2027届高考生物人教版一轮复习课件 DNA分子结构和与半保留复制专题复习

该高中生物学高考复习课件聚焦“DNA分子的结构与半保留复制”专题，依据高考评价体系梳理了DNA结构特点、复制过程及相关计算三大核心考点，通过近三年四川、湖北等卷考情分析，明确了结构与复制题型占比超60%的高频考点分布，归纳了选择与非选择的常考题型。 课件亮点在于“真题演练+核心素养培养”的备考策略，如以梅塞尔森-斯塔尔实验为载体，运用假说-演绎法探究复制方式，结合“图解法”突破半保留复制计算模型，培养科学思维与科学探究素养。特设碱基计算规律总结和易错点警示，帮助学生掌握答题技巧，教师可据此系统开展针对性复习，提升备考效率。

DNA分子的结构与半 保留复制专题复习 讲师：xxx 2 考情解码·考点定标 考点要求 考查形式 2025年 2024年 2023年 DNA分子的 结构与特点 选择题 非选择题 四川卷T7,3分 湖北卷T14,2分 北京卷T2,2分 河北卷T6,2分 DNA分子 复制的过程 选择题 非选择题 北京卷T5,2分 浙江6月卷T9，2分 辽宁卷T18,3分 基因的结构 及功能 选择题 非选择题 \ 北京卷T6,2分 重庆卷T5,3分 3 考情解码·考点定标 考情分析 1.从命题题型和内容上看，试题以选择题为主，考查频率较高。其考查形式灵活，从基础选择题到解答题均有涉及。主要从以下几方面考查：DNA的双螺旋结构模型、DNA分子结构特点及计算、DNA半保留复制的实验、DNA复制的过程及计算等 2.从命题思路上看，从以下几个方面进行考查 (1)结合基因表达的相关过程考查DNA的结构和DNA复制的过程。 (2)利用科技前沿或特殊现象为载体，考查学生运用DNA的结构、本质和复制过程等知识去分析和解决新问题。 复习目标 1.构建DNA双螺旋结构模型，阐明DNA作为遗传物质所具有的结构特点，阐明DNA通过复制传递遗传信息。(生命观念) 2.掌握DNA复制过程及DNA复制过程中相关数量的计算，提高逻辑分析和计算能力。 (科学思维) 3.运用假说—演绎法探究DNA的复制方式。(科学探究) 4 DNA的结构 DNA的结构与复制 DNA的结构与复制 DNA双螺旋结构模型的构建 DNA的结构 构建者 构建过程 元素组成 小分子 单体 平面结构 空间结构 结构特点 稳定性 多样性 特异性 DNA中的碱基数量的计算规律 必记公式 解题方法 DNA复制 对DNA复制的推测 DNA半保留复制的实验证据 实验者 实验材料 实验方法 实验原理 实验过程和结论 DNA的复制 概念、时间、场所 过程 结果 特点 意义 复制方向和复制起点等问题 DNA复制相关计算 细胞分裂过程中的同位素标记问题 任务一：重温课本 构建体系 5 问题串一：根据DNA分子结构图像分析回答下列问题： （1）图中④能表示胞嘧啶脱氧核苷酸吗？ 不能。①磷酸基团属于胸腺嘧啶脱氧核苷酸。 （2）图中的碱基如何连接？一条链 上的脱氧核苷酸如何连接？ 两条链之间的碱基通过 连接成碱基对，而同一条链上碱基之间是通过 相连的;一条链上的脱氧核苷酸之间通过 连接。 氢键 脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖 磷酸二酯键 任务二：延伸探究 激发思维 (3)解旋酶作用于图中哪个部位？DNA聚合酶作用于图中哪个部位？ 　解旋酶作用于⑨，DNA聚合酶作用于⑩。 （4）1个双链DNA含有几个游离的磷酸基团？ 2个，环状DNA（线粒体、叶绿体、原核生物）不存在游离磷酸基团 (5)一个磷酸基团可以连接几个脱氧核糖？ 1个或2个 任务二：延伸探究 激发思维 DNA分子结构中的“键”：磷酸二酯键和氢键 如图为 双螺旋结构的简化形式,其中①是 ,②是 。 磷酸二酯键 氢键 碱基互补配对 解旋酶、RNA聚合酶和高温 碱基对中的氢键 形成 断开 磷酸二酯键 形成 断开 DNA聚合酶、DNA连接酶 限制酶、DNA酶 拓展延伸 氢键不是化学键 3.DNA只有4种脱氧核苷酸，能够储存足够量遗传信息的原因是_______。 构成DNA的4种脱氧核苷酸的数目成千上万，脱氧核苷酸的排列顺序千差万别 问题串二：结合DNA分子的特性思考并讨论下列问题 1.若一个双链DNA分子含有100个碱基对，则其可能的碱基对排列顺序有_____种。 2.若一个双链DNA分子含有100个碱基对，其中一条链上A:G:T:C=1:2:3:4,则其可能的碱基对排列顺序有 (填“大于”小于””等于“）4100种。 4100 小于 任务二：延伸探究 激发思维 4.DNA指纹技术主要利用了DNA分子具有 的特点。