高中生物2 第六單元 第18講 DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因的本質(zhì)

第18講DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因的本質(zhì)

考綱考情一知考向核心素養(yǎng)一提考能

LDNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)⑴）分析DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及DNA的功能（結(jié)構(gòu)與

生命觀念

考綱要求2.DNA分子的復(fù)制（H）功能觀）

.基因的概念（）

3n通過DNA分子中的堿基數(shù)量和DNA復(fù)制的計(jì)算

科學(xué)思維

2019?天津卷（1）2019?浙江4月選考（25）規(guī)律，培養(yǎng)歸納與概括、邏輯分析和計(jì)算能力

高考熱度

2018?海南卷（15）2016?全國卷H（2）通過DNA復(fù)制方式的探究，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)

科學(xué)探究

2016■全國卷1（29）2016?全國卷H（2）果分析的能力（實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析）

1

考點(diǎn)一DNA分子的結(jié)構(gòu)

》@@核心知識研教材?重拾遺?

1.DNA分子的結(jié)構(gòu)層次

元素組成：C、H、0、N、P

|r脫氧核糖A:腺噫吟

小分子［磷酸'T:胸腺嚅咤

罰。？0'—C:胞喀咤

3'2'IG鳥瞟吟

單體：脫氧核甘酸（4種——含氮堿基不同）

磷酸與脫氧核糖

交替連接，排列

在外側(cè)，構(gòu)成基

本骨架，堿基排

,列在內(nèi)側(cè)，通過

氫鍵形成堿基對,

堿基互補(bǔ)配對原

則是A與工、G與G

配對

空間HIMilIIXIIIIW兩條長鏈按反向平行的

結(jié)構(gòu)MJIxOlzxllx方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)

［助學(xué)巧記］利用數(shù)字“五、四、三、二、一”巧記DNA分子的結(jié)構(gòu)

五種四種基J3LI

元素本單位1小分子廠長鏈廠間結(jié)構(gòu)）

：C.H.oj：A,GJ，脫氧核糖」?脫氧核首，;規(guī)則的雙

風(fēng)P：：c.T：，磷酸、堿基，:酸雙鏈：，螺旋結(jié)構(gòu)

2.DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

經(jīng)生具有n個堿基對的DNA具有生種堿基對排列順序

結(jié)

構(gòu)特異性每種DNA分子都有其特定的堿基對排列順序

特

胃

穩(wěn)定性_兩條主鏈,磷酸與脫氧核糖交替連接的順序

"不變,堿基對構(gòu)成方式不變

Q教材拾遺

（先修2P58“科學(xué)?技術(shù)?社會”、P60“思維拓展”改編）DNA指紋圖譜法的基本操作:

從生物樣品中提出DNA（DNA一般都有部分的降解），可運(yùn)用擴(kuò)增出DNA片段或者

完整的基因組DNA,然后將擴(kuò)增出的DNA用合適的切割成DNA片段，利用電泳

技術(shù)將這些片段按大小分開后，轉(zhuǎn)移至尼龍濾膜上，然后將已標(biāo)記的DNA探針與膜上具有

序列的DNA片段雜交，用放射自顯影便可獲得DNA指紋圖譜。

答案：PCR技術(shù)限制酶互補(bǔ)堿基

》信臉高考動向研考法?通熱點(diǎn)?

【真題例證?體驗(yàn)】

(2017?高考海南卷)DNA分子的穩(wěn)定性與堿基對之間的氫鍵數(shù)目有關(guān)。下列關(guān)于生物體內(nèi)

DNA分子中(A+T)/(G+C)與(A+C)/(G+T)兩個比值的敘述，正確的是()

A.堿基序列不同的雙鏈DNA分子，后一比值不同

B.前一個比值越大，雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越高

C.當(dāng)兩個比值相同時，可判斷這個DNA分子是雙鏈

D.經(jīng)半保留復(fù)制得到的DNA分子，后一比值等于1

解析：選D。由于雙鏈DNA分子中堿基A的數(shù)目等于T的數(shù)目，G的數(shù)目等于C的數(shù)

目，故(A+C)/(G+T)為恒值1,A錯誤；堿基對A和T含2個氫鍵，C和G含3個氫鍵，(G

+C)數(shù)目越多，氫鍵數(shù)越多，雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越高，B錯誤；(A+T)/(G+C)與(A+

C)/(G+T)兩個比值相等，這個DNA分子可能是雙鏈，也可能是單鏈，C錯誤；經(jīng)半保留復(fù)

制得到的DNA分子，是雙鏈DNA,故(A+C)/(G+T)=1,D正確。

【考法縱覽?診斷】

⑴細(xì)胞中DNA分子的堿基對數(shù)等于所有基因的堿基對數(shù)之和[2017?海南卷，23C](X)

(2)雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和核糖是通過氫鍵連接的[2014.全國卷H,

T5C](X)

