1、1DNA 分子的结构、复制与基因的本质知识体系定内容 核心素养定能力生命观念通过掌握 DNA 分子的结构和功能，理解生命的延续和发展理性思维通过 DNA 分子中的碱基数量和 DNA 复制的计算规律，培养归纳与概括、逻辑分析和计算能力科学探究通过 DNA 复制方式的探究，培养实验设计及结果分析的能力考点一 DNA 分子的结构和相关计算重难深化类1DNA 分子结构模型的建立者及 DNA 的组成(1)DNA 双螺旋模型构建者：沃森和克里克。(2)图解 DNA 分子结构2DNA 分子结构特点(1)多样性：若 DNA 含有 n 个碱基对，则其可能有 4n种碱基对排列顺序。(2)特异性：每个 DNA 分子
2、都有其特定的碱基对排列顺序。(3)稳定性：两条主链磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变，碱基对配对方式不变等。基础自测1判断下列叙述的正误(1)双链 DNA 分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的()2(2)双链 DNA 分子中嘌呤数等于嘧啶数()(3)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()(4)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()(5)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()(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)含有 G、C 碱基对比较多的 DNA 分子热稳定性较差()(
3、8)磷酸与脱氧核糖交替连接构成 DNA 链的基本骨架()(9)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江苏卷，T4D)()2根据 DNA 分子结构图回答下列问题(1)基本单位：脱氧核苷酸。由磷酸、脱氧核糖、含氮碱基组成，三者之间的数量关系为 111。每个 DNA 片段中，含 个游离的磷酸基团。2(2)水解产物：DNA 的初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。(3)DNA 分子中存在的化学键：氢键：碱基对之间的化学键，可用解旋酶断裂，也可加热断裂。磷酸二酯键：磷酸和脱氧核糖之间的化学键，用限制性核酸内切酶处理可切割，用DNA 连接
4、酶处理可连接。(4)碱基对数与氢键数的关系：若碱基对数为 n，则氢键数为 2n3 n。若 n 个碱基对中，A 有 m 个，则氢键数为 3n m。3学透教材、理清原因、规范答题用语专练(1)DNA 分子的多样性与其空间结构_(填“有关”或“无关”)，其多样性的原因是_。(2)DNA 分子的结构具有稳定性的原因是_。答案：(1)无关 不同 DNA 分子中碱基排列顺序是千变万化的3(2)外侧的脱氧核糖和磷酸交替排列的方式稳定不变，内侧碱基配对方式稳定不变借助示意图辨析 DNA 分子的结构典型图示问题设计(1)由图 1 可解读以下信息：(2)图 2 是图 1 的简化形式，其中是磷酸二酯键，是氢键。解旋
5、酶作用于部位，限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶作用于部位。对点落实1(2017浙江 11 月选考单科卷)某真核生物 DNA 片段的结构示意图如下。下列叙述正确的是( )A的形成需要 DNA 聚合酶催化B表示腺嘌呤脱氧核苷C的形成只能发生在细胞核D若 链中 AT 占 48%，则 DNA 分子中 G 占 26%4解析：选 D 是氢键，其形成不需要 DNA 聚合酶催化；代表腺嘌呤；是磷酸二酯键，在线粒体、叶绿体内也可形成。2某班级分组制作 DNA 双螺旋结构模型时，采用了如下流程：制作脱氧核苷酸制作脱氧核苷酸链制作双链 DNA螺旋化。下列叙述错误的是( )A制作脱氧核苷酸时，将磷酸和碱基连在脱氧核
