高三生物一轮复习课件第19讲 DNA的结构

高中生物学2025届一轮复习课例第六单元

遗传的分子基础

第19讲

DNA分子的结构

考情分析新旧教材对比增：①DNA的结构模式图中标明了五碳糖的碳原子位数及DNA两条链的方向；②DNA全保留复制的观点。改：①DNA半保留复制的实验证据不再是选学内容；②基因的概念。删：小鼠肥胖与基因相关的实例。考点由高考知核心知识点预测DNA分子的结构、复制与基因的本质考点一：DNA分子的结构（3年9考，全国卷3年0考）（2024·湖北）DNA分子结构（2024·湖南）DNA分子结构（2022·重庆）DNA分子结构（2022·河北）DNA分子结构（2022·浙江）DNA分子结构（2022·广东）DNA分子结构（2024·浙江）DNA分子的复制（2023·山东）DNA分子的复制（2022·海南）DNA分子的复制题型：选择题、解答题内容：本专题知识难度较低、较高的两级分化，要求基础要扎实。考查学生对相关实验的整体性的认识,或结合一些情景信息或表格信息设置题目，考查学生的应变能力、获取信息和综合分析能力。考点二：DNA分子的复制（3年16考，全国卷3年1考）考点三：基因通常是有遗传效应的DNA片段（3年3考，全国卷3年0考）1.概述DNA由四种脱氧核苷酸构成，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息2.概述DNA通过半保留方式进行复制3.概述多数生物的基因是DNA的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上课标要求导入情境创设

正常人的红细胞呈圆饼状，镰状细胞贫血症患者的红细胞呈镰刀状，因此会堆积在血管内，造成血管堵塞，阻碍氧气的正常运送，导致全身各处疼痛，严重会导致骨骼退化，中风、器官衰竭等问题。镰状细胞贫血症的致病基因及其等位基因位于11号染色体上其组成都是DNA。DNA有着怎样的结构？镰状细胞贫血症的致病基因和其等位基因的有什么区别呢？正常的红细胞(左)与镰状红细胞(右)电镜图目录考点二碱基互补配对原则的应用考点三构建DNA的结构模型考点一梳理DNA双螺旋结构模型的构建历史梳理DNA双螺旋结构模型的构建历史考点一沃森（J.D.Watson，1928-）我能帮你理解生物学内容我能帮你理解晶体学原理克里克（F.Crick，1916-2004）——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.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.①②

B.②③

C.③④

D.①④赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明了DNA是遗传物质，与构建DNA双螺旋结构模型无关沃森和克里克根据富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱，推算出DNA分子呈螺旋结构查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等，沃森和克里克据此推出碱基的配对方式沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制。是在DNA双螺旋结构模型之后提出的B构建DNA的结构模型考点二活动、尝试构建DNA的结构模型画一画：①先画出1个脱氧核苷酸，标出脱氧核糖的1’-C和5’-C。②多画3个脱氧核苷酸形成1条DNA单链，标出磷酸二酯键、单链的5’-端、3’-端

。③再画出与你画的链互补的另1条链（含四对碱基)，并标出两条链的5’-端、3’-端。讲一讲：结合所画结构尝试描述DNA的结构特点(提示：描述DNA两条链的方向以及内外侧结构）看一看：1.1条链中相邻碱基通过什么连接？2.互补链中对应碱基通过什么键相连？3.一个链状DNA分子含有几个游离的磷酸基团？4.你画的DNA和周围同学的DNA有哪些异同点？由此说明DNA具特性？氢键脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖5’3’3’5’活动、尝试构建DNA的结构模型1或2个DNA平面结构

基本单位：5种基本元素：C、H、O、N、P4种脱氧核苷酸3种小分子：一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基脱氧核糖含氮碱基磷酸1’2’3’4’5’A腺嘌呤G鸟嘌呤C胞嘧啶T胸腺嘧啶热门考点1：DNA的水解产物？彻底水解产物？（含氮碱基不同）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)。ACG1’2’3’4’5’2条链（一般）：TCG磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧—构成基本骨架碱基排列在内侧，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分子越稳定磷酸二酯键氢键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【教材隐性知识】DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，称作5′－端；另一端有一个羟基(—OH)，称作3′－端；两条单链走向相反3’端5’端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’端热门考点2：每个DNA分子片段中，有几个游离的磷酸基团？2个热门考点3：一个磷酸基团可以连接几个脱氧核糖？1个或2个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’端热门考点4：一条链上的碱基如何连接？通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连接热门考点5：两条链之间的碱基如何连接？通过氢键相连5种元素：C、H、O、N、P4种脱氧核苷酸基本单位：3种分子：一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基2条链（一般）：反向平行1种空间结构：规则的双螺旋结构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1.【教材隐性知识】教材必修2P50图3­8:

分析DNA两条链反向平行的原因______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1′­C，与磷酸基团相连的碳叫作5′­C。DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作5′­端，另一端有一个羟基(—OH)，称作3′­端。DNA的两条单链走向相反，从双链的一端起始，一条单链是从5′­端到3′­端的，另一条单链则是从3′­端到5′­端的。2.【教材隐性知识】教材必修2P50:DNA分子的结构具有稳定性的原因是_______________________________________________________________________________。3.【教材隐性知识】源于必修2P50模型建构：DNA只有4种脱氧核苷酸，能够储存足够量遗传信息的原因是______________________________________________________________________________。

