2022年人教版生物高考总复习第一部分考点复习指导第六单元 第2课DNA的结构、复制和基因的本质

第2课DNA的结构、复制和基因的本质

【课标要求】

1.概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上。

2.概述DNA分子是由四种脱氧核甘酸构成，通常有两条碱基互补配对的反向平行长链形成双

螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息。

3.概述DNA分子通过半保留方式进行复制。

【素养目标】

1.构建DNA分子双螺旋结构模型，阐明DNA分子作为遗传物质所具有的结构特点，阐明DNA

分子通过复制传递遗传信息。(生命观念)

2.掌握DNA复制过程，归纳DNA复制过程中相关数量计算，提高逻辑分析和计算能力；分析

相关资料，得出基因通常是有遗传效应的DNA片段。(科学思维)

3.运用假说一演绎法探究DNA分子的复制方式为半保留复制。(科学探究)

o=—、生千知诵•多推e查/—z

-------主干•梳理与辨析-------

一、DNA的结构

1.DNA双螺旋结构模型的构建：

(1)构建者：沃森和克里克。

(2)构建过程：

威尔金斯和富兰克林DNA的结构单位：4种脱氧核甘酸，

提供的DNA衍射图谱分别含有A,1、C_、色四种碱基

沃森和克里克推算出DNA分子呈螺旋结构

尝试建［双螺旋

立模型I三螺旋

I

失败,一［查哥夫提出DNA分

］/1子中A=T,G=C

重新构建模型：LtA与重配对，G与S配对

F

形成DNA双螺旋结构模型

2.DNA的结构:

(1)图示：

一条脱辄核昔酸链

3:5一磷酸二酯键

脱轨核糖当［A：腺喋吟聚合成

磷酸%S口《T：胸腺喀咤一

1C：胞喀哇

3,2'

-Q：鸟噂吟

脱氧核甘酸

DNA双螺旋结构DNA双链平面结构

（2）解读。

①DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。

②DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。

③两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定规律：A（腺喋吟）一定与

T（胸腺喀咤）配对，G（鸟喋吟）一定与C（胞喀咤）配对。

思考辨析

1.沃森和克里克研究DNA分子的结构时，运用了构建数学模型的方法。（X）

分析：沃森和克里克运用了构建物理模型的方法。

2.DNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖。（X）

分析：DNA分子中的每个磷酸均连接着一个或两个脱氧核糖。

3.双链DNA分子中喋吟数等于口密咤数。（J）

4.喋吟碱基与嚓噬碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定。（J）

5.DNA分子中（A+T）/（C+G）的值越大，该分子结构稳定性越低。（J）

二、DNA的复制

1.对DNA的复制的推测及证据：

（1）方式推测：沃森和克里克提出遗传物质自我复制的假说：DNA复制方式为半保留复制。也

有人提出全保留复制的假说。

（2）实验证据。

①实验方法：同位素标记技术和离心技术。

②实验原理：含15N的双链DNA密度大，含“N的双链DNA密度小，一条链含“N、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‘％标记的亲代双链

DNA；中带（密度居中）：一条链为"N标记，另一条链为,％标记的子代双链DNA；轻带（密度

最小）：两条链都为"N标记的子代双链DNA。

⑤实验过程:

大肠杆菌在含"NHaCl的培养

液中生长若干代.使DNA双

链被充分标记

转移到含“NHQ的培养液中

（a）亲代（b）细胞（c）细胞

再分裂一次

一

■

•□)

⑥过程分析。

a.立即取出：提取DNA一离心一全部重带。

b.细胞分裂一次（即细菌繁殖一代）取出：提取DNA~离心一全部中带。

c.细胞再分裂一次（即细菌繁殖两代）取出：提取DNA一离心一L2轻带、1/2中带。

⑦实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的。

2.DNA复制的过程：

（1）时间：细胞分裂前的圆期。即有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期。

（2）场所：

①真核生物：主要在细胞核内,线粒体和叶绿体也可以进行。

②原核生物：主要在拟核。

③DNA病毒：活的宿主细胞内。

（3）复制过程:

•需要细胞提供能量

需要:解旋阵的作用每条新链与

其对应的模

结果：断裂氢

板链盘绕成

.键,解开双链

双螺旋结构

合成子-链

一原则：碱基互补配对原则

（A-T、T-A、G-C、C-G）

一方向：5，-端一3，-端

（4）复制结果：形成两个完全相同的DNA。

（5）准确复制的原因：

①DNA独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板。

②通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。

⑹意义：将遗传信息从亲代传给子代,保持了遗传信息的连续性。

思考辨析

1.植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制。（J）

2.真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶和能量。（J）

3.DNA分子复制过程中的解旋在细胞核中进行，复制在细胞质中进行。（X）

分析：均主要在细胞核中进行。

4.DNA复制时，两条脱氧核甘酸链均可作为模板。（J）

三、DNA通常是有遗传效应的DNA片段

1.DNA片段中的遗传信息：

⑴遗传信息：蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。

（2）特点。

①多样性：碱基排列顺序的千变万化。

②特异性：每一个DNA分子的碱基有特定的排列顺序。

(3)意义:

DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。

2.基因：通常是有遗传效应的DNA片段。有些病毒的遗传物质是RNA,对这类病毒而言，基

因就是有遗传效应的RNA片段。

思考辨析

1.第一个把遗传物质设定为一种信息分子，提出遗传是遗传信息的复制、传递与表达的科学

家是量子物理学的奠基人薛定谤。(V)

2.每个人的DNA都不完全相同，因此DNA也可以像指纹一样用来识别身份。(J)

3.碱基序列的多样性构成DNA分子的多样性，DNA分子因而能够储存大量的遗传信息。(V)

------教材•挖掘与延伸------

1.探究延伸(必修2P51探究•实践)：DNA只含有4种脱氧核昔酸，能够储存足够量的遗传

信息的原因是构成DNA的4种脱氧核昔酸的数目成千上万，脱氧核甘酸的排列顺序千差万别o

2.资料延伸(必修2P52《DNA指纹技术》)：

DNA指纹技术正发挥着越来越重要的作用，在亲子鉴定、侦查罪犯等方面是目前最为可靠的

鉴定技术。

思考：

(1)如图为通过提取某小孩和其母亲以及待测定的三位男性的DNA并进行DNA指纹鉴定的部分

结果。则该小孩真正的生物学父亲是谁？试分析原因。

母亲孩rABC

1_____1i:

1____11____1

i_____।

1____1i______i

提示：Bo孩子的DNA指纹图一部分与母亲的DNA指纹图相同，另一部分应该与父亲的DNA指

纹图相同，所以孩子真正的生物学父亲是B。

(2)为什么用DNA做亲子鉴定，而不用RNA?

提示：DNA是人类的遗传物质。

o..—、高频考点•通法密道,--o

★考点1DNA的结构

一核心•归纳与整合一

1.DNA结构解读:

图2

（1）由图1可解读以下信息。

一每个DNA分子片段中.游离磷酸基团有2个

①呼|A-T碱基对有2个公健.（碱基对有3个

I关系I氢键

L脱氧核糖数=磷酸数=含氮碱基数

单链中相邻碱基:通过脱氧核糖一磷酸一脱

②网J氧核糖连接

-1关系互补不中相邻碱基:通过氢键连接

「氢键:连接互补链中相邻碱基的化学键

③叫

健磷酸二酯键：连接单链中相邻两个脱氧核

件酸的化学健

脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1'-C.与

磷酸基团相连的碳叫作5'-C

DNA的一条单链具有两个末端,一端有一个

方向

④一—游离的磷酸基团.这一端称作5'端,另一端

性

有一个羟基（一（）H）.称作3'端

DNA的两条单链走向相反.从双链的一端起

一始,一条单链是从5'端到3'端，另一条单链

则是从3'端到5'端

⑵图2是图1的简化形式，其中①是磷酸二酯键，②是氢键。解旋酶作用于②部位，DNA聚

合酶、限制性内切核酸酶和DNA连接酶作用于①部位。

2.DNA结构中的相关计算（注意是单链还是双链，碱基对数还是碱基个数）:

（1）涉及DNA单链碱基计算的3个解题步骤：

绘DNA分子模式图(如

上图)

在图中标出已知和所求

的碱基

结合上述规律分析计算

(2)以DNA双链为研究对象时碱基数量的关系：

①A、T、G、C的关系：A=T,G=Co

②DNA双链中，两个不互补的碱基之和相等，并为碱基总数的1/2,即(A+G)=(T+C)=(A

+C)=(T+G)=1/2X碱基总数。

③非互补碱基和之比等于1：(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=1o

典题•剖析与精练

9典题不范.

