知识清单15 DNA的结构、复制以及基因的本质（3大考点+4个易错点）-2025年高考生物一轮复习知识清单.docx

知识清单15DNA的结构、复制以及基因的本质

内容概览

知识导图：感知全局，了解知识要点

考点清单：3大考点总结，梳理必背知识、归纳重点

易混易错：4个错混点梳理，高效查漏补缺

真题赏析：感知真题、知识链接、知己知彼

考点1DNA的结构

1．DNA双螺旋结构模型的构建：1953年，美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。

2．构建依据

(1)DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、G、C4种碱基。

(2)威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱表明DNA分子呈螺旋结构。

(3)奥地利生物化学家查哥夫测定DNA的分子组成，发现在不同物种中四种碱基的含量不同，但是A和T的含量总是相等的，C和G的含量也相等。

3．DNA分子的结构层次

4．DNA空间结构特点

(1)DNA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。

(2)DNA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的规律：A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对；G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。

5．DNA的特性

(1)稳定性：DNA分子有独特而稳定的双螺旋结构。

(2)多样性：碱基对的排列顺序多种多样。

(3)特异性：每一个DNA分子都具有特定的碱基序列，不同的DNA分子，其碱基排列顺序是不同的。

6．DNA分子的碱基互补配对原则及相关计算

(1)碱基互补配对原则：A一定与T配对，G一定与C配对。

(2)四个计算规律

①规律一：一个双链DNA分子中，A＝T、C＝G，则A＋G＝C＋T，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。

②规律二：在双链DNA分子中，互补的两碱基之和(如A＋T或C＋G)占全部碱基的比值等于其任何一条单链中该种碱基比例的比值，且等于其转录形成的mRNA(T换为U)中该种碱基比例的比值。

③规律三：在DNA双链中，一条单链的(A1＋G1)/(T1＋C1)的值与其互补单链的(A2＋G2)/(T2＋C2)的值互为倒数关系。但在整个DNA分子中该比值等于1。

④规律四：在DNA双链中，一条单链的(A1＋T1)/(G1＋C1)的值，与该互补链的(A2＋T2)/(G2＋C2)的值是相等的，与整个DNA分子中的(A＋T)/(G＋C)的值是相等的。

教材拾遗：

DNA的一条单链具有两个末端，游离磷酸基团的一端，称作5′－端，羟基一端（—OH），称作3′－端，两条单链反向平行。

考点2DNA的复制

1．DNA复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。

2．DNA复制的时间：在真核生物中，在细胞分裂前的间期，随着染色体的复制而完成的。

3．DNA复制的场所：真核生物的细胞核(主要)线粒体叶绿体及原核生物的拟核。

4．DNA复制的过程

(1)解旋：DNA利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，两条脱氧核苷酸链中配对的碱基从氢键处断裂，于是两条螺旋的双链解开，此过程叫作解旋。

(2)合成子链：以解开的每一条母链(模板链)为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，以细胞中游离的四种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链

(3)形成子代DNA：随着模板链解旋过程的进行，新合成的子链也在不断延伸。同时，每条新链与其对应的母链互相盘绕成双螺旋结构。这样，复制结束后，个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子。

5．DNA复制的条件：DNA的复制需要模板(亲代DNA分子的两条链)、原料(四种游离的脱氧核苷酸)、能量和酶(解旋酶，DNA聚合酶，DNA连接酶)等基本条件。

6．DNA复制结果：形成两个与亲代DNA分子完全相同的子代DNA分子。

7．DNA复制特点：边解旋边复制；半保留复制。

8．DNA复制的意义：将遗传信息从亲代传递给子代，保持了遗传信息的连续性。

9．DNA分子的复制相关计算：DNA分子的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次，则有：

(1)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。

(2)消耗的脱氧核苷酸数

①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为m·(2n－1)个；

②第n次复制需该脱氧核苷酸数＝2n个DNA分子中该脱氧核苷酸数－2n－1个DNA分子中该脱氧核苷酸数＝2n·m－m·2n－1＝m·(2n－2n－1)＝m·2n－1。

拓展延伸：

DNA聚合酶从5′→3′的方向合成互补的子链，这条新合成的子链称为前导链。当以另一条链为模板时则不能连续合成子链。这时，DNA聚合酶会催化合成一段段小的新链片段，这些片段