第3章 第2节 DNA的结构-【新课程能力培养】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化学习手册（人教版）

高中生物学必修2（人教版） 性遗传病，依据题干信息，控制甲病和乙病的两对基因 独立遗传，说明甲病为常染色体隐性遗传病，A正确； 依据A项结论可推知，Ⅱ-3的基因型为AaXX,Ⅱ-4 的基因型为AaXY,Ⅲ-2的基因型为AXX,则Ⅲ-2 和Ⅱ-3的基因型相同的概率为2/3×1/2=1/3，B错误；依 第3章 >m第1节DNA是主要的遗传物质 知识点一对遗传物质的早期推测 知识梳理 1.氨基酸(1)C、H、O、N R (2)NH2—C-COOH 2.脱氧核苷酸 (1)C、H、O、N、P 教材拓展 (1)提示：①分子结构具有相对的稳定性②能 够精确地自我复制，使前后代保持一定的连续性 ③能够控制新陈代谢过程和性状④能够产生可遗传 的变异 (2)提示：如能将特定的遗传物质转移给其他生 物，观察后代的性状表现，等等。 知识点二肺炎链球菌的转化实验 知识梳理 1.(1)无无(2)有有 2.(1)①不死亡②死亡④死亡(2)转化因子 3.(I)②RNA酶③DNA(3)稳定遗传变化 知识点三噬菌体侵染细菌的实验 知识梳理 1.(2)寄生2.放射性同位素标记法 3.(2)P标记的DNA5.(1)大肠杆菌 教材拓展 提示：利用亲代噬菌体的遗传信息，以大肠杆菌的 氨基酸为原料来合成蛋白质的外壳。 要点精析 变式训练1B【解析】用未被标记的噬菌体侵染 “℃标记的细菌，实验过程中要求短时间保温，子代噬 菌体并未被裂解释放出来，所以上清液中不含放射性， B错误。 知识点四DNA是主要的遗传物质 知识梳理 1.(1)RNA蛋白质(2)RNA不能使烟草感 染病毒能使烟草感染病毒(3)RNA2.主要 要点精析 变式训练2D【解析】豌豆的遗传物质是DNA, 106 据伴性遗传的特点可以推知，Ⅲ-3的b基因来自Ⅱ-3， Ⅱ-3的b基因来自I-1,C错误；Ⅱ-3的基因型为 AaXX,Ⅱ-4的基因型为AaXY,二者再生育一个 既患甲病又患乙病男孩的概率为1/4×1/4=116，D错误。 基因的本质 A错误：HV病毒的遗传物质是RNA,水解产生4种核 糖核苷酸，B错误；T2噬菌体的遗传物质是DNA, DNA不含硫元素，C错误：酵母菌的遗传物质是DNA, 主要分布在细胞核中，D正确。 m第2节DNA的结构 知识点·DNA双螺旋结构模型的构建 知识梳理 1.沃森克里克2.脱氧核苷酸 知识点二DNA的结构 知识梳理 1.(1)C、H、O、N、P(3)①脱氧核糖 2.磷酸基团4.(1)A+G=T+C 教材拓展 1.提示：碱基的排列顺序是千变万化的。 2.提示：①靠氢键维持两条链的偶联。②由于碱基 对平面之间相互靠近，形成了与碱基对平面垂直方向的 相互作用力。 3.提示：如从碱基互补配对的角度去思考。 知识点三制作DNA双螺旋结构模型 知识梳理 定性定量概念 要点精析 变式训练C【解析】沃森和克里克在最初构建的 双螺旋结构中，并不知道A与T配对、G与C配对，C 错误。 "第3节DNA的复制 知识点一对DNA分子复制的推测 知识梳理 2.半保留3.氢键碱基互补配对氢键4.双链 教材拓展 提示：关键需要通过实验区分亲代与子代DNA。 知识点二DNA半保留复制的实验证据 知识梳理 2.大肠杆菌3.同位素标记7.半保留复制 知识点三DNA分子复制的过程 知识梳理 2.间期间期4.边解旋边复制 7.遗传信息8.双螺旋结构N 高中生物学必修2（人教版） 2.因为绝大多数生物的遗传物质是DNA, 所以DNA是 的遗传物质。 要点精析 1.在整个生物界中，由于绝大多数生物的遗 传物质是DNA,只有RNA病毒的遗传物 质是RNA,所以说DNA是“主要”的遗 传物质。 2.每种生物的遗传物质只能是一种类型， “主要”这个词只能从整个生物界的角度说。 例5如图为烟草花叶病毒对烟草叶片细胞 的感染和病毒重建实验示意图，下列叙述正 确的是( 蛋白A蛋白B RNA A 降解 TMV A A型后代 RNA A 蛋白B RnaB 草叶 解 TMV B B型后代 RNA B 第2节 D 核心素养 1.基于对DNA的结构特点的理解，形成结 构与功能相适应的观点。（生命观念）》 2.理解DNA分子结构中的相关计算。（科 学思维) 3.动手制作模型，培养观察能力、动手能力 及空间想象力。（科学探究） 46)学 A.该实验证明了TMV的遗传物质是RNA B.单独使用病毒的蛋白质也能使烟草叶片 感染 C.该实验用同位素标记法跟踪构成TMV的 物质去向 D.烟草叶片受感染后出现病斑是因为接种 的病毒进行了逆转录(RNA一DNA) 答案：A 解析：实验并没有单独利用病毒的蛋白质感 染烟草，B错误；该实验不能证明病毒是否 发生逆转录，D错误。 变式训练2 下列有关生物体遗传物质的叙述，正确 的是() A.