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1、第第1818讲讲DNADNA的结构、复制及基因的本质的结构、复制及基因的本质最最新新考考纲纲1.DNA分分子子结结构构的的主主要要特特点点（）。2.DNA分分子子的的复制（复制（）。）。3.基因的概念（基因的概念（）。）。考点一考点一DNADNA分子的结构及相关计算（分子的结构及相关计算（5 5年年1212考）考）1.图解图解DNA分子结构分子结构C、H、O、N、PA、T、G、C脱氧核糖脱氧核糖脱氧核苷酸脱氧核苷酸磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖磷酸与脱氧核糖交磷酸与脱氧核糖交替替连连接接碱基碱基氢键氢键A与与T、G与与C配配对对反向平行反向平行2.DNA分子的特性分子的特性（1）性性：磷磷酸酸和和脱
2、脱氧氧核核糖糖交交替替连连接接，排排列列在在外外侧侧构构成成基本骨架。基本骨架。（2）性性：碱碱基基对对多多种种多多样样的的排排列列顺顺序序，如如某某DNA分分子子中有中有n个碱基个碱基对对，则则排列排列顺顺序有序有 种（其中种（其中n代表碱基代表碱基对对数）。数）。（3）性性：每种：每种DNA分子都有特定的分子都有特定的对对排排列列顺顺序，代表了特定的序，代表了特定的遗传遗传信息。信息。稳稳定定多多样样4n特异特异碱基碱基巧记巧记DNA分子结构的分子结构的“五五四四三三二二一一”1.真题重组判断正误真题重组判断正误（1）双双链链DNA分分子子中中一一条条链链上上的的磷磷酸酸和和核核糖糖是是通
3、通过过氢氢键键连连接接的的（2014课标课标，5C）（ ）（2）富富兰兰克克林林和和威威尔尔金金斯斯对对DNA双双螺螺旋旋结结构构模模型型的的建建立立也也作作出了巨大的出了巨大的贡贡献献（2014江苏高考，江苏高考，4C）（ ）（3）沃沃森森和和克克里里克克提提出出在在DNA双双螺螺旋旋结结构构中中嘧嘧啶啶数数不不等等于于嘌嘌呤数呤数（2012江苏高考，江苏高考，2C）（ ）（4）DNA有有氢氢键键，RNA没没有有氢氢键键（2013全全国国卷卷，1A）（ ）以以上上内内容容主主要要源源自自教教材材必必修修2 P4850，把把握握DNA双双螺螺旋旋结结构构模模型构建历程及型构建历程及DNA双螺旋
4、结构内涵是解题关键。双螺旋结构内涵是解题关键。2.（必必修修2 P49图图311改改编编）下下面面是是对对大大肠肠杆杆菌菌DNA分分子子图图示示，分析并回答下列分析并回答下列问题问题。（1）图图中中2是是核核糖糖还还是是脱脱氧氧核核糖糖？。1、2、3构构成成了了一一个完整的脱氧核苷酸分子，据个完整的脱氧核苷酸分子，据图图推推测测其中文名称是其中文名称是。（2）图图中中的的碱碱基基对对5和和6是是GC、是是AT还还是是AU？。你的判断理由是什么？你的判断理由是什么？_。（3）每个）每个DNA片段中有几个游离的磷酸基片段中有几个游离的磷酸基团团？_。（4）图图中中a处为处为键键，用，用酶酶可将其断
5、裂，可将其断裂，b处为处为 键键，其其构构建建时时需需 酶酶参参与与，其其断断裂裂时时可可用用 酶酶， 若若连连接接 两两DNA片片 段段 也也 需需 重重 建建 此此类类 键键，则则需需酶酶参与。参与。提示提示（1）脱氧核糖胞嘧啶脱氧核苷酸或鸟嘌呤脱氧核苷酸）脱氧核糖胞嘧啶脱氧核苷酸或鸟嘌呤脱氧核苷酸（2）AT5与与6间间有有2个个氢氢键键，应应为为AT对对，而而不不是是GC对对，而且而且DNA分子中无分子中无“U”（3）2个个（4）氢解旋磷酸二酯）氢解旋磷酸二酯DNA聚合限制性内切聚合限制性内切DNA连接连接DNA分子的结构及特点分子的结构及特点1.（2013广广东东，2）1953年年Wa
