DNA分子结构、复制与基因的本质
2024届高三生物一轮复习课件-第19讲DNA分子的结构、复制与基因的本质+
磷酸二酯键
基因工程中切开DNA片段： ______________________水解DNA：______________
DNA复制时连接单体：_____________转录时连接单体：_____________基因工程中连接DNA片段：_________逆转录时连接单体：_____________
2条
2个
1/2n-1
1/2n
若一个亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则： ①经过连续n次复制，需消耗游离的该脱氧核苷酸数目为 个。 ②第n次复制时，需消耗游离的该脱氧核苷酸 个。
m·(2n－1)
m·2n－1
3.DNA复制所需原料的计算
解旋酶
RNA聚合酶
高温
自动断裂
限制酶
自动连接，不需要酶
DNA水解酶
DNA聚合酶
RNA聚合酶
DNA连接酶
逆转录酶
2.DNA分子的特性1）相对稳定性：DNA分子中_________________交替连接的方式不变，两条链间_______________的方式不变。2）多样性：不同的DNA分子中_____________的数目不同，排列顺序多种多样。若某DNA分子中有 个碱基对，则排列顺序有_____种。3）特异性：每种DNA分子都有区别于其他DNA的特定的_________________，代表了特定的遗传信息。
第19讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质
考点一 DNA分子的结构
必备知识 整合
1.DNA双螺旋结构 ）DNA双螺旋结构模型构建者:_______和_________。2）DNA双螺旋结构的特点
①DNA由两条单链组成，这两条链按___________方式盘旋成双螺旋结构。DNA的一条链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，称作_________，另一端有一个羟基 ，称作_________，DNA两条单链走向_______，一条单链是从 端到 端的，另一条单链是从 端到 端的。②DNA中的_________________交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；_______排列在内侧。
人教(2019)生物必修2(知识点+跟踪检测)第6讲 DNA分子的结构
人教(2019)生物必修2（知识点+跟踪检测）第6讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质【课标导航】3.1.2概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成的，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息3．1.3概述DNA分子通过半保留方式进行复制一、DNA分子的结构及特性1．DNA分子结构的建立者及DNA的组成(1)DNA双螺旋模型构建者：沃森和克里克。
(2)图解DNA分子结构2．DNA分子的特性(1)相对稳定性：DNA分子中磷酸和脱氧核糖交替连接的方式不变，两条链间碱基互补配对的方式不变。
(2)多样性：不同的DNA分子中脱氧核苷酸数目不同，排列顺序多种多样。
若某DNA 分子中有n个碱基对，则排列顺序有4n种。
(3)特异性：每种DNA分子都有区别于其他DNA分子的特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信息。