(3)DNA有氫鍵，RNA沒有氫鍵[2013?全國卷H,T1A](X)

【長句特訓(xùn)?規(guī)范】

根據(jù)DNA的分子結(jié)構(gòu)圖，回答下列問題：

(1)基本單位：o

①由磷酸、脫氧核糖、含氮堿基組成，三者之間的數(shù)量關(guān)系為o

②每個DNA片段中，含個游離的磷酸基團(tuán)。

⑵水解產(chǎn)物：DNA的初步水解產(chǎn)物是，徹底水解產(chǎn)物是

(3)DNA分子中存在的化學(xué)鍵：

①氫鍵：堿基對之間的化學(xué)鍵，可用斷裂，也可加熱斷裂。

②磷酸二酯鍵：磷酸和脫氧核糖之間的化學(xué)鍵，用處理可切割，用

________________處理可連接o

(4)堿基對數(shù)與氫鍵數(shù)的關(guān)系：

①若堿基對數(shù)為〃，則氫鍵數(shù)為。

②若"個堿基對中，A有機(jī)個，則氫鍵數(shù)為=

(5)DNA分子的多樣性與其空間結(jié)構(gòu)(填“有關(guān)”或“無關(guān)”)，其多樣性的愿用

是o

(6)DNA分子的結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性的厚國是o

答案：(1)脫氧核甘酸①1：1：1②2

(2)脫氧核甘酸磷酸、脫氧核糖和含氮堿基

(3)①解旋酶②限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶

(4)①2〃?3w②3〃17〃

(5)無關(guān)不同DNA分子中堿基的排列順序是千變?nèi)f化的

(6)外側(cè)的脫氧核糖和磷酸交替排列的方式穩(wěn)定不變，內(nèi)側(cè)堿基配對方式穩(wěn)定不變

領(lǐng)悟

提升

“歸納法”求解DNA分子中的堿基數(shù)量

(1)在DNA雙鏈中喋吟總數(shù)與喀陡總數(shù)相同，即A+G=T+Co

(2)“互補(bǔ)堿基之和”的比例在任意一條鏈及整個DNA分子中都相同，即若在一條鏈中

A+TA+T

^,=m,在互補(bǔ)鏈及整個DNA分子中77工不=雙注：不同DNA分子中相值可不同，顯示

特異性)。

(3)非互補(bǔ)堿基之和的比例在兩條互補(bǔ)鏈中互為倒數(shù)，在整個DNA分子中為1,即若在

DNA一條鏈中/攔=a,則在其互補(bǔ)鏈中作蕓=：,而在整個DNA分子中與笠=1(注：不

同雙鏈DNA分子中非互補(bǔ)堿基之和的比均為1,無特異性)。

DNA分子的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

生命觀念

1.(2020?河北定州中學(xué)開學(xué)考試)下圖表示一個DNA分子的片段，下列有關(guān)敘述正確的

是()

A.④代表的物質(zhì)中儲存著遺傳信息

B.不同生物的DNA分子中④的種類無特異性

C.轉(zhuǎn)錄時該片段的兩條鏈都可作為模板鏈

D.DNA分子中A與T堿基對的含量越高，其結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定

答案：B

2.(2020?陜西西安一中高三月考)20世紀(jì)50年代初，查哥夫?qū)Χ喾N生物的DNA做了堿

基定量分析，發(fā)現(xiàn)(A+T)/(C+G)的值如下表。結(jié)合所學(xué)知識，你認(rèn)為能得出的結(jié)論是()

DNA來源大腸桿菌小麥?zhǔn)筘i肝豬胸腺豬脾

(A+T)/

1.011.211.211.431.431.43

(C+G)

A.豬的DNA結(jié)構(gòu)比大腸桿菌的DNA結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定一些

B.小麥和鼠的DNA所攜帶的遺傳信息相同

C.小麥的DNA中(A+T)的數(shù)量是鼠的DNA中(C+G)數(shù)量的1.21倍

D.同一生物不同組織的DNA堿基組成相同

答案：D

突破已

核的素養(yǎng)

DNA分子結(jié)構(gòu)的相關(guān)計(jì)算

科學(xué)思維

3.(2020?山東淄博萬杰朝陽學(xué)校高三月考)下列關(guān)于雙鏈DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的

是()

A.某DNA分子含有500個堿基，可能的排列方式有4500種

B.若質(zhì)粒含有2000個堿基，則該分子同時含有2個游離的磷酸基團(tuán)

C.某DNA分子內(nèi)胞喀咤占25%,則每條單鏈上的胞喀咤占25%?50%

D.某DNA分子上有胸腺嚓咤312個，占總堿基的26%,則該DNA分子上有鳥喋吟288

個

解析：選D。某DNA分子含有500個堿基，則可能的排列方式有425。種，A錯誤；質(zhì)

