资源简介

(共39张PPT)
第2课时
DNA的结构与复制
考点要求 考题统计 考情分析
DNA分子结构 2022，重庆、河北、浙江、广东，（选择） 2021，北京、广东 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。
DNA分子的复制 2023，山东，选择 2022，海南，选择 2021，浙江（2道）、山东、海南、辽宁，（选择） 基因的本质
DNA的结构
考点一
一 DNA双螺旋结构模型的构建
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
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3
双螺旋结构
三螺旋结构
1.(2022广东,5,2分)下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述,错误的是(　　)
A.孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律
B.摩尔根等基于性状与性别的关联证明基因在染色体上
C.赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质
D.沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式
　
D
2.(2021广东,5,2分)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(卡伽夫)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
　
B
3.DNA的结构
C、H、O、N、P
脱氧核苷酸
磷酸
脱氧核糖
碱基
A与T配对，
G与C配对
2.每个双链DNA分子含有 个游离的磷酸基团；
线粒体、叶绿体、拟核处环状DNA分子含有 个游离的磷酸基团。
2
0
1.DNA的初步水解产物？彻底水解产物？
3.两条链相邻碱基靠什么键相连？单链碱基通过什么键相连？
4.5‘-端连的是什么基团？3’-端呢？
5.不同酶的作用位点在哪里？
外侧
外侧
内侧
外侧基本骨架稳定不变
内侧碱基互补配对原则不变
双螺旋结构、氢键的存在
稳定性
内侧的碱基对的排列顺序是千变万化的
（遗传信息）
多样性
特定个体的DNA有其特定的碱基排列顺序
特异性
4.DNA分子的结构特点
5.DNA中的碱基数量的计算规律
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。
(1)A1＋A2＝_______；G1＋G2＝_______。
即：双链中A＝ ，G＝ ，A＋G＝ ＝ ＝ ＝
T＋C)。
规律一：双链DNA中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半。
T1＋T2
C1＋C2
T
C
T＋C
A＋C
T＋G
(2)A1＋T1＝_______；G1＋C1＝_______。
规律二：互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等，简记为“补则等”。
A2＋T2
G2＋C2
规律三：非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数，简记为“不补则倒”。
互为倒数
规律四：某种碱基在双链中所占的比例等于它在每一条单链中所占比例和的一半。
真题体验(2023·北京，4)酵母菌的DNA中碱基A约占32%，关于酵母菌核酸的叙述错误的是（ ）
A.DNA复制后A约占32%
B.DNA中C约占18%
C.DNA中(A＋G)/(T＋C)＝1
D.RNA中U约占32%
D
1.20世纪50年代初，查哥夫对多种生物DNA做了碱基定量分析，发现
(A＋T)/(C＋G)的值如下表。结合所学知识，你认为能得出的结论是
A.小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息相同
B.猪的DNA结构比大肠杆菌DNA结构更稳定一些
C.同一生物不同组织的DNA碱基组成相同
D.小麦DNA中(A＋T)数量是鼠DNA中(C＋G)数量的1.21倍
√
DNA来源 大肠杆菌 小麦 鼠 猪肝 猪胸腺 猪脾
(A＋T)/ (C＋G) 1.01 1.21 1.21 1.43 1.43 1.43
“A＋T与G＋C的比值一定相等吗？”此值的大小体现了DNA的
什么特点？
体现DNA分子的特异性和特异性
2.(2023·河北唐山高三检测)某DNA部分片段结构如图所示，下列叙述正确的是
