高考生物一輪復習第六單元第22課DNA的結(jié)構(gòu)、復制和基因的本質(zhì)課件

第22課DNA的結(jié)構(gòu)、復制和基因的本質(zhì)第六單元基因的本質(zhì)和表達·學業(yè)質(zhì)量水平要求·1.通過討論分析DNA的結(jié)構(gòu)和復制，形成結(jié)構(gòu)與功能觀。2.通過構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，強化模型與建模。3.通過DNA復制方式的探究，培養(yǎng)實驗設(shè)計及結(jié)果分析的能力。4.通過構(gòu)建模型，了解現(xiàn)代遺傳學研究方法，形成科學態(tài)度和方法。1．DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建者：______和________。2．圖解DNA結(jié)構(gòu)考點一DNA的結(jié)構(gòu)及堿基計算沃森克里克

磷酸脫氧核苷酸A與T配對，G與C配對脫氧核糖C、H、O、N、P3．DNA結(jié)構(gòu)特點磷酸與脫氧核糖堿基對排列順序4n1．DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過“磷酸—脫氧核糖—磷酸”相連。(

)2．DNA分子中的每個磷酸均連接著一個脫氧核糖和一個堿基。(

)3．雙鏈DNA分子同時含有2個游離的磷酸基團，其中嘌呤堿基數(shù)等于嘧啶堿基數(shù)。(

)4．DNA分子中(A＋T)/(C＋G)的值越大，該分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性越低。(

)5．人體內(nèi)控制β-珠蛋白合成的基因由1700個堿基對組成，其堿基對可能的排列方式有41700種。(

)××√√×1．(必修2P50圖3-8)DNA的一條單鏈具有兩個末端，一端有一個游離的磷酸基團，稱作_______，另一端有一個羥基(—OH)，稱作_______，兩條單鏈走向______，一條單鏈是從5′-端到3′-端的，另一條單鏈是從3′-端到5′-端的。2．(必修2P51探究·實踐)DNA只有4種脫氧核苷酸，能夠儲存足夠量遺傳信息的原因是______________________________________________________。5′-端3′-端相反堿基排列順序的千變?nèi)f化，使DNA儲存了大量的遺傳信息考向1|

DNA的結(jié)構(gòu)及特點1．(2021·廣東卷)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的提出是二十世紀自然科學的偉大成就之一。下列研究成果中，為該模型構(gòu)建提供主要依據(jù)的是(

)①赫爾希和蔡斯證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗②富蘭克林等拍攝的DNA分子X射線衍射圖譜③查哥夫發(fā)現(xiàn)的DNA中嘌呤含量與嘧啶含量相等④沃森和克里克提出的DNA半保留復制機制A．①② B．②③C．③④ D．①④√B

解析：赫爾希和蔡斯通過噬菌體侵染大腸桿菌的實驗，證明了DNA是遺傳物質(zhì)，與構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型無關(guān)，①不符合題意；沃森和克里克根據(jù)富蘭克林等拍攝的DNA分子X射線衍射圖譜，推算出DNA分子呈螺旋結(jié)構(gòu)，②符合題意；查哥夫發(fā)現(xiàn)的DNA中腺嘌呤(A)的量總是等于胸腺嘧啶(T)的量，鳥嘌呤(G)的量總是等于胞嘧啶(C)的量，為沃森和克里克構(gòu)建正確的堿基配對方式提供了依據(jù)，③符合題意；沃森和克里克提出DNA半保留復制機制在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建成功之后，④不符合題意，故選B。2．(2022·浙江6月選考)某同學欲制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，已準備了足夠的相關(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)√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，堿基排列在內(nèi)側(cè)，D錯誤。理清DNA結(jié)構(gòu)中兩種關(guān)系與兩類化學鍵考向2|

核酸相關(guān)的堿基計算3．(2021·北京卷)酵母菌的DNA中堿基A約占32%，關(guān)于酵母菌核酸的敘述錯誤的是(

)A．DNA復制后A約占32% B．DNA中C約占18%C．DNA中(A＋G)/(T＋C)＝1 D．RNA中U約占32%√D

解析：DNA分子為半保留復制，復制時遵循A—T、G—C的配對原則，則DNA復制后的A約占32%，A正確；酵母菌的DNA中堿基A約占32%，則A＝T＝32%，G＝C＝(1－2×32%)/2＝18%，B正確；DNA遵循堿基互補配對原則，A＝T、G＝C，則(A＋G)/(T＋C)＝1，C正確；由于RNA為單鏈結(jié)構(gòu)，且RNA是以DNA的一條單鏈為模板進行轉(zhuǎn)錄而來，無法確定DNA分子一條鏈中A的比例，故不能確定RNA中U所占比例，D錯誤。DNA中堿基數(shù)量的計算規(guī)律(1)