粒是環(huán)狀DNA分子，其中不含游離的磷酸基團(tuán)，B錯誤；某DNA分子內(nèi)胞喀咤占25%,則

每條單鏈上的胞喀噫占0%?50%,C錯誤；某DNA分子上有胸腺喀噫312個，占總堿基的

26%,則該DNA分子上堿基總數(shù)為312?26%=1200個，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，該DNA

分子中有鳥喋吟1200X(50%—26%)=288個，D正確。

4.(2020?黑龍江牡丹江一高高三開學(xué)摸底)從某生物組織中提取DNA進(jìn)行分析，其中

鳥喋吟與胞喀咤之和占全部堿基的46%,又知該DNA分子的一條鏈(H鏈)所含的堿基中28%

是腺喋吟，24%是胞喀陡，則與H鏈相對應(yīng)的另一條鏈中，腺喋吟、胞喀咤分別占該鏈全部

堿基數(shù)的()

A.26%、22%B.24%、28%

C.14%、11%D.11%、14%

解析：選A。已知DNA分子中，鳥嘿吟與胞喀噫之和占全部堿基總數(shù)的46%,即C+G

=46%,則C=G=23%、A=T=50%-23%=27%?又已知該DNA的一條鏈所含的堿基中

28%是腺喋吟，24%是胞喀噫，即Ai=28%、Ci=24%,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，A=(Ai+

A2)+2,C=(CI+C2)+2,則A2=26%,C2=22%O

廠6技法點(diǎn)撥?

解答有關(guān)堿基計(jì)算題的“三步曲”

考點(diǎn)二DNA分子的復(fù)制

》金⑥核心知識研教材?重拾遺?

1.DNA復(fù)制的假說與證據(jù)

返半保留復(fù)制

也大腸桿菌

吏叁同位素標(biāo)記法、離心技術(shù)

子二代

親代玄工弋/QX）期（半重半輕

15N（重鏈）

全重。0000（值鏈＞中（輕鏈）全輕

"N（重鏈）、JJ-XXXW

DNA實(shí)驗(yàn)

.□n'XXX儆半重半輕

復(fù)制過程

特點(diǎn)從每一代DNA分子中取等量的DNA進(jìn)行

氯化鈉密度梯度離心

的實(shí)低

氧

驗(yàn)探輕帶

化

中間

葩DN

帶

重帶

密

?

高

（a）立即取出提取DNAf離心f全部重帶

■普⑸需「代提取DNAf離心f全部中帶

分析取tti

雪鬻電提取DNA-離心輕帶、）中帶

鏗■證明DNA分子復(fù)制的特點(diǎn)是半保留復(fù)制

2.DNA分子的復(fù)制

產(chǎn)以親代DNA為模板合成子代DNA的過程

漉有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期

—解旋~合成子鏈一子鏈延伸~親子鏈復(fù)旋

廠模板：親代DNA的每一條鏈

絲-原料：4種游離的脫氧核睡

-能量：411釋放的能量

L酶：解旋酶和DNA聚合酶

望受1個DNA復(fù)制形成2個完全相同的DNA

贊息邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制

精確「獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)提供模板

扁"L堿基互補(bǔ)配對原則

意義將遺傳信息從親代傳給子代，從而保持了遺傳

一信息的連續(xù)性

厚臉高考動向研考法?通熱點(diǎn)?

【真題例證?體驗(yàn)】

（高考全國卷II）某種物質(zhì)可插入DNA分子兩條鏈的堿基對之間，使DNA雙鏈不能解開。

若在細(xì)胞正常生長的培養(yǎng)液中加入適量的該物質(zhì)，下列相關(guān)敘述錯誤的是（）

A.隨后細(xì)胞中的DNA復(fù)制發(fā)生障礙

B.隨后細(xì)胞中的RNA轉(zhuǎn)錄發(fā)生障礙

C.該物質(zhì)可將細(xì)胞周期阻斷在分裂中期

D.可推測該物質(zhì)對癌細(xì)胞的增殖有抑制作用

解析：選C。DNA分子的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄都需要在DNA雙鏈解開后才能進(jìn)行，A、B項(xiàng)正

確；DNA分子的復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞周期中的分裂間期，若DNA雙鏈不能解開，細(xì)胞周期將被

阻斷在分裂間期而不是中期，C項(xiàng)錯誤；癌細(xì)胞具有無限增殖的能力，該物質(zhì)能阻斷DNA

分子的復(fù)制，故能抑制癌細(xì)胞的增殖，D項(xiàng)正確。

【考法縱覽?診斷】

(1)用3H標(biāo)記胸腺喀咤后合成脫氧核甘酸，注入真核細(xì)胞，可用于研究DNA復(fù)制的場所

[2019?天津卷，T1A](V)

(2)有絲分裂前的間期和減數(shù)分裂前的間期，都進(jìn)行1次染色質(zhì)DNA的復(fù)制[2016.浙

江卷，T3A](V)