二、DNA的复制及基因的本质1．DNA的复制2．染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系[基础微点练清]1．判断正误(1)DNA的两条单链不仅碱基数量相等，而且都有A、T、G、C四种碱基[新人教版必修2 P52“概念检测”T1(1)](×)(2)DNA复制和染色体复制是分别独立进行的(×)[新人教版必修2 P56“概念检测”T1(1)](3)基因通常是有遗传效应的DNA片段(√)(4)DNA有氢键，RNA没有氢键(×)(5)沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数(×)2．某生物体内的嘌呤碱基占碱基总数的50%，具这种特点的可能性较小的生物是()①烟草花叶病毒②T2噬菌体③大肠杆菌④酵母菌和人A．①③④B．①②④C．②③④D．①②③解析：选A烟草花叶病毒属于RNA病毒，只含有RNA一种核酸，因此其所含嘌呤总数与嘧啶总数不一定相同；T2噬菌体属于DNA病毒，只含有DNA一种核酸，其所含嘌呤总数应与嘧啶总数相等；大肠杆菌含有DNA和RNA两种核酸，因此其所含嘌呤总数与嘧啶总数不一定相同；酵母菌和人都含有DNA和RNA两种核酸，因此其所含嘌呤总数与嘧啶总数不一定相同。
2021版高考生物(人教版)一轮复习学案：第六单元 第18讲 DNA分子的结构、复制及基因的本质 Word版含答案
第18讲DNA分子的结构、复制及基因的本质考点一DNA分子的结构1．DNA分子的结构层次[助学巧记]利用数字“五、四、三、二、一”巧记DNA分子的结构2．DNA分子的结构特点(必修2 P58 “科学·技术·社会”、P60“思维拓展”改编)DNA指纹图谱法的基本操作：从生物样品中提出DNA(DNA一般都有部分的降解)，可运用________扩增出DNA片段或者完整的基因组DNA，然后将扩增出的DNA用合适的________切割成DNA片段，利用电泳技术将这些片段按大小分开后，转移至尼龙滤膜上，然后将已标记的DNA探针与膜上具有________序列的DNA片段杂交，用放射自显影便可获得DNA指纹图谱。
答案：PCR技术限制酶互补碱基【真题例证·体验】(2017·高考海南卷)DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。
下列关于生物体内DNA分子中(A＋T)/(G＋C)与(A＋C)/(G＋T)两个比值的叙述，正确的是() A．碱基序列不同的双链DNA分子，后一比值不同B．前一个比值越大，双链DNA分子的稳定性越高C．当两个比值相同时，可判断这个DNA分子是双链D．经半保留复制得到的DNA分子，后一比值等于1解析：选D。
由于双链DNA分子中碱基A的数目等于T的数目，G的数目等于C的数目，故(A＋C)/(G＋T)为恒值1，A错误；碱基对A和T含2个氢键，C和G含3个氢键，(G＋C)数目越多，氢键数越多，双链DNA分子的稳定性越高，B错误；(A＋T)/(G＋C)与(A ＋C)/(G＋T)两个比值相等，这个DNA分子可能是双链，也可能是单链，C错误；经半保留复制得到的DNA分子，是双链DNA，故(A＋C)/(G＋T)＝1，D正确。
【考法纵览·诊断】(1)细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和[2017·海南卷，23C](×)(2)双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的[2014·全国卷Ⅱ，T5C](×)(3)DNA有氢键，RNA没有氢键[2013·全国卷Ⅱ，T1A](×)【长句特训·规范】根据DNA的分子结构图，回答下列问题：(1)基本单位：________________。
DNA结构和复制与基因的本质
（三）DNA半保留复制的实验证据 N14/N14—DNA 轻链DNA N14/N15—DNA
中链DNA
N15/N15—DNA 重链DNA
实验的结果和预期的结果一致,说明克里 克等所做的假设正确
复制方式是半保留复制
习题：
在氮源为 14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为 14N-DNA（对照）；在氮源为 15N的培养基上生长的大肠杆菌， 其DNA分子均为15N-DNA（亲代）。将亲代大肠杆菌转移到含 14N的培养基上，再连续繁殖两代（I和II），用离心的方法分 离得到的结果如下表所示，请分析： 对照 轻链14NDNA 全轻链 亲代 I II 1/2轻链
不同的基因含有不同的脱氧核苷酸的排列顺序。
例如：豌豆的高茎基因D和矮茎基因d含有不同的脱氧
核苷酸排列顺序。
40 %
二、DNA的复制 （一）DNA复制的方式
对DNA分子 复制的推测
1 亲代 2
→
(?) (?)
