專題14DNA分子的結(jié)構(gòu)復(fù)制及實驗（課件）-2022年高考生物一輪復(fù)習(xí)（共91張）

2022高考一輪復(fù)習(xí)專題14DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及實驗講考綱考情講核心素養(yǎng)構(gòu)思維導(dǎo)圖知識總結(jié)核心突破例題精講內(nèi)容導(dǎo)航目錄contents4213DNA是主要的遺傳物質(zhì)DNA分子的結(jié)構(gòu)DNA分子的復(fù)制與DNA分子相關(guān)的計算講考綱考情1.最新考綱（1）人類對遺傳物質(zhì)的探索過程Ⅱ（2）DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點Ⅱ（3）DNA分子的復(fù)制Ⅱ2.最近考情2021全國卷乙(5)、20120全國卷Ⅰ(1)2018全國卷Ⅰ(2)、2018全國卷Ⅱ(5)2018全國卷Ⅲ(1)、2017全國卷Ⅰ(29)2017全國卷Ⅱ(2)講核心素養(yǎng)1.生命觀念——結(jié)構(gòu)與功能觀：認(rèn)識DNA分子作為遺傳物質(zhì)所應(yīng)具備的特征；DNA的結(jié)構(gòu)決定DNA的功能2.科學(xué)思維——分析與綜合：總結(jié)細(xì)菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染實驗的原理和過程；模型與建模：建立DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型3.科學(xué)探究——實驗設(shè)計與結(jié)果分析：分析人類在對遺傳物質(zhì)探究的實驗設(shè)計思路；驗證DNA分子通過半保留方式進(jìn)行復(fù)制構(gòu)思維導(dǎo)圖DNA是主要的遺傳物質(zhì)01核心突破例題精講【例題】（2020·浙江高考真題）下列關(guān)于“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗”的敘述，正確的是（D）A.活體轉(zhuǎn)化實驗中，R型菌轉(zhuǎn)化成的S型菌不能穩(wěn)定遺傳B.活體轉(zhuǎn)化實驗中，S型菌的莢膜物質(zhì)使R型菌轉(zhuǎn)化成有莢膜的S型菌C.離體轉(zhuǎn)化實驗中，蛋白質(zhì)也能使部分R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌且可實現(xiàn)穩(wěn)定遺傳D.離體轉(zhuǎn)化實驗中，經(jīng)DNA酶處理的S型菌提取物不能使R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌核心突破例題精講【答案】D【解析】A.活體轉(zhuǎn)化實驗中，小鼠體內(nèi)有大量S型菌，說明R型菌轉(zhuǎn)化成的S型菌能穩(wěn)定遺傳，A錯誤；B.活體轉(zhuǎn)化實驗中，無法說明是哪種物質(zhì)使R型菌轉(zhuǎn)化成有莢膜的S型菌，B錯誤；C.離體轉(zhuǎn)化實驗中，只有S型菌的DNA才能使部分R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌且可實現(xiàn)穩(wěn)定遺傳，C錯誤；D.離體轉(zhuǎn)化實驗中，經(jīng)DNA酶處理的S型菌提取物，其DNA被水解，故不能使R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌，D正確。故選D。知識總結(jié)（一）肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗【科學(xué)探究】肺炎雙球菌S型細(xì)菌：有多糖類莢膜，菌落光滑，有毒性；（可以使人患肺炎或使小鼠患敗血癥）R型細(xì)菌：無多糖類莢膜，菌落粗糙，無毒性；（不引發(fā)上述癥狀）R型S型vvvvvvvv知識總結(jié)（一）肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗【科學(xué)探究】1.體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗——格里菲思知識總結(jié)（一）肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗【科學(xué)探究】1.體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗——格里菲思①R型活細(xì)菌不死亡②S型活細(xì)菌死亡，分離出S型活細(xì)菌③加熱殺死的不死亡S型細(xì)菌④R型活細(xì)菌+加熱死亡，分離出R型和殺死的S型細(xì)菌S型活細(xì)菌過程與現(xiàn)象小鼠混合注射注射注射注射vvvv知識總結(jié)（一）肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗【科學(xué)探究】1.