6、tson和和Crick构构建建了了DNA双双螺螺旋旋结结构模型，其重要意构模型，其重要意义义在于（）在于（）证证明明DNA是是主主要要的的遗遗传传物物质质确确定定DNA是是染染色色体体的的组组成成成成分分发发现现DNA如如何何储储存存遗遗传传信信息息为为DNA复复制制机机制制的的阐阐明明奠定基奠定基础础A. B. C. D.解解析析DNA分分子子双双螺螺旋旋结结构构模模型型中中，碱碱基基排排列列在在内内侧侧，碱碱基基对对的的排排列列顺顺序序代代表表遗遗传传信信息息，正正确确；DNA复复制制的的特特点点是是边边解解旋旋边边复复制制和和半半保保留留复复制制，DNA分分子子双双螺螺旋旋结结构构模模型
7、型为为DNA复复制制机机制的阐明奠定基础，制的阐明奠定基础，正确。正确。答案答案D2.（2016淄淄博博调调研研）如如图图表表示示一一个个DNA分分子子的的片片段段，下下列列有有关关表述正确的是（）表述正确的是（）A.代表的物代表的物质质中中储储存着存着遗传遗传信息信息B.不同生物的不同生物的DNA分子中分子中的种的种类类无特异性无特异性C.转录时该转录时该片段的两条片段的两条链链都可作都可作为为模板模板链链D.DNA分子中分子中A与与T碱基碱基对对含量越高，其含量越高，其结结构越构越稳稳定定解解析析遗遗传传信信息息蕴蕴藏藏在在4种种脱脱氧氧核核苷苷酸酸的的排排列列顺顺序序之之中中，单单个个核
8、核苷苷酸酸则则不不能能储储存存遗遗传传信信息息，A错错误误；不不同同生生物物的的DNA均均由由4种种脱脱氧氧核核苷苷酸酸（包包括括）组组成成，B正正确确；转转录录时时以以其其中中的的一一条条链链为为模模板板，C错错误误；由由于于CG碱碱基基对对含含3个个氢氢键键，所所以以CG碱碱基基对对含含量量越高，越高，DNA越稳定，越稳定，D错误。错误。答案答案B（1）并非所有的）并非所有的DNA分子均具分子均具“双链双链”，有的，有的DNA分子为单链。分子为单链。（2）原原核核细细胞胞及及真真核核细细胞胞细细胞胞器器中中的的DNA分分子子为为“双双链链环环状状”。DNA分子结构相关计算分子结构相关计算【
9、典典例例】 （2014山山东东理理综综，5）某某研研究究小小组组测测定定了了多多个个不不同同双双链链DNA分分子子的的碱碱基基组组成成，根根据据测测定定结结果果绘绘制制了了DNA分分子子的的一一条条单单链链与与其其互互补补链链、一一条条单单链链与与其其所所在在DNA分分子子中中碱碱基基数数目目比比值值的关系的关系图图，下列正确的是（），下列正确的是（）慧眼识图获取信息慧眼识图获取信息答案答案C已已知知某某DNA分分子子中中的的一一条条单单链链中中（AC）/（TG）m，则则（）（）A.它的互它的互补链补链中的中的这这个比个比值值也是也是mB.以它以它为为模板模板转录转录出的信使出的信使RNA上（
10、上（AC）/（UG）1/mC.该该DNA分子中的（分子中的（AC）/（TG）mD.当当m1时时，这这条条单链单链中的中的ACTG【对点小练】【对点小练】解解析析根根据据碱碱基基互互补补配配对对原原则则可可知知，在在双双链链DNA分分子子中中，AT，CG，因因此此这这条条单单链链的的互互补补链链中中（AC）/（TG）1/m，整整个个双双链链DNA分分子子中中（AC）/（TG）1，以以它它为为模模板板转转录录出出的的信信使使RNA上上（AC）/（UG）1/m，故故A项项、C项项错错误误，B项项正正确确。当当m1时时，只只能能说说明明ACTG，并并不不能能说说明明这条单链上的这条单链上的4种碱基的数
