第2课DNA分子的结构、复制和基因的本质考点一考点一DNADNA分子的结构分子的结构 【必备知识回顾【必备知识回顾】1.DNA1.DNA分子的结构：分子的结构：脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷脱氧核苷脱氧核糖脱氧核糖与磷酸与磷酸氢键氢键A AT TGCGC反向平行反向平行C C、H H、O O、N N、P P2.DNA2.DNA分子的特性：分子的特性：(1)(1)相对稳定性：相对稳定性：DNADNA分子中分子中_交替连交替连接的方式不变，两条链间接的方式不变，两条链间_的方式不变。的方式不变。磷酸和脱氧核糖磷酸和脱氧核糖碱基互补配对碱基互补配对(2)(2)多样性：不同的多样性：不同的DNADNA分子中分子中_数目不同，数目不同，排列顺序多种多样。若某排列顺序多种多样。若某DNADNA分子中有分子中有n n个碱基对，个碱基对，则排列顺序有则排列顺序有_种。种。(3)(3)特异性：每种特异性：每种DNADNA分子都有区别于其他分子都有区别于其他DNADNA分子的分子的特定的特定的_，代表了特定的遗传信息。，代表了特定的遗传信息。脱氧核苷酸脱氧核苷酸4 4n n碱基对排列顺序碱基对排列顺序3.3.碱基互补配对原则及相关计算：碱基互补配对原则及相关计算：DNADNA碱基互补配对原则是指在碱基互补配对原则是指在DNADNA分子形成碱基对时，分子形成碱基对时，A A一定与一定与T T配对，配对，G G一定与一定与C C配对的一一对应关系。推论如配对的一一对应关系。推论如下：下：(1)(1)双链双链DNADNA分子中嘌呤总数与嘧啶总数相等，即分子中嘌呤总数与嘧啶总数相等，即A+G=T+CA+G=T+C。简记：。简记：“DNADNA分子中两个非互补碱基之和是分子中两个非互补碱基之和是DNADNA分子总碱基数的一半分子总碱基数的一半”。(2)(2)在双链在双链DNADNA分子中，互补碱基之和所占比例在任意分子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个一条链及整个DNADNA分子中都相等。分子中都相等。设在双链设在双链DNADNA分子中的一条链上分子中的一条链上A A1 1+T+T1 1=n%=n%，则，则 A A1 1+T+T1 1=A=A2 2+T+T2 2=n%=n%，所以，所以A+T=AA+T=A1 1+A+A2 2+T+T1 1+T+T2 2= =n%= =n%。简记为简记为“配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等等”。(3)(3)双链双链DNADNA分子中，非互补碱基之和所占比例在两条分子中，非互补碱基之和所占比例在两条互补链中互为倒数。互补链中互为倒数。设双链设双链DNADNA分子中，一条链上，分子中，一条链上， =m=m，则则 = =m= =m，互补链中，互补链中 = = 。简记为：简记为：“DNADNA两条互补链中，不配对两碱基之和的两条互补链中，不配对两碱基之和的比值乘积为比值乘积为1 1”。(4)(4)双链双链DNADNA分子中，若分子中，若 =b%=b%，则，则 = %= %。4.4.【教材易漏知识【教材易漏知识】必修必修2 P58 2 P58 “科学科学技术技术社会社会”、P60P60“思维拓展思维拓展”：DNADNA指纹图谱法的基本操作指纹图谱法的基本操作从生物样品中提取从生物样品中提取DNA(DNADNA(DNA一般都有部分的降解一般都有部分的降解) )，可，可运用运用PCRPCR技术扩增出技术扩增出DNADNA片段或者完整的基因组片段或者完整的基因组DNADNA，然，然后将扩增出的后将扩增出的DNADNA用合适的限制酶切成用合适的限制酶切成DNADNA片段，利用片段，利用电泳技术将这些片段按大小分开后，转移至尼龙滤膜电泳技术将这些片段按大小分开后，转移至尼龙滤膜上，然后将已标记的上，然后将已标记的DNADNA探针与膜上具有互补碱基序列探针与膜上具有互补碱基序列的的DNADNA片段杂交，用放射自显影便可获得片段杂交，用放射自显影便可获得DNADNA指纹图谱。指纹图谱。【特别提醒【特别提醒】DNADNA分子结构的四点提醒分子结构的四点提醒(1)DNA(1)DNA初步水解产物是初步水解产物是4 4种脱氧核苷酸，彻底水解产物种脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和是磷酸、脱氧核糖和4 4种含氮碱基。种含氮碱基。(2)(2)相邻的碱基在相邻的碱基在DNADNA分子的一条单链中通过分子的一条单链中通过“脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖”相连接，在相连接，在DNADNA的双链之间的双链之间通过通过“氢键氢键”相连接。相连接。(3)(3)如果已知如果已知A A占双链的比例为占双链的比例为c%c%，则，则A A占单链的比例无占单链的比例无法确定，但是可以求出其最大值为法确定，但是可以求出其最大值为2c%2c%，最小值为，最小值为0 0。(4)(4)不同生物的不同生物的DNADNA分子中互补配对的碱基之和的比值分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即不同，即(A+T)/(C+G)(A+T)/(C+G)的值不同。的值不同。【核心素养提升【核心素养提升】【典例示范【典例示范】(2017(2017海南高考海南高考)DNA)DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内键数目有关。下列关于生物体内DNADNA分子中分子中(A+T)/(G+C)(A+T)/(G+C)与与(A+C)/(G+T)(A+C)/(G+T)两个比值的叙述，正确的两个比值的叙述，正确的是是( () )A.A.