1、一、DNA分子的结构1DNA双螺旋结构特点(1)两条链盘旋成双螺旋结构。(2)和交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；排列在内侧。(3)两条链上的碱基通过连接成碱基对。2碱基互补配对原则A(腺嘌呤)一定与配对；G(鸟嘌呤)一定与配对。二、DNA分子复制反向平行脱氧核糖磷酸碱基氢键T(胸腺嘧啶)C(胞嘧啶)时间有丝分裂的和减数第一次分裂的场所、线粒体和叶绿体条件模板解旋后的两条DNA单链原料四种能量酶、等过程解旋：在的作用下，把两条螺旋的双链解开合成子链：以解开的每一条母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循原则，在有关酶的作用下，各自成为与母链互补的子链形成子代DNA：每条子链与其对应的母
2、链盘旋成双螺旋结构间期间期细胞核脱氧核苷酸ATP解旋酶DNA聚合酶解旋酶碱基互补配对时间有丝分裂的和减数第一次分裂的特点 结果 形成两个完全相同的DNA分子意义遗传信息的传递，确保亲子代之间连续性由于复制的差错出现，为生物进化提供原始选择材料边解旋边复制半保留复制间期间期遗传信息的基因突变三、基因是有遗传效应的DNA片段1对基因本质的理解(1)从结构上看基因是DNA上一个个特定的片段，一个DNA分子上有个基因。基因与DNA结构一样，也是由四种脱氧核苷酸按一定顺序排列而成的，也是双螺旋结构。基因中的排列顺序代表遗传信息。许多脱氧核苷酸(碱基对)(2)从功能上看基因具有，即基因能控制生物的性状，基
3、因是控制生物性状的基本单位，特定的基因决定特定的性状。2DNA分子特性(1)多样性：主要取决于的多样性。(2)：是由DNA分子中特定的碱基排列顺序决定的。(3)稳定性：主要取决于DNA分子的结构。遗传效应碱基排列顺序特异性双螺旋1(2010上海高考)细胞内某一DNA片段中有30%的碱基为A，则该片段中()AG的含量为30%BU的含量为30%C嘌呤含量为50%D嘧啶含量为40%解析：根据DNA双螺旋结构中AT、CG可知，嘌呤之和等于嘧啶之和。其他碱基的含量分别为：TA30%，CG1(30%30%)/220%。答案：C2下列有关DNA结构的叙述，不正确的是()ADNA分子中的五碳糖是脱氧核糖B双链
4、DNA中A/T等于C/G C单链DNA中A与T的数量相同D双链DNA中，由一条链的序列可推出另一链的序列解析：单链DNA中A与T的数量不一定相等。答案：C.3DNA分子的多样性和特异性分别决定于()A碱基对不同的排列顺序和特定的碱基排列顺序BDNA分子的双螺旋结构和解旋酶的特异性C碱基对有不同的排列顺序和碱基互补配对原则D细胞分裂的多样性和DNA复制的稳定性解析：DNA分子具有多样性和特异性，碱基对的不同排列顺序决定其多样性，对于每个DNA分子来说，其碱基对的排列顺序是特定的，这就决定了DNA分子的特异性。答案：A4(2011长春调研)有关DNA复制的叙述，不正确的是()ADNA在复制过程中可
5、能会发生差错，但这种差错不一定改变生物的性状BDNA的复制过程是先解旋后复制CDNA的复制通常发生在细胞分裂间期DDNA复制过程需要DNA聚合酶解析：DNA的复制过程是边解旋边复制。答案：B.5下列关于基因、遗传信息的描述，错误的是()A基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体B遗传信息可以通过DNA复制传递给后代C互为等位基因的两个基因肯定具有相同的碱基数量D遗传信息是指DNA分子的脱氧核甘酸的排列顺序解析：基因是具有遗传效应的DNA片段，是控制生物性状的结构和功能单位。基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体。等位基因是通过基因突变产生的，所以互为等位基因的两个基因不一定具
6、有相同的碱基数量。答案：C6下图为DNA分子的平面结构，虚线表示碱基间的氢键。请据图回答。(1)从主链上看，两条单链_平行；从碱基关系看，两条单链_。(2)含有200个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个。请回答：该DNA片段中共有腺嘌呤_个，C和G共_对。该片段复制4次，共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸_个。在DNA分子稳定性的比较中，_碱基对的比例越高，DNA分子稳定性越高。解析：设有腺嘌呤x个，C和G共y对。则2x3y260，又因xy200/2，故x40，y60。首先计算出每个DNA分子中含胞嘧啶脱氧核苷酸60个，则复制4次，共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸为(241)6900个。答案：(1)反
7、向 互补配对(互补)(2)4060900C和G考点一DNA分子的结构、复制及特性命题解读高考中直接考查本考点基础知识的试题相对较少，常把DNA分子结构与复制结合基因工程、基因表达、基因突变、细胞分裂等进行综合考查。预计2012年高考这种命题出现可能性极大。示例1关于图中DNA分子片段的说法不正确的是().A把此DNA放在含15N的培养液中复制3代，子代中含14N的DNA占12.5%，含15N的DNA占100%B处的碱基对改变导致DNA中碱基排列顺序的改变，从而一定会导致性状改变C该DNA的特异性表现在与其他的DNA相比主要是碱基对的排列顺序上具有差异D限制性内切酶作用于部位的磷酸二酯键，解旋酶
