2027届高三生物一轮复习课件 第25课时+DNA的结构、复制、基因的本质

该高中生物学高考复习课件聚焦“DNA的结构、复制及基因的本质”核心考点，依据高考评价体系梳理了DNA双螺旋结构、碱基计算、半保留复制实验等考查维度，通过分析近五年真题明确碱基互补配对计算（占比35%）、复制过程及实验证据（占比40%）等高频考点，归纳选择、填空等常考题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题融入+科学思维训练+探究实践指导”，如结合2024浙江选考真题解析DNA热稳定性易错点，通过“互补等”“不补倒”规律培养科学思维，以梅塞尔森-斯塔尔实验推导半保留复制结果强化探究实践。特设碱基计算三步法、复制实验结果分析模板，帮助学生掌握答题技巧，教师可据此精准定位学情，实现高效复习。

第25讲 DNA的结构、复制及基因的本质 2026高考一轮复习 DNA是怎样储存遗传信息的?又是怎样决定生物性状的? DNA的结构 基因的本质 DNA的复制 目 录 考点1 考点2 考点3 DNA 结构 特 点 两条单链反向平行、形成双螺旋结构 内侧:碱基通过氢键连接成碱基对 基因 外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接 复制 基本单位 结 构 C、H、O、N、P 4种脱氧核苷酸 组成元素 细胞分裂前的间期 : 时期 :过程 特点 边解旋边复制 特异性:有特定的碱基序列 稳定性:有独特而稳定的双螺旋结构 多样性:碱基对的排列顺序多种多样 半保留复制 重新螺旋 合成子链 解旋 条件 :原料 :模板 : 酶 :能量 DNA的两条链 解旋酶、DNA聚合酶等 ATP 游离的脱氧核苷酸 通常是有遗传效应的DNA片段 本质 思维导图 DNA的结构 考点1 考点梳理 从查哥夫处得知_ 考点1:DNA双螺旋结构模型的构建 沃森和克里克 沃森和克里克推算出 。 尝试构建模型:双螺旋、三螺旋 重新构建模型,让A与T,C与G配对,双螺旋模型构建成功 威尔金斯和富兰克林提供_ DNA的结构单位:4种脱氧核苷酸,分别含有 4种碱基 DNA衍射图谱 A、G、C、T A与T,G与C的量相等 1 构建者: 2 构建过程: DNA呈螺旋结构 考点2:DNA双螺旋结构 1.元素组成: C、H、O、N、P 脱氧核苷酸 脱氧 核糖 含氮碱基 磷酸 A G C T ①DNA初步水解产物是脱氧核苷酸(4种) ②DNA彻底水解产物是磷酸(1种)、脱氧核糖(1种)、碱基(4种)。 1 DNA的分子结构 腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 胸腺嘧啶 热门考点1:DNA的初步水解产物?彻底水解产物? 2.基本单位: 2条单链 反向平行 链 数: 方 向: O CH2 OH H 磷酸 基团 碱基 3′ 2′ H H 1′ 4′ 5′ H H 3′ 5′ 5′ 3′ 磷酸基团端称作5’-端 羟基(-OH)端称作3’-端 双螺旋结构 结 构: 考点2:DNA双螺旋结构 1 DNA的分子结构 1.DNA分子的一条单链中,相邻碱基通过 “ ”相连。 相邻核苷酸通过 相连。 2.互补链中相邻碱基通过 相连。 脱氧核糖和磷酸交替连接,构成基本骨架 碱 基 外 侧: 内 侧: 3′ 5′ 5′ 3′ 脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖 氢键 磷酸二酯键 热门考点2: 考点2:DNA双螺旋结构 1 DNA的分子结构 A与T配对,G与C配对 (碱基互补配对原则) 磷酸二酯键 3.一个双链DNA分子具有 游离的磷酸基团,环状DNA具有 游离的磷酸基团。 4.氢键的形成(是或否) 需要酶。 3′ 5′ 5′ 3′ 热门考点2: 1 DNA的分子结构 7.所有的脱氧核糖都连接着两个磷酸基团。( ) 2个 0个 否 ①解旋酶和能量②加热处理;③RNA聚合酶和能量 5.氢键的断裂需要什么条件? 6 碱基对比例越大,DNA热稳定性越高。 .G—C 磷酸二酯键 氢键 (断开) 限制性内切核酸酶/DNA酶 (形成) (断开) DNA聚合酶/DNA连接酶/逆转录酶 解旋酶/RNA聚合酶 考点2:DNA双螺旋结构 2 DNA的结构特点 3.碱基的特定的排列顺序,构成了DNA分子的_。 2.碱基的排列顺序千变万化,构成了DNA分子的_。 多样性 特异性 A G G T C T A G … T C C A G A T C … 4种 4种 4种 4种 4种 4种 4种 4种 … T A A T C G G C G G T C T A G C C A G A T C 4n 1.磷酸和脱氧核糖交替连接的方式不变;两条链间碱基互补配对的方式不变。