高考抢分13DNA的结构和中心法则
一、命题解读
在高中生物学知识体系中，DNA结构与功能以及中心法则占据核心地位，它们是理解遗传信息传递、变异以及生物进化等重要概念的基石。以DNA结构为切入点，考查DNA的化学组成；以DNA的平面结构和空间结构为切入点，考查考生的模型建构能力及利用DNA结构模型解释生物学现象的能力。考查碱基互补配对原理在分子杂交中的应用。中心法则主要描述遗传信息流的传递过程，占据基因组、转录组和蛋白组的核心地位。除信息流外，物质变化和能量驱动是必不可少的，因此，考查中心法则有利于提高考生分析、解释生物学现象的能力，有利于结构与功能、物质与能量和信息观的形成和建构。DNA复制错误、转录错误及翻译异常是生物变异的重要来源，同时，中心法则也是基因工程、蛋白质工程的理论基础。
选择题通常从DNA的结构与复制、转录和翻译情境中选择其一进行考查。DNA的碱基互补配对原则的应用；探针的标记和制备；ATP分子结构的特点、拓展及应用(如dATP参与DNA和RNA的合成)。在非选择题的小问中有时会嵌入上述情境，一般不会命制单一考查中心法则的大题。设置复制、转录和翻译异常情境能更好地考查结构与功能观。
二、主要考查内容和考查角度
1.主要考查内容
（1）DNA的结构
①基本组成单位：脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成，含氮碱基包括腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）。
②双螺旋结构特点：DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成，磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧构成基本骨架，碱基排列在内侧，两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则（A与T配对，G与C配对）。如图所示。
③碱基互补配对原则相关计算：基于双链DNA分子中“A=T，C=G”，可得出一系列规律。例如，双链DNA分子中“A+C=T+G”或“A+G=T+C”，即（A+G）/（T+C）=1；若（A1+T1）/（G1+C1）=a，则(A2+T2）/（G2+C2）=a，A1+T1+A2+T2/C1+G1+C2+G2=a（其中1、2分别代表DNA的两条链）。在历年高考中，此类计算频繁出现。
（2）DNA的功能
①储存遗传信息：DNA分子中碱基对的排列顺序千变万化，构成了DNA分子的多样性，而特定的碱基对排列顺序又决定了DNA分子的特异性，遗传信息就储存在这些碱基对的排列顺序之中。
项目
传递遗传信息
表达遗传信息
DNA复制
转录
翻译
场所
细胞核，叶绿体、线粒体
核糖体
时期
主要在有丝分裂和减数分裂Ⅰ间期
细胞生长发育各时期
细胞生长发育各时期
模板
DNA的两条链
DNA一条链
mRNA
原料
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
21种氨基酸
能量
dNTP
ATP
ATP
酶
解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶
RNA聚合酶
氨酰tRNA合成酶、转肽酶
产物
两个双链DNA分子
一条mRNA或一条rRNA或tRNA
多肽或蛋白质
模板去向
分别进入两个子代DNA分子
恢复原样，与非模板链重新形成双链
分解释放出单个核糖核苷酸
过程
边解旋边复制，半保留复制
边解旋边转录，DNA双链全保留
一个mRNA上可结合多个核糖体，依次合成多肽链
图解
意义
传递遗传信息，使遗传信息从亲代传递到子代
表达遗传信息，使生物表现出各种遗传性状。有通过控制蛋白质的合成直接控制遗传性状和通过控制酶的合成间接控制遗传性状两种方式。
特别提醒
1.基因是有遗传效应的DNA片段；
2.遗传信息是指基因中的核苷酸排列顺序；
3.密码子位于mRNA中，反密码子位于tRNA;
4.在翻译过程中，涉及密码子（位于mRNA上）和反密码子（位于tRNA上）的碱基互补配对；
5.一种氨基酸可能有一种或多种密码子，但一种密码子只能决定一种氨基酸；
6.一种氨基酸可能由一种或多种tRNA转运，但一种tRNA只能转运一种氨基酸；
7.一个基因如发生碱基替换的突变，由于密码的简并性，控制合成的蛋白质可能不发生改变；
8.tRNA是单链，但某些区域可发生碱基互补配对形成氢键。tRNA的结构示意图如下。
9.三种RNA比较
mRNA
rRNA
tRNA
分布
核液
核仁
核液
催化合成的酶
RNA聚合酶Ⅱ
RNA聚合酶Ⅰ
RNA聚合酶Ⅲ
功能
将遗传信息从细胞核传递到细胞质
核糖体的组成成分
转运氨基酸，识别密码子
（3）中心法则
①内容：由克里克提出，包括遗传信息从DNA传递给DNA（DNA复制），从DNA传递给RNA（转录），从RNA传递给蛋白质（翻译），以及在某些RNA病毒中，遗传信息从RNA传递给RNA（RNA复制）和从RNA传递