11、量相等。种碱基的数量相等。答案答案B“归纳法归纳法”求解求解DNA分子中的碱基数量的计算规律分子中的碱基数量的计算规律考点二考点二DNADNA分子的复制及基因的概念（分子的复制及基因的概念（5 5年年1313考）考）1.DNA分子的复制分子的复制（1）概念：以）概念：以 为为模板合成子代模板合成子代DNA的的过过程。程。（2）时间时间：。亲亲代代DNA有有丝丝分裂分裂间间期和减数第一次分裂前的期和减数第一次分裂前的间间期期解旋后两条母解旋后两条母链链游离的游离的4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸ATPDNA聚合聚合酶酶解旋解旋DNA聚合聚合酶酶（5）方式：）方式：。（6）特点：）特点：。（7）意）意义
12、义：将：将遗传遗传信息信息，保持了，保持了。半保留复制半保留复制边边解旋解旋边边复制复制从从亲亲代代传给传给子代子代遗传遗传信息的信息的连续连续性性2.观察下面的基因关系图，完善相关内容：观察下面的基因关系图，完善相关内容：染色体染色体一个或两个一个或两个有有遗传遗传效效应应线线性性遗传遗传信息信息下下图为图为染色体上染色体上DNA分子的复制分子的复制过过程。程。细细胞核胞核解旋解旋酶酶脱氧核苷酸脱氧核苷酸碱基互碱基互补补配配对对模板模板链链双螺旋双螺旋结结构构着着丝丝点点（1）请请解解读图读图右右侧侧空白空白处处内容（提示内容（提示见图见图示）。示）。（2）蛙蛙的的红红细细胞胞和和哺哺乳乳动
13、动物物成成熟熟红红细细胞胞，是是否否都都能能进进行行DNA分分子的复制？子的复制？提提示示蛙蛙的的红红细细胞胞进进行行无无丝丝分分裂裂，可可进进行行DNA分分子子的的复复制制；哺哺乳乳动动物物成成熟熟的的红红细细胞胞已已丧丧失失细细胞胞核核，也也无无各各种种细细胞胞器器，不不能能进进行行DNA分子的复制。分子的复制。（3）上上图图所所示示DNA复复制制过过程程中中形形成成的的两两个个子子DNA位位置置如如何何？其其上面上面对应对应片段中基因是否相同？两个子片段中基因是否相同？两个子DNA将于何将于何时时分开？分开？提提示示染染色色体体复复制制后后形形成成两两条条姐姐妹妹染染色色单单体体，刚刚复
14、复制制产产生生的的两两个个子子DNA分分子子即即位位于于两两姐姐妹妹染染色色单单体体中中，由由着着丝丝点点相相连连，其其对对应应片片段段所所含含基基因因在在无无突突变变等等特特殊殊变变异异情情况况下下应应完完全全相相同同，两两子子DNA分分子子将将于于有有丝丝分分裂裂后后期期或或减减数数第第二二次次分分裂裂后后期期着着丝丝点点分分裂裂时时，随随两两单体分离而分开，分别进入两个子细胞中。单体分离而分开，分别进入两个子细胞中。DNA分子的复制及相关计算分子的复制及相关计算1.（2016全全国国课课标标卷卷，2）某某种种物物质质可可插插入入DNA分分子子两两条条链链的的碱碱基基对对之之间间，使使DN
15、A双双链链不不能能解解开开。若若在在细细胞胞正正常常生生长长的的培培养养液中加入适量的液中加入适量的该该物物质质，下列相关叙述，下列相关叙述错误错误的是（）的是（）A.随后随后细细胞中的胞中的DNA复制复制发发生障碍生障碍B.随后随后细细胞中的胞中的RNA转录发转录发生障碍生障碍C.该该物物质质可将可将细细胞周期阻断在分裂中期胞周期阻断在分裂中期D.可推可推测该测该物物质对质对癌癌细细胞的增殖有抑制作用胞的增殖有抑制作用解解析析某某物物质质可可插插入入DNA分分子子两两条条链链的的碱碱基基对对之之间间，使使DNA双双链链不不能能打打开开，说说明明该该物物质质会会阻阻碍碍DNA分分子子的的解解旋
