2026届新高考生物三轮热点复习DNA的结构、复制和基因的本质

讲师：xxx2026届新高考生物三轮热点复习DNA的结构、复制和基因的本质课标要求1.概述DNA分子是由4种脱氧核苷酸构成的，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链盘旋成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息。2.概述DNA分子通过半保留方式进行复制。考情分析1.DNA结构模型的构建2022·重庆·T42022·广东·T52021·广东·T52.DNA结构、特点与计算2025·湖北·T142024·河北·T52022·广东·T122021·北京·T43.DNA复制过程及计算2025·广东·T72025·北京·T52023·北京·T212023·山东·T52022·海南·T112021·海南·T62021·辽宁·T44.DNA复制与细胞分裂2021·山东·T5知识构建通常是有遗传效应的DNA片段某DNA片段的结构如图所示。下列叙述正确的是（）A.①表示胞嘧啶B.②表示腺嘌呤C.③表示葡萄糖D.④表示氢键D真题引领考点一DNA的结构及相关计算一、DNA结构模型的构建——标志生物学研究进入分子水平1.模型构建者1953年，美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。2.模型构建过程DNA是以4种

为单位连接而成的长链,这4种脱氧核苷酸分别含有

4种碱基脱氧核苷酸A、T、G、C威尔金斯和富兰克林获得了DNAX射线的衍射图谱双螺旋和三螺旋结构模型构建模型1否定(碱基位于螺旋的外部,骨架在内部)双螺旋结构模型(磷酸—脱氧核糖骨架在外部,碱基在内部，且相同碱基进行配对)构建模型2否定查哥夫提出DNA分子碱基数量关系:

。A=T,G=C双螺旋结构模型(A与T配对,G与C配对,DNA分子稳定)构建模型31.(2021·广东，5)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.①②B.②③ C.③④ D.①④B元素化学组成基本单位平面结构空间结构C、H、O、N、P磷酸基团脱氧核糖含氮碱基脱氧核糖核酸5种元素：4种基本单位：3种分子：2条链（一般）：1种空间结构：二、DNA分子的结构思考1：DNA的水解产物？彻底水解产物？DNA初步水解产物是脱氧核糖(4种)DNA彻底水解产物是磷酸(1种)、脱氧核糖(1种)、碱基(4种)。2条链（一般）：反向平行ACG1’2’3’4’5’TCG磷酸二酯键氢键5’端OH3’端3’端5’端思考2：一条链上的碱基如何连接？通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连接思考3：两条链之间的碱基如何连接？通过氢键相连3’5’3’二、DNA分子的结构2条链（一般）：反向平行ACG1’2’3’4’5’TCG磷酸二酯键氢键5’端OH3’端3’端5’端3’5’3’二、DNA分子的结构1、磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧—构成基本骨架2、碱基排列在内侧，通过氢键相连构成碱基对，遵循碱基互补配对原则碱基对的比例越高，DNA分子越稳定两条链的结构：2条链（一般）：反向平行ACG1’2’3’4’5’TCG磷酸二酯键氢键5’端OH3’端3’端5’端3’5’3’二、DNA分子的结构思考4：每个DNA分子片段中，有几个游离的磷酸基团？2个思考5：一个磷酸基团可以连接几个脱氧核糖？1个或2个磷酸与脱氧核糖碱基配对方式脱氧核苷酸4n碱基排列顺序遗传信息储存在碱基（脱氧核苷酸）的排列顺序中三、DNA分子的结构特点①互补碱基相等，即A＝T，G＝C，A＋G＝T＋C，即嘌呤碱基等于嘧啶碱基数。②不互补碱基相加占一半，A＋G=T＋C=双链50%③链1，链2和双链中互补碱基所占比例相等A1+T1

=A2+T2

=A+T链1链2双链④非互补碱基之和比值，在链1、链2上互补（倒数）A1+C1=m，则T1+G1A2+C2=1T2+G2m有时候可以用代入法四、DNA分子中有关碱基比例计算——“三步曲”(单双链转化)[2024浙江卷6月]下列关于双链DNA分子结构的叙述，正确的是（）A.磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA的基本骨架B.双链DNA中T占比越高，DNA热变性温度越高C.两条链之间的氢键形成由DNA聚合酶催化D.若一条链的G+C占47%，则另一条链的A+T也占47%A[2024湖南多校联考期末]用卡片构建DNA平面结构模型,所提供的卡片类型和数量如表所示,下列说法正确的是()A.最多可构建4种脱氧核苷酸,5个脱氧核苷酸对B.构成的双链DNA片段最多有10个氢键C.DNA中每个脱氧核糖均与1分子磷酸相连D.最多可构建44种不同碱基序列的DNA卡片类型脱氧核糖磷酸碱基ATGC卡片数量10102332B针对训练第一步第二步第三步

搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例，还是占DNA分子一条链上碱基的比例根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知的和所求的碱基。四、DNA分子中有关碱基比例计算——“三步曲”考点二DNA的复制①全保留复制：新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分；②半保留复制：形成的分子一半是新的，一半是旧的；③弥散复制：新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的复制一次复制一次复制一次1.对DNA分子复制的猜测一、DNA半保留复制的实验证据1.实验者:美国生物学家__________和__________。2.研究方法:3.实验材料:4.实验技术:5.实验原理:梅塞尔森斯塔尔假说—演绎法大肠杆菌同位素标记法和密度梯度离心法含15N的双链DNA密度大，含14N的双链DNA密度小，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。轻带中带重带一、DNA半保留复制的实验证据[2022海南高考]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(5)只含14N

的分子_______个将含有15N标记的DNA分子（亲代）放到含14N的培养液中连续复制n次15N15N15N14N亲代复制1次15141415复制2次1514141414141415复制3次15141414141414151414141414141414复制n次(1)共有DNA分子

个2n(2)含15N

的分子____个2(4)含14N

的分子_____个2n(3)只含15N

的分子___个2n-201.分子数目计算：一、DNA半保留复制的实验证据6.实验验证及结果:一、DNA半保留复制的实验证据实验结果与半保留推理结果相同。得出结论:DNA复制方式为半保留复制。将含有15N标记的DNA分子（亲代）放到含14N的培养液中连续复制n次15N15N15N14N亲代复制1次15141415复制2次1514141414141415复制3次15141414141414151414141414141414复制n次一、DNA半保留复制的实验证据亲代DNA分子含有a个某物质（如a个胞嘧啶）则复制n次需要原料a的数量是______________________则复制第n次需要原料a的数量是____________________（２ｎ－１）×a２ｎ－１×a2.分子消耗计算：4.(2024·广东东莞调研)一个15N标记的、含1000个碱基对的DNA分子片段，其中一条中T＋A占30%，若将该DNA分子放在14N的培养基中连续复制3次，相关叙述正确的是()A.该DNA分子的另一条链中T＋A占70%B.该DNA分子中含有A的数目为400个C.该DNA分子第3次复制时需要消耗2800个GD.经3次复制后，子代DNA分子中含14N的比例为7/8C[2024浙江]大肠杆菌在含有³H-脱氧核苷培养液中培养，³H-脱氧核苷掺入到新合成的DNA链中，经特殊方法显色，可观察到双链都掺入³H-脱氧核苷的DNA区段显深色，仅单链掺入的显浅色，未掺入的不显色。掺入培养中，大肠杆菌拟核DNA第2次复制时，局部示意图如图。DNA双链区段①、②、③对应的显色情况可能是（）A.深色、浅色、浅色B.浅色、深色、浅色C.浅色、浅色、深色D.深色、浅色、深色B[补充背景]BrdU可以用代替碱基T与碱基A进行互补配对。若DNA中含有T，这样的DNA构成的染色（单）体经吉姆萨染色呈深色；若DNA中只含有BrdU，这样的DNA构成的染色（单）体经吉姆萨染色呈浅色。染色体或单体中有T染色较深置于不含T含BrdU的培养基中培养第一次有丝分裂中期置于不含T含BrdU的培养基培养第二次有丝分裂中期二、DNA的复制过程概念场所时期条件DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。主要是在细胞核(次要在线粒体、叶绿体)细胞分裂（有丝分裂或减数分裂）前的间期DNA的复制模板原料酶能量亲代DNA分子中的两条母链以细胞中游离的4种脱氧核苷酸解旋酶、DNA聚合酶等ATP等二、DNA的复制过程①解旋：解旋酶催化（氢键断裂）(在DNA聚合酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸进行）②以母链为模板进行碱基互补配对③形成两个子代DNA母链子链二、DNA的复制过程5.DNA的复制过程特点精确复制的原因意义方向结果①半保留复制；②边解旋边复制；③双向复制；④真核生物有多个复制起点（1）DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；（2）碱基互补配对原则，保证了复制能够准确地进行。将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传信息的连续性。一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子从子链的5'端向3'端延伸DNA复制的过程二、DNA的复制过程P56拓展应用：图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，据图分析，DNA分子复制还有什么特点？DNA有多个复制起点，可从不同起点开始DNA的复制，由此加快了DNA复制的速率，为细胞分裂做好准备DNA复制与“冈崎片段”

