新高考適用2023版高考生物二輪總復(fù)習(xí)專題4基因的本質(zhì)與表達(dá)第2講DNA的結(jié)構(gòu)與DNA復(fù)制課件

專題四基因的本質(zhì)與表達(dá)第二講DNA的結(jié)構(gòu)與DNA復(fù)制核心考點(diǎn)一核心考點(diǎn)二核心考點(diǎn)一DNA分子的結(jié)構(gòu)1．DNA分子的結(jié)構(gòu)：(生命觀念：結(jié)構(gòu)與功能觀)(1)DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的形成：(2)DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)容。DNA分子由_______脫氧核苷酸鏈組成，這兩條鏈按_____________方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。①外側(cè)：_____________和_________交替連接構(gòu)成主鏈基本骨架。②內(nèi)側(cè)：兩條鏈上堿基通過_________連接成____________。堿基互補(bǔ)配對遵循以下原則：A===T(兩個氫鍵)、G≡C(三個氫鍵)。兩條反向平行脫氧核糖磷酸氫鍵堿基對(3)DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)中各組分之間的關(guān)系。(4)利用數(shù)字“五、四、三、二、一”巧記DNA分子的結(jié)構(gòu)。2．DNA分子中的堿基數(shù)量的計(jì)算規(guī)律1．(2022·浙江6月，13)某同學(xué)欲制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，已準(zhǔn)備了足夠的相關(guān)材料。下列敘述正確的是(

)A．在制作脫氧核苷酸時，需在磷酸上連接脫氧核糖和堿基B．制作模型時，鳥嘌呤與胞嘧啶之間用2個氫鍵連接物相連C．制成的模型中，腺嘌呤與胞嘧啶之和等于鳥嘌呤和胸腺嘧啶之和D．制成的模型中，磷酸和脫氧核糖交替連接位于主鏈的內(nèi)側(cè)考題解密C【解析】在制作脫氧核苷酸時，需在脫氧核糖上連接磷酸和堿基，A錯誤；鳥嘌呤和胞嘧啶之間由3個氫鍵連接，B錯誤；DNA的兩條鏈之間遵循堿基互補(bǔ)配對原則，即A＝T、C＝G，故在制作的模型中A＋C＝G＋T，C正確；DNA分子中脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基對在內(nèi)側(cè)，D錯誤。變式一掌握DNA分子的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)1．下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是(

)A．DNA分子是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的單鏈結(jié)構(gòu)B．DNA分子中的每個磷酸均連接著一個脫氧核糖和一個堿基C．DNA分子兩條鏈之間總是嘌呤與嘧啶形成堿基對D．DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過磷酸—脫氧核糖—磷酸相連變式突破C【解析】絕大多數(shù)DNA分子是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的雙鏈結(jié)構(gòu)，A錯誤；DNA分子中的絕大多數(shù)磷酸連接著兩個脫氧核糖，且磷酸不與堿基直接相連，B錯誤；DNA分子中，堿基之間的配對遵循堿基互補(bǔ)配對原則，因此兩條鏈之間總是嘌呤與嘧啶形成堿基對，C正確；DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—相連，D錯誤。變式二利用堿基互補(bǔ)配對原則掌握DNA分子結(jié)構(gòu)的相關(guān)計(jì)算2．(2022·太原聯(lián)考)下列有關(guān)雙鏈DNA分子的敘述，正確的是(

)B．如果一條鏈上(A＋T)∶(G＋C)＝m,則另一條鏈上該比值也為mC．如果一條鏈上的A∶T∶G∶C＝2∶2∶3∶3，則另一條鏈上該比值為3∶3∶2∶2D．由50個堿基對組成的DNA分子片段中至少含有氫鍵的數(shù)量為150個B【解析】若DNA分子一條鏈中的堿基A所占比例為a，據(jù)此無法計(jì)算出另一條鏈的堿基C所占比例，A錯誤；如果一條鏈上(A＋T)∶(G＋C)＝m，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，則另一條鏈上該比值也為m，B正確；如果一條鏈上的A∶T∶G∶C＝2∶2∶3∶3，則另一條鏈上該比值為2∶2∶3∶3，C錯誤；由50個堿基對組成的DNA分子片段中至少含有氫鍵的數(shù)量為50×2＝100(個)，最多含有氫鍵的數(shù)量為50×3＝150(個)，D錯誤。2．(不定項(xiàng))(2022·日照一中模擬)病毒X174和紅藻的遺傳信息都儲存于DNA中，前者的DNA為單鏈結(jié)構(gòu)，鳥嘌呤約占全部堿基的21%，后者的核DNA為雙鏈結(jié)構(gòu)，鳥嘌呤占全部堿基的32%。下列敘述正確的是(