體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗——格里菲思①與②：R型活細(xì)菌無毒性，S型活細(xì)菌有毒性②與③：S型死細(xì)菌無毒性④與②③：R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化出了S型活細(xì)菌分析結(jié)論：加熱殺死的S型細(xì)菌中含有“轉(zhuǎn)化因子”，將無毒性的R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為有毒性的S型活細(xì)菌。vvvvv知識總結(jié)（一）肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗【科學(xué)探究】2.體外轉(zhuǎn)化實驗——艾弗里①②③④知識總結(jié)（一）肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗【科學(xué)探究】2.體外轉(zhuǎn)化實驗——艾弗里①DNAR型+S型②蛋白質(zhì)R型③多糖R型④DNA+R型DNA水解酶過程與現(xiàn)象S型活細(xì)菌分離與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)注意：①中只有少數(shù)R型活細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。vvvvvv知識總結(jié)（一）肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗【科學(xué)探究】2.體外轉(zhuǎn)化實驗——艾弗里①與②③：蛋白質(zhì)和莢膜多糖沒有轉(zhuǎn)化作用，只有S型細(xì)菌的DNA才能使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，S型細(xì)菌的DNA才是“轉(zhuǎn)化因子”。①與④：驗證上述結(jié)論的正確性。分析知識總結(jié)（一）肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗【科學(xué)探究】結(jié)論：S型細(xì)菌的DNA是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)，即：DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)和多糖不是。（肺炎雙球菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的原理：基因重組。）（2021·全國高考乙卷生物試題）在格里菲思所做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，無毒性的R型活細(xì)菌與被加熱殺死的S型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，從小鼠體內(nèi)分離出了有毒性的S型活細(xì)菌。某同學(xué)根據(jù)上述實驗，結(jié)合現(xiàn)有生物學(xué)知識所做的下列推測中，不合理的是（D）A.與R型菌相比，S型菌的毒性可能與莢膜多糖有關(guān)B.S型菌的DNA能夠進(jìn)入R型菌細(xì)胞指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成C.加熱殺死S型菌使其蛋白質(zhì)功能喪失而DNA功能可能不受影響D.將S型菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后與R型菌混合，可以得到S型菌變式訓(xùn)練【答案】D【解析】A.與R型菌相比，S型菌具有莢膜多糖，S型菌有毒，故可推測S型菌的毒性可能與莢膜多糖有關(guān)，A正確；B.S型菌的DNA進(jìn)入R型菌細(xì)胞后使R型菌具有了S型菌的性狀，可知S型菌的DNA進(jìn)入R型菌細(xì)胞后指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，B正確；C.加熱殺死的S型菌不會使小白鼠死亡，說明加熱殺死的S型菌的蛋白質(zhì)功能喪失，而加熱殺死的S型菌的DNA可以使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，可知其DNA功能不受影響，C正確；D.