【長句特訓(xùn)?規(guī)范】

下圖是DNA復(fù)制的有關(guān)圖示，A-B-C表示大腸桿菌的DNA復(fù)制。D-E-F-G表

示哺乳動物的DNA分子復(fù)制。圖中黑點(diǎn)表示復(fù)制起始點(diǎn)，“一”表示復(fù)制過程。請回答下列

問題：

(1)若A中含48502個堿基對，而子鏈延伸速度是個堿基對/min,如果是單起點(diǎn)單向

復(fù)制，則此DNA分子復(fù)制完成需約30s,而實(shí)際上只需約16s。根據(jù)A-C圖分析，是口為

(2)哺乳動物的DNA分子展開可達(dá)2m之長，若按A-C的方式復(fù)制，至少需要8h,而

實(shí)際上只需要2h左右。據(jù)D-G圖分析，是口為。

(3)A-G均有以下特點(diǎn)：延伸的子鏈緊跟著解旋酶，這說明的。

(4)C與A相同，G與D相同，C、G能被如此準(zhǔn)確地復(fù)制出來，是用為

答案：(1)復(fù)制是雙向進(jìn)行的

(2)從多個起始點(diǎn)同時進(jìn)行復(fù)制

(3)DNA分子復(fù)制是邊解旋邊復(fù)制

(4)DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供精確的模板；堿基互補(bǔ)配對原則保證了DNA

分子復(fù)制能準(zhǔn)確無誤地完成

領(lǐng)唔熱考重點(diǎn)要抓牢，

提升

1.DNA復(fù)制的類型

在真核生物中，DNA復(fù)制一般是多起點(diǎn)復(fù)制。在原核生物中，DNA復(fù)制一般是一個起

點(diǎn)。無論是真核生物還是原核生物，DNA復(fù)制大多數(shù)都是雙向進(jìn)行的。下圖所示為真核生物

DNA的多起點(diǎn)、雙向復(fù)制：

圖中顯示多起點(diǎn)復(fù)制，但多起點(diǎn)并非同時進(jìn)行，其意義在于提高復(fù)制速率。

2.DNA分子復(fù)制中的相關(guān)計(jì)算

DNA分子的復(fù)制為半保留復(fù)制，一個DNA分子復(fù)制〃次，則有:

2個

(2"-2)個

親代DNA子一代DNA子二代DNA

(l)DNA分子數(shù)

①子代DNA分子數(shù)=2"個;

②含有親代DNA鏈的子代DNA分子數(shù)=2個；

③不含親代DNA鏈的子代DNA分子數(shù)=(2"—2)個。

(2)脫氧核甘酸鏈數(shù)

①子代DNA分子中脫氧核甘酸鏈數(shù)=2〃+i條；

②親代脫氧核甘酸鏈數(shù)=2條；

③新合成的脫氧核甘酸鏈數(shù)=(2'+i—2)條。

(3)消耗的脫氧核甘酸數(shù)

①若一親代DNA分子含有某種脫氧核甘酸m個，經(jīng)過"次復(fù)制需要消耗該脫氧核甘酸

數(shù)=7"?(2"—1)個：

②第"次復(fù)制需要該脫氧核甘酸數(shù)?(2"—2"一1)=機(jī)?2"-1個。

DNA分子復(fù)制的過程及特點(diǎn)

生命觀念、科學(xué)探究

1.(2020?青島模擬)下圖所示為某DNA復(fù)制過程的部分圖解，其中rep蛋白具有解旋的

功能。下列相關(guān)敘述錯誤的是(

A.rep蛋白可破壞A與C、T與G之間形成的氫鍵

B.DNA結(jié)合蛋白可能具有防止DNA單鏈重新形成雙鏈的作用

C.DNA復(fù)制具有邊解旋邊復(fù)制和半保留復(fù)制的特點(diǎn)

D.隨從鏈之間的缺口需要DNA連接酶將其補(bǔ)齊

解析：選A。rep蛋白具有解旋功能，破壞的是A與T、G與C之間的氫鍵；從題圖中

可看出有了DNA結(jié)合蛋白后，堿基對之間不能再形成氫鍵，可以防止DNA單鏈重新形成雙

鏈；DNA連接酶可以將隨從鏈之間的缺口通過磷酸二酯鍵連接，從而形成完整的單鏈。

2.（2020?長沙高三模擬）右圖為DNA復(fù)制可能的

DNA復(fù)制可能的兩種方式

兩種方式，甲組實(shí)驗(yàn)用MN（無半衰期）標(biāo)記細(xì)菌的全保留復(fù)制.IHD

DNA后，將細(xì)菌放在只含MN的培養(yǎng)基中繁殖一代,II半保留復(fù)制.