豌豆的遗传物质主要是DNA B.HⅢV病毒的遗传物质水解产生4种脱氧 核苷酸 C.T2噬菌体的遗传物质含有硫元素 D.酵母菌的遗传物质主要分布在细胞核中 NA的结构 川知识点一DNA双螺旋结构模型的构建！ 知识梳理 1.DNA双螺旋结构模型的提出者：美国生 物学家 和英国物理学家 o 2.模型构建过程： DNA是以4种 为单位连接而 成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、 T、G、C,共4种碱基一富兰克林应用X 射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图 谱—沃森和克里克以照片中的有关数据推 算出DNA呈螺旋结构一奥地利生物化学 家查哥夫提出：在DNA中，腺嘌呤(A) 的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量；鸟嘌呤 (G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量。 沃森和克里克构建了一个将碱基安排在双螺 旋内部，脱氧核糖和磷酸的骨架安排在螺旋 外部的模型。在这个模型中，A与T配对， G与C配对，DNA两条链的方向是相反的。 此模型与拍摄的X射线衍射照片结构相符。 要点精析 沃森和克里克构建的DNA双螺旋结构 模型最终被认可，就是因为这一模型与原 型一DNA结晶的X射线衍射图相符，并能 解释DNA作为遗传物质所具备的多种功能。 川知识点二 DNA的结构 知识梳理 1.分子的结构 (1)元素组成： (2)基本单位：4种脱氧核苷酸。 含氮碱基：A,G、C,T 磷酸 脱氧核糖 脱氧核苷酸 (3)平面结构 ①基本骨架：磷酸、 交替连接而成 的反向平行长链。 第3章基因的本质 遵循碱基互补配对原则 ②碱基对种类：4种：A=T、G≡C、C=G、 T=A (4)空间结构：规则的双螺旋结构。 2.DNA的一条单链具有两个末端，一端有 一个游离的 这一端称作5'端， 另一端有一个羟基（一OH),称作3'端。 51 3 氢键 @回CO 螺旋化 ⊙ 个A:TO 3 3.DNA分子的结构层次 元素组成 C、H、O、N、P 碱基 A、T、G、C 脱氧核糖 磷酸 小分子 脱氧核苷 单体 脱氧核苷酸(4种—一含氮碱基不同) ,氢键 磷酸与脱氧核 糖交替连接， 排列在外侧 构成基本骨 平面 架，碱基排列 结构 在内侧，通过 氢键形成碱基 对，互补配对 原则是A与 T、G与C配对 结的矿视矿骑务长被反向平行方式会疏政双超酸 空间 4.DNA分子中的碱基数量的计算规律 (I)在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相 同，即 .0 (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 学 47 高中生物学必修2（人教版） 中A+T=m,在互补链及整个DNA分 G+C 子中A+T G+C=n。 (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分子的一条链中A+C=a, T+C 则在其互补链中A+9=1，而在整个 T+C a DNA分子中A+C=I。 T+C 5.利用数字“五、四、三、二、一”巧记 DNA分子的结构 五种 四种 三种 一种 元素 基本单位 两条长链 小分子 空间结构 C、H、 A,G、 脱氧核糖、：脱氧核苷 :规则双螺 ON P CT磷酸、碱基酸双链 旋结构 教材拓展 1.DNA只含有4种脱氧核苷酸，它为什么 能够储存足够量的遗传信息？ 2.DNA是如何维系它的遗传稳定性的？ 3.你能够根据DNA的结构特点，设想DNA 的复制方式吗？ 48)学 要点精析 1.由于碱基A、T之间有两条氢键，G、C 之间有三条氢键，所以在双链DNA分子 中，G、C碱基对占的比例越大，DNA分 子的稳定性越高。 2.在双链DNA分子中，互补碱基之和所占 比例在任意一条链及整个DNA分子中都 相等。 设在双链DNA分子中的一条链上A+T n%,因为A=T2,A=T,则A+T1=A2+T=n%。 所以A+T=A+A2+T1+T=(n%+n%)/2=n%。 简记为“配对的两碱基之和在单、双链 中所占比例相等”。 例1如图为DNA分子结构示意图，对该 图的描述正确的是() c:a 回：因 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.含腺嘌呤17%的DNA比含胞嘧啶15%的 DNA耐热性高 D.在DNA分子的一条单链中，相邻的碱基 是通过氢键连接的 答案：C 解析：图中①表示磷酸，②表示脱氧核糖， ③表示胞嘧啶。