16、旋，因因而而会会阻阻碍碍DNA分分子子的的复复制制、转转录录和和抑抑制制细细胞胞增增殖殖，A、B、D三三项项均均正正确确；因因DNA分分子子的的复复制制发发生生在在间间期期，所所以以该该物物质质可可将将细细胞胞周周期期阻阻断断在在分裂间期，分裂间期，C项错误。项错误。答案答案C2.2016全全国国课课标标卷卷，29（3）将将一一个个某某种种噬噬菌菌体体DNA分分子子的的两两条条链链用用32P进进行行标标记记，并并使使其其感感染染大大肠肠杆杆菌菌，在在不不含含有有32P的的培培养养基基中中培培养养一一段段时时间间。若若得得到到的的所所有有噬噬菌菌体体双双链链DNA分分子子都都装装配配成成噬噬菌菌
17、体体（n个个）并并释释放放，则则其其中中含含有有32P的的噬噬菌菌体体所所占占比比例例为为2/n，原因是，原因是_。答答案案一一个个含含有有32P标标记记的的噬噬菌菌体体双双链链DNA分分子子经经半半保保留留复复制制后后，标标记记的的两两条条单单链链只只能能分分配配到到两两个个噬噬菌菌体体的的双双链链DNA分分子子中中，因此在得到的因此在得到的n个噬菌体中只有个噬菌体中只有2个个带带有有标记标记3.如如图图为为某某真真核核细细胞胞中中DNA复复制制过过程程模模式式图图，下下列列分分析析错错误误的的是是（）（）A.酶酶和和酶酶均作用于均作用于氢键氢键B.该过该过程可程可发发生在生在细细胞有胞有丝
18、丝分裂分裂间间期期C.该过该过程的模板程的模板链链是是a、b链链D.DNA复制的特点是半保留复制复制的特点是半保留复制解解析析酶酶是是解解旋旋酶酶，酶酶是是DNA聚聚合合酶酶，前前者者作作用用于于氢氢键键，后后者者作作用用于于磷磷酸酸二二酯酯键键；该该过过程程需需要要a、b链链分分别别作作模模板板，c、d链链分分别别是是以以a、b链链为为模模板板合合成成的的子子链链；细细胞胞有有丝丝分分裂裂间间期期会会发发生生DNA复制；复制；DNA分子复制具有半保留复制的特点。分子复制具有半保留复制的特点。答案答案A1.DNA复复制制可可简简记记为为“2大大特特点点（半半保保留留复复制制、边边解解旋旋边边复
19、复制制），2种种时时期期（有有丝丝分分裂裂间间期期和和减减数数第第一一次次分分裂裂前前的的间间期期），3个个步步骤骤（解解旋旋、合合成成新新链链、形形成成子子代代DNA），4个个条条件件（模模板板、酶、原料和能量）酶、原料和能量）”。2.DNA分子复制中的相关计算分子复制中的相关计算DNA分分子子的的复复制制为为半半保保留留复复制制，一一个个DNA分分子子复复制制n次次，则有：则有：（1）DNA分子数分子数子代子代DNA分子数分子数2n个；个；含有亲代含有亲代DNA链的子代链的子代DNA分子数分子数2个；个；不含亲代不含亲代DNA链的子代链的子代DNA分子数（分子数（2n2）个。）个。（2）脱
20、氧核苷酸链数）脱氧核苷酸链数子代子代DNA分子中脱氧核苷酸链数分子中脱氧核苷酸链数2 n1条；条；亲代脱氧核苷酸链数亲代脱氧核苷酸链数2条；条；新合成的脱氧核苷酸链数（新合成的脱氧核苷酸链数（2n12）条。）条。（3）消耗的脱氧核苷酸数）消耗的脱氧核苷酸数若若一一亲亲代代DNA分分子子含含有有某某种种脱脱氧氧核核苷苷酸酸m个个，经经过过n次次复复制制需需要消耗该脱氧核苷酸数为要消耗该脱氧核苷酸数为m（2n1）个）个 ；n次次复复制制需需该该脱脱氧氧核核苷苷酸酸数数m2n个个，n1次次复复制制需需该该脱脱氧氧核核苷苷酸酸数数m2n1个个，则则第第n次次复复制制需需该该脱脱氧氧核核苷苷酸酸数数2n