(2)4．(2022·廣東卷)λ噬菌體的線性雙鏈DNA兩端各有一段單鏈序列。這種噬菌體在侵染大腸桿菌后其DNA會自連環(huán)化(如圖)，該線性分子兩端能夠相連的主要原因是(

)

A．單鏈序列脫氧核苷酸數(shù)量相等 B．分子骨架同為脫氧核糖與磷酸C．單鏈序列的堿基能夠互補配對 D．自連環(huán)化后兩條單鏈方向相同√C

解析：由圖可以看出，該線性雙鏈DNA兩端各有一段單鏈序列，兩端的堿基序列剛好互補，因此可以自連環(huán)化，與單鏈序列脫氧核苷酸數(shù)量無關(guān)，A不符合題意，C符合題意；DNA分子的骨架是脫氧核糖和磷酸交替連接而成，但是與自連環(huán)化無關(guān)，B不符合題意；自連環(huán)化后形成環(huán)狀DNA分子，兩條單鏈的方向是相反的，D不符合題意?？键c二DNA的復制及基因的本質(zhì)1．DNA半保留復制的實驗證據(jù)(1)方式推測：沃森和克里克提出遺傳物質(zhì)自我復制的假說：DNA的復制方式為____________。也有人提出____________的假說。(2)實驗證據(jù)①實驗方法：____________技術(shù)和離心技術(shù)。②實驗原理：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。③實驗假設(shè)：__________________________。半保留復制全保留復制同位素標記DNA以半保留的方式復制④實驗預期：離心后應(yīng)出現(xiàn)3條DNA帶。重帶(密度最大)：兩條鏈都為15N標記的親代雙鏈DNA；中帶(密度居中)：一條鏈為14N標記，另一條鏈為15N標記的子代雙鏈DNA；輕帶(密度最小)：兩條鏈都為14N標記的子代雙鏈DNA。⑤實驗過程⑥過程分析a．立即取出，提取DNA→離心→__________。b．繁殖一代后取出，提取DNA→離心→__________。c．繁殖兩代后取出，提取DNA→離心→1/2輕帶、1/2中帶。⑦實驗結(jié)論：____________________________________。全部重帶全部中帶DNA的復制是以半保留的方式進行的2．DNA的復制(1)概念：以____________為模板合成___________的過程。(2)發(fā)生時期：在真核生物中，這一過程是在________________期，隨著染色體的復制而完成的。(3)過程親代DNA子代DNA細胞分裂前的間解旋酶解開的每一條母鏈脫氧核苷酸DNA聚合酶(4)場所：真核生物在__________、________和________；原核生物在______和細胞質(zhì)。(5)結(jié)果：一個DNA分子形成了兩個__________的DNA分子。(6)特點(7)意義：DNA通過復制，將__________從親代細胞傳遞給子代細胞，從而保持了__________的連續(xù)性。

細胞核線粒體葉綠體擬核完全相同遺傳信息遺傳信息3．基因的本質(zhì)(1)本質(zhì)：基因通常是具有______________________。有些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，對于這些病毒而言，基因就是有遺傳效應(yīng)的RNA片段。(2)基因與染色體、DNA、脫氧核苷酸的關(guān)系遺傳效應(yīng)的DNA片段一有遺許多個基因脫氧核苷酸的排列順序傳效應(yīng)個或兩個1．DNA復制遵循堿基互補配對原則，新合成的DNA分子中兩條鏈均是新合成的。(