A.③为磷酸二酯键，③的形成需要RNA聚
合酶催化
B.①代表氢键，①的形成与断裂需要ATP
提供能量
C.片段中碱基②与五碳糖构成的脱氧核苷
与ATP中的腺苷相同
D.若该DNA一条链中碱基A与T之和占48%，则整个DNA中碱基C占26%
√
DNA的复制
考点二
1.DNA复制的推测—— 假说-演绎法
①.提出问题
②.提出假说
③.验证假说
④.总结结论
DNA以什么方式复制？
（1）半保留复制
（2）全保留复制
关键思路：通过实验区分亲代和子代的DNA
（1）演绎推理
（2）实验验证
①.提出问题
②.提出假说
③.验证假说
④.总结结论
（1）演绎推理
科学方法：同位素标记法、密度梯度离心法
1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔
高密度带
中密度带
低密度带
15N
14N
15N
15N
14N
14N
DNA分子复制方式的探究（假说——演绎法）
细胞再 分裂一次
（1）演绎推理
①半保留复制
15N
14N
14N
14N
15N
14N
P:
F1:
F2:
15N
15N
转移到含14NH4Cl的培养液中
细胞分裂一次
提出DNA离心
提出DNA离心
提出DNA离心
高密度带
中密度带
低密度带
中密度带
DNA分子复制方式的探究（假说——演绎法）
①.提出问题
②.提出假说
③.验证假说
④.总结结论
细胞再 分裂一次
（1）演绎推理
②全保留复制
P:
F1:
F2:
15N
15N
转移到含14NH4Cl的培养液中
细胞分裂一次
提出DNA离心
提出DNA离心
提出DNA离心
高密度带
高密度带
低密度带
高密度带
15N
15N
14N
14N
14N
14N
15N
15N
低密度带
DNA分子复制方式的探究（假说——演绎法）
①.提出问题
②.提出假说
③.验证假说
④.总结结论
（2）实验验证
证明DNA半保留复制的实验证据
15N
14N
14N
14N
15N
14N
P:
F1:
F2:
细胞再 分裂一次
15N
15N
转移到含14NH4Cl的培养液中
细胞分裂一次
提出DNA离心
提出DNA离心
提出DNA离心
证明DNA的复制是半保留复制
DNA分子复制方式的探究（假说——演绎法）
①.提出问题
②.提出假说
③.验证假说
④.总结结论
高密度带
中密度带
低密度带
中密度带
3.研究人员将1个含14N－DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中，培养24 h后提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA解开双螺旋，变成单链；然后进行密度梯度离心，试管中出现两种条带(如图)。下列说法正确的是
A.由结果可推知该大肠杆菌
的细胞周期大约为6 h
B.根据条带的数目和位置可
以确定DNA的复制方式
C.解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的磷酸二酯键
D.若直接将子代DNA进行密度梯度离心也能得到两条条带
√
p174
1.(2022 海南选择考)科学家曾提出 复制方式的三种假说:全保留复制、半保留复制和分散复制（图1）。对此假说,科学家以大肠杆菌为实验材料,进行了如下实验（图2）:
图1
图2
下列有关叙述正确的是( )
A.第一代细菌 离心后,试管中出现1条中带,说明 复制方式一定是半保留复制
B.第二代细菌 离心后,试管中出现1条中带和1条轻带,说明 复制方式一定是全
保留复制
C.结合第一代和第二代细菌 的离心结果,说明 复制方式一定是分散复制
D.若 复制方式是半保留复制,继续培养至第三代,细菌 离心后试管
中会出现1条中带和1条轻带
√
D
2．(2023·深圳两校联考)下图表示利用大肠杆菌探究 DNA复制方式的实验，下列叙述正确的是(　　)
A．转移到含14NH4Cl的培养液中，无论细胞分裂几次均不会出现试管①
中的 DNA带
B．随着复制次数的增加，试管③中的b带比例增加，a带比例降低
C．该实验可以证明 DNA在复制过程中是边解旋边复制
D．大肠杆菌的DNA复制主要在细胞核中进行，但复制产生的DNA主要
分布于细胞质中
A
2.DNA的复制
(1)概念、时间、场所
间期
线粒
体
叶绿体
(2)过程
解旋酶
解开
双螺旋
母链
脱氧核苷酸
DNA聚合酶
碱基互补配对
结构
(3)结果：一个DNA分子形成了两个 的DNA分子。
(4)特点
_____________
_______复制
(5)DNA准确复制的原因
DNA具有独特的 结构，为复制提供精确的模板， 原则，保证了复制能准确地进行。
