2022年人教版生物高考總復(fù)習(xí)第一部分考點(diǎn)復(fù)習(xí)指導(dǎo)第六單元 第2課DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制和基因的本質(zhì)

第2課DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制和基因的本質(zhì)

【課標(biāo)要求】

1.概述多數(shù)生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上。

2.概述DNA分子是由四種脫氧核甘酸構(gòu)成，通常有兩條堿基互補(bǔ)配對(duì)的反向平行長(zhǎng)鏈形成雙

螺旋結(jié)構(gòu)，堿基的排列順序編碼了遺傳信息。

3.概述DNA分子通過半保留方式進(jìn)行復(fù)制。

【素養(yǎng)目標(biāo)】

1.構(gòu)建DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，闡明DNA分子作為遺傳物質(zhì)所具有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，闡明DNA

分子通過復(fù)制傳遞遺傳信息。(生命觀念)

2.掌握DNA復(fù)制過程，歸納DNA復(fù)制過程中相關(guān)數(shù)量計(jì)算，提高邏輯分析和計(jì)算能力；分析

相關(guān)資料，得出基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。(科學(xué)思維)

3.運(yùn)用假說一演繹法探究DNA分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制。(科學(xué)探究)

o=—、生千知誦?多推e查/—z

-------主干?梳理與辨析-------

一、DNA的結(jié)構(gòu)

1.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建：

(1)構(gòu)建者：沃森和克里克。

(2)構(gòu)建過程：

威爾金斯和富蘭克林DNA的結(jié)構(gòu)單位：4種脫氧核甘酸，

提供的DNA衍射圖譜分別含有A,1、C_、色四種堿基

沃森和克里克推算出DNA分子呈螺旋結(jié)構(gòu)

嘗試建［雙螺旋

立模型I三螺旋

I

失敗,一［查哥夫提出DNA分

］/1子中A=T,G=C

重新構(gòu)建模型：LtA與重配對(duì)，G與S配對(duì)

F

形成DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型

2.DNA的結(jié)構(gòu):

(1)圖示：

一條脫輒核昔酸鏈

3:5一磷酸二酯鍵

脫軌核糖當(dāng)［A：腺喋吟聚合成

磷酸%S口《T：胸腺喀咤一

1C：胞喀哇

3,2'

-Q：鳥噂吟

脫氧核甘酸

DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)DNA雙鏈平面結(jié)構(gòu)

（2）解讀。

①DNA是由兩條單鏈組成的，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。

②DNA中的脫氧核糖和磷酸交替連接,排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)。

③兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對(duì)，并且堿基配對(duì)具有一定規(guī)律：A（腺喋吟）一定與

T（胸腺喀咤）配對(duì)，G（鳥喋吟）一定與C（胞喀咤）配對(duì)。

思考辨析

1.沃森和克里克研究DNA分子的結(jié)構(gòu)時(shí)，運(yùn)用了構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的方法。（X）

分析：沃森和克里克運(yùn)用了構(gòu)建物理模型的方法。

2.DNA分子中的每個(gè)磷酸均連接著一個(gè)脫氧核糖。（X）

分析：DNA分子中的每個(gè)磷酸均連接著一個(gè)或兩個(gè)脫氧核糖。

3.雙鏈DNA分子中喋吟數(shù)等于口密咤數(shù)。（J）

4.喋吟堿基與嚓噬堿基的結(jié)合保證了DNA分子空間結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定。（J）

5.DNA分子中（A+T）/（C+G）的值越大，該分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性越低。（J）

二、DNA的復(fù)制

1.對(duì)DNA的復(fù)制的推測(cè)及證據(jù)：

（1）方式推測(cè)：沃森和克里克提出遺傳物質(zhì)自我復(fù)制的假說：DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制。也

有人提出全保留復(fù)制的假說。

（2）實(shí)驗(yàn)證據(jù)。

①實(shí)驗(yàn)方法：同位素標(biāo)記技術(shù)和離心技術(shù)。

②實(shí)驗(yàn)原理：含15N的雙鏈DNA密度大，含“N的雙鏈DNA密度小，一條鏈含“N、一條鏈含15N

的雙鏈DNA密度居中。

③實(shí)驗(yàn)假設(shè)：DNA以半保留的方式復(fù)制。

④實(shí)驗(yàn)預(yù)期：離心后應(yīng)出現(xiàn)3條DNA帶。重帶（密度最大）：兩條鏈都為‘％標(biāo)記的親代雙鏈

DNA；中帶（密度居中）：一條鏈為"N標(biāo)記，另一條鏈為,％標(biāo)記的子代雙鏈DNA；輕帶（密度

最?。簝蓷l鏈都為"N標(biāo)記的子代雙鏈DNA。

⑤實(shí)驗(yàn)過程:

大腸桿菌在含"NHaCl的培養(yǎng)

液中生長(zhǎng)若干代.使DNA雙

鏈被充分標(biāo)記

轉(zhuǎn)移到含“NHQ的培養(yǎng)液中

（a）親代（b）細(xì)胞（c）細(xì)胞

再分裂一次

一

■

?□)

⑥過程分析。

a.立即取出：提取DNA一離心一全部重帶。

b.細(xì)胞分裂一次（即細(xì)菌繁殖一代）取出：提取DNA~離心一全部中帶。

c.細(xì)胞再分裂一次（即細(xì)菌繁殖兩代）取出：提取DNA一離心一L2輕帶、1/2中帶。

⑦實(shí)驗(yàn)結(jié)論：DNA的復(fù)制是以半保留的方式進(jìn)行的。

2.DNA復(fù)制的過程：

（1）時(shí)間：細(xì)胞分裂前的圓期。即有絲分裂前的間期和減數(shù)分裂前的間期。

（2）場(chǎng)所：

①真核生物：主要在細(xì)胞核內(nèi),線粒體和葉綠體也可以進(jìn)行。

②原核生物：主要在擬核。

③DNA病毒：活的宿主細(xì)胞內(nèi)。

（3）復(fù)制過程:

?需要細(xì)胞提供能量

需要:解旋陣的作用每條新鏈與

其對(duì)應(yīng)的模

結(jié)果：斷裂氫

板鏈盤繞成

.鍵,解開雙鏈

雙螺旋結(jié)構(gòu)

合成子-鏈

一原則：堿基互補(bǔ)配對(duì)原則

（A-T、T-A、G-C、C-G）

一方向：5，-端一3，-端

（4）復(fù)制結(jié)果：形成兩個(gè)完全相同的DNA。

（5）準(zhǔn)確復(fù)制的原因：

①DNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu),為復(fù)制提供了精確的模板。

②通過堿基互補(bǔ)配對(duì),保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。

⑹意義：將遺傳信息從親代傳給子代,保持了遺傳信息的連續(xù)性。

思考辨析

1.植物細(xì)胞的線粒體和葉綠體中均可發(fā)生DNA的復(fù)制。（J）

2.真核生物DNA分子復(fù)制過程需要解旋酶和能量。（J）

3.DNA分子復(fù)制過程中的解旋在細(xì)胞核中進(jìn)行，復(fù)制在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行。（X）

分析：均主要在細(xì)胞核中進(jìn)行。

4.DNA復(fù)制時(shí)，兩條脫氧核甘酸鏈均可作為模板。（J）

三、DNA通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段

1.DNA片段中的遺傳信息：

⑴遺傳信息：蘊(yùn)藏在4種堿基的排列順序之中。

（2）特點(diǎn)。

①多樣性：堿基排列順序的千變?nèi)f化。

②特異性：每一個(gè)DNA分子的堿基有特定的排列順序。

(3)意義:

DNA分子的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。

2.基因：通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。有些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,對(duì)這類病毒而言，基

因就是有遺傳效應(yīng)的RNA片段。

思考辨析

1.第一個(gè)把遺傳物質(zhì)設(shè)定為一種信息分子，提出遺傳是遺傳信息的復(fù)制、傳遞與表達(dá)的科學(xué)

家是量子物理學(xué)的奠基人薛定謗。(V)

2.每個(gè)人的DNA都不完全相同，因此DNA也可以像指紋一樣用來識(shí)別身份。(J)

3.堿基序列的多樣性構(gòu)成DNA分子的多樣性，DNA分子因而能夠儲(chǔ)存大量的遺傳信息。(V)

------教材?挖掘與延伸------

1.探究延伸(必修2P51探究?實(shí)踐)：DNA只含有4種脫氧核昔酸，能夠儲(chǔ)存足夠量的遺傳

信息的原因是構(gòu)成DNA的4種脫氧核昔酸的數(shù)目成千上萬，脫氧核甘酸的排列順序千差萬別o

2.資料延伸(必修2P52《DNA指紋技術(shù)》)：

DNA指紋技術(shù)正發(fā)揮著越來越重要的作用，在親子鑒定、偵查罪犯等方面是目前最為可靠的

鑒定技術(shù)。

思考：

(1)如圖為通過提取某小孩和其母親以及待測(cè)定的三位男性的DNA并進(jìn)行DNA指紋鑒定的部分

結(jié)果。則該小孩真正的生物學(xué)父親是誰？試分析原因。

母親孩rABC

1_____1i:

1____11____1

i_____?

1____1i______i

提示：Bo孩子的DNA指紋圖一部分與母親的DNA指紋圖相同，另一部分應(yīng)該與父親的DNA指

紋圖相同，所以孩子真正的生物學(xué)父親是B。

(2)為什么用DNA做親子鑒定，而不用RNA?

提示：DNA是人類的遺傳物質(zhì)。

o..—、高頻考點(diǎn)?通法密道,--o

★考點(diǎn)1DNA的結(jié)構(gòu)

一核心?歸納與整合一

1.DNA結(jié)構(gòu)解讀:

圖2

（1）由圖1可解讀以下信息。

一每個(gè)DNA分子片段中.游離磷酸基團(tuán)有2個(gè)

①呼|A-T堿基對(duì)有2個(gè)公健.（堿基對(duì)有3個(gè)

I關(guān)系I氫鍵

L脫氧核糖數(shù)=磷酸數(shù)=含氮堿基數(shù)

單鏈中相鄰堿基:通過脫氧核糖一磷酸一脫

②網(wǎng)J氧核糖連接

-1關(guān)系互補(bǔ)不中相鄰堿基:通過氫鍵連接

「氫鍵:連接互補(bǔ)鏈中相鄰堿基的化學(xué)鍵

③叫

健磷酸二酯鍵：連接單鏈中相鄰兩個(gè)脫氧核

件酸的化學(xué)健

脫氧核糖上與堿基相連的碳叫作1'-C.與

磷酸基團(tuán)相連的碳叫作5'-C

DNA的一條單鏈具有兩個(gè)末端,一端有一個(gè)

方向

④一—游離的磷酸基團(tuán).這一端稱作5'端,另一端

性

有一個(gè)羥基（一（）H）.稱作3'端

DNA的兩條單鏈走向相反.從雙鏈的一端起

一始,一條單鏈?zhǔn)菑?'端到3'端，另一條單鏈

則是從3'端到5'端

⑵圖2是圖1的簡(jiǎn)化形式，其中①是磷酸二酯鍵，②是氫鍵。解旋酶作用于②部位，DNA聚

合酶、限制性內(nèi)切核酸酶和DNA連接酶作用于①部位。

2.DNA結(jié)構(gòu)中的相關(guān)計(jì)算（注意是單鏈還是雙鏈，堿基對(duì)數(shù)還是堿基個(gè)數(shù)）:

（1）涉及DNA單鏈堿基計(jì)算的3個(gè)解題步驟：

繪DNA分子模式圖(如

上圖)

在圖中標(biāo)出已知和所求

的堿基

結(jié)合上述規(guī)律分析計(jì)算

(2)以DNA雙鏈為研究對(duì)象時(shí)堿基數(shù)量的關(guān)系：

①A、T、G、C的關(guān)系：A=T,G=Co

②DNA雙鏈中，兩個(gè)不互補(bǔ)的堿基之和相等，并為堿基總數(shù)的1/2,即(A+G)=(T+C)=(A

+C)=(T+G)=1/2X堿基總數(shù)。

③非互補(bǔ)堿基和之比等于1：(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=1o

典題?剖析與精練

9典題不范.