將S型菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后，DNA被水解為小分子物質(zhì)，故與R型菌混合，不能得到S型菌，D錯誤。故選D。變式訓(xùn)練知識總結(jié)（二）噬菌體侵染細(xì)菌實驗【科學(xué)探究】1.噬菌體：又稱為細(xì)菌病毒，專門寄生于細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)。外殼：蛋白質(zhì)內(nèi)部遺傳物質(zhì)：DNA知識總結(jié)（二）噬菌體侵染細(xì)菌實驗【科學(xué)探究】2.噬菌體的繁殖過程：吸附→注入→合成→組裝→釋放注入DNADNA復(fù)制指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成知識總結(jié)（二）噬菌體侵染細(xì)菌實驗【科學(xué)探究】3.標(biāo)記噬菌體（1）標(biāo)記方法32S：蛋白質(zhì)（理由：S僅存在于蛋白質(zhì)外殼）31P：DNA（理由：P幾乎都存在于DNA中）知識總結(jié)（二）噬菌體侵染細(xì)菌實驗【科學(xué)探究】（2）標(biāo)記過程知識總結(jié)（二）噬菌體侵染細(xì)菌實驗【科學(xué)探究】4.噬菌體侵染細(xì)菌實驗知識總結(jié)（二）噬菌體侵染細(xì)菌實驗【科學(xué)探究】4.噬菌體侵染細(xì)菌實驗實驗過程被35S標(biāo)記的噬菌體被32P標(biāo)記的噬菌體第一步用被35S標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌用被32P標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌第二步在攪拌器中攪拌，然后離心。攪拌的目的：使細(xì)菌和噬菌體分離離心的目的：使細(xì)菌和噬菌體分層知識總結(jié)（二）噬菌體侵染細(xì)菌實驗【科學(xué)探究】4.噬菌體侵染細(xì)菌實驗實驗過程被35S標(biāo)記的噬菌體被32P標(biāo)記的噬菌體第三步檢測上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)第四步實驗結(jié)果沉淀物的放射性很低；上清液的放射性很高。（子代噬菌體含有32S、31P）上清液的放射性很低；沉淀物的放射性很高。（子代噬菌體含有32P、31P、32S）知識總結(jié)（二）噬菌體侵染細(xì)菌實驗【科學(xué)探究】分析1.用35S標(biāo)記（1）上清液放射性很高的原因：含35S的蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)入大腸桿菌，離心后浮于上清液中。（2）沉淀物有放射性的原因：攪拌不充分，有少量含35S的蛋白質(zhì)外殼吸附在細(xì)菌表面，隨細(xì)菌離心到沉淀物中。知識總結(jié)（二）噬菌體侵染細(xì)菌實驗【科學(xué)探究】分析2.用32P標(biāo)記（1）沉淀物放射性很高的原因：含32P的DNA進(jìn)入大腸桿菌，離心后存在于沉淀物中。（2）上清液有放射性的原因：保溫時間過短，部分噬菌體還沒有侵染大腸桿菌；保溫時間過長，大腸桿菌已裂解釋放出子代噬菌體。知識總結(jié)（二）噬菌體侵染細(xì)菌實驗【科學(xué)探究】結(jié)論：DNA才是遺傳物質(zhì)。提醒：本實驗不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，需要結(jié)合艾弗里實驗才能得出蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)的結(jié)論。【知識拓展】（一）比較肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化和噬菌體侵染細(xì)菌實驗項目肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗噬菌體侵染細(xì)菌實驗設(shè)計思路設(shè)法將DNA與其他物質(zhì)分開，單獨地、直接地研究它們各自不同的遺傳功能處理方法直接分離：分離S型細(xì)菌的DNA、莢膜多糖、蛋白質(zhì)等，分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)同位素標(biāo)記法：分別用同位素35S、32P標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA檢測方式觀察菌落類型檢測放射性同位素存在位置結(jié)論證明DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì)證明