碱基序列不同的双链碱基序列不同的双链DNADNA分子，后一比值不同分子，后一比值不同B.B.前一个比值越大，双链前一个比值越大，双链DNADNA分子的稳定性越高分子的稳定性越高C.C.当两个比值相同时，可判断这个当两个比值相同时，可判断这个DNADNA分子是双链分子是双链D.D.经半保留复制得到的经半保留复制得到的DNADNA分子，后一比值等于分子，后一比值等于1 1【素养解读【素养解读】本题主要考查的核心素养是科学思维，本题主要考查的核心素养是科学思维，具体表现在两个角度：具体表现在两个角度：素养角度素养角度具体表现具体表现比较与分类比较与分类B B项考查项考查DNADNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目的关系分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目的关系分析与综合分析与综合A A、C C、D D项考查项考查DNADNA分子的结构特点分子的结构特点【解析【解析】选选D D。双链。双链DNADNA分子中分子中A=TA=T、G=CG=C，因此其，因此其(A+C)/(G+T)=1(A+C)/(G+T)=1，但，但(A+T)/(G+C)(A+T)/(G+C)的值不确定，的值不确定，A A项错误，项错误，D D项正确；由于项正确；由于G G和和C C之间有三个氢键，含有的能量高，之间有三个氢键，含有的能量高，因此因此(A+T)/(G+C)(A+T)/(G+C)的值越小时，双链的值越小时，双链DNADNA分子的稳定性分子的稳定性越高，越高，B B项错误；项错误；(A+T)/(G+C)(A+T)/(G+C)和和(A+C)/(G+T)(A+C)/(G+T)的值相同的值相同时，只能推断出时，只能推断出4 4种碱基数目相同，无法判断出这个种碱基数目相同，无法判断出这个DNADNA分子是双链，分子是双链，C C项错误。项错误。【母题变式【母题变式】变式变式DNADNA分子的特异性分子的特异性为初步确定某新合成为初步确定某新合成RNARNA的模板是宿主的模板是宿主DNADNA还是病毒还是病毒DNADNA，可以通过比较三者的，可以通过比较三者的_(_(碱基比碱基比) )来进行推断。来进行推断。(A+T(A+T或或U)/(G+C)U)/(G+C)分析：分析：双链双链DNADNA分子中，分子中，(A+C)/(G+T)(A+C)/(G+T)的值始终等于的值始终等于1 1，不能体现不能体现DNADNA分子的特异性，而分子的特异性，而(A+T(A+T或或U)/(G+C)U)/(G+C)的值能的值能表现表现DNADNA分子或分子或RNARNA分子的特异性。分子的特异性。【高考角度全练【高考角度全练】角度一角度一 碱基互补配对原则应用碱基互补配对原则应用1.(20181.(2018济南模拟济南模拟)20)20世纪世纪5050年代初，查哥夫对多种年代初，查哥夫对多种生物生物DNADNA做了碱基定量分析，发现做了碱基定量分析，发现(A+T)/(C+G)(A+T)/(C+G)的比值的比值如下表。结合所学知识，你认为能得出的结论是如下表。结合所学知识，你认为能得出的结论是( () )DNADNA来源来源大肠大肠杆菌杆菌小麦小麦鼠鼠猪肝猪肝猪胸腺猪胸腺猪脾猪脾(A+T)/(A+T)/(C+G)(C+G)1.011.011.211.211.211.211.431.431.431.431.431.43A.A.猪的猪的DNADNA结构比大肠杆菌结构比大肠杆菌DNADNA结构更稳定一些结构更稳定一些B.B.小麦和鼠的小麦和鼠的DNADNA所携带的遗传信息相同所携带的遗传信息相同C.C.小麦小麦DNADNA中中(A+T)(A+T)的数量是鼠的数量是鼠DNADNA中中(C+G)(C+G)数量的数量的1.211.21倍倍D.D.同一生物不同组织的同一生物不同组织的DNADNA碱基组成相同碱基组成相同【解析【解析】选选D D。大肠杆菌。大肠杆菌DNADNA中中(A+T)/(C+G)(A+T)/(C+G)的比值小于的比值小于猪的，说明大肠杆菌猪的，说明大肠杆菌DNADNA所含所含C CG G碱基对的比例较高，碱基对的比例较高，而而C CG G碱基对含三个氢键，因此大肠杆菌碱基对含三个氢键，因此大肠杆菌DNADNA稳定性高稳定性高于猪的，故于猪的，故A A项错误；虽然小麦和鼠的项错误；虽然小麦和鼠的(A+T)/(C+G)(A+T)/(C+G)比比值相同，但不能代表二者的碱基序列与数目相同，故值相同，但不能代表二者的碱基序列与数目相同，故B B、C C项错误；同一生物的不同组织所含项错误；同一生物的不同组织所含DNADNA的碱基序列是的碱基序列是相同的，因此相同的，因此DNADNA碱基组成也相同，故碱基组成也相同，故D D项正确。项正确。2.(20142.(2014山东高考山东高考) )某研究小组测定了多个不同双链某研究小组测定了多个不同双链DNADNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNADNA分子的分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNADNA分子中碱分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是基数目比值的关系图，下列正确的是( () )导学号导学号1412012414120124【解题指南【解题指南】解答本题的关键：解答本题的关键：(1)(1)根据碱基互补配对的原则，推出坐标中纵轴与横轴根据碱基互补配对的原则，推出坐标中纵轴与横轴之间的关系。之间的关系。(2)(2)借助特殊值法判断。借助特殊值法判断。【解析【解析】选选C C。本题主要考查对。本题主要考查对DNADNA分子碱基互补配对分子碱基互补配对原则的理解。双链原则的理解。