2027届高三生物一轮复习课件：第26课时　DNA的结构、复制和基因的本质

该高中生物学高考复习课件聚焦DNA的结构、复制和基因的本质核心考点，依据高考评价体系梳理了结构分析、碱基计算、半保留复制实验等考查维度，通过考点权重分析明确结构数量关系、复制过程分析等高频考点，归纳选择、非选择等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于高考真题训练与科学思维培养，如通过“双链DNA碱基计算”实例归纳A=T、C=G等规律，结合半保留复制实验分析培养探究实践能力。特设易错点警示和计算模型，帮助学生掌握答题技巧，教师可据此高效指导复习。

DNA的结构、复制和基因的本质 生物 大 一 轮 复 习 第26课时 必备知识 整合 1.DNA双螺旋结构模型的构建 (1)构建者：_____________。 (2)构建过程 沃森和克里克 T C 2.DNA的结构 C、H、O、N、P 4种脱氧核苷酸 磷酸 脱氧核糖 碱基 氢键 A与T 配对，G与C配对 归纳总结 DNA双螺旋结构的热考点 归纳总结 3.DNA中碱基数量的计算规律 2.一个DNA分子的碱基中，腺嘌呤占20%，那么在含有100个碱基对的DNA分子中，胞嘧啶应是_____ 1.某双链DNA分子的碱基中，鸟嘌呤占30%，则胸腺嘧啶为_____ 20% 60个 3.若DNA的一个单链中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？ 0.4 0.4 4.在DNA的一个单链中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？ 2.5 1 8 在双链DNA中，嘌岭之和等于嘧啶之和，即（A+G）/(C+T)=1 根据上述公式，可鉴定DNA是单链还是双链。 若（A+G）/(C+T)≠1,且A≠T、C≠G,则该DNA为单链； 在一个DNA分子中： 若(A+G)/(C+T)=1,且A=T、C=G,则该DNA为双链。 考向一　DNA的结构分析 1.DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中，为该模型构建提供主要依据的是 ①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验 ②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱 ③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等 ④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制 A.①② B.②③ C.③④ D.①④ √ 迁移应用 评价 2.λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化(如图)，该线性分子两端能够相连的主要原因是 A.单链序列脱氧核苷 酸数量相等 B.分子骨架同为脱氧核糖与磷酸 C.单链序列的碱基能够互补配对 D.自连环化后两条单链方向相同 √ 3.酵母菌的DNA中碱基A约占32%，关于酵母菌核酸的叙述错误的是 A.DNA复制后A约占32% B.DNA中C约占18% C.DNA中(A＋G)/(T＋C)＝1 D.RNA中U约占32% √ 4.基因的本质 基因通常是有____________________。有些病毒的遗传物质是RNA，对于这些病毒而言，基因就是_____________________。 遗传效应的DNA片段 有遗传效应的RNA片段 教材实例P57-58思考讨论1、3： 生物体内的DNA分子数目______基因数目， 生物体内所有基因的碱基总数______DNA分子的碱基总数。 小于 小于 这说明基因是DNA片段，基因不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将其分隔开的。 教材实例P57-58思考讨论2： 遗传效应： 能够指导相应蛋白质的合成、控制生物体的性状等 拓展延伸 真、原核细胞基因的结构 _____性 若DNA含有n个碱基对，则其可能有4n种碱基排列顺序 _____性 每个DNA分子都有特定的碱基排列顺序 5.DNA的结构特点 多样 特异 DNA的多样性和特异性与生物体多样性和特异性关系 （1）靠DNA碱基对之间的氢键维系两条链的偶联； （2）在DNA双螺旋结构中，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 稳定性 P51讨论2 思考：你认为基因是碱基对随机排列成的DNA片段吗？为什么？ 不是。基因的碱基序列都有特定的排列顺序 P59拓展应用 1. 在严查偷猎野生动物的行动中，执法部门发现某餐馆出售的一种烤肉比较可疑，餐馆工作人员说是“山羊肉”，经实验室检验，执法部门确定这种“山羊肉”来自国家二级保护动物斑羚。你认为执法部门最可能采取哪种检测方法？为什么？ 最可能采取DNA鉴定的方法。因为每种生物的DNA具有特异性，只有将“山羊”的DNA与斑羚的DNA进行比对，才能确定这种“山羊肉”是否来自国家二级保护动物斑羚。 16 2. 我国一些城市在交通路口启用了人脸识别技术，针对行人和非机动车闯红灯等违规行为进行抓拍。这种技术应用的前提是每个人都具有独一无二的面孔。为什么人群中没有一模一样的两个人呢？请你从生物学的角度评述人脸识别技术的可行性。 人脸识别技术的前提是每个人都有独特的面部特征，而这些都是由基因决定的，这说明了每个人基因的特异性；每个人的基因都有区别，又反映了人的基因的多样性。 17 P62页非选择题2 （1）不同。这表明不同生物的DNA中脱氧核苷酸的组成不同，说明DNA的碱基排列顺序具有多样性。 P62页非选择题2 这是因为不同生物在漫长的进化过程中，形成了每种生物特有的DNA碱基序列。 （2）同种生物不同器官细胞的DNA中脱氧核苷酸的比例基本相同，这说明同种生物DNA的碱基组成具有一致性。这是因为同种生物不同器官的细胞中，DNA的碱基序列是相同的。 不同生物的A、T之和与G、C之和的比值不一致，这说明不同生物DNA的碱基组成不同，表明每种生物的DNA具有特异性；生物种类很多，DNA也都不同，这又体现了DNA的多样性。 P62页非选择题2 （3）说明生物是由共同祖先进化而来的。 6.