2026届高三生物一轮复习课件 DNA分子的结构、复制及基因的本质

DNA 分子的结构、复制及基因的本质 1 考点一 分子的结构及相关计算（迁移·提能类） 考点二 的复制及基因的本质（迁移·提能类） 经典真题·明考向 作业手册 备用习题 答案速查【听】 答案速查【作】 2 课标要求 1.概述 分子是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 分子通过半保留方式进行复制 3.教学活动:制作 分子双螺旋结构模型 3 考点一 分子的结构及相关计算（迁移·提能类） 4 1. 双螺旋结构模型的构建 （1）构建者:______________。 沃森和克里克 （2）构建过程 脱氧核苷酸 ， T C 相反的 5 2. 分子的结构 C、、、、 脱氧核糖 A、、、C 脱氧核苷酸 6 磷酸 脱氧核糖 碱基 氢键 A T G C 反向平行 7 3. 分子的特性 （1）稳定性:磷酸和脱氧核糖交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,两 条链互补的碱基之间通过______相连。 氢键 （2）______性:遗传信息蕴藏在___________________ 之中。碱基排 列顺序千变万化,如某分子中有 个碱基对,则排列顺序有____种 （其中 代表碱基对数）。 多样 4种碱基的排列顺序 （3）______性:每种 分子都有____________________。 （4）______________________是生物体多样性和特异性的物质基础。 特异 特定的碱基排列顺序 的多样性和特异性 8 【考点易错】（明辨析） （1）[2022·广东卷] 沃森和克里克用 衍射图谱得出碱基配对方式。 ( ) × [解析] 沃森和克里克以衍射图谱为基础推算出 呈螺旋结构。 （2）[2022·浙江6月选考] 某同学制作 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。( ) × [解析] 在制作脱氧核苷酸时，需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基。 9 （3）[2022·浙江6月选考] 制作 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。( ) × [解析] 、C之间形成3个氢键。 （4）[2021·辽宁卷] 每条链的 端是羟基末端。( ) × [解析] 每条链的端是磷酸基团末端，端是羟基 末端。 10 （5） 分子中每个脱氧核糖上均连着两个磷酸基团和一个含氮碱 基。( ) × [解析] 分子中大多数脱氧核糖上连接两个磷酸基团和一个含氮 碱基,但每条链 端的脱氧核糖上只连接一个磷酸基团和一个含氮碱基。 （6）在双链 分子中,有4个游离的磷酸基团。( ) × [解析] 在双链 分子中,有2个游离的磷酸基团。 11 【长句拓展】（练思维） ［必修图3-8］ 根据 分子结构图像分析回答下列问题： 12 （1）图中④能表示胞嘧啶脱氧核苷酸吗？说明理由：_____________ ___________________________。 不能。①磷酸基团属于胸腺嘧啶脱氧核苷酸 （2）病毒比 病毒更容易发生突变,从结构差异角度思考,原因 是__________________________________________________________ _____________。 通常为双链，一般为单链，的双螺旋结构比的单链结构更稳定 13 （3）在基因启动子的位置常存在多个 序列成簇分布的现象,该部 分稳定性较高,原因是__________________________________________ ____________________________________________________________ _______。 在分子中,配对的C和之间有三个氢键,A和之间有两个氢键,碱基对数量越多,含氢键数量越多,分子越稳定 14 1.<m></m>分子结构中两种关系、连接方式及方向性 15 16 2.<m></m>分子结构中氢键、磷酸二酯键的打开与形成 （1）如图为 双螺旋结构的简化形式,其中①是磷酸二酯键,②是氢 键。 17 （2）氢键、磷酸二酯键的打开与形成 18 3.碱基互补配对原则及相关计算 19 1.