双链DNADNA分子中，分子中，(A+C)/(T+G)(A+C)/(T+G)一定等于一定等于1 1，故，故A A项错误；当一条链中项错误；当一条链中(A(A1 1+C+C1 1)/(T)/(T1 1+G+G1 1)=1)=1时，其互时，其互补链中存在补链中存在(A(A2 2+C+C2 2)/(T)/(T2 2+G+G2 2)=(T)=(T1 1+G+G1 1)/(A)/(A1 1+C+C1 1)=1)=1，B B项错项错误；在误；在DNADNA分子中，存在分子中，存在(A(A1 1+T+T1 1)/(G)/(G1 1+C+C1 1)=)=(A(A2 2+T+T2 2)/(G)/(G2 2+C+C2 2)=(A+T)/(G+C)=(A+T)/(G+C)，故，故C C项正确、项正确、D D项错误。项错误。角度二角度二 DNADNA的结构与特性的结构与特性3.(20183.(2018邢台模拟邢台模拟) )如图表示双链如图表示双链DNADNA分子的结构，有分子的结构，有关叙述正确的是关叙述正确的是 ( () )A.A.表示胸腺嘧啶脱氧核苷酸表示胸腺嘧啶脱氧核苷酸B.B.每个磷酸均连接着两个脱氧核糖每个磷酸均连接着两个脱氧核糖C.DNAC.DNA复制时，解旋酶断裂的是复制时，解旋酶断裂的是处的化学键处的化学键D.D.碱基碱基C C和和G G的比例越大，该的比例越大，该DNADNA片段热稳定性越高片段热稳定性越高【解析【解析】选选D D。由一个脱氧核苷酸的脱氧核糖、胸腺由一个脱氧核苷酸的脱氧核糖、胸腺嘧啶与另一个脱氧核苷酸的磷酸构成，不能表示胸腺嘧啶与另一个脱氧核苷酸的磷酸构成，不能表示胸腺嘧啶脱氧核苷酸，嘧啶脱氧核苷酸，A A错误；位于每条链首端的磷酸只连错误；位于每条链首端的磷酸只连接着一个脱氧核糖，接着一个脱氧核糖，B B错误；错误；DNADNA复制时，解旋酶断裂复制时，解旋酶断裂的是的是处的氢键，处的氢键，C C错误；含有氢键数量越多，双链错误；含有氢键数量越多，双链DNADNA分子的热稳定性越高，在一个双链分子的热稳定性越高，在一个双链DNADNA分子中，分子中，碱基对碱基对G G与与C C之间有三个氢键，之间有三个氢键，A A与与T T之间有两个氢键，之间有两个氢键，因此碱基因此碱基C C和和G G的比例越大，的比例越大，DNADNA片段热稳定性越高，片段热稳定性越高，D D正确。正确。【易错提醒【易错提醒】(1)(1)分析分析DNADNA结构模式图要从点结构模式图要从点( (脱氧核苷酸脱氧核苷酸) )、线、线( (脱氧脱氧核苷酸链核苷酸链) )、面、面(DNA(DNA平面结构平面结构) )和体和体( (双螺旋结构双螺旋结构) )四个四个层次分析。层次分析。(2)(2)解答此类问题时要明确相邻碱基间的连接方式、碱解答此类问题时要明确相邻碱基间的连接方式、碱基对与氢键的数量关系等方面的知识。基对与氢键的数量关系等方面的知识。【加固训练【加固训练】1.(20181.(2018天津模拟天津模拟) )已知某已知某DNADNA分子中，分子中，G G与与C C之和占全之和占全部碱基总数的部碱基总数的35.8%35.8%，其中一条，其中一条(链链) )子链中子链中T T与与C C分别分别占该链碱基总数的占该链碱基总数的32.9%32.9%和和17.1%17.1%，则在，则在链的互补链链的互补链(链链) )中，中，T T和和C C分别占分别占(链链) )碱基总数的碱基总数的 ( () )A.32.9%A.32.9%和和17.1%17.1% B.31.3%B.31.3%和和18.7%18.7%C.18.7%C.18.7%和和31.3%31.3%D.17.1%D.17.1%和和32.9%32.9%【解析【解析】选选B B。由于整个。由于整个DNADNA分子中分子中G+C=35.8%G+C=35.8%，则每条，则每条链中链中G+C=35.8%G+C=35.8%，A+T=64.2%A+T=64.2%；由于；由于链中链中T T与与C C分别占分别占链碱基总数的链碱基总数的32.9%32.9%和和17.1%17.1%，由此可以求出，由此可以求出链中链中G=18.7%G=18.7%、A=31.3%A=31.3%，则其互补链，则其互补链链中链中T T和和C C分别占分别占链碱基总数的链碱基总数的31.3%31.3%和和18.7%18.7%。2.(20182.(2018福州模拟福州模拟) )一对同源染色体上的一对同源染色体上的DNADNA分子之间分子之间一般不同的是一般不同的是 ( () )A.A.相邻核苷酸之间的连接方式相邻核苷酸之间的连接方式B.B.碱基种类碱基种类C.(A+G)/(T+C)C.(A+G)/(T+C)的比值的比值D.D.碱基序列碱基序列【解析【解析】选选D D。相邻核苷酸之间是通过磷酸二酯键连接。相邻核苷酸之间是通过磷酸二酯键连接的，因此连接的方式相同，的，因此连接的方式相同，A A错误；组成错误；组成DNADNA分子的碱分子的碱基有基有A A、G G、T T、C C四种，四种，B B错误；在双链错误；在双链DNADNA分子中，因分子中，因C=GC=G、 A=TA=T，所以，所以(A+G)/(T+C)=1(A+G)/(T+C)=1，C C错误；不同错误；不同DNADNA分分子的碱基序列不同，子的碱基序列不同，D D正确。正确。3.(20183.(2018邯郸模拟邯郸模拟) )下面关于下面关于DNADNA分子结构的叙述中，分子结构的叙述中，错误的是错误的是( () )A.A.每个双链每个双链DNADNA分子含有分子含有4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸B.B.每个核糖上均连接着每个核糖上均连接着1 1个磷酸和个磷酸和1 1个碱基个碱基C.C.每个每个DNADNA分子的碱基数分子的碱基数= =磷酸数磷酸数= =脱氧核糖数脱氧核糖数D.D.双链双链DNADNA分子中的一段若含有分子中的一段若含有4040个胞嘧啶，就一定会个胞嘧啶，就一定会同时含有同时含有4040个鸟嘌呤个鸟嘌呤【解析【解析】选选B B。DNADNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，每个每个DNADNA分子中通常都会含有分子中通常都会含有4 4种脱氧核苷酸；在种脱氧核苷酸；在DNADNA分分子中，一般情况下每个脱氧核糖上连接子中，一般情况下每个脱氧核糖上连接2 2个磷酸和个磷酸和1 1个个碱基；碱基；1 1分子脱氧核苷酸由分子脱氧核苷酸由1 1分子碱基、分子碱基、1 1分子磷酸和分子磷酸和1 1分子脱氧核糖组成，因此分子脱氧核糖组成，因此DNADNA中碱基数中碱基数= =磷酸数磷酸数= =脱氧核糖数；双链脱氧核糖数；双链DNADNA分子中胞嘧啶与鸟嘌呤进行碱分子中胞嘧啶与鸟嘌呤进行碱基互补配对，二者数量相同，因此该基互补配对，二者数量相同，因此该DNADNA分子片段上有分子片段上有4040个鸟嘌呤。个鸟嘌呤。考点二考点二DNADNA分子的复制分子的复制 【必备知识回顾【必备知识回顾】1.1.概念：以概念：以_为模板，合成子代为模板，合成子代DNADNA的过程。的过程。2.2.时间：有丝分裂时间：有丝分裂_、减数第一次分裂前的、减数第一次分裂前的_。DNADNA两条链两条链间期间期间期间期3.3.过程：过程：能量能量解旋解旋两条螺旋的双链两条螺旋的双链脱氧核苷酸脱氧核苷酸DNADNA聚合酶聚合酶双螺旋结构双螺旋结构4.4.特点：特点：(1)(1)复制方式为复制方式为_。(2)(2)边解旋边复制。边解旋边复制。5.DNA5.DNA分子精确复制的原因：分子精确复制的原因：(1)DNA(1)DNA分子的分子的_结构提供精确的模板。结构提供精确的模板。(2)_(2)_保证复制精确进行。保证复制精确进行。半保留复制半保留复制双螺旋双螺旋碱基互补配对原则碱基互补配对原则6.6.意义：使意义：使_从亲代传给子代，保持了遗传从亲代传给子代，保持了遗传信息的信息的_。7.7.研究研究DNADNA复制的常用方法：复制的常用方法：同位素示踪法和离心法，常用同位素示踪法和离心法，常用_标记，通过离心标记，通过离心在试管中形成不同位置的在试管中形成不同位置的DNADNA条带。条带。遗传信息遗传信息连续性连续性3 3H H、1515N N8.DNA8.DNA复制过程中的数量关系：复制过程中的数量关系：DNADNA复制为半保留复制，若将亲代复制为半保留复制，若将亲代DNADNA分子复制分子复制n n代，其代，其结果分析如下：结果分析如下：(1)(1)子代子代DNADNA分子数为分子数为_个。个。含有亲代链的含有亲代链的DNADNA分子数为分子数为_个。个。不含亲代链的不含亲代链的DNADNA分子数为分子数为_个。个。含子代链的含子代链的DNADNA分子数为分子数为_个。个。(2)(2)子代脱氧核苷酸链数为子代脱氧核苷酸链数为_条。条。亲代脱氧核苷酸链数为亲代脱氧核苷酸链数为_条。条。新合成的脱氧核苷酸链数为新合成的脱氧核苷酸链数为_条。条。2 2n n2 22 2n n-2-22 2n n2 2n+1n+12 22 2n+1n+1-2-2(3)(3)消耗的脱氧核苷酸数。消耗的脱氧核苷酸数。若一亲代若一亲代DNADNA分子含有某种脱氧核苷酸分子含有某种脱氧核苷酸m m个，经过个，经过n n次次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为复制需要消耗该脱氧核苷酸数为_个。个。第第n n次复制所需该脱氧核苷酸数为次复制所需该脱氧核苷酸数为_个。个。m m(2(2n n-1)-1)m m2 2n-1n-19.9.利用图示法理解细胞分裂与利用图示法理解细胞分裂与DNADNA复制相结合的知识复制相结合的知识( (假设细胞中含有假设细胞中含有1 1对同源染色体对同源染色体) )：规律总结：规律总结：DNADNA复制与细胞分裂中子细胞标记情况分析。复制与细胞分裂中子细胞标记情况分析。最后形成的最后形成的4 4个子细胞有三种组合：个子细胞有三种组合：第一种情况：第一种情况：2 2个细胞是个细胞是 ，2 2个细胞是个细胞是 。第二种情况：第二种情况：4 4个细胞都是个细胞都是 。第三种情况：第三种情况：2 2个细胞是个细胞是 ，1 1个细胞是个细胞是 ，1 1个细胞是个细胞是 。DNADNA复制与细胞分裂中染色体标记情况分析：若只复复制与细胞分裂中染色体标记情况分析：若只复制一次，产生的子染色体都带有标记；若复制两次，制一次，产生的子染色体都带有标记；若复制两次，产生的子染色体只有一半带有标记。产生的子染色体只有一半带有标记。【特别提醒【特别提醒】DNADNA复制相关计算的四个易错点复制相关计算的四个易错点(1)(1)复制次数：复制次数：“DNADNA复制了复制了n n次次”和和“第第n n次复制次复制”的的区别：前者包括所有的复制，后者只指最后一次复制。区别：前者包括所有的复制，后者只指最后一次复制。(2)(2)碱基数目：碱基的数目单位是碱基数目：碱基的数目单位是“对对”还是还是“个个”。(3)(3)复制模板：在复制模板：在DNADNA复制过程中，无论复制几次，含复制过程中，无论复制几次，含有亲代脱氧核苷酸单链的有亲代脱氧核苷酸单链的DNADNA分子都只有两个。分子都只有两个。(4)(4)关键词：看清是关键词：看清是“DNADNA分子数分子数”还是还是“链数链数”，“含含”还是还是“只含只含”等关键词。等关键词。【核心素养提升【核心素养提升】【典例示范【典例示范】(2014(2014上海高考上海高考) )某亲本某亲本DNADNA分子双链均以白色表示，分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次以灰色表示第一次DNADNA复制复制出的复制复制出的DNADNA子链，以黑色子链，以黑色表示第二次表示第二次DNADNA复制复制出的复制复制出的DNADNA子链，该亲本双链子链，该亲本双链DNADNA分子连续复制两次后的产物是分子连续复制两次后的产物是 ( () )【素养解读【素养解读】本题主要考查的核心素养是科学思维，本题主要考查的核心素养是科学思维，具体表现在两个方面：具体表现在两个方面：素养角度素养角度具体表现具体表现分析与综合分析与综合分析半保留复制的过程和特点分析半保留复制的过程和特点建立模型建立模型比较各选项中产物比较各选项中产物DNADNA分子的特点分子的特点【解析【解析】选选D D。