(2021?北京等級(jí)考)酵量菌①的DNA中堿基也直鈣，關(guān)于酵母菌核酸的敘述錯(cuò)誤的是()

A.DNA復(fù)制后A約占32%

B.DNA中C約占18%

C.DNA中(A+G7CT+C)1?：1

D.RNA中U約占32%

【題眼破譯】提升信息轉(zhuǎn)化能力

信息轉(zhuǎn)化信息(對(duì)接問題)

信息①酵母菌是真核生物，遺傳物質(zhì)是雙鏈DNA

信息②A約占32%,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則推導(dǎo)其他堿基的含量

信息③DNA雙鏈中，由于A=T,G=C,所以(A+G)/(T+C)=1

【解析】選D。酵母菌DNA是雙鏈結(jié)構(gòu)，進(jìn)行半保留復(fù)制，所以復(fù)制后A約占32%A正確；

DNA中A約占32%,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，C約占(1—2X32%)+1/2=18%,B正確；酵母菌

DNA是雙鏈結(jié)構(gòu)，在雙鏈DNA中(A+G)/(T+C)=1,C正確；酵母菌RNA中A、C、G所占比例

未知，U所占比例也不能確定，D錯(cuò)誤。

【變式延伸】提升長(zhǎng)句應(yīng)答能力

在DNA的一條鏈上，(A+G)/(T+C)一般不等于1,理由是一般情況下，在DNA的一條鏈上，

AWT,GWC所以(A+G)/(T+C)一般也不等于1。

9對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練工

1.下列關(guān)于DNA結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是()

A.每個(gè)核糖上均連接著1個(gè)磷酸和1個(gè)堿基

B.每個(gè)DNA分子中堿基數(shù)=磷酸數(shù)=核糖數(shù)

C.T2噬菌體的遺傳物質(zhì)水解產(chǎn)生4種脫氧核甘酸

D.在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中嘴咤數(shù)不等于門票吟數(shù)

【解析】選Co在DNA分子中，一般情況下每個(gè)脫氧核糖上連接2個(gè)磷酸和1個(gè)堿基，A錯(cuò)誤;

每個(gè)DNA分子中堿基數(shù)=磷酸數(shù)=脫氧核糖數(shù)，B錯(cuò)誤；T2噬菌體的遺傳物質(zhì)為DNA,其水

解可產(chǎn)生4種脫氧核甘酸，C正確；在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中喀咤數(shù)等于喋吟數(shù)，D錯(cuò)誤。

2.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)是1953年沃森和克里克發(fā)現(xiàn)的,現(xiàn)已知基因物含有堿基共N個(gè),腺喋吟“個(gè),

具有類似如圖的平面結(jié)構(gòu),下列說法正確的是()

AiTiG|Ci

a????__

b--1---1-----1---1--

TzAzC2G：

A.基因版共有4個(gè)游離的磷酸基團(tuán),氫鍵1.5/VI?〃個(gè)

B.如圖a可以代表基因M,基因必的等位基因加可以用b表示;a鏈含有A的比例最多為2〃N

C.基因必的雙螺旋結(jié)構(gòu),脫氧核糖和磷脂交替排列在外側(cè),構(gòu)成基本骨架

D.基因必和它的等位基因勿含有的堿基數(shù)可以不相等

【解析】選D。本題考查DNA分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和計(jì)算?；?的每一條鏈有1個(gè)游離的磷酸

基團(tuán)，故有2個(gè)游離的磷酸基,氫鍵數(shù)為1.5小〃個(gè),A錯(cuò)誤;基因是由兩條脫氧核昔酸鏈組成的,

圖中a和b共同組成基因M,B錯(cuò)誤;雙螺旋結(jié)構(gòu)中脫氧核糖和磷酸交替連接排列在外側(cè),構(gòu)成

基本骨架,C錯(cuò)誤;等位基因是基因突變產(chǎn)生的，基因突變是指基因中堿基的增添、缺失或替換,

基因"和它的等位基因加的堿基數(shù)或排列順序可以不同,D正確。

【加固訓(xùn)練?拔高】

用卡片構(gòu)建DNA平面結(jié)構(gòu)模型，所提供的卡片類型和數(shù)量如下表所示，以下說法正確的是

()

堿基

卡片類型脫氧核糖磷酸

ATGC

卡片數(shù)量10102332

A.最多可構(gòu)建4種脫氧核甘酸，5個(gè)脫氧核甘酸對(duì)

B.構(gòu)成的雙鏈DNA片段最多有10個(gè)氫鍵

C.DNA中每個(gè)脫氧核糖均與2分子磷酸相連

D.可構(gòu)建4,種不同堿基序列的DNA

【解析】選B。雙鏈DNA分子中，堿基之間的配對(duì)遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，即A—T、C-G,

且配對(duì)堿基的數(shù)目彼此相等，結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知，這些卡片最多可形成2對(duì)A—T堿基對(duì)，2