提取子代細(xì)菌的DNA進(jìn)行離心分析；乙組實(shí)驗(yàn)用甲IDil

親代DNA

組培養(yǎng)的子代細(xì)菌放在只含14N的培養(yǎng)基中繁殖一子代DNA

代，提取子代細(xì)菌的DNA進(jìn)行離心分析。下列有關(guān)甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論的分析，正

確的是（）

A.只分析甲組離心管中條帶的數(shù)量與位置可確定復(fù)制方式

B.只分析甲組離心管中放射性分布的位置可確定復(fù)制方式

C.只分析乙組離心管中條帶的數(shù)量可確定復(fù)制方式

D.只分析乙組離心管中放射性分布的位置可確定復(fù)制方式

解析：選A。甲組實(shí)驗(yàn)中親代DNA都用MN標(biāo)記，在離心管中處于重帶，在含MN的培

養(yǎng)液中繁殖一代，若DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，合成的DNA的兩條鏈的標(biāo)記情況為

15N14N,在離心管中全處于中帶，若是全保留復(fù)制，合成的DNA的兩條鏈的標(biāo)記情況為

15N15N>i4Ni4N）且數(shù)量相同，在離心管中的位置分別為重帶、輕帶，寬度相同，A正確；

乙組實(shí)驗(yàn)無論是半保留還是全保留復(fù)制，離心管中的條帶都是兩條，C錯誤；UN無放射性，

無法通過觀察放射性來判斷復(fù)制方式，B、D錯誤。

突破已

核的素養(yǎng)

DNA分子復(fù)制的相關(guān)計(jì)算

科學(xué)思維

3.用15N標(biāo)記含有100個堿基對的DNA分子，其中有胞喀咤60個。該DNA分子在14N

培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次，其結(jié)果可能是（）

A.含有14N的DNA占100%

B.復(fù)制過程中需游離的腺嘿吟脫氧核甘酸640個

C.含中的鏈占1/8

D.子代DNA中嘿吟與喀咤之比是2:3

解析：選A。在MN培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次，得到24=16個DNA分子，32條鏈，其中

含14N的DNA分子占100%,含15N的鏈有2條，占1/16,A項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯誤；根據(jù)已知

條件，每個DNA分子中腺噂吟脫氧核苔酸有（100X2—60X2）/2=40個，復(fù)制過程中消耗的

腺喋吟脫氧核苜酸為40X（24-1）=600個，B項(xiàng)錯誤；每個DNA分子中喋吟和喀噫互補(bǔ)相

等，兩者之比是1：1,D項(xiàng)錯誤。

4.將一個不含放射性同位素32P標(biāo)記的大腸桿菌（擬核DNA呈片一，產(chǎn)、

環(huán)狀，共含有m個堿基，其中有。個胸腺喀喔）放在含有32P標(biāo)記的（I）《nV；

胸腺喀咤脫氧核甘酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間，檢測到如圖I、II

兩種類型的DNA（虛線表示含有放射性的脫氧核甘酸鏈）。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果預(yù)測與分析,

正確的是（）

A.DNA第二次復(fù)制產(chǎn)生的子代DNA有I、II兩種類型，比例為1：3

B.DNA復(fù)制后分配到兩個子細(xì)胞時，其上的基因遵循基因分離定律

C.復(fù)制n次需要胞嗑咤的數(shù)目是（2"—I）""一a）/2個

D.復(fù)制n次形成的放射性脫氧核甘酸單鏈為2?+1-2條

答案：D

突破3

核的素養(yǎng)

DNA復(fù)制與細(xì)胞分裂的關(guān)系

科學(xué)思維

5.（2019?浙江4月選考）在含有BrdU的培養(yǎng)液中進(jìn)行DNA復(fù)制時，BrdU會取代胸昔摻

入新合成的鏈中，形成BrdU標(biāo)記鏈。當(dāng)用某種熒光染料對復(fù)制后的染色體進(jìn)行染色，發(fā)現(xiàn)

含半標(biāo)記DNA（一條鏈被標(biāo)記）的染色單體發(fā)出明亮熒光，含全標(biāo)記DNA（兩條鏈均被標(biāo)記）的

染色單體熒光被抑制（無明亮熒光）。若將一個細(xì)胞置于含BrdU的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)到第三個細(xì)

胞周期的中期進(jìn)行染色并觀察。下列推測錯誤的是（）

A.1/2的染色體熒光被抑制

B.1/4的染色單體發(fā)出明亮熒光

C.全部DNA分子被BrdU標(biāo)記

D.3/4的DNA單鏈被BrdU標(biāo)記

解析：選D。根據(jù)DNA的半保留復(fù)制特點(diǎn)，第一次有絲分裂結(jié)束后，細(xì)胞中的DNA全

部為一條鏈含有BrdU,一條鏈不含；第二次有絲分裂結(jié)束，子代所有DNA中有一半DNA

的兩條鏈均含BrdU,有一半DNA只有一條鏈含有BrdU;第三次有絲分裂中期，有1/2的染

色體兩條染色單體中的DNA雙鏈均含BrdU（即被染色后無明亮熒光），有1/2的染色體一條

染色單體中的DNA一條鏈含BrdU（被染色后有明亮熒光），另一條染色單體中DNA雙鏈均含

BrdU（被染色后無明亮熒光）。因此在第三次有絲分裂中期，1/2的染色體熒光被抑制，A正確；

有1/4的染色單體發(fā)出明亮熒光，B正確；全部DNA分子被BrdU標(biāo)記，C正確；7/8的DNA

單鏈被BrdU標(biāo)記，D錯誤。

6.若用32P標(biāo)記人的“類胚胎干細(xì)胞”的DNA分子雙鏈，再將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)入不含32P