)2．DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)全部解旋后，開始DNA的復制。(

)3．單個脫氧核苷酸在DNA酶的作用下連接合成新的子鏈。(

)4．在一個細胞周期中，DNA復制過程中的解旋發(fā)生在兩條DNA母鏈之間。(

)5．在人體內(nèi)，成熟的紅細胞、漿細胞中不發(fā)生DNA的復制。(

)×××√√1．(必修2P55圖3-10)DNA復制過程若發(fā)生在細胞核內(nèi)，形成的兩個子代DNA與染色體的關(guān)系如何？_____________________________________________________________________________________________________。其上面對應(yīng)片段中基因是否相同？________________________。兩個子代DNA將于何時分開？_________________________________________________________________________________________________________________________。完全相同(無變異情況下)兩個子代DNA將于有絲分裂后期或減數(shù)分裂Ⅱ后期著絲粒分裂時，隨兩條姐妹染色體復制后形成兩條姐妹染色單體，剛復制產(chǎn)生的兩個子代DNA分別位于兩條姐妹染色單體上，由著絲粒相連染色單體的分離而分開，分別進入兩個子細胞中2．(必修2P59思考·討論)DNA指紋技術(shù)的原理和操作過程是怎樣的？_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。①研究表明，每個人的DNA都不完全相同，因此，DNA也可以像指紋一樣來識別身份。②應(yīng)用DNA指紋技術(shù)，首先需要用合適的酶將待檢測的樣品切成片段，然后用電泳的方法將這些片段按大小分開，再經(jīng)過一系列步驟，最后形成DNA指紋圖譜。每個人的DNA指紋圖譜是獨一無二的，可根據(jù)分析指紋圖譜的吻合度來幫助確認身份考向1|

DNA的復制過程1．(2024·河南三門峽模擬)DNA復制保證了親子代間遺傳信息的連續(xù)性。下列關(guān)于DNA復制的敘述中，錯誤的是(

)A．堿基互補配對原則保證了復制的準確性B．真核細胞DNA的復制均在細胞核內(nèi)進行C．DNA分子復制3次產(chǎn)生子代DNA中含有親代單鏈的占1/4D．游離的脫氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下合成子鏈√B

解析：A和T配對，G和C配對的堿基互補配對原則，保證了復制的準確性，A正確；真核細胞DNA復制主要在細胞核內(nèi)進行，在細胞質(zhì)的線粒體和葉綠體內(nèi)也能發(fā)生，B錯誤；1個DNA分子復制3次產(chǎn)生8個子代DNA分子，由于DNA分子的復制方式是半保留復制，含有親代單鏈的DNA分子為2個，因此子代DNA中含有親代單鏈的占2/8＝1/4，C正確；游離的脫氧核苷酸以一條DNA鏈為模板，在DNA聚合酶的作用下合成子鏈，D正確。2．(2021·浙江6月選考)在DNA復制時，5-溴尿嘧啶脫氧核苷(BrdU)可作為原料，與腺嘌呤配對，摻入新合成的子鏈。用Giemsa染料對復制后的染色體進行染色，DNA分子的雙鏈都含有BrdU的染色單體呈淺藍色，只有一條鏈含有BrdU的染色單體呈深藍色。現(xiàn)將植物根尖放在含有BrdU的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，取根尖用Giemsa染料染色后，觀察分生區(qū)細胞分裂中期染色體的著色情況。下列推測錯誤的是(

)A．第一個細胞周期的每條染色體的兩條染色單體都呈深藍色B．第二個細胞周期的每條染色體的兩條染色單體著色都不同C．第三個細胞周期的細胞中染色單體著色不同的染色體均為1/4D．根尖分生區(qū)細胞經(jīng)過若干個細胞周期后，還能觀察到深藍色的染色單體√C

解析：第二個細胞周期結(jié)束后，不同細胞中含有的帶有雙鏈都含有BrdU的染色體和只有一條鏈含有BrdU的染色體的數(shù)目是不確定的，故第三個細胞周期的細胞中染色單體著色不同的染色體比例不能確定，C錯誤。(1)DNA復制與細胞分裂的關(guān)系(2)進行有絲分裂的細胞在細胞增殖過程中核DNA和染色體的標記情況分析DNA復制一次，細胞分裂一次。下圖為連續(xù)進行兩次有絲分裂的過程圖(以一條染色體為例)。

第一次有絲分裂形成的兩個子細胞中所有核DNA分子均由一條親代DNA鏈和一條子鏈組成；第二次有絲分裂后最終形成的子細胞中含親代DNA鏈的染色體條數(shù)是0～2n(體細胞染色體數(shù)為2n)。(3)進行減數(shù)分裂的細胞在分裂過程中核DNA和染色體的標記情況分析在進行減數(shù)分裂之前，DNA復制一次，減數(shù)分裂過程中細胞連續(xù)分裂兩次。下圖是一次減數(shù)分裂的結(jié)果(以一對同源染色體為例)。