6、糖的特定位置B制作脱氧核苷酸链时，相邻脱氧核苷酸的磷酸基团直接相连C制作双链 DNA 时，两条链之间的碱基 A 与 T 配对、G 与 C 配对D各组 DNA 模型的碱基序列往往不同，反映了 DNA 分子的多样化解析：选 B 相邻脱氧核苷酸的磷酸基团通过磷酸二酯键(一个脱氧核苷酸的脱氧核糖与另一个脱氧核苷酸的磷酸基团之间形成)相连。类题通法“三看法”判断 DNA 分子结构的正误“归纳法”求解 DNA 分子中的碱基数量的计算规律(1)在 DNA 双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同，即 AGTC。(2)“互补碱基之和”的比例在任意一条链及整个 DNA 分子中都相同，即若在一条链中 m，在互补链及整个 DN
7、A 分子中 m，而且由任一条链转录来的 mRNA 分子中A TG C A TG C(AU)/(GC)仍为 m。(注：不同 DNA 分子中 m 值可不同，显示特异性)(3)非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，在整个 DNA 分子中为 1，即若在DNA 一条链中 a，则在其互补链中 1/ a，而在整个 DNA 分子中 1。(注：A GT C A GT C A GT C不同双链 DNA 分子中互补碱基之和的比均为 1，无特异性)对点落实3(2014山东高考)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
8、子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是( )5解析：选 C DNA 分子中(AC)/(TG)应始终等于 1；一条单链中(AC)/(TG)与其互补链中(AC)/(TG)互为倒数，一条单链中(AC)/(TG)0.5 时，则互补链中(AC)/(TG)2；一条单链中(AT)/(GC)与其互补链中(AT)/(GC)及 DNA 分子中(AT)/(GC)都相等。4已知某 DNA 分子中，G 与 C 之和占全部碱基总数的 35.8%，其中一条链的 T 与 C 分别占该链碱基总数的 32.9%和 17.1%。则在它的互补链中，T 和 C 分别占该链碱基总数的( )A32.9%,17.1% B31.3%,18.7
9、%C18.7%,31.3% D17.1%,32.9%解析：选 B 配对的碱基之和的比例在任意一条链中与在整个 DNA 分子中的比例是相同的，因此，一条链中 A、T、C、G 的比例分别为 31.3%、32.9%、17.1%和 18.7%，根据碱基互补配对原则，它的互补链中 T、C 的比例分别为 31.3%、18.7%。5(2019临沂模拟)某双链 DNA 分子中含有 200 个碱基，一条链上ATGC1234，则该 DNA 分子( )A四种含氮碱基 ATGC4477B若该 DNA 中 A 为 p 个，占全部碱基的 n/m(m2n)，则 G 的个数为 pm/2n pC碱基排列方式共有 4200种D含
10、有 4 个游离的磷酸基团解析：选 B 该 DNA 分子中 ATGC3377；若该 DNA 分子中 A 为 p 个，其占全部碱基的 n/m，则全部碱基数为 pm/n，所以 G 的个数为 2，即 pm/2n p；(pm/n 2p)对于某种特定的 DNA 分子其碱基的排列方式是特定的，只有一种；一个 DNA 分子含有 2 个游离的磷酸基团。类题通法解答有关碱基计算题的“三步曲”6随着社会的发展，基因研究相关成果的应用越来越广泛，如 DNA 指纹、DNA 分子杂交等建立在遗传物质多样性和特异性基础上的应用，教材中也有资料对此进行了介绍。研究近年来高考命题发现，教材中的资料往往是命题的重要素材。这体现了
11、关注教材基础知识和学以致用的命题思路。对点落实6DNA 指纹技术正发挥着越来越重要的作用，可用于亲子鉴定、侦察罪犯等方面，请思考并回答下列有关 DNA 指纹技术的问题。(1)DNA 亲子鉴定中，DNA 探针必不可少，DNA 探针是一种已知碱基顺序的 DNA 片段。请问用 DNA 探针检测基因所用的原理是_。现在已知除了同卵双生双胞胎外，每个人的 DNA 都是独一无二的，就好像指纹一样，这说明：_。(2)为了确保实验的准确性，需要克隆出较多的 DNA 样品，若一个只含 31P 的 DNA 分子以被 32P 标记的脱氧核苷酸为原料连续复制 3 次后，含 32P 的单链占全部单链的_。(3)DNA
