考点12 DNA的结构和复制-【学考复习】2024年高中生物学业水平考试必备考点归纳与测试（江苏专用）

考点12 DNA的结构和复制 1.了解DNA的结构和相关计算；2.掌握DNA复制的过程、特点等；3.了解染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系；4.了解验证DNA半保留复制的实验方法、过程和结论。 1.DNA的结构 （1）双螺旋模型构建者：美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。 （2）DNA双螺旋结构的形成   （3） DNA的双螺旋结构的特点 ①DNA由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成。 ②外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。 ③内侧：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。（碱基碱基互补配对原则：A与T配对、G与C配对） 注意：a.并非所有的DNA分子都是双链结构，有的DNA分子为单链结构。 b.原核细胞中的DNA分子、真核细胞细胞器中的DNA分子为双链环状结构。 （4）DNA分子的结构特点 ①稳定性：是指DNA分子双螺旋空间结构的相对稳定性。 ②多样性：DNA中碱基对（脱氧核苷酸）的排列顺序千变万化，从而决定了DNA分子的多样性。 ③特异性：每个特定的DNA分子中具有特定的碱基对排列顺序，这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性。（特定的碱基对排列顺序代表着遗传信息） （5）DNA分子中有关碱基数量的计算 ①在DNA双链中，互补的两个碱基数量相等，即：A=T ，C=G。 ②任意两个不互补的碱基之和相等，并且等于碱基总数的1/2。 ③在DNA中，互补的碱基之和在任意一条单链及整个DNA分子中所占的比例相等，即（A+ T）/（C +G）=（A1+ T1）/（C1 +G1）=（A2 + T2）/（C2+G2） = a。 ④在DNA中，两个不互补的碱基之和在两条单链中所占比例互为倒数，即：如果（A1+C1）/（T1+G1）=b那么（A2+C2）/（T2+G2）=1/b。 2.DNA分子的复制 (1)概念、时间、场所 (2)过程 (3)特点：边解旋边复制、半保留复制。 (4)准确复制的原因和意义 ①原因：DNA具有独特的双螺旋结构，为复制提供精确的模板，碱基互补配对原则，保证了复制能准确进行。 ②意义：DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的连续性。 注意：解旋酶打开的是碱基对间的氢键，DNA聚合酶催化形成的是磷酸二酯键。 3．染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系 (1)基因在染色体上呈线性排列。 (2)染色体是基因的主要载体，但不是唯一载体，如线粒体、叶绿体中也有少量DNA。 (3)原核生物没有染色体，基因位于其裸露的DNA分子上。 (4)病毒的基因存在于DNA或RNA分子上。 注意：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，而绝大多数生物的遗传物质是DNA，即基因通常是有遗传效应的DNA片段。 4.DNA半保留复制的实验 (1)实验方法：放射性同位素示踪法和离心技术。 (2)实验原理：含15N的双链DNA密度大，含14N的双链DNA密度小，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。 (3)实验过程 (4)过程分析 ①立即取出，提取DNA→离心→全部重带。 ②繁殖一代后取出，提取DNA→离心→全部中带。 ③繁殖两代后取出，提取DNA→离心→1/2轻带、1/2中带。 (5)实验结论：DNA的复制是以半保留方式进行的。 例1.（2023山东学业考试）假如某一DNA双链分子中的胞嘧啶(C)的含量是20％，则该DNA分子中腺嘌呤 (A) 的含量是（    ） A．10％ B．20％ C．30％ D．40％ 例2．（2023江苏徐州学业考试）下列为 DNA 片段及碱基配对示意图，碱基之间的虚线代表氢键，其中正确的是（    ） A．   B．   C．   D．   例3．（2023江苏徐州高一学业考试）下列有关 DNA 复制的叙述，错误的是（    ） A．复制方式是半保留复制 B．需要DNA 聚合酶参与 C．碱基配对方式是A-T、C—G D．以A、T、G、C四种碱基为原料 分析DNA复制过程中的数量关系 DNA分子的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次，则有： (1)DNA分子数 ①子代DNA分子数＝2n个。 ②含有亲代DNA链的子代DNA分子数＝2个。 ③不含亲代DNA链的子代DNA分子数＝(2n－2)个。 (2)脱氧核苷酸链数 ①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数＝2n＋1条。 ②亲代脱氧核苷酸链数＝2条。 ③新合成的脱氧核苷酸链数＝(2n＋1－2)条。 一、单选题 1．（2019浙江湖州高二期末）对细胞中某些物质的结构进行分析，可作为鉴别真核生物的不同个体是否为同一物种的辅助手段，一般不可采用的物质或指标是（    ） ①蛋白质  ②DNA  ③RNA  ④核苷酸  ⑤氨基酸  ⑥DNA中C的百分比 A．①②③ B．④⑤⑥ C．②③ D．④⑤ 2