专题14DNA分子的结构复制及实验（课件）-2022年高考生物一轮复习（共91张）

2022高考一轮复习专题14DNA分子的结构、复制及实验讲考纲考情讲核心素养构思维导图知识总结核心突破例题精讲内容导航目录contents4213DNA是主要的遗传物质DNA分子的结构DNA分子的复制与DNA分子相关的计算讲考纲考情1.最新考纲（1）人类对遗传物质的探索过程Ⅱ（2）DNA分子结构的主要特点Ⅱ（3）DNA分子的复制Ⅱ2.最近考情2021全国卷乙(5)、20120全国卷Ⅰ(1)2018全国卷Ⅰ(2)、2018全国卷Ⅱ(5)2018全国卷Ⅲ(1)、2017全国卷Ⅰ(29)2017全国卷Ⅱ(2)讲核心素养1.生命观念——结构与功能观：认识DNA分子作为遗传物质所应具备的特征；DNA的结构决定DNA的功能2.科学思维——分析与综合：总结细菌转化实验和噬菌体侵染实验的原理和过程；模型与建模：建立DNA分子双螺旋结构模型3.科学探究——实验设计与结果分析：分析人类在对遗传物质探究的实验设计思路；验证DNA分子通过半保留方式进行复制构思维导图DNA是主要的遗传物质01核心突破例题精讲【例题】（2020·浙江高考真题）下列关于“肺炎双球菌转化实验”的叙述，正确的是（D）A.活体转化实验中，R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传B.活体转化实验中，S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌C.离体转化实验中，蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传D.离体转化实验中，经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌核心突破例题精讲【答案】D【解析】A.活体转化实验中，小鼠体内有大量S型菌，说明R型菌转化成的S型菌能稳定遗传，A错误；B.活体转化实验中，无法说明是哪种物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌，B错误；C.离体转化实验中，只有S型菌的DNA才能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传，C错误；D.离体转化实验中，经DNA酶处理的S型菌提取物，其DNA被水解，故不能使R型菌转化成S型菌，D正确。故选D。知识总结（一）肺炎双球菌转化实验【科学探究】肺炎双球菌S型细菌：有多糖类荚膜，菌落光滑，有毒性；（可以使人患肺炎或使小鼠患败血症）R型细菌：无多糖类荚膜，菌落粗糙，无毒性；（不引发上述症状）R型S型vvvvvvvv知识总结（一）肺炎双球菌转化实验【科学探究】1.体内转化实验——格里菲思知识总结（一）肺炎双球菌转化实验【科学探究】1.体内转化实验——格里菲思①R型活细菌不死亡②S型活细菌死亡，分离出S型活细菌③加热杀死的不死亡S型细菌④R型活细菌+加热死亡，分离出R型和杀死的S型细菌S型活细菌过程与现象小鼠混合注射注射注射注射vvvv知识总结（一）肺炎双球菌转化实验【科学探究】1.体内转化实验——格里菲思①与②：R型活细菌无毒性，S型活细菌有毒性②与③：S型死细菌无毒性④与②③：R型活细菌转化出了S型活细菌分析结论：加热杀死的S型细菌中含有“转化因子”，将无毒性的R型细菌转化为有毒性的S型活细菌。vvvvv知识总结（一）肺炎双球菌转化实验【科学探究】2.体外转化实验——艾弗里①②③④知识总结（一）肺炎双球菌转化实验【科学探究】2.体外转化实验——艾弗里①DNAR型+S型②蛋白质R型③多糖R型④DNA+R型DNA水解酶过程与现象S型活细菌分离与R型活细菌混合培养注意：①中只有少数R型活细菌发生转化。vvvvvv知识总结（一）肺炎双球菌转化实验【科学探究】2.体外转化实验——艾弗里①与②③：蛋白质和荚膜多糖没有转化作用，只有S型细菌的DNA才能使R型细菌发生转化，S型细菌的DNA才是“转化因子”。①与④：验证上述结论的正确性。分析知识总结（一）肺炎双球菌转化实验【科学探究】结论：S型细菌的DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即：DNA是遗传物质，蛋白质和多糖不是。（肺炎双球菌发生转化的原理：基因重组。）（2021·全国高考乙卷生物试题）在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是（D）A.与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关B.S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成C.加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响D.