DNA复制时，由于DNA聚合酶合成方向均是5′端到3′端方向，而DNA的两条链是反向平行的，故在复制叉附近解开的DNA链，一条是5′端到3′端方向，另一条是3′端到5′端方向。那么如何解释DNA的两条链是同时进行复制的呢？滞后链的合成是由DNA聚合酶合成的不连续、相对较短的DNA片段通过DNA连接酶连接而成的长链，此不连续、相对较短的DNA片段称为冈崎片段。如图：9．(2024·佛山模拟)DNA复制时，一条新子链可以进行连续复制，而另一条链只能先合成新链片段即冈崎片段(如图所示)。DNA聚合酶不能直接起始DNA新链或冈崎片段的合成，需先借助引物酶以DNA为模板合成RNA引物，DNA聚合酶再在引物的末端上聚合脱氧核苷酸。当DNA整条单链合成完毕或冈崎片段相连后，DNA聚合酶再把RNA引物水解掉，换上相应的DNA片段。下列叙述错误的是()BA．引物酶属于RNA聚合酶B．DNA复制时，一条新子链按5′→3′方向进行，而另一条链复制方向相反，按3′→5′方向进行C．DNA聚合酶既能催化磷酸二酯键形成也能催化磷酸二酯键断裂D．对DNA进行标记时，标记物应在胸腺嘧啶上作业38考点二基因的本质基因通常是有遗传效应的DNA片段1.相关实验资料1.大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4700000个碱基对，在DNA分子上分布着大约4400个基因，每个基因的平均长度约为1000个碱基对。资料3.人类基因组计划测定的是24条染色体（22条染色体+X+Y）上的DNA的碱基序列。其中，每条染色体上有一个DNA分子。这24个DNA分子大约有31.6亿个碱基对，其中构成基因的碱基数占碱基总数比例不超过2%。资料1和资料3说明？并不是随便一段DNA就称为基因。基因是一段DNA片段。那什么样的DNA片段就是基因？一、基因通常是有遗传效应的DNA片段资料2.某些海蛰DNA上有一段5170个碱基对的荧光蛋白基因。转入了绿色荧光蛋白基因的转基因鼠也能发光。资料2和资料4说明？基因是有遗传效应的。资料1和资料3说明？基因是一段DNA片段。基因是遗传物质的结构单位和功能单位。＋资料4（来自问题探讨）：我国科学家将外源生长激素基因导入鲤鱼的受精卵，培育出了转基因鲤鱼。与对照组相比，转基因鲤鱼的生长速率加快。【深挖教材】真、原核细胞基因的结构区别一、基因通常是有遗传效应的DNA片段[典例]图中表示一个DNA分子上三个片段A、B、C。1)片段A和C之所以能称为基因，是因为它们都是_______________。2)基因A和基因C的不同之处的根本原因是_______________________________________。3)片段B的为什么不能称作基因__________________________________________。4)一般情况下，在一个DNA分子中类似于B的片段的长度要________类似于A的片段的长度。5)在人类染色体DNA不表达的片段中有一部分是串连重复的序列，它们在个体之间具有显著的差异性，这种短序列应该位于图中的________。有遗传效应的DNA片段碱基对的数目和排列顺序不同B的碱基序列不携带遗传信息，不具有遗传效应大于基因间区B生物种类人类果蝇水稻玉米体细胞染色体数染色体组成基因组测序染色体数原因44＋XY44＋XX6＋XY6＋XX242024(22常＋X、Y)5(3常＋X、Y)1210X、Y染色体非同源区段基因不同雌雄同株，无性染色体22对常染色体+1对性染色体3对常染色体+1对性染色体12对常染色体10对常染色体二、不同生物的基因组测序染色体DNA是主要的

。蛋白质DNA基因脱氧核苷酸每个DNA分子含有

个基因基因通常是有

的DNA片段（本质）基因在染色体上呈

。基因是