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)【知識拓展】（二）“二看法”判斷子代噬菌體標(biāo)記情況一看標(biāo)記生物大腸桿菌噬菌體作原料，子代都應(yīng)含有放射性標(biāo)記二看標(biāo)記元素標(biāo)記DNA，部分子代含有放射性標(biāo)記標(biāo)記蛋白質(zhì)，子代不含有放射性標(biāo)記標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)，部分子代含有放射性標(biāo)記PSC、H、O【知識拓展】（三）噬菌體侵染細(xì)菌實驗中的異常分析保溫時間全部噬菌體侵染細(xì)菌且未釋放上清液含有噬菌體外殼沉淀物為包含噬菌體DNA的大腸桿菌部分噬菌體未侵染大腸桿菌部分噬菌體增殖后釋放出來無放射性合理有放射性離心上清液有放射性過短過長離心1.用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌【知識拓展】（三）噬菌體侵染細(xì)菌實驗中的異常分析2.用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌攪拌上清液含有噬菌體外殼沉淀物為包含噬菌體DNA的大腸桿菌少量35S噬菌體蛋白質(zhì)外殼附在大腸桿菌表面有放射性無放射性上清液放射性高沉淀物放射性低充分不充分混合、保溫后（2020·浙江高考真題）某研究小組用放射性同位素32P、35S分別T2標(biāo)記噬菌體，然后將大腸桿菌和被標(biāo)記的噬菌體置于培養(yǎng)液中培養(yǎng)，如圖所示。一段時間后，分別進(jìn)行攪拌、離心，并檢測沉淀物和懸浮液中的放射性。下列分析錯誤的是（C）A.甲組的懸浮液含極少量32P標(biāo)記的噬菌體DNA，但不產(chǎn)生含32P的子代噬菌體B.甲組被感染的細(xì)菌內(nèi)含有32P標(biāo)記的噬菌體DNA，也可產(chǎn)生不含32P的子代噬菌體C.乙組的懸浮液含極少量35S標(biāo)記的噬菌體蛋白質(zhì)，也可產(chǎn)生含35S的子代噬菌體D.乙組被感染的細(xì)菌內(nèi)不含35S標(biāo)記的噬菌體蛋白質(zhì)，也不產(chǎn)生含35S的子代噬菌體變式訓(xùn)練【答案】C【解析】A.甲組用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，由于P存在于DNA中，懸浮液含極少量32P標(biāo)記的噬菌體DNA，說明這一部分DNA沒有和蛋白質(zhì)外殼組裝在一起，不會產(chǎn)生含32P的子代噬菌體，A正確；B.甲組用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，由于P存在于DNA中，在侵染過程中，DNA進(jìn)入大腸桿菌體內(nèi)，由于噬菌體繁殖所需原料來自未被標(biāo)記的大腸桿菌，且DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，所以可產(chǎn)生含32P的子代噬菌體和不含32P的子代噬菌體，B正確；C.由于噬菌體的蛋白質(zhì)外殼不會進(jìn)入大腸桿菌，所以乙組的懸浮液含35S較多標(biāo)記的噬菌體蛋白質(zhì)，不會產(chǎn)生含35S的子代噬菌體，C錯誤；D.由于噬菌體的蛋白質(zhì)外殼不會進(jìn)入大腸桿菌，乙組被感染的細(xì)菌內(nèi)不含35S標(biāo)記的噬菌體蛋白質(zhì)，也不產(chǎn)生含35S的子代噬菌體，D正確。故選C。變式訓(xùn)練知識總結(jié)（三）煙草花葉病毒實驗【科學(xué)探究】1.煙草花葉病毒與煙草花葉病RNA蛋白質(zhì)煙草花葉病毒煙草花葉病知識總結(jié)（三）煙草花葉病毒實驗【科學(xué)探究】2.煙草花葉病毒侵染實驗煙草花葉病毒蛋白質(zhì)RNA感染煙草葉子感染煙草葉子正常出現(xiàn)病斑，且分離出煙草花葉病毒結(jié)論：RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)。知識總結(jié)（四）DNA是主要的遺傳物質(zhì)【科學(xué)探究】就生物個體而言，其遺傳物質(zhì)是唯一的。真核生物與原核生物的遺傳物質(zhì)是DNA，病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA。生物界絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，只有極少數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是RNA，因而DNA是主要的遺傳物質(zhì)?！