21、mm2n1m（2n2n1）m2n1个。个。基因的本质基因的本质1.（2014海海南南单单科科，21）下下列列是是某某同同学学关关于于真真核核生生物物基基因因的的叙述：叙述：携携带遗传带遗传信息信息能能转转运氨基酸运氨基酸能与核糖体能与核糖体结结合合能能转转录录产产生生RNA每每相相邻邻三三个个碱碱基基组组成成一一个个反反密密码码子子可能可能发发生碱基生碱基对对的增添、缺失、替的增添、缺失、替换换其中正确的是（）其中正确的是（）A. B. C. D.解解析析基基因因是是具具有有遗遗传传效效应应的的DNA片片段段，携携带带遗遗传传信信息息，并并能能够够将将遗遗传传信信息息通通过过转转录录传传递递到
22、到RNA，通通过过翻翻译译表表现现为为蛋蛋白白质质特特定定的的氨氨基基酸酸序序列列和和空空间间结结构构，基基因因中中可可能能发发生生碱碱基基对对的的增添、缺失或替换，即基因突变，故选增添、缺失或替换，即基因突变，故选B。答案答案B2.下下列列关关于于真真核核细细胞胞内内染染色色体体、DNA和和基基因因的的叙叙述述中中，错错误误的的是是（）（）A.染色体是染色体是细细胞核内胞核内DNA的唯一的唯一载载体体B.同源染色体上基因的数目不一定相等同源染色体上基因的数目不一定相等C.倒位后的染色体与其同源染色体不能倒位后的染色体与其同源染色体不能发发生生联联会会D.染色体染色体变变异异时时DNA分子分子
23、结结构不一定改构不一定改变变解解析析细细胞胞核核内内的的DNA都都存存在在于于染染色色体体上上，A正正确确；异异型型同同源源染染色色体体上上的的基基因因数数目目可可能能不不同同，如如X、Y染染色色体体，B正正确确；倒倒位位后后的的染染色色体体在在减减数数分分裂裂时时可可以以与与其其同同源源染染色色体体联联会会，C错错误误；染色体数目变异时，染色体数目变异时，DNA结构不变，数目改变，结构不变，数目改变，D正确。正确。答案答案C（1）针针对对遗遗传传物物质质为为DNA的的生生物物而而言言，基基因因是是指指“有有遗遗传传效效应应的的DNA片片段段”，但但就就RNA病病毒毒而而言言，其其基基因因为为
24、“有有遗遗传传效效应应的的RNA片段片段”。（2）并非所有）并非所有DNA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DNA上的，而是由碱基序列将不同的基因分割开的。上的，而是由碱基序列将不同的基因分割开的。易错易错 防范清零防范清零易易错错清零清零易易错错点点1误误认认为为DNA分分子子都都是是双双链链的的或或认认为为DNA分分子子中中“嘌嘌呤呤一一定定等等于于嘧嘧啶啶”或或认认为为嘌嘌呤呤嘧嘧啶啶时时一一定定为为双双链链DNA分子。分子。点点拨拨DNA分分子子一一般般为为“双双螺螺旋旋结结构构”，但但也也有有些些DNA分分子子呈呈“单单链链”结结构构，在在此此类类DNA
25、分分子子中中嘌嘌呤呤与与嘧嘧啶啶可可能能相相等等也也可可能能不不相相等等。由由此此可可见见，双双链链DNA分分子子中中嘌嘌呤呤“AG”固固然然等等于于“TC”或或（AC）/（TG）1，但但存存在在该该等等量量或或比比例例关系时，未必一定是双链关系时，未必一定是双链DNA分子。分子。易错点易错点2误认为误认为DNA复制复制“只发生于只发生于”细胞核中细胞核中点点拨拨细细胞胞生生物物中中凡凡存存在在DNA分分子子的的场场所所均均可可进进行行DNA分分子子的的复复制制，其其场场所所除除细细胞胞核核外外，还还包包括括叶叶绿绿体体、线线粒粒体体、原原核核细胞的拟核及质粒。细胞的拟核及质粒。需需特特别别注