的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，在第二次細(xì)胞分裂的中期、后期，一個細(xì)胞中的染色體總條數(shù)和被32P標(biāo)

記的染色體條數(shù)分別是（）

A.中期是46條和46條、后期是92條和46條

B.中期是46條和46條、后期是92條和92條

C.中期是46條和23條、后期是92條和23條

D.中期是46條和23條、后期是46條和23條

解析：選A。有絲分裂中期、后期染色體條數(shù)的分析：“類胚胎干細(xì)胞”來自人體，人

體的一個正常細(xì)胞中含有染色體條數(shù)為46條，有絲分裂中期染色體條數(shù)與體細(xì)胞相同（46

條），后期染色體條數(shù)加倍（92條），故無論經(jīng)過幾次分裂，在有絲分裂中期染色體條數(shù)都是46

條，后期染色體條數(shù)都是92條。有絲分裂中期、后期被32P標(biāo)記的染色體條數(shù)的分析：以1

個DNA分子為例，雙鏈被32P標(biāo)記，轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，由于DNA具有半保留

復(fù)制的特點(diǎn)，第一次有絲分裂完成時，每個DNA分子中都有1條鏈被32P標(biāo)記；第二次有絲

分裂完成時，只有1/2的DNA分子被32P標(biāo)記，故第二次細(xì)胞分裂后期，被32P標(biāo)記的染色

體條數(shù)是46條。有絲分裂中期時，染色單體沒有分開，而這2條沒有分開的染色單體中，其

中一條被32P標(biāo)記，導(dǎo)致整條染色體也被32P標(biāo)記，故第二次細(xì)胞分裂中期的細(xì)胞中被32P標(biāo)

記的細(xì)胞有46條。

考點(diǎn)三基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段

》頒⑥核心知識研教忖?重拾遺?

染色體、DNA及基因之間的關(guān)系

染色體是DNA的主要載體

染色體

每條染色體上含有一個或兩個DNA分子

DNA是主要的遺傳物質(zhì)

4每個DNA分子含有許多個基因

「是遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能單位

基因基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段

L基因在染色體上呈線性排列

每個基因中含有許多個脫氧核甘酸

脫氧

孩甘酸基因的脫氧核甘酸排列順序代表遺假值息

精準(zhǔn)練?提素養(yǎng)?

1.下面關(guān)于基因的理解，正確的是（）

A.控制細(xì)菌性狀的基因位于擬核和線粒體中的DNA上（2015?全國卷I,T1D）

B.編碼蛋白質(zhì)的基因含遺傳信息相同的兩條單鏈（2015?重慶卷，T5D）

c.真核生物基因具有以下特點(diǎn)：①攜帶遺傳信息；②能轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸；③能與核糖體結(jié)

合；④能轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生RNA；⑤可能發(fā)生堿基對的增添、缺失或替換（2014?海南卷，T21改編）

D.線粒體中的DNA能控制某些蛋白質(zhì)的合成（2013?全國卷I,T1D）

答案：D

2.（2020?石家莊模擬）下圖為果蠅某一條染色體上的幾個基因示意圖，下列有關(guān)敘述正確

的是（）

黃身白眼截翅棒眼

!■<------R------?!I-----S------?<1-^-----N----AI?0Al

YATGT-CGAiGTC-ACA：GCTAC--AGTG：CAGTGC：GCA--TGCCfcACC-TGA：G-??

?：TACA???GCT：CAG--TGT：CGATG--TCAC：GTCACG：CGT--ACGG：CTGG-??ACT：C-??