[2024·湖南衡阳模拟] 下图是制作 双螺旋结构模型的过程图，下 列叙述错误的是( ) 20 A.图甲中②③交替连接构成 基本骨架 B.若一条链的下端是磷酸，则另一条链的上端也是磷酸 C.任取两位同学制作的单链即可连接成 双链 D.丙到丁过程体现了 分子双螺旋的特点 √ 21 [解析] 分子两条链之间遵循碱基互补配对原则，故任取两位同 学制作的单链不一定连接成 双链，C错误。 22 2.[2024·广东广州联考] 某双链（ 链和 链） 分子中鸟嘌呤与 胞嘧啶的数量之和占全部碱基总数的, 链中腺嘌呤占该链的 。 下列叙述错误的有( ) 链中腺嘌呤与胸腺嘧啶的数量之和占该链碱基总数的 链中鸟嘌呤与胞嘧啶所占的比例相等,均是 链中胸腺嘧啶所占的比例是 链中嘧啶所占的比例最多为 ⑤在不同分子中的值不同,体现了 分子的特异性 A.一项 B.两项 C.三项 D.四项 √ 23 [解析] 某双链（ 链和 链） 分子中鸟嘌呤与胞嘧啶的数量之 和占全部碱基总数的,则 链中鸟嘌呤与胞嘧啶的数量之和占该 链全部碱基的, 链中腺嘌呤与胸腺嘧啶的数量之和占该链碱基 总数的,在双链 分子中,互补碱基两两相等, , , 链中腺嘌呤与胸腺嘧啶的数量之和占该链碱基总数 的, ①正确; 链中鸟嘌呤和胞嘧啶的数量之和占该链全部碱基 的，但鸟嘌呤和胞嘧啶各自所占的比例不一定相等，②错误； 链中腺嘌呤与胸腺嘧啶的数量之和占该链碱基总数的,已知 链 24 中腺嘌呤占,则 链中胸腺嘧啶所占的比例是 ,③正确; 链中鸟嘌呤与胞嘧啶的数量之和占该 链全部碱基的 ,若该链无鸟嘌呤,则嘧啶所占的比例最多,为 ,④正确;由于,,在不同 分子中 的值均为1,⑤错误。综上所述，选B。 <m></m>分子结构的5点提醒 （1）并非所有的<m></m>均具“双链”。 （2）<m></m>分子中氢键的形成不需要酶，而断裂需解旋酶或加热处理。 （3）<m></m>在<m></m>酶作用下能够水解生成4种脱氧核苷酸;脱氧核苷酸彻 底水解产物是磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。 [题后归纳] 26 （4）不是所有的脱氧核糖都连接着2个磷酸基团, 的2条链各有一 个 端的脱氧核糖连接着一个磷酸基团。 （5）一个双链分子具有2个游离的磷酸基团，而环状 不存在 游离的磷酸基团。 27 考点二 的复制及基因的本质（迁移·提能类） 28 1. 半保留复制的实验证据 （1）方式推测 沃森和克里克提出假说: 分子复制方式为____________。 半保留复制 （2）实验证据 ①实验者:美国生物学家__________和________。 ②实验方法：________________和______________技术。 ③实验原理:含的双链密度大,含的双链 密度小,一条链 含、一条链含的双链 密度居中。 ④实验假设：________________________。 梅塞尔森 斯塔尔 同位素标记技术 密度梯度离心 以半保留的方式复制 29 ⑤实验预期结果:离心后应出现3条 带。重带（密度最大）:两条链 都被标记的亲代双链;中带（密度居中）:一条链含 、另一 条链含的子代双链;轻带（密度最小）:两条链都含 的子代 双链 。 ⑥实验过程 30 ⑦过程分析:立即取出,提取 离心 __________。繁殖一代后 取出,提取 离心 __________。繁殖两代后取出,提取 离心 __________________。 全部重带 全部中带 轻带、中带 ⑧实验结论：__________________________________。 的复制是以半保留的方式进行的 31 2. 复制 （1）概念、时间、场所、实质 ①概念:以_________为模板合成_________的过程。 ②时间:______________。 ③场所：主要是________，线粒体和叶绿体中也存在。 亲代 子代 细胞分裂间期 细胞核 ④实质：遗传信息的复制。 ［注意］ 病毒的复制是在宿主细胞内进行的。 32 （2）过程 解旋 脱氧核苷酸 聚合酶 碱基互补配对 33 （3）过程特点：______________。 （4）结果：一个分子形成了两个__________的 分子。 （5） 准确复制及意义 边解旋边复制 完全相同 双螺旋 碱基互补配对 遗传信息 遗传信息 34 3.