2020届高三高考生物(浙江)一轮复习：DNA的分子结构和复制

高考生物总复习—《DNA 分子的结构、复制》（精编版）一、基因是有遗传效应的DNA 片段【核心知识讲解】一、DNA 分子的结构及相关计算1．DNA 分子的组成2．平面结构与空间结构[拓展提升]（1）脱氧核苷酸聚合形成长链的过程中产生水；（2）DNA 分子结构可简记为5种元素，4种碱基(脱氧核苷酸)，3种小分子，2条长链，1个双螺旋；（3）每个DNA 片段中，游离的磷酸基团有2个；之间的数量关系为1∶1∶1；（4）○和之间的化学键为磷酸二酯键，用限制性核酸内切酶处理可切断，用DNA 聚合酶和DNA 连接酶处理可连接；磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA 的基本骨架；（5） 之间的化学键为氢键，可用解旋酶使其断裂，也可加热使其断裂；A 与T之间形成2个氢键，G 与C 之间形成3个氢键，C －G 对占比例越大，DNA 结构越稳定；（6）每个脱氧核糖连接着2个磷酸；在同一条脱氧核苷酸链中，相邻2个碱基之间通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖间接相连；（7）一个双链DNA 分子中，A ＝T 、C ＝G ，则A ＋G ＝C ＋T ，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。

3．DNA 分子的结构特点(1)稳定性⎩⎨⎧ DNA 中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变两条链间碱基互补配对的方式不变(2)多样性：DNA 分子中碱基对排列顺序多种多样。

(3)特异性：每种生物的DNA 分子都有特定的碱基顺序，储存有特定的遗传信息。

[思维拓展] (1)决定DNA 分子特异性的是A ＋T G ＋C。

(2)DNA 分子的多样性和特异性从分子水平上解释了生物体具有多样性和特异性的原因。

(3)DNA 分子中碱基对(脱氧核糖核苷酸)排列顺序代表的是遗传信息，若一DNA 分子由n个碱基对构成，则可代表的遗传信息有4n 种(注：n 是碱基的对数)。

例1．在DNA 分子的一条单链中，相邻的碱基A 与T 是通过下列哪种结构连接起来的（ ）A ．氢键B ．脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖C ．肽键D ．磷酸—脱氧核糖—磷酸例2．如下图为DNA 分子结构示意图，对该图的正确描述是( )A ．②和③相间排列，构成DNA 分子的基本骨架B ．④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸C ．当DNA 复制时，⑨的形成需要DNA 连接酶D．DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息例3．下列关于核酸的叙述中，正确的( )A．DNA和RNA中的五碳糖相同B．组成DNA与ATP的元素种类不同C．T2噬菌体的遗传信息贮存在RNA中D．双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数例4．下列对双链DNA分子的叙述，哪项是不正确的 ( )A．若一条链G的数目为C的2倍，则另一条链G的数目为C的0.5倍B．若一条链A和T的数目相等，则另一条链A和T的数目也相等C．若一条链的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链相应碱基比为2∶1∶4∶3D．若一条链的G∶T＝1∶2，另一条链的C∶A＝2∶1例5．下列关于DNA分子结构的叙述中错误的是 ( )A．每个双链DNA分子最多含有四种脱氧核苷酸B．每个碱基分子上均连接着一个磷酸和一个脱氧核糖C．每个DNA分子中碱基数＝磷酸数＝脱氧核糖数D．一段双链DNA分子中若含有40个胞嘧啶，就会同时含有40个鸟嘌呤例6．甲生物核酸的碱基组成为：嘌呤占46%、嘧啶占54%，乙生物遗传物质的碱基比例为：嘌呤占34%、嘧啶占66%，则甲、乙生物可能是( )A．蓝藻、变形虫B．T2噬菌体、豌豆C．硝化细菌、绵羊D．肺炎双球菌、烟草花叶病毒二、DNA分子的复制分子在14N的培养基中连续复制4次，其结果不可能是( )A．含有15N的DNA分子占1/8 B．含有14N的DNA分子占7/8C．复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸600个 D．复制结果共产生16个DNA分子例8．蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是( ) A．每条染色体的两条单体都被标记B ．每条染色体中都只有一条单体被标记C ．只有半数的染色体中一条单体被标记D ．每条染色体的两条单体都不被标记例9．某DNA 分子中含有1 000个碱基对(P 元素只是32P)。