對(duì)C—G堿基對(duì)，即共形成4個(gè)脫氧核甘酸對(duì)，A和T之間有2個(gè)氫鍵，C和G之間有3個(gè)氫

鍵，因此構(gòu)成的雙鏈DNA片段最多有10個(gè)氫鍵，所以A錯(cuò)誤，B正確；DNA中絕大多數(shù)脫氧

核糖與2分子磷酸相連，只有末端的脫氧核糖與1分子磷酸相連，C錯(cuò)誤；這些卡片可形成2

對(duì)A—T堿基對(duì)，2對(duì)C—G堿基對(duì)，且堿基對(duì)種類和數(shù)目確定，因此可構(gòu)建的DNA種類數(shù)少

于4"種，D錯(cuò)誤。

★考點(diǎn)2DNA的復(fù)制

------核心?歸納與整合-------

1.DNA分子的復(fù)制類型：

(1)如圖為真核生物染色體上DNA分子復(fù)制過程示意圖。

①圖中顯示DNA分子復(fù)制是從多個(gè)起點(diǎn)開始的，但多起點(diǎn)并非同時(shí)進(jìn)行;

②圖中顯示DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的；

③真核生物的這種復(fù)制方式的意義在于提高了復(fù)制速率；

④一個(gè)細(xì)胞周期中每個(gè)起點(diǎn)一般只起始1次。

(2)原核生物DNA復(fù)制通常為單起點(diǎn)，雙向復(fù)制。

2.DNA分子復(fù)制過程中相關(guān)計(jì)算的規(guī)律：

若將雙鏈被l5N標(biāo)記的DNA轉(zhuǎn)移到含,4N的培養(yǎng)基中培

養(yǎng)，復(fù)制次，其結(jié)果如下：

親代“/N|”、

子］代15N|：I4Nl4N：|15N

/\/\

子2代|：：：：：：|

子〃代II::II:……I：I；

'-------Y-------

2"

(l)DNA分子數(shù)分析：

子代DNA分子數(shù)2"

含,5N的DNA分子數(shù)2

含''N的DNA分子數(shù)2"

只含的DNA分子數(shù)2"—2

（2）脫氧核甘酸鏈數(shù)分析:

子代DNA中脫氧核昔酸鏈數(shù)2"+,

含I5N的脫氧核甘酸鏈數(shù)2

含“N的脫氧核甘酸鏈數(shù)2"+1-2

⑶消耗的脫氧核甘酸數(shù)。

①若一親代DNA含有某種脫氧核甘酸/個(gè)，則經(jīng)過〃次復(fù)制需要消耗游離的該脫氧核甘酸為

/X（2"—1）個(gè)。

②若進(jìn)行第〃次復(fù)制，則需消耗游離的該脫氧核甘酸數(shù)為［而義（2"-1）一"X（2i—1）］="X

個(gè)。

------典題?剖析與精練------

。典題示范三二＞

（2021?山東等級(jí)考）利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,將含有基因修飾系統(tǒng)的T—DNA插入到水稻細(xì)胞M的

某條染色體上?,在該修飾系統(tǒng)的作用下，一個(gè)DNA分子單鏈上的一個(gè)C脫去氨基變?yōu)閁②,

脫氨基過程在細(xì)胞M中只發(fā)生一次。將細(xì)胞M培育成植株No下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.N的每一個(gè)細(xì)胞中都含有T—DNA

B.N自交，子一代中含T—DNA的植株占3/4

C.M經(jīng)次有絲分裂后，脫氨基位點(diǎn)為A-U的細(xì)胞占1/2"

D.M經(jīng)3次有絲分裂后，含T—DNA且脫氨基位點(diǎn)為A-T的細(xì)胞占1/2

【題眼破譯】提升信息轉(zhuǎn)化能力

信息轉(zhuǎn)化信息（對(duì)接問題）

T-DNA插入可類比等位基因的A（或+）,未插入的可類比a（或一）。如

信息①插入到一條染色體上，記作Aa（或+一）；插入到兩條染色體上記作

AA（或++）；未插入記作aa（或）

信息②C變U后，注意對(duì)應(yīng)堿基的變化

【解析】選D。N是由細(xì)胞M形成的，在形成過程中沒有DNA的丟失，由于T-DNA插入到水

稻細(xì)胞M的某條染色體上，所以細(xì)胞M含有T—DNA,因此N的每一個(gè)細(xì)胞中都含有T—DNA,

A正確；N植株的一條染色體中含有T—DNA,可以記為十,因此N植株的基因型記為+一，

如果自交，則子代中相關(guān)的基因型為++:+—：一一=1：2：1,有3/4的植株含T—DNA，

B正確；M中只有1個(gè)DNA分子單鏈上的一個(gè)C脫去氨基變?yōu)閁,所以復(fù)制〃次后，產(chǎn)生的

子細(xì)胞有2"個(gè)，但脫氨基位點(diǎn)為A-U的細(xì)胞只有1個(gè)，所以這種細(xì)胞的比例為1/2",C正

確；如果M經(jīng)3次有絲分裂后，形成的子細(xì)胞有8個(gè)，由于細(xì)胞MDNA分子單鏈上的一個(gè)C

脫去氨基變?yōu)閁,所以是G和U配對(duì)，所以復(fù)制3次后，有4個(gè)細(xì)胞脫氨基位點(diǎn)為C—G,3

個(gè)細(xì)胞脫氨基位點(diǎn)為A-T,1個(gè)細(xì)胞脫氨基位點(diǎn)為U-A,因此含T-DNA且脫氨基位點(diǎn)為A

-T的細(xì)胞占3/8,D錯(cuò)誤。

教師專用?【方法規(guī)律】通過畫圖解決〃次復(fù)制后，脫氨基位點(diǎn)的特殊細(xì)胞的比例

U-GDNAU-AA-T

1次U-A、C-G2個(gè)1個(gè)0個(gè)

2次U—A、A—T、C—G、G—C4個(gè)1個(gè)1個(gè)