亲本。亲本DNADNA双链用白色表示，双链用白色表示，DNADNA复制方式复制方式是半保留复制，因此复制一次后得到的是半保留复制，因此复制一次后得到的2 2个个DNADNA分子只分子只含有白色和灰色，而第二次复制得到的含有白色和灰色，而第二次复制得到的4 4个个DNADNA分子是分子是以这以这2 2个个DNADNA分子的分子的4 4条链为模板合成的，都含有黑色的条链为模板合成的，都含有黑色的DNADNA子链，故子链，故D D选项正确。选项正确。【母题变式【母题变式】变式变式1 1图形转换图形转换从下图中可看出，真核生物的从下图中可看出，真核生物的DNADNA复制除了边解旋边复复制除了边解旋边复制的特点外，还有什么特点？制的特点外，还有什么特点？提示：提示：多起点双向复制、不同复制起点不是同步的。多起点双向复制、不同复制起点不是同步的。变式变式2 2DNADNA复制过程中的数量关系复制过程中的数量关系 该亲本双链该亲本双链DNADNA分子连续复制分子连续复制n n次后的产物中，次后的产物中，不含有白色不含有白色DNADNA子链的子链的DNADNA分子数为分子数为_个。个。2 2n n-2-2【高考角度全练【高考角度全练】角度一角度一 DNADNA分子复制过程及特点分子复制过程及特点1.(20181.(2018黄山模拟黄山模拟) )真核细胞某生理过程如图所示，真核细胞某生理过程如图所示，下列叙述正确的是下列叙述正确的是导学号导学号14120125(14120125() )A.A.酶酶1 1可使磷酸二酯键断裂，酶可使磷酸二酯键断裂，酶2 2可催化磷酸二酯键的可催化磷酸二酯键的形成形成B.aB.a链和链和b b链的方向相反，链的方向相反，a a链与链与c c链的碱基序列互补配链的碱基序列互补配对对C.C.该图表示该图表示DNADNA半保留复制过程，遗传信息传递方向是半保留复制过程，遗传信息传递方向是DNARNADNARNAD.cD.c链和链和d d链中链中G+CG+C所占比例相等，该比值越大所占比例相等，该比值越大DNADNA热稳热稳定性越高定性越高【解析【解析】选选D D。酶。酶1 1是解旋酶，作用是使氢键断裂，是解旋酶，作用是使氢键断裂，A A错错误；误；a a链和链和c c链均与链均与b b链碱基互补配对，因此链碱基互补配对，因此a a链与链与c c链的链的碱基序列相同，碱基序列相同，B B错误；错误；DNADNA复制过程中遗传信息传递复制过程中遗传信息传递方向是方向是DNADNADNADNA，C C错误；错误；c c链和链和d d链中的碱基是互补配链中的碱基是互补配对的，对的，A A与与T T之间以两个氢键连接，之间以两个氢键连接，G G与与C C之间以三个氢之间以三个氢键连接，键连接，G+CG+C所占比例越大，所占比例越大，DNADNA分子的热稳定性越高，分子的热稳定性越高，因此因此c c链和链和d d链中链中G+CG+C所占比例相等，该比值越大所占比例相等，该比值越大DNADNA热热稳定性越高，稳定性越高，D D正确。正确。 角度二角度二 DNADNA复制相关计算复制相关计算2.(20182.(2018鹤壁模拟鹤壁模拟) )某基因某基因( (1414N)N)含有含有3 0003 000个碱基，腺个碱基，腺嘌呤占嘌呤占35%35%。若该。若该DNADNA分子以分子以1515N N同位素标记的游离脱氧同位素标记的游离脱氧核苷酸为原料复制核苷酸为原料复制3 3次，再将全部复制产物置于试管内次，再将全部复制产物置于试管内离心，进行密度分层，得到的结果如图甲；然后加入离心，进行密度分层，得到的结果如图甲；然后加入解旋酶再离心，得到的结果如图乙。则下列有关分析解旋酶再离心，得到的结果如图乙。则下列有关分析正确的是正确的是导学号导学号14120126(14120126() )A.XA.X层中的基因只含层中的基因只含1414N N标记，标记，Y Y层中的基因只含层中的基因只含1515N N标记标记B.WB.W层中含层中含1515N N标记的胞嘧啶标记的胞嘧啶3 1503 150个个C.WC.W层与层与Z Z层的核苷酸数之比为层的核苷酸数之比为1414D.XD.X层中含有的氢键数是层中含有的氢键数是Y Y层的层的3 3倍倍【解析【解析】选选B B 。X X层中的基因中含层中的基因中含1414N N标记和标记和1515N N标记，标记，Y Y层中的基因只含层中的基因只含1515N N标记，标记，A A错误；错误；W W层中含层中含1515N N标记的胞标记的胞嘧啶嘧啶=450=4507=3 1507=3 150个，个，B B正确；正确；W W层与层与Z Z层的核苷酸数层的核苷酸数之比为之比为(8(82-2)2=712-2)2=71，C C错误；错误；X X层中的基因含层中的基因含1414N N标记和标记和1515N N标记，共有标记，共有2 2个个DNADNA分子，而分子，而Y Y层中的基因只含层中的基因只含1515N N标记，共有标记，共有6 6个个DNADNA分子，所以分子，所以Y Y层中含有的氢键数是层中含有的氢键数是X X层的层的3 3倍，倍，D D错误。错误。3.(20183.(2018天津七校联考天津七校联考) )用用1515N N标记含有标记含有100100个碱基对的个碱基对的DNADNA分子，其中有胞嘧啶分子，其中有胞嘧啶6060个。该个。该DNADNA分子在分子在1414N N培养基培养基中连续复制中连续复制4 4次，其结果可能是次，其结果可能是( () )A.A.含有含有1414N N的的DNADNA占占100%100%B.B.