(2021•北京等级考)酵量菌①的DNA中碱基也直钙，关于酵母菌核酸的叙述错误的是()

A.DNA复制后A约占32%

B.DNA中C约占18%

C.DNA中(A+G7CT+C)1®：1

D.RNA中U约占32%

【题眼破译】提升信息转化能力

信息转化信息(对接问题)

信息①酵母菌是真核生物，遗传物质是双链DNA

信息②A约占32%,根据碱基互补配对原则推导其他碱基的含量

信息③DNA双链中，由于A=T,G=C,所以(A+G)/(T+C)=1

【解析】选D。酵母菌DNA是双链结构，进行半保留复制，所以复制后A约占32%A正确；

DNA中A约占32%,根据碱基互补配对原则，C约占(1—2X32%)+1/2=18%,B正确；酵母菌

DNA是双链结构，在双链DNA中(A+G)/(T+C)=1,C正确；酵母菌RNA中A、C、G所占比例

未知，U所占比例也不能确定，D错误。

【变式延伸】提升长句应答能力

在DNA的一条链上，(A+G)/(T+C)一般不等于1,理由是一般情况下，在DNA的一条链上，

AWT,GWC所以(A+G)/(T+C)一般也不等于1。

9对点训练工

1.下列关于DNA结构的叙述，正确的是()

A.每个核糖上均连接着1个磷酸和1个碱基

B.每个DNA分子中碱基数=磷酸数=核糖数

C.T2噬菌体的遗传物质水解产生4种脱氧核甘酸

D.在DNA双螺旋结构中嘴咤数不等于门票吟数

【解析】选Co在DNA分子中，一般情况下每个脱氧核糖上连接2个磷酸和1个碱基，A错误;

每个DNA分子中碱基数=磷酸数=脱氧核糖数，B错误；T2噬菌体的遗传物质为DNA,其水

解可产生4种脱氧核甘酸，C正确；在DNA双螺旋结构中喀咤数等于喋吟数，D错误。

2.DNA双螺旋结构是1953年沃森和克里克发现的,现已知基因物含有碱基共N个,腺喋吟“个,

具有类似如图的平面结构,下列说法正确的是()

AiTiG|Ci

a।।।।__

b--1---1-----1---1--

TzAzC2G：

A.基因版共有4个游离的磷酸基团,氢键1.5/VI•〃个

B.如图a可以代表基因M,基因必的等位基因加可以用b表示;a链含有A的比例最多为2〃N

C.基因必的双螺旋结构,脱氧核糖和磷脂交替排列在外侧,构成基本骨架

D.基因必和它的等位基因勿含有的碱基数可以不相等

【解析】选D。本题考查DNA分子结构的特点和计算。基因"的每一条链有1个游离的磷酸

基团，故有2个游离的磷酸基,氢键数为1.5小〃个,A错误;基因是由两条脱氧核昔酸链组成的,

图中a和b共同组成基因M,B错误;双螺旋结构中脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成

基本骨架,C错误;等位基因是基因突变产生的，基因突变是指基因中碱基的增添、缺失或替换,

基因"和它的等位基因加的碱基数或排列顺序可以不同,D正确。

【加固训练•拔高】

用卡片构建DNA平面结构模型，所提供的卡片类型和数量如下表所示，以下说法正确的是

()

碱基

卡片类型脱氧核糖磷酸

ATGC

卡片数量10102332

A.最多可构建4种脱氧核甘酸，5个脱氧核甘酸对

B.构成的双链DNA片段最多有10个氢键

C.DNA中每个脱氧核糖均与2分子磷酸相连

D.可构建4,种不同碱基序列的DNA

【解析】选B。双链DNA分子中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即A—T、C-G,

且配对碱基的数目彼此相等，结合表中数据可知，这些卡片最多可形成2对A—T碱基对，2

对C—G碱基对，即共形成4个脱氧核甘酸对，A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢

键，因此构成的双链DNA片段最多有10个氢键，所以A错误，B正确；DNA中绝大多数脱氧

核糖与2分子磷酸相连，只有末端的脱氧核糖与1分子磷酸相连，C错误；这些卡片可形成2

对A—T碱基对，2对C—G碱基对，且碱基对种类和数目确定，因此可构建的DNA种类数少

于4"种，D错误。

★考点2DNA的复制

------核心•归纳与整合-------

1.DNA分子的复制类型：

(1)如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图。

①图中显示DNA分子复制是从多个起点开始的，但多起点并非同时进行;

