一轮复习 人教版　DNA的结构　DNA的复制　（69张） 课件

1、第2讲DNA的结构DNA的复制基因通常是有遗传效应的DNA片段课标考情知考向课标要求1概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA上2概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息3概述DNA分子通过半保留方式进行复制核心素养提考能生命观念DNA的结构决定其功能科学思维制作DNA分子双螺旋结构模型阐明DNA复制过程科学探究探究DNA的半保留复制自 主 学 习 巩 固 基 础自主学习知识点一DNA分子的结构1DNA双螺旋模型构建者：沃森和克里克2DNA的分子组成【答案】脱氧核苷酸磷酸脱氧核糖双螺旋结构碱基

2、对233DNA分子的结构特点(1)_性：如n个碱基对构成的DNA具有4n种碱基对排列顺序。(2)_性：如每个DNA分子都有其特定的碱基排列顺序。(3)_性：如两条主链磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变，碱基对构成方式不变等。多样特异稳定自主检测1思考判断(1)分子大小相同、碱基含量相同的脱氧核苷酸分子所携带的遗传信息一定相同。()(2)双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的。()(3)DNA分子的多样性和特异性主要与它的空间结构密切相关。()(4)人体内控制珠蛋白的基因由1 700个碱基对组成，其碱基对可能的排列方式有41 700种。()(5)磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基

3、本骨架。()【答案】(1)(2)(3)(4)(5)2深挖教材沃森和克里克在构建模型过程中，利用他人的经验和成果有：组成DNA分子的单位是_；DNA分子是由含_种碱基的_构成的；英国科学家威尔金斯和富兰克林提供的_；奥地利著名生物化学家_的研究成果：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。【答案】提示：脱氧核苷酸4脱氧核苷酸长链DNA的X射线衍射图谱查哥夫3热图导析：分析DNA分子结构图像(1)一个双链DNA分子片段中有几个游离的磷酸基团，位置如何？_。(2)图中能表示胞嘧啶脱氧核苷酸吗？_。(3)图中碱基之间是如何连接的？一条链上的脱氧

4、核苷酸之间又是如何连接的？_。(4)解旋酶作用于图中哪个部位？限制性内切核酸酶和DNA连接酶作用于图中哪个部位？_。(5)DNA初步水解的产物和彻底水解的产物分别是什么？_。(6)若某双链DNA分子含有200个碱基，一条链上 ATGC1234，则该DNA分子碱基排列方式共有4100种，对吗？_。【答案】(1)提示： 2个，分别位于DNA分子的两端(2)提示：不能。表示的磷酸不属于胞嘧啶脱氧核酸(3)提示：双链DNA中，反向平行的两条链之间的碱基通过氢键连接成碱基对，而同一条链上碱基之间是通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”相连的；一条链上的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接(4)提示：解旋酶作用于，限制

5、性内切核酸酶和DNA连接酶作用于(5)提示：初步水解的产物是4种脱氧核苷酸，彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基(6)提示：错。具体到一个DNA分子且比例固定，其中的碱基排列方式少于4100种自主学习知识点二DNA的复制【答案】间期间期半保留复制【答案】能量解旋两条螺旋的双链母链脱氧核苷酸DNA聚合酶碱基互补配对模板链双螺旋结构DNA分子的复制的“二、二、三、四”自主检测1思考判断(1)DNA分子全部解旋后才开始进行DNA复制。()(2)在人体内，成熟的红细胞、浆细胞中不发生DNA的复制。()(3)DNA必须在DNA酶的作用下才能连接形成子链。()(4)DNA复制遵循碱基互补配对原则，