复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸640640个个C.C.含含1515N N的链占的链占1/81/8D.D.子代子代DNADNA中嘌呤与嘧啶之比是中嘌呤与嘧啶之比是2323【解析【解析】选选A A。在。在1414N N培养基中连续复制培养基中连续复制4 4次，得到次，得到2 24 4=16=16个个DNADNA分子，分子，3232条链，其中含条链，其中含1414N N的的DNADNA占占100%100%，含，含1515N N的的链有链有2 2条，占条，占1/161/16，A A项正确、项正确、C C项错误；根据已知条件，项错误；根据已知条件，每个每个DNADNA分子中腺嘌呤脱氧核苷酸有分子中腺嘌呤脱氧核苷酸有(100(1002-2-60602)2)2=402=40个，复制过程中消耗个，复制过程中消耗A A为为4040(2(24 4-1)=600-1)=600个，个，B B项错误；每个项错误；每个DNADNA分子中嘌呤和嘧啶互补相等，分子中嘌呤和嘧啶互补相等，两者之比是两者之比是1111，D D项错误。项错误。【方法技巧【方法技巧】图解图解DNADNA分子的半保留复制分子的半保留复制角度三角度三 DNADNA复制与细胞分裂复制与细胞分裂4.(20184.(2018长沙模拟长沙模拟) )用用3232P P标记了玉米体细胞标记了玉米体细胞( (含含2020条染条染色体色体) )的的DNADNA分子双链。再将这些细胞转入不含分子双链。再将这些细胞转入不含3232P P的培的培养基中培养，在第二次细胞分裂完成后每个细胞中被养基中培养，在第二次细胞分裂完成后每个细胞中被3232P P标记的染色体条数是导学号标记的染色体条数是导学号14120127(14120127() )A.0A.0条条 B.20B.20条条C.C.大于大于0 0条小于条小于2020条条D.D.以上都有可能以上都有可能【解析【解析】选选D D。第一次细胞分裂完成后形成的细胞中，。第一次细胞分裂完成后形成的细胞中，DNADNA双链均是一条链含有双链均是一条链含有3232P P，另一条链不含，另一条链不含3232P P，第二，第二次细胞分裂的间期，染色体复制后每条染色体上都是次细胞分裂的间期，染色体复制后每条染色体上都是一条染色单体含一条染色单体含3232P P，一条染色单体不含，一条染色单体不含3232P P，有丝分裂，有丝分裂后期，姐妹染色单体分离，如果含后期，姐妹染色单体分离，如果含3232P P 的的2020条染色体同条染色体同时移向细胞的一极，不含时移向细胞的一极，不含3232P P的的2020条染色体同时移向细条染色体同时移向细胞的另一极，则产生的子细胞中被胞的另一极，则产生的子细胞中被3232P P标记的标记的染色体条数分别是染色体条数分别是2020条和条和0 0条；如果移向细胞两极的条；如果移向细胞两极的2020条染色体中既有含条染色体中既有含3232P P的，也有不含的，也有不含3232P P的，则形成的子的，则形成的子细胞中被细胞中被3232P P标记的染色体条数大于标记的染色体条数大于0 0条小于条小于2020条。条。【易错提醒【易错提醒】本题易错选本题易错选B B。错因在于未能全面分析着。错因在于未能全面分析着丝点分裂后染色体的移动情况。染色体着丝点分裂后丝点分裂后染色体的移动情况。染色体着丝点分裂后形成的两条子染色体移向哪一极是形成的两条子染色体移向哪一极是“随机随机”的，故移的，故移向同一极的染色体其双链向同一极的染色体其双链DNADNA所带的放射性状况应由每所带的放射性状况应由每条染色体的两条染色单体如何移动决定，不要将所有条染色体的两条染色单体如何移动决定，不要将所有染色体的染色单体移动染色体的染色单体移动“统一统一”看待。看待。【加固训练【加固训练】1.(20181.(2018衡阳六校联考衡阳六校联考) )细菌在细菌在1515N N培养基中繁殖数代培养基中繁殖数代后，使细菌后，使细菌DNADNA的含氮碱基皆含有的含氮碱基皆含有1515N N，然后移入，然后移入1414N N培培养基中培养，抽取亲代及子代的养基中培养，抽取亲代及子代的DNADNA经高速离心分离，经高速离心分离，图图为可能的结果。下列叙述错误的是为可能的结果。下列叙述错误的是( () )A.A.子一代子一代DNADNA应为应为B.B.子二代子二代DNADNA应为应为C.C.子三代子三代DNADNA应为应为D.D.亲代的亲代的DNADNA应为应为【解析【解析】选选C C。由于。由于DNADNA分子的复制是半保留复制，因分子的复制是半保留复制，因此依据这一特点来分析，此依据这一特点来分析，为亲代为亲代DNADNA，为子一代为子一代DNADNA，为子二代为子二代DNADNA，为子三代为子三代DNADNA，故，故C C项错误。项错误。2.(20182.(2018龙岩模拟龙岩模拟) )果蝇的体细胞中含有果蝇的体细胞中含有8 8条染色体。条染色体。现有一个果蝇体细胞，它每条染色体的现有一个果蝇体细胞，它每条染色体的DNADNA双链都被双链都被3232P P标记。如果把该细胞放在不含标记。如果把该细胞放在不含3232P P的培养基中培养，的培养基中培养，使其连续分裂，那么将会在第几次细胞分裂中出现每使其连续分裂，那么将会在第几次细胞分裂中出现每个细胞的中期和后期都有个细胞的中期和后期都有8 8条染色体被条染色体被3232P P标记标记( () )A.A.第第1 1次次B.B.第第2 2次次C.C.第第3 3次次 D.D.第第4 4次次【解析【解析】选选B B。由于。由于DNADNA的复制是半保留复制，在第一的复制是半保留复制，在第一次有丝分裂结束后，果蝇的体细胞中均含有次有丝分裂结束后，果蝇的体细胞中均含有8 8条染色体，条染色体，8 8个个DNADNA，每个，每个DNADNA的的2 2条链中均含条链中均含1 1条标记链和一条非标条标记链和一条非标记链。在第二次有丝分裂时，间期复制完成时会有记链。