A.R基因中的全部脫氧核甘酸序列都能編碼蛋白質(zhì)

B.R、S、N、?；榉堑任换?/p>

C.果蠅的每個基因都是由成百上千個核糖核甘酸組成的

D.每個基因中有一個堿基對的替換，都會引起生物性狀的改變

答案：B

易錯二盲點(diǎn)?清零

［易誤警示］

易錯點(diǎn)1誤認(rèn)為DNA分子都是雙鏈結(jié)構(gòu)或認(rèn)為DNA分子中口票險(xiǎn)一定等于喀咤或認(rèn)為

喋吟=口密口定時一定為雙鏈DNA分子

［點(diǎn)撥］DNA分子一般為“雙螺旋結(jié)構(gòu)”，但也有些DNA分子呈“單鏈”結(jié)構(gòu)，在此

類DNA分子中喋吟與喀噬可能相等也可能不相等。由此可見，雙鏈DNA分子中喋吟“A+

G”固然等于“T+C”或（A+C）/（T+G）=1,但存在該等量或比例關(guān)系時，未必一定是雙鏈

DNA分子。

易錯點(diǎn)2誤認(rèn)為DNA分子復(fù)制“只發(fā)生于”細(xì)胞核中

［點(diǎn)撥］細(xì)胞生物中凡存在DNA分子的場所均可進(jìn)行DNA分子的復(fù)制，其場所除細(xì)胞

核外，還包括葉綠體、線粒體、原核細(xì)胞的擬核及質(zhì)粒。

需特別注意的是，DNA病毒雖有DNA分子，但其不能獨(dú)立完成DNA分子的復(fù)制——

病毒的DNA復(fù)制必須借助寄主細(xì)胞完成，在其DNA分子復(fù)制時，病毒只提供“模板鏈”，

其他條件（包括場所、原料、酶、能量）均由寄主細(xì)胞提供。

易錯點(diǎn)3對DNA復(fù)制過程中“第n次”還是。次"復(fù)制所需某種堿基數(shù)量的計(jì)算原

理不清

［點(diǎn)撥］第n次復(fù)制是所有DNA只復(fù)制第n次所需堿基數(shù)目；n次復(fù)制是指由原來的

DNA分子復(fù)制”次所需堿基數(shù)目。

易錯點(diǎn)4誤認(rèn)為染色體是基因的唯一載體

［點(diǎn)撥］（1）真核細(xì)胞中的線粒體和葉綠體也是基因的載體。

（2）原核細(xì)胞無染色體，擬核中的DNA分子和質(zhì)粒DNA均是裸露的。

易錯點(diǎn)5混淆基因、DNA與染色體的關(guān)系

［點(diǎn)撥］

基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段

內(nèi)--------------------------”NA

基因在染色體染色體是DNA

上呈線性排列I染色體I的主要載體

［糾錯體驗(yàn)］

1.下列有關(guān)DNA復(fù)制的敘述，錯誤的是（）

A.有絲分裂和減數(shù)分裂過程中均可以進(jìn)行

B.DNA解旋之后復(fù)制隨之開始

C.DNA復(fù)制后每個新DNA分子含一條母鏈和一條新子鏈

D.DNA復(fù)制可以發(fā)生在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中

答案：B

2.下列關(guān)于DNA的敘述，正確的有（）

①堿基互補(bǔ)配對原則是DNA精確復(fù)制的保障之一

②DNA復(fù)制時一定需要解旋酶的參與

③DNA分子的特異性是指脫氧核甘酸序列的千變?nèi)f化

④嘿吟堿基與喀咤堿基的配對保證了DNA分子空間結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定

⑤在細(xì)菌的一個完整質(zhì)粒中含有兩個游離的磷酸基團(tuán)

A.0項(xiàng)B.1項(xiàng)

C.2項(xiàng)D.3項(xiàng)

答案：C

3.下列關(guān)于DNA的計(jì)算中，正確的是（）

A.具有1000個堿基對的DNA,腺喋吟有600個，則每一條鏈上都具有胞喀咤200個

B.具有m個胸腺喀咤的DNA片段，復(fù)制”次后共需要2"?m個胸腺喀咤

C.具有m個胸腺啥咤的DNA片段,第n次復(fù)制需要2^1?m個胸腺喀咤

D.無論是雙鏈DNA還是單鏈DNA,A+G所占的比例均是1/2

答案：C

4.下列有關(guān)染色體、DNA、基因、脫氧核甘酸的說法，不正確的是（）

A.在DNA分子結(jié)構(gòu)中，與脫氧核糖直接相連的一般是一個磷酸基和一個堿基

B.基因一般是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，一個DNA分子上可含有成百上千個基因

C.一個基因含有許多個脫氧核甘酸，基因的特異性是由脫氧核甘酸的排列順序決定的

D.染色體是DNA的主要載體，一條染色體上含有1個或2個DNA分子

解析：選A。在DNA分子結(jié)構(gòu)中，與脫氧核糖直接相連的一般是兩個磷酸基和一個堿

基，A錯誤。

■■■高效作業(yè)-知能提升■■■

I基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)］

1.（2020?湖南衡陽，、中月考）用卡片構(gòu)建DNA平面結(jié)構(gòu)模型，所提供的卡片類型和數(shù)量

如下表所示，以下說法正確的是（）

堿基

卡片類型脫氧核糖磷酸

ATGC

卡片數(shù)量10102332

A.最多可構(gòu)建4種脫氧核甘酸，5個脫氧核昔酸對

B.構(gòu)成的雙鏈DNA片段最多有10個氫鍵

C.DNA中每個脫氧核糖均與1個磷酸相連

D.最多可構(gòu)建44種不同堿基序列的DNA

解析：選B。據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，代表脫氧核糖、磷酸和含氮堿基的卡片數(shù)分別都是10,