U—A、A—T、A—T、T—A、C—G、G

3次8個(gè)1個(gè)3個(gè)

-C、C-G、G-C

〃次2"個(gè)1個(gè)2"-1-1個(gè)

【變式延伸】提升長(zhǎng)句應(yīng)答能力

若N與沒有基因修飾的水稻雜交，子一代中含T—DNA的植株占1/2,理由是N植株的一條染

色體中含有T—DNA,可以記為+,因此N植株的基因型記為+一,沒有基因修飾的水稻記作

——，因此雜交子代是1/2+—,1/2——,因此子一代中含T—DNA的植株占1/2。

9對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練工

1.研究發(fā)現(xiàn)rep蛋白可以將DNA雙鏈解旋，結(jié)合蛋白可以和解旋的DNA單鏈結(jié)合，并隨著子

鏈的延伸而與DNA單鏈分離。下列敘述正確的是（）

A.rep蛋白能使A與C、T與G之間的氫鍵斷裂

B.低溫處理DNA分子也可以使DNA雙鏈解旋

C.DNA復(fù)制具有邊解旋邊復(fù)制和半保留復(fù)制的特點(diǎn)

D.結(jié)合蛋白與DNA單鏈結(jié)合不利于DNA新鏈的形成

【解析】選C。因?yàn)閞ep蛋白可以將DNA雙鏈解旋，則rep蛋白應(yīng)為解旋酶，能破壞氫鍵，

DNA雙鏈堿基之間互補(bǔ)配對(duì)原則是A與T配對(duì)，C與G配對(duì)，即rep蛋白可破壞A與T、C與

G之間形成的氫鍵，A錯(cuò)誤；高溫處理DNA分子能使DNA雙鏈解旋，B錯(cuò)誤；DNA復(fù)制的特點(diǎn)

是邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制，C正確；DNA結(jié)合蛋白纏繞在DNA單鏈上，可防止單鏈之間重

新螺旋化，對(duì)DNA新鏈的形成有利，D錯(cuò)誤。

2.如圖為某真核細(xì)胞中DNA復(fù)制過程的模式圖，下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.酶①和酶②均作用于氫鍵

B.該過程的模板鏈?zhǔn)莂、b鏈

C.該過程發(fā)生在細(xì)胞分裂前的間期

D.DNA復(fù)制的特點(diǎn)是半保留復(fù)制

【解析】選A。由題圖可知，酶①（解旋酶）使氫鍵斷裂，而酶②（DNA聚合酶）催化形成磷酸二

酯鍵，A錯(cuò)誤；DNA復(fù)制過程的模板是親代DNA的兩條鏈，即a、b鏈，B正確；DNA復(fù)制過程

發(fā)生在細(xì)胞分裂前的間期，C正確；由題圖可知，新合成的兩個(gè)DNA分子各保留親代DNA分

子的一條鏈，新合成另一條鏈，即DNA復(fù)制的特點(diǎn)是半保留復(fù)制，D正確。

【加固訓(xùn)練?拔高】

在氮源為‘%和”N的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的大腸桿菌，其DNA分子分別為‘%—DNA（相對(duì)分子質(zhì)量為

a）和十一DNA（相對(duì)分子質(zhì)量為扮。將含,5N的親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上，連續(xù)繁

殖兩代（I和H）,用離心方法分離得到的結(jié)果如圖所示。下列對(duì)此實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是

A.I代細(xì)菌DNA分子中兩條鏈都是b,N

B.II代細(xì)菌含"N的DNA分子占全部DNA分子的1/4

C.預(yù)計(jì)III代細(xì)菌DNA分子的平均相對(duì)分子質(zhì)量為（7a+8）/8

D.上述實(shí)驗(yàn)I代一II代的結(jié)果能證明DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制

【解析】選C。I代細(xì)菌DNA分子中一條鏈?zhǔn)恰癗,另一條鏈?zhǔn)亲?，A錯(cuò)誤；II代細(xì)菌含咋的

DNA分子有2個(gè)，占全部（4個(gè)）DNA分子的1/2,B錯(cuò)誤；由于1個(gè)含有''N-DNA分子的相對(duì)

分子質(zhì)量為a,則每條鏈的相對(duì)分子質(zhì)量為a/2；1個(gè)含有"N—DNA分子的相對(duì)分子質(zhì)量為b,

則每條鏈的相對(duì)分子質(zhì)量為8/2。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含“N的培養(yǎng)基上，連續(xù)繁殖三代，

得到8個(gè)DNA分子，這8個(gè)DNA分子共16條鏈，只有2條是含咋的，14條是含項(xiàng)的，因

此總相對(duì)分子質(zhì)量為b/2X2+a/2X14=6+7a,所以每個(gè)DNA分子的平均相對(duì)分子質(zhì)量為（7a

+6）/8,C正確；實(shí)驗(yàn)I代一II代的結(jié)果不能證明DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制，D錯(cuò)誤。

3.下圖表示DNA復(fù)制的過程，結(jié)合圖示判斷，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）

