202X版高考生物总复习第202X讲DNA的结构和复制课件苏教版

第17讲DNA的结构和复制考纲、考情——知考向核心素养——提考能最新考纲1.DNA分子结构的主要特点（Ⅱ）2.DNA分子的复制（Ⅱ）3.基因的概念（Ⅱ）生命观念结构与功能观——分析DNA分子结构特点及DNA功能全国卷考情2016·全国卷Ⅱ（2）、2016·全国卷Ⅰ（29）、2014·全国卷Ⅱ（5）、2013·全国卷Ⅱ（5）科学思维构建DNA分子双螺旋结构模型，阐明其半保留复制过程科学探究实验设计与实验结果分析：验证DNA分子通过半保留方式进行复制图解DNA分子结构考点一DNA分子的结构及相关计算C、H、O、N、PA、T、G、C脱氧核糖-H脱氧核苷酸磷酸脱氧核糖碱基反向平行■助学巧记1.巧记DNA分子结构的“五·四·三·二·一”2.DNA分子的特性1.高考重组判断正误

（1）细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板（2018·海南卷，13D）（）

（2）细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和（2017·海南卷，23C）（）

（3）双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的（2014·全国卷Ⅱ，5C）（）

（4）DNA的X光衍射实验证明了DNA是遗传物质（2013·全国卷Ⅱ，5C）（）提示（1）√（2）×

DNA分子除含基因片段外，还有许多无遗传效应的片段。（3）×

DNA一条链上磷酸和脱氧核糖通过磷酸二酯键相连。（4）×

DNA的X光衍射图谱实验为DNA双螺旋结构模型建构提供了重要依据。2.教材·拓展·拾遗

（1）（教材必修2P67“回眸历史”）沃森和克里克在构建DNA模型的过程中利用了他人的哪些经验和成果？

提示

①英国科学家威尔金斯和富兰克林提供的DNA的X射线衍射图谱；

②美国生物化学家鲍森揭示生物大分子结构的方法（1950年），即按照X射线衍射分析的实验数据建立模型的方法；

③奥地利著名生物化学家查哥夫的研究成果：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）的量这一碱基之间的数量关系。（2）（教材必修2P74“课外探究”）如果获得DNA指纹图谱？该技术有哪些应用？提示

①应用DNA指纹技术，首先需要用合适的酶将待检测的样品DNA切成片段，然后用电泳的方法将这些片段按大小分开，再经过一系列步骤，最后形成DNA指纹图；②由于每个人的DNA指纹图是独一无二的，所以我们可以根据分析指纹图的吻合程度来帮助确认身份。因而此技术被广泛应用于刑侦领域、亲子鉴定、遗骸鉴定等。围绕DNA分子的结构及特点考查结构与功能观1.（2019·广东惠州检测）如图是某DNA片段的结构示意图，下列叙述正确的是（）A.DNA复制时，解旋酶先将①全部切割，再进行复制B.DNA分子中A＋T含量高时稳定性较高C.磷酸与脱氧核糖交替排列构成DNA分子的基本骨架D.a链、b链方向相同，a链与b链的碱基互补配对解析DNA复制时边解旋边复制，A错误；碱基A和T之间有两个氢键，碱基G和C之间有三个氢键，因此G＋C含量高的DNA分子的相对稳定性较高，B错误；磷酸与脱氧核糖交替排列构成DNA分子的基本骨架，C正确；DNA分子的两条链方向相反，a链与b链的碱基互补配对，D错误。答案C（1）DNA分子中A与T间可形成2个氢键，G与C间可形成3个氢键——故G≡C对占比例越高的DNA分子其稳定性越高。（2）并非所有的DNA分子均具“双链”，有的DNA分子为单链。（3）原核细胞及真核细胞细胞器中的DNA分子为“双链环状”。DNA分子结构相关计算2.（2014·山东理综，5）某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是（）[慧眼识图获取信息]答案C3.（2019·河北石家庄模拟）在一个双链DNA分子中，碱基总数为m，腺嘌呤碱基数为n，G与C之间形成3个氢键，A与T之间形成2个氢键。则下列有关叙述正确的是（）

①脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基数＝m

②碱基之间的氢键数为（3m－2n）/2

③一条链中A＋T的数量为n

④G的数量为m－n A.①②③④ B.②③④ C.③④ D.①②③解析每个脱氧核苷酸分子含有一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基，所以脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基数＝m，①正确；因为A和T之间有2个氢键、C和G之间有3个氢键，根据碱基互补配对原则，A＝T＝n，则C＝G＝（m－2n）/2，所以碱基之间的氢键数为2n＋3（m－2n）/2＝（3m/2）－n，②正确；双链DNA中，A＝T＝n，则根据碱基互补配对原则，一条链中A＋T的数量为n，③正确；由②中计算可知：G的数量＝（m－2n）/2，④错误。答案D

“归纳法”求解DNA分子中的碱基数量的计算规律（1）在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同，即A＋G＝T＋C。1.DNA分子的复制

