第21讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质（复习课件）（福建专用）2026年高考生物一轮复习讲练测

2026年高考一轮复习 第21讲 DNA分子的结构、复制 与基因的本质 福建专用 1 01 考情解码·考点定标 智能导览·极速定位 02 体系构建·思维领航 03 考点突破·考向探究 04 真题感知·命题洞见 考点一 DNA分子的结构和基因的本质 知识点1 DNA双螺旋结构及特点 知识点2 DNA分子相关计算 知识点3 基因的本质 考向1 结合DNA分子结构及特点，考查结构与功能观 考向2 借助DNA分子结构相关计算，考查科学思维 考点二　DNA分子的复制 知识点1 DNA半保留复制的实验证据 知识点2 DNA分子的复制过程 知识点3 DNA分子复制的相关计算 考向1 围绕DNA复制方式的实验探究，考查科学探究能力 考向2 围绕DNA复制的过程，考查生命观念 考向3 结合DNA复制和细胞分裂，考查科学思维能力 05 学以致用·能力提升 综合拓展类 01 考情解码·考点定标 考情解码·考点定标 考情解码 考点要求 真题展示 1.DNA分子的结构和基因的本质 2024·北京，2 2024·福建，10 2023·天津卷，6 2023·浙江6月，16 2.DNA分子的复制 2024·浙江1月,10 2024·湖南卷，5 2023·福建，7 2022·海南,11 4 考点定标 1.该部分内容的命题以选择题为主，在非选择题的小问中有时会嵌入情境，设置复制异常情境能更好地考查结构与功能观。 ​2.考查热点是DNA分子结构层次与特点、DNA 分子的复制过程与计算，往往是设置复制的错误为考查情境，培养学生科学思维和科学探究的能力。 备考建议 1.夯实基础概念：对 DNA 分子结构的各部分组成、复制过程的细节、基因的定义等基础内容，要理解透彻并牢记。 ​2.​突破计算难点：总结 DNA 分子中碱基比例计算、复制相关计算的规律和方法。 ​3.关注实验与模型构建：了解 DNA 双螺旋结构模型的构建过程，体会科学研究方法。 考情解码·考点定标 5 02 体系构建·思维领航 体系构建·思维领航 03 考点突破·考向探究 考点一 DNA分子的结构和基因的本质 知识点1  DNA双螺旋结构及特点 知识夯基 考向研析 沃森和克里克 C H O N P 脱氧核糖核苷酸 反向平行 脱氧核糖 磷酸 1.DNA双螺旋结构模型构建者： 。 2.DNA分子结构 元素组成 基本单位 平面结构 空间结构 A(腺嘌呤） T(胸腺嘧啶) C(胞嘧啶) G(鸟嘌呤) 3′ 5′ 3′ 5′ 并非所有的DNA均具“双链” (1)DNA分子由两条脱氧核苷酸链组成，这两条链按 方式盘旋成双螺旋结构。 (2)外侧： 和 交替连接构成主链基本骨架。 其形成不需要酶，而断裂需解旋酶或加热处理 (3)内侧：两条链上碱基通过氢键连接成碱基对。碱基互补配对遵循以下原则：A=T(两个氢键)、G≡C(三个氢键)。 考点一 DNA分子的结构和基因的本质 知识点1   DNA双螺旋结构及特点 知识夯基 考向研析 结构特点 相对稳定性 DNA分子中 交替连接的方式不变，两条链间 方式不变。 多样性 不同DNA分子中 数目不同，排列顺序多种多样。 每种DNA分子都有区别于其他DNA的特定 ，代表了特定遗传信息。 磷酸与脱氧核糖 碱基互补配对 脱氧核苷酸 碱基排列顺序 3.DNA的结构特点 考点一 DNA分子的结构和基因的本质 知识点2  DNA分子相关计算 知识夯基 考向研析 一个双链DNA分子中碱基的相关计算 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， 若 ，则 ， G1＋C1 A1＋T1 ＝m G2＋C2 A2＋T2 ＝m G＋C A＋T ＝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， 若 , 则 ， T2＋C2 A2＋G2 ＝ 1 a T＋C A＋G ＝1 T1 ＋C1 A1＋G1 ＝a 考点一 DNA分子的结构和基因的本质 知识点3  基因的本质 知识夯基 考向研析 本质：基因通常是具有 。有些病毒的遗传物质是RNA，对这些病毒而言，基因就是具有遗传效应的RNA片段。 