双链结构不容易发生变异,这说明DNA分子结构具有 性。 稳定 例:若某DNA分子中有n个碱基对,则排列顺序有 种。 基因的本质 考点2 考点梳理 1.基因是通常是有遗传效应的DNA片段。 2.有些病毒的遗传物质是RNA,对于这些病毒而言,基因就是有遗传效应的RNA片段。 如何理解? 3 基因的本质 考点二、基因的本质 【拓展延伸】真、原核细胞基因的结构区别 考点二、基因的本质 染色体 DNA 基因 脱氧核苷酸 ①一条染色体含有_个DNA分子 ②染色体是DNA的_。 1个或2 主要载体 ①数量:每个DNA分子上含有_个基因 ②本质:基因通常是有_的DNA片段 多 遗传效应 ②基因中 代表遗传信息 脱氧核苷酸(碱基)的排列顺序 ①每个基因中含有许多脱氧核苷酸 考点3:染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系 呈线性排列 DNA结构的计算 考点3 考点梳理 A1 T2 T1 A2 G1 C2 C1 G2 DNA双链 1链 2链 A=T,C=G A+G = ?+? A+C = ?+? 在整个双链DNA中: T+C T+G = 推论1: 规律一:双链DNA分子中嘌呤总数=嘧啶总数, 例题2:某生物细胞DNA的碱基中,腺嘌呤的分子数占22%,那么,胞嘧啶的分子数占( ) A.11% B.22% C.28% D.44% C C=50%–22%=28% 任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半。 考点3:DNA碱基数目的相关计算规律 =1/2(A+G+T+C) 考点3:DNA碱基数目的相关计算规律 例题1:一个DNA分子有1000个碱基对,其中A=240个,该DNA分子中总共含有_个氢键。 2000个碱基 A=240 氢键数=240 2+760 3=2760 A+C= 1000 C= 760 1 氢键数目 碱基互补配对原则 (3个氢键) G C A T (2个氢键) 先算ATCG的数量,再算氢键 A1 T2 T1 A2 G1 C2 C1 G2 DNA双链 1链 2链 A2+C2+G2+T2 = A1+T1 A1+C1+G1+T1 T2+A2 = T+A A1 = T2,T1 = A2 在整个双链DNA中: A+C+G+T 例题3:某DNA中G+C占整个DNA碱基总数的56%,其中一条链上的G占该链碱基总数的21%,那么,对应的另一条互补链上的G占该链碱基总数的比例是( ) A.35% B.29% C.28% D.21% A 规律二: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, 简记为“补则等”。 考点3:DNA碱基数目的相关计算规律 + =2/8 A1+T1=_;G1+C1=_。 A2+T2 G2+C2 = A1+T1 C1+G1 A2+T2 = C2+G2 A+T C+G A1 T2 T1 A2 G1 C2 C1 G2 DNA双链 1链 2链 考点3:DNA碱基数目的相关计算规律 规律二: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, 简记为“补则等”。 考点一、DNA分子的结构 可知:A1=T2 , A2=T1,G1 = C2 , G2 =C1。 在DNA双链中: A = T , G = C A2+G2 T2+C2 A1+G1 T1+C1 = b 设 ,求 =? A+G T+C =? 1/b 1 针对训练3 某DNA双链中, 一条链中 则互补链中 的比值是 。 一条链中 则互补链中 的比值是 。 = A1+T1 C1+G1 0.4 = A1+C1 T1+G1 0.4 0.4 2.5 规律三:非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数,简记为“不补则倒” A1 T2 T1 A2 G1 C2 C1 G2 DNA双链 1链 2链 A2+T2 C2+G2 A2+C2 T2+G2 考点3:DNA碱基数目的相关计算规律 2.下图是DNA分子结构模式图,用文字填出1—10的名称 胸腺嘧啶(T) 胞嘧啶(C) 鸟嘌呤 (G) 腺嘌呤 (A) 脱氧核糖 磷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 碱基对 氢键 一条脱氧核苷酸链的片段 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. _ 1 2 3 4 5 6 7 8 10 9 G T C A 课堂练习:课本 p52 (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) ( ) (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) ( ) (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) ( ) 易错辨析 沃森和克里克以DNA衍射图谱为基础推算出DNA呈螺旋结构。 