2024届高考生物一轮复习：第18讲 DNA的结构、复制与基因的本质

2023-2024学年上学期 高三 生物导学案 使用时间： 编写人：王晓瑞 审核：梁玲 班级： 小组： 姓名： 组内评价： 教师评价： 2023-2024学年上学期 高三 生物导学案 使用时间： 编写人：王晓瑞 审核：梁玲 班级： 小组： 姓名： 组内评价： 教师评价： 第18讲　 DNA的结构、复制与基因的本质 【学习目标】 1．通过讨论分析DNA的结构和复制，形成结构与功能观。(生命观念) 2．通过构建DNA双螺旋结构模型，强化模型与建模。(科学思维) 3．通过DNA复制方式的探究，培养实验设计及结果分析的能力。(科学探究) 4．通过构建模型，了解现代遗传学研究方法，形成科学态度和方法。(社会责任) 【课堂预习案】 知能点一　DNA的结构及碱基计算 1．DNA双螺旋模型构建者：沃森和克里克。 2．DNA的结构 3．DNA的结构特点 (1)______性：如n个碱基对构成的DNA具有4n种碱基对排列顺序。 (2)______性：如每个DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序。 (3)______性：如两条脱氧核苷酸长链中磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变，碱基对间的配对方式不变等。 4．DNA的方向性 (1)脱氧核糖上与________相连的碳称作1′C，与__________相连的碳称作5′C。 (2)DNA的一条单链具有两个末端：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。 (3)DNA的两条单链走向________，从双链的一端起始，一条单链是从5′端到3′端的，另一条单链则是从3′端到5′端的。[拓展链接]　生物体细胞中的基因不一定都位于染色体上 5.DNA分子中的碱基数量的计算规律 (1)DNA分子中的碱基数量的计算规律 ①在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同，即A＋G＝T＋C。 ②互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同，即若在一条链中＝m，则在其互补链及整个DNA分子中都有＝m。 ③非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，在整个DNA分子中为1，即若在DNA一条链中＝a，则在其互补链中＝，而在整个DNA分子中＝1。 (2)DNA分子中有关碱基比例计算的解题步骤 ①厘清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例，还是占DNA分子一条链上碱基的比例。 ②画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知和所求的碱基： ③根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。 知能点二　DNA分子的复制 1．对DNA复制的推测 (1)沃森和克里克的半保留复制假说 (2)遗传物质自我复制的其他假说 全保留复制是指DNA复制以__________为模板，子代DNA的双链都是新合成的。 2．DNA半保留复制的实验证据 (1)实验原理：15N和14N是N的两种________，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区分含有不同N的DNA。 (2)技术方法：____________技术和离心技术。 3．DNA的复制 (1)概念、时间、场所 (2)过程 (3)结果：一个DNA分子形成了两个__________的DNA分子。 (4)特点 (5)DNA复制的意义：DNA通过复制，将__________从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了__________的连续性。 [拓展链接]　DNA复制的准确性 (1)一般情况下，DNA分子能准确地进行复制。原因是DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。 (2)特殊情况下，在外界因素和生物内部因素的作用下，可能造成碱基配对发生差错，引发基因突变。 4.利用数学思想分析DNA复制过程中的数量关系 DNA分子的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次，则： (1)DNA分子数： ①子代DNA分子数＝2n个； ②含有亲代DNA链的子代DNA分子数＝2个； ③不含亲代DNA链的子代DNA分子数＝(2n－2)个。 (2)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。 (3)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，则经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸的数目为m×(2n－1)个； ②第n次复制需该脱氧核苷酸数＝m×(2n－2n－1)＝(m×