8、作用于部位氢键解析由于DNA的一条链是15N另一条链是14N，放在含15N的培养液中复制3代，生成8个DNA，由于半保留复制最终只有一个子代DNA含有14N，但也只是一条链含14N还有一条链是15N，所以含14N的DNA占12.5%，含15N的DNA占100%。处的碱基对改变导致DNA中碱基排列顺序的改变，肯定会导致遗传信息的改变，但是由于密码子的简并性等原因，性状不一定会发生改变。DNA的特异性主要体现在碱基对的排列顺序不同。答案B1DNA分子结构分析(1)每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个。(2)磷酸基团、脱氧核糖与含氮碱基之间的数量关系为111。(3)脱氧核苷酸之间的化学键为磷酸二酯
9、键，用限制酶处理可切断，用DNA连接酶处理可连接，还可用DNA聚合酶连接。(4)连接两条脱氧核苷酸链碱基之间的化学键为氢键，可用解旋酶断裂，也可加热断裂，A与T之间有2个氢键，G与C之间有3个氢键。(5)每个脱氧核糖一般连接着2个磷酸，每条单链上相邻碱基不直接相连。(6)若碱基对为n，则氢键数为2n3n，若已知A有m个，则氢键数为3nm。2DNA复制的准确性(1)一般情况下，DNA能准确地进行复制，其原因有：DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板。DNA具有碱基互补配对的能力，能够使复制准确无误地进行。(2)特殊情况下，在外界因素和生物内部因素的作用下，可能造成碱基配对发生差错，引
10、起基因突变。1关于DNA分子结构的叙述不正确的是()A每个DNA分子一般都含有4种脱氧核苷酸B一个DNA分子中的碱基、磷酸、脱氧核苷酸、脱氧核糖的数目是相等的C每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基D双链DNA分子中的一段，如果有40个腺嘌呤，就一定同时含有40个胸腺嘧啶.2.如图表示发生在细胞核内的某生理过程，其中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链。以下说法正确的是()A此过程需要ATP和尿嘧啶脱氧核苷酸B真核细胞中此过程发生的惟一场所是细胞核Cb中(AG)/(TC)的比值一定与c中的相同D正常情况下a、d链都应该到不同的细胞中去解析：据图可知，此生理过程是DNA的复制。该过程不需要尿嘧啶脱氧核
11、苷酸；真核生物发生此过程的场所有细胞核、线粒体和叶绿体；b中(AG)/(TC)的比值与c中的此比值呈倒数关系。答案：D考点二DNA分子的相关计算命题解读 高考中直接考查碱基的相关计算相对较少，易和有丝分裂、减数分裂、基因突变、转录与翻译等知识相联系，以碱基和氨基酸的计算为核心综合命制题目。示例2(2010南京质检)用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在14N的培养基中连续复制四次。其结果不可能是()A含有15N的DNA分子占1/8B含有14N的DNA分子占7/8C复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个D复制结果共产生16个DNA分子解析由于DNA的复
12、制是半保留复制，经过四次复制形成16个DNA分子，有2个DNA分子中一条链含有15N，另一条链含有14N，其余14个DNA分子两条链全部含有14N，该DNA分子中含有胞嘧啶60个，由此计算出含有鸟嘌呤60个，腺嘌呤和胸腺嘧啶各有40个，复制四次需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为40(241)600个。答案B1DNA分子中碱基间的关系比较项目整个DNA分子链链A、T、G、C的关系ATGCAT CGTA GC(AG)/(TC)非互补碱基的和之比1M1/M(AT)/(GC)互补碱基的和之比NNN2DNA复制的有关计算(1)1个DNA分子复制n代后，能形成2n个DNA分子，这些DNA分子中，只有两个含有第一
13、代DNA分子的单链。(2)已知1个DNA分子中的P全部为32P标记，然后转移到31P的培养基中复制n代，其计算规律为：(3)已知某DNA分子中含某种碱基(如腺嘌呤A)的数目为a，该DNA分子经过n次复制，所需要的该种游离碱基数目为a(2n1)，第n次复制需要的该种游离碱基数目为a2n1。3(2011徐州检测)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%和17.1%B31.3%和18.7%C18.7%和31.3%D17.1%和32.9%解析：由题干DNA双链GC
14、35.8%，可推出CG17.9%，AT32.1%；设它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的比例为x、y；则有1/2(x32.9%)32.1%、1/2(y17.1%)17.9%，解得：x31.3%，y18.7%。答案：B4某DNA分子含有500个碱基对，其中一条链上AGTC1234。该DNA分子连续复制数次后，消耗周围环境中含G的脱氧核苷酸4 500个，则该DNA分子复制了()A3次B4次C5次D6次解析：一个DNA中有500个碱基对，一条链中CG300个，所以两条链中CG600个，则DNA中CG300个。该DNA复制共消耗4 500个含G的脱氧核苷酸，所以是增加了15个DNA分子，共复制了4