DNA分子中磷酸和脱氧核 糖交替连接，排列在外侧，构成DNA分子 的基本骨架，A错误；④中的①是胸腺嘧啶 脱氧核苷酸的磷酸基团，不属于胞嘧啶脱氧 核苷酸的磷酸基团，B错误；A与T之间有 两个氢键，C与G之间有三个氢键，含CJ G越多越稳定，C正确；DNA单链中相邻 碱基通过“一脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖一” 相连，D错误。 例2已知某DNA分子中，G和C之和占 全部碱基总数的35.8%，其中一条链上T和 C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%。 那么，在它的互补链中T和C分别占该链 碱基总数的() A.32.9%和17.1% B.31.3%和18.7% C.18.7%和31.3% D.17.1%和32.9% 答案：B 解析：DNA分子中配对的两碱基之和在单、 双链中所占比例相等，由双链DNA分子中 G+C=35.8%可知一条链中G1+C1=35.8%,它 的互补链中C2=G1=35.8%-17.1%=18.7%;由 双链DNA分子中G+C=35.8%,可推出双链 DNA分子中A+T=1-35.8%=64.2%,进一步 推知一条链上A1+T1=64.2%,它的互补链中 T2=A1=64.2%-32.9%=31.3%。 川知识点三制作DNA双螺旋结构模型！ 知识梳理 模型是人们为了某种特定目的而对认识对 象所做的一种简化的概括性的描述，这种描述 可以是 的，也可以是 的，包 括物理模型、 模型、数学模型等。 第3章基因的本质。 要点精析 例3在搭建DNA分子模型的实验中，若 有4种碱基塑料片共20个，其中4个C,6 个G,3个A,7个T,脱氧核糖和磷酸之间 的连接物20个，脱氧核糖塑料片40个，磷 酸塑料片100个，代表氢键的连接物若干， 脱氧核糖和碱基之间的连接物若干。下列叙 述正确的是（) A.能搭建出一个含10个碱基对的DNA分 子片段 B.能搭建出一个含20个碱基的脱氧核苷酸链 C.能搭建出45种不同的DNA分子模型 D.能搭建出20个脱氧核苷酸 答案：D 解析：在双链DNA中，碱基之间的配对遵 循碱基互补配对原则，即A一T、G一C,则 A一T有3对，G一C有4对。设能搭建的 DNA分子含有n个碱基对，2n个脱氧核苷 酸，共需2n个脱氧核糖与磷酸之间的连接 物，且每条链需要脱氧核糖和磷酸之间的连 接物的数目为(n-1)个，共需(n-1)x2个， 已知脱氧核糖和磷酸之间的连接物有20个， 则2n+2(n-1)≤20，n≤5，所以只能搭建出含 有5个碱基对、10个碱基的DNA分子片段， A、B错误；由于碱基对的种类受限，因此能 搭建出的DNA分子模型种类不到4种，C错 误；20个脱氧核苷酸需要20个碱基、20个磷 酸、20个脱氧核糖和磷酸之间的连接物、20 个脱氧核糖塑料片、20个脱氧核糖和碱基之 间的连接物，而题千中均符合要求，D正确。 例4如图为某同学制作的DNA双螺旋结 构模型，下列相关叙述正确的是（） 学(49 N 高中生物学必修2（人教版） a链 b链 A.a链从左向右的碱基排列顺序和b链从右 向左的碱基排列顺序相同 B.C代表氢键，碱基鸟嘌岭与腺嘌呤配对、 胸腺嘧啶与胞嘧啶配对 C.d处小球代表脱氧核糖，它和磷酸交替连 接构成DNA分子的基本骨架 D.该模型中两个游离的磷酸基团都与五碳 糖3'端的C原子相连 答案：C 解析：a链从左向右的碱基排列顺序和b链 从右向左的碱基排列顺序不相同，A错误； 图中的c可以连接碱基对，代表氢键，碱基 鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对，胸腺嘧 啶(T)与腺嘌呤(A)配对，B错误；d处 第3节D 核心素养 1.基于对DNA半保留复制机制的理解，进 一步形成结构与功能相适应的观念。（生 命观念) 2.阐明运用假说一演绎法进行科学探究的基 本思路。（科学探究） (50)学 小球代表脱氧核糖，它和磷酸交替连接，排 列在外侧，构成DNA分子的基本骨架，C 正确；DNA分子的两个游离的磷酸基团在 两条链的两端，都与五碳糖5'端的C原子 相连，D错误。 B变式训练 下列关于DNA结构模型构建的叙述， 错误的是() A.查哥夫提供的信息为模型的构建提供了 重要依据 B.根据DNA衍射图谱，沃森和克里克推算 出DNA分子呈螺旋结构 C.沃森和克里克在最初构建的双螺旋结构 中，认为磷酸和脱氧核糖排列在外部， 碱基排列在内部，且A与T配对，G与 C配对 D.DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连 接而成的 NA的复制 川知识点一对DNA分子复制的推测 知识梳理 1.推测者：沃森和克里克 沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构 的那篇著名的短文结尾处写道：“值得注意 的是，我们提出的这种碱基特异性配对的方 式，暗示着遗传物质进行复制的一种可能的 机制。”