局R拓展】（一）煙草花葉病毒重建實驗煙草花葉病毒A煙草花葉病毒B產(chǎn)生B型后代產(chǎn)生A型后代【知識拓展】（二）常見的RNA病毒HIV病毒SARS病毒流感病毒新冠病毒【知識拓展】（三）探究遺傳物質(zhì)的方法1.探究思路（1）若探究哪種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)——設(shè)法將物質(zhì)分開，單獨探究。（2）若探究未知病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA——利用酶的專一性或同位素標(biāo)記法?！局R拓展】（三）探究遺傳物質(zhì)的方法2.探究方法（1）分離提純法：艾弗里及其同事做的肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗，缺點是物質(zhì)純度不能保證100%。（2）同位素標(biāo)記法：噬菌體侵染細(xì)菌的實驗。方法：分別標(biāo)記兩者的特有元素；將病毒的化學(xué)物質(zhì)分開，單獨地、直接地觀察它們各自的作用。目的：把DNA與蛋白質(zhì)區(qū)分開?！局R拓展】（三）探究遺傳物質(zhì)的方法2.探究方法（3）病毒重組法：將一種病毒的遺傳物質(zhì)與另一種病毒的蛋白質(zhì)外殼重新組合，得到雜種病毒，用雜種病毒去感染宿主細(xì)胞。（4）酶解法：利用酶的專一性，如加入DNA水解酶，將DNA水解，觀察起控制作用的物質(zhì)是否還有控制作用，若“有”，則其遺傳物質(zhì)不是DNA，若“否”，則其遺傳物質(zhì)可能是DNA。（2021·浙江鎮(zhèn)海中學(xué)高三其他模擬）下列關(guān)于“核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)”的相關(guān)實驗的敘述，正確的是（A）A.噬菌體侵染細(xì)菌實驗中，用于與32P標(biāo)記的噬菌體混合培養(yǎng)的細(xì)菌不含放射性B.離體轉(zhuǎn)化實驗中，通過懸浮培養(yǎng)，可根據(jù)菌落特征判斷是否有S型菌形成C.S型菌的DNA使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，說明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)D.TMV感染實驗中，僅用TMV的RNA無法使煙草患病變式訓(xùn)練【答案】A【解析】A.據(jù)分析可知，32P標(biāo)記的噬菌體去侵染未被標(biāo)記的細(xì)菌，然后檢測上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)，故在噬菌體侵染細(xì)菌實驗中，用于與32P標(biāo)記的噬菌體混合培養(yǎng)的細(xì)菌不含放射性，A正確；B.離體轉(zhuǎn)化實驗中，通過懸浮培養(yǎng)，不能形成菌落，不能根據(jù)菌落特征判斷是否有S型菌形成，B錯誤；C.S型菌的DNA使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，說明DNA是遺傳物質(zhì)，但僅根據(jù)此實驗不能說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，C錯誤；D.TMV的RNA是遺傳物質(zhì)，TMV感染實驗中，僅用TMV的RNA能使煙草患病，僅用TMV的蛋白質(zhì)無法使煙草患病，D錯誤。故選A。變式訓(xùn)練DNA分子的結(jié)構(gòu)02核心突破例題精講【例題】（2020·浙江高考真題）某DNA片段的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列敘述正確的是（D）A.①表示胞嘧啶B.②表示腺嘌呤C.③表示葡萄糖D.④表示氫鍵核心突破例題精講【答案】D【解析】A.分析圖示可知，A（腺嘌呤）與①配對，根據(jù)堿基互補配對原則，則①為T（胸腺嘧啶），A錯誤；B.②與G（鳥嘌呤）配對，則②為C（胞嘧啶），B錯誤；C.DNA分子中所含的糖③為脫氧核糖，C錯誤；D.DNA兩條鏈中配對的堿基通過④氫鍵相連，D正確。故選D。知識總結(jié)（一）DNA分子結(jié)構(gòu)的探索歷程【科學(xué)探究】科學(xué)家貢獻(xiàn)威爾金斯和富蘭克林DNA的X射線衍射圖譜查哥夫提出堿基A的量總是等于T的量，C的量總是等于G的量沃森和克里克提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型知識總結(jié)（二）DNA分子的元素組成和基本單位【生命觀念】1.元素組成：C、H、O、N、P2.基本單位：脫氧（核糖）核苷酸3.