遗传效应的DNA片段 (1)嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定( ) (2)相对分子质量大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同( ) (3)DNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基( ) (4)DNA分子一条链上的相邻碱基通过“—磷酸—脱氧核糖—磷酸—”相连( ) (5)DNA分子的多样性和特异性主要与它的空间结构密切相关( ) (6)不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值可能相同( ) (7)同一生物个体不同细胞中DNA分子的(A＋T)/(C＋G)的值不同( ) 考点一 DNA分子的结构和基因的本质 知识夯基 考向研析 易错辨析 √ × × 碱基排列顺序不同 × × √ × 磷酸连接上下两个脱氧核糖 应该是—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖— 主要是碱基的排列顺序 同一生物中是相同的 1.(2024·莆田月考)下列关于DNA分子结构的叙述，正确的是(    ) [A]DNA分子中含有四种核糖核苷酸 [B]每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基 [C]双链DNA分子中，碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的 [D]双链DNA分子中,A+T=G+C  知识夯基 考向研析 考点一 DNA分子的结构和基因的本质 考向1   结合DNA分子结构及特点，考查结构与功能观 C 脱氧核糖核苷酸 DNA3’端的脱氧核糖只连接一个磷酸 A+G=T+C 2.(2024·龙岩模拟)若生物体内DNA分子中（G+C）/（A+T）=a，（A+C）/(G+T)=b，则下列有关两个比值的叙述错误的是 ( ) [A]a值越大，双链DNA分子的稳定性越高 [B]DNA分子一条单链及其互补链中，a值相同 [C]碱基序列不同的双链DNA分子，b值不同 [D]经半保留复制得到的DNA分子，b值等于1 知识夯基 考向研析 考点一 DNA分子的结构和基因的本质 考向2   借助DNA分子结构相关计算，考查科学思维 C 双链DNA中A+C=T+G，b值都是1 考点二 DNA分子的复制 知识点1  DNA半保留复制的实验证据 知识夯基 考向研析 (1)研究方法： 法 (2)实验方法： 法和 法。 (3)实验原理：15N和14N是两种稳定同位素， 不同。含15N的DNA比 含14N的DNA密度大，离心后在试管中分层。 双链DNA密度大，含14N的双链DNA密度小，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。 (4)实验假设： 。 密度梯度离心 相对原子质量 DNA以半保留的方式复制 假说-演绎 同位素标记 考点二 DNA分子的复制 知识点1  DNA半保留复制的实验证据 知识夯基 考向研析 (4)实验过程与结果 DNA的复制是半保留复制 考点二 DNA分子的复制 知识点2  DNA分子的复制过程 知识夯基 考向研析 (1)概念、时间、场所 考点二 DNA分子的复制 知识点2  DNA分子的复制过程 知识夯基 考向研析 (2)过程 解旋酶 1.解旋 在 的作用下，双链螺旋的DNA打开 ，解开成为两条单链，每条单链均作为模板合成新的DNA。 2.合成 以 模板， 为原料，按 原则合成为两条新的子链。 DNA聚合酶 母链(模板链) 子链(新合成的链) 四种脱氧 核苷酸 3.复旋 一条母链和一条子链盘绕成为一个新的DNA分子。 解旋酶 氢键 两条母链 4种脱氧核苷酸 碱基互补配对 考点二 DNA分子的复制 知识点2  DNA分子的复制过程 知识夯基 考向研析 (3)特点：边解旋边复制、半保留复制 (4)准确复制的原因：DNA具有独特的 结构，为复制提供精确的模板，碱基互补配对原则，保证了复制能准确进行。 (5)意义：DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的连续性。 