2026届高三生物学一轮复习课件23：DNA的结构、复制及基因的本质

SHENG WU XUE DNA的结构、复制及基因的本质 课标要求 1.概述DNA分子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了遗传信息。 2.概述DNA分子通过半保留方式进行复制。 3.活动:制作DNA双螺旋结构模型。 命题点一 DNA的结构与基因的本质 1.DNA结构模型构建的主要探索成果 [认知觉醒] 连线 命题点一 DNA的结构与基因的本质 主干知识 复盘 2.DNA双螺旋结构 [认知觉醒] 某DNA片段的结构如下图所示。请判断下列说法的正误: (1)DNA是由两条长链反向平行盘旋成的双螺旋结构。( ) (2)核糖与磷酸交替连接,构成DNA的基本骨架。( ) (3)①为胞嘧啶,碱基对之间通过④氢键相连。( ) (4)该双链DNA片段中,含有2个游离的磷酸基团。( ) (5)④的形成需要DNA聚合酶的催化。( ) (6)②的形成只能发生在细胞核。( ) (7)与RNA分子相比,DNA分子特有的碱基是U。( ) √ √ √ 命题点一 DNA的结构与基因的本质 主干知识 复盘 思维升华 DNA双螺旋结构模型的要点 命题点一 DNA的结构与基因的本质 主干知识 复盘 3.碱基排列顺序编码了遗传信息 [认知觉醒] DNA分子具有稳定性、多样性和特异性三大特性,下列相关叙述错误的是_。 ①不同DNA分子中磷酸基团与脱氧核糖的连接方式不同 ②不同DNA分子两条链间碱基互补配对的方式相同 ③某DNA分子中含有n个碱基对,理论上其碱基排列方式最多有4n种 ④正常人胰岛B细胞的核DNA与肝细胞的核DNA的种类是相同的 ⑤两种生物的亲缘关系越近,它们细胞内DNA的核苷酸序列也越相近 ⑥某双链DNA分子一条链中A+T占48%,则该DNA分子中G占26% ① 命题点一 DNA的结构与基因的本质 主干知识 复盘 思维升华 染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系 命题点一 DNA的结构与基因的本质 主干知识 复盘 (1)双链DNA中T占比越高,DNA热变性温度越高。(2024 浙江6月选考,9B)( ) 双链DNA中GC碱基对占比越高,DNA热变性温度越高。 (2)沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式。(2022 广东卷,5D)( ) 沃森和克里克以DNA衍射图谱为基础推算出DNA呈螺旋结构。 (3)某同学制作DNA双螺旋结构模型,在制作脱氧核苷酸时,需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基。(2022 浙江6月选考,13A)( ) 在制作脱氧核苷酸时,需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基。 命题点一 DNA的结构与基因的本质 主干知识 复盘 (4)制作DNA双螺旋结构模型时,鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连。(2022 浙江6月选考,13B)( ) G、C之间形成3个氢键,用3个氢键连接物相连。 (5)DNA每条链的5′端是羟基末端。(2021 辽宁卷,4C)( ) DNA每条链的5′端是磷酸基团末端,3′端是羟基(—OH)末端。 命题点一 DNA的结构与基因的本质 主干知识 复盘 A 题型1 DNA分子的结构与特点(结构与功能观) [例1] (2024 浙江6月选考,9)下列关于双链DNA分子结构的叙述,正确的是( ) A.磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA的基本骨架 B.双链DNA中T占比越高,DNA热变性温度越高 C.两条链之间的氢键形成由DNA聚合酶催化 D.若一条链的G+C占47%,则另一条链的A+T也占47% 关键能力 提升 命题点一 DNA的结构与基因的本质 C [例2] (2025 广东江门调研)某真核生物DNA片段的结构示意图如图,下列叙述错误的是( ) A.图中①可以用解旋酶或RNA聚合酶断裂,也可加热断裂 B.图中G占的比例越高,DNA的热稳定性越强 C.