26、注意意的的是是DNA病病毒毒虽虽有有DNA分分子子，但但其其不不能能独独立立完完成成DNA分分子子的的复复制制病病毒毒的的DNA复复制制必必须须借借助助寄寄主主细细胞胞完完成成，在在其其DNA复复制制时时，病病毒毒只只提提供供“模模板板链链”，其其他他一一切切条条件件（包括场所、原料、酶、能量）均由寄主细胞提供。（包括场所、原料、酶、能量）均由寄主细胞提供。易错点易错点3混淆混淆DNA复制、复制、“剪切剪切”与与“水解水解”中的四种酶中的四种酶点点拨拨（1）DNA聚聚合合酶酶：需需借借助助母母链链模模板板，依依据据碱碱基基互互补补配配对原则，将单个脱氧核苷酸连接成对原则，将单个脱氧核苷酸连接成
27、“链链”；（2）DNA连连接接酶酶：将将多多个个复复制制起起点点所所复复制制出出的的“DNA片片段段”“”“缝合缝合”起来形成磷酸二酯键，即连接起来形成磷酸二酯键，即连接“片段片段”；（3）限限制制性性内内切切酶酶：用用于于切切断断DNA双双链链中中主主链链上上的的“3，5磷酸二酯键磷酸二酯键”；（4）DNA水解酶：用于将水解酶：用于将DNA分子水解为脱氧核苷酸。分子水解为脱氧核苷酸。易错点易错点4误认为误认为DNA复制只能从头开始复制只能从头开始点拨点拨如图为真核生物染色体上如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图。分子复制过程示意图。（1）图图中中显显示示DNA分分子子复复制制是是从
28、从多多个个起起点点开开始始的的，但但多多起起点并非同时进行；点并非同时进行；（2）图中显示）图中显示DNA分子复制是边解旋边双向复制的；分子复制是边解旋边双向复制的；（3）真核生物的这种复制方式的意义在于提高了复制速率；）真核生物的这种复制方式的意义在于提高了复制速率；（4）一个细胞周期中每个起点一般只起始）一个细胞周期中每个起点一般只起始1次（若为转录时次（若为转录时解旋，则每个起点可起始多次）。解旋，则每个起点可起始多次）。规规范答范答题题回答与回答与图图1、图图2相关的相关的问题问题：（1）由由图图1得得知知，1个个DNA分分子子复复制制出出A、B2个个DNA分分子子，其其方方式是式是（
29、2）图图1中中的的酶酶1可可使使断断裂裂，酶酶2可可催催化化的的形形成成。脱氧核苷酸必脱氧核苷酸必须须在在酶酶的作用下才能形成与模板的作用下才能形成与模板链链的的链链。（3）图图2中中限限制制性性核核酸酸内内切切酶酶作作用用于于（填填字字母母）部部位位，DNA解解旋旋酶酶作作用用于于（填填字字母母）部部位位，DNA连连接接酶酶作作用用于于（填字母）部位。（填字母）部位。（4）细细胞胞中中DNA复复制制的的场场所所是是；在在复复制制完完成成后后，A、B分开的分开的时时期期为为。若若该该DNA分分子子中中，含含有有a个个胸胸腺腺嘧嘧啶啶，则则第第n次次复复制制需需要要游游离离的的胸胸腺腺嘧啶嘧啶个。个。（5）真真核核细细胞胞中中DNA复复制制如如下下图图所所示示，则则图图示示信信息息表表明明了了DNA复制具有复制具有的特点，从而能保的特点，从而能保证证DNA复制在短复制在短时间时间内完成。内完成。答卷采答卷采样样原原处纠错处纠错纠错纠错依据依据混淆复制混淆复制“方式方式”与复制与复制“过过程程”混淆解旋混淆解旋酶酶、DNA连连接接酶酶、DNA聚合聚合酶酶及限制及限制酶酶的作用部位的作用部位忽略了忽略了细细胞胞质质中也有中也有DNA未关注未关注题题干中干中“从而能保从而能保证证DNA复制复制在短在短时间时间内完成内完成”这这一信息一信息