12、指纹技术可应用于尸体的辨认工作中，煤矿瓦斯爆炸事故中尸体的辨认就可借助于 DNA 指纹技术。如表所示为分别从尸体和死者生前的生活用品中提取的某条染色体上同一区段 DNA单链的碱基序列，根据碱基配对情况判断(不考虑基因突变)，A、B、C 三组 DNA 中不是同一人的是_组。A 组 B 组 C 组尸体中的 DNA 碱基序列 ACTGACGGTT GGCTTATCGA GCAATCGTGC家属提供的 DNA 碱基序列 TGACTGCCAA CCGAATAGCA CGGTAAGACG为什么从尸体与死者家属提供的死者生前的生活用品中分别提取的 DNA 可以完全互补配对？_。解析：(1)DNA 探针检测基
13、因依据的是碱基互补配对原则和 DNA 分子的特异性。每个人的 DNA 独一无二，说明 DNA 分子具有多样性；每个人又有特定的 DNA 序列，说明 DNA 分子具有特异性。(2)一个双链被 31P 标记的 DNA 分子，在复制过程中，只能提供 2 条含 31P 的单链，复制 3 次后，得到 8 个 DNA 分子，16 条脱氧核苷酸链，其中只有 2 条单链含 31P，所以含 32P 的单链占全部单链的(162)/167/8。(3)分析表格可知，A 组尸体中的 DNA碱基序列和家属提供的 DNA 碱基序列能完全进行互补配对，但 B 组与 C 组的不能完全配对，7说明 B、C 组不是同一个人的。一个
14、人的所有细胞都来自同一个受精卵的有丝分裂，不考虑基因突变时，家属提供的死者生前物品上的 DNA 与死者尸体中的 DNA 相同，碱基可以完全互补配对。答案：(1)碱基互补配对原则和 DNA 分子的特异性 DNA 分子具有多样性和特异性 (2)7/8 (3)B、C 人体所有细胞均由一个受精卵经有丝分裂产生，细胞核中均含有相同的遗传物质(或 DNA)归纳拓展DNA 分子杂交技术和 DNA 指纹技术两者原理和方法不同。DNA 分子杂交技术是指用已知碱基序列的 DNA 的一条链为探针，与未知碱基序列的 DNA 单链或 RNA 单链进行碱基互补配对，从而判定未知 DNA 或 RNA 的碱基序列，可用于基因
15、工程中目的基因导入和表达的检测等；人教版生物教材必修P58 介绍了“DNA 指纹技术” ，DNA 指纹技术首先要用合适的酶将待检测 DNA 切成许多片段，再用电泳等方法将这些片段按大小分开，经一系列步骤，最后得到 DNA 指纹图。除同卵双生外，每个人的 DNA 是独一无二的，每个人的 DNA 指纹图也不一样，因此可以用于人身份的确认。考点二 DNA 分子的复制及相关计算重难深化类1DNA 的复制2染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系8基础自测1判断下列叙述的正误(1)植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生 DNA 的复制()(2)真核生物 DNA 分子复制过程需要解旋酶和能量()(3)在一个细胞
16、周期中，DNA 复制过程中的解旋发生在两条 DNA 母链之间()(4)多数生物的基因是有遗传效应的 DNA 片段，有些病毒的基因在 RNA 分子上()(5)DNA 复制时，两条脱氧核苷酸链均可作为模板()(6)脱氧核苷酸必须在 DNA 聚合酶的作用下才能连接形成子链()(7)DNA 分子复制是边解旋边双向复制的()2据图回答问题(1)据图 1 可知基因与染色体的关系是基因在染色体上呈线性排列。(2)若图 2 为染色体组成的概念模型，则图 2 中的字母分别表示：a染色体，b.DNA，c.基因，d.脱氧核苷酸。(3)染色体主要由 DNA 和蛋白质构成，一个 DNA 上有许多个基因，构成基因的碱基数
17、小于(填“大于” “小于”或“等于”)DNA 分子的碱基总数。(4)基因的本质是有遗传效应的 DNA 片段。遗传信息蕴藏在 4 种碱基的排列顺序之中。3学透教材、理清原因、规范答题用语专练(1)DNA 分子精确复制的原因是_。(2)DNA 半保留复制的主要意义是_。答案：(1)DNA 分子独特的双螺旋结构能够为复制提供模板，碱基配对原则保证了复制能够准确进行(2)保持亲代细胞和子代细胞遗传信息的连续性91DNA 分子复制特点及子 DNA 存在位置与去向(1)复制特点：半保留复制即新 DNA 分子总有一条链来自亲代 DNA(即模板链)，另一条链(子链)由新链构建而成。(2)2 个子 DNA 位置