(?) (?) 子代
假设的复制 的方式
→
1 2
1
３
→
1 2
1
2
2 ４ 方式１：半保留复制
３
４
方式２：全保留复制
（二）对DNA分子复制的推测 沃森和克里克的推测(假说) 复制时,DNA的双螺旋 解开. 互补的碱基间氢键断 裂 分开的两条链作为模 板,以碱基互补配对的 原则合成新的一条链
非编码区
编码区
非编码区
启动子
与RNA聚合酶 结合位点
外显子
内含子
终止子
真核基因
3.基因和性状的关系 基因控制生物的性状,基因是决定生物性状的基本 单位——结构单位和功能单位。 4.基因和脱氧核苷酸的关系 每个基因中含有成百上千个脱氧核苷酸。 DNA的基本组成单位是什么？
第二十一讲DNA分子的结构、复制与基因的本质
第二十一讲DNA分子的结构、复制与基因的本质知识点一DNA分子的结构1．DNA分子的结构的建立者及DNA的组成(1)DNA双螺旋模型构建者：沃森和克里克。
(2)图解DNA分子结构：[巧学助记]利用数字“五、四、三、二、一”巧记DNA分子结构2.DNA分子结构特点(1)多样性：若DNA含有n个碱基对，则其可能有4n种碱基对排列顺序。
(2)特异性：每个DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序。
(3)稳定性：两条主链磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变，碱基对配对方式不变等。
知识点二DNA的复制及基因的本质1．DNA的复制2．染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系[基本技能·问题化]1．判断下列说法的正误(1)双链DNA分子中一条链上的磷酸与脱氧核糖是通过氢键连接的(×)(2)分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同(×)(3)DNA聚合酶催化两个游离的脱氧核苷酸之间的连接(×)(4)真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶和能量(√)(5)DNA复制时，严格遵循A—U、C—G的碱基互补配对原则(×)(6)复制后产生的两个子代DNA分子中共含4个游离的磷酸基团(√)2.如图为核苷酸链结构图，下列叙述错误的是()A．能构成一个完整核苷酸的是图中的a和bB．图中与每个五碳糖直接相连的碱基有1个C．各核苷酸之间是通过化学键③连接起来的D．若该链为脱氧核苷酸链，从碱基组成上看，缺少的碱基是T3.如图为真核细胞DNA复制过程模式图，相关分析错误的是()A．酶①为解旋酶，酶②为DNA聚合酶B．图示体现了边解旋边复制及半保留复制的特点C．在复制完成后，甲、乙可在有丝分裂后期、减数第一次分裂后期分开D．将该模板DNA置于15N培养液中复制3次后，含15N的DNA占100%4．下列关于基因的说法正确的是()A．携带致病基因的个体一定患遗传病，不携带致病基因的个体不会患遗传病B．一个基因的碱基排列顺序的多样化构成了基因的多样性C．性染色体上基因的遗传不遵循分离定律D．DNA是染色体的主要成分，一个DNA分子上含有许多个基因考点一DNA分子的结构和相关计算[典型图示]借助示意图辨析DNA分子的结构[问题设计](1)由图1可解读以下信息：(2)图2是图1的简化形式，其中①是磷酸二酯键，②是氢键。
DNA分子的结构、复制与基因的本质测试题(附解析)
DNA分子的结构、复制与基因的本质测试题（附解析）一、选择题1．下列关于DNA分子结构的叙述，正确的是( )A．组成DNA分子的核糖核苷酸有4种B．每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基C．双链DNA分子中，碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的D．双链DNA分子中，A＋T＝G＋C解析：选C DNA分子的基本单位是脱氧核糖核苷酸；位于DNA分子长链结束部位的脱氧核糖上只连着一个磷酸和一个碱基；双链DNA分子中，碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的；双链DNA分子中，根据碱基互补配对原则，A＋G＝T＋C。
2．下列关于DNA复制的叙述，正确的是( )A．DNA复制时，严格遵循A－U、C－G的碱基互补配对原则B．DNA复制时，两条脱氧核苷酸链均可作为模板C．DNA分子全部解旋后才开始进行DNA复制D．脱氧核苷酸必须在DNA酶的作用下才能连接形成子链解析：选B DNA复制时，严格遵循A－T、C－G的碱基互补配对原则；DNA是以两条脱氧核苷酸链作为模板进行复制的；DNA分子边解旋边复制；脱氧核苷酸必须在DNA聚合酶的作用下才能连接形成子链。
