优化方案高考生物一轮复习课件：第20讲DNA分子的结构DNA的复制

1、第六单元遗传的物质基础第20讲DNA分子的结构DNA的复制基因是有遗传效应的DNA片段考纲点击1DNA分子结构的主要特点(H)2.DNA分子的复制(II) 3 基因的概念(H)第六单元遗传的物质基础考点1 DNA分子的结构及基因的本质教材一站通关研析教材1- DNA分子的结构(1)元素组成：、H、CK N、P (2)基本单位含氮碱基脱氧核糖脱氧核糖核昔酸胸腺喀喘(T) 腺瞟吟(A)鸟瞟吟(G) 胞喀咗(C)(3)平面结构基本骨架:磷酸、脱氧核糖交替连接而成的反向平行长链。遵循碱基互补配对原则 碱基种类(4种)：A=T、G三C(4)空间结构：规则的 双螺旋 结构。高考热图解读图2解读两种DNA结

2、构模型4键3酯T 一*c G T ATIAait丄A TGc（1）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，限制性核酸内切酶和DNA连接酶作用于部位o图1中两个相邻的碱基是怎样连接的？答案：（1）（2）氢键；脱氧核糖一磷酸一脱氧核 糖。助学巧记借图记忆“3” f三种物质：O、 O； O定含P；匸一定含N。2. DNA分子的特性 稳定性 ：磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧构成 基本骨架。(2)多样性 ：碱基对多种多样的排列顺序，如个碱基对组 成的DNA分子，排列顺序有4种(其中代表碱基对数)。 特异性：每种DNA分子都有特定的 碱基对 排列 顺序，代表了特定的遗传信息。

3、3基因有遗传效应的DNA片段基因黄身.白眼红宝石眼藏翅朱红眼图2深红眼-栋眼-短帔毛-图1(1)据图1写出基因与染色体的关系：基因在染色体上呈线性排列。(2)将代表下列结构的字母填入图2中的相应横线上: a.染色体、bDNA、c基因、d脱氧核昔酸。考能多维突破考能提升考向1 DNA分子的结构及特点1. （2018芜湖模拟）如图表示一个DNA分子的片段，下列有关 表述正确的是（）A. 代表的物质中储存着遗传信息B. 不同生物的DNA分子中的种类无特异性C. 转录时该片段的两条链都可作为模板链D. DNA分子中A与T碱基对含量越高，其结构越稳定 答案：B2. (2018济南模拟)20世纪50年代初

4、，查哥夫对多种生物DNA 做了碱基定量分析，发现(A+T)/(C+G)的比值如表。结合所学 知识，你认为能得出的结论是()DNA来源大肠杆菌小麦鼠猪肝猪胸腺猪脾(A+T)/(C+G)1.011.211.211.431.431.43A.猪的DNA结构比大肠杆菌的DNA结构更稳定一些B. 小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息相同C. 小麦DNA中(A+T)的数量是鼠DNA中(C+G)数量的1.21倍D. 同一生物不同组织的DNA碱基组成相同 答案 D13考向2 DNA分子结构相关计算 3. (2018-山东临沂模拟)某双链DNA分子中含有200个碱基, 一条链上 A : T ： G ： C = 1 ：

5、 2 ： 3 ： 4,则该 DNA 分子()A. 四种含氮碱基A ： T ： G ： C=4 ： 4 ： 7 ： 7B. 若该DNA中A为p个，占全部碱基的n/m(m2n)9则G 的个数为(pm/2n)pC. 碱基排列方式共有42种D含有4个游离的磷酸解析：选B。该DNA分子中A ： T ： G ： C=3 ： 3 ： 7 ： 7；若 该DNA分子中A为p个，其占全部碱基的加，则全部碱基 数为p，所以G的个数为忒_2p)-2,即曙一；碱基的 排列方式应少于屮叽种；含有2个游离的磷酸。技法点拨/1. “归纳法”求解DNA分子中的碱基数量的计算规律在DNA双链中嚓吟总数与睫总数相同，即A+G=T+