移動(dòng)的方向

A.DNA復(fù)制過程中首先需要解旋酶破壞DNA雙鏈間的氫鍵，使兩條鏈解開

B.DNA分子的復(fù)制具有雙向進(jìn)行的特點(diǎn)，生成的兩條子鏈的方向相反

C.DNA分子的復(fù)制需要DNA聚合酶將單個(gè)脫氧核甘酸連接成DNA片段

D.DNA的兩條子鏈都是連續(xù)合成的

【解析】選D。DNA復(fù)制過程的第一步是解旋，需要用解旋酶破壞DNA雙鏈之間的氫鍵，使兩

條鏈解開，A正確；由題圖可知，DNA的復(fù)制具有雙向進(jìn)行的特點(diǎn)，生成的兩條子鏈的方向相

反，B正確；DNA的復(fù)制需要DNA聚合酶將單個(gè)脫氧核甘酸連接成DNA片段，C正確；由題圖

可知，DNA的兩條子鏈中，前導(dǎo)鏈的合成是連續(xù)的，后隨鏈的合成是不連續(xù)的，D錯(cuò)誤。

★考點(diǎn)3基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段

--------核心?歸納與整合--------

1.全方位理解“基因”：

(1)本質(zhì)上，基因是有遺傳效應(yīng)的DNA(RNA病毒中是RNA)片段。

(2)結(jié)構(gòu)上，基因是含有特定遺傳信息的脫氧核甘酸(RNA病毒中是核糖核甘酸)序列。

⑶功能上，基因是遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。

(4)位置上，基因在染色體上呈線性排列。

2.基因與染色體、DNA、脫氧核昔酸之間的關(guān)系：

①染色體是DNA的主要載體

②一條染色體上含有一個(gè)或兩個(gè)

DNAlDNA分子

①每個(gè)DNA分子上含有多個(gè)基因

②基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段

畫

①每個(gè)基因中含有許多脫氧核昔酸

②脫氧核昔酸的排列順序代表遺傳信息

脫氧彳核昔酸

【高考警示鐘】基因并非只有DNA片段

基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，某些病毒的RNA片段也存在基因。

教師專用?【拓展延伸】原核細(xì)胞、真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)示意圖

(1)原核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)示意圖：

一非編碼區(qū)—；一編碼區(qū)—非編碼區(qū)*

II!!

與RNA聚合1:

酶結(jié)合位點(diǎn)

非編碼區(qū)：不能轉(zhuǎn)錄為信使RNA,不能編碼蛋白質(zhì)。

編碼區(qū)：能轉(zhuǎn)錄為相應(yīng)的信使RNA,進(jìn)而指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，即能夠編碼蛋白質(zhì)。

(2)真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)示意圖：

非編碼區(qū)一:一編碼區(qū)一;一非編碼區(qū)

,I

與RNA聚合：：

酶結(jié)合位點(diǎn)=）外顯子口內(nèi)含子

能夠編碼蛋白質(zhì)的序列叫做外顯子，能轉(zhuǎn)錄進(jìn)而指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成；不能夠編碼蛋白質(zhì)的序列

叫做內(nèi)含子，能轉(zhuǎn)錄為RNA,但相應(yīng)RNA會(huì)被修飾掉，不能編碼出蛋白質(zhì)。

典題?剖析與精練

9典題示范三二

（2021?全國(guó)甲卷）用一段由放射性同位素標(biāo)記的DNA片段可以確定基因在染色體上的位置。

某研究人員使用放射性同位素十①標(biāo)記的脫氧腺昔三磷酸（dATP,某一P.?P0?P「）等材料制

備了DNA片段甲（單鏈），對(duì)W基因在染色體上的位置進(jìn)行了研究，實(shí)驗(yàn)流程的示意圖如下。

染色體

〔樣品曲備J

（DNA片段］漂洗放射性檢測(cè)

甲制備

回答下列問題：

（1）該研究人員在制備32P標(biāo)記的DNA片段甲時(shí)，所用dATP的a位磷酸基團(tuán)中的磷必須是叩,

原因是。

⑵該研究人員以細(xì)胞為材料制備了染色體樣品，在混合操作之前去除了樣品中的RNA分子，

去除RNA分子的目的是o

（3）為了使片段甲能夠通過堿基互補(bǔ)配對(duì)與染色體樣品中的W基因結(jié)合，需要通過某種處理使

樣品中的染色體DNAo

（4）該研究人員在完成上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，又對(duì)動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)某基因的mRNA進(jìn)行了檢測(cè)，在實(shí)

驗(yàn)過程中用某種酶去除了樣品中的DNA,這種酶是0

【題眼破譯】提升信息轉(zhuǎn)化能力

信息轉(zhuǎn)化信息（對(duì)接問題）

信息①32P具有放射性，可以用儀器檢測(cè)到

信息②dATP去掉兩個(gè)磷酸基團(tuán)，剩余的部分是DNA復(fù)制的原料

【答題關(guān)鍵】抓住長(zhǎng)句表述得分點(diǎn)

⑴不可缺少的兩個(gè)信息：①dATP去掉兩個(gè)磷酸基團(tuán)，剩余的部分是DNA復(fù)制的原料；②a

位磷酸基團(tuán)有放射性。

（2）不可缺少的文字：放射性同位素32P標(biāo)記脫氧腺甘三磷酸。

【解析】（l）DNA的單體是四種脫氧核糖核甘酸，一個(gè)脫氧核糖核甘酸中，含有一分子脫氧核

糖，一分子磷酸和一分子含氮堿基。dATP（dA-P.?P。?P,.）中，含有三個(gè)磷酸基團(tuán)，只有在

（3位和Y位的磷酸基團(tuán)脫離后，才能成為合成DNA的原料，因此只有a位磷酸基團(tuán)被32P標(biāo)記,

合成的DNA片段才能被用標(biāo)記。

⑵用DNA片段甲（單鏈），對(duì)W基因在染色體上的位置進(jìn)行研究，用的是DNA分子雜交技術(shù)，

32P標(biāo)記的DNA單鏈會(huì)與W基因的一條鏈互補(bǔ)配對(duì)，形成雜交帶。如果W基因在細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，

所形成的RNA就可能與32P標(biāo)記的DNA單鏈互補(bǔ)配對(duì)，影響對(duì)基因位置的判斷。因此，在混合

操作之前，要先去除樣品中的RNA分子，以排除對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。

（3）利用DNA分子雜交原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，需要先把樣品中的雙鏈DNA解旋為單鏈，體外解旋DNA