18、：当 1 个 DNA 分子复制后形成 2 个新 DNA 分子后，这 2 个子 DNA 恰位于两条姐妹染色单体上，且由着丝点连在一起。(如图所示)(3)子 DNA 去向：在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，当着丝点分裂时，两条姐妹染色单体分开，分别移向细胞两极，此时子 DNA 随染色单体分开而分开。2 “图解法”分析 DNA 复制过程中的数量关系DNA 分子的复制为半保留复制，一个 DNA 分子复制 n 次，则有：(1)DNA 分子数子代 DNA 分子数2 n个；含有亲代 DNA 链的子代 DNA 分子数2 个；不含亲代 DNA 链的子代 DNA 分子数(2 n2)个。(2)脱氧核苷酸链数子代
19、DNA 分子中脱氧核苷酸链数2 n1 条；亲代脱氧核苷酸链数2 条；新合成的脱氧核苷酸链数(2 n1 2)条。(3)消耗的脱氧核苷酸数若一亲代 DNA 分子含有某种脱氧核苷酸 m 个，经过 n 次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为 m(2n1)个；一个 DNA 分子复制 n 次后，得到的 DNA 分子数为 2n个，复制( n1)次后得到的 DNA分子数为 2n1 个。第 n 次复制增加的 DNA 分子数为 2n2 n1 2 n1 (个)，需要含该碱基的脱氧核苷酸数为 m2n1 个。对点落实1(2019青岛模拟)如图所示为某 DNA 复制过程的部分图解，其中 rep 蛋白具有解旋10的功能。下列相关叙
20、述错误的是( )Arep 蛋白可破坏 A 与 C、T 与 G 之间形成的氢键BDNA 结合蛋白可能具有防止 DNA 单链重新形成双链的作用CDNA 复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点D随从链之间的缺口需要 DNA 连接酶将其补齐解析：选 A rep 蛋白具有解旋功能，破坏的是 A 与 T、G 与 C 之间的氢键；从题图中可看出有了 DNA 结合蛋白后，碱基对之间不能再形成氢键，可以防止 DNA 单链重新形成双链；DNA 连接酶可以将随从链之间的缺口通过磷酸二酯键连接，从而形成完整的单链。2用 15N 标记含有 100 个碱基对的 DNA 分子(其中有腺嘌呤 60 个)，该 DNA 分子在含
21、14N 的培养基中连续复制 4 次。下列有关判断错误的是( )A含有 15N 的 DNA 分子有两个B含有 14N 的 DNA 分子占总数的 7/8C第 4 次复制消耗胞嘧啶脱氧核苷酸 320 个D复制共产生 16 个 DNA 分子解析：选 B 由于 DNA 分子的复制是半保留复制，亲代 DNA 分子的两条链始终存在于子代的两个 DNA 分子中，因此含有 15N 的 DNA 分子有两个；该 DNA 分子是在含 14N 的培养基中复制的，新形成的子链均含有 14N，故所有 DNA 分子都含 14N；根据碱基互补配对原则，DNA 分子含有 100 个碱基对，其中腺嘌呤有 60 个，则胞嘧啶有 40
22、 个，第 4 次复制需消耗胞嘧啶脱氧核苷酸数2 41 40320(个)；1 个 DNA 分子经过 4 次复制，共产生 DNA 分子数2 416(个)。3如图是 DNA 复制的有关图示，ABC 表示大肠杆菌的 DNA 复制。DEFG 表示哺乳动物的 DNA 分子复制。图中黑点表示复制起始点， “”表示复制过程。请回答：(1)若 A 中含 48 502 个碱基对，而子链延伸速度是 105个碱基对/min，如果是单起点单向复制，则此 DNA 分子复制完成需约 30 s，而实际上只需约 16 s。根据 AC 图分析，是因为_。(2)哺乳动物的 DNA 分子展开可达 2 m 之长，若按 AC 的方式复制
23、，至少 8 h，而实11际上约 2 h 左右。据 DG 图分析，是因为_。(3)AG 均有以下特点：延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明 DNA 分子复制是_的。(4)C 与 A 相同，G 与 D 相同，C、G 能被如此准确地复制出来，是因为_。答案：(1)复制是双向进行的 (2)从多个起始点同时进行复制 (3)边解旋边复制 (4)DNA 分子独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板；DNA 分子的碱基互补配对原则保证了DNA 分子复制能准确无误地完成DNA 半保留复制的实验分析(1)实验方法：放射性同位素示踪法和离心技术。(2)实验原理：含 15N 的双链 DNA 密度大，含 14N 的双链 DNA