将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌变式训练【答案】D【解析】A.与R型菌相比，S型菌具有荚膜多糖，S型菌有毒，故可推测S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A正确；B.S型菌的DNA进入R型菌细胞后使R型菌具有了S型菌的性状，可知S型菌的DNA进入R型菌细胞后指导蛋白质的合成，B正确；C.加热杀死的S型菌不会使小白鼠死亡，说明加热杀死的S型菌的蛋白质功能丧失，而加热杀死的S型菌的DNA可以使R型菌发生转化，可知其DNA功能不受影响，C正确；D.将S型菌的DNA经DNA酶处理后，DNA被水解为小分子物质，故与R型菌混合，不能得到S型菌，D错误。故选D。变式训练知识总结（二）噬菌体侵染细菌实验【科学探究】1.噬菌体：又称为细菌病毒，专门寄生于细菌细胞内。外壳：蛋白质内部遗传物质：DNA知识总结（二）噬菌体侵染细菌实验【科学探究】2.噬菌体的繁殖过程：吸附→注入→合成→组装→释放注入DNADNA复制指导蛋白质合成知识总结（二）噬菌体侵染细菌实验【科学探究】3.标记噬菌体（1）标记方法32S：蛋白质（理由：S仅存在于蛋白质外壳）31P：DNA（理由：P几乎都存在于DNA中）知识总结（二）噬菌体侵染细菌实验【科学探究】（2）标记过程知识总结（二）噬菌体侵染细菌实验【科学探究】4.噬菌体侵染细菌实验知识总结（二）噬菌体侵染细菌实验【科学探究】4.噬菌体侵染细菌实验实验过程被35S标记的噬菌体被32P标记的噬菌体第一步用被35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌用被32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌第二步在搅拌器中搅拌，然后离心。搅拌的目的：使细菌和噬菌体分离离心的目的：使细菌和噬菌体分层知识总结（二）噬菌体侵染细菌实验【科学探究】4.噬菌体侵染细菌实验实验过程被35S标记的噬菌体被32P标记的噬菌体第三步检测上清液和沉淀物中的放射性物质第四步实验结果沉淀物的放射性很低；上清液的放射性很高。（子代噬菌体含有32S、31P）上清液的放射性很低；沉淀物的放射性很高。（子代噬菌体含有32P、31P、32S）知识总结（二）噬菌体侵染细菌实验【科学探究】分析1.用35S标记（1）上清液放射性很高的原因：含35S的蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，离心后浮于上清液中。（2）沉淀物有放射性的原因：搅拌不充分，有少量含35S的蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。知识总结（二）噬菌体侵染细菌实验【科学探究】分析2.用32P标记（1）沉淀物放射性很高的原因：含32P的DNA进入大肠杆菌，离心后存在于沉淀物中。（2）上清液有放射性的原因：保温时间过短，部分噬菌体还没有侵染大肠杆菌；保温时间过长，大肠杆菌已裂解释放出子代噬菌体。知识总结（二）噬菌体侵染细菌实验【科学探究】结论：DNA才是遗传物质。提醒：本实验不能证明蛋白质不是遗传物质，需要结合艾弗里实验才能得出蛋白质不是遗传物质的结论。【知识拓展】（一）比较肺炎双球菌体外转化和噬菌体侵染细菌实验项目肺炎双球菌体外转化实验噬菌体侵染细菌实验设计思路设法将DNA与其他物质分开，单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功能处理方法直接分离：分离S型细菌的DNA、荚膜多糖、蛋白质等，分别与R型细菌混合培养同位素标记法：分别用同位素35S、32P标记蛋白质和DNA检测方式观察菌落类型检测放射性同位素存在位置结论证明DNA是遗传物质，而蛋白质等不是遗传物质证明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质【知识拓展】（二）“二看法”判断子代噬菌体标记情况一看标记生物大肠杆菌噬菌体作原料，子代都应含有放射性标记二看标记元素标记DNA，部分子代含有放射性标记标记蛋白质，子代不含有放射性标记标记DNA和蛋白质，部分子代含有放射性标记PSC、H、O【知识拓展】（三）噬菌体侵染细菌实验中的异常分析保温时间全部噬菌体侵染细菌且未释放上清液含有噬菌体外壳沉淀物为包含噬菌体DNA的大肠杆菌部分噬菌体未侵染大肠杆菌部分噬菌体增殖后释放出来无放射性合理有放射性离心上清液有放射性过短过长离心1.用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌【知识拓展】（三）噬菌体侵染细菌实验中的异常分析2.