第三单元 第18讲 DNA的结构和复制、基因的本质-【金版教程】2024高考生物一轮复习解决方案全书word（新教材，不定项版）

金版教程  高考科学复习解决方案  生物学 第18讲　DNA的结构和复制、基因的本质 一　DNA的结构及特点 1．DNA双螺旋模型构建者：沃森和克里克。 2．DNA双螺旋结构的构建过程 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 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 涉及到的基本骨架或基本支架 (1)有机大分子基本骨架：碳链。 (2)细胞骨架：蛋白质纤维。 (3)细胞膜基本支架：磷脂双分子层。 (4)DNA双螺旋结构基本骨架：脱氧核糖和磷酸交替连接。 二　DNA的复制 1．DNA半保留复制的实验证据 (1)实验者：梅塞尔森和斯塔尔。 (2)实验方法：假说—演绎法。 (3)实验材料：大肠杆菌。 (4)实验技术：同位素标记技术和离心技术。 (5)实验原理：15N和14N是N元素的两种稳定同位素，这两种同位素的相对原子质量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大，因此，利用离心技术可以在试管中分离开含有相对原子质量不同的氮元素的DNA。 (6)实验假设：DNA以半保留的方式复制。 (7)实验过程及结果 ①亲代取出，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。 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：细胞分裂前的间期。 (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；DNA病毒在活的宿主细胞内。 (4)复制过程 (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，保证了复制能够准确地进行。 (8)意义：将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。 三　基因的本质 1．本质：基因通常是具有遗传效应的DNA片段。有些病毒的遗传物质是RNA，对于这些病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。 2．基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸的关系 考点1　　DNA的结构及相关计算 题型一 DNA结构及特点 1．(2022·北京市海淀区高三上学期期末练习)如图为DNA分子部分片段的示意图，下列有关叙述正确的是(　　) A．①位于3′端，⑥位于5′端 B．解旋酶作用于④，DNA聚合酶作用于⑤ C．该分子复制时，⑩与尿嘧啶配对 D．若该分子中G—C碱基对比例高，则热稳定性较高 答案　D 解析　DNA的每条链都具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作5′端，另一端有一个羟基(—OH)，称作3′端，故①、⑥皆位于5′端，A错误；解旋酶作用于⑤氢键，DNA聚合酶作用于④磷酸二酯键，B错误；DNA分子复制时，⑩胸腺嘧啶与腺嘌呤配对，C错误；C和G之间有3个氢键，A与T之间有2个氢键，因此G—C碱基对比例高的DNA分子结构更稳定，D正确。 2．(不定项)下列关于DNA结构的叙述，正确的是(　　) A．DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的单链结构 B．DNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基 C．DNA分子两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对 D．DNA两条链的5′­端各具有1个游离的磷酸基团，且一条链的脱氧核苷酸的磷酸与另一个脱氧核苷酸的3′­C连接 答案　CD 解析　DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的双链结构，A错误；DNA分子中两条链的5′­端的磷酸连接着一个脱氧核糖，其他的磷酸连接着两个脱氧核糖，且磷酸不与碱基直接相连，B错误。 题型二 DNA结构的相关计算 3．某双链DNA分子含有200个碱基对，其中一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则有关该DNA分子的叙述，正确的是(　　) A．含有4个游离的磷酸基团 B．含有腺嘌呤脱氧核苷酸30个 C．4种含氮碱基A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7 D．碱基排列方式共有4100种 答案　C 解析　一个双链DNA分子中含有2个游离的磷酸基团，A错误；由一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，计算得一条链上200个碱基中含A、T、G、C依次是20、40、60、80，另一条链上含A、T、G、C则依次是40、20、80