6、Co(2)互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同，即若在一条链中A+TG+C=m,则在互补链及整个DNA分子A+T 中都有厂丄厂=加G+C(3)非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，在整个a+gDNA分子中为1,即若在DNA条链中盘则在其互补链中岸袈=而在整个DNA分子中等岸2. DNA分子中有关碱基比例计算的解题步骤(1) 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。(2) 画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知和所求的碱基:A|TCGiIITV1111T2A2G2C2(3) 根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。

7、电1变式迁移变式1 （2018-天津模拟）已知某DNA分子中，G与C之和占 全部碱基总数的35.8%,其中一条链）子链中T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%,则在链的互补链（卩链）中,T和C分别占（卩链）碱基总数的（）A 32.9%和 17.1%B. 31.3%和 18.7%C. 1&7%和 31.3%D. 17.1%和 32.9%解析：选B。由于整个DNA分子中G+C=358%,则每条链 中G+C=35.8%, A+T=642%；由于a链中T与C分别占 链碱基总数的32.9%和17.1%,由此可以求出a链中G= 18.7%、A=31.3%,则其互补链卩链中T和C分别占p链碱 基总

8、数的31.3%和18.7%o变式2（高考山东卷）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,解析：选c。A项，无论DNA分子的一条单链中(A+C)/(T+G)的值为多少，整个DNA分子中(A+C)/(T+G)都等于1。B项，由于双链DNA分子中A与T配对、G与C配对，故一条 单链中(A+C)/(T+G)的值与其互补链中的(A+C)/(T+G)的值 互为倒数。C项，由于双链DNA分子中A与T配对、G与C 配对，故一条单链中(A+T)/(G+C)的值与整个DNA分子中(A +T)/(G+

9、C)的值相等。D项，由于双链DNA分子中A与T 配对、G与C配对，故一条单链中(A+T)/(G+C)的值与其互 补链中(A+T)/(G+C)的值相等。考向3基因、DNA和染色体的关系的部分基因图，下列对此X染色体的叙述，错误的f分叉刚毛 m小翅1菱形眼w白眼4. （2018-大连二十四中模拟）如图为果蝇X染色体是（）A. 基因在染色体上呈线性排列B. 1、w、f和m为非等位基因C. 说明了各基因在染色体上的绝对位置D. 雄性X染色体上的基因来自其雌性亲本解析：选C。基因位于染色体上，且呈线性排列，A正确；等 位基因是位于同源染色体上同一位置控制相对性状的基因，而1、w、f和m在同一条染色体的不

10、同位置，为非等位基因，B正确；变异会导致基因的排列顺序发生改变，故基因在染色体 上的位置不是绝对的,C错误；雄性果蝇的X染色体来自母本, 因此雄性X染色体上的基因来自其雌性亲本，D正确。5 下面关于基因的理解正确的一项是（）A控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的DNA上（2015全国 I , 1D）B. 编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链（2015重庆,5D）C. 真核生物基因具有以下特点：携带遗传信息；能转运 氨基酸；能与核糖体结合；能转录产生RNA；可能发生 碱基对的增添、缺失或替换（海南，21改编）D. 线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成（全国I ）答案：D题后提升(1) 针

11、对遗传物质为DNA的生物而言，基因是指“有遗传效应 的DNA片段”，但就RNA病毒而言，其基因为“有遗传效应 的RNA片段”。(2) 并非所有DNA片段都是基因，基因不是连续分布在DNA 上的，而是由碱基序列将不同的基因分割开的。考点2 DNA复制的过程及相关计算教材一站通关研析教材1. DNA复制的假说与证据(1)沃森和克里克的假说:半保留复制。实验材料!材料：大肠杆菌)及方法1方法：放射性同位素标记法、离心技术以上实验证明DNA分子复制的特点是一半保留复制2. DNA的复制过程以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程时期 有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期 过程 解旋合成子链子链延伸亲子

