高考生物复习第15讲DNA的分子结构与复制全国公开课一等奖百校联赛示范课赛课特等奖课件

第15讲DNA分子结构与复制第1页考点知识内容考试属性及要求考查频率必考加试DNA分子结构和特点(1)核酸分子组成aa4月18题(2分)10月23题(2分)(2)DNA分子结构和特点bb(3)活动：制作DNA双螺旋结构模型bb遗传信息传递(1)DNA分子复制bb4月24题(2分)(2)活动：探究DNA复制过程cc第2页考点一DNA分子结构和特点1.DNA分子组成(1)组成元素：

。(2)基本单位：

。C、H、O、N、P脱氧核苷酸第3页2.空间结构：双螺旋结构(1)由

条脱氧核苷酸链组成，以

方式盘旋成双螺旋结构。(2)外侧：

和

交替连接组成基本骨架。内侧：由氢键相连

组成。(3)碱基配对规律：

；

(碱基互补配对标准)。两反向平行脱氧核糖磷酸碱基对A==TG≡≡C第4页3.DNA分子特点(1)

性，n个碱基对组成DNA含有4n种碱基对排列次序。(2)

性，如每个DNA分子都有特定碱基对排列次序。(3)

性，如两条主链磷酸与脱氧核糖交替排列次序不变，碱基对组成方式不变等。4.水解产物(1)DNA初步水解产物是4种脱氧核苷酸。(2)DNA彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和碱基。多样特异相对稳定第5页1.(·浙江4月选考)以下表示某同学制作脱氧核苷酸结构模型(表示脱氧核糖、

表示碱基、

表示磷酸基团)，其中正确是(

)第6页解析每1个脱氧核苷酸是由1个脱氧核糖、1个磷酸基团和1个碱基组成，碱基可能是A或C或G或T，不可能是U，A项错误；脱氧核糖是戊糖，其中1号碳上连着碱基，5号碳上连着磷酸基团，B项、C项错误、D项正确。答案D第7页2.(·10月浙江选考)下列图表示某同学制作DNA双螺旋结构模型一个片段。其中存在错误有(

)A.3处

B.5处

C.7处

D.8处第8页解析DNA含有脱氧核糖，没有核糖，图中4个核糖错误；在DNA中腺嘌呤(A)应与胸腺嘧啶(T)配对；A—T碱基对间应有两个氢键；G碱基对面应有三个氢键；以上共7处错误。答案C第9页本题组对应必修二教材P54DNA分子结构和P56制作DNA双螺旋结构模型，主要考查DNA组成、连接方式等问题。1.脱氧核苷酸结构(1题)脱氧核糖核苷酸胸腺嘧啶腺嘌呤第10页2.(2题)①用不一样颜色卡纸剪成

碱基，用其它颜色卡纸剪成圆形代表磷酸，用另一个颜色卡纸剪成五边形代表

。②用订书机将磷酸、脱氧核糖、碱基连接成四种

，然后再连接成一条脱氧核苷酸长链，依据

标准，制作另一条脱氧核苷酸长链，并将两条长链之间配正确碱基两两连接。③将两条链末端分别用硬纸方块连接在一起，轻轻旋转即可得到一个

。长方形脱氧核糖脱氧核苷酸碱基互补配对DNA双螺旋结构模型第11页角度1核酸分子组成和模型制作1.(·嘉兴一中期末)如图是某同学制作DNA双螺旋结构模型时，搭建一个脱氧核苷酸对。其中正确是(

)解析DNA分子中不存在碱基U，A错误；C和G之间有3个氢键，B错误；DNA分子中A和T配对，且两条链反向平行，C正确；DNA分子中两条链是反向平行，D错误。答案C第12页2.(·宁波市九校期末联考)在制作DNA双螺旋模型时，各“部件”之间需要连接。如图所表示连接中错误是(

)解析每个脱氧核糖连接一个磷酸和一个含氮碱基，A正确；下一个脱氧核苷酸磷酸应该与上一个脱氧核苷酸脱氧核糖相连，B错误，C、D正确。答案B第13页3.(·湖州市高三期末)在DNA分子模型搭建试验中，若仅有订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含15对碱基(其中A有9个)DNA双链片段(氢键数也用订书钉个数表示)，那么使用订书钉个数为(

