高考生物一轮复习第28讲DNA的结构复制及基因的本质

一轮复习：

DNA的结构、复制及基因的本质12DNA的结构3DNA的复制基因通常是有遗传效应的DNA片段考点一DNA的结构及相关计算1．DNA双螺旋结构模型的构建

教材P48-49关于DNA单体的相关问题脱氧核糖胸腺嘧啶DNA初步水解产物是：4种脱氧核糖核苷酸DNA彻底水解产物是:1种磷酸、1种脱氧核糖、4种碱基。脱氧核糖PA脱氧核糖PC脱氧核糖PG脱氧核糖PT脱氧核糖PTC脱氧核糖PG脱氧核糖PA脱氧核糖P5'5'3'3'DNA的结构模式图氢键碱基对2.DNA的结构（教材p50）

（1）DNA由两条单链组成，按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。（2）DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。（3）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对：A与T配对；G与C配对。（碱基互补配对原则）注：DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，称为5‘-端，另一端有一个羟基，称为3’-端。氢键形成?氢键断裂？碱基对种类数量与热稳定性的关系？

脱氧核糖PA脱氧核糖PC脱氧核糖PG脱氧核糖PT脱氧核糖PTC脱氧核糖PG脱氧核糖PA脱氧核糖P5'5'3'3'DNA的结构模式图氢键碱基对2.DNA的结构

（1）一个双链DNA分子有几个游离的磷酸基团？环状DNA呢？（2）碱基之间通过什么相连？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的双链之间通过氢键相连接。（3）脱氧核糖和几个磷酸基团相连？多数脱氧核糖都连接着两个磷酸基团，两条链各有一个3′-端的脱氧核糖连接着一个磷酸基团。2个，0个。巧记

利用数字“五、四、三、二、一”巧记DNA分子结构五种元素：C、H、O、N、P四种碱基：A、T、C、G三种物质：两条长链：一种螺旋：规则的双螺旋结构磷酸、脱氧核糖、含氮碱基两条反向平行的脱氧核苷酸链氢键关系:A=TG≡C3.DNA的结构特点碱基对的排列顺序的千变万化。如：某DNA分子中含有n个碱基对，则其可能的排列顺序有4n种。2）特异性：碱基对的特定排列顺序。3）稳定性：具有规则的双螺旋结构（两条主链脱氧核糖和磷酸交替连接的顺序不变；两条链间碱基互补配对方式不变；碱基对的长度和间距固定不变）。1）多样性：DNA的遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序中4、DNA中碱基数量的计算规律D2.(2024·河北唐山检测)某DNA部分片段结构如图所示，下列叙述正确的是(

)A.③为磷酸二酯键，③的形成需要RNA聚合酶催化B.①代表氢键，①的形成与断裂需要ATP提供能量C.片段中碱基②与五碳糖构成的脱氧核苷与ATP中的腺苷相同D.若该DNA一条链中碱基A与T之和占48%，则整个DNA中碱基C占26%A3.(2024·厦门调研)质粒是一种在细菌中独立存在于拟核DNA之外，能够自主复制的小型双链环状DNA分子，也是微生物遗传、分子遗传、基因工程等研究领域常用的实验对象。某质粒中含有400个碱基，其中一条链上A∶G∶T∶C＝1∶2∶3∶4。下列表述正确的是(

)A.该质粒分子中的碱基数、脱氧核苷酸数与磷酸二酯键数相同B.该质粒分子连续复制两次，共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸320个C.该质粒分子中4种碱基的比例为A∶G∶T∶C＝3∶4∶1∶2D.该质粒分子中的携带的遗传信息蕴藏在4种碱基排列方式之中5.(2021·浙江6月选考，14)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B2．(2023·福建龙岩期末)若生物体内DNA分子中(G＋C)/(A＋T)＝a，(A＋C)/(G＋T)＝b，则下列有关两个比值的叙述中不正确的是()A．a值越大，双链DNA分子的稳定性越高B．DNA分子一条单链及其互补链中，a值相同C．碱基序列不同的双链DNA分子，b值不同D．经半保留复制得到的DNA分子，b值等于1C小试牛刀1．(2023·哈尔滨三中调研)在一个DNA分子中，腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占全部碱基的42%，若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的24%，胸腺嘧啶占30%，则在其互补链上，胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占()A．12%和34%B．21%和24%C．34%和12%D．58%和30%C对DNA复制过程的推测（课本p53)

半保留复制：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链全保留复制：DNA复制以DNA双链为模板，子代DNA的双链都是新合成的分散复制：新复制的DNA分子中新旧DNA都有，但分配是随机的考点二DNA的复制及基因的概念 同位素标记法(1)放射性同位素：如14C、32P、3H、35S