复制泡 复制叉 复制叉 3'端 5'端 5'端 3'端 RNA引物 冈崎片段 解旋酶、DNA聚合酶 解旋酶、DNA聚合酶 先导链 后随链 RNA引物 双螺旋 考点二 DNA分子的复制 知识点3  DNA分子复制的相关计算 知识夯基 考向研析 一个亲代DNA连续复制n次后，则： (1)子代DNA分子数： 个。 ①无论复制多少次，含15N的DNA分子始终是 个。 ②含14N的DNA分子有2n个，只含14N的DNA分子有 个。 做题时看准是“DNA分子数”还是“链数” (2)子代DNA分子总链数： 条 ①无论复制多少次，含15N的链始终是2条 ②含14N的链数是 条 2n 2 (2n－2) 2n×2＝2n＋1 (2n＋1－2) 考点二 DNA分子的复制 知识点3  DNA分子复制的相关计算 知识夯基 考向研析 消耗的脱氧核苷酸数 ①若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸数为 个 ②若进行第n次复制，则需消耗游离的该脱氧核苷酸数为 个　 m×(2n－1) m×2n－1 (1)DNA复制遵循碱基互补配对原则，新合成的DNA分子中两条链均是新合成的( ) (2)单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链( ) (3)DNA复制时，严格遵循A—U、C—G的碱基互补配对原则( ) (4)在一个细胞周期中，DNA复制过程中的解旋发生在两条DNA母链之间( ) (5)在人体内，成熟的红细胞、浆细胞中不发生DNA的复制( ) 考点二 DNA分子的复制 知识夯基 考向研析 易错辨析 × × × √ √ DNA半保留复制使得新合成的DNA保留一条亲代的链 A-T 游离的脱氧核苷酸需要模板和DNA聚合酶的作用 考向1  围绕DNA复制方式的实验探究，考查科学探究能力 知识夯基 考向研析 考点二 DNA分子的复制 1.(2024·福建联考)如图为科学家设计的 DNA合成的同位素标记实验，利用大肠杆菌探究 DNA 的复制过程，下列叙述正确的是 ( ) [A]比较试管①和②的结果可证明DNA复制为半保留复制 [B]实验中没有采用放射性同位素示踪的研究方法 [C]可用噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验，且提取DNA更方便 [D]大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液中生长若干代，细胞中只有DNA含15N B 比较试管①和②无法排除弥散复制 噬菌体不能在培养基中培养 大肠杆菌中的蛋白质、RNA中都含有N 考向2  围绕DNA复制的过程，考查生命观念 知识夯基 考向研析 考点二 DNA分子的复制 2.(2025·广东模拟)动物细胞的线粒体DNA分子上有两个复制起始区OH和OL。该DNA复制时，OH首先被启动，以L链为模板合成M链，当M链合成约2/3时，OL启动，以H链为模板合成N链，最终合成两个环状双螺旋DNA分子，该过程如图所示。下列叙述正确的是（ ） [A]复制启动时OH区和OL区首先结合的酶是DNA聚合酶 [B]合成M链和N链时方向相反是因为起始区解旋方向不同 [C]复制完成后M链中的嘌呤数与N链中的嘌呤数一定相同 [D]线粒体环状DNA 分子中每个脱氧核糖都与两个磷酸相连 D 首先结合的是解旋酶 解旋方向相同，而DNA分子是两条链是反向平行的，DNA聚合酶只能从3’端延伸，所以M和N是反向的 复制完成后M和N中A=T,C=G，M的嘌呤数与N的嘧啶数相同 考向3  结合DNA复制和细胞分裂，考查科学思维能力 知识夯基 考向研析 考点二 DNA分子的复制 3.