用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌搅拌上清液含有噬菌体外壳沉淀物为包含噬菌体DNA的大肠杆菌少量35S噬菌体蛋白质外壳附在大肠杆菌表面有放射性无放射性上清液放射性高沉淀物放射性低充分不充分混合、保温后（2020·浙江高考真题）某研究小组用放射性同位素32P、35S分别T2标记噬菌体，然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。一段时间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误的是（C）A.甲组的悬浮液含极少量32P标记的噬菌体DNA，但不产生含32P的子代噬菌体B.甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA，也可产生不含32P的子代噬菌体C.乙组的悬浮液含极少量35S标记的噬菌体蛋白质，也可产生含35S的子代噬菌体D.乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，也不产生含35S的子代噬菌体变式训练【答案】C【解析】A.甲组用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，由于P存在于DNA中，悬浮液含极少量32P标记的噬菌体DNA，说明这一部分DNA没有和蛋白质外壳组装在一起，不会产生含32P的子代噬菌体，A正确；B.甲组用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，由于P存在于DNA中，在侵染过程中，DNA进入大肠杆菌体内，由于噬菌体繁殖所需原料来自未被标记的大肠杆菌，且DNA复制为半保留复制，所以可产生含32P的子代噬菌体和不含32P的子代噬菌体，B正确；C.由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌，所以乙组的悬浮液含35S较多标记的噬菌体蛋白质，不会产生含35S的子代噬菌体，C错误；D.由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌，乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，也不产生含35S的子代噬菌体，D正确。故选C。变式训练知识总结（三）烟草花叶病毒实验【科学探究】1.烟草花叶病毒与烟草花叶病RNA蛋白质烟草花叶病毒烟草花叶病知识总结（三）烟草花叶病毒实验【科学探究】2.烟草花叶病毒侵染实验烟草花叶病毒蛋白质RNA感染烟草叶子感染烟草叶子正常出现病斑，且分离出烟草花叶病毒结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。知识总结（四）DNA是主要的遗传物质【科学探究】就生物个体而言，其遗传物质是唯一的。真核生物与原核生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA。生物界绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有极少数生物的遗传物质是RNA，因而DNA是主要的遗传物质。【知识拓展】（一）烟草花叶病毒重建实验烟草花叶病毒A烟草花叶病毒B产生B型后代产生A型后代【知识拓展】（二）常见的RNA病毒HIV病毒SARS病毒流感病毒新冠病毒【知识拓展】（三）探究遗传物质的方法1.探究思路（1）若探究哪种物质是遗传物质——设法将物质分开，单独探究。（2）若探究未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA——利用酶的专一性或同位素标记法。【知识拓展】（三）探究遗传物质的方法2.探究方法（1）分离提纯法：艾弗里及其同事做的肺炎双球菌的体外转化实验，缺点是物质纯度不能保证100%。（2）同位素标记法：噬菌体侵染细菌的实验。方法：分别标记两者的特有元素；将病毒的化学物质分开，单独地、直接地观察它们各自的作用。目的：把DNA与蛋白质区分开。【知识拓展】（三）探究遗传物质的方法2.探究方法（3）病毒重组法：将一种病毒的遗传物质与另一种病毒的蛋白质外壳重新组合，得到杂种病毒，用杂种病毒去感染宿主细胞。（4）酶解法：利用酶的专一性，如加入DNA水解酶，将DNA水解，观察起控制作用的物质是否还有控制作用，若“有”，则其遗传物质不是DNA，若“否”，则其遗传物质可能是DNA。（2021·浙江镇海中学高三其他模拟）下列关于“核酸是遗传物质的证据”的相关实验的叙述，正确的是（A）A.噬菌体侵染细菌实验中，用于与32P标记的噬菌体混合培养的细菌不含放射性B.