單體種類：堿基為A：腺嘌呤脫氧（核糖）核苷酸堿基為T：胸腺嘧啶脫氧（核糖）核苷酸堿基為G：鳥嘌呤脫氧（核糖）核苷酸堿基為C：胞嘧啶脫氧（核糖）核苷酸P脫氧核糖含氮堿基知識總結(jié)（三）DNA分子的結(jié)構(gòu)【生命觀念】A脫氧核糖POCPTPGPT脫氧核糖POAPGPCP脫氧核糖脫氧核糖脫氧核糖OOO脫氧核糖O脫氧核糖O脫氧核糖O注意：每個DNA分子含有2個游離的磷酸基團。磷酸二酯鍵氫鍵知識總結(jié)（三）DNA分子的結(jié)構(gòu)【生命觀念】外側(cè)：磷酸、脫氧核糖交替連接，構(gòu)成基本骨架，平面結(jié)構(gòu)按反向平行方式排列成兩條長鏈；內(nèi)側(cè)：兩條鏈上的堿基通過氫鍵連成堿基對，遵循堿基互補配對原則。（A＝T,G≡C）空間結(jié)構(gòu)：雙螺旋結(jié)構(gòu)（右旋）知識總結(jié)（四）DNA分子的特性【生命觀念】1.多樣性：具有n個堿基對的DNA分子具有4n種堿基序列；2.特異性：每種DNA分子都有其特定的堿基序列；3.穩(wěn)定性：磷酸與脫氧核糖交替連接形成基本骨架的方式不變；堿基之間互補配對形成氫鍵方式不變?！局R拓展】與相關(guān)化學(xué)鍵斷裂和連接有關(guān)的酶斷裂連接氫鍵DNA復(fù)制：解旋酶轉(zhuǎn)錄：RNA聚合酶PCR技術(shù)：高溫獲取目的基因：自動斷裂自動連接，不需要酶磷酸二酯鍵基因工程中切開DNA片段：限制酶水解DNA：DNA水解酶DNA復(fù)制時連接單體：DNA聚合酶RNA復(fù)制時連接單體：RNA聚合酶基因工程中連接DNA片段：DNA連接酶逆轉(zhuǎn)錄時連接單體：逆轉(zhuǎn)錄酶（2021·山東高三其他模擬）通常DNA分子是由兩條走向相反的多核苷酸長鏈形成的右手螺旋，每一螺旋含10個堿基對，螺距為3.4nm。雙螺旋的表面有一個大溝和一個小溝，在此可發(fā)生特異核苷酸序列與特異的DNA結(jié)合蛋白質(zhì)之間的相互作用，活化或抑制結(jié)合位點或其附近的基因。下列敘述錯誤的是（D）A.DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)中的堿基配對方式有A—T、C—G、T—A、G—CB.染色體解螺旋形成染色質(zhì)時，DNA分子的雙鏈并未解螺旋C.DNA中特定的核苷酸序列與特異的DNA結(jié)合蛋白質(zhì)之間的相互作用具有特異性D.單鏈的RNA與DNA相比，不具有螺旋現(xiàn)象變式訓(xùn)練【答案】D【解析】A.DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)中遵循堿基互補配對原則，堿基種類有四種：A、T、G、C，堿基配對方式有A—T、C—G、T—A、G—C，A正確；B.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)很穩(wěn)定，只有當(dāng)復(fù)制和轉(zhuǎn)錄時才會解螺旋，B正確；C.DNA中特定的核苷酸序列與特異的DNA結(jié)合蛋白質(zhì)之間的相互作用具有特異性，C正確；D.單鏈的RNA的某些區(qū)域也具有螺旋結(jié)構(gòu)，D錯誤。故選D。變式訓(xùn)練DNA分子的復(fù)制03核心突破例題精講【例題】（2021·浙江高三二模）研究人員將含14N-DNA的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到15NH4C1培養(yǎng)液中，培養(yǎng)24h后提取子代大腸桿菌的DNA，將DNA熱變性處理，形成單鏈。然后進(jìn)行密度梯度離心，管中出現(xiàn)的兩種條帶分別對應(yīng)下圖中的兩個波峰，下列敘述中不正確的是（C）A.大腸桿菌增殖一代所需時間為8小時B.熱變性處理，破壞了DNA分子的氫鍵C.延長培養(yǎng)時間，兩種條帶對應(yīng)的峰值均會增大D.若DNA不經(jīng)熱變性處理，直接密度梯度離心，試管中也會出現(xiàn)兩種條帶核心突破例題精講【答案】C【解析】A.根據(jù)分析可知，大腸桿菌增殖了3次用時24小時，故增殖一代所需時間為8小時，A正確；B.熱變性處理，使DNA形成單鏈，說明破壞了DNA分子的氫鍵，B正確；C.延長培養(yǎng)時間，14N的鏈對應(yīng)的峰值均會減小，15N的鏈對應(yīng)的峰值將會增大，C錯誤；D.若DNA不經(jīng)熱變性處理，直接密度梯度離心，試管中也會出現(xiàn)中帶（14N/15N）和重帶（15N/15N）兩種條帶，D正確。故選C。知識總結(jié)（一）DNA分子復(fù)制方式的探究【科學(xué)探究】1.提出問題DNA分子是如何復(fù)制的？2.提出假說假說一：全保留復(fù)制假說二：半保留復(fù)制（沃森和克里克）假說——演繹法知識總結(jié)（一）DNA分子復(fù)制方式的探究【科學(xué)探究】3.