第6单元 第21讲 DNA的结构、复制及基因的本质-【创新思维】2024高考生物一轮复习高考总复习配套教参（人教单选版 新教材 新高考）

第21讲　DNA的结构、复制及基因的本质 1．通过搜集DNA分子结构模型建立过程的资料，掌握DNA分子结构的主要特点及DNA的结构决定DNA的功能。 2．描述DNA分子半保留复制的实验过程，掌握DNA的复制过程及复制特点。　 考点一　DNA分子的结构及相关计算 授课提示：对应学生用书第148页 1．DNA双螺旋结构模型的构建 (1)构建者：沃森和克里克。 (2)过程 2．DNA的结构 (1)DNA的基本组成单位——脱氧核苷酸结构模式图 (2)双螺旋结构特点 ①DNA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。DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，称作5′­端，另一端有一个羟基(—OH)，称作3′­端，两条单链走向相反，从双链的一端起始，一条单链从5′­端到3′­端，另一条单链从3′­端到5′­端。 ②DNA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一定与T配对，G一定与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作碱基互补配对原则。 　 (教材必修2 P51“探究·实践”)DNA只含有4种脱氧核苷酸，它为什么能够储存足够量的遗传信息？ 提示：DNA虽然只含有4种脱氧核苷酸，但是碱基的排列顺序却是千变万化的。碱基排列顺序的千变万化，使DNA储存了大量的遗传信息。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 3．制作DNA双螺旋结构模型 (1)组装“脱氧核苷酸模型” 利用材料制作若干个脱氧核糖、磷酸和碱基，组装成若干个脱氧核苷酸。 (2)制作“多核苷酸长链模型” 将若干个脱氧核苷酸依次穿起来，组成两条多核苷酸长链。注意两条长链的核苷酸数目必须相同，碱基之间能够互补配对。 (3)制作DNA分子平面结构模型 按照碱基互补配对的原则，将两条多核苷酸长链互相连接起来，注意两条链的方向相反。 (4)制作DNA分子的立体结构(双螺旋结构)模型 把DNA分子平面结构旋转一下，即可得到一个DNA分子的双螺旋结构模型。 4．厘清DNA分子结构中两种关系与两类化学键 (1) (2) (3) 1．威尔金斯和富兰克林通过对DNA衍射图谱的有关数据进行分析，得出DNA分子呈螺旋结构。(×) 2．沃森和克里克构建的DNA双螺旋结构模型中，脱氧核糖—磷酸骨架排列在外部，碱基排列在内部。(√) 3．DNA分子由两条方向相同的脱氧核苷酸链盘旋而成。(×) 4．DNA分子中的碱基一定存在数量关系C＝T，A＝G。(×) 5．磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架。(√) 6．DNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的。(√) 1．(2023·湖南长沙模拟)如图为DNA分子结构示意图，对该图的叙述正确的是(　　) A．若仅有订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建如图的片段，则需订书钉30个 B．④是构成DNA的基本组成单位，名称是胞嘧啶脱氧核苷酸 C．该DNA分子可能有44种碱基对排列顺序，但不一定都能出现在生物体内 D．某双链DNA分子中，G占总数的30%，其中一条链中的T占该DNA分子全部总数的7%，那么另一条链中T在该DNA分子中的碱基比例为13% 解析：用订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体，构建一个DNA的基本单位需要2个订书钉；将两个基本单位连在一起需要一个订书钉，若搭建含4对碱基组成的DNA双链片段，需要将8个基本单位连成两条长度相等的链，需要6个订书钉；碱基A和T之间有2个氢键，G和C之间有3个氢键，碱基对之间的氢键也需要订书钉连接，因此使用订书钉的个数为8×2＋3×2＋2×2＋2×3＝32个，A错误；图中④由①、②和③组成，不能表示胞嘧啶脱氧核苷酸，②、③和下一个磷酸才能构成胞嘧啶脱氧核苷酸，B错误；图中DNA分子序列已经确定，没有其他排列顺序，DNA分子中的遗传信息储存在碱基对的排列顺序中，即其特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息，并不是所有碱基对的排列在生物体内都会存在，C错误；根据碱基互补配对原则，G占总数的30%，则T占总数的50%－30%＝20%，若其中一条链中的T占该DNA分子全部碱基总数的7%，则另一条链中T在该DNA分子中的碱基比例为20%－7%＝13%，D正确。故选D。 答案：D 2．(2023·山东日照模拟)病毒X174 和红藻的遗传信息都储存于DNA 中，前者的 DNA为单链结构，鸟嘌呤约占全部碱基的21%，后者的核DNA为双链结构，鸟嘌呤占全部碱基的32%。下列叙述正确的是(　　) A．病毒X174中胞嘧啶占全部碱基的29% B．病毒X174中的RNA与DNA序列互补 C．红藻的核 DNA 中胞嘧啶占全部碱基的32% D．红藻的DNA