可以利用其熱變性原理，當(dāng)*標(biāo)記的DNA單鏈與W基因的單鏈互補(bǔ)配對(duì)后，形成雜交帶，就

可以根據(jù)雜交帶的位置判斷W基因在染色體上的位置。

（4）酶具有專一性，去除DNA,只能選用DNA（水解）酶。

答案：（l）dATP的8位和丫位的磷酸基團(tuán)脫離，剩余的部分是DNA復(fù)制的原料，a位磷酸基

團(tuán)被叩標(biāo)記才能使合成的DNA具有放射性

⑵避免DNA片段甲與RNA發(fā)生互補(bǔ)結(jié)合

（3）雙鏈解開，形成單鏈（4）DNA（水解）酶

9對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練三二

1.下列有關(guān)染色體、DNA、基因、脫氧核甘酸的說法，不正確的是（）

A.基因中4種堿基的排列順序代表著遺傳信息

B.基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，一個(gè)DNA分子上可含有成百上千個(gè)基因

C.一個(gè)基因含有許多個(gè)脫氧核甘酸，基因的特異性是由脫氧核甘酸的排列順序決定的

D.染色體是DNA的主要載體，一條染色體上含有1個(gè)DNA分子

【解析】選D。基因的遺傳信息蘊(yùn)藏在4種堿基的排列順序中，A正確；基因是具有遺傳效應(yīng)

的DNA片段，一個(gè)DNA分子上可含有成百上千個(gè)基因，B正確；一個(gè)基因含有許多個(gè)脫氧核

甘酸，基因的特異性是由脫氧核昔酸的排列順序決定的，C正確；染色體是DNA的主要載體,

一條染色體上不一定只含有一個(gè)DNA分子，在有絲分裂間期DNA復(fù)制后，前期和中期一條染

色體上含有2個(gè)DNA分子，D錯(cuò)誤。

2.通常，基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。下列關(guān)于基因的說法正確的是（）

A.基因只能通過控制蛋白質(zhì)的合成控制生物性狀

B.等位基因的堿基數(shù)目相同但堿基排列順序不同

C.發(fā)生在啟動(dòng)子等非編碼區(qū)的突變不會(huì)影響生物性狀

D.自交時(shí)后代不發(fā)生性狀分離的親本不一定是純合子

【解析】選Do基因除了可以通過控制蛋白質(zhì)的合成控制生物性狀，還可以通過其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物

影響其他基因的表達(dá)控制生物性狀，A錯(cuò)誤；等位基因控制的是相對(duì)性狀，堿基數(shù)目不一定

相同，堿基排列順序也不同，B錯(cuò)誤；發(fā)生在啟動(dòng)子等非編碼區(qū)的基因突變可能影響基因的

表達(dá)，從而影響生物的性狀，C錯(cuò)誤；生物的表型是由環(huán)境和基因共同作用形成的，如果是

受環(huán)境影響導(dǎo)致后代沒有產(chǎn)生性狀分離，則親本不一定為純合子，D正確。

【加固訓(xùn)練?拔高】

1.下圖表示果蠅某一條染色體上幾個(gè)基因，相關(guān)敘述中不正確的是（）

—

紅

黃白

朱

深

棒

殘

寶

眼

身

紅

紅

眼

翅

石

眼

眼

眼

A.觀察圖示可知，基因在染色體上呈線性排列

B.圖示各基因中只有部分脫氧核甘酸序列能編碼蛋白質(zhì)

C.如果含紅寶石眼基因的片段缺失，則說明發(fā)生了基因突變

D.基因中有一個(gè)堿基的替換，不一定會(huì)引起生物性狀的改變

【解析】選C。由圖可知，基因在染色體上呈線性排列，A正確；真核細(xì)胞基因包括編碼區(qū)和

非編碼區(qū)，編碼區(qū)又包括外顯子和內(nèi)含子，其中只有外顯子中的脫氧核甘酸序列能編碼蛋白

質(zhì)，B正確；如果含紅寶石眼基因的片段缺失，則說明發(fā)生了染色體變異（缺失），C錯(cuò)誤；基

因中一個(gè)堿基的替換會(huì)導(dǎo)致基因突變，但由于密碼子的簡(jiǎn)并性等原因，基因突變不一定會(huì)改

變生物的性狀，D正確。

2.DNA指紋技術(shù)廣泛用于刑偵領(lǐng)域。如圖是通過DNA指紋技術(shù)鑒定真兇的實(shí)例。下列相關(guān)說

法錯(cuò)誤的是（）

A.圖示DNA片段是用DNA酶處理獲得的B.同卵雙胎的DNA指紋圖相同

C.DNA指紋技術(shù)的理論依據(jù)是DNA分子的特異性D.圖示中真兇最可能是1

【解析】選A。DNA片段是用限制酶切割DNA分子獲得的，A錯(cuò)誤；DNA指紋技術(shù)的理論依據(jù)

是DNA分子的特異性，世間除了同卵雙胎，DNA指紋都不完全相同，故B、C正確；由圖示很

容易看出真兇最可能是1號(hào)，D正確。

教師專用【拓展延伸】DNA指紋具有的特點(diǎn)

(1)高度的特異性：除非是同卵雙生，否則幾乎不可能有兩個(gè)人的DNA指紋圖完全相同。

(2)穩(wěn)定的遺傳性：DNA是人的遺傳物質(zhì)，是由父母遺傳給子女的。

(3)體細(xì)胞穩(wěn)定性：同一個(gè)人的不同組織，如血液、肌肉等的DNA指紋圖完全一致。

Q、高寺一訓(xùn)?命題時(shí)攜/_Q

------考題體驗(yàn)?悟透------

角度一從生命觀念角度考查DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)展史

1.(2021?廣東選擇考)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的提出是二十世紀(jì)自然科學(xué)的偉大成就之一。下

列研究成果中，為該模型構(gòu)建提供主要依據(jù)的是()