6、新合成的两条子链形成新的DNA双链。()(5)DNA聚合酶催化两个游离的脱氧核苷酸之间的连接。()【答案】(1)(2)(3)(4)(5)2热图导析：分析DNA复制过程(1)图示中的解旋酶和DNA聚合酶各有什么作用？_。(2)蛙的红细胞和哺乳动物成熟的红细胞，是否都能进行图示过程呢？_。(3)如图所示DNA复制过程若发生在细胞核内，形成的两个子DNA位置如何？其上面对应片段中基因是否相同？两个子DNA将于何时分开？_。(4)现将含15N的大肠杆菌转移到氮源为14N的培养基中，再连续繁殖两代(和)，用密度梯度离心法分离，不同相对分子质量的DNA分子将分布在试管中的不同位置上。请预测并绘出若DNA的

7、复制方式为右图所示的全保留方式或分散方式复制时，连续繁殖两代(和)的实验结果中各带的分布图像(重带、中带和轻带)。【答案】(1)提示：前者使氢键打开，DNA双链解旋；后者催化形成磷酸二酯键，从而形成新的子链(2)提示：蛙的红细胞进行无丝分裂，可进行DNA分子的复制；哺乳动物成熟的红细胞已丧失细胞核，也无各种细胞器，不能进行DNA分子的复制(3)提示：染色体复制后形成两条姐妹染色单体，刚复制产生的两个子DNA分子分别位于两条姐妹染色单体上，由着丝粒相连；其对应片段所含基因在无基因突变等特殊变异情况下应完全相同；两个子DNA分子将于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝粒分裂时，随两条姐妹染色单体的

8、分离而分开，分别进入两个子细胞中(4)提示：自主学习知识点三基因通常是有遗传效应的DNA片段【答案】遗传效应线特定脱氧核苷酸序列1个或2个多4重 难 探 究 素 养 达 标DNA分子的结构及相关计算1两种DNA结构模型解读深度讲解(1)由图1可解读以下信息。(2)图2是图1的简化形式，其中是磷酸二酯键，是氢键。解旋酶作用于部位，限制性内切核酸酶和DNA连接酶作用于部位。DNA分子结构的三点提醒(1)DNA在DNA酶作用下能够水解生成4种脱氧核苷酸；脱氧核苷酸彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。(2)相邻的碱基在DNA分子的一条单链中通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”相连接，在DNA的双链之间

9、通过“氢键”相连接。(3)不是所有的脱氧核糖都连接着2个磷酸基团，2条链各有一个3端的脱氧核糖连接着一个磷酸基团；DNA分子链的方向是从磷酸基团到脱氧核糖，2条链反向平行。(一)DNA分子的结构(素养目标：生命观念)1如图表示双链DNA分子的结构，有关叙述正确的是()考向预测A表示胸腺嘧啶脱氧核苷酸B每个磷酸均连接着2个脱氧核糖CDNA复制时，解旋酶断裂的是处的化学键D碱基C和G的比例越大，该DNA片段热稳定性越高【答案】D【解析】由一个脱氧核苷酸的脱氧核糖、胸腺嘧啶与另一个脱氧核苷酸的磷酸构成，不能表示胸腺嘧啶脱氧核苷酸，A错误；位于每条链首端的磷酸只连接着一个脱氧核糖，B错误；DNA复制时

10、，解旋酶断裂的是处的氢键，C错误。“三看法”判断DNA分子结构的正误(二)DNA分子中有关碱基含量的分析与计算(素养目标：科学思维)2下列有关双链DNA结构的描述，正确的是()A环状质粒DNA分子中，每条链上的脱氧核糖均与两个磷酸基团相连BDNA每条链上的2个相邻碱基通过氢键相连，A含量越多，DNA结构越稳定C一个核DNA分子中，一条链上ATCG1234，则另一条链上ATCG4321D已知某核DNA分子一条链中，腺嘌呤占该链的24%，则其互补链中腺嘌呤占该链的26%【答案】A【解析】环状质粒 DNA分子首尾相接，每条链上的脱氧核糖均与两个磷酸基团相连，A正确；DNA每条链上的两个相邻碱基通过“