)A．病毒X174中胞嘧啶占全部堿基的29%B．病毒X174中的RNA與DNA序列互補(bǔ)C．紅藻的核DNA中胞嘧啶占全部堿基的32%D．病毒X174的DNA比紅藻的DNA更容易突變CD【解析】病毒X174的DNA為單鏈結(jié)構(gòu)，其中鳥嘌呤約占全部堿基的21%，但由于不存在堿基互補(bǔ)配對關(guān)系因而無法計(jì)算出其他的堿基含量，A錯誤；病毒X174中只含有DNA，不含RNA，B錯誤；紅藻的DNA為雙鏈結(jié)構(gòu)，胞嘧啶與鳥嘌呤配對，因此，紅藻的核DNA中胞嘧啶和鳥嘌呤均占全部堿基的32%，C正確；單鏈DNA比雙鏈DNA的穩(wěn)定性差，因而更容易發(fā)生突變，即病毒X174的DNA比紅藻的DNA更容易突變，D正確。核心考點(diǎn)二DNA分子的復(fù)制1．DNA分子復(fù)制方式的推測(1)沃森和克里克提出遺傳物質(zhì)自我復(fù)制的假說：DNA分子復(fù)制方式為________________。(2)實(shí)驗(yàn)證據(jù)。①實(shí)驗(yàn)方法：____________________________。②實(shí)驗(yàn)原理：含15N的雙鏈DNA密度大，含14N的雙鏈DNA密度小，一條鏈含14N、一條鏈含15N的雙鏈DNA密度居中。半保留復(fù)制同位素標(biāo)記法和離心技術(shù)③實(shí)驗(yàn)假設(shè)：______________________________。④實(shí)驗(yàn)預(yù)期：離心后應(yīng)出現(xiàn)3條DNA帶。重帶(密度最大)：兩條鏈都為15N標(biāo)記的親代雙鏈DNA；中帶(密度居中)：一條鏈為14N標(biāo)記，另一條鏈為15N標(biāo)記的子代雙鏈DNA；輕帶(密度最小)：兩條鏈都為14N標(biāo)記的子代雙鏈DNA。DNA以半保留的方式復(fù)制⑤實(shí)驗(yàn)過程⑥過程分析⑦實(shí)驗(yàn)結(jié)論：______________________________________。全部重帶全部中帶DNA的復(fù)制是以半保留方式進(jìn)行的2．復(fù)制過程(1)概念：以_______________為模板合成_______________的過程。(2)時間：細(xì)胞有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。親代DNA子代DNA(3)圖解(4)場所：真核生物在___________、___________和___________；原核生物在__________和細(xì)胞質(zhì)。(5)特點(diǎn)：__________________。(6)方式：________________。(7)結(jié)果：形成__________________的DNA分子。(8)意義：DNA分子通過復(fù)制，將______________從親代傳給了子代，從而保持了______________的連續(xù)性。(9)保障：________________________________，為復(fù)制提供了精確的模板；通過__________________，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。細(xì)胞核線粒體葉綠體擬核邊解旋邊復(fù)制半保留復(fù)制兩個完全相同遺傳信息遺傳信息DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)堿基互補(bǔ)配對3．DNA分子的復(fù)制類型(1)如圖為真核生物染色體上DNA分子復(fù)制過程示意圖：①圖中顯示DNA分子復(fù)制是從多個起點(diǎn)開始的，但多起點(diǎn)并非同時進(jìn)行；②圖中顯示DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的；③真核生物的這種復(fù)制方式的意義在于提高了復(fù)制速率；④一個細(xì)胞周期中每個起點(diǎn)一般只起始1次。(2)原核生物DNA復(fù)制通常為單起點(diǎn)，雙向復(fù)制。2．(2021·遼寧)下列有關(guān)細(xì)胞內(nèi)的DNA及其復(fù)制過程的敘述，正確的是(

