第17讲 DNA的结构、复制和基因的本质-【全考点】备战2025年高考生物一轮复习精优课件

第17讲　DNA的结构、复制和基因的本质 【课标要求】 1.概述多数生物的基因是DNA的功能片段,有些病毒的基因在RNA上。 2.概述DNA由四种脱氧核苷酸构成,通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构,碱基的排列顺序编码遗传信息。 3.概述DNA通过半保留方式进行复制。 考点1 DNA结构模型的构建 (科学史) [背景] 在确信DNA是遗传物质之后，人们更迫切的想知道： DNA是怎样储存遗传信息的？ 已知P49：DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基。 晚年沃森和克里克在双螺旋结构模型前的最后一次合影 考点1 DNA结构模型的构建 (科学史) 1. 两人合作 研究DNA结构的常用方法是X射线晶体衍射法 克里克：物理学家，对X射线晶体衍射图谱的分析十分熟悉。能够帮助沃森理解晶体学原理 沃森：生物学家，可以帮助克里克理解生物学的内容。 2. DNA呈螺旋结构的推算 1951年11月，英国生物物理学家威尔金斯和同事富兰克林应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。 沃森和克里克主要以该照片的有关数据为基础， 并推算出DNA呈螺旋结构 “X”形意味着DNA分子是螺旋的 X射线晶体衍射法 考点1 DNA结构模型的构建 (科学史) 奥地利查哥夫 3. 碱基数量的研究 奥地利生物化学家查哥夫通过研究发现： 在DNA中，腺嘌呤(A)的量 = 胸腺嘧啶(T)的量 鸟嘌呤(G)的量 = 胞嘧啶(C)的量 构建模型：碱基安排在双螺旋内部，脱氧核糖-磷酸骨架安排在外部； A与T配对，G与C配对时，A-T碱基对与G-C碱基对具有相同 的形状和直径，使得DNA分子具有恒定的直径。 考点1 DNA结构模型的构建 (科学史) 4. 诺贝尔奖 1953年，沃森和克里克撰写的论文在英国杂志《自然》上发表. 1962，沃森、克里克和威尔金斯三人因这一研究成果共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。 考点1 DNA结构模型的构建 (科学史) 2021·广东 DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中，为该模型构建提供主要依据的是（ ） ① 赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验 ② 富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱 ③ 查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等 ④ 沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制 A.①② 　　B.②③ 　　C.③④ 　　 D.①④ B ①组成DNA分子的基本元素： C、H、O、N、P 脱氧核糖核苷酸 二、DNA的分子组成与结构 ②组成DNA分子的基本单位： ① ② ③ ④ 2 3 二、DNA的分子组成与结构 ① 外侧的基本骨架： 由脱氧核糖和磷酸交替连接 ② 方向问题 两条核苷酸链反向平行 氢键越多，DNA越稳定（即C/G碱基对越多，就越稳定） Ps. 氢键的形成不需要酶，而断裂需解旋酶或加热处理。 5’ 3’ 5’ 3’ 并非所有的DNA都是“双链”，如某些细菌病毒是单链DNA。 明确DNA结构的2种关系 只针对双链DNA。 [典例] 课本P51考点用卡片构建DNA平面结构模型,所提供的卡片类型和数量如表所示,下列说法正确的是(　　) A.最多可构建4种脱氧核苷酸,5个脱氧核苷酸对 B.构成的双链DNA片段最多有10个氢键 C.DNA中每个脱氧核糖均与1分子磷酸相连 D.最多可构建44种不同碱基序列的DNA 卡片类型 脱氧核糖 磷酸 碱基 A T G C 卡片数量 10 10 2 3 3 2 B [典例] 右图为DNA分子结构示意图，正确描述是(　　) A. ②和③相间排列，构成了DNA分子的基本骨架 B. ④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸 C. 当DNA复制时，⑨的形成需要解旋酶 D. DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息 D 考能储备 考向1 DNA的结构分析 【典例1】(2021·漳州一模)下图为某双链DNA（由甲链和乙链组成）的局部结构简 图，图中数字①～⑥表示不同物质或氢键。下列叙述正确的是( )。 C A.图中⑤为氢键，且③与④可为 <m></m> 碱基对或 <m></m> 碱基对 B.图中①为腺嘌呤，②为胸腺嘧啶，①②通过氢键连接 C.图中⑥为磷酸基团，此DNA片段中含有2个游离的磷酸基团 D.图中甲链与乙链方向相反，但两条单链碱基排列顺序相同 四、DNA分子中碱基数量的计算规律 (1) 因此：A+G = T+C = A+C = T+G = 总碱基数的一半 A=T， G=C （嘌呤总数=嘧啶总数=总碱基数的一半） 规律1： 双链DNA分子中，任意两个非互补配对碱基数之和相等，且等于总碱基数的一半。 A1% + A2%