11、脱氧核糖磷酸脱氧核糖”相连，双链DNA中配对的G与C之间存在三个氢键，A与T之间存在两个氢键，故DNA分子中GC碱基对所占比例越大，氢键越多，结构越稳定，B错误；依据碱基互补配对原则，一个双链DNA分子中一条链上的A与另一条链上的T数目相等，G与C之间的数量关系也是如此，则一个双链DNA一条链上ATCG1234，另一条链上TAGC1234，即ATCG2143, C错误；双链DNA分子一条链上的腺嘌呤含量与其互补链上的胸腺嘧啶含量相等，而这条链上胸腺嘧啶含量未知，故无法确定其互补链中腺嘌呤含量，D错误。DNA的复制1DNA分子复制的图示解读(1)研究DNA复制的常用方法：同位素标记法和离心法，常

12、用的标记元素为3H、15N、32P，通过离心后标记元素出现在试管中不同的位置。深度讲解(2)DNA复制的准确性。一般情况下，DNA的双螺旋结构和碱基互补配对原则能使DNA准确地进行复制。特殊情况下，在外界因素和生物内部因素的作用下，可能造成碱基配对发生差错，引起基因突变。(3)影响DNA复制的外界条件。2DNA分子连续复制两次的图像及解读3DNA分子复制方式的有关计算DNA分子复制为半保留复制，若将一个全部N原子被15N标记的DNA转移到含14N的培养基中培养(复制)若干代，其结果分析如下：(1)子代DNA分子数：2n个。无论复制多少次，含15N的DNA分子始终是2个。含14N的DNA分子有2

13、n个，只含14N的有(2n2)个，解题时应看准是“含”还是“只含”。(2)子代DNA分子的总链数：2n22n1条。无论复制多少次，含15N的链始终是2条。解题时应看准是“DNA分子数”还是“链数”。含14N的链数是(2n12)条。(3)消耗的脱氧核苷酸数。若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸为m(2n1)个。若进行第n次复制，则需消耗游离的该脱氧核苷酸数为m2n1个。(一)DNA复制的过程、条件和特点(素养目标：生命观念)1如图所示为DNA复制的较为详细的图解，据图分析下列相关叙述错误的是 ()考向预测A仅在解旋酶和DNA聚合酶的催化下，DNA复制

14、不能顺利进行B在DNA复制的过程中，可能会出现尿嘧啶与腺嘌呤互补配对现象C图示DNA复制的特点有边解旋边复制以及半保留复制等D复制完成后，前导链和随后链所在单链碱基排列顺序相同【答案】D【解析】从图示信息可知，DNA复制需要拓扑异构酶、解旋酶、引物合成酶、聚合酶、聚合酶等多种酶的催化，A正确；在DNA复制过程中，RNA引物能与模板链互补形成杂交链，该杂交链中可能含有碱基对AU，B正确；从图中信息可知，DNA复制的特点有边解旋边复制和半保留复制等，C正确；从图中信息可知，前导链和随后链都是新合成的子链，而两条子链上的碱基是互补的，D错误。知识点(二)与DNA复制相关的碱基数量计算(素养目标：科学

15、思维)2(2021年广东深圳明德实验学校阶段性考试)用15N标记的一个DNA分子，其中G碱基有100个。先将该DNA分子置于14N培养基中培养，复制一次后，再转入15N培养基中培养复制一次。下列对2次复制后结果的叙述，错误的是()深度讲解A含15N的脱氧核糖核酸占100%B含14N的脱氧核糖核酸链占25%C2次复制共需要G碱基300个D离心处理后，轻密度带占1/2【答案】D【解析】将含15N的DNA分子放入14N培养基培养复制一次后，每个DNA分子一条链为15N链，一条链为14N链，接着放入15N培养基中培养复制一次后，共有4个DNA分子，其中2个全为15N的DNA，另外2个为一条链含15N、