②图中显示DNA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；

④一个细胞周期中每个起点一般只起始1次。

(2)原核生物DNA复制通常为单起点，双向复制。

2.DNA分子复制过程中相关计算的规律：

若将双链被l5N标记的DNA转移到含,4N的培养基中培

养，复制次，其结果如下：

亲代“/N|”、

子］代15N|：I4Nl4N：|15N

/\/\

子2代|：：：：：：|

子〃代II::II:……I：I；

'-------Y-------

2"

(l)DNA分子数分析：

子代DNA分子数2"

含,5N的DNA分子数2

含''N的DNA分子数2"

只含的DNA分子数2"—2

（2）脱氧核甘酸链数分析:

子代DNA中脱氧核昔酸链数2"+,

含I5N的脱氧核甘酸链数2

含“N的脱氧核甘酸链数2"+1-2

⑶消耗的脱氧核甘酸数。

①若一亲代DNA含有某种脱氧核甘酸/个，则经过〃次复制需要消耗游离的该脱氧核甘酸为

/X（2"—1）个。

②若进行第〃次复制，则需消耗游离的该脱氧核甘酸数为［而义（2"-1）一"X（2i—1）］="X

个。

------典题•剖析与精练------

。典题示范三二＞

（2021•山东等级考）利用农杆菌转化法,将含有基因修饰系统的T—DNA插入到水稻细胞M的

某条染色体上®,在该修饰系统的作用下，一个DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U②,

脱氨基过程在细胞M中只发生一次。将细胞M培育成植株No下列说法错误的是（）

A.N的每一个细胞中都含有T—DNA

B.N自交，子一代中含T—DNA的植株占3/4

C.M经次有丝分裂后，脱氨基位点为A-U的细胞占1/2"