24、密度小，一条链含 14N、一条链含 15N 的双链 DNA 密度居中。(3)实验假设：DNA 以半保留的方式复制。(4)实验预期：离心后应出现 3 条 DNA 带。重带(密度最大)：两条链都为 15N 标记的亲代双链 DNA。中带(密度居中)：一条链为 14N 标记，另一条链为 15N 标记的子代双链 DNA。轻带(密度最小)：两条链都为 14N 标记的子代双链 DNA。(5)实验过程(6)过程分析立即取出，提取 DNA离心全部重带。繁殖一代后取出，提取 DNA离心全部中带。繁殖两代后取出，提取 DNA离心1/2 轻带、1/2 中带。(7)实验结论：DNA 的复制是以半保留方式进行的。对点落实
25、124(2019杭州模拟)如图为科学家设计的 DNA 合成的同位素示踪实验，利用大肠杆菌来探究 DNA 的复制过程，下列说法正确的是( )A从获得试管到试管，细胞内的染色体复制了两次B用噬菌体代替大肠杆菌进行实验，提取 DNA 更方便C试管中含有 14N 的 DNA 占 3/4D本实验是科学家对 DNA 复制方式假设的验证解析：选 D 大肠杆菌细胞内没有染色体；噬菌体营寄生，不能在培养液中繁殖，不能代替大肠杆菌进行实验；试管中含有 14N 的 DNA 占 100%；本实验是对 DNA 半保留复制的验证实验。5DNA 的复制方式，可以通过设想来进行预测，可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散(
26、弥散)复制三种。究竟是哪种复制方式呢？用下面设计实验来证明 DNA 的复制方式。实验步骤：a在氮源为 14N 的培养基中生长的大肠杆菌，其 DNA 分子均为 14NDNA(对照)；b在氮源为 15N 的培养基中生长的大肠杆菌，其 DNA 分子均为 15NDNA(亲代)；c将亲代 15N 大肠杆菌转移到氮源为含 14N 的培养基中，再连续繁殖两代(和)，用密度梯度离心法分离，不同分子量的 DNA 分子将分布在试管中的不同位置上。实验预测：(1)如果与对照( 14N/14N)相比，子代能分辨出两条 DNA 带：一条_带和一条_带，则可以排除_和分散复制。(2)如果子代只有一条中密度带，则可以排除_
27、，但不能肯定是_。(3)如果子代只有一条中密度带，再继续做子代DNA 密度鉴定：若子代可以分出13_和_，则可以排除分散复制，同时肯定是半保留复制； 如果子代不能分出_两条密度带，则排除_，同时确定为_。解析：从题目中的图示可知，深色为亲代 DNA 的脱氧核苷酸链(母链)，浅色为新形成的子代 DNA 的脱氧核苷酸链(子链)。全保留复制后得到的两个 DNA 分子，一个是原来的两条母链重新形成的亲代 DNA 分子，一个是两条子链形成的子代 DNA 分子；半保留复制后得到的每个子代 DNA 分子的一条链为母链，另一条链为子链；分散复制后得到的每个子代DNA 分子的单链都是由母链片段和子链片段间隔连接
28、而成的。答案：(1)轻( 14N/14N) 重( 15N/15N) 半保留复制 (2)全保留复制 半保留复制或分散复制 (3)一条中密度带 一条轻密度带 中、轻 半保留复制 分散复制巧用图解，突破 DNA 复制与细胞分裂中染色体标记问题解答此类问题的关键是构建细胞分裂过程模型图，并完成染色体与 DNA 的转换。具体如下：第一步画出含一条染色体的细胞图，下方画出该条染色体上的 1 个 DNA 分子，用竖实线表示含同位素标记第二步画出复制一次，分裂一次的子细胞染色体图，下方画出染色体上的 DNA 链，未被标记的新链用竖虚线表示第三步 再画出第二次复制(分裂)后的细胞的染色体组成和 DNA 链的情况