所以最多可構(gòu)建10個脫氧核昔酸，根據(jù)堿基種類可推知最多能構(gòu)建4種脫氧核昔酸，4個脫

氧核菩酸對，A錯誤；構(gòu)成的雙鏈DNA片段中最多包含2個A—T堿基對和2個G—C堿基

對，所以最多可含有氫鍵2X2+2X3=10個，B正確；DNA分子結(jié)構(gòu)中，與脫氧核糖直接

相連的一般是2個磷酸，但是兩端各有1個脫氧核糖只連接1個磷酸，C錯誤；堿基序列要

達(dá)到44種，每種堿基對的數(shù)量至少要有4對，D錯誤。

2.（2018?高考海南卷）現(xiàn)有DNA分子的兩條單鏈均只含有14N（表示為14N14N）的大腸桿菌,

若將該大腸桿菌在含有15N的培養(yǎng)基中繁殖兩代，再轉(zhuǎn)到含有14N的培養(yǎng)基中繁殖一代，則

理論上DNA分子的組成類型和比例分別是（）

A.有15N14N和14N14N兩種,其比例為1：3

B.有-N15N和"N14N兩種,其比例為1：1

C.有15N15N和14N14N兩種,其比例為3：1

D.有15N14N和14N14N兩種，其比例為3：1

解析：選D。大腸桿菌為原核細(xì)胞，其擬核是一條DNA分子，大腸桿菌繁殖一代，即

該條DNA復(fù)制一代。14N14N的DNA分子在15N的培養(yǎng)基中復(fù)制一代的結(jié)果全為15N14N,復(fù)

制兩代的結(jié)果為1/215N15N,l/215N14No再轉(zhuǎn)到含有14N的培養(yǎng)基中繁殖一代的結(jié)果為

3/415N14N>1/414N14N,D正確。

3.右圖為真核細(xì)胞DNA復(fù)制過程模式圖,下列相關(guān)分析錯甲、丹錘在…

誤的是（）

子弋

母鏈

乙;

A.酶①為解旋酶，酶②為DNA聚合酶

B.圖示體現(xiàn)了邊解旋邊復(fù)制及半保留復(fù)制的特點(diǎn)

C.在復(fù)制完成后，甲、乙可在有絲分裂后期、減數(shù)第一次分裂后期分開

D.將該模板DNA置于15N培養(yǎng)液中復(fù)制3次后，含中的DNA占100%

答案：C

4.某雙鏈DNA分子中，鳥口票吟與胞喀貸之和占全部堿基的比例為a,其中一條鏈上鳥

喋吟占該鏈全部堿基的比例為6,則下列說法正確的是（）

A.互補(bǔ)鏈中含2個游離的磷酸基團(tuán)

B.互補(bǔ)鏈中鳥嘿吟與胞啜咤所占比例為。

C.互補(bǔ)鏈中鳥嘿吟占該鏈堿基的比例為（a—加/2

D.以互補(bǔ)鏈為模板轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的某mRNA中鳥嘿吟與胞嚓咤所占比例為a

解析：選B。鏈狀DNA每條鏈含有1個游離的磷酸基團(tuán)；在雙鏈DNA分子中，鳥喋吟

與胞喀11定之和占全部堿基的比例與每條鏈中鳥嚓吟與胞喀咤所占的比例相等；互補(bǔ)鏈中鳥嚓

吟占該鏈的比例為。一6;轉(zhuǎn)錄是以DNA上某基因?yàn)槟０澹赞D(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA中鳥嚓吟

與胞喀咤所占比例是不確定的。

5.（2020?湖北武漢模擬）現(xiàn)已知基因M含有堿基共N個，腺喋吟〃個，

具有類似右圖的平面結(jié)構(gòu)，下列說法正確的是（）

A.基因M共有4個游離的磷酸基團(tuán)，1.5N—〃個氫鍵

B.右圖a可以代表基因M,基因M的等位基因m可以用b表示

C.基因M的雙螺旋結(jié)構(gòu)中，脫氧核糖和磷脂交替排列在外側(cè)，構(gòu)成基

本骨架

D.基因M和它的等位基因m含有的堿基數(shù)可以不相等

解析：選D?；騇的每一條鏈都有1個游離的磷酸基團(tuán)，因此基因M含有2個游離

的磷酸基，氫鍵數(shù)為A錯誤；基因是由兩條脫氧核普酸鏈組成的，圖中a和b共

同組成基因M,因此基因M的等位基因m不能用b表示，B錯誤；DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中，脫

氧核糖和磷酸交替連接排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，C錯誤；等位基因是