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第2讲 DNA的结构与复制
专题七 遗传的分子基础
近三年（2021-2023）考情分析
专题 考点 命题热度 关联考点
专题七单元 遗传的分子基础 DNA的结构和相关计算（3年9次全国卷3年0次） ★★★ 常结合DNA分子的复制综合考查
DNA分子的复制（3年16次，全国卷3年1次） ★★★★ 常结合DNA分子的结构、基因的表达等知识综合考查
基因的概念（3年3次全国卷3年0次） ★ 常结合基因突变、中心法则等综合考查
目录
CONTENTS
DNA分子的结构及相关计算
01
DNA分子的复制
02
基因的概念
03
基础知识过关
1.元素组成：
2.基本单位：
3.单体种类：
C、H、O、N、P
脱氧（核糖）核苷酸
磷酸基团
腺嘌呤脱氧（核糖）核苷酸
胸腺嘧啶脱氧（核糖）核苷酸
胞嘧啶脱氧（核糖）核苷酸
鸟嘌呤脱氧（核糖）核苷酸
P
脱氧
核糖
含氮碱基
A
T
G
C
基础知识过关
外侧： 交替连接，构成
基本骨架，并按 方式排
平面结构 列成两条长链；
内侧：两条链上的碱基通过 连成
， 遵循 原则。
（A ,G ）
空间结构： 结构（右旋）
磷酸、脱氧核糖
反向平行
双螺旋
氢键
碱基对
＝T
≡C
碱基互补配对
4.结构特点
基础知识过关
5.DNA分子的特性
①多样性：具有n个碱基对的DNA分子具有 种碱基序列；
②特异性：每种DNA分子都有其特定的 ；
③稳定性：
磷酸与脱氧核糖 形成基本骨架的方式不变；
碱基之间 方式不变。
4n
碱基序列
互补配对形成氢键
交替连接
01
DNA分子的结构及相关计算
D
2.如图为DNA分子结构示意图，对该图的叙述正确的是
A.每个核糖上均连接着1个磷酸和1个碱基
B.该NA分子中碱基数＝磷酸数＝核糖数
C.②和③相间排列，构成了DNA分子的基本
骨架
D.④是构成DNA的基本组成单位，名称是胞
嘧啶脱氧核苷酸
E.DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息
F.⑤⑥分别代表A、G，一条脱氧核苷酸单链上的相邻两个碱基之间通过⑨连接
E
归纳总结　DNA双螺旋结构的热考点
3.已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链中的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
A.32.9%,17.1% B.31.3%,18.7%
C.18.7%,31.3% D.17.1%,32.9%
B
4.下列有关双链DNA分子的叙述，正确的是
A.若DNA分子一条链中的碱基A所占比例为a，则另一条链的碱基C所占
比例为
B.如果一条链上(A＋T)∶(G＋C)＝m，则另一条链上该比值也为m
C.如果一条链上的A∶T∶G∶C＝2∶2∶3∶3，则另一条链上该比值为
3∶3∶2∶2
D.由50个碱基对组成的DNA分子片段中至少含有氢键的数量为150个
B
A
DNA分子的复制
02
基础知识过关
（一）DNA分子复制方式的探究（假说——演绎法）
1.提出假说
假说一：全保留复制
假说二：半保留复制
（沃森和克里克）
基础知识过关
2.演绎推理
①检测方案（ 法和 法）
同位素标记
密度梯度离心
基础知识过关
3.检验推理
15N/15N-DNA
15N/14N-DNA
14N/14N-DNA
15N/14N-DNA
重
中
轻
中
实
验
过
程
实验结果
结果与假说吻合
假说成立
基础知识过关
4.得出结论：DNA分子的复制方式为 。
半保留复制
1、将大肠杆菌在含有 15NH4Cl 的培养液中培养一段时间，使大肠杆菌繁殖多代（约 20 分钟繁殖一代），从上述培养液中取部分菌液，提取大肠杆菌 DNA。经密度梯度离心后，测定溶液的紫外光吸收光谱，结果如图 3a 所示，（注：紫外光吸收光谱的峰值位置即为离心管中 DNA 的主要分布位置，峰值越大，表明该位置的 DNA 数量越多。）将上述培养的大肠杆菌转移到含有 14NH4Cl 的培养液中继续培养。在培养到 6、13、20 分钟时，分别取样，提取大肠杆菌 DNA，经密度梯度离心后，测定紫外光吸收光谱，结果如图 3 中 b、c、d 所示。
①科学家继续测定了大肠杆菌在含有 14NH4Cl 的培养液中培养到 40 分钟时的紫外光吸收光谱。若半保留复制假说成立，则 40 分钟时的紫外吸收光谱结果如何？
②若全保留复制这一假说成立，则 20 分钟时紫外光吸收光谱的峰值个数及峰值的位置与点 P 的关系为_____。
a、峰值个数为 1，峰值出现在 Q 点的位置
b、峰值个数为 1，峰值出现在 P 点的位置
c、峰值个数为 2，一个峰值出现在 P 点的位置，另一个峰值出现在 Q 点上方
d、峰值个数为 2，一个峰值出现在 P 点的位置，另一个峰值出现在 Q 点的位置