12、链复旋 模板：亲代DNA的每一条链;条件 原料：4种游离的 脱氧核昔酸 能量：ATP释放的能量; 酶：解旋酶和 DNA聚合酶结果1个DNA复制形成2个 完全相同的DNA特点边解旋边复制，半保留复制精确复制 独特的双螺旋结构提供模板： 碱基互补配对原则意义将遗传信息从亲代传给子代，从而保持了遗传信息的连续性高考热图解读染色体上DNA分子的复制过程C解旋0母链T-DNA 聚合誨VC G子链DNA予融聚合酶子链11T* 需要细胞提供 需要酶的作用 t吉果：把解开A合成子链 模板：解开后的两条母链 原料：游离的四种等原则：碱基互补配对原则重新螺旋：每一条新链与其对应的模板 链盘绕成(1) 请完成图中填

13、空。(2) 蛙的红细胞和哺乳动物成熟红细胞，是否都能进行DNA分 子的复制？(3) 图中所示DNA复制过程中形成的两个DNA位置如何？其 上面对应片段中基因是否相同？两个子代DNA将于何时分 开？答案：(1)能量解旋两条螺旋的双链脱氧核昔酸DNA 聚合酶双螺旋结构 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)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 代DNA分子即位于两条姐妹染色单体中，由着丝点相连，其 对应片段所含基因在无突变等特殊变异情况下应完全相同，两 个子代DNA分子将于有丝分裂后期或减

14、数第二次分裂后期着 丝点分裂时，随两条姐妹染色单体分离而分开，分别进入两个 子细胞中。Q考向1 DNA分子复制过程及热点1. （2018河北邯郸月考）如图为真核细胞DNA复制过程的模式图，据图分析，下列相关叙述错误的是（A. 由图示得知，DNA分子复制的方式是半保留复制B.解旋酶能使双链DNA解开，但需要消耗ATPC.子代DNA分子的两条链是反向平行排列的D. DNA在复制过程中是先进行解旋，后半保留复制解析：选D。由图示可知，新合成的每个DNA分子中，都保 留了原来DNA分子中的一条链，因此复制的方式是半保留复 制，A正确；解旋酶使DNA双链解开的过程消耗ATP, B正 确；子代DNA分子的

15、两条链是反向平行的，C正确；DNA在 复制过程中是边解旋，边半保留复制，D错误。2. （高考江苏卷）下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是（）.A. 图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的B. 图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的C. 真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶D. 真核生物的这种复制方式提高了复制速率解析：选A。由图可看出，此段DNA分子有三个复制起点， 但多个复制起点并不一定是同时开始的；由图中的箭头方向可 知，DNA分子是双向复制的；半保留复制的模式可以保持前后 代的遗传稳定性，多起点复制可以大大提高复制效率；DNA分 子复制过程需要解旋酶、DNA

16、聚合酶等催化。题后提升（1）生物体中DNA分子复制的场所 真核生物：细胞核（主要场所）、叶绿体、线粒体。 原核生物：拟核、细胞质（如质粒中DNA的复制）。 DNA病毒：宿主细胞内。子代DNA随姐妹染色单体分开的时间 有丝分裂：后期。 减数分裂：减数第二次分裂后期。13考向2 DNA分子复制的相关计算3. （2018天津七校联考）用15N标记含有100个碱基对的DNA 分子，其中有胞 60个。该DNA分子在“N培养基中连续复制4次，其结果可能是（）A. 含有的DNA占100%B.复制过程中需游离的腺嚓吟脱氧核昔酸640个C.含“N的链占1/8D.子代DNA中嚓吟与疇喘之比是2 : 3答案：A“图

17、解法”分析DNA复制相关计算（1）将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基上培养，复 制次,则含“N的DNA分子：2个子代DNA共2个只含呱的DNA分子：0个于代DNA开2 |含咖的DNA分子：2个、只含“N的DNA分子:（2 一 2 ）个2条（2加一2）条脱氧核昔酸!含的脱氧核昔酸链: 链共2+】条含N的脱氧核昔酸链:(2)DNA复制中消耗的脱氧核昔酸数若一亲代DNA分子含有某种脱氧核昔酸加个，经过比次复 制需要消耗该种脱氧核昔酸数为加(2一1)。第n次复制所需该种脱氧核昔酸数为加2t。电1变式迁移变式1 （2018-鹤壁模拟）某基因（咖）含有3 000个碱基，腺嚓吟 占35%。若该D