基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸的关系 染色体 线性 遗传信息 (1)沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式 (　　) 判断正误 × (2)某同学欲制作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(　　) × (3)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(　　) × (4)DNA每条链的5′端是羟基末端(　　) × (5)双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳定的直径 (　　) √ (6)某病毒具有蛋白质外壳，其遗传物质的碱基含量如下所示：A占比31.2%，C占比20.8%，G占比28.0%，U占比20.0%，则该病毒复制合成的互补链中G＋C含量为51.2%(　　) × 必备知识 整合 1.DNA半保留复制的实验证据(假说—演绎法) 同位素标记 补: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 2.DNA的复制 (1)概念、时间、场所 间期 线粒 体 叶绿体 (2)过程(特点：_____________；半保留复制) (3)结果：一个DNA分子形成了两个________的DNA分子。 边解旋边复制 解旋 脱 氧核苷酸 DNA聚合酶 碱基互补配对 完全相同 (4)DNA准确复制 双螺旋 碱基互补配对 遗传信息 遗传信息 体内DNA复制过程 解旋酶 DNA聚合酶 DNA聚合酶的特点：在已有核苷酸链的3′端添加单个核苷酸。据此推测，DNA复制还需要提供什么样的条件？ 5’端 3’端 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。 在细胞中是一段与模板DNA互补配对的短链RNA，PCR中的引物是DNA 2.半不连续复制 (1)据图可知，连续复制链(前导链)延伸方向与解旋方向_____，不连续复制链(后随链)延伸方向与解旋方向_____。 相同 相反 (2)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_________酶将其连成一条完整的DNA子链。 DNA连接 思考：前导链和后随链复制需要的引物数量相同吗？ (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。 3.双向复制：绝大多数DNA采取双向复制，少数DNA单向复制 (复制原点） （2025湖北）某种昆虫病毒的遗传物质为双链环状DNA.该病毒具有包膜结构，包膜上的蛋白A与宿主细胞膜上的受体结合后，两者的膜发生融合，从而使病毒DNA进入细胞内进行自我复制。回答下列问题： 该病毒DNA能在宿主细胞中自我复制，却无法在大肠杆菌中复制。为解决这一问题，可在该病毒的DNA中插入_______________________序列，以实现利用大肠杆菌扩增该病毒DNA的目的。 大肠杆菌的复制原点 4.真核生物染色体DNA的复制特点 多 双 果蝇的DNA有多个复制起点，可在一个时间段内从不同的起点进行DNA复制，由此加快整个DNA分子的复制进程，为细胞分裂做好物质准备。 3.“图解法”分析DNA复制的相关计算 (1)将DNA被15N标记的大肠杆菌放在含有14N的培养液中繁殖n代，则： ①子代DNA共____个 2n 含15N的DNA分子：__个 只含15N的DNA分子：__个 含14N的DNA分子：____个 只含14N的DNA分子：_______个 2 0 2n (2n－2) ②脱氧核苷酸链共______条 含15N的脱氧核苷酸链：____条 含14N的脱氧核苷酸链：_________条 2n＋1 2 (2n＋1－2) (2)DNA分子复制过程中消耗的脱氧核苷酸数 ①若亲代的DNA分子中含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为__________。 ②第n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为________。 m·(2n－1) m·2n－1 (1)DNA分子复制时，子链的合成过程不需要引物参与 (　　) 判断正误 × (2)DNA聚合酶的作用是打开DNA双链(　　) × (3)DNA半保留复制是以DNA双螺旋结构模型为理论基础(　　) √ 5.将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上，置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像，①和②表示新合成的单链，①的5′端指向解旋方向，丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象，但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则，下列说法错误的是 A.据图分析，①和②延伸时均存在暂停现象 B.甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等 C.丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等 D.②延伸方向为5′端至3′端，其模板链3′端指向解旋方向 √ 6.含有100个碱基对的一个DNA分子片段，其中一条链的A＋T占40%，它的互补链中G与T分别占22%和18%，如果连续复制2 次，则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为 A.240个 B.180个 C.114个 D.90个 √ 补：在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP（d表示脱氧）上三个磷酸基团所处的位置（A-Pα~Pβ~Pγ或dA-Pα~Pβ~Pγ）。回答下列问题； （1）某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的        （填“α”、“β”或γ”）位上。 （2）若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的      （填“α”、“β”或γ”）位上。 （3）将一个带有某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体（n个）并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n,原因是： 一个含有32P 标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记 γ  α $