3．(2019·武汉模拟)下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，错误的是( ) A．在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸和一个碱基B．基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因C．一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的D．染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有一个或两个DNA分子解析：选A 在DNA分子中，与脱氧核糖直接相连的一般是两个磷酸和一个碱基；基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子含有许多个基因；脱氧核苷酸的特定排列顺序使基因具有特异性；染色体是DNA的主要载体，DNA复制前一条染色体含一个DNA分子，DNA 复制后一条染色体含两个DNA分子。
4．下图为某DNA分子的部分平面结构图，该DNA分子片段中含100个碱基对，40个胞嘧啶，则下列说法错误的是( )A．②与①交替连接，构成了DNA分子的基本骨架B．③是连接DNA单链上两个核糖核苷酸的磷酸二酯键C．该DNA复制n次，含母链的DNA分子只有2个D．该DNA复制n次，消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸数为60×(2n－1)个解析：选B ①是脱氧核糖，②是磷酸，两者交替连接构成了DNA分子的基本骨架；④是连接DNA单链上两个脱氧核糖核苷酸的化学键，③是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸中连接磷酸和脱氧核糖的化学键；该DNA复制n次，得到2n个DNA，其中含母链的DNA分子共有2个；该DNA复制n次，消耗腺嘌呤脱氧核苷酸数为(200－40×2)÷2×(2n－1)＝60×(2n－1)。
生物学高考备考教案：6-2 DNA分子的结构、复制及基因的本质
生物学高考备考教案第六章 遗传的分子基础课时2 DNA 分子的结构、复制及基因的本质课标要求 核心考点 五年考情 核心素养对接1.概述DNA 分子是由四种脱氧核苷酸构成，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息；2.制作DNA 分子双螺旋结构模型；3.概述DNA 分子通过半保留方式进行复制 DNA 的结构 2022：广东T12、浙江6月T13； 2021：北京T4、广东T5、辽宁T17； 2020：浙江7月T3 1.生命观念——结构与功能观:掌握DNA 分子作为遗传物质所具备的特征、DNA 的结构决定DNA 的功能。
2.科学思维——构建模型:建立DNA 分子双螺旋结构模型。
3.科学探究——实验设计与实验结果分析:验证DNA 分子的半保留复制方式DNA 的复制和基因的本质 2022：海南T11； 2021：山东T5、辽宁T4、全国卷甲T30(1) 、浙江6月T14； 2018：海南T15、浙江4月T22 命题分析预测 1.DNA 分子的结构和复制常结合基因突变和细胞分裂过程进行命题，主要考查DNA 的结构、碱基互补配对原则、DNA 复制的过程和特点。
基因的本质常与其他知识相结合进行命题，一般不单独命题。
题型既有选择题,又有非选择题。
2.预计2024年高考可能结合新情境、新名词等考查考生的科学思维和实验探究能力考点1 DNA的结构1.DNA双螺旋结构模型的构建2.DNA的结构（1）DNA是由两条单链组成的,这两条链按[4]反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
（2）DNA中的[5]脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;[6]碱基排列在内侧。
（3）两条链上的碱基通过[7]氢键连接成碱基对,并且碱基配对具有一定规律:[8]A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对,[9]G（鸟嘌呤）一定与C （胞嘧啶）配对。
[必修2 P50图3-8]DNA的一条单链具有两个末端，有游离的磷酸基团的一端称作5′−端，有羟基的一端称作3′−端，两条单链走向相反。
DNA分子的结构复制以及基因的本质
DNA分子的结构复制以及基因的本质DNA（脱氧核糖核酸）是存在于几乎所有生物体中的一种长链分子，它是遗传信息的主要载体。
DNA分子的结构，复制以及基因的本质是生物学中重要的概念。
首先，让我们来了解DNA分子的结构。
DNA是由四种碱基（腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶）组成的长链分子。