基因和染色体、 、脱氧核苷酸的关系 染色体 线性 遗传信息 35 【考点易错】（明辨析） （1）[2021·辽宁卷] 分子复制时，子链的合成过程不需要引物参 与。( ) × [解析] 子链的合成过程需要引物。 （2）[2021·辽宁卷] 聚合酶的作用是打开 双链。( ) × [解析] 解旋酶的作用是打开 双链。 36 （3） 中氢键全部断裂后,以两条母链为模板各合成一条子链。 ( ) × [解析] 复制是边解旋边复制的,而不是氢键全部断裂后以两条母 链为模板各合成一条子链。 （4）和基因都是遗传信息的载体,所以 就是基因。( ) × [解析] 基因通常是有遗传效应的片段,一个 分子上有许多个 基因。 37 （5） 分子上有基因,基因都在染色体上。( ) × [解析] 真核细胞中基因主要位于染色体上,此外在线粒体、叶绿体的 中也有基因。 （6）复制合成的子代 的一条链中嘌呤和嘧啶的数量相等。 ( ) × [解析] 双链中嘌呤和嘧啶的数量相等,但 单链中嘌呤和嘧啶 的数量不一定相等。 38 （7）[2021·浙江卷] 某单链 病毒的基因以半保留复制的方式传递 给子代。( ) × [解析] 该病毒的基因位于单链 上，通过两次复制过程将基因传 递给子代，而不是通过半保留复制传递给子代。 39 【长句拓展】（练思维） 1.果蝇的有多个复制起点。果蝇 复制的这一特点有利于 ____________________________________________。 加快复制的速度,为细胞分裂做好物质准备 2.［必修“复习与提高”］ 分子杂交技术可以用来比较不同种 生物分子的差异。两种生物的 分子的单链形成杂合双链区的 部位越多,说明这两种生物的亲缘关系越近,原因是 ________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________。 形成杂合双链区 的部位越多,两种生物互补的碱基序列越多, 碱基序列的一致性越 高,说明在生物进化过程中, 碱基序列发生的变化越小,亲缘关系越 近 40 1.<m></m>复制的主要类型 41 2.<m></m>复制相关计算的分析 42 （1）将含有的分子放在含有的培养基中培养,复制 次,则: ①子代共 个 ②脱氧核苷酸链 脱氧核 苷酸链 共条 43 （2） 分子复制过程中消耗的脱氧核苷酸数 ①若亲代分子含有某种脱氧核苷酸个,经过 次复制需要消耗该 种脱氧核苷酸数为 。 ②第次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为 。 44 3.染色体中的<m></m>分子半保留复制图像及解读 45 命题角度一 复制的过程 1.[2024·山东淄博联考] 大多数真核生物的 在复制时会出现多个复 制泡，每个复制泡的两端有2个复制叉，复制叉的延伸方向如下图所 示。已知复制时聚合酶只能沿模板链的 方向移动，下列说 法错误的是( ) 46 A.图中 的复制为双向半保留复制 B.多起点复制加快了 的复制速度 C.复制泡3的 复制早于复制泡1 D.子链的延伸方向与复制叉的推进方向相同 √ 47 [解析] 题图中 的复制为多起点不连续双向半保留复制，A正确； 多起点复制加快了 的复制速度，B正确；根据复制泡的大小可以 看出，复制泡3的复制早于复制泡1，C正确； 聚合酶只能沿 模板链的 方向移动，两条子链的延伸方向相反，其中一条子 链的延伸方向与复制叉的推进方向相反，D错误。 48 2.[2024·湖北荆州模拟] 复制部分过程如下图所示，复制区的双螺 旋分开，以一条链为模板，连续合成一条子链（前导链）；以另一条 链为模板，合成子链片段（冈崎片段），再连接成一条完整的子链 （滞后链），子代双链与亲代双链相接区域称为复制叉。下列叙述错 误的是( ) 49 A.复制叉向前移动需要解旋酶参与，并消耗 B.冈崎片段连接成滞后链可能需要 连接酶的作用 C.前导链的延伸方向是端 端，滞后链的延伸方向相反 D.图示过程体现了 复制的半保留复制特点 √ 50 [解析] 复制叉向前移动需要解旋酶参与，解旋酶破坏氢键，消耗 ，A正确； 复制有一条子链为不连续链，冈崎片段连接成滞 后链可能需要连接酶的作用，B正确；前导链的延伸方向是 端 端，滞后链的延伸方向也是端 端，C错误；图示过程体现 了 复制的半保留复制特点，即保留一条母链，以碱基互补配对 为原则，合成新的子链，D正确。 51 命题角度二 半保留复制的实验证据及相关计算 3.