离体转化实验中，通过悬浮培养，可根据菌落特征判断是否有S型菌形成C.S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌，说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质D.TMV感染实验中，仅用TMV的RNA无法使烟草患病变式训练【答案】A【解析】A.据分析可知，32P标记的噬菌体去侵染未被标记的细菌，然后检测上清液和沉淀物中的放射性物质，故在噬菌体侵染细菌实验中，用于与32P标记的噬菌体混合培养的细菌不含放射性，A正确；B.离体转化实验中，通过悬浮培养，不能形成菌落，不能根据菌落特征判断是否有S型菌形成，B错误；C.S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌，说明DNA是遗传物质，但仅根据此实验不能说明蛋白质不是遗传物质，C错误；D.TMV的RNA是遗传物质，TMV感染实验中，仅用TMV的RNA能使烟草患病，仅用TMV的蛋白质无法使烟草患病，D错误。故选A。变式训练DNA分子的结构02核心突破例题精讲【例题】（2020·浙江高考真题）某DNA片段的结构如图所示。下列叙述正确的是（D）A.①表示胞嘧啶B.②表示腺嘌呤C.③表示葡萄糖D.④表示氢键核心突破例题精讲【答案】D【解析】A.分析图示可知，A（腺嘌呤）与①配对，根据碱基互补配对原则，则①为T（胸腺嘧啶），A错误；B.②与G（鸟嘌呤）配对，则②为C（胞嘧啶），B错误；C.DNA分子中所含的糖③为脱氧核糖，C错误；D.DNA两条链中配对的碱基通过④氢键相连，D正确。故选D。知识总结（一）DNA分子结构的探索历程【科学探究】科学家贡献威尔金斯和富兰克林DNA的X射线衍射图谱查哥夫提出碱基A的量总是等于T的量，C的量总是等于G的量沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型知识总结（二）DNA分子的元素组成和基本单位【生命观念】1.元素组成：C、H、O、N、P2.基本单位：脱氧（核糖）核苷酸3.单体种类：碱基为A：腺嘌呤脱氧（核糖）核苷酸碱基为T：胸腺嘧啶脱氧（核糖）核苷酸碱基为G：鸟嘌呤脱氧（核糖）核苷酸碱基为C：胞嘧啶脱氧（核糖）核苷酸P脱氧核糖含氮碱基知识总结（三）DNA分子的结构【生命观念】A脱氧核糖POCPTPGPT脱氧核糖POAPGPCP脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖OOO脱氧核糖O脱氧核糖O脱氧核糖O注意：每个DNA分子含有2个游离的磷酸基团。磷酸二酯键氢键知识总结（三）DNA分子的结构【生命观念】外侧：磷酸、脱氧核糖交替连接，构成基本骨架，平面结构按反向平行方式排列成两条长链；内侧：两条链上的碱基通过氢键连成碱基对，遵循碱基互补配对原则。（A＝T,G≡C）空间结构：双螺旋结构（右旋）知识总结（四）DNA分子的特性【生命观念】1.多样性：具有n个碱基对的DNA分子具有4n种碱基序列；2.特异性：每种DNA分子都有其特定的碱基序列；3.稳定性：磷酸与脱氧核糖交替连接形成基本骨架的方式不变；碱基之间互补配对形成氢键方式不变。【知识拓展】与相关化学键断裂和连接有关的酶断裂连接氢键DNA复制：解旋酶转录：RNA聚合酶PCR技术：高温获取目的基因：自动断裂自动连接，不需要酶磷酸二酯键基因工程中切开DNA片段：限制酶水解DNA：DNA水解酶DNA复制时连接单体：DNA聚合酶RNA复制时连接单体：RNA聚合酶基因工程中连接DNA片段：DNA连接酶逆转录时连接单体：逆转录酶（2021·山东高三其他模拟）通常DNA分子是由两条走向相反的多核苷酸长链形成的右手螺旋，每一螺旋含10个碱基对，螺距为3.4nm。双螺旋的表面有一个大沟和一个小沟，在此可发生特异核苷酸序列与特异的DNA结合蛋白质之间的相互作用，活化或抑制结合位点或其附近的基因。下列叙述错误的是（D）A.DNA的双螺旋结构中的碱基配对方式有A—T、C—G、T—A、G—CB.染色体解螺旋形成染色质时，DNA分子的双链并未解螺旋C.DNA中特定的核苷酸序列与特异的DNA结合蛋白质之间的相互作用具有特异性D.单链的RNA与DNA相比，不具有螺旋现象变式训练【答案】D【解析】A.DNA的双螺旋结构中遵循碱基互补配对原则，碱基种类有四种：A、T、G、C，碱基配对方式有A—T、C—G、T—A、G—C，A正确；B.DNA双螺旋结构很稳定，只有当复制和转录时才会解螺旋，B正确；C.DNA中特定的核苷酸序列与特异的DNA结合蛋白质之间的相互作用具有特异性，C正确；D.单链的RNA的某些区域也具有螺旋结构，D错误。故选D。变式训练DNA分子的复制03核心突破例题精讲【例题】（2021·浙江高三二模）研究人员将含14N-DNA的大肠杆菌转移到15NH4C1培养液中，培养24h后提取子代大肠杆菌的DNA，将DNA热变性处理，形成单链。然后进行密度梯度离心，管中出现的两种条带分别对应下图中的两个波峰，下列叙述中不正确的是（C）A.