组成DNA分子的基本组成单位只有4种，受害者和怀疑对象的DNA都不一样，这是因为: 特异性 组成受害者和怀疑对象DNA的脱氧核苷酸的数目和排列顺序不同 根据碱基互补配对原则可知， A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1 （1） A1＋A2＝________；G1＋G2＝________。即：双链中A＝__，G＝__， A＋G＝______＝______＝______＝__________________。 T1＋T2 C1＋C2 T C T＋C A＋C T＋G 1/2(A＋G＋T＋C) 规律一：双链DNA分子中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半。 习题.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% 问题串三：DNA分子的相关计算 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”。 （2）A1＋T1＝__________；G1＋C1＝__________。 A2＋T2 G2＋C2 = A1+T1 N1 A2+T2 = N2 A+T N = C1+G1 N1 C2+G2 = N2 C+G N 习题.某DNA中A+T占整个DNA碱基总数的44%，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 习题 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 。 即两者的关系是_____________。 T1+G1 = m A1+C1 T2+G2 A2+C2 m 1 互为倒数 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” = （3）若 ， 则 = A+T C+G 0.4 = A+C T+G 0.4 0.4 2.5 （4）若 ， 则 N1 = a A1 N2 A2 规律四：某种碱基在双链中所占的比例等于它在每一条单链中所占比例和的一半。 =b N = A a+b 2 （5）氢键数目 1000个碱基对共有2000个碱基 A=240 氢键数=240X2+760X3=2760 G+C= 1520 A+T= 480 T=240 G=C= 760 习题.一个DNA分子有1000个碱基对，其中A=240个，该DNA分子中含有_____个氢键。 “图解法”分析DNA复制相关计算 问题串四 DNA的复制及相关计算 DNA分子的复制方式为半保留复制，一个DNA分子复制n次，则： 1.DNA分子数： ①子代DNA分子数＝ 个。 ②含有亲代DNA链的子代DNA分子数＝ 个。③不含亲代DNA链的子代DNA分子数＝ 。 2.脱氧核苷酸链数： ①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数＝ 。 亲代 1代 2代 n代 15N标记 14N标记 亲代DNA标记，原料未标记 注意：仅含亲代DNA链的DNA分子数为0 2n 2 个 (2n－2) 2n＋1 条 任务二：延伸探究 激发思维 DNA分子的复制方式为半保留复制，一个DNA分子复制n次，则： 亲代 1代 2代 n代 15N标记 14N标记 亲代DNA标记，原料未标记 2.脱氧核苷酸链数： ②亲代脱氧核苷酸链数＝ 条。 ③新合成的脱氧核苷酸链数＝(2n＋1－2)条。 3.消耗的脱氧核苷酸数： ①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为 个。 2 m×(2n－1) 任务二：延伸探究 激发思维 DNA分子的复制方式为半保留复制，一个DNA分子复制n次，则： 3.消耗的脱氧核苷酸数： ②一个DNA分子复制n次后，得到的DNA分子数为2n个，复制(n－1)次后得到的DNA分子数为2n－1个，第n次复制增加的DNA分子数为2n－2n－1＝2n－1个，需要消耗的该脱氧核苷酸数为 个。 亲代 1代 2代 n代 15N标记 14N标记 亲代DNA标记，原料未标记 m·2n－1 任务二：延伸探究 激发思维 考向1 探究DNA复制的方式 例1. 科学家将15N标记的大肠杆菌置于含14NH4Cl的培养基中培养，提取DNA进行离心处理，结果如图所示，已知15N / 15N -DNA离心后为重带， 15N / 14N -DNA离心后为中带，14N/14N-DNA离心后为轻带。据图分析，出现图中结果的大肠杆菌在含14NH4Cl的培养基中培养了（    ） A．