演繹推理檢測方案（同位素標(biāo)記法和密度梯度離心法）假說——演繹法知識總結(jié)（一）DNA分子復(fù)制方式的探究【科學(xué)探究】（1）全保留復(fù)制假說——演繹法知識總結(jié)（一）DNA分子復(fù)制方式的探究【科學(xué)探究】（2）半保留復(fù)制假說——演繹法知識總結(jié)（一）DNA分子復(fù)制方式的探究【科學(xué)探究】4.檢驗推理假說——演繹法15N/15N-DNA15N/14N-DNA14N/14N-DNA15N/14N-DNA重中輕中結(jié)果與假說吻合假說成立知識總結(jié)（一）DNA分子復(fù)制方式的探究【科學(xué)探究】5.得出結(jié)論DNA分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制。假說——演繹法知識總結(jié)（二）DNA分子的復(fù)制【生命觀念】1.過程（多位點邊解旋邊雙向復(fù)制）兩條DNA母鏈解旋解旋酶平面DNA復(fù)制DNA聚合酶盤繞子代DNA氫鍵磷酸二酯鍵親代DNA知識總結(jié)（二）DNA分子的復(fù)制【生命觀念】2.條件：模板：親代DNA分子中的每條母鏈原料：游離的四種脫氧核苷酸酶：解旋酶和DNA聚合酶能量：ATP3.原則：堿基互補配對原則知識總結(jié)（二）DNA分子的復(fù)制【生命觀念】4.特點：半保留復(fù)制5.意義：使遺傳信息從親代傳給子代，保持了遺傳信息的連續(xù)性。6.精確復(fù)制的原因：（1）雙螺旋結(jié)構(gòu)為其提供精確模板；（2）堿基互補配對原則及半保留復(fù)制使復(fù)制準(zhǔn)確進(jìn)行。知識總結(jié)（二）DNA分子的復(fù)制【生命觀念】7.場所：真核生物：細(xì)胞核（主要）、線粒體、葉綠體原核生物：擬核（主要）、細(xì)胞質(zhì)（如：質(zhì)粒）DNA病毒：宿主細(xì)胞內(nèi)8.時間：主要有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂前的間期（該過程中容易發(fā)生基因突變）（2021·湖南長郡中學(xué)高三其他模擬）真核生物的DNA分子中有多個復(fù)制起始位點，可以大大提高DNA復(fù)制速率。中科院李國紅團隊通過研究揭示了一種精細(xì)的DNA復(fù)制起始位點的識別調(diào)控機制，該成果入選2020年中國科學(xué)十大進(jìn)展。下列敘述錯誤的是（C）A.DNA復(fù)制起始位點是解旋酶與DNA的初始結(jié)合位點B.DNA的兩條鏈在復(fù)制起始位點解旋后都可以作為復(fù)制模板C.可將外源的尿嘧啶核糖核苷酸摻入新合成的DNA鏈中來鑒定復(fù)制起始位點D.DNA復(fù)制時可能是從復(fù)制起始位點開始同時向兩個方向進(jìn)行變式訓(xùn)練【答案】C【解析】A.DNA復(fù)制起始位點是解旋酶與DNA的初始結(jié)合位點，使DNA解旋后并開始復(fù)制，A正確；B.復(fù)制時以DNA兩條鏈為模板，DNA的兩條鏈在復(fù)制起始位點解旋后都可以作為復(fù)制模板，B正確；C.DNA中不含尿嘧啶，故DNA復(fù)制過程中不會利用外源的尿嘧啶核糖核苷酸，C錯誤；D.DNA兩條鏈為反向平行，DNA復(fù)制時可能是從復(fù)制起始位點開始同時向兩個方向進(jìn)行，這種多起點雙向復(fù)制可提高DNA分子的合成效率，D正確。故選C。變式訓(xùn)練與DNA分子相關(guān)的計算04核心突破例題精講【例題】（2021·浙江高考真題）含有100個破基對的—個DNA分子片段，其中一條鏈的A+T占40%，它的互補鏈中G與T分別占22%和18%，如果連續(xù)復(fù)制2次，則需游離的胞嘧啶脫氧核糖核苷酸數(shù)量為（B）A.240個B.180個C.114個D.90個核心突破例題精講【答案】B【解析】A.分析題意可知：該DNA片段含有100個堿基對，即每條鏈含有100個堿基，其中一條鏈（設(shè)為1鏈）的A+T占40%，即A1+T1=40個，則C1+G1=60個；互補鏈（設(shè)為2鏈）中G與T分別占22%和18%，即G2=22，T2=18，可知C1=22，則G1=60-22=38=C2，故該DNA片段中C=22+38=60。已知DNA復(fù)制了2次，則DNA的個數(shù)為22=4，4個DNA中共有胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)量為4×60=240，原DNA片段中有60個胞嘧啶脫氧核糖核苷酸，則需要游離的胞嘧啶脫氧核糖核苷酸數(shù)量為240-60=180，B正確，ACD錯誤。故選B。知識總結(jié)（一）與DNA分子結(jié)構(gòu)有關(guān)的計算【科學(xué)思維】1.