c
D
基础知识过关
1.条件：
模板：亲代DNA分子中的 母链
原料：游离的四种 。
酶： 酶和 酶
能量：
2.原则： 原则
每条
脱氧核苷酸
解旋
DNA聚合
ATP
碱基互补配对
基础知识过关
3.特点：
4.意义：使 从亲代传给子代，保持了遗传
信息的 性。
5.精确复制的原因：
①双螺旋结构为其提供 ；
② 原则及 复制使复制准确进行。
半保留复制
遗传信息
连续
精确模板
碱基互补配对
半保留
基础知识过关
6.场所：
真核生物：
原核生物：
DNA病毒：
7.时间：
细胞核（主要）、线粒体、叶绿体
拟核（主要）、细胞质（如： ）
宿主细胞内
主要 间期或 的间期
（该过程中容易发生 ）
有丝分裂
减数第一次分裂前
基因突变
质粒
2.真核细胞中某生理过程如图所示，下列叙述错误的是
A.a链和b链的方向相反，a链与c链的碱基序列相同
B.酶1可使磷酸二酯键断裂，酶2可催化磷酸二酯键的形成
C.该图表示DNA半保留复制过程，遗传信息传递
方向是DNA→DNA
D.植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生该过程
B
断 裂 连 接
氢键 DNA复制： 转录： PCR技术： 获取目的基因：
磷酸二酯键 基因工程中切开DNA片段： 水解DNA： DNA复制时连接单体：
RNA复制时连接单体：
基因工程中连接DNA片段：
逆转录时连接单体：
解旋酶
RNA聚合酶
高温
自动断裂
限制酶
自动连接，不需要酶
DNA水解酶
DNA聚合酶
RNA聚合酶
逆转录酶
3.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
A
4.1958年，科学家以大肠杆菌为实验材料进行实验(如图所示)，证实了DNA是以半保留方式复制的，②、③、④、⑤试管是模拟可能出现的结果，下列相关推论正确的是
A.该实验运用了同位素标记法，
出现④的结果至少需要90分钟
B.③是转入14N培养基中复制一代
的结果，②是复制二代的结果
C.对得到DNA以半保留方式复制结论起关键作用的是试管③
D.给试管④中加入解旋酶一段时间后离心出现的结果如试管⑤所示
C
5.如图为某DNA分子片段，假设该DNA分子中有5 000对碱基，A＋T占碱基总数的34%，若该DNA分子在含14N的培养基中连续复制2次，下列叙述正确的是
A.复制时作用于③处的酶为DNA聚合酶
B.DNA分子复制2次需游离的胞嘧啶脱
氧核苷酸9 900个
C.④处指的是腺嘌呤核糖核苷酸
D.子代中含15N的DNA分子占
B
6.用3H标记蚕豆根尖分生区细胞的DNA分子双链，再将这些细胞转入含秋水仙素但不含3H的普通培养基中培养。若秋水仙素对细胞连续发挥作用，则下列相关叙述不正确的是
A.通过检测DNA链上3H标记出现的情况，不可推测DNA的复制方式
B.细胞中DNA第二次复制完成后，每个细胞都带有3H标记
C.秋水仙素可抑制纺锤体的形成，但不影响着丝点的正常分裂
D.通过对细胞中不含染色单体的染色体计数，即可推测DNA复制的次数
A
7.亚硝酸盐可使DNA的某些碱基脱去氨基，碱基脱氨基后的变化如下：C转变为U（U与A配对），A转变为I（I为次黄嘌呤，与C配对）。现有一DNA片段为 ，经亚硝酸盐作用后，若链①中的
A、C发生脱氨基作用，经过两轮复制后其子孙代DNA片断之一为
c
03
基因的概念
染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系
1、实例与基因的作用无关的是 (　　)
A．细胞分裂素延迟植物衰老
B．极端低温导致细胞膜破裂
C．过量紫外线辐射导致皮肤癌
D．细菌感染导致B细胞形成浆细胞
B
2、下列有关染色体、DNA、基因的叙述正确的是
A、基因在染色体上呈直线排列
B、DNA上所有的碱基排列有代表遗传信息
C、基因是有遗传效应的DNA片段
D、染色体是人体细胞中DNA的唯一载体
E、基因是控制生物性状和遗传物质的功能单位和结构单位
F、基因是染色体的一段
c
E
3.(2017·全国Ⅰ，29)根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型，有些病毒对人类健康会造成很大危害，通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。
假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型，简要写出(1)实验思路；(2)预期实验结果及结论即可。(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)
总结

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