高考考点2 DNA分子的结构与复制本类考题解答锦囊DNA分子一般是规则的双螺旋结构，有两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成，其中所舍的四种碱基的配对方式是A—T、C—G、且A+G=T+C即嘌呤碱的和等于嘧啶碱的和，如果某一种碱基的数量占某一条单链碱基总数的百分之二十，那么这条链上的这种碱基占整个DNA分子碱基总数应为百分之十；如果A+T占DNA 分子碱基总数的百分之三十，那么任意一条单链上的A+T也占该链的百分之三十。

Ⅰ热门题【例题】现有一待测核酸样品，经检测后，对碱基个数统计和计算得到下列结果：(A+T)／(G+C)=1，(A+G)／(T+C)=01根据此结果，该样品A.无法被确定是脱氧核糖核酸还是核糖核酸B．可被确定为双链DNAC．无法被确定是单链DNA还是双链DNAD．可被确定为单链DNA高考考目的与解题技巧：本题主要考查DNA的碱基组成，首先要明确碱基T只能组成脱氧核糖核苷酸进而组成DNA，但组成的是双链DNA还是单链DNA，要根据碱比例来确定，如果A= T、C=G应是双链DNA，但是碱基A+T=G+C就不一定是双链DNA了，也可能使单链DNA。

【解析】根据题中已知条件，该核酸分子中A=C、C=T。

但双链DNA分子中，根据碱基互补配对原则A=T，G=C，单链 DNA四种碱基的比例不固定。

而RNA分子中有尿嘧啶U而没有胸腺嘧啶T，所以只能确定该分子是DNA而不是RNA，是单链DNA还是双链DNA不能确定。

【答案】 C1决定DNA遗传特异性的是A.脱氧核苷酸链—亡磷酸和脱氧核糖的排列特点B．嘌呤总数与啼啶总数的比值C.碱基互补配对原则D．碱基排列顺序答案： D 指导：考查DNA分子结构特点。

在DNA分子中磷酸和脱氧核糖交替连接，稳定不变，构成DNA分子的基本骨架。

而DNA分子内部的碱基对的排列顺序则是千变万化的，使得DNA分子具有多样性。

在不同的DNA分子中则具有各自特定的碱基序列，从而决定了DNA分子的特异性。

高考生物一轮复习知识点上专题：知识点专题24 DNA分子的结构与复制一、基础知识必备（一）DNA分子的结构1.DNA分子的结构层次2、DNA分子的化学组成3.DNA的空间结构4、DNA分子的复制过程二、通关秘籍1、巧记DNA分子结构的“五四三二一”(1)五种元素:C、H、O、N、P;(2)四种碱基:A、G、C、T,相应的有四种脱氧核苷酸;(3)三种物质:磷酸、脱氧核糖、含氮碱基;(4)两条单链:两条反向平行的脱氧核苷酸链;(5)一种空间结构:规则的双螺旋结构。