细胞周期末期时染色体变为染色质,图中DNA双螺旋解开 D.此DNA中可能包含多个基因,且这些基因转录的模板链可能不同 关键能力 提升 命题点一 DNA的结构与基因的本质 B 题型2 DNA分子相关计算(科学思维) [例3] (2025 广东三市联考)用15N标记含有100个碱基对的DNA分子(其中有腺嘌呤60个),该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。下列有关判断错误的是( ) A.含有15N的DNA分子有两个 B.含有14N的DNA分子占总数的7/8 C.第4次复制消耗胞嘧啶脱氧核苷酸320个 D.复制共产生16个DNA分子 关键能力 提升 命题点一 DNA的结构与基因的本质 B [例4] (2025 黑龙江哈尔滨质检)下列有关双链DNA分子的叙述,正确的是( ) A.若DNA分子一条链中的碱基A所占比例为a,则另一条链的碱基C所占比例为1/2-a B.如果一条链上(A+T)∶(G+C)=m,则另一条链上该比值也为m C.如果一条链上的A∶T∶G∶C=2∶2∶3∶3,则另一条链上该比值为3∶3∶2∶2 D.由50个碱基对组成的DNA分子片段中至少含有氢键的数量为150个 关键能力 提升 命题点一 DNA的结构与基因的本质 DNA分子中碱基数量的计算规律 关键能力 提升 命题点一 DNA的结构与基因的本质 命题点二 DNA通过复制传递遗传信息 1.DNA半保留复制的实验证据 [认知觉醒] 科学家曾提出DNA复制方式的三种假说:分散复制、半保留复制和全保留复制,如图1所示。某兴趣小组为探究大肠杆菌DNA的复制方式,进行了如下实验:①在只含15N的培养液中培养大肠杆菌若干代,提取DNA并离心,结果如图2中甲所示;②将大肠杆菌转移至只含14N的培养液中培养,让其繁殖四代;③提取每代大肠杆菌的DNA并离心。图2中的乙、丙和丁是某学生绘制的预期结果图。回答下列问题: 命题点二 DNA通过复制传递遗传信息 主干知识 复盘 (1)该实验小组探究大肠杆菌DNA的复制方式时, 所用科学实验方法有哪些?选择大肠杆菌作为 实验材料的优点是什么?(答出1点即可) (2)进行步骤①的主要目的是什么? (3)若大肠杆菌的DNA复制方式是半保留复制, 则不会出现图2中乙~丁所示的哪一种结果? 若大肠杆菌的DNA复制方式是分散复制,则会出现图2中乙~丁所示的哪一种结果?若大肠杆菌的DNA复制方式是全保留复制,请在图2的戊中绘制出预期子一代的实验结果。 (1)同位素标记法、密度梯度离心法。繁殖快;无染色体结构、DNA含量少。 (2)使大肠杆菌的DNA几乎都被15N标记。 (3)乙。丙。 。 命题点二 DNA通过复制传递遗传信息 主干知识 复盘 思维升华 图解法分析DNA复制的相关计算 命题点二 DNA通过复制传递遗传信息 主干知识 复盘 规律:1个亲代DNA(双链均被15N标记)在不含15N的环境中连续增殖n代,则: 命题点二 DNA通过复制传递遗传信息 主干知识 复盘 命题点二 DNA通过复制传递遗传信息 主干知识 复盘 2.DNA复制的定义、时间、场所、过程、特点与意义 [认知觉醒] DNA通过复制,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。下图表示DNA复制的过程,请分析回答问题: 命题点二 DNA通过复制传递遗传信息 主干知识 复盘 细胞核 (1)上述过程主要发生在人体细胞的_(填细胞结构的名称)中,发生的时间主要是在细胞分裂的_期。 (2)解旋时,需要①_酶的催化,_键断裂,DNA双链解开。 间 解旋 氢 命题点二 DNA通过复制传递遗传信息 主干知识 复盘 (3)合成DNA子链时,游离的脱氧核苷酸在②_的催化下,通过形成的_相连,DNA子链延伸的方向为_。 (4)每一条新合成的子链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构,体现了DNA复制具有_的特点。这样一个DNA分子就形成了两个完全相同的子代DNA分子。 DNA聚合酶 磷酸二酯键 5′ 3′ 半保留复制 命题点二 DNA通过复制传递遗传信息 主干知识 复盘 (5)DNA能够准确复制的原因是什么? ①DNA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。 