新高考适用2023版高考生物二轮总复习专题4基因的本质与表达第2讲DNA的结构与DNA复制课件

专题四基因的本质与表达第二讲DNA的结构与DNA复制核心考点一核心考点二核心考点一DNA分子的结构1．DNA分子的结构：(生命观念：结构与功能观)(1)DNA分子双螺旋结构的形成：(2)DNA的双螺旋结构内容。DNA分子由_______脱氧核苷酸链组成，这两条链按_____________方式盘旋成双螺旋结构。①外侧：_____________和_________交替连接构成主链基本骨架。②内侧：两条链上碱基通过_________连接成____________。碱基互补配对遵循以下原则：A===T(两个氢键)、G≡C(三个氢键)。两条反向平行脱氧核糖磷酸氢键碱基对(3)DNA的双螺旋结构中各组分之间的关系。(4)利用数字“五、四、三、二、一”巧记DNA分子的结构。2．DNA分子中的碱基数量的计算规律1．(2022·浙江6月，13)某同学欲制作DNA双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料。下列叙述正确的是(

)A．在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基B．制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连C．制成的模型中，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和D．制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧考题解密C【解析】在制作脱氧核苷酸时，需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基，A错误；鸟嘌呤和胞嘧啶之间由3个氢键连接，B错误；DNA的两条链之间遵循碱基互补配对原则，即A＝T、C＝G，故在制作的模型中A＋C＝G＋T，C正确；DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基对在内侧，D错误。变式一掌握DNA分子的结构及特点1．下列关于DNA分子结构的叙述，正确的是(

)A．DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的单链结构B．DNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基C．DNA分子两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对D．DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸—脱氧核糖—磷酸相连变式突破C【解析】绝大多数DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的双链结构，A错误；DNA分子中的绝大多数磷酸连接着两个脱氧核糖，且磷酸不与碱基直接相连，B错误；DNA分子中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，因此两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对，C正确；DNA分子一条链上的相邻碱基通过—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—相连，D错误。变式二利用碱基互补配对原则掌握DNA分子结构的相关计算2．(2022·太原联考)下列有关双链DNA分子的叙述，正确的是(

)B．如果一条链上(A＋T)∶(G＋C)＝m,则另一条链上该比值也为mC．如果一条链上的A∶T∶G∶C＝2∶2∶3∶3，则另一条链上该比值为3∶3∶2∶2D．由50个碱基对组成的DNA分子片段中至少含有氢键的数量为150个B【解析】若DNA分子一条链中的碱基A所占比例为a，据此无法计算出另一条链的碱基C所占比例，A错误；如果一条链上(A＋T)∶(G＋C)＝m，根据碱基互补配对原则，则另一条链上该比值也为m，B正确；如果一条链上的A∶T∶G∶C＝2∶2∶3∶3，则另一条链上该比值为2∶2∶3∶3，C错误；由50个碱基对组成的DNA分子片段中至少含有氢键的数量为50×2＝100(个)，最多含有氢键的数量为50×3＝150(个)，D错误。2．(不定项)(2022·日照一中模拟)病毒X174和红藻的遗传信息都储存于DNA中，前者的DNA为单链结构，鸟嘌呤约占全部碱基的21%，后者的核DNA为双链结构，鸟嘌呤占全部碱基的32%。下列叙述正确的是(