2、关于DNA复制(1)DNA能够精确复制的原因:具有独特的双螺旋结构、碱基互补配对原则。

(2)影响细胞呼吸(ATP供给)的所有因素都可能影响DNA复制。

(3)体外也可进行DNA复制,即PCR扩增技术,除要满足上述条件外,还应注意温度、pH的控制及引物的加入。

对点训练1．用15NH4C1培养若干代的大肠杆菌体内，其蛋白质和DNA分子含15N标记（）【解析】蛋白质和DNA均含N，所以用15NH4C1培养若干代的大肠杆菌体内，其蛋白质和DNA分子都含15N标记，正确；2．整个实验过程中，每一次提取的细菌都是完成分裂一次的细菌（）【解析】实验过程中需要研究子一代、子二代等大肠杆菌的DNA放射性情况，所以实验过程中，有的细菌分裂了一次，有的分裂了两次，错误；3．为保证实验效果，需将提取的细菌进行密度梯度超速离心和分析（）【解析】为保证实验效果，需分别提取子一代和子二代细菌的DNA进行密度梯度超速离心和分析，而不是对细菌进行密度梯度超速离心，错误；4．15N标记的大肠杆菌在含14NH4C1的培养基中进行一次有丝分裂，每个菌体均含15N和14N（）【解析】15N标记的大肠杆菌在含14NH4C1的培养基中进行一次DNA复制后，每个菌体均含15N和14N，大肠杆菌为原核生物，不能进行有丝分裂，错误。

5．用32P标记玉米体细胞（含20条染色体）的DNA分子双链后，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的中期和后期，一个细胞中的染色体条数和被32P标记的染色体条数分别是中期20和20、后期40和10（）【解析】DNA复制是半保留复制，第一次分裂过程中所有染色单体都被标记，即中期20条、后期40条；第二次分裂过程中只有一半的染色单体被标记，即中期20条、后期20条。

第15讲 DNA 的分子结构与复制考点一 DNA 的分子结构和特点1.（2017·浙江11月选考，20）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.①的形成需要DNA 聚合酶催化B.②表示腺嘌呤脱氧核苷酸C.③的形成只能发生在细胞核D.若α链中A ＋T 占48%，则DNA 分子中G 占26%解析 ①是氢键，其形成不需要DNA 聚合酶催化，A 错误；②是腺嘌呤，B 错误；③是磷酸二酯键，只要是合成DNA 或者合成RNA 都会有③形成，所以形成的场所还可能是线粒体、叶绿体，C错误；若α链中A＋T＝48%，则互补链A＋T也为48%，因此DNA中A＋T＝48%，则G＋C＝52%，且G＝C，所以G 占26%，D正确。

答案 D2.（2016·浙江4月选考）下列表示某同学制作的脱氧核苷酸结构模型（表示脱氧核糖、Ｋ表示碱基、○P表示磷酸基团），其中正确的是（）解析每1个脱氧核苷酸是由1个脱氧核糖、1个磷酸基团和1个碱基构成，碱基可能是A或C或G或T，不可能是U，A错误；脱氧核糖是戊糖，其中1号碳上连着碱基，5号碳上连着磷酸基团，B、C错误、D正确。

答案 D本题组对应必修二教材P54 DNA分子的结构和P56制作DNA双螺旋结构模型，主要考查DNA的组成、结构和碱基互补配对原则的计算等问题。

1.脱氧核苷酸的结构2.图解DNA分子结构3.活动：制作DNA双螺旋结构模型（1）用不同颜色的卡纸剪成长方形的碱基，用其他颜色的卡纸剪成圆形代表磷酸，用另一种颜色的卡纸剪成五边形代表脱氧核糖。

（2）用订书机将磷酸、脱氧核糖、碱基连接成四种脱氧核苷酸，然后再连接成一条脱氧核苷酸长链，根据碱基互补配对原则，制作另一条脱氧核苷酸长链，并将两条长链之间配对的碱基两两连接。