)A．子鏈延伸時游離的脫氧核苷酸添加到3′端B．子鏈的合成過程不需要引物參與C．DNA每條鏈的5′端是羥基末端D．DNA聚合酶的作用是打開DNA雙鏈考題解密A【解析】子鏈延伸時5′→3′合成，故游離的脫氧核苷酸添加到3′端，A正確；子鏈的合成過程需要引物參與，B錯誤；DNA每條鏈的5′端是磷酸基團(tuán)末端，3′端是羥基末端，C錯誤；解旋酶的作用是打開DNA雙鏈，D錯誤。變式一探究DNA分子半保留復(fù)制的方式3．某研究小組進(jìn)行“探究DNA的復(fù)制過程”的活動，結(jié)果如圖所示。其中培養(yǎng)大腸桿菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl，a、b、c表示離心管編號，條帶表示大腸桿菌DNA離心后在離心管中的分布位置。下列敘述錯誤的是(

)變式突破BA．本活動運(yùn)用了同位素標(biāo)記法和密度梯度離心技術(shù)B．a(chǎn)管的結(jié)果表明該管中的大腸桿菌是在含14NH4Cl的培養(yǎng)液中培養(yǎng)的C．b管的結(jié)果表明該管中的大腸桿菌的DNA都是15N—14N—DNAD．實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制的【解析】本活動中有使用到14N和15N即采用了同位素標(biāo)記法，3個離心管中的條帶需經(jīng)密度梯度離心，A正確；a管中只有重帶，即15N－15N－DNA，表明該管中的大腸桿菌是在含15NH4Cl的培養(yǎng)液中培養(yǎng)的，B錯誤；b管中只有中帶，即DNA都是15N－14N－DNA，C正確；c管中具有1/2中帶為15N－14N－DNA,1/2輕帶為14N－14N－DNA，綜合a、b、c三支離心管實(shí)驗(yàn)結(jié)果可推測，a管中為親代DNA：15N－15N－DNA，b管中為復(fù)制一代后的子代DNA：15N－14N－DNA，c管中為復(fù)制兩代后的子代DNA：1/215N－14N－DNA、1/214N－14N－DNA，說明DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制，D正確。3．(不定項(xiàng))(2022·全國高三專題練習(xí))下列有關(guān)“探究DNA的復(fù)制過程”活動的敘述，錯誤的是(

)A．培養(yǎng)過程中，大腸桿菌將利用NH4Cl中的N合成DNA主鏈的基本骨架B．將大腸桿菌放在以15NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)液中培養(yǎng)若干代，所獲得的大腸桿菌的核糖體中含有15NC．通過對第二代大腸桿菌DNA的密度梯度離心，得出DNA復(fù)制的特點(diǎn)為半保留復(fù)制D．將15N—15N—DNA的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14NH4Cl培養(yǎng)液中繁殖一代后，若將提取的子代大腸桿菌DNA解旋處理后進(jìn)行密度梯度離心，離心管中將只出現(xiàn)1個條帶ACD【解析】

DNA主鏈的基本骨架是由磷酸和脫氧核糖交替排列構(gòu)成的，不含N，N存在于堿基(對)中，A錯誤；核糖體是合成蛋白質(zhì)的場所，合成蛋白質(zhì)的模板是mRNA，可與核糖體結(jié)合，大腸桿菌可利用15NH4Cl為原料合成mRNA(或rRNA，即rRNA是構(gòu)成核糖體的組分)，所以將大腸桿菌放在以15NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)液中培養(yǎng)若干代，所獲得的大腸桿菌的核糖體中含有15N，B正確；通過對親代第一代、第二代大腸桿菌DNA的密度梯度離心，對比分析才可得出DNA復(fù)制的特點(diǎn)為半保留復(fù)制，C錯誤；將15N—15N—DNA的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14NH4Cl培養(yǎng)液中繁殖一代后，若將提取的子代大腸桿菌DNA解旋處理后進(jìn)行密度梯度離心，離心管中將出現(xiàn)2個條帶，一個輕帶，一個重帶，D錯誤。變式二借助模式圖分析DNA分子半保留復(fù)制的過程4．(2022·常州模擬)如圖為真核生物染色體上DNA分子復(fù)制過程示意圖，有關(guān)敘述錯誤的是(