[2022·海南卷] 科学家曾提出 复制方式的三种假说：全保留复制、 半保留复制和分散复制（图甲）。对此假说，科学家以大肠杆菌为实 验材料，进行了如下实验（图乙） 52 A.第一代细菌离心后，试管中出现1条中带，说明 复制方式一 定是半保留复制 B.第二代细菌离心后，试管中出现1条中带和1条轻带，说明 复制方式一定是全保留复制 C.结合第一代和第二代细菌的离心结果，说明 复制方式一定 是分散复制 D.若复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，细菌 离心 后试管中会出现1条中带和1条轻带 √ 下列有关叙述正确的是( ) 53 [解析] 第一代细菌离心后，试管中出现1条中带，说明 复制 方式一定不是全保留复制，但无法判断是半保留复制还是分散复制， 将第二代细菌 离心，若试管中出现一条中带和一条轻带，则可 以确定 的复制方式是半保留复制而不是分散复制，A、B、C错 误；若 复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，形成的子 代只有两条链均为、两条链分别含有和 两种类型，因 此细菌 离心后试管中只会出现1条中带和1条轻带，D正确。 54 4.一个双链均被标记的置于只含 的环境中复制3次。下列叙 述不正确的是( ) A. 复制是一个边解旋边复制的过程 B.复制时在 聚合酶的催化下利用四种核糖核苷酸合成子链 C.子代分子中含的单链与含的单链之比为 D.子代分子中含与含的分子数之比为 √ 55 [解析] 分子的复制是边解旋边复制，且是半保留复制，A正 确；复制时在 聚合酶的催化下利用四种游离的脱氧核糖核 苷酸为原料合成子链，B错误；由题意知子代分子中被 标记 的单链是2条，含有的单链是 （条），因 此子代分子中含的单链与含的单链之比为 ，C正确； 子代分子中含的分子数是2个，含 的分子数是8个， 二者之比是 ，D正确。 56 <m></m>复制相关计算的3个易错点 （1）“<m></m>复制了<m></m>次”和“第<m></m>次复制”的区别,前者包括所有的复制,但 后者只包括最后一次复制。 （2）碱基的数目单位是“对”还是“个”。 （3）在<m></m>复制过程中,无论复制了几次,含有亲代脱氧核苷酸链的 <m></m>分子都只有两个。 [题后归纳] 57 命题角度三 综合考查 复制与细胞分裂 5.[2024·湖北武汉月考] 将全部分子双链经 标记的雄性动物细 胞（染色体数为）置于不含 的培养基中培养。经过连续3次细胞 分裂后产生8个子细胞，检测子细胞中的情况。下列推断正确的是 ( ) A.若只进行有丝分裂，则含染色体的子细胞比例一定为 B.若先进行一次有丝分裂再进行减数分裂，则含 染色体的子细胞比 例至少占 C.若子细胞中的染色体都含 ，则一定进行有丝分裂 D.若部分子细胞中的染色体都不含 ，则一定进行减数分裂 √ 58 [解析] 复制时遵循半保留复制原则。将双链经标记的 分 子置于不含的环境中连续复制，复制一次得到 ， 复制两次得到和（二者数量比为 ）， 复制三次得到和（二者数量比为 ）。 细胞进行有丝分裂时 复制一次，细胞分裂一次；细胞进行减数 分裂时 复制一次，细胞分裂两次。在细胞分裂成两个子细胞时， 细胞中的染色体是随机分配的。若只进行有丝分裂， 复制三次 得到和（二者数量比为 ），细胞分 裂三次，则含染色体的子细胞比例最少为 ，最多为1，A错误； 59 若先进行一次有丝分裂再进行减数分裂， 复制两次得到 和（二者数量比为 ），细胞分裂三 次，则含染色体的子细胞比例至少占 ，最多占1，B正确；根 据上述分析，若子细胞中的染色体都含 ，则有可能只进行有丝 分裂，也有可能先进行一次有丝分裂再进行减数分裂，C错误；根据 上述分析,若部分子细胞中的染色体都不含 ，有可能只进行有丝分 裂，也有可能先进行一次有丝分裂再进行减数分裂，D错误。 6.[2024·浙江6月选考] 假定某二倍 体动物精原细胞 中的 均为，精原细胞在不含 的 培养液中培养，其中1个精原细胞 进行一次有丝分裂和减数第一次分 不考虑染色体变异的情况下，下列叙述正确的是( ) 裂后，产生甲~丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图 所示。 61 A.该精原细胞经历了2次 复制 和2次着丝粒分裂 B.4个细胞均处于减数第二次分裂 前期，且均含有一个染色体组 C.