（3）将两条链的末端分别用硬纸方块连接在一起，轻轻旋转即可得到一个DNA 双螺旋结构模型。

■助学巧记巧记DNA分子结构的“五·四·三·二·一”1.DNA分子的特性2.水解产物（1）DNA初步水解产物是4种脱氧核苷酸。

考试标准必考加试考试标准必考加试1.DNA分子的复制b b 5.转录、翻译的概念和过程b b2.活动：探究DNA的复制过程c c 6.遗传密码、中心法则b b3.DNA的功能a a7.基因的概念b b4.DNA与RNA的异同b b 8.复制、转录和翻译的异同b内容索引考点一DNA分子的复制考点二遗传信息的表达考点三活动：探究DNA的复制过程模拟演练课时训练考点一DNA分子的复制概念以为模板合成的过程时间的间期和的间期场所(主要)条件模板：；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量来源：细胞呼吸产生的ATP；酶：解旋酶、等DNA分子复制的时间、场所、条件、特点和意义知识梳理亲代DNA子代DNA有丝分裂减数第一次分裂前细胞核亲代DNA的两条链DNA聚合酶原则碱基互补配对原则过程解旋→合成与母链互补的子链→_________________特点边解旋边复制；___________结果1个DNA 分子→2个DNA 分子意义将遗传信息从亲代传给了子代，保持了前后代遗传信息的______形成子代DNA 分子半保留复制连续性(1)图中显示DNA 分子复制是从开始的，但并非进行。

(2)图中显示DNA 分子复制是的。

(3)真核生物的这种复制方式的意义在于提高了复制。

(4)一个细胞周期中每个起点一般只起始次，若为转录时解旋，则每个起点可起始次。

思考讨论1.如图为真核生物染色体上DNA 分子复制过程示意图，思考回答：多个起点同时边解旋边双向复制速率1多细胞核2.右图为染色体上DNA分子的复制过程，请据图回答问题：(1)请填充图中空白处内容。

脱氧核苷酸碱基互补配对模板链着丝粒提示染色体复制后形成两条姐妹染色单体，刚复制产生的两个子DNA分子即位于两条姐妹染色单体中，由着丝粒相连。

其对应片段所含基因在无突变等特殊变异情况下应完全相同。

两个子DNA 分子将于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝粒分裂时，随两条姐妹染色单体分离而分开，分别进入两个子细胞中。

一、DNA分子的结构1.美国生物学家沃森和英国物理学家克里克提出了DNA的双螺旋结构模式图。

威尔金斯和富兰克林提供DNA的X衍射图谱——推测DNA是螺旋结构查哥夫提供的信息：“DNA中A=T,C=G”——推测DNA是双螺旋结构①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。

③DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧构成基本骨架；碱基在内侧。

③两条链上的碱基通过氢键连结起来，形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。

G与C形成三个氢键，A与T形成两个氢键，因此C与G比例越大，DNA结构越稳定。

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4n种(其中n代表碱基对数)③特异性：每种DNA分子都有特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信息①由于：双链DNA分子中“A=T,C=G”可得出：双链DNA分子中“A+C=T+G”或A+G=T+C；即（A+G）/（T+C）=1②双链DNA分子中：若（A1+T1）/（G1+C1）=a,则(A2+T2）/（G2+C2）=a，A1+T1+A2+T2/C1+G1+C2+G2=a规律1：互补的两个碱基之和之比在一条链中的比例等于另一条链中的比例也等于双链中的比例若（A1+G1）/（T1+C1)=b, 则（A2+G2）/（T2+C2）=1/b规律2：非互补的两个碱基之和之比在两条单链中互为倒数。

③一种碱基在两条链中所占的比例等于这种碱基在每条单链中所占的比例之和的一半二、DNA分子的复制①全保留复制：新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分；②半保留复制：形成的分子一半是新的，一半是旧的；由沃森和克里克提出③分散复制：新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的；通过同位素标记法证明了DNA复制方式为半保留复制方式若为全保留：若为半保留：若为分散复制：①概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程②复制的时间：有丝分裂间期、减数第一次分裂间期③复制的场所：真核细胞主要在细胞核中，但在线粒体和叶绿体中也可进行DNA复制原核细胞主要在拟核中，但在质粒中也可以进行DNA复制④复制条件：能量（ATP）、模板（以解开的两条母链分别为模板）、原料（4中脱氧核苷酸）、酶（解旋酶、DNA聚合酶）⑤过程解旋酶作用下，利用细胞提供的能量，两条螺旋的双链解开b.以解开的的每一段母链为模板，以游离的4种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在DNA聚合酶的作用下，各自合成与母链互补的一段子链。