检测方法：放射性出现的位置及时间先后顺序(2)稳定同位素：15N、18O

检测方法：密度梯度离心法DNA半保留复制的实验证据（假说-演绎法）教材p53-54

梅塞尔森和斯塔尔关键思路：区分亲代和子代的DNA实验原理：15N和14N是氮元素的两种稳定同位素，这两种同位素的相对原子质量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大，因此，利用离心技术可以在试管中分离开含有不同的氮元素的DNA。2DNA的复制大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代提取DNA，离心密度低高转移到含14NH4Cl的培养液中第一代提取DNA，离心第二代细胞再分裂一次细胞分裂一次提取DNA，离心15N/15N-DNA15N/14N-DNA15N/14NDNA15N/14NDNA14N/14NDNA14N/14NDNA如果DNA复制是半保留复制第一代会出现的结果是第二代会出现的结果是与实验结果符合14N14N14N2DNA的复制大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代提取DNA，离心密度低高转移到含14NH4Cl的培养液中第一代提取DNA，离心第二代细胞再分裂一次细胞分裂一次提取DNA，离心15N/15N-DNA14N14N14N15N/15NDNA14N/14NDNA14N/14NDNA14N/14NDNA如果DNA复制是全保留复制第一代会出现的结果是第二代会出现的结果是与实验结果不相符15N/15NDNA14N/14NDNA2DNA的复制大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代提取DNA，离心密度低高转移到含14NH4Cl的培养液中第一代提取DNA，离心第二代细胞再分裂一次细胞分裂一次提取DNA，离心15N/15N-DNA14N14N14N15N/14NDNA15N/14NDNA15N/14NDNA15N/14NDNA如果DNA复制是分散复制第一代会出现的结果是第二代会出现的结果是与实验结果不相符15N/14NDNA15N/14NDNA实验结论：DNA分子复制的方式是半保留复制。2DNA的复制提出问题：做出假说：演绎推理：验证验证：得出结论：DNA是如何复制的？推测可能的复制方式半保留复制全保留复制预测三种复制模式下得到的子代DNA的可能情况及可能的实验结果。实验结果与半保留复制的预期相符。DNA分子复制的方式是半保留复制。DNA复制方式的探究历程分散复制1.(2022·海南卷，11)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)：图1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D2.DNA复制(1)概念、时间、场所间期减数分裂前细胞核考点二DNA的复制及基因的概念 （2）DNA复制的过程解旋脱氧核苷酸DNA聚合酶碱基互补配对课本p55复制条件：模板、原料、能量、酶(3)不同类型生物DNA复制的特点：多个复制速率单（6）

DNA复制的意义：DNA通过复制，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。（5）复制结果：生成两个完全相同的DNA分子（4）复制准确进行的原因：

双螺旋结构为DNA复制提供了精确的模板。

碱基互补配对原则保证了复制的准确进行。2DNA的复制复制1次复制2次复制3次①将含有15N的DNA放在含有14N的培养液中连续复制n次，则(7)与DNA分子复制有关的计算子代DNA共有2n个含15N的DNA：只含15N的DNA：含14N的DNA：只含14N的DNA：2个0个2n个（2n-2）个脱氧核苷酸链共有2n＋1条含14N的链：（2n＋1－2）条含15N的链：2条2DNA的复制复制1次复制2次复制3次

②复制n次与第n次复制（设DNA分子中某碱基数为m）复制n次共需要某碱基的数目=第n次复制需要某种碱基的数目(3)与DNA分子复制有关的计算

m∙（2n-1）=

m∙（2n-2n-1）=

m∙2n-12DNA的复制③有丝分裂中染色体标记情况（绘图法）1条染色体上的双链DNA1条染色体上的2条姐妹染色单体(3)与DNA分子复制有关的计算过程图解(一般只研究一条染色体)复制一次(母链标记，培养液不含标记同位素)转至不含标记同位素的培养液中再培养一个细胞周期：复制一次着丝粒分裂2条被标记的染色体再复制一次着丝粒分裂只有1条单链被标记的2条姐妹染色单体2条染色体中只有1条被标记2DNA的复制③有丝分裂中染色体标记情况（绘图法）1条染色体上的双链DNA1条染色体上的2条姐妹染色单体(3)与DNA分子复制有关的计算复制一次着丝粒分裂2条被标记的染色体再复制一次着丝粒分裂只有1条单链被被标记的2条姐妹染色单体2条染色体中只有1条被标记规律总结：若只复制一次，产生的子染色体都带