18、NA分子以15N同位素标记的游离脱氧核昔酸 为原料复制3次，再将全部复制产物置于试管内离心，进行密 度分层，得到的结果如图甲；然后加入解旋酶再离心，得到的 结果如图乙。则下列有关分析正确的是（）图甲图乙A. X层中的基因只含N标记，Y层中的基因只含N标记B. W层中含N标记的胞脚屣3 150个C. W层与Z层的核昔酸数之比为1 ： 4D. X层中含有的氢键数是Y层的3倍 答案：B变式2若N个双链DNA分子在第i轮复制结束后，某一复 制产物分子一条链上的某个c突变为T,这样在随后的各轮复 制结束时，突变位点为AT碱基对的双链DNA分子数与总DNA 分子数的比例始终为（）1 1AWX2z_1B N

19、X2CWX2/+1D NX2+2解析：选C。N个DNA分子第i轮复制结束后，得到的DNA 分子数为NX2,在此基础上复制一次得到的DNA分子的总数 为NW 其中以变异的DNA分子为模板复制一次，得到一 个突变位点为AT碱基对的DNA分子和一个正常的DNA分子, 由此可推知突变位点为AT碱基对的双链DNA分子数与总 DNA分子数的比例为l/(2VX2l+1),若再复制一次，得到的变异 的DNA分子数为2,总DNA分子数为NX2i+2f则比例为 2/(N X 2/+2)=1/QV X 2 汁 1) o13考向3 DNA复制与细胞分裂的关系 4. （2018长沙模拟）用32P标记了玉米体细胞（含20

20、条染色体） 的DNA分子双链。再将这些细胞转入不含叫 的培养基中培养, 在第二次细胞分裂完成后每个细胞中被32P标记的染色体条数 是（）A. 0条B. 20 条C. 大于0条小于20条D. 以上都有可能答案：D5（2018芜湖模拟）某高等动物的一个细胞中DNA分子的双链均被32P标记（不考虑细胞质DNA）,将其放在含31P的细胞培 养液中培养，正确的是（）A.若该细胞进行有丝分裂，则完成一个细胞周期后产生的子细胞100%含有32PB.若该细胞进行无丝分裂，则产生的子细胞均不含彳俎C. 若该细胞是精原细胞，则其进行减数分裂产生的子细胞50% 含有32pD. 若该细胞为精细胞，则其增殖产生的子细胞

21、含32P 答案：A 易错防范清零清一清易错点1误认为DNA分子都是双链的或认为DNA分子中嚓 吟一定等于疇睫或认为嚓吟=疇唳时一定为双链DNA分子 点拨DNA分子一般为“双螺旋结构”，但也有些DNA分 子呈“单链”结构，在此类DNA分子中嚓吟与囉喘可能相等 也可能不相等。由此可见，双链DNA分子中囑吟“A+G”固 然等于“T+C”或(A+C)/(T+G) = 1,但存在该等量或比例关 系时，未必一定是双链DNA分子。易错点2误认为DNA复制“只发生于”细胞核中 点拨细胞生物中凡存在DNA分子的场所均可进行DNA分 子的复制，其场所除细胞核外，还包括叶绿体、线粒体、原核 细胞的拟核及质粒。 1=1需特别注意的是DNA病毒虽有DNA分子，但其不能独立完成DNA分子的复制 毒的DNA复制必须借助寄主细胞完成 在其DNA复制时，病毒只提供“模板链”，其他一切条件（包 括场所、原料、酶、能量）均由寄主细胞提供。易错点3对DNA复制过程中“第n次”还是“n次”复制所需某种碱基数量的计算原理不清 点拨第次复制是所有DNA只复制第n次所需碱