一代 B．二代 C．三代 D．四代 将15N标记的大肠杆菌置于以14NH4Cl的培养基中培养，若培养两代，则一半为15N /14N-DNA（中带），另一半为14N/14N-DNA（轻带） B 任务三：真题演练 素养提升 考向1 探究DNA复制的方式 【变式训练1·变载体】如图为科学家设计的DNA合成的同位素示踪实验，利用大肠杆菌来探究DNA的复制过程，下列说法正确的是（　　） 大肠杆菌细胞内没有染色体 A A．本实验科学家探究DNA复制方式用到了假说-演绎法 B．从获得试管①到试管③，细胞内的染色体复制了两次 C．用噬菌体代替大肠杆菌进行实验，提取DNA更方便 D．试管③中含有14N的DNA占3/4 噬菌体是病毒，不能在培养液中繁殖 试管③中含有14N的DNA占100% 任务三：真题演练 素养提升 考向1 探究DNA复制的方式 【变式训练2·变考法】科学工作者关于DNA复制方式曾提出过两种假说：半保留复制和全保留复制，两种假说的复制过程如图甲所示。1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，设计了一个巧妙的实验（图乙）来验证DNA的复制方式。下列叙述错误的是（ ） 15N不具有放射性，该实验用到的技术是同位素标记技术和密度梯度离心技术 A A．该实验用到的实验技术是放射性同位素标记技术和密度梯度离心技术 B．DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 C．图乙中最早可根据(b)的离心结果确定DNA的复制方式不为全保留复制 D．亲代大肠杆菌繁殖3代后，实验结果轻带和中带中DNA数量之比为3∶1 任务三：真题演练 素养提升 考向2 DNA复制的过程 例2.下图为某DNA复制部分图解，DNA单链结合蛋白是一种与DNA单链区域结合的蛋白质，rep蛋白具有解旋功能。下列叙述错误的是（    ） A．正在合成的两条子链从5'端—3'端的方向进行延伸 B．rep蛋白的作用是破坏A与G、C与T之间的氢键 C．据图可知DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程 D．推测DNA单链结合蛋白可防止两条互补母链再次结合 B rep蛋白解开DNA的双链，所以作用是破坏A与T、C与G之间的氢键 任务三：真题演练 素养提升 考向2 DNA复制的过程 【变式训练1·变载体】大肠杆菌的局部DNA复制过程如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．A酶能够催化氢键和磷酸二酯键的形成 B．图示过程发生在大肠杆菌的细胞核中 C．复制起始位点处的 A—T 碱基对含量丰富有利于 B 酶解旋 D．两条子链延伸的方向与 B 酶移动的方向相同 C A酶是DNA聚合酶，它的作用是催化磷酸二酯键的形成 大肠杆菌是原核生物，其DNA复制发生在拟核区域 两条子链延伸的方向与B酶移动的方向不完全相同 任务三：真题演练 素养提升 考向2 DNA复制的过程 【变式训练2·变考法】某DNA半保留复制过程的部分示意图如图所示，非复制区与复制区的相接区域会形成Y字形结构，被称为复制叉。下列叙述正确的是（　　） C 前导链、滞后链都是脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接形成 A．图中前导链是由脱氧核苷酸通过氢键连接而成的 B．两条新形成的子链彼此通过碱基互补配对形成新的DNA分子 C．图中DNA经过2次复制后，新合成的单链占总单链数的3/4 D．前导链、滞后链的复制过程中参与的酶不同，导致2条链的延伸方向不同 C DNA的复制方式是半保留复制，新形成的子链和一条母链通过碱基互补配对形成新的DNA分子 复制过程中都有DNA聚合酶的参与，同时两条链的延伸方向都是从5′→3′ 任务三：真题演练 素养提升 小结：通过本节课的学习我们进一步掌握了DNA作为遗传物质所具有的结构特点，DNA通过复制传递遗传信息。以及运用假说—演绎法探究DNA的复制方式和DNA复制过程及DNA复制过程中相关数量的计算。 课后作业： 1. 基础作业：梳理本节课知识框架，熟记碱基计算、复制计算全套公式模型； 2. 提升作业：完成PPT所有例题与变式训练错题复盘，整理题型解题思路； 3. 拓展作业：归纳DNA结构与复制所有易错细节，重点突破质粒复制、同位素标记综合题型。 Lavf59.16.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v1.0.8 $