D.M经3次有丝分裂后，含T—DNA且脱氨基位点为A-T的细胞占1/2

【题眼破译】提升信息转化能力

信息转化信息（对接问题）

T-DNA插入可类比等位基因的A（或+）,未插入的可类比a（或一）。如

信息①插入到一条染色体上，记作Aa（或+一）；插入到两条染色体上记作

AA（或++）；未插入记作aa（或）

信息②C变U后，注意对应碱基的变化

【解析】选D。N是由细胞M形成的，在形成过程中没有DNA的丢失，由于T-DNA插入到水

稻细胞M的某条染色体上，所以细胞M含有T—DNA,因此N的每一个细胞中都含有T—DNA,

A正确；N植株的一条染色体中含有T—DNA,可以记为十,因此N植株的基因型记为+一，

如果自交，则子代中相关的基因型为++:+—：一一=1：2：1,有3/4的植株含T—DNA，

B正确；M中只有1个DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U,所以复制〃次后，产生的

子细胞有2"个，但脱氨基位点为A-U的细胞只有1个，所以这种细胞的比例为1/2",C正

确；如果M经3次有丝分裂后，形成的子细胞有8个，由于细胞MDNA分子单链上的一个C

脱去氨基变为U,所以是G和U配对，所以复制3次后，有4个细胞脱氨基位点为C—G,3

个细胞脱氨基位点为A-T,1个细胞脱氨基位点为U-A,因此含T-DNA且脱氨基位点为A

-T的细胞占3/8,D错误。

教师专用©【方法规律】通过画图解决〃次复制后，脱氨基位点的特殊细胞的比例

U-GDNAU-AA-T

1次U-A、C-G2个1个0个

2次U—A、A—T、C—G、G—C4个1个1个

U—A、A—T、A—T、T—A、C—G、G

3次8个1个3个

-C、C-G、G-C

〃次2"个1个2"-1-1个

【变式延伸】提升长句应答能力

若N与没有基因修饰的水稻杂交，子一代中含T—DNA的植株占1/2,理由是N植株的一条染

色体中含有T—DNA,可以记为+,因此N植株的基因型记为+一,没有基因修饰的水稻记作

——，因此杂交子代是1/2+—,1/2——,因此子一代中含T—DNA的植株占1/2。

9对点训练工

1.研究发现rep蛋白可以将DNA双链解旋，结合蛋白可以和解旋的DNA单链结合，并随着子

链的延伸而与DNA单链分离。下列叙述正确的是（）

A.rep蛋白能使A与C、T与G之间的氢键断裂

B.低温处理DNA分子也可以使DNA双链解旋

C.DNA复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点

D.结合蛋白与DNA单链结合不利于DNA新链的形成

【解析】选C。因为rep蛋白可以将DNA双链解旋，则rep蛋白应为解旋酶，能破坏氢键，

DNA双链碱基之间互补配对原则是A与T配对，C与G配对，即rep蛋白可破坏A与T、C与

G之间形成的氢键，A错误；高温处理DNA分子能使DNA双链解旋，B错误；DNA复制的特点

是边解旋边复制、半保留复制，C正确；DNA结合蛋白缠绕在DNA单链上，可防止单链之间重

新螺旋化，对DNA新链的形成有利，D错误。

2.如图为某真核细胞中DNA复制过程的模式图，下列叙述错误的是（）

A.酶①和酶②均作用于氢键

B.该过程的模板链是a、b链

C.该过程发生在细胞分裂前的间期

D.DNA复制的特点是半保留复制

【解析】选A。由题图可知，酶①（解旋酶）使氢键断裂，而酶②（DNA聚合酶）催化形成磷酸二

酯键，A错误；DNA复制过程的模板是亲代DNA的两条链，即a、b链，B正确；DNA复制过程

发生在细胞分裂前的间期，C正确；由题图可知，新合成的两个DNA分子各保留亲代DNA分

子的一条链，新合成另一条链，即DNA复制的特点是半保留复制，D正确。

【加固训练•拔高】

在氮源为‘%和”N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为‘%—DNA（相对分子质量为

a）和十一DNA（相对分子质量为扮。将含,5N的亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，连续繁

殖两代（I和H）,用离心方法分离得到的结果如图所示。下列对此实验的叙述，正确的是

A.I代细菌DNA分子中两条链都是b,N

B.II代细菌含"N的DNA分子占全部DNA分子的1/4

C.预计III代细菌DNA分子的平均相对分子质量为（7a+8）/8

D.上述实验I代一II代的结果能证明DNA复制方式为半保留复制

【解析】选C。I代细菌DNA分子中一条链是“N,另一条链是爪，A错误；II代细菌含咋的

DNA分子有2个，占全部（4个）DNA分子的1/2,B错误；由于1个含有''N-DNA分子的相对

分子质量为a,则每条链的相对分子质量为a/2；1个含有"N—DNA分子的相对分子质量为b,

则每条链的相对分子质量为8/2。将亲代大肠杆菌转移到含“N的培养基上，连续繁殖三代，

得到8个DNA分子，这8个DNA分子共16条链，只有2条是含咋的，14条是含项的，因

此总相对分子质量为b/2X2+a/2X14=6+7a,所以每个DNA分子的平均相对分子质量为（7a

+6）/8,C正确；实验I代一II代的结果不能证明DNA复制方式为半保留复制，D错误。

3.下图表示DNA复制的过程，结合图示判断，下列有关叙述错误的是（）

移动的方向

A.DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链间的氢键，使两条链解开

B.DNA分子的复制具有双向进行的特点，生成的两条子链的方向相反

C.DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核甘酸连接成DNA片段

D.DNA的两条子链都是连续合成的

【解析】选D。DNA复制过程的第一步是解旋，需要用解旋酶破坏DNA双链之间的氢键，使两

条链解开，A正确；由题图可知，DNA的复制具有双向进行的特点，生成的两条子链的方向相

反，B正确；DNA的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核甘酸连接成DNA片段，C正确；由题图