)A．病毒X174中胞嘧啶占全部碱基的29%B．病毒X174中的RNA与DNA序列互补C．红藻的核DNA中胞嘧啶占全部碱基的32%D．病毒X174的DNA比红藻的DNA更容易突变CD【解析】病毒X174的DNA为单链结构，其中鸟嘌呤约占全部碱基的21%，但由于不存在碱基互补配对关系因而无法计算出其他的碱基含量，A错误；病毒X174中只含有DNA，不含RNA，B错误；红藻的DNA为双链结构，胞嘧啶与鸟嘌呤配对，因此，红藻的核DNA中胞嘧啶和鸟嘌呤均占全部碱基的32%，C正确；单链DNA比双链DNA的稳定性差，因而更容易发生突变，即病毒X174的DNA比红藻的DNA更容易突变，D正确。核心考点二DNA分子的复制1．DNA分子复制方式的推测(1)沃森和克里克提出遗传物质自我复制的假说：DNA分子复制方式为________________。(2)实验证据。①实验方法：____________________________。②实验原理：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。半保留复制同位素标记法和离心技术③实验假设：______________________________。④实验预期：离心后应出现3条DNA带。重带(密度最大)：两条链都为15N标记的亲代双链DNA；中带(密度居中)：一条链为14N标记，另一条链为15N标记的子代双链DNA；轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链DNA。DNA以半保留的方式复制⑤实验过程⑥过程分析⑦实验结论：______________________________________。全部重带全部中带DNA的复制是以半保留方式进行的2．复制过程(1)概念：以_______________为模板合成_______________的过程。(2)时间：细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。亲代DNA子代DNA(3)图解(4)场所：真核生物在___________、___________和___________；原核生物在__________和细胞质。(5)特点：__________________。(6)方式：________________。(7)结果：形成__________________的DNA分子。(8)意义：DNA分子通过复制，将______________从亲代传给了子代，从而保持了______________的连续性。(9)保障：________________________________，为复制提供了精确的模板；通过__________________，保证了复制能够准确地进行。细胞核线粒体叶绿体拟核边解旋边复制半保留复制两个完全相同遗传信息遗传信息DNA分子独特的双螺旋结构碱基互补配对3．DNA分子的复制类型(1)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。(2)原核生物DNA复制通常为单起点，双向复制。2．(2021·辽宁)下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述，正确的是(

)A．子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3′端B．子链的合成过程不需要引物参与C．DNA每条链的5′端是羟基末端D．DNA聚合酶的作用是打开DNA双链考题解密A【解析】子链延伸时5′→3′合成，故游离的脱氧核苷酸添加到3′端，A正确；子链的合成过程需要引物参与，B错误；DNA每条链的5′端是磷酸基团末端，3′端是羟基末端，C错误；解旋酶的作用是打开DNA双链，D错误。变式一探究DNA分子半保留复制的方式3．某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的活动，结果如图所示。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl，a、b、c表示离心管编号，条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。下列叙述错误的是(

)变式突破BA．本活动运用了同位素标记法和密度梯度离心技术B．a管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含14NH4Cl的培养液中培养的C．b管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是15N—14N—DNAD．实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制的【解析】本活动中有使用到14N和15N即采用了同位素标记法，3个离心管中的条带需经密度梯度离心，A正确；a管中只有重带，即15N－15N－DNA，表明该管中的大肠杆菌是在含15NH4Cl的培养液中培养的，B错误；b管中只有中带，即DNA都是15N－14N－DNA，C正确；c管中具有1/2中带为15N－14N－DNA,1/2轻带为14N－14N－DNA，综合a、b、c三支离心管实验结果可推测，a管中为亲代DNA：15N－15N－DNA，b管中为复制一代后的子代DNA：15N－14N－DNA，c管中为复制两代后的子代DNA：1/215N－14N－DNA、1/214N－14N－DNA，说明DNA分子的复制是半保留复制，D正确。3．(不定项)(2022·全国高三专题练习)下列有关“探究DNA的复制过程”活动的叙述，错误的是(

)A．培养过程中，大肠杆菌将利用NH4Cl中的N合成DNA主链的基本骨架B．将大肠杆菌放在以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养若干代，所获得的大肠杆菌的核糖体中含有15NC．通过对第二代大肠杆菌DNA的密度梯度离心，得出DNA复制的特点为半保留复制D．将15N—15N—DNA的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中繁殖一代后，若将提取的子代大肠杆菌DNA解旋处理后进行密度梯度离心，离心管中将只出现1个条带ACD【解析】