(6)DNA复制的意义：DNA通过复制，将 从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了 的连续性。
完全相同
边解旋边复制
半保留
双螺旋
碱基互补配对
遗传信息
遗传信息
图2是果蝇的核DNA复制模式图，箭头所指的泡状结构称为DNA复制泡，是DNA分子中正在复制的部分。下列有关分析，错误的是（ ）
A．复制泡处以被解开的两条母链为模板
B．形成复制泡不需要消耗能量
C．复制泡的形成与解旋酶的作用有关
D．一个核DNA分子复制时存在多个复制原点
B
课本P56 拓展应用改编
① 多复制起点
②双向复制
③半不连续复制
图中的复制环大小不一，因为它们的复制时间有先后，右侧最早，左侧最晚。
意义：提高了复制速率，减少了变异的发生。
(1)将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基上培养，复制n次，则：
共产生子代DNA分子____个；
子代DNA分子中，含15N的DNA分子_____个；
子代DNA分子中，含14N的DNA分子_____个；
子代DNA分子中，只含15N的DNA分子_____个；
子代DNA分子中，只含14N的DNA分子______个；
2n
2
2n
0
2n - 2
3.DNA分子的复制相关计算
(2)DNA复制中消耗的脱氧核苷酸数
①若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m·(2n－1)。
②第n次复制需要该种脱氧核苷酸数为m·2n－1。
三.DNA复制的相关计算
4.细胞分裂中染色体标记问题
进行有丝分裂的细胞在细胞增殖过程中核DNA和染色体的标记情况分析
第二次有丝分裂后最终形成的子细胞中含亲代DNA链的染色体条数是0～2n(以体细胞染色体数为2n为例)。
若只复制一次，产生的子染色体都带有标记；若复制两次，产生的子染色体只有一半带有标记
在进行减数分裂之前，DNA复制一次，减数分裂过程中细胞连续分裂两次。如图是一次减数分裂的结果(以一对同源染色体为例)。
由图可以看出，减数分裂过程中细胞虽然连续分裂两次，但DNA只复制一次，所以四个子细胞中所有核DNA分子均由一条亲代DNA链和一条利用原料合成的子链组成。
4.如图为某DNA分子片段，假设该DNA分子中有5 000对碱基，
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9 900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1/2
√
p174
4.(2021·山东，5)利用农杆菌转化法，将含有基因修饰系统的T－DNA插入到水稻细胞M的某条染色体上，在该修饰系统的作用下，一个DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U，脱氨基过程在细胞M中只发生一次。将细胞M培育成植株N。下列说法错误的是
A.N的每一个细胞中都含有T－DNA
B.N自交，子一代中含T－DNA的植株占3/4
C.M经n(n≥1)次有丝分裂后，脱氨基位点为A－U的细胞占1/2n
D.M经3次有丝分裂后，含T－DNA且脱氨基位点为A－T的细胞占1/2
√
1
2
3
4
5
6
p175
1
小结
DNA复制的推测
DNA复制实验证据
DNA复制
全保留复制
半保留复制
实验过程
实验结果
实验结论
基本条件
过程
特点
用15N标记DNA大肠杆菌放在含有14N的培养液中培养，在不同时刻提取DNA并进行分离
亲代：一条DNA带（底部）
第一代：一条DNA带（中间）
第二代：两条DNA带（中间、上部）
DNA复制是半保留复制
解旋
合成子链
复旋
模板
酶
能量
原料
D
N
A的两条链
四种脱氧核苷酸
边解旋边复制
解旋酶
D
N
A聚合酶
证明
参与
参与
三
重温高考 真题演练
1.(2022·广东，12)λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化(如图)，该线性分子两端能够相连的主要原因是
A.单链序列脱氧核苷酸数量相等 B.分子骨架同为脱氧核糖与磷酸
C.单链序列的碱基能够互补配对 D.自连环化后两条单链方向相同
1
2
3
4
√
5
6
2.(2022·浙江6月选考，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
√
1
2
3
4
5
6
6.(2021·辽宁，4)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
1
2
3
4
5
√
6

展开更多......

收起↑