大肠杆菌增殖一代所需时间为8小时B.热变性处理，破坏了DNA分子的氢键C.延长培养时间，两种条带对应的峰值均会增大D.若DNA不经热变性处理，直接密度梯度离心，试管中也会出现两种条带核心突破例题精讲【答案】C【解析】A.根据分析可知，大肠杆菌增殖了3次用时24小时，故增殖一代所需时间为8小时，A正确；B.热变性处理，使DNA形成单链，说明破坏了DNA分子的氢键，B正确；C.延长培养时间，14N的链对应的峰值均会减小，15N的链对应的峰值将会增大，C错误；D.若DNA不经热变性处理，直接密度梯度离心，试管中也会出现中带（14N/15N）和重带（15N/15N）两种条带，D正确。故选C。知识总结（一）DNA分子复制方式的探究【科学探究】1.提出问题DNA分子是如何复制的？2.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）假说——演绎法知识总结（一）DNA分子复制方式的探究【科学探究】3.演绎推理检测方案（同位素标记法和密度梯度离心法）假说——演绎法知识总结（一）DNA分子复制方式的探究【科学探究】（1）全保留复制假说——演绎法知识总结（一）DNA分子复制方式的探究【科学探究】（2）半保留复制假说——演绎法知识总结（一）DNA分子复制方式的探究【科学探究】4.检验推理假说——演绎法15N/15N-DNA15N/14N-DNA14N/14N-DNA15N/14N-DNA重中轻中结果与假说吻合假说成立知识总结（一）DNA分子复制方式的探究【科学探究】5.得出结论DNA分子的复制方式为半保留复制。假说——演绎法知识总结（二）DNA分子的复制【生命观念】1.过程（多位点边解旋边双向复制）两条DNA母链解旋解旋酶平面DNA复制DNA聚合酶盘绕子代DNA氢键磷酸二酯键亲代DNA知识总结（二）DNA分子的复制【生命观念】2.条件：模板：亲代DNA分子中的每条母链原料：游离的四种脱氧核苷酸酶：解旋酶和DNA聚合酶能量：ATP3.原则：碱基互补配对原则知识总结（二）DNA分子的复制【生命观念】4.特点：半保留复制5.意义：使遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的连续性。6.精确复制的原因：（1）双螺旋结构为其提供精确模板；（2）碱基互补配对原则及半保留复制使复制准确进行。知识总结（二）DNA分子的复制【生命观念】7.场所：真核生物：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体原核生物：拟核（主要）、细胞质（如：质粒）DNA病毒：宿主细胞内8.时间：主要有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期（该过程中容易发生基因突变）（2021·湖南长郡中学高三其他模拟）真核生物的DNA分子中有多个复制起始位点，可以大大提高DNA复制速率。中科院李国红团队通过研究揭示了一种精细的DNA复制起始位点的识别调控机制，该成果入选2020年中国科学十大进展。下列叙述错误的是（C）A.DNA复制起始位点是解旋酶与DNA的初始结合位点B.DNA的两条链在复制起始位点解旋后都可以作为复制模板C.可将外源的尿嘧啶核糖核苷酸掺入新合成的DNA链中来鉴定复制起始位点D.DNA复制时可能是从复制起始位点开始同时向两个方向进行变式训练【答案】C【解析】A.DNA复制起始位点是解旋酶与DNA的初始结合位点，使DNA解旋后并开始复制，A正确；B.复制时以DNA两条链为模板，DNA的两条链在复制起始位点解旋后都可以作为复制模板，B正确；C.DNA中不含尿嘧啶，故DNA复制过程中不会利用外源的尿嘧啶核糖核苷酸，C错误；D.DNA两条链为反向平行，DNA复制时可能是从复制起始位点开始同时向两个方向进行，这种多起点双向复制可提高DNA分子的合成效率，D正确。故选C。变式训练与DNA分子相关的计算04核心突破例题精讲【例题】（2021·浙江高考真题）含有100个破基对的—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，则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为（B）A.240个B.180个C.114个D.90个核心突破例题精讲【答案】B【解析】A.分析题意可知：该DNA片段含有100个碱基对，即每条链含有100个碱基，其中一条链（设为1链）的A+T占40%，即A1+T1=40个，则C1+G1=60个；互补链（设为2链）中G与T分别占22%和18%，即G2=22，T2=18，可知C1=22，则G1=60-22=38=C2，故该DNA片段中C=22+38=60。