第2讲 DNA分子的结构和复制、基因的本质-2021年高考生物一轮专题复习

第2讲　DNA分子的结构和复制、基因的本质 知识自主梳理 一　DNA分子的结构及特点 1．DNA双螺旋模型构建者：沃森和克里克。 2．DNA双螺旋结构的形成 3．DNA的双螺旋结构 (1)DNA由两条脱氧核苷酸链组成，这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。 (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。碱基互补配对遵循以下原则：A===T(两个氢键)、G≡C(三个氢键)。 4．DNA分子结构特点 类型 决定因素 多样性 具n个碱基对的DNA具有4n种碱基的排列顺序 特异性 如每种DNA分子都有其特定的碱基的排列顺序 稳定性 磷酸与脱氧核糖交替连接形成的基本骨架不变，碱基之间互补配对形成氢键方式不变等 二　DNA分子的复制 1．DNA半保留复制的推测和实验证据 (1)方式推测：沃森和克里克提出假说：DNA分子复制方式为半保留复制。 (2)实验证据 ①实验方法：同位素示踪技术和密度梯度离心技术。 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实验假设：DNA以半保留方式复制。 ④实验预期：离心后应出现3条DNA带。重带：两条链都为15N标记的亲代双链DNA密度最大，最靠近试管底部；中带：一条链为14N标记，另一条链为15N标记的子代双链DNA密度居中，位置也居中；轻带：两条链都为14N标记的子代双链DNA密度最小，离试管底部最远。 ⑤实验过程 ⑥过程分析 亲代取出，提取DNA→离心→全部重带。 繁殖一代后取出，提取DNA→离心→全部中带。 繁殖两代后取出，提取DNA→离心→1/2轻带、1/2中带。 ⑦实验结论：DNA的复制是以半保留方式进行的。 2．DNA复制的过程 (1)概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。 (2)时期：有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。 (3)场所：真核细胞中主要是细胞核，线粒体和叶绿体中也存在。原核细胞中主要是拟核区，质粒中也存在。 (4)过程图解 (5)结果：1个DNA复制形成2个完全相同的DNA。 (6)特点：边解旋边复制，半保留复制。 (7)精确复制的原因 ①独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板。 ②通过碱基互补配对原则，保证了复制能够准确地进行。 (8)意义：将遗传信息从亲代传给子代，从而保持了遗传信息的连续性。 三　基因的本质 1．本质：基因是具有遗传效应的DNA片段。 2．基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸的关系 夯实基础 判断对错 1．沃森和克里克以威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱的有关数据为基础，推算出DNA分子呈螺旋结构。(必修2 P48—模型构建过程)() 2．沃森和克里克提出腺嘌呤的量等于胸腺嘧啶的量，鸟嘌呤的量等于胞嘧啶的量。(必修2 P48—模型构建过程)() 3．DNA分子两条链通过磷酸二酯键相连。(必修2 P49—正文)() 4．沃森和克里克提出了遗传物质自我复制的假说。(必修2 P52—正文)() 5．1958年，科学家以大肠杆菌为实验材料，运用同位素示踪技术，证实了DNA的确是以半保留的方式复制的。(必修2 P52—正文)() 6．对提取的DNA进行密度梯度离心，记录离心后试管中DNA的位置。(必修2 P53—正文)() 7．DNA分子复制过程包括(1)解旋，(2)以母链为模板进行碱基配对，(3)形成两个新的DNA分子。(必修2 P54—图3－13)() 8．DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性。(必修2 P54—正文)() 9．大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4700000个碱基对，在DNA分子上分布着4400个基因。(必修2 P55—资料分析)() 10．生物体内所有基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相同。(必修2 P56—资料分析中讨论)() 11．第一个把遗传物质设定为一种信息分子，提出遗传是遗传信息的复制、传递与表达的科学家是量子物理学的奠基人薛定谔。(必修2 P56—相关信息)() 12．每个人的DNA都不完全相同，因此DNA也可以像指纹一样用来识别身份。(必修2 P58—科学·技术·社会)() 13．碱基序列的多样性构成DNA分子的多样性，DNA分子因而能够储存大量的遗传信息。(必修2 P59—本章小结)() 14．基因位于染色体上，基因是有遗传效应的DNA片段。(必修2 P59—本章小结)() 15．DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异。形成杂合双链区的部位越多，说明这两种生物的亲缘关系越近。(必修2 P60—思维拓展)() 考点题型练习 考点1　DNA分子的结构及相关计算 题型一 DNA分子结构及特点