16、一条链含14N的DNA分子，即含14N的脱氧核糖核酸链占25%，A、B正确；复制两次所需的G碱基数(221)100300(个)，C正确；离心处理后，只有重带和中带，没有轻密度带，D错误。3果蝇的体细胞含有8条染色体。现有一个果蝇体细胞，它的每条染色体的DNA双链都被32P标记。如果把该细胞放在不含32P的培养基中培养，使其连续分裂，那么将会在第几次细胞分裂中出现每个细胞的中期和后期都有8条染色体被32P标记()A第1次B第2次C第3次D第4次【答案】B【解析】由于被标记的是DNA分子的双链，所以本题关键是要弄清染色体上DNA的变化，由于DNA的复制是半保留复制，所以在第一次有丝分裂结束后果蝇的

17、体细胞中均含有8条染色体、8个DNA，每个DNA的2条链中均含1条标记链和1条非标记链。在第二次有丝分裂时，间期复制完成时会有16个DNA，但是这16个DNA中，有8个DNA均是含1条标记链和1条非标记链，另外8个DNA均含非标记链；中期由于着丝粒没有分裂，所以每条染色体上有2个DNA，一个DNA含1条标记链和1条非标记链，另一个只含非标记链，所以在中期会有8条染色体有标记；后期着丝粒分裂，每条染色体上的DNA随着姐妹染色单体的分开而分开，在后期形成16条染色体，其中只有8条含有标记，这8条染色体中的DNA含1条标记链和1条非标记链。利用模型分析子细胞中染色体标记情况(三)DNA半保留复制的实

18、验证据(素养目标：科学思维)4(2021年广东韶关综合测试)把DNA分子均为15NDNA的大肠杆菌，转移到含14N的培养基上，连续培养三代，并将每一代的大肠杆菌DNA提纯后进行梯度离心，测定其密度及条带的比例，部分结果如下，世代DNA浮力密度/(g/mL)亲代1.742子代1.717子代_，(1/2) 1.710子代_，_据此推测、处的数值分别是()A(1/2) 1.742(1/4) 1.710(3/4) 0.86B(1/2) 1.717(1/4) 1.717(3/4) 1.710C(1/2) 1.717(1/8) 1.717(7/8) 0.86D(1/2) 1.717(1/8) 1.717(

19、7/8) 1.710【答案】B【解析】每一代大肠杆菌DNA提纯后进行梯度离心，含14N14N的DNA分子密度最小，含15N15N的DNA分子密度最大，含15N14N的DNA分子密度居中。亲代为含15N15N的DNA分子，密度最大，由题可知密度为1.742 g/mL。子一代，有2个DNA，全部为含15N14N的杂合DNA，由题可知密度为1.717 g/mL。子二代有4个DNA分子，其中2个是含15N14N的DNA,2个是含14N14N的纯合DNA，离心后形成两个带，密度分别是1.717 g/mL(比例1/2)和1.710 g/mL(比例1/2)；子三代有8个DNA分子，其中2个是含15N14N的

20、杂合DNA,6个是含14N14N的纯合DNA，离心后形成两个带，密度分别是1.717 g/mL(比例1/4)和1.710 g/mL(比例3/4)。所以结果如下：世代DNA浮力密度/(g/mL)亲代1.742子代1.717子代(1/2)1.717, (1/2) 1.710子代(1/4) 1.717，(3/4) 1.710典 题 演 练 破 解 高 考1(2021年广东卷)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()赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制ABCD【答案】B【解析】赫尔希和蔡斯证明了DNA是遗传物质，才引起人们对DNA结构的探索。富兰克林等拍摄的DNA衍射图谱以及查哥夫发现的DNA中嘌呤含量等于嘧啶含量，为DNA双螺旋结构模型的构建提供了实验依据。DNA半保留复制则是沃森和克里克在DNA双螺旋结构模型构建之后提出的，故符合题意。命题探源本题综合考查了DNA双螺旋结构模型的构建过程，涉及的内容均来自教材，考查的内容虽然综合但难度不大。2(不定项)(