNA上的一个密码子直接决定的。答案C,思维发散针对基因的本质下面两种描述中哪一个更严谨？为什么？基因是“有遗传效应的DNA片段”基因是“有遗传效应的核酸片段”提示第种描述更严谨，因为在无DNA的生物中，其基因应为有遗传效应的“RNA”片段。,1不是所有DNA片段都是基因，基因不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将不同的基因分割开的。2不同DNA分子间的“共性”与“个性”(1)AT、GC及“任意两个不互补的碱基之和”在不同双链DNA分子中恒等，无“种的特异性”，即所有双链DNA分子均相同，这是所有双链DNA分子的共性。(2)互补碱基所占的比例随DNA分子不同而具有“种的特异性”，这正是DNA分子多样性和特异性的原因之一。,跟进题组1科学研究发现，小鼠体内HMIGIC基因与肥胖直接相关。具有HMIGIC基因缺陷的实验小鼠与作为对照的正常小鼠，吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对照组小鼠变得十分肥胖，而具有HMIGIC基因缺陷的实验小鼠体重仍然保持正常，说明()A基因在DNA上B基因在染色体上C基因具有遗传效应DDNA具有遗传效应,解析正常小鼠吃高脂肪食物会变得肥胖，而具有HMIGIC基因缺陷的小鼠吃同样多的高脂肪食物体重仍保持正常，这说明肥胖由基因控制，从而得出基因能够控制性状，具有遗传效应。答案C,2如图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图，有关叙述正确的是()AR基因中的全部脱氧核苷酸序列都能编码蛋白质BR、S、N、O互为非等位基因C果蝇的每个基因都是由成百上千个核糖核苷酸组成的D每个基因中有一个碱基对的替换，都会引起生物性状的改变,解析R基因中的全部脱氧核苷酸序列不一定都能编码蛋白质，如非编码区和内含子不能编码蛋白质；R、S、N、O控制果蝇不同的性状，互为非等位基因；基因的基本组成单位是脱氧核苷酸；由于密码子具有简并性，基因中有一个碱基对的替换，不一定会引起生物性状的改变。答案B,
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