在第二次有丝分裂时，间期复制完成时会有1616个个DNADNA，但是这，但是这1616个个DNADNA中，有中，有8 8个个DNADNA均是含均是含1 1条标记链条标记链和一条非标记链，另外和一条非标记链，另外8 8个个DNADNA均含非标记链；均含非标记链；中期由于着丝点没有分裂，每条染色体上有中期由于着丝点没有分裂，每条染色体上有2 2个个DNADNA，一个一个DNADNA含含1 1条标记链和一条非标记链，另一个条标记链和一条非标记链，另一个DNADNA只含只含非标记链，所以在中期会有非标记链，所以在中期会有8 8条染色体有标记；后期着条染色体有标记；后期着丝点分裂，每条染色体上的丝点分裂，每条染色体上的DNADNA随着姐妹染色单体的分随着姐妹染色单体的分开而分开，形成开而分开，形成1616条染色体，其中只有条染色体，其中只有8 8条含有标记，条含有标记，这这8 8条染色体中的条染色体中的DNADNA是含是含1 1条标记链和一条非标记链。条标记链和一条非标记链。故故B B项正确。项正确。3.(20183.(2018河南百校联考河南百校联考) )下图中图下图中图1 1是是DNADNA的某一片段，的某一片段，图图2 2是是DNADNA复制过程示意图。下列相关叙述中，错误的复制过程示意图。下列相关叙述中，错误的是是( () )A.A.图图1 1中所示的中所示的DNADNA片段有两个游离的磷酸基团片段有两个游离的磷酸基团B.B.图图1 1中中的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸C.C.据图据图2 2可知可知DNADNA的复制过程需要消耗的复制过程需要消耗ATPATPD.D.图图2 2中中DNADNA聚合酶的作用是催化碱基对间氢键的形成聚合酶的作用是催化碱基对间氢键的形成【解析【解析】选选D D。图。图1 1中每条脱氧核苷酸链的中每条脱氧核苷酸链的55端有一个端有一个游离的磷酸基团，所以图游离的磷酸基团，所以图1 1中含有两个游离的磷酸基团，中含有两个游离的磷酸基团，A A正确；由于图正确；由于图1 1中中是胞嘧啶，所以是胞嘧啶，所以的名称是胞嘧的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸，啶脱氧核苷酸，B B正确；由图正确；由图2 2可知，可知，DNADNA的复制过程需的复制过程需要消耗要消耗ATPATP，C C正确；正确；DNADNA聚合酶的作用是催化相邻脱氧聚合酶的作用是催化相邻脱氧核苷酸间磷酸二酯键的形成，而不是氢键的形成，核苷酸间磷酸二酯键的形成，而不是氢键的形成，D D错错误。误。 4.(20184.(2018唐山保定联考唐山保定联考)BrdU)BrdU能替代能替代T T与与A A配对而渗入配对而渗入新合成的新合成的DNADNA链，植物根尖分生组织放在含有链，植物根尖分生组织放在含有BrdUBrdU的培的培养基中分别培养到第一、第二个细胞周期的中期。下养基中分别培养到第一、第二个细胞周期的中期。下列有关说法中，不正确的是列有关说法中，不正确的是( () )A.1A.1条染色体形成条染色体形成2 2条染色单体的同时，条染色单体的同时，DNADNA也完成了复也完成了复制制B.1B.1个个DNADNA复制复制2 2次所产生的次所产生的DNADNA分别位于分别位于4 4条染色单体上条染色单体上C.C.第一个细胞周期的中期，每条染色体均有第一个细胞周期的中期，每条染色体均有1 1个个DNADNA的的2 2条脱氧核苷酸链都含条脱氧核苷酸链都含BrdUBrdUD.D.第二个细胞周期的中期，均有一条染色体的第二个细胞周期的中期，均有一条染色体的1 1个个DNADNA只有只有1 1条脱氧核苷酸链含条脱氧核苷酸链含BrdUBrdU【解析【解析】选选C C。1 1条染色体形成条染色体形成2 2条染色单体的同时，条染色单体的同时，DNADNA也完成了复制，也完成了复制，A A正确；正确；1 1个个DNADNA复制复制2 2次所产生的次所产生的DNADNA分别位于分别位于4 4条染色单体上，条染色单体上，B B正确；第一个细胞周期正确；第一个细胞周期的中期，的中期，DNADNA分子只复制一次，根据分子只复制一次，根据DNADNA分子半保留复分子半保留复制特点，每条染色体均有制特点，每条染色体均有1 1个个DNADNA的的1 1条脱氧核苷酸链含条脱氧核苷酸链含BrdUBrdU， C C错误；到第二个细胞周期的中期，错误；到第二个细胞周期的中期，DNADNA分子进分子进行了行了2 2次半保留复制，均有一条染色体的次半保留复制，均有一条染色体的1 1个个DNADNA只有只有1 1条脱氧核苷酸链含条脱氧核苷酸链含BrdUBrdU， D D正确。正确。考点三基因是有遗传效应的考点三基因是有遗传效应的DNADNA片段片段 【必备知识回顾【必备知识回顾】染色体、染色体、DNADNA、基因和脱氧核苷酸的关系：、基因和脱氧核苷酸的关系：一个一个或两个或两个脱氧核苷酸排脱氧核苷酸排列顺序列顺序【特别提醒【特别提醒】关于基因概念的理解误区关于基因概念的理解误区不是所有的不是所有的DNADNA片段都是基因，基因不是连续分布在片段都是基因，基因不是连续分布在DNADNA上的，而是由碱基序列将不同的基因分隔开。上的，而是由碱基序列将不同的基因分隔开。【核心素养提升【核心素养提升】【典例示范【典例示范】(2018(2018石家庄模拟石家庄模拟) )如图为果蝇某一条染色体上的几如图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图，有关叙述正确的是个基因示意图，有关叙述正确的是 ( () )A.RA.R基因中的全部脱氧核苷酸序列都能编码蛋白质基因中的全部脱氧核苷酸序列都能编码蛋白质B.RB.R、S S、N N、O O互为非等位基因互为非等位基因C.C.果蝇的每个基因都是由成百上千个核糖核苷酸组成果蝇的每个基因都是由成百上千个核糖核苷酸组成的的D.D.