29、第四步若继续推测后期情况，可想象着丝点分裂，染色单体(a 与 a)分开的局面，进而推测子细胞染色体情况对点落实题点(一) 有丝分裂中染色体标记情况分析6果蝇的体细胞含有 8 条染色体。现有一个果蝇体细胞，它的每条染色体的 DNA 双链都被 32P 标记。如果把该细胞放在不含 32P 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个细胞的中期和后期都有 8 条染色体被 32P 标记( )A第 1 次 B第 2 次C第 3 次 D第 4 次14解析：选 B 由于被标记的是 DNA 分子的双链，所以本题关键是要弄清染色体上 DNA的变化，由于 DNA 的复制是半保留复制，所以在第一次
30、有丝分裂结束后果蝇的体细胞中均含有 8 条染色体、8 个 DNA，每个 DNA 的 2 条链中均含 1 条标记链和 1 条非标记链。在第二次有丝分裂时，间期复制完成时会有 16 个 DNA，但是这 16 个 DNA 中，有 8 个 DNA 均是含1 条标记链和 1 条非标记链，另外 8 个 DNA 均含非标记链；中期由于着丝点没有分裂，所以每条染色体上有 2 个 DNA，一个 DNA 含 1 条标记链和 1 条非标记链，另一个只含非标记链，所以在中期会有 8 条染色体有标记；后期着丝点分裂，每条染色体上的 DNA 随着姐妹染色单体的分开而分开，在后期形成 16 条染色体，其中只有 8 条含有标
31、记，这 8 条染色体中的 DNA 含 1 条标记链和 1 条非标记链。类题通法有丝分裂中子染色体标记情况分析(1)过程图解(一般只研究一条染色体)：复制一次(母链标记，培养液不含标记同位素)：转至不含放射性培养液中再培养一个细胞周期：(2)规律总结：若只复制一次，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。题点(二) 减数分裂中染色体标记情况分析7将全部 DNA 分子双链经 32P 标记的雄性动物细胞(染色体数为 2N)置于不含 32P 的培养基中培养。经过连续 3 次细胞分裂后产生 8 个子细胞，检测子细胞中的情况。下列推断正确的是( )A若只进行有丝分裂，则含 3
32、2P 染色体的子细胞比例一定为 1/2B若进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂，则含 32P 染色体的子细胞比例至少占1/2C若子细胞中都含 32P，则一定进行有丝分裂D若子细胞中的染色体都不含 32P，则一定进行减数分裂解析：选 B 若该生物细胞内含一对染色体，且只进行有丝分裂，分裂三次形成 8 个细胞，则含放射性 DNA 的细胞最多有 4 个，占 1/2；若该生物只有一对染色体，其进行一15次有丝分裂再进行一次减数分裂，共产生 8 个细胞，含 32P 染色体的子细胞占 1/2，若该生物有两对染色体，则占的比例会更高；若该生物含有多对染色体，则不管是有丝分裂还是减数分裂，子细胞都有可能含放射性
33、；D 选项所述的情况不可能出现。类题通法减数分裂中子染色体标记情况分析(1)过程图解：减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象，如下图：(2)规律总结：由于减数分裂没有细胞周期，DNA 只复制一次，因此产生的子染色体都带有标记。题点(三) 分裂产生子细胞中染色体的标记情况8用 32P 标记玉米体细胞(含 20 条染色体)的 DNA 分子双链，再将这些细胞转入不含32P 的培养基中培养，在第二次细胞分裂中期、后期及所产生的子细胞中被 32P 标记的染色体数分别为( )A20、40、20 B20、20、20C20、20、020 D20、40、020解析：选 C 用 32P 标记玉米体细胞的 DNA
34、 分子双链，再将这些细胞转入不含 32P 的培养基中培养，在第一次有丝分裂结束后，每条染色体都带有标记，且每条染色体中的 DNA分子 2 条链都是 1 条有标记、1 条没有标记。在第二次有丝分裂时，间期复制完成后，含有 20 条染色体，每条染色体均有标记，但染色单体中只有一半含有 32P 标记，后期着丝点分裂，染色单体分开，形成 40 条染色体，有 20 条含有 32P 标记，20 条不含 32P 标记。由于分开的染色单体移向两极具有随机性，因此子细胞中所含的 20 条染色体中，含 32P 标记的染色体数目为 020 条。类题通法利用模型分析子细胞中染色体标记情况16模型解读最后形成的 4 个