DNA主链的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替排列构成的，不含N，N存在于碱基(对)中，A错误；核糖体是合成蛋白质的场所，合成蛋白质的模板是mRNA，可与核糖体结合，大肠杆菌可利用15NH4Cl为原料合成mRNA(或rRNA，即rRNA是构成核糖体的组分)，所以将大肠杆菌放在以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养若干代，所获得的大肠杆菌的核糖体中含有15N，B正确；通过对亲代第一代、第二代大肠杆菌DNA的密度梯度离心，对比分析才可得出DNA复制的特点为半保留复制，C错误；将15N—15N—DNA的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中繁殖一代后，若将提取的子代大肠杆菌DNA解旋处理后进行密度梯度离心，离心管中将出现2个条带，一个轻带，一个重带，D错误。变式二借助模式图分析DNA分子半保留复制的过程4．(2022·常州模拟)如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分子复制过程中解旋酶作用于氢键D．真核生物的这种复制方式提高了复制速率A【解析】分析题图可知，图中的三个复制起点复制的DNA片段的长度不同，圈比较大的表示复制开始的时间较早，因此DNA分子复制的起始时间不同，故A错误；题图中DNA分子的复制过程是边解旋边双向复制的，故B正确；DNA分子的复制首先要在解旋酶的作用下使双链间的氢键断裂，故C正确；真核生物的DNA分子复制具有多个起点，这种复制方式加速了复制过程，提高了复制速率，故D正确。4．(不定项)(2022·冀州模拟)1966年，科学家提出了DNA半不连续复制假说：DNA复制形成互补子链时，一条子链连续形成，另一条子链不连续，即先形成短片段后再进行连接(如图1)。为验证假说，进行如下实验：用3H标记T4噬菌体，在培养噬菌体的不同时刻，分离出噬菌体DNA并加热使其变性，再进行密度和梯度离心，以DNA单链片段分布位置确定片段大小，并检测相应位置DNA单链片段的放射性，结果如图2。下列相关叙述正确的是(

)ABCA．与60秒相比，120秒结果中短链片段减少的原因是短链片段连接形成长片段B．DNA的半不连续复制保证了DNA的两条链能够同时作为模板进行复制C．该实验可用32P标记的脱氧核苷酸代替3H标记的脱氧核苷酸标记DNAD．若以DNA连接缺陷的T4噬菌体为材料，则图2中的曲线峰值将右移【解析】图2中，与60秒结果相比，120秒时有些短链片断连接成长链片段，所以短链片段减少了，A正确；DNA的半不连续复制，使得一条子链连续形成，另一条子链不连续，即先形成短片段后再进行连接，保证了DNA的两条链能够同时作为模板进行复制，B正确；32P和3H都具有放射性，脱氧核苷酸中含有H和P，故该实验可用32P标记的脱氧核苷酸代替3H标记的脱氧核苷酸标记DNA，C正确；DNA连接缺陷的T4噬菌体内缺少DNA连接酶，复制形成的短链片段无法连接，故图2中的曲线峰值将向左移，D错误。变式三掌握DNA分子复制过程中的相关计算5．(2022·合肥一中模拟)如图为某DNA分子片段，假设该DNA分子中有碱基5000对，A＋T占碱基总数的34%，若该DNA分子在含14N的培养基中连续复制2次，下列叙述正确的是(

)A．复制时作用于③处的酶为DNA聚合酶B．DNA分子复制2次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸9900个C．④处指的是腺嘌呤核糖核苷酸D．子代中含15N的DNA分子占1/2B【解析】复制时作用于③处的酶为解旋酶，A错误；由题意知，DNA分子中A＋T占碱基总数的34%，则C＋G占66%，DNA分子中G＝C＝5000×2×66%÷2＝3300(个)，该DNA分子复制2次增加了3个DNA分子，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸3300×3＝9900(个)，B正确；DNA分子的基本单位是脱氧核糖核苷酸，所以④处指的是腺嘌呤