)A．圖中DNA分子復(fù)制是從多個起點(diǎn)同時開始的B．圖中DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的C．真核生物DNA分子復(fù)制過程中解旋酶作用于氫鍵D．真核生物的這種復(fù)制方式提高了復(fù)制速率A【解析】分析題圖可知，圖中的三個復(fù)制起點(diǎn)復(fù)制的DNA片段的長度不同，圈比較大的表示復(fù)制開始的時間較早，因此DNA分子復(fù)制的起始時間不同，故A錯誤；題圖中DNA分子的復(fù)制過程是邊解旋邊雙向復(fù)制的，故B正確；DNA分子的復(fù)制首先要在解旋酶的作用下使雙鏈間的氫鍵斷裂，故C正確；真核生物的DNA分子復(fù)制具有多個起點(diǎn)，這種復(fù)制方式加速了復(fù)制過程，提高了復(fù)制速率，故D正確。4．(不定項(xiàng))(2022·冀州模擬)1966年，科學(xué)家提出了DNA半不連續(xù)復(fù)制假說：DNA復(fù)制形成互補(bǔ)子鏈時，一條子鏈連續(xù)形成，另一條子鏈不連續(xù)，即先形成短片段后再進(jìn)行連接(如圖1)。為驗(yàn)證假說，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：用3H標(biāo)記T4噬菌體，在培養(yǎng)噬菌體的不同時刻，分離出噬菌體DNA并加熱使其變性，再進(jìn)行密度和梯度離心，以DNA單鏈片段分布位置確定片段大小，并檢測相應(yīng)位置DNA單鏈片段的放射性，結(jié)果如圖2。下列相關(guān)敘述正確的是(

)ABCA．與60秒相比，120秒結(jié)果中短鏈片段減少的原因是短鏈片段連接形成長片段B．DNA的半不連續(xù)復(fù)制保證了DNA的兩條鏈能夠同時作為模板進(jìn)行復(fù)制C．該實(shí)驗(yàn)可用32P標(biāo)記的脫氧核苷酸代替3H標(biāo)記的脫氧核苷酸標(biāo)記DNAD．若以DNA連接缺陷的T4噬菌體為材料，則圖2中的曲線峰值將右移【解析】圖2中，與60秒結(jié)果相比，120秒時有些短鏈片斷連接成長鏈片段，所以短鏈片段減少了，A正確；DNA的半不連續(xù)復(fù)制，使得一條子鏈連續(xù)形成，另一條子鏈不連續(xù)，即先形成短片段后再進(jìn)行連接，保證了DNA的兩條鏈能夠同時作為模板進(jìn)行復(fù)制，B正確；32P和3H都具有放射性，脫氧核苷酸中含有H和P，故該實(shí)驗(yàn)可用32P標(biāo)記的脫氧核苷酸代替3H標(biāo)記的脫氧核苷酸標(biāo)記DNA，C正確；DNA連接缺陷的T4噬菌體內(nèi)缺少DNA連接酶，復(fù)制形成的短鏈片段無法連接，故圖2中的曲線峰值將向左移，D錯誤。變式三掌握DNA分子復(fù)制過程中的相關(guān)計(jì)算5．(2022·合肥一中模擬)如圖為某DNA分子片段，假設(shè)該DNA分子中有堿基5000對，A＋T占堿基總數(shù)的34%，若該DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制2次，下列敘述正確的是(

)A．復(fù)制時作用于③處的酶為DNA聚合酶B．DNA分子復(fù)制2次需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸9900個C．④處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】復(fù)制時作用于③處的酶為解旋酶，A錯誤；由題意知，DNA分子中A＋T占堿基總數(shù)的34%，則C＋G占66%，DNA分子中G＝C＝5000×2×66%÷2＝3300(個)，該DNA分子復(fù)制2次增加了3個DNA分子，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸3300×3＝9900(個)，B正確；DNA分子的基本單位是脫氧核糖核苷酸，所以④處指的是腺嘌呤