(2024·福州模拟)在DNA复制时,5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料，与腺嘌呤配对，掺入新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色，DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色，只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养，取根尖用Giemsa染料染色后，观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是 ( ) [A]第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色 [B]第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同 [C]第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4 [D]根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后，还能观察到深蓝色的染色单体 C 第二次分裂后期，染色体移向两极，子细胞内的染色体深蓝和浅蓝的数目不确定，故第三个细胞周期中染色体的着色不确定。 04 真题感知·命题洞见 1.(2024·北京，2)科学家证明“尼安德特人”是现代人的近亲，依据的是DNA的( ) [A]元素组成 [B]核苷酸种类 [C]碱基序列 [D]空间结构 2.(2024·浙江6月,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% 真题感知·命题洞见 C 不同DNA的元素、核苷酸种类和空间结构都相同 A A-T中两条氢键，C-G中三条氢键，T占比越高DNA热稳定性越低 DNA聚合酶催化的是磷酸二酯键，氢键是分子间的作用力 另一条链的C+G=47%，A+T=53% 真题感知·命题洞见 3.(2024·浙江1月,10)大肠杆菌在含有3H-脱氧核苷培养液中培养，3H-脱氧核苷掺入到新合成的DNA链中，经特殊方法显色，可观察到双链都掺入3H-脱氧核苷的 DNA区段显深色，仅单链掺入的显浅色，未掺入的不显色。掺入培养中，大肠杆菌拟核DNA第2次复制时，局部示意图如图。DNA双链区段①、②、③对应的显色情况可能是 ( ) [A]深色、浅色、浅色 [B]浅色、深色、浅色 [C]浅色、浅色、深色 [D]深色、浅色、深色 B DNA的复制方式为半保留复制，大肠杆菌拟核DNA第1次复制后产生的子代DNA的两条链一条被标记，另一条未标记，第2次复制时，以两条母链为模板，新合成的子链都会被标记 真题感知·命题洞见 4.(2022·海南,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)：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 D 只能排除全保留 一定是半保留 一定是半保留 30 05 学以致用·能力提升 学以致用·能力提升 综合拓展类 1．（2024·福建，10）人肠道细胞中载脂蛋白B基因转录后，其mRNA上特定位置的碱基C在相关酶的作用下转变为碱基U，造成该位置相应的密码子变为终止密码子UAA，该终止密码子对应的DNA模板链序列为（    ） A．5'-TTG-3' B．5'-ATT-3' C．5'-GTT-3' D．5'-TTA-3' A 人肠道细胞中载脂蛋白B基因转录后，其mRNA上特定位置的碱基C在相关酶的作用下转变为碱基U，造成该位置相应的密码子变为终止密码子UAA，说明该终止密码子这里原来是5'-CAA3'，那么其对应的DNA模板链序列为5'-TTG-3'，BCD错误，A正确。 32 学以致用·能力提升 综合拓展类 2．（2024·新疆·一模）单链RNA病毒分为（+）RNA 病毒和（-）RNA病毒。（+）RNA可以直接作为翻译的模板，而（-）RNA则需要先复制形成互补的（+）RNA才能进行翻译，如图为丙型肝炎病毒的增殖过程；①~⑦表示相应生理过程，请回答下列问题。 (1)丙型肝炎病毒属于 RNA病毒，该病毒侵入宿主细胞后，⑤过程通常是在③过程之 （填“前”或“后”）发生。 (2)①~⑦过程发生碱基配对的过程有 ，它们的配对方式 （填“完全相同”或“不完全相同”）。④消耗的尿嘧啶核糖核苷酸的数目与⑤消耗的 相同。 (3)用³⁵S标记离体的肝脏细胞，然后用不含任何标记的丙型肝炎病毒去感染这些细胞，假设肝脏细胞没有裂解，那么最后检测到 （填“沉淀”“上清液”或“沉淀和上清液”）存在放射性。 （+） 后 ③④⑤⑥ 完全相同 腺嘌呤核糖核苷酸 沉淀 33 2026年高考一轮复习 福建专用 感谢观看 THANK YOU 34 $$