)A.88 B.118C.124 D.126第14页解析由题意知，构建该DNA需要订书钉包含将脱氧核苷酸、磷酸和碱基连接形成脱氧核苷酸需要订书钉，连接脱氧核苷酸形成2条脱氧核苷酸链需要订书钉，两条脱氧核苷酸链之间形成碱基对需要订书钉；订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含15对碱基DNA双链，包含30个脱氧核苷酸，30个脱氧核苷酸需要订书钉是30×2＝60个，60个脱氧核苷酸形成2条链需要订书钉是30－2＝28个，15个碱基对中含A—T碱基对是9个，G—C碱基对是6个，所以连接碱基对需要订书钉是9×2＋6×3＝36个，所以构建该双螺旋结构模型需要订书钉是60＋28＋36＝124个。答案C第15页角度2

DNA分子结构和特点1.(·绿色联盟高三3月适应)如图为DNA分子结构示意图，对该图描述错误是(

)A.DNA分子复制时，④形成需要DNA聚合酶B.③名称为鸟嘌呤脱氧核苷或胞嘧啶脱氧核苷C.①与②相间排列，组成了DNA基本骨架D.⑤数目及排列次序决定了DNA特异性第16页解析④氢键形成不需要酶，A错误；③处有3个氢键，可能是G或C碱基，B正确；磷酸和脱氧核糖交替连接，形成DNA基本骨架，C正确；碱基数目和排列次序决定了DNA特异性，D正确。答案A第17页2.(·宁波九校联考)如图表示DNA分子结构片段，以下相关叙述正确是(

)A.双螺旋结构使DNA分子含有较强特异性B.DNA单链上相邻碱基之间以氢键连接C.④结构排列次序代表了一定遗传信息D.⑤中两个碱基经过两个氢键相连第18页解析双螺旋结构使DNA分子含有较强稳定性，A错误；DNA单链上相邻碱基之间经过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相连，B错误；DNA中脱氧核苷酸排列次序代表了一定遗传信息，C正确；⑤中两个碱基为鸟嘌呤和胞嘧啶，经过三个氢键相连，D错误。答案C第19页关于DNA分子结构特点4个易错点1.DNA分子中稳定不变是磷酸、脱氧核糖交替排列基本骨架，千变万化是DNA分子中碱基排列次序，遗传信息便储存在碱基正确排列次序中。2.DNA复制时，氢键断裂需要DNA解旋酶，但高温也能够使氢键断裂。3.DNA两条链上碱基经过氢键连接，而在DNA分子一条链中相邻碱基经过“脱氧核糖——磷酸——脱氧核糖”连接。4.在DNA分子中，不是一个脱氧核糖都连接两个磷酸，也不是一个磷酸都连接两个脱氧核糖，如DNA分子双链两端。第20页角度3

DNA分子中碱基含量计算1.(·嘉兴期末)某病毒DNA为单链，四种碱基比率是A∶G∶C∶T＝0.28∶0.32∶0.16∶0.24。当它感染宿主细胞时，能形成杂合型双链DNA分子(RF)。则在RF中，四种碱基A、G、C、T比率依次是(

)A.0.24、0.16、0.32、0.28 B.0.26、0.24、0.24、0.26C.0.28、0.32、0.16、0.24 D.0.26、0.26、0.24、0.24第21页答案B第22页2.(·宁波九校联考)某双链DNA分子片段中，胞嘧啶有240个，占全部碱基30%。则在这个片段中，腺嘌呤有(

)A.240个

B.480个

C.800个

D.160个解析双链DNA分子片段中，胞嘧啶有240个，占全部碱基30%，胞嘧啶与腺嘌呤之和占DNA全部碱基50%，可知腺嘌呤有160个。答案D第23页第24页第25页考点二遗传信息传递1.DNA复制(1)DNA复制是以亲代DNA分子两条链为模板，合成子代DNA过程，发生时间是