35、子细胞有三种情况：第一种情况是 4 个细胞都是 ； 第二种情况是 2 个细胞是 ，1 个细胞是 ，1 个细胞是 ；第三种情况是 2个细胞是 ，另外 2 个细胞是课堂一刻钟 研 真 题 知 命 题 点 查 薄 弱 点 清 迷 盲 点1(2018海南高考)下列与真核生物中核酸有关的叙述，错误的是( )A线粒体和叶绿体中都含有 DNA 分子B合成核酸的酶促反应过程中不消耗能量CDNA 和 RNA 分子中都含有磷酸二酯键D转录时有 DNA 双链解开和恢复的过程易错探因过程不明部分学生因不明确核酸的合成过程而出错。核酸的合成过程是复制(DNA)或转录(RNA)，这些过程都需要耗能，命题者用“合成核酸的酶
36、促反应”代替“转录或复制” ，以此迷惑考生。 解析：选 B 线粒体和叶绿体中都含有少量的 DNA 和 RNA 分子；真核细胞内合成核酸的酶促反应过程，需消耗细胞代谢产生的能量；DNA 由双链构成，RNA 一般由单链构成，两者都含有磷酸二酯键；转录时有 DNA 双链解开和恢复的过程。2(2018海南高考)现有 DNA 分子的两条单链均只含有 14N(表示为 14N14N)的大肠杆菌，若将该大肠杆菌在含有 15N 的培养基中繁殖两代，再转到含有 14N 的培养基中繁殖一代，则理论上 DNA 分子的组成类型和比例分别是( )A有 15N14N 和 14N14N 两种，其比例为 13B有 15N15N
37、 和 14N14N 两种，其比例为 11C有 15N15N 和 14N14N 两种，其比例为 31D有 15N14N 和 14N14N 两种，其比例为 31易错探因审题不细17解答此类问题要明确放射性标记的是模板 DNA 还是原料。此题 15N 只在原料中出现，而 14N 则在模板 DNA 和原料中都出现。 解析：选 D 将含有 14N14N 的大肠杆菌置于含有 15N 的培养基中繁殖两代后，由于 DNA的半保留复制，得到的子代 DNA 为 2 个 15N15NDNA 和 2 个 15N14NDNA，再将其转到含有 14N的培养基中繁殖一代，会得到 6 个 15N14NDNA 和 2 个 14
38、N14NDNA，比例为 31。3.(2018浙江 4 月选考单科卷)某研究小组进行“探究 DNA 的复制过程”的活动，结果如图所示。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是 14NH4Cl 或 15NH4Cl。a、b、c 表示离心管编号，条带表示大肠杆菌 DNA 离心后在离心管中的分布位置。下列叙述错误的是( )A本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术Ba 管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含 14NH4Cl 的培养液中培养的Cb 管的结果表明该管中的大肠杆菌的 DNA 都是 14N15NDNAD实验结果说明 DNA 分子的复制是半保留复制的解题关键图文转换解答此题要明确图示含义，a 管中的 DNA 密度
39、最大，表明该管中的大肠杆菌是在含15NH4Cl 的培养液中培养的；b 管中的 DNA 密度介于 a、c 管中的之间，表明该管中大肠杆菌的 DNA 都是 14N15NDNA。 解析：选 B 由题意“培养大肠杆菌的唯一氮源是 14NH4Cl 或 15NH4Cl”和“条带表示大肠杆菌 DNA 离心后在离心管中的分布位置”可知：本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术；分析图示可知：a 管中的 DNA 密度最大，表明该管中的大肠杆菌是在含 15NH4Cl 的培养液中培养的；b 管中的 DNA 密度介于 a、c 管中的之间，表明该管中大肠杆菌的 DNA 都是 14N15NDNA；实验结果说明 DNA 分
40、子的复制是半保留复制。4(2017海南高考)DNA 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 DNA 分子中(AT)/(GC)与(AC)/(GT)两个比值的叙述，正确的是( )A碱基序列不同的双链 DNA 分子，后一比值不同B前一个比值越大，双链 DNA 分子的稳定性越高C当两个比值相同时，可判断这个 DNA 分子是双链D经半保留复制得到的 DNA 分子，后一比值等于 1易错探因张冠李戴DNA 分子中 C 与 G 的含量越高，DNA 稳定性越高，而不是 A 与 T 的含量越高，DNA 稳定性越高。 18解析：选 D 双链 DNA 分子中，互补碱基两两相等，即 AT，CG，则 A