已知DNA复制了2次，则DNA的个数为22=4，4个DNA中共有胞嘧啶脱氧核苷酸的数量为4×60=240，原DNA片段中有60个胞嘧啶脱氧核糖核苷酸，则需要游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为240-60=180，B正确，ACD错误。故选B。知识总结（一）与DNA分子结构有关的计算【科学思维】1.公式法A1=T2,T1=A2,C1=G2,G1=C2（此公式主要用于与DNA单链有关的计算）A1C1T1G11链DNA分子2链T2G2A2C2公式一知识总结A=T,C=G（此公式主要用于与DNA双链有关的计算）A+C=A+G=T+C=T+G=50%（两个不互补的碱基之和等于全部碱基的一半；A1C1T1G11链DNA分子2链T2G2A2C2公式二==,。==,。公式二（一）与DNA分子结构有关的计算【科学思维】（2021·黑龙江佳木斯一中高三三模）如下图为果蝇细胞内某基因结构示意图，共由1000对脱氧核苷酸组成，其中碱基A占30%。下列说法正确的是（D）A.该基因可能存在叶绿体基质中，在遗传时没有一定的规律B.该基因的一条脱氧核苷酸链中（C＋G）:（A＋T）为3:2C.在次级精母细胞中该基因不可能成对存在D.该基因在复制和转录时，②处的化学键既可断裂也可以形成变式训练【答案】D【解析】A.在真核细胞中，DNA主要分布在细胞核内的染色体上，此外在线粒体和叶绿体中也有少量分布，但图示的基因为果蝇细胞内的基因结构，果蝇为动物，不含有叶绿体，因此该基因不含存在于叶绿体基质中，A错误；B.由分析可知，该DNA分子中T%=A%=30%，G%=C%=50%-30%=20%，则该DNA分子中（C+G）/（A+T）为2:3，根据碱基互补配对原则，该基因的一条脱氧核苷酸链中（C+G）/（A+T）为2:3，B错误；C.等位基因的分离发生在减数第一次分裂后期，即次级精母细胞中一般不存在等位基因，但如果发生了交叉互换或者是基因突变，则在次级精母细胞中该基因可能成对存在，C错误；D.DNA复制的模板是解开的DNA分子的两条链分别为模板，而转录的模板是发生部分解旋的DNA分子的一条链，显然该基因在复制和转录时，②处的化学键即氢键均需要断裂，复制和转录过程结束后均再形成，D正确。故选D。变式训练知识总结（二）与DNA分子复制有关的计算【科学思维】1.同位素标记型（绘图法）【例】（2020·开原市第二高级中学高三二模）一个双链均被32P标记的DNA由5000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述错误的是（B）A.该DNA分子的特异性与碱基对的排列顺序有关B.复制过程需要2.4×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸C.子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链数目之比为1:7D.子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数目之比为1:3知识总结（二）与DNA分子复制有关的计算【科学思维】【答案】B【解析】A.DNA分子中碱基对的排列方式多种多样，这决定了DNA分子的多样性，而每个DNA分子都有其特定的碱基排列序列，这又决定了DNA分子的特异性，A正确；B.复制过程需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为3000×（8-1）=2.1×104个，B错误；C.由题意知被32P标记的DNA单链是2条，含有31P的单链是2×8-2=14条，因此子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为1:7，C正确；D.子代DNA分子中含32P的DNA分子在两个，只含31P的分子数是6个，二者之比是1:3，D正确。故选：B。变式训练知识总结2.复制n次与第n次复制（设DNA分子中某碱基数为m）（1）复制n次共需要某碱基的数目=m∙（2n-1）（2）第n次复制需要某种碱基的数目=m∙（2n-2n-1）=m∙2n-1（二）与DNA分子复制有关的计算【科学思维】知识总结3.与染色体相关的计算（绘图法）1条染色体上的1个DNA1条染色体上的2个DNA1条染色单体上的1个DNA（二）与DNA分子复制有关的计算【科学思维】【例】（2020·山东高三期中）在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时，BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中，形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA（一条链被标记）的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA（两条链均被标记