每个基因中有一个碱基对的替换，都会引起生物性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状的改变【素养解读【素养解读】本题主要考查的核心素养是科学思维，本题主要考查的核心素养是科学思维，具体表现在两个角度：具体表现在两个角度：素养角度素养角度具体表现具体表现分析与综合分析与综合B B项考查基因之间的关系，项考查基因之间的关系，C C项考查基因的结构特点项考查基因的结构特点归纳与演绎归纳与演绎A A项、项、D D项考查基因、脱氧核苷酸和性状的关系项考查基因、脱氧核苷酸和性状的关系【解析【解析】选选B B。R R基因中的脱氧核苷酸序列不一定都能基因中的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；编码蛋白质，如非编码区和内含子不能编码蛋白质；R R、S S、N N、O O控制果蝇不同的性状，互为非等位基因；基因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；基因中有一个碱基对的基本组成单位是脱氧核苷酸；基因中有一个碱基对的替换，由于密码子的简并性，密码子决定的氨基酸的替换，由于密码子的简并性，密码子决定的氨基酸不一定变化；如果密码子所决定的氨基酸有不一定变化；如果密码子所决定的氨基酸有所改变，将导致蛋白质组成的变化以及其空间结构等所改变，将导致蛋白质组成的变化以及其空间结构等的变化，但生物的表现型还与生物所处环境等外界因的变化，但生物的表现型还与生物所处环境等外界因素有关，所以表现型也不一定会变化。素有关，所以表现型也不一定会变化。【高考角度全练【高考角度全练】1.(20181.(2018天水模拟天水模拟) )以下关于基因、染色体和性状的以下关于基因、染色体和性状的说法正确的是说法正确的是( () )A.A.非等位基因都位于非同源染色体上非等位基因都位于非同源染色体上B.B.位于位于X X或或Y Y染色体上的基因，其相应的性状表现与性染色体上的基因，其相应的性状表现与性别相关联别相关联C.C.基因与性状之间是一一对应的关系基因与性状之间是一一对应的关系D.D.基因突变一定能够改变生物体的表现型基因突变一定能够改变生物体的表现型【解析【解析】选选B B。同源染色体上也可出现非等位基因；位。同源染色体上也可出现非等位基因；位于于X X或或Y Y染色体上的基因，其相应的性状表现与性别相染色体上的基因，其相应的性状表现与性别相关联；性状可能由多个基因控制；基因突变不一定改关联；性状可能由多个基因控制；基因突变不一定改变生物体的表现型，如突变产生的新基因为隐性基因。变生物体的表现型，如突变产生的新基因为隐性基因。【延伸探究【延伸探究】生物体内的基因是否都存在于染色体上生物体内的基因是否都存在于染色体上？解释原因。？解释原因。提示：提示：否。真核生物的核基因都存在于染色体上，细否。真核生物的核基因都存在于染色体上，细胞质基因存在于叶绿体或线粒体上，原核生物的基因胞质基因存在于叶绿体或线粒体上，原核生物的基因存在于拟核或质粒上，病毒的基因存在于其核酸分子存在于拟核或质粒上，病毒的基因存在于其核酸分子中。中。2.(20182.(2018西安模拟西安模拟) )下列有关下列有关DNADNA与基因关系的叙述中，与基因关系的叙述中，正确的是正确的是( () )A.A.基因是碱基对随机排列而成的基因是碱基对随机排列而成的DNADNA片段片段B.B.一个一个DNADNA分子上有许多个基因分子上有许多个基因C.DNAC.DNA的碱基排列顺序就代表基因的碱基排列顺序就代表基因D.D.组成不同的基因的碱基数量一定不同组成不同的基因的碱基数量一定不同【解析【解析】选选B B。基因是具有遗传效应的。基因是具有遗传效应的DNADNA片段，片段，A A错误；错误；一个一个DNADNA分子上有许多个基因，分子上有许多个基因，B B正确；基因是具有遗正确；基因是具有遗传效应的传效应的DNADNA片段，这些片段中所含碱基的排列顺序才片段，这些片段中所含碱基的排列顺序才代表基因，代表基因，C C错误；组成不同基因的碱基数量可能相同，错误；组成不同基因的碱基数量可能相同，D D错误。错误。【加固训练【加固训练】(2018(2018株洲模拟株洲模拟) )下图中下图中m m、n n、l l表示哺乳动物一表示哺乳动物一条染色体上相邻的三个基因，条染色体上相邻的三个基因，a a，b b为基因间的间隔序为基因间的间隔序列。相关叙述正确的是列。相关叙述正确的是 ( () )A.A.一个细胞中，一个细胞中，m m、n n、l l要么同时表达，要么同时关闭要么同时表达，要么同时关闭B.B.若若m m中缺失一个碱基对，则中缺失一个碱基对，则n n、l l控制合成的肽链结构控制合成的肽链结构会发生变化会发生变化C.aC.a、b b段的基本组成单位是氨基酸和脱氧核苷酸段的基本组成单位是氨基酸和脱氧核苷酸D.D.不同人不同人a a、b b段包含的信息可能不同，可作为身份识段包含的信息可能不同，可作为身份识别的依据之一别的依据之一【解析【解析】选选D D。细胞分化的实质是基因的选择性表达，。细胞分化的实质是基因的选择性表达，m m、n n、l l基因可以不同时表达，基因可以不同时表达，A A错误；由于错误；由于a a、b b为基为基因间的间隔序列，因间的间隔序列，m m中缺失一个碱基对，中缺失一个碱基对，n n、l l基因结构基因结构不变，控制合成的肽链的结构也不会发生变化，不变，控制合成的肽链的结构也不会发生变化，B B错误；错误；a a、b b段虽然是基因间的间隔序列，但是本质是段虽然是基因间的间隔序列，但是本质是DNADNA，基，基本组成单位仍然是脱氧核苷酸，本组成单位仍然是脱氧核苷酸，C C错误；错误；DNADNA分子具有分子具有特异性，不同人的特异性，不同人的a a、b b段碱基序列不同，可作为身份段碱基序列不同，可作为身份识别的依据之一，识别的依据之一，D D正确。正确。