41、CGT，即 AC 与 GT 的比值为 1，因此，碱基序列不同的双链 DNA 分子，后一比值相同；DNA 分子中，C 和 G 之间有 3 个氢键，A 与 T 之间有 2 个氢键，则 C 与 G 的含量越高，DNA 稳定性越高，因此，前一个比值越大，C 与 G 的含量越低，双链 DNA 分子的稳定性越低；当两个比值相同时，这个 DNA 分子可能是双链，也可能是单链；经半保留复制得到的 DNA 分子，后一比值等于 1。5(2016全国卷)某种物质可插入 DNA 分子两条链的碱基对之间，使 DNA 双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质，下列相关叙述错误的是( )A随后细胞中的 DN
42、A 复制发生障碍B随后细胞中的 RNA 转录发生障碍C该物质可将细胞周期阻断在分裂中期D可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用解题关键获取信息由于该物质使 DNA 双链不能解开，因此会抑制 DNA 复制和转录，进而抑制癌细胞的增殖。而 DNA 复制发生在细胞间期，因此 C 项正误显而易见。 解析：选 C 在 DNA 分子的复制和转录过程中，DNA 分子都需要先将双链解开，加入该物质后 DNA 分子双链不能解开，故细胞中的 DNA 复制和 RNA 转录都会发生障碍；因 DNA 复制发生在细胞分裂间期，故该物质阻断的是分裂间期 DNA 分子的复制过程，从而将细胞周期阻断在分裂间期；癌细胞的增殖方式是
43、有丝分裂，其分裂过程中可发生 DNA 复制和转录，加入该物质会阻碍这两个过程，进而抑制癌细胞的增殖。学情考情了然于胸一、明考情知能力找准努力方向考查知识1.DNA 分子的结构，重点考查 DNA 分子中碱基之间的关系。2DNA 复制的原理、过程和特点，多考查 DNA 复制的方式和相关数量计算。考查能力1.识记能力：主要考查对 DNA 的结构和 DNA 复制的方式、特点等的识记能力。2推理能力：主要考查 DNA 的碱基计算和 DNA 复制过程中的相关数量关系的推理能力。3实验探究能力：通过探究 DNA 复制方式，考查实验设计与分析能力。二、记要点背术语汇总本节重点1DNA 的结构(1)DNA 的两
44、条脱氧核苷酸链反向平行盘旋成规则的双螺旋结构。(2)DNA 双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的。19(3)DNA 上的碱基对严格遵循碱基互补配对原则，通过氢键连接。(4)DNA 分子中脱氧核苷酸(或碱基)的排列顺序代表了遗传信息。2DNA 的复制(1)DNA 复制具有边解旋边复制、半保留复制的特点。(2)DNA 复制需要解旋酶和 DNA 聚合酶参与。3基因(1)基因是具有遗传效应的 DNA(核酸)片段。(2)染色体是基因的主要载体，线粒体、叶绿体中也存在基因。课下达标检测 一、选择题1下列关于 DNA 分子结构的叙述，正确的是( )A组成 DNA 分子的核糖核苷酸有 4 种B
45、每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基C双链 DNA 分子中，碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的D双链 DNA 分子中，ATGC解析：选 C DNA 分子的基本单位是脱氧核糖核苷酸；位于 DNA 分子长链结束部位的脱氧核糖上只连着一个磷酸和一个碱基；双链 DNA 分子中，碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的；双链 DNA 分子中，根据碱基互补配对原则，AGTC。2下列关于 DNA 复制的叙述，正确的是( )ADNA 复制时，严格遵循 AU、CG 的碱基互补配对原则BDNA 复制时，两条脱氧核苷酸链均可作为模板CDNA 分子全部解旋后才开始进行 DNA 复制D脱氧核苷酸必须在 DNA 酶的作用下才能连接形成子链解析：选 B DNA 复制时，严格遵循 AT、CG 的碱基互补配对原则；DNA 是以两条脱氧核