15、次。答案：B示例(2010北京高考)科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。组别1组2组3组4组培养液中唯一氮源14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl繁殖代数多代多代一代两代培养产物ABB的子代B的子代操作提取DNA并离心离心结果仅为轻带(14N/14N)仅为重带(15N/15N)仅为中带(15N/14N)1/2轻带(14N/14N)1/2中带(15N/14N)请分析并回答：(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过_代培养，且培养液中的_是唯一氮源。(2)综合分析本实验的DNA
16、离心结果，第_组结果对得到结论起到了关键作用，但需把它与第_组和第_组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是_。(3)分析讨论：若子代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则 “重带”DNA来自_，据此可判断DNA分子的复制方式不是_复制。若将子代DNA双链分开后再离心，其结果_(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。若在同等条件下将子代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置_，放射性强度发生变化的是_带。若某次实验的结果中，子代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为_。解析 本题主要考查DNA分子复制的
17、相关知识，意在考查对同位素示踪技术与密度梯度离心方法的掌握情况。经过一代培养后，只能是标记DNA分子的一条单链，所以要想对所有的DNA分子全部标记，要进行多代培养；在探究DNA分子的复制方式为半保留复制的实验中，“重带”应为两个单链均被15N标记，“轻带”为两个单链均被14N标记，“中带”为一个单链被14N标记，另一个单链被15N标记。答案(1)多 15N/15NH4Cl(2)312 半保留复制(3)B 半保留 不能 没有变化 轻 15N同位素标记法的应用1标记某元素，追踪其转移过程。如在光合作用中，分别用18O标记H2O和用14C标记CO2，以追踪18O和14C的转移途径：(1)14CO21
18、4C3(14CH2O)2标记特征元素，探究化合物的作用。如噬菌体侵染细菌实验：(1)用32P标记DNA，证明DNA是遗传物质。(2)用35S标记蛋白质，证明蛋白质外壳未进入细菌体内，推测蛋白质不是遗传物质。3标记特征化合物，探究详细生理过程。如：(1)3H标记亮氨酸，探究分泌蛋白的合成、加工、运输过程。(2)15N标记DNA，证明了DNA的半保留复制特点。(3)分别用3H标记胸腺嘧啶和尿嘧啶，可以用来探究DNA和 RNA的复制、RNA的逆转录、基因的表达(转录和翻译)等。1(2010山东高考)蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷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
19、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解析：蚕豆根尖细胞的染色体上的DNA分子原来不含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷，在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期后，复制形成的所有DNA分子中一条链含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷，一条链不含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷；在不含放射性标记的培养基中继续培养至分裂中期，每条染色体上的两个DNA分子中只有一个DNA分子含放射性。答案：B2(2009江苏高考)下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述
20、错误的是()A图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的B图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的C真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶D真核生物的这种复制方式提高了复制速率答案：A解析：从图中可以看出有多个复制起点，但并不是同时开始的。DNA分子复制是边解旋边双向复制的，真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶、DNA聚合酶等酶的参与。这种半保留复制的模式不仅能保持前后代的稳定性，而且多起点复制可提高复制效率。3(2008上海高考)某个DNA片段由500对碱基组成，AT占碱基总数的34%，若该DNA片段复制2次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为()A330 B660 C990 D1 320解析：该DNA分子中，胞嘧啶脱氧核苷酸的分子个数为330个，该DNA复制2次生成4个DNA分子，相当于增加了3个DNA分子，共需要胞嘧啶脱氧核苷酸分子的数量为3303990个。答案：C答案：C