①赫爾希和蔡斯證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)

②富蘭克林等拍攝的DNA分子X射線衍射圖譜

③查哥夫發(fā)現(xiàn)的DNA中喋吟含量與喀咤含量相等

④沃森和克里克提出的DNA半保留復(fù)制機(jī)制

A.①②B.②③C.③④D.①④

突破口：DNA分子是雙螺旋結(jié)構(gòu)。

【解析】選Bo本題以DNA雙螺旋模型的構(gòu)建為載體，考查DNA雙螺旋模型構(gòu)建的科學(xué)史。

赫爾希和蔡斯證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，只能說明DNA是遺傳物質(zhì)，至于DNA的結(jié)構(gòu)如何,

該實(shí)驗(yàn)沒有體現(xiàn)，①不符合題意；DNA的X射線衍射圖譜可以用來推測(cè)DNA分子的結(jié)構(gòu)，因

此，可以為雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建提供依據(jù)，而且是非常重要的依據(jù)，②符合題意；查哥夫

發(fā)現(xiàn)的DNA中喋吟數(shù)等于嗑咤數(shù)，為沃森和克里克得出堿基互補(bǔ)配對(duì)原則提供重要依據(jù)，③

符合題意；DNA半保留復(fù)制是在DNA雙螺旋模型建立之后提出的，④不符合題意。

角度二從生命觀念角度考查DNA的原料

2.(2021?遼寧選擇考)下列有關(guān)細(xì)胞內(nèi)的DNA及其復(fù)制過程的敘述，正確的是()

A.子鏈延伸時(shí)游離的脫氧核甘酸添加到3'端B.子鏈的合成過程不需要引物參與

C.DNA每條鏈的5'端是羥基末端D.DNA聚合酶的作用是打開DNA雙鏈

突破口：DNA復(fù)制時(shí)子鏈延伸的方向。

【解析】選A。子鏈延伸時(shí)沿5'合成，故游離的脫氧核甘酸添加到3,端，A正確；子

鏈的合成過程需要引物參與，B錯(cuò)誤；DNA每條鏈的5'端是磷酸基團(tuán)末端，3'端是羥基末

端，C錯(cuò)誤；解旋酶的作用是打開DNA雙鏈，D錯(cuò)誤。

角度三從科學(xué)思維角度考查DNA復(fù)制的有關(guān)計(jì)算

3.(2021?浙江6月選考)含有100個(gè)堿基對(duì)的一個(gè)DNA分子片段，其中一條鏈的A+T占40%,

它的互補(bǔ)鏈中G與T分別占22%和18%,如果連續(xù)復(fù)制2次，則需游離的胞嗑咤脫氧核糖核首

酸數(shù)量為()

A.240個(gè)B.180個(gè)C.114個(gè)D.90個(gè)

突破口：一條鏈上的A+T的含量與另一條鏈上的A+T的含量及雙鏈上的A+T的含量相等。

【解析】選B。含200個(gè)堿基的DNA分子片段中，一條鏈的A+T占40%,得出該鏈中G+C占

60%,因此整個(gè)DNA分子片段中G+C也占60%,可知C占30隊(duì)即200X30%=60個(gè)。連續(xù)復(fù)

制2次，需C的數(shù)量是的-1)X60=180個(gè)。

教師專用4【方法規(guī)律】堿基計(jì)算規(guī)律

(1)雙鏈DNA分子中互補(bǔ)的堿基數(shù)目相等：即A=T、C=G0

(2)雙鏈DNA分子中任意兩種不互補(bǔ)的堿基數(shù)之和占?jí)A基總數(shù)的50%即：(A+C)%=(T+G)%

=50%；雙鏈DNA分子中兩種不互補(bǔ)的堿基數(shù)之和的比值相等，即(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T

+G)=lo

(3)雙鏈DNA分子中可配對(duì)的堿基數(shù)之和(A+T或G+C)占全部堿基數(shù)的百分比等于其中任意

一條單鏈中該對(duì)堿基數(shù)之和占該單鏈堿基數(shù)的百分比。即(AI+1M=(A2+TJ%=(A+T)/或

(G,+C,)%=(G2+C2)%=(G+C)虬雙鏈DNA分子中(A+T)/(G+C)等于每條單鏈中的(A+T)/(G

+C)o

角度四從科學(xué)思維角度考查DNA復(fù)制的有關(guān)計(jì)算

4.（經(jīng)典考題）現(xiàn)有DNA分子的兩條單鏈均只含有"N（表示為"N"N）的大腸桿菌，若將該大腸

桿菌在含有力的培養(yǎng)基中繁殖兩代，再轉(zhuǎn)到含有"N的培養(yǎng)基中繁殖一代，則理論上DNA分

子的組成類型和比例分別是（）

A.有小狽和"N%兩種，其比例為1：3B.有U和"WN兩種,其比例為1：1

C.有15M'N和1%"N兩種，其比例為3：1D.有WN和噴％兩種,其比例為3：1

突破口：DNA分子半保留復(fù)制。

【解析】選DoDNA分子的兩條單鏈均只含有"N,該大腸桿菌在含有,5N的培養(yǎng)基中繁殖兩代,

I51515

形成4個(gè)DNA,其中2個(gè)DNA為N"'N,另外2個(gè)DNA為NNO再轉(zhuǎn)到含有"'N的培養(yǎng)基中繁

殖一代，DNA為15N14N形成的子代DNA中，1個(gè)DNA為15N14N,另外1個(gè)DNA為UN14N；而DNA為

，5N15N形成的2個(gè)子代DNA都為,5N,4N；因此，理論上DNA分子的組成類型有,5N14N和“N“N兩種,

其比例為3：10

1414

II

NL

1代

14||1515||1514||1515

2代

I4||I4I5||I4I5||I415Hl415Hl415Hl41廣