形成细胞乙的过程发生了同源染 色体的配对和交叉互换 D.4个细胞完成分裂形成8个细胞， 可能有4个细胞不含 √ 62 [解析] 图中的细胞是一个精原细 胞进行一次有丝分裂和减数第一 次分裂后产生的，这些细胞含有 染色单体，说明着丝粒没有分裂， 因此该精原细胞经历了2次 复 制，1次着丝粒分裂，A错误；四个细胞还没有进入减数第二次分裂 后期（着丝粒未分裂），因此可能处于减数第二次分裂前期或中期， 且均含有一个染色体组，B错误；精原细胞进行一次有丝分裂后，产 生的子细胞每个上都有一条链含有 ，减数分裂前的间期完成 63 复制后，每条染色体上有1 条染色单体含有 ，另一条染色 单体不含 ，减数第一次分裂结 束，每个细胞中应该含有2条染 色体，四条染色单体，其中有两 条染色单体含有 ，但乙细胞中有3条染色单体含有 ，原因是 形成乙的过程中发生了同源染色体的配对和交叉互换，C正确；甲、丙、丁完成减数第二次分裂后至少产生3个含 的细胞，乙细胞有3条染色单体含有 ，完成减数第二次分裂后产生的2个细胞都含有 ，因此4个细胞完成分裂形成8个细胞，至多有3个细胞不含 ，D错误。 （1）有丝分裂中染色体标记情况分析 过程图 解 复制一次（母链标记，培养液不含标记同位素）： ________________________________________________ 转至不含放射性培养液中再培养一个细胞周期： ____________________________________________ 规律总 结 若只复制一次，产生的子染色体全部带有标记；若复制两 次，产生的子染色体只有一半带有标记 [题后归纳] 65 （2）减数分裂中染色体标记情况分析 过程图 解 减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象，如图 （母链标记，培养液不含标记同位素）： ________________________________________________________________________ 规律总 结 由于减数分裂没有细胞周期， 只复制一次，因此产生 的子染色体都带有标记 66 命题角度四 基因的本质 7.[2024·江苏徐州月考] 下图为某哺乳动物某个 分子中控制毛色的 、、 三个基因的分布状况，其中 Ⅰ、Ⅱ 为无遗传效应的片段。有 关叙述正确的是( ) A. 基因内碱基对的缺失，属于染色体变异 B.在减数分裂四分体时期的染色体互换，可发生在、 之间 C.Ⅰ 、Ⅱ 中发生的碱基对的增添、缺失或替换，属于基因突变 D.基因与性状之间并不都是一一对应关系 √ 67 [解析] 基因内碱基对缺失，属于基因突变，A错误；在减数分裂四 分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换，而、 属 于一条染色体上的非等位基因，B错误；据图分析，Ⅰ 、 Ⅱ 为非基 因序列，基因序列中发生碱基对的替换、增添或缺失才属于基因突 变，C错误；、、 三个基因均控制毛色，说明基因与性状之间并 不都是一一对应的关系，D正确。 68 8.[2024·福建龙岩期中] 微卫星 是真核细胞基因组中含有高 度重复序列的。富含碱基对，不同个体的 具有明显的差 异。下列有关 的说法错误的是( ) A.不同生物序列不同体现了 具有多样性 B. 序列彻底水解产物是磷酸、核糖和4种碱基 C.相对于其他序列， 序列结构的稳定性可能较差 D. 序列可作为遗传标记基因用于个体鉴定 √ 69 [解析] 由于碱基的排列顺序不同，不同生物的 不同，体现了 具有多样性，A正确；是 分子，彻底水解后可以得到6 种小分子物质，即磷酸、脱氧核糖和4种碱基，B错误； 中的 碱基对所占的比例较大，而A与之间形成两个氢键， 与C之 间形成三个氢键，所以 的稳定性可能较差，C正确； 由于不同 个体的具有明显的差异， 序列可作为遗传标记基因用于个体 鉴定，D正确。 70 （1）对于真核细胞（遗传物质为 ）来说,染色体是基因的主要载 体;线粒体和叶绿体也是基因的载体。 （2）遗传效应一般是指基因能够转录成 ,进而翻译成蛋白质,能 够控制一定的性状。 （3） 分子中还存在着不具有遗传效应的片段,在真核细胞中这部 分片段所占比例很大,但这些片段不是基因。 （4）基因通常是指具有遗传效应的片段,而 病毒的基因是指 具有遗传效应的 片段。 [题后归纳] 71 $$