碱基通过氢键连接在一起，形成“梯子”的两个侧边，这个结构被称为双螺旋。
双螺旋是由两条互补的链通过氢键相互卷曲形成的。
其中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之间形成两个氢键连接，鸟嘌呤与胞嘧啶之间形成三个氢键连接。
这种特定的碱基配对是DNA分子稳定性的关键。
DNA复制是指在细胞分裂时，DNA分子通过一系列的生物化学反应将自身复制成两个完全相同的分子。
DNA复制是生命的基本过程，确保细胞能够遗传信息给其后代。
复制过程是由酶和其他蛋白质的复杂调控下进行的。
它始于酶解双螺旋，从而形成两条互补的单链。
为了进行复制，每条单链需要作为模板，合成新的互补链。
这是通过DNA聚合酶酶进行的，该酶能够识别模板链上的碱基，并在新合成链上添加互补的碱基。
这个过程在每一个DNA分子的上千个碱基上重复进行，最终形成两个完全相同的DNA分子。
基因是DNA分子中的特定区域，它编码着生物体的遗传信息，决定了生物体的特征和功能。
基因的本质可以分为两个方面：序列和表达。
每个基因都有一个特定的序列，由三个碱基组成的密码子编码着不同的氨基酸，这些氨基酸的顺序决定了蛋白质的结构和功能。
序列中的一些区域可能具有调控蛋白质合成的功能，如启动子和增强子。
在生物体中，基因的表达是一个复杂的过程，涉及到转录和翻译两个步骤。
转录是指酶通过识别基因的启动子区域，将DNA转录成RNA的过程。
转录产物（mRNA）被带到细胞质中，随后被翻译成蛋白质。
综上所述，DNA分子的结构、复制以及基因的本质是生物学中极为重要的概念。
DNA通过双螺旋结构稳定地储存和传递遗传信息。
复制过程确保细胞能够产生完全相同的DNA分子，并将遗传信息传递给子代。
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5ˊ
……
四、DNA分子的特性： （1）稳定性：原因？
分子外侧：磷酸和脱氧核糖交替连接 分子内侧：性质不稳定的碱基对 4n 种排序，千变万化构成其多样性。 碱基特定的排列顺）特异性：含义？
五、基因的本质？
1.遗传效应：体会定义。 能够传递信息，决定性状。 教材55页资料分析--2、4 2.遗传信息：定义？ 基因中脱氧核苷酸(碱基)的排列顺序。 3.染色体、DNA、基因的关系？ 蛋白质
例题.已知DNA中，G与C之和占其全部碱基总数的 35.8%，其中一条链中的T与C分别占该链碱基总数 的32.9%和17.1%，则互补链中T和C分别占该链总 数的多少？
2.设DNA一条链中A、T、G、C、的数是A1、T1、G1、 C1；另一条链依次是A2、T2、G2、C2 A1+G1 A2+G2 =n =n 2 1 T1 +C1 T2+C2 问n1与 n2数量关系是什么？ 答：n1 = 1 / n2，即倒数关系。
关于碱基互补配对及其相关计算规律 1.一双链DNA中，下列数量关系怎样？ 嘌呤数A+G 与 = 嘧啶数T+C? 2.设DNA一条链中A、T、G、C、的数是A1、T1、G1、 C1；另一条链依次是A2、T2、G2、C2；DNA中碱 基总数为2n，则下列数量关系一次是？ A+T A1+T1 A+T A2+T2 = ? 与 n = n ? 2n 2n 与 G+C G1+C1 与 = n ? 2n G+C 2n G2+C2 与 ? = n
DNA分子结构、复制、基因的本质
一、DNA分子的组成
P
腺嘌呤（A）
脱氧核糖
含氮碱基
鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C） 胸腺嘧啶（T）
二、DNA双螺旋结构模型的构建——模型法探究
美-沃森（左）和英-克里克（右）
三 、
5ˊ
A T
3ˊ
DNA
H2O
分 子 的 结 构 平 面
G
C
T
A
—— →
立 体
3ˊ
……
A T
染色体
非基因片段 脱氧核苷酸 DNA 教材55页资料分析--1 、3 多个基因
五、DNA分子的复制 （一）条件： 亲代DNA 子代DNA 亲代DNA 子代DNA 1.模板：几条链？ DNA的2条脱氧核苷酸链。 2.原料？ 4种脱氧核苷酸。 3.能量？ATP、GTP、CTP、TTP 4.酶？ DNA解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶 半保留复制 全保留复制 5. 引物？ 20多个脱氧核苷酸的单链片段 （二）方式： 半保留复制 方式探究？ 半保留复制 或 全保留复制 探究方法： 假说演绎法 和 同位素标记法
演 绎 推 理
14DNA/14DNA
轻链
演 绎 推 理
15DNA/14DNA
中链 重链
15DNA/15DNA
思考：三条DNA条带能在一个试管中同时并存吗？
（三）DNA复制过程
复制起点
与右侧起点复制形式相同 复制起点 （五）DNA复制特点： 1.边解旋边复制 2.半保留复制 3.多起点双向复制 可以提高复制速率。