可知，DNA的两条子链中，前导链的合成是连续的，后随链的合成是不连续的，D错误。

★考点3基因通常是有遗传效应的DNA片段

--------核心•归纳与整合--------

1.全方位理解“基因”：

(1)本质上，基因是有遗传效应的DNA(RNA病毒中是RNA)片段。

(2)结构上，基因是含有特定遗传信息的脱氧核甘酸(RNA病毒中是核糖核甘酸)序列。

⑶功能上，基因是遗传物质的结构和功能的基本单位。

(4)位置上，基因在染色体上呈线性排列。

2.基因与染色体、DNA、脱氧核昔酸之间的关系：

①染色体是DNA的主要载体

②一条染色体上含有一个或两个

DNAlDNA分子

①每个DNA分子上含有多个基因

②基因通常是有遗传效应的DNA片段

画

①每个基因中含有许多脱氧核昔酸

②脱氧核昔酸的排列顺序代表遗传信息

脱氧彳核昔酸

【高考警示钟】基因并非只有DNA片段

基因通常是有遗传效应的DNA片段，某些病毒的RNA片段也存在基因。

教师专用©【拓展延伸】原核细胞、真核细胞基因结构示意图

(1)原核细胞基因结构示意图：

一非编码区—；一编码区—非编码区*

II!!

与RNA聚合1:

酶结合位点

非编码区：不能转录为信使RNA,不能编码蛋白质。

编码区：能转录为相应的信使RNA,进而指导蛋白质的合成，即能够编码蛋白质。

(2)真核细胞基因结构示意图：

非编码区一:一编码区一;一非编码区

,I

与RNA聚合：：

酶结合位点=）外显子口内含子

能够编码蛋白质的序列叫做外显子，能转录进而指导蛋白质合成；不能够编码蛋白质的序列

叫做内含子，能转录为RNA,但相应RNA会被修饰掉，不能编码出蛋白质。

典题•剖析与精练

9典题示范三二

（2021•全国甲卷）用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。

某研究人员使用放射性同位素十①标记的脱氧腺昔三磷酸（dATP,某一P.〜P0〜P「）等材料制

备了DNA片段甲（单链），对W基因在染色体上的位置进行了研究，实验流程的示意图如下。

染色体

〔样品曲备J

（DNA片段］漂洗放射性检测

甲制备

回答下列问题：

（1）该研究人员在制备32P标记的DNA片段甲时，所用dATP的a位磷酸基团中的磷必须是叩,

原因是。

⑵该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品，在混合操作之前去除了样品中的RNA分子，

去除RNA分子的目的是o

（3）为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合，需要通过某种处理使

样品中的染色体DNAo

（4）该研究人员在完成上述实验的基础上，又对动物细胞内某基因的mRNA进行了检测，在实

验过程中用某种酶去除了样品中的DNA,这种酶是0

【题眼破译】提升信息转化能力

信息转化信息（对接问题）

信息①32P具有放射性，可以用仪器检测到

信息②dATP去掉两个磷酸基团，剩余的部分是DNA复制的原料

【答题关键】抓住长句表述得分点

⑴不可缺少的两个信息：①dATP去掉两个磷酸基团，剩余的部分是DNA复制的原料；②a

位磷酸基团有放射性。

（2）不可缺少的文字：放射性同位素32P标记脱氧腺甘三磷酸。

【解析】（l）DNA的单体是四种脱氧核糖核甘酸，一个脱氧核糖核甘酸中，含有一分子脱氧核

糖，一分子磷酸和一分子含氮碱基。dATP（dA-P.〜P。〜P,.）中，含有三个磷酸基团，只有在

（3位和Y位的磷酸基团脱离后，才能成为合成DNA的原料，因此只有a位磷酸基团被32P标记,

合成的DNA片段才能被用标记。

⑵用DNA片段甲（单链），对W基因在染色体上的位置进行研究，用的是DNA分子杂交技术，

32P标记的DNA单链会与W基因的一条链互补配对，形成杂交带。如果W基因在细胞内表达，

所形成的RNA就可能与32P标记的DNA单链互补配对，影响对基因位置的判断。因此，在混合

操作之前，要先去除样品中的RNA分子，以排除对实验结果的干扰。

（3）利用DNA分子杂交原理进行实验，需要先把样品中的双链DNA解旋为单链，体外解旋DNA

可以利用其热变性原理，当*标记的DNA单链与W基因的单链互补配对后，形成杂交带，就

可以根据杂交带的位置判断W基因在染色体上的位置。

（4）酶具有专一性，去除DNA,只能选用DNA（水解）酶。

答案：（l）dATP的8位和丫位的磷酸基团脱离，剩余的部分是DNA复制的原料，a位磷酸基

团被叩标记才能使合成的DNA具有放射性

⑵避免DNA片段甲与RNA发生互补结合

（3）双链解开，形成单链（4）DNA（水解）酶

9对点训练三二

1.下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核甘酸的说法，不正确的是（）

A.基因中4种碱基的排列顺序代表着遗传信息

B.基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因

C.一个基因含有许多个脱氧核甘酸，基因的特异性是由脱氧核甘酸的排列顺序决定的

D.染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有1个DNA分子

【解析】选D。基因的遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序中，A正确；基因是具有遗传效应

的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因，B正确；一个基因含有许多个脱氧核

甘酸，基因的特异性是由脱氧核昔酸的排列顺序决定的，C正确；染色体是DNA的主要载体,

一条染色体上不一定只含有一个DNA分子，在有丝分裂间期DNA复制后，前期和中期一条染

色体上含有2个DNA分子，D错误。

2.通常，基因是有遗传效应的DNA片段。下列关于基因的说法正确的是（）

A.基因只能通过控制蛋白质的合成控制生物性状

B.等位基因的碱基数目相同但碱基排列顺序不同

C.发生在启动子等非编码区的突变不会影响生物性状

D.自交时后代不发生性状分离的亲本不一定是纯合子

【解析】选Do基因除了可以通过控制蛋白质的合成控制生物性状，还可以通过其转录产物

影响其他基因的表达控制生物性状，A错误；等位基因控制的是相对性状，碱基数目不一定

相同，碱基排列顺序也不同，B错误；发生在启动子等非编码区的基因突变可能影响基因的

表达，从而影响生物的性状，C错误；生物的表型是由环境和基因共同作用形成的，如果是

受环境影响导致后代没有产生性状分离，则亲本不一定为纯合子，D正确。

【加固训练•拔高】

1.下图表示果蝇某一条染色体上几个基因，相关叙述中不正确的是（）

—

红

黄白

朱

深

棒

残

宝

眼

身

红

红

眼

翅

石

眼

眼

眼

A.观察图示可知，基因在染色体上呈线性排列

B.图示各基因中只有部分脱氧核甘酸序列能编码蛋白质

C.如果含红宝石眼基因的片段缺失，则说明发生了基因突变

D.基因中有一个碱基的替换，不一定会引起生物性状的改变

【解析】选C。由图可知，基因在染色体上呈线性排列，A正确；真核细胞基因包括编码区和

非编码区，编码区又包括外显子和内含子，其中只有外显子中的脱氧核甘酸序列能编码蛋白

质，B正确；如果含红宝石眼基因的片段缺失，则说明发生了染色体变异（缺失），C错误；基

因中一个碱基的替换会导致基因突变，但由于密码子的简并性等原因，基因突变不一定会改

变生物的性状，D正确。

2.DNA指纹技术广泛用于刑侦领域。如图是通过DNA指纹技术鉴定真凶的实例。下列相关说

法错误的是（）

A.图示DNA片段是用DNA酶处理获得的B.同卵双胎的DNA指纹图相同

C.DNA指纹技术的理论依据是DNA分子的特异性D.图示中真凶最可能是1

【解析】选A。DNA片段是用限制酶切割DNA分子获得的，A错误；DNA指纹技术的理论依据

是DNA分子的特异性，世间除了同卵双胎，DNA指纹都不完全相同，故B、C正确；由图示很

容易看出真凶最可能是1号，D正确。

教师专用【拓展延伸】DNA指纹具有的特点

(1)高度的特异性：除非是同卵双生，否则几乎不可能有两个人的DNA指纹图完全相同。

(2)稳定的遗传性：DNA是人的遗传物质，是由父母遗传给子女的。

(3)体细胞稳定性：同一个人的不同组织，如血液、肌肉等的DNA指纹图完全一致。

Q、高寺一训•命题时携/_Q

------考题体验•悟透------

角度一从生命观念角度考查DNA双螺旋结构的发展史

1.(2021•广东选择考)DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下

列研究成果中，为该模型构建提供主要依据的是()