。(2)DNA复制场所主要是细胞核，在

中也可发生。有丝分裂间期和减Ⅰ前间期叶绿体和线粒体第26页(3)DNA复制过程解旋酶脱氧互补配对双螺旋第27页(4)DNA复制特点①过程特点：

。②复制方式：

。(5)DNA复制条件①模板：解旋后两条单链分别做模板。②原料：

。③能量：细胞提供能量(ATP)。④酶：解旋酶、DNA聚合酶等。(6)DNA复制意义：DNA分子复制，

。边解旋边复制半保留复制四种脱氧核苷酸

使遗传信息从亲代传给子代，从而保持了前后代遗传信息连续性第28页2.活动：探究DNA复制过程(1)试验方法：放射性同位素示踪法和离心技术。(2)试验原理：若DNA两条链都用15N标识，那么DNA分子密度较大，离心后应该在试管底部；若两条链中都含有14N，那么DNA分子密度小，离心后应该在试管上部；若两条链中一条含有15N，一条含有14N，那么DNA分子密度居中，离心后应该在试管中部。第29页(3)试验过程15N—14N1/21/2第30页(4)试验分析①试验预期预期一：若第二代DNA分子中15N—15N—DNA占1/2，14N—14N—DNA占1/2，而第三代DNA分子中15N—15N—DNA占1/4，14N—14N—DNA占3/4，说明DNA复制是全保留复制。预期二：若第二代DNA分子中全部是15N—14N—DNA，而第三代DNA分子中15N—14N—DNA占1/2，14N—14N—DNA占1/2，说明DNA复制是

复制。②试验结论试验结果和

一致，说明DNA复制是以

方式进行。半保留预期二半保留第31页(·4月浙江选考24题)若将处于G1期胡萝卜愈伤组织细胞置于含3H标识胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，培养至第二次分裂中期。以下叙述正确是(

)A.每条染色体中两条染色单体均含3HB.每个DNA分子两条脱氧核苷酸链均含3HC.每个DNA分子中均只有一条脱氧核苷酸链含3HD.每条染色单体均只有一个DNA分子两条脱氧核苷酸链含3H第32页解析第2次分裂中期时有二分之一DNA分子只有一条脱氧核苷酸链含3H，另二分之一DNA分子两条脱氧核苷酸链均含3H，故B、C、D均错。答案A第33页本题对应必修二教材P61DNA复制，主要考查细胞分裂中放射性同位素标识问题。细胞中全部染色体都被3H标识，进行连续两次有丝分裂，图示以下。(*代表含放射性染色体、染色单体或DNA链。)第34页

DNA两条脱氧核苷酸链放射性染色体放射性染色体两条单体放射性第一次有丝分裂中期________________都有______后期一条有一条没有______

第二次有丝分裂中期二分之一DNA一条有一条没有______二分之一单体有后期________________________________二分之一有

一条有一条没有都有都有都有二分之一DNA一条有一条没有第35页角度1

DNA复制过程1.(·金华十校联考)如图示DNA分子正常复制片段，图中编号①～④表示DNA单链。相关叙述错误是(

)A.①和④碱基序列相同B.③和④碱基序列互补C.该过程可实现遗传信息传递D.该过程需要RNA聚合酶参加第36页解析题图为DNA复制，需要DNA聚合酶、解旋酶等参加。答案

D第37页2.(·浙江温州3月选考模拟)以下关于DNA复制叙述中，正确是(

)A.需要解开DNA双螺旋结构B.以DNA分子一条链作为模板C.4种游离核糖核苷酸作为原料D.A与U相互配对、G与C相互配对解析DNA复制需要解开DNA双螺旋结构，A正确；DNA复制模板是两条链，B错误；DNA复制以4种游离脱氧核苷酸为原料，C错误；DNA复制是A与T相互配对、G与C相互配对，D错误。答案A第38页角度2探究DNA复制方式1.(·宁波市九校期末联考)细菌在15N培养基中繁殖数代后，使细菌DNA含氮碱基皆含有15N，然后再移入14N培养基中培养，抽取亲代及子代DNA经高速离心分离，如图①～⑤为可能结果，以下叙述错误是(

)A.子一代DNA应为② B.子二代DNA应为①C.子三代DNA应为④ D.亲代DNA应为⑤第39页解析子一代DNA表明DNA分子只复制一次，都是15N－14N，所以应为②，A正确；子二代DNA表明DNA分子复制二次，产生4个DNA分子，其中2个都是14N－14N，2个为15N－14N，所以应为①，B正确；子三代DNA表明DNA分子复制三次，产生8个DNA分子，其中6个都是14N－14N，2个为15N－14N，所以应为③而不是④，C错误；亲代DNA都是15N－15N，所以应为⑤，D正确。答案C第40页2.(·绍兴市3月模拟)研究人员将DNA被15N完全标识大肠杆菌转移到以14NH4Cl为唯一氮源培养液中，繁殖一代后提取子代大肠杆菌DNA，将子代DNA热变性处理使其双链打开，后进行密度梯度超速离心，离心管中出现两个条带。以下相关叙述中错误是(