命题点二 DNA通过复制传递遗传信息 主干知识 复盘 通常DNA分子复制从一个复制起点开始,有单向复制和双向复制,如图所示。放射性越高的3H-胸腺嘧啶脱氧核糖核苷(3H-脱氧胸苷),在放射自显影技术的图像上,感光还原的银颗粒密度越高。 (1)请利用放射性自显影技术、低放射性3H-脱氧胸苷和高放射性3H-脱氧胸苷,设计实验以确定大肠杆菌DNA复制的方向。 _。 复制开始时,首先用含低放射性3H-脱氧胸苷培养基培养大肠杆菌,一段时间后转移到含有高放射性3H-脱氧胸苷的培养基中继续培养,用放射自显影技术观察复制起点和复制起点两侧银颗粒密度情况 命题点二 DNA通过复制传递遗传信息 主干知识 复盘 (2)预测实验结果并得出结论。 _。 若复制起点处银颗粒密度低,复制起点的一侧银颗粒密度高,则DNA分子复制为单向复制;若复制起点处银颗粒密度低,复制起点的两侧银颗粒密度高,则DNA分子复制为双向复制 命题点二 DNA通过复制传递遗传信息 主干知识 复盘 思维升华 染色体DNA复制与拟核DNA复制的过程 命题点二 DNA通过复制传递遗传信息 主干知识 复盘 (1)甲基是DNA半保留复制的原料之一。(2024 黑吉辽卷,9B)( ) DNA复制的原料是四种脱氧核苷酸。 (2)DNA复制时,脱氧核苷酸通过氢键连接成子链。(2024 河北卷,4A)( ) DNA复制时,脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成子链。 (3)DNA分子复制时,子链的合成过程不需要引物参与。(2021 辽宁卷,4B)( ) 子链的合成过程需要引物参与。 命题点二 DNA通过复制传递遗传信息 主干知识 复盘 (4)DNA聚合酶的作用是打开DNA双链。(2021 辽宁卷,4D)( ) 解旋酶的作用是打开DNA双链。 (5)烟草花叶病毒的RNA可通过复制将遗传密码传递给子代。(2020 浙江1月选考,21B)( ) 烟草花叶病毒的RNA可通过复制将遗传信息传递给子代。 (6)果蝇体细胞中核DNA分子通过转录将遗传信息传递给子代。(2020 浙江1月选考,21C)( ) 果蝇体细胞中核DNA分子通过复制将遗传信息传递给子代。 命题点二 DNA通过复制传递遗传信息 主干知识 复盘 题型1 DNA复制的过程与特点(科学思维) [例1] (2025 广东清远调研)如图为真核细胞DNA复制过程的模式图。一个被15N标记的双链DNA分子含有1 000个碱基对,其中胞嘧啶有300个,让其在含14N的脱氧核苷酸的培养基中培养,共进行3次复制。下列相关叙述错误的是( ) A A.复制时两条子链的延伸方向都是从3′端 5′端 B.该过程中需要解旋酶和DNA聚合酶 C.产生的含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4 D.该DNA分子含有腺嘌呤脱氧核苷酸700个 关键能力 提升 命题点二 DNA通过复制传递遗传信息 比较与DNA有关的4种酶 关键能力 提升 命题点二 DNA通过复制传递遗传信息 D [例2] (2025 广东梅州期末)大肠杆菌是人和许多动物肠道中很重要的一种细菌,周身具鞭毛,能运动(拟核DNA呈环状,共含有m个碱基,其中有a个胸腺嘧啶)放在含32P标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间,检测到如图 、 两种类型的DNA(虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链),下列叙述正确的是( ) A.大肠杆菌的拟核DNA复制为半保留复制,拟核上的 基因遵循孟德尔遗传定律 B.大肠杆菌复制一次后产生的两个子代DNA中有4个游离的磷酸基团 C.第四次复制产物有 、 两种类型,比例为1∶8 D.复制n次需要胞嘧啶的数目是(2n-1)(m/2-a) 关键能力 提升 命题点二 DNA通过复制传递遗传信息 题型2 DNA半保留复制的实验证据(科学探究) [例3] (2022 海南卷,11)科学家曾提出DNA复制方式的三种假说:全保留复制、半保留复制和分散复制(图1)。对此假说,科学家以大肠杆菌为实验材料,进行了如下实验(图2): 图1 图2 关键能力 提升 命题点二 DNA通过复制传递遗传信息 D 下列有关叙述正确的是( ) A.