①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验

②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱

③查哥夫发现的DNA中喋吟含量与喀咤含量相等

④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制

A.①②B.②③C.③④D.①④

突破口：DNA分子是双螺旋结构。

【解析】选Bo本题以DNA双螺旋模型的构建为载体，考查DNA双螺旋模型构建的科学史。

赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验，只能说明DNA是遗传物质，至于DNA的结构如何,

该实验没有体现，①不符合题意；DNA的X射线衍射图谱可以用来推测DNA分子的结构，因

此，可以为双螺旋结构模型的构建提供依据，而且是非常重要的依据，②符合题意；查哥夫

发现的DNA中喋吟数等于嗑咤数，为沃森和克里克得出碱基互补配对原则提供重要依据，③

符合题意；DNA半保留复制是在DNA双螺旋模型建立之后提出的，④不符合题意。

角度二从生命观念角度考查DNA的原料

2.(2021•辽宁选择考)下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述，正确的是()

A.子链延伸时游离的脱氧核甘酸添加到3'端B.子链的合成过程不需要引物参与

C.DNA每条链的5'端是羟基末端D.DNA聚合酶的作用是打开DNA双链

突破口：DNA复制时子链延伸的方向。

【解析】选A。子链延伸时沿5'合成，故游离的脱氧核甘酸添加到3,端，A正确；子

链的合成过程需要引物参与，B错误；DNA每条链的5'端是磷酸基团末端，3'端是羟基末

端，C错误；解旋酶的作用是打开DNA双链，D错误。

角度三从科学思维角度考查DNA复制的有关计算

3.(2021•浙江6月选考)含有100个碱基对的一个DNA分子片段，其中一条链的A+T占40%,

它的互补链中G与T分别占22%和18%,如果连续复制2次，则需游离的胞嗑咤脱氧核糖核首

酸数量为()

A.240个B.180个C.114个D.90个

突破口：一条链上的A+T的含量与另一条链上的A+T的含量及双链上的A+T的含量相等。

【解析】选B。含200个碱基的DNA分子片段中，一条链的A+T占40%,得出该链中G+C占

60%,因此整个DNA分子片段中G+C也占60%,可知C占30队即200X30%=60个。连续复

制2次，需C的数量是的-1)X60=180个。

教师专用4【方法规律】碱基计算规律

(1)双链DNA分子中互补的碱基数目相等：即A=T、C=G0

(2)双链DNA分子中任意两种不互补的碱基数之和占碱基总数的50%即：(A+C)%=(T+G)%

=50%；双链DNA分子中两种不互补的碱基数之和的比值相等，即(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T

+G)=lo

(3)双链DNA分子中可配对的碱基数之和(A+T或G+C)占全部碱基数的百分比等于其中任意

一条单链中该对碱基数之和占该单链碱基数的百分比。即(AI+1M=(A2+TJ%=(A+T)/或

(G,+C,)%=(G2+C2)%=(G+C)虬双链DNA分子中(A+T)/(G+C)等于每条单链中的(A+T)/(G

+C)o

角度四从科学思维角度考查DNA复制的有关计算

4.（经典考题）现有DNA分子的两条单链均只含有"N（表示为"N"N）的大肠杆菌，若将该大肠

杆菌在含有力的培养基中繁殖两代，再转到含有"N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.有小狈和"N%两种，其比例为1：3B.有U和"WN两种,其比例为1：1

C.有15M'N和1%"N两种，其比例为3：1D.有WN和喷％两种,其比例为3：1

突破口：DNA分子半保留复制。

【解析】选DoDNA分子的两条单链均只含有"N,该大肠杆菌在含有,5N的培养基中繁殖两代,

I51515

形成4个DNA,其中2个DNA为N"'N,另外2个DNA为NNO再转到含有"'N的培养基中繁

殖一代，DNA为15N14N形成的子代DNA中，1个DNA为15N14N,另外1个DNA为UN14N；而DNA为

，5N15N形成的2个子代DNA都为,5N,4N；因此，理论上DNA分子的组成类型有,5N14N和“N“N两种,

其比例为3：10

1414

II

NL

1代

14||1515||1514||1515

2代

I4||I4I5||I4I5||I415Hl415Hl415Hl41广