构成DNA的4种脱氧核苷酸的数目成千上万，脱氧核苷酸的排列顺序千差万别外侧的脱氧核糖和磷酸交替排列的方式稳定不变，内侧碱基配对方式稳定不变。碱基互补配对原则的应用考点三任务三1、(2024·广东广州联考)某双链(α链和β链)DNA分子中鸟嘌呤与胞嘧啶的数量之和占全部碱基总数的56%,α链中腺嘌呤占该链的28%。下列叙述错误的有(

)①β链中腺嘌呤与胸腺嘧啶的数量之和占该链碱基总数的44%②β链中鸟嘌呤与胞嘧啶所占的比例相等,均是28%③α链中胸腺嘧啶所占的比例是16%④α链中嘧啶所占的比例最多为72%⑤在不同DNA分子中(A+C)/(G+T)的比值不同,体现了DNA分子的特异性A.一项B.两项C.三项D.四项B解题技巧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。巧解DNA分子中有关碱基比例计算——“三步曲”1.一个DNA分子有1000个碱基对，其中A=240个，该DNA分子中含有___个氢键。2.某生物细胞DNA分子的碱基中，腺嘌呤的分子数占18%，那么鸟嘌呤的分子数占_______。3.某DNA中A+T占整个DNA碱基总数的44%，其中一条链上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链上的G占该链碱基总数的比例是____4.DNA的一个单链中（A+T）/（G+C）=0.4,上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是_____、_____。5.DNA的一个单链中（A+C）/（G+T）=0.4,上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是_____、_____。规律一：氢键数目

A与T之间两个氢键，C与G之间三个氢键，其中CG对数(或相对含量)越多，DNA分子越稳定。例题1：一个DNA分子有1000个碱基对，其中A=240个，该DNA分子中含有_____个氢键。1000个碱基对共有2000个碱基A=240氢键数=240X2+760X3=2760G+C=1520A+T=480T=240G=C=760规律二：

A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链1链2链A=T，C=G

A+G=

?+?

A+C=

?+?

在整个双链DNA中：

T+C==?

50%T+G

=推论2：推论1：双链DNA中，A=T、C=G，则嘌呤碱基总数等于嘧啶总数；或任意两个不互补碱基之和恒等，即A+G=T+C=A+C=T+G，为总数的50%。规律三：

A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链1链2链mmA2+C2+G2+T2=A1+T1A1+C1+G1+T1T2+A2=T+A1链碱基数m2链碱基数mA1=

T2，T1=A2在整个双链DNA中：A+C+G+T双链碱基数2mA1+T1设，求=？A+TA+T+G+C=nA1+T1+G1+C1A2+T2=？A2+T2+G2+C2

n

n双链DNA中，互补的两个碱基之和占全部碱基的比等于在任何一条单链中这两个碱基之和占单链全部碱基数的比。简记为:补则等规律三：

双链DNA中，互补的两个碱基之和占全部碱基的比等于在任何一条单链中这两个碱基之和占单链全部碱基数的比。例题3：某DNA中A+T占整个DNA碱基总数的44%，其中一条链上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链上的G占该链碱基总数的比例是____在双链DNA中A

+T=44%在双链DNA中G+C=56%在一链DNA中G+C=56%在一链DNA中G=21%在一链DNA中C=35%根据碱基互补配对原则在另一链DNA中G=35%规律四：

设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则:可知：A1=T2，A2=T1，G1=C2，

G2=C1。在DNA双链中：A=T，G=CA1T2T1A2G1C2C1G2

DNA双链12A2+T2G2+C2A1+T1G1+C1=m设，求=？A+TG+C=？mm互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同简记为:补则等规律五：

非互补碱基之和比例在两条互补链中互为倒数，在整个DNA分子中为1例题5：DNA的一个单链中（A+C）/（G+T）=0.4,上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是_____、_____。在DNA的一个单链中（A+C）/（G+T）=0.4在DNA的另一个单链中（A+C）/（G+T）=2.5在DNA的双链中（A+C）/（G+T）=1简记为:不补则倒任务四绘制概念图，构建本节内容框架1.(必修2第50页图3-8)DNA的一条单链具有两个末端,一端有一个游离的磷酸基团,称作

,另一端有一个羟基(—OH),称作

,两条单链走向

,一条单链是从5'-端到3'-端的,另一条单链是从3'-端到5'-端的。

2.(必修2第51页“探究·实践”)DNA只有4种脱氧核苷酸,能够储存足够量遗传信息的原因是

3.(必修2第52页拓展应用）碱基互补配对原则对遗传信息的传递具有的意义是：

5'-端3'-端相反构成DNA的4种脱氧核苷酸的数目成千上万,脱氧核苷酸的排列顺序千差万别根据碱基互补配对原则，DNA两条链的碱基之间有准确的一一对应关系，保证了遗传信息的准确性。1、[2022年浙江高考真题]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(