減數(shù)分裂過程中細胞雖然連續(xù)分裂兩次，但DNA只復制一次，所以四個子細胞中所有核DNA分子均由一條親代DNA鏈和一條利用原料合成的子鏈組成?？枷?|

DNA復制的相關(guān)計算3．一個DNA分子由500個脫氧核苷酸構(gòu)成，其中含100個胸腺嘧啶。該DNA經(jīng)過誘變，DNA上的一個堿基C變成了5-溴尿嘧啶(BU)，BU可與堿基A配對。下列敘述不正確的是(

)A．經(jīng)過誘變之后的DNA中含有100個腺嘌呤和150個鳥嘌呤B．若誘變后的DNA分子經(jīng)2次復制，可產(chǎn)生2個正常的DNAC．若誘變后的DNA分子經(jīng)3次復制，共需要胞嘧啶1046個D．若誘變后的DNA分子經(jīng)3次復制，得到的子代DNA加熱后可得到5種單鏈片段√C

解析：該DNA中含有500個脫氧核苷酸，其中100個胸腺嘧啶，可推出正常的DNA分子共含有100個腺嘌呤、150個鳥嘌呤和150個胞嘧啶。經(jīng)過誘變，DNA上的一個堿基C變成了BU，即經(jīng)過誘變之后的DNA中含有149個胞嘧啶，150個鳥嘌呤，A正確；誘變后的DNA分子中有一條鏈是正常的，有一條鏈的堿基C變成了5-溴尿嘧啶，經(jīng)2次復制，可產(chǎn)生2個正常的DNA，B正確；若誘變后的DNA分子經(jīng)3次復制，可得到8個DNA，其中4個是正常的DNA，4個是不正常的DNA，每個正常的DNA中含有150個胞嘧啶，每個不正常的DNA中含有149個胞嘧啶，因此8個DNA中共有胞嘧啶150×4＋149×4＝1196個，但最初的模板DNA中有149個胞嘧啶，因此共需要胞嘧啶的數(shù)量為1196－149＝1047個，C錯誤；若誘變后的DNA分子經(jīng)3次復制，得到的子代DNA加熱后可得到5種單鏈片段，相應(yīng)位點的堿基分別是A、G、C、T、BU，D正確。4．(2024·四川成都三診)某T2噬菌體的核酸由m個堿基對組成，其中腺嘌呤有n個，現(xiàn)用一個DNA雙鏈被32P標記的T2噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌。下列敘述錯誤的是(

)A．該噬菌體增殖3代需要消耗含有堿基C的脫氧核苷酸的數(shù)目為7(m－n)B．該噬菌體的DNA分子的一條鏈上堿基C＋G的數(shù)目為m－nC．復制產(chǎn)生的全部子代噬菌體的DNA分子都能檢測到放射性D．該噬菌體增殖n代，具有放射性的噬菌體占1/2n-1√C

解析：由題意可知，該噬菌體的核酸中堿基C的數(shù)目為m－n，該噬菌體增殖3代共產(chǎn)生了8個噬菌體，則消耗堿基C的數(shù)目為7(m－n)，A正確；根據(jù)堿基互補配對原則，該噬菌體的DNA分子的一條鏈上堿基C＋G的數(shù)目即為DNA分子中的C或G的總數(shù)，故該噬菌體的DNA分子的一條鏈上堿基C＋G的數(shù)目為m－n，B正確；復制產(chǎn)生的全部子代噬菌體的DNA分子中只有2個DNA分子能檢測到放射性，C錯誤；該噬菌體增殖n代，能檢測到具有放射性的噬菌體為2個，占DNA分子總數(shù)2n的比例為1/2n-1，D正確。

(2)DNA復制過程中消耗的脫氧核苷酸數(shù)①若親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，經(jīng)過n次復制需要消耗該種脫氧核苷酸數(shù)為m·(2n－1)。②第n次復制需要消耗該種脫氧核苷酸數(shù)為m·2n-1?？枷?|

基因與染色體的關(guān)系5．(2024·天津河西調(diào)研)下圖表示某雄性果蠅的兩條染色體上部分基因分布示意圖(不考慮變異)。下列有關(guān)敘述錯誤的是(

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A．白眼基因和焦剛毛基因的堿基序列不同B．果蠅的焦剛