（1）过程归纳考点二DNA分子的复制亲代DNA有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期解旋后两条母链游离的4种脱氧核苷酸ATPDNA聚合酶半保留复制边解旋边复制从亲代传给子代遗传信息的连续性■助学巧记DNA复制之“二、二、三、四”（2）实验探究①实验方法：_______________________________②实验结果：同位素示踪法和离心技术③实验结论：

。全部重带全部中带1/2轻带、1/2中带DNA的复制是以半保留方式进行的2.染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系主要载体有遗传效应脱氧核苷酸1个或2个许多脱氧核苷酸排列顺序1.同源染色体上的DNA分子之间除哪项外均可能不同？请说明理由。提示

③同源染色体上的DNA分子可能是相同的，也可能是不同的，如X、Y染色体，所以构成DNA的脱氧核苷酸数目就可能不同，连接两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键的数目也就可能不同，碱基对的排列顺序不同；DNA分子中A＝T、C＝G，但（A＋T）/（C＋G）在不同的DNA分子中可能不同，而构成所有DNA的脱氧核苷酸均只有4种。2.如图是人类某染色体DNA的片段,含有基因A、基因b和无遗传效应的片段M。请思考：（1）基因A和b的本质区别是什么？（2）决定mRNA上终止密码子的碱基对是否位于M处？若M中插入若干个脱氧核苷酸对是否可引发基因突变？为什么？（3）A复制时b是否也复制？A转录时，b是否也转录？其转录的模板链一定相同吗？提示（1）不同基因的本质区别在于其脱氧核苷酸序列不同。（2）M为无遗传效应的非基因片段，故其无转录功能，当然不存在决定mRNA上终止密码的碱基对，M中即使插入若干脱氧核苷酸对也不会引发基因突变。（3）DNA分子复制为全程复制，故A复制时b也复制，但基因表达却为“选择性表达”，故A转录时，b未必转录，即使都转录，其模板链也未必相同。1.[2016·全国卷Ⅰ，29（3）]将一个某种噬菌体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________________________________。

答案一个含有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2.在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14N—DNA（相对分子质量为a）和15N—DNA（相对分子质量为b）。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，连续繁殖两代（Ⅰ和Ⅱ），用离心方法分离得到的结果如图所示。下列对此实验的叙述正确的是（）答案CDNA分子复制中有关计算假设1个DNA分子复制n次（设该DNA分子中含某种脱氧核苷酸m个）点悟：“DNA复制”相关题目的4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，但后者只包括第n次的复制。（2）注意碱基的单位是“对”还是“个”。（3）切记在DNA复制过程中，无论复制了几次，含有亲代脱氧核苷酸单链的DNA分子都只有两个。（4）看清试题中问的是“DNA分子数”还是“链数”，是“含”还是“只含”等关键词，以免掉进陷阱。澄清易混易错·强化科学思维[易错易混]易错点1误认为DNA分子中“嘌呤一定等于嘧啶”

点拨

DNA分子一般为“双螺旋结构”，双链DNA中嘌呤等于嘧啶，但其一条链中嘌呤不一定等于嘧啶，单链DNA分子中嘌呤也不一定等于嘧啶。易错点2错将真核生物的“染色体”等同于“遗传物质”或错将“DNA”等同于“基因”

点拨真核生物的遗传物质是“DNA”，遗传物质的结构和功能单位是“基因”——它是DNA分子中“有遗传效应”的片段，每个DNA分子有许多这样的片段。染色体则是DNA的“主要载体”——它主要由DNA和蛋白质组成（注：除染色体外，少数DNA还可存在于线粒体、叶绿体中）。其关系归纳如下：易错点3混淆DNA复制、“剪切”与“水解”中的四种酶

点拨（1）DNA聚合酶：需借助母链模板，依据碱基互补配对原则，利用细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，合成与母链互补的一段子链；

（2）DNA连接酶：将多个复制起点所复制出的“DNA片段”“缝合”起来形成磷酸二酯键，即连接“片段”；

（3）限制性内切酶：用于切断DNA双链中主链上的“3′，5′－磷酸二酯键”；

（4）DNA水解酶：用于将DNA分子水解为脱氧核苷酸。易错点4误认为DNA复制只能从头开始

点拨如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图。（1）图中显示DNA分子复制是从多个起点开始的，但多起点并非同时进行；（2）图中显示DNA分子复制是边解旋边双向复制的；（3）真核生物的这种复制方式的意义在于提高了复制速率；（4）一个细胞周期中每个起点一般只起始1次。1.经过对某生物体内的核酸成分的化学分析得知，该生物体内的核酸中，嘌呤占58%，嘧啶占42%，由此可以判断（） A.此生物体内的核酸一定是DNA B.该生物一定不含DNA而只含RNA C.若此生物只含DNA，则一定是单链的 D.若此生物含DNA，则一定是双链的

解析因该生物核酸中嘌呤数和嘧啶数不等，故可能是只含有RNA，或同时含有DNA和RNA，或只含单链DNA。答案C[深度纠错]2.关于下面概念图的相关叙述，错误的是（）A.D有四种，E在H上呈线性排列B.E通过控制G的合成来控制性状C.所有E的总和构成F且E在F上的排列顺序代表遗传信息D.E是具有遗传效应的F片段解析根据含氮碱基不同，D脱氧核苷酸分为四种，E