第一代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带,说明DNA复制方式一定是半保留复制 B.第二代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带和1条轻带,说明DNA复制方式一定是全保留复制 C.结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果,说明DNA复制方式一定是分散复制 D.若DNA复制方式是半保留复制,继续培养至第三代,细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带 关键能力 提升 命题点二 DNA通过复制传递遗传信息 B [例4] (2025 广东四校联考)研究人员将1个含14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中,培养24 h后提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA解开双螺旋,变成单链;然后进行离心,试管中出现两种条带(如图)。下列说法错误的是( ) A.若直接将子代大肠杆菌的DNA离 心也能得到两条条带 B.由结果可推知大肠杆菌分裂一次 所需的时间大约为4 h C.DNA分子中的碱基数、磷酸数和脱氧核糖数相等 D.如图的条带数目和位置无法确定DNA的复制方式 关键能力 提升 命题点二 DNA通过复制传递遗传信息 关键 真题必刷 1.(2023 河北卷,6)关于基因、DNA、染色体和染色体组的叙述,正确的是( ) A.等位基因均成对排布在同源染色体上 B.双螺旋DNA中互补配对的碱基所对应的核苷酸方向相反 C.染色体的组蛋白被修饰造成的结构变化不影响基因表达 D.一个物种的染色体组数与其等位基因数一定相同 B 关键 真题必刷 2.(2022 浙江6月选考,13)某同学欲制作DNA双螺旋结构模型,已准备了足够的相关材料。下列叙述正确的是( ) A.在制作脱氧核苷酸时,需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基 B.制作模型时,鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连 C.制成的模型中,腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和 D.制成的模型中,磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧 C 关键 真题必刷 3.(2022 辽宁卷,4)选用合适的实验材料对生物科学研究至关重要。下表对教材中相关研究的叙述,错误的是( ) B 选项 实验材料 生物学研究 A 小球藻 卡尔文循环 B 肺炎链球菌 DNA半保留复制 C 枪乌贼 动作电位原理 D T2噬菌体 DNA是遗传物质 关键 真题必刷 4.(2022 重庆卷,4)下列发现中,以DNA双螺旋结构模型为理论基础的是( ) A.遗传因子控制性状 B.基因在染色体上 C.DNA是遗传物质 D.DNA半保留复制 D 关键 真题必刷 5.(2022 广东卷,5)下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述,错误的是( ) A.孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律 B.摩尔根等基于性状与性别的关联证明基因在染色体上 C.赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质 D.沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式 D 关键 真题必刷 6.(2022 广东卷,12) 噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化(如图),该线性分子两端能够相连的主要原因是( ) C A.单链序列脱氧核苷酸数量相等 B.分子骨架同为脱氧核糖与磷酸 C.单链序列的碱基能够互补配对 D.自连环化后两条单链方向相同 关键 真题必刷 $$