公式法A1=T2,T1=A2,C1=G2,G1=C2（此公式主要用于與DNA單鏈有關(guān)的計算）A1C1T1G11鏈DNA分子2鏈T2G2A2C2公式一知識總結(jié)A=T,C=G（此公式主要用于與DNA雙鏈有關(guān)的計算）A+C=A+G=T+C=T+G=50%（兩個不互補的堿基之和等于全部堿基的一半；A1C1T1G11鏈DNA分子2鏈T2G2A2C2公式二==,。==,。公式二（一）與DNA分子結(jié)構(gòu)有關(guān)的計算【科學(xué)思維】（2021·黑龍江佳木斯一中高三三模）如下圖為果蠅細(xì)胞內(nèi)某基因結(jié)構(gòu)示意圖，共由1000對脫氧核苷酸組成，其中堿基A占30%。下列說法正確的是（D）A.該基因可能存在葉綠體基質(zhì)中，在遺傳時沒有一定的規(guī)律B.該基因的一條脫氧核苷酸鏈中（C＋G）:（A＋T）為3:2C.在次級精母細(xì)胞中該基因不可能成對存在D.該基因在復(fù)制和轉(zhuǎn)錄時，②處的化學(xué)鍵既可斷裂也可以形成變式訓(xùn)練【答案】D【解析】A.在真核細(xì)胞中，DNA主要分布在細(xì)胞核內(nèi)的染色體上，此外在線粒體和葉綠體中也有少量分布，但圖示的基因為果蠅細(xì)胞內(nèi)的基因結(jié)構(gòu)，果蠅為動物，不含有葉綠體，因此該基因不含存在于葉綠體基質(zhì)中，A錯誤；B.由分析可知，該DNA分子中T%=A%=30%，G%=C%=50%-30%=20%，則該DNA分子中（C+G）/（A+T）為2:3，根據(jù)堿基互補配對原則，該基因的一條脫氧核苷酸鏈中（C+G）/（A+T）為2:3，B錯誤；C.等位基因的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期，即次級精母細(xì)胞中一般不存在等位基因，但如果發(fā)生了交叉互換或者是基因突變，則在次級精母細(xì)胞中該基因可能成對存在，C錯誤；D.DNA復(fù)制的模板是解開的DNA分子的兩條鏈分別為模板，而轉(zhuǎn)錄的模板是發(fā)生部分解旋的DNA分子的一條鏈，顯然該基因在復(fù)制和轉(zhuǎn)錄時，②處的化學(xué)鍵即氫鍵均需要斷裂，復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程結(jié)束后均再形成，D正確。故選D。變式訓(xùn)練知識總結(jié)（二）與DNA分子復(fù)制有關(guān)的計算【科學(xué)思維】1.同位素標(biāo)記型（繪圖法）【例】（2020·開原市第二高級中學(xué)高三二模）一個雙鏈均被32P標(biāo)記的DNA由5000個堿基對組成，其中腺嘌呤占20%，將其置于只含31P的環(huán)境中復(fù)制3次。下列敘述錯誤的是（B）A.該DNA分子的特異性與堿基對的排列順序有關(guān)B.復(fù)制過程需要2.4×104個游離的胞嘧啶脫氧核苷酸C.子代DNA分子中含32P的單鏈與含31P的單鏈數(shù)目之比為1:7D.子代DNA分子中含32P與只含31P的分子數(shù)目之比為1:3知識總結(jié)（二）與DNA分子復(fù)制有關(guān)的計算【科學(xué)思維】【答案】B【解析】A.DNA分子中堿基對的排列方式多種多樣，這決定了DNA分子的多樣性，而每個DNA分子都有其特定的堿基排列序列，這又決定了DNA分子的特異性，A正確；B.復(fù)制過程需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為3000×（8-1）=2.1×104個，B錯誤；C.由題意知被32P標(biāo)記的DNA單鏈?zhǔn)?條，含有31P的單鏈?zhǔn)?×8-2=14條，因此子代DNA分子中含32P的單鏈與含31P的單鏈之比為1:7，C正確；D.子代DNA分子中含32P的DNA分子在兩個，只含31P的分子數(shù)是6個，二者之比是1:3，D正確。故選：B。變式訓(xùn)練知識總結(jié)2.復(fù)制n次與第n次復(fù)制（設(shè)DNA分子中某堿基數(shù)為m）（1）復(fù)制n次共需要某堿基的數(shù)目=m?（2n-1）（2）第n次復(fù)制需要某種堿基的數(shù)目=m?（2n-2n-1）=m?2n-1（二）與DNA分子復(fù)制有關(guān)的計算【科學(xué)思維】知識總結(jié)3.與染色體相關(guān)的計算（繪圖法）1條染色體上的1個DNA1條染色體上的2個DNA1條染色單體上的1個DNA（二）與DNA分子復(fù)制有關(guān)的計算【科學(xué)思維】【例】（2020·山東高三期中）在含有BrdU的培養(yǎng)液中進(jìn)行DNA復(fù)制時，BrdU會取代胸苷摻入到新合成的鏈中，形成BrdU標(biāo)記鏈。當(dāng)用某種熒光染料對復(fù)制后的染色體進(jìn)行染色，發(fā)現(xiàn)含半標(biāo)記DNA（一條鏈被標(biāo)記）的染色單體發(fā)出明亮熒光，含全標(biāo)記DNA（兩條鏈均被標(biāo)記