双链DNA中GC碱基对占比越高,DNA热变性温度越高。 在制作脱氧核苷酸时,需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基。 (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) ( ) (5)DNA每条链的5′端是羟基末端。(2021 辽宁卷,4C) ( ) (6)与RNA分子相比,DNA分子特有的碱基是U。(2017 浙江4月选考,6改编) ( ) 易错辨析 DNA每条链的5′端是磷酸基团末端,3′端是羟基(—OH)末端。 G、C之间形成3个氢键。 与RNA分子相比,DNA分子特有的碱基是T。 DNA的复制 考点4 考点梳理 1 作出假设 (2)全保留复制 子代DNA的双链都是新合成的 (1)半保留复制(沃森和克里克提出) 子代DNA的双链,一半是新的,一半是旧的 复制 一次 复制一次 考点1:DNA半保留复制的实验证据 保留指的是保留旧链 ①实验者: ②实验材料: ③实验方法 : 梅塞尔森和斯塔尔 大肠杆菌(繁殖快,20min一代) 同位素标记技术、 2 实验验证 密度梯度离心技术 梅塞尔森 斯塔尔 考点1:DNA半保留复制的实验证据 1.要通过实验“探究DNA复制是哪种方式?” 关键思路是什么? 2.肉眼看不见DNA,如何区分亲代和子代的DNA呢? 把子链和母链区别开,观察它在新DNA中出现的情况。 同位素标记法 3.该实验用什么元素做标记? 15N和14N 这两种同位素的相对原子质量不同 考点1:DNA半保留复制的实验证据 演示图例,我们为是什么能一眼看出来它是那种复制方式? 一个体系内DNA有放射性,能说明这个体系内的所有DNA都有放射性么 3 演绎推理 15N 14N 14N 14N 15N 14N P: F1: F2: 14N复制 (1)半保留复制 15N 15N (2)全保留复制 15N 15N 15N 15N 14N 14N 14N复制 14N复制 14N复制 14N 14N 15N 15N 画一画分别按照半保留复制、全保留复制的方式复制两次,DNA中15N和14N的分布情况 细胞再 分裂一次 转移到含14NH4Cl的培养液中 提出DNA离心 提出DNA离心 提出DNA离心 排除全保留复制 大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代 15N/15N-DNA 重带 14N/14N-DNA 轻带 15N/14N-DNA 中带 15N/14N-DNA 中带 15N 14N 14N 14N 15N 14N P: F1: F2: 15N 15N 实验步骤 预期结果 实验结论:DNA的复制是以半保留的方式进行的。 考点1:DNA半保留复制的实验证据 4 实验过程: 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。 (1)DNA复制的概念: (3)发生时期: (4)场所: 真核生物 细胞质:线粒体、叶绿体 细胞核(主要) 原核生物 拟核 (质粒) 细胞质 病毒: 宿主细胞 细胞分裂前的间期 考点2:DNA复制 (2)结果: 一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子 DNA聚合酶 解旋酶 复制分叉 子链 DNA模板链 DNA聚合酶 DNA模板链 子链 DNA (断开氢键) 4种脱氧核苷酸 一条母链和一条子链螺旋成为一个新的DNA分子 DNA聚合酶 碱基互补配对原则 解开后的每一条母链 游离的4种脱氧核苷酸 ③结果: ①能量: ②酶: ①模版: ②原料: ③酶: ④原则: ⑤方向: 子链的5'端 3'端 (形成磷酸二酯键) 断开氢键,解开双链 细胞提供能量 解旋酶 解旋 合成子链 重新螺旋 5′ 3′ 3′ 5′ 考点2:DNA的复制 (5)过程: 【[细胞秘事36] 准确率99.999999%,DNA复制到底多复杂?】 https://www.bilibili.com/video/BV155G9zdE4m/?share_source=copy_web&vd_source=5dd0e6a639ce2af45ae3fb86d3b216d6 ①原核生物和真核生物DNA复制的共同特点: 单起点双向复制(原核生物) 多起点双向复制(真核生物),提高复制效率。 ①边解旋边复制 (从过程上看) ②半保留复制 (从结果上看) 考点2:DNA的复制 (6)特点: ②不同点: 5' 3' 5' 3' (1)DNA分子独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板; (2)碱基互补配对原则,保证了复制能够准确地进行。 你认为DNA复制会百分之百准确吗?如果复制出现错误,可能会产生什么影响? 可能导致基因突变,引起生物体性状的改变。 将遗传信息从亲代传给子代,从而保持遗传信息的连续性。 (7)精确复制的原因: (8)复制的意义: 考点2:DNA的复制 【拓展延伸】DNA的半不连续复制 解旋方向 3 5 3 5 3 5 3 5 3 5 前导链 滞后链 1.如图为DNA分子复制的模型,请据图回答下列问题。 冈崎片段该怎么连接成完整的DNA链呢? DNA连接酶 连接DNA片段 形成磷酸二酯键 冈崎片段 a b 绿色部分代表什么 为什么DNA的复制需要RNA引物? ATCGCGATAGCGTAGCTGCGACCTAGC 5’ 3’ TAGCGCTATCGCATCGACGCTGGATCG 3’ 5’ GGAUCG 5’ AUCGCG 5’ RNA引物 RNA引物 TAGCGCTATCGCATCGACGCT 3’ ATAGCGTAGCTGCGACCTAGC 3’ DNA聚合酶特点:不能从头合成DNA,而只能延伸3’-端DNA链。 【拓展延伸】DNA复制的引物 引物:是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。 在细胞中为一段单链RNA; 在PCR中为一段人工合成的单链DNA 后随链合成过程中,先合成的小片段的引物被切除,切除引物留下的空隙由后合成的相邻片段继续延长来补充。各个片段由DNA连接酶将其连成一条完整的DNA子链。 ③切除引物后,子链会比母链短一截(如图中连续复制链),这就是端粒DNA在每次细胞分裂后缩短的原因,可由端粒酶延长。 DNA复制相关计算 亲代 1代 2代 3代 n代 (1)DNA分子数 ①子n代DNA分子总数为 个。 ②含15N的DNA分子数为 个。 ③含14N的DNA分子数为 个。 ④只含15N的DNA分子数为 个。 ⑤只含14N的DNA分子数为 个。 2n 2 0 2n-2 2n 取一个全部N被15N标记的DNA分子,转移到含14N的培养基中培养(复制)n代 1 DNA分子数 亲代 1代 2代 3代 n代 (2)脱氧核苷酸链数 ①子代DNA中脱氧核苷酸链数= 条。 ②亲代脱氧核苷酸链数= 条。 ③新合成的脱氧核苷酸链数= 条。 2 2n 2 =2n+1 2n+1-2 针对训练:有15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中复制3次, 则含15N的DNA分子占全部DNA分子的比例_,只含14N的DNA分子占全部DNA分子的比例_, 含15N的链占全部DNA分子单链的比例是 _。 1/4 1/8 2 脱氧核苷酸链数 DNA复制相关计算 取一个全部N被15N标记的DNA分子,转移到含14N的培养基中培养(复制)n代 3/4 (2)第1次复制需要 个该游离的脱氧核苷酸 第2次复制需要 个该游离的脱氧核苷酸 第n次复制需要 个该游离的脱氧核苷酸 取一个全部N被15N标记的DNA分子,转移到含14N的培养基中培养(复制)n代,若亲代DNA分子中含有腺嘌呤脱氧核苷酸m个。 3 消耗的脱氧核苷酸数 DNA复制相关计算 (1)复制1次需 个该游离的脱氧核苷酸 复制2次需 个该游离的脱氧核苷酸 复制n次需要 个该游离的脱氧核苷酸 m 3m m (2n-1) m 2m m 2n-1 最开始是1条,现在是2n条,多了多少条?怎么来的?消耗量多少游离的脱氧核苷酸? 上一代多少条,这一代多少条?多了多少条?怎么来的?有关DNA计算的2点“注意”(1)注意“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别,前者包括所有的复制,后者只包括第n次的复制。(2)DNA复制计算时看清题中所给出的碱基的单位是“对”还是“个”;所问的是“DNA分子数”还是“链数”,“含”还是“只含”。 1 有丝分裂中染色体标记问题 DNA复制与细胞中的染色体标记问题 取一个全部N被15N标记的DNA分子, 转移到含14N的培养基中培养(复制)2代 复制 . . 分裂1次 复制 复制 . . . . 分裂2次 分裂2次 培养一个细胞周期, 产生的子染色体都带有标记 培养2个细胞周期,产生的子染色体一半带有标记 2 减数分裂中染色体标记问题 DNA复制与细胞中的染色体标记问题 将含有15N的DNA转至含14N标记培养液中培养 复制 . . . . 减 . . . . 减 减 减数分裂产生的子染色体都带有标记 谢谢! 打造卓越,赢在起点 $