老高考適用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)制考綱導(dǎo)向·明目標(biāo)核心考點(diǎn)一核心考點(diǎn)二考綱導(dǎo)向·明目標(biāo)考綱要求1．DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)(Ⅱ)。2．基因的概念(Ⅱ)。3．DNA分子的復(fù)制(Ⅱ)。素養(yǎng)定位1．深入理解基因的本質(zhì)，認(rèn)識(shí)到DNA堿基序列的統(tǒng)一性和多樣性，理解DNA中儲(chǔ)存著豐富多樣的遺傳信息。理解DNA的準(zhǔn)確復(fù)制是遺傳信息穩(wěn)定傳遞的基礎(chǔ)，也是生命延續(xù)的基礎(chǔ)，從而進(jìn)一步理解生命的本質(zhì)。認(rèn)識(shí)到DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)決定了DNA的穩(wěn)定性，而穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)適于儲(chǔ)存遺傳物質(zhì)。理解DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)與其半保留復(fù)制方式也是相適應(yīng)的。形成生命的信息觀。(生命觀念)素養(yǎng)定位2．結(jié)合揭示DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制方式的科學(xué)史，理解科學(xué)家基于觀察(或?qū)嶒?yàn))提出假說(shuō)、然后實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的過(guò)程。理解富蘭克林拍攝的DNA衍射圖譜、查哥夫?qū)NA堿基含量的測(cè)定，是沃森和克里克成功揭示DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。掌握建構(gòu)模型等科學(xué)方法。(科學(xué)思維)3．“制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型”“證明DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)”等科學(xué)探究活動(dòng)，提高探究能力、動(dòng)手能力與合作能力等。(科學(xué)探究)4．通過(guò)離心等技術(shù)的了解，理解物理學(xué)和化學(xué)方法在生物學(xué)研究中的重要作用，進(jìn)一步領(lǐng)悟多學(xué)科交叉的必要性。認(rèn)同科學(xué)家的探索求真、交流合作等科學(xué)精神在科學(xué)研究中的重要性。(社會(huì)責(zé)任)核心考點(diǎn)一1．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：核心考點(diǎn)一DNA分子的結(jié)構(gòu)(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(guò)_______連接成_________。堿基互補(bǔ)配對(duì)遵循以下原則：A==T(兩個(gè)氫鍵)、G≡C(三個(gè)氫鍵)。兩條反向平行脫氧核糖磷酸氫鍵堿基對(duì)(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)1．(2021·廣東高考生物試題)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的提出是二十世紀(jì)自然科學(xué)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(shí)驗(yàn)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(fù)制機(jī)制A．①② B．②③

C．③④ D．①④考題解密B

【解析】

赫爾希和蔡斯通過(guò)噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)，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(wú)關(guān)，①錯(cuò)誤；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正確；查哥夫發(fā)現(xiàn)的DNA中嘌呤含量與嘧啶含量相等，沃森和克里克據(jù)此推出堿基的配對(duì)方式，③正確；沃森和克里克提出的DNA半保留復(fù)制機(jī)制，是在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型之后提出的，④錯(cuò)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(gè)磷酸均連接著一個(gè)脫氧核糖和一個(gè)堿基C．DNA分子兩條鏈之間總是嘌呤與嘧啶形成堿基對(duì)D．DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過(guò)磷酸—脫氧核糖—磷酸相連C

變式突破【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(cuò)誤；DNA分子中的絕大多數(shù)磷酸連接著兩個(gè)脫氧核糖，且磷酸不與堿基直接相連，B錯(cuò)誤；DNA分子中，堿基之間的配對(duì)遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，因此兩條鏈之間總是嘌呤與嘧啶形成堿基對(duì)，C正確；DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過(guò)—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—相連，D錯(cuò)誤。變式二利用堿基互補(bǔ)配對(duì)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(gè)堿基對(duì)組成的DNA分子片段中至少含有氫鍵的數(shù)量為150個(gè)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(wú)法計(jì)算出另一條鏈的堿基C所占比例，A錯(cuò)誤；如果一條鏈上(A＋T)∶(G＋C)＝m，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)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(cuò)誤；由50個(gè)堿基對(duì)組成的DNA分子片段中至少含有氫鍵的數(shù)量為50×2＝100(個(gè))，最多含有氫鍵的數(shù)量為50×3＝150(個(gè))，D錯(cuò)誤。核心考點(diǎn)二1．DNA分子復(fù)制方式的推測(cè)(1)沃森和克里克提出遺傳物質(zhì)自我復(fù)制的假說(shuō)：DNA分子復(fù)制方式為_____________。(2)實(shí)驗(yàn)證據(jù)。①實(shí)驗(yàn)方法：___________________________。核心考點(diǎn)二DNA分子的復(fù)制半保留復(fù)制同位素示蹤技術(shù)和離心技術(shù)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。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(guò)程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(guò)程(1)概念：以_________為模板合成__________的過(guò)程。(2)時(shí)間：細(xì)胞有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。(3)圖解親代DNA

子代DNA

能量解旋脫氧核苷酸DNA聚合酶雙螺旋結(jié)構(gòu)(4)場(chǎng)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(guò)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(guò)_______________，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(gè)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(duì)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(guò)程示意圖：

①圖中顯示DNA分子復(fù)制是從多個(gè)起點(diǎn)開始的，但多起點(diǎn)并非同時(shí)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(gè)細(xì)胞周期中每個(gè)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(guò)程的敘述，正確的是

(

)A．子鏈延伸時(shí)游離的脫氧核苷酸添加到3′端B．子鏈的合成過(guò)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(shí)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(guò)程需要引物參與，B錯(cuò)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(cuò)誤；解旋酶的作用是打開DNA雙鏈，D錯(cuò)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(guò)程”的活動(dòng)，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(hào)，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(cuò)誤的是

(

)A．本活動(dòng)運(yùn)用了同位素示蹤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(shuō)明DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制的B

變式突破【解析】本活動(dòng)中有使用到14N和15N即采用了同位素示蹤技術(shù)，3個(gè)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(cuò)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(cè)，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(shuō)明DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制，D正確。變式二借助模式圖分析DNA分子半保留復(fù)制的過(guò)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(guò)程示意圖，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是

(

)

A．圖中DNA分子復(fù)制是從多個(gè)起點(diǎn)同時(shí)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(guò)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(gè)復(fù)制起點(diǎn)復(fù)制的DNA片段的長(zhǎng)度不同，圈比較大的表示復(fù)制開始的時(shí)間較早，因此DNA分子復(fù)制的起始時(shí)間不同，故A錯(cuò)誤；題圖中DNA分子的復(fù)制過(guò)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(gè)起點(diǎn)，這種復(fù)制方式加速了復(fù)制過(guò)程，提高了復(fù)制速率，故D正確。變式三掌握DNA分子復(fù)制過(guò)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(duì)，A＋T占?jí)A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(shí)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(gè)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(shí)作用于③處的酶為解旋酶，A錯(cuò)誤；由題意知，DNA分子中A＋T占?jí)A基總數(shù)的34%，則C＋G占66%，DNA分子中G＝C＝5000×2×66%÷2＝3300(