)A.打开双链难易程度与各种碱基含量相关B.新合成子链位于离心管中上侧条带中C.若对子代DNA直接离心，也会出现两个条带D.14NH4Cl培养液氮可被大肠杆菌用来合成脱氧核苷酸第41页解析因为A与T之间含2个氢键，G与C之间含3个氢键，所以打开双链难易程度与各种碱基含量相关，A正确；新合成子链中只含14N，所以位于离心管中上侧条带中，B正确；未进行热变性处理子代DNA分子两条链由氢键相连，所以密度梯度离心后在离心管中只出现一个条带，C错误；脱氧核糖核苷酸组成元素是C、H、O、N、P，14NH4Cl培养液氮可被大肠杆菌用来合成四种脱氧核苷酸，D正确。答案C第42页角度3

DNA复制过程中相关计算1.(·新高考研究联盟高三联考)将一个用15N标识、含1560个碱基正确DNA片段在14N溶液中复制4次，已知该DNA片段中有腺嘌呤750个，则(

)第43页答案B第44页2.(·杭州五校联考)以下关于DNA相关计算，正确是(

)A.含有1000个碱基正确DNA，腺嘌呤有600个，则每一条链上都含有胞嘧啶200个B.含有m个胸腺嘧啶DNA片段，复制n次后共需要2n·m个胸腺嘧啶C.含有m个胸腺嘧啶DNA片段，第n次复制需要2n－1·m个胸腺嘧啶D.不论是双链DNA还是单链DNA，(A＋G)所占百分比均是1/2第45页解析含有1000个碱基正确DNA，腺嘌呤有600个，则DNA中含胞嘧啶400个，所以一条链上胞嘧啶数可为0～400个，A项错误；含有m个胸腺嘧啶DNA片段，复制n次后DNA数由1个变为2n个，所以需要(2n－1)·m个胸腺嘧啶，其第n次复制DNA数由2n－1个变为2n个，这一过程需要(2n－2n－1)·m＝2n－1·m个胸腺嘧啶，B项错误，C项正确；只有双链DNA遵照碱基互补配对标准，即A＝T，G＝C，在单链DNA中不存在这一关系，所以只有双链DNA中(A＋G)所占百分比为1/2，单链DNA中该比值不一定为1/2，D项错误。答案C第46页[深化提升]与DNA分子复制相关计算规律DNA分子复制为半保留复制，若将一个全部N原子被15N标识DNA转移到含14N培养基中培养(复制)若干代，其结果分析以下：第47页1.子代DNA分子数：2n个(1)不论复制多少次，子代中含15NDNA分子一直是2个。(2)含14NDNA分子有2n个，只含14N有(2n－2)个，做题时应看准是“含”还是“只含”。2.子代DNA分子脱氧核苷酸总链数：2n×2＝2n＋1条(1)不论复制多少次，含15N链一直是2条。做题时应看准是“DNA分子数”还是“链数”。(2)含14N链数是(2n＋1－2)条。第48页3.消耗脱氧核苷酸数(1)若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则经过n次复制需要消耗游离该脱氧核苷酸为m×(2n－1)个。(2)若进行第n次复制，则需消耗游离该脱氧核苷酸为m×2n－1个。第49页角度4细胞分裂与DNA复制1.(·新高考研究联盟高三联考)蚕豆(6对染色体)根尖细胞在含2H标识胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成若干个细胞周期，然后转入仅含3H标识胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，再转入仅含2H标识培养基中继续进行下一个细胞周期。以下相关此时每个细胞中染色体叙述，错误是(

)A.前期时，每个DNA分子都含2H标识B.中期时，每个细胞中都有12个DNA分子含3H标识C.后期时，每个细胞含3H标识染色体与含2H标识染色体之比为1∶2D.末期时，细胞每一极都有6条染色体含3H标识第50页解析将蚕豆(6对染色体)根尖细胞在含2H标识胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成若干个细胞周期，则蚕豆DNA都被标识上了2H，再将蚕豆根尖细胞在含3H标识胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，依据DNA半保留复制标准，分裂产生细胞中染色体中DNA两条链中一条含有放射性2H、一条含有放射性3H，然后在含放射性标识2H培养基中继续分裂至前期，共用着丝粒两条染色单体两个DNA分子中，一个DNA含2H、3H，另一个DNA