必修二 第六单元 第17讲 DNA的结构、复制及基因的本
高中生物DNA分子的结构、复制与基因是有遗传效应的DNA片段知识点总结必修2
考点一、DNA 分子的结构沃森和克里克于1953年提出DNA 的 双螺旋结构模型。
1．化学结构(1)基本组成单位： 脱氧核苷酸。
(2)种类：4 种。
(3)连结方式：通过 聚合反应 方式连接成脱氧核苷酸链。
2．空间结构(1)两条脱氧核苷酸长链 反向 平行盘旋而成。
(2)外侧的基本骨架由 脱氧核糖和磷酸 连接而成 碱基对 排列于内侧。
(3)两条长链上的碱基通过氢键按 碱基互补配对 原则形成碱基对(A －T ，G －C)。
(4)DNA 分子的结构(5)关于平面结构和空间结构(双螺旋结构)3．结构特点(1)稳定性：指DNA 分子双螺旋结构的相对稳定性。
原因有：①DNA 分子基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替连接而 成，从头至尾没有变化。
②碱基配对方式始终不变，即A —T ，G —C 。
(2)多样性：碱基对(或脱氧核苷酸对)排列顺序的千变万化，构成了DNA 的多样性→遗传信息的多样性→生物多样性。
(若一DNA 分子由n 个碱基对构成，则可代表的遗传信⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧磷酸脱氧核糖含氮碱基⎩⎪⎨⎪⎧A (腺嘌呤)G (鸟嘌呤)C (胞嘧啶)T (胸腺嘧啶)息有4n种)(注：n是碱基的对数)(3)特异性：每个DNA分子碱基对的排列顺序是特定的，构成了每个DNA分子的特异性→遗传信息的特异性→生物的特异性。
4.注意1.DNA初步水解和彻底水解产物分别是脱氧核苷酸；脱氧核糖、磷酸、含氮碱基。
2.同一生物不同细胞中，DNA的结构相同，细胞核中DNA数目相同，细胞质中DNA数目不相同。
3.推论：在一个DNA分子中(1)腺嘌呤与胸腺嘧啶相等，鸟嘌呤与胞嘧啶相等，即A＝T，G＝C。
(2)嘌呤总数与嘧啶总数相等，即A＋T＝T＋C。
(3)不配对的两碱基之和的比值等于1，即：(4)互补配对碱基之和所占比例“三不变”，即在一条链中互补配对碱基之和所占该链碱基的比例，等于其在互补链中的比例，也等于在整个DNA分子中所占比例及在mRNA中所占比例。
高中生物必修二DNA结构及其复制课件
减数分裂各时期染色体、DNA数量变化
G1 M S G2
染色体变化情况曲线
G1 M S G2
DNA变化情况曲线
G1 M S G2
有丝分裂和减数分裂的判断技巧
G1 M S G2
01 DNA的结构
✓格里菲斯肺炎双球菌的体内转化实验 ✓艾佛里的肺炎实验 ✓烟草花叶病毒感染烟草实验
(2)子代脱氧核苷酸链数为2n+1条. ①亲代脱氧核苷酸链数为2条. ②新合成的脱氧核苷酸链数为(2n+1-2)条.
(3)消耗的脱氧核苷酸数.①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消 耗该脱氧核苷酸数为m·(2n-1)个.②第n次复制所需该脱氧核苷酸数为m·2n-1个.
有丝分裂和减数分裂的判断技巧
G1 M S G2
艾佛里肺炎双球菌转化实验过程
G1 M S G2
噬菌体侵染细菌实验过程
在双链DNA分子中的一些数值关系
1、A=T、G=C
2、任意两个非互补的碱基之和相等；且等于全部碱基的一半
G1 M 例如：A+G=A+C=T+G=T+C=1/2全部碱基
3、两条互补单链中的（A+G）/（T+C）的比值互为倒数
S G2 4、互补配对的碱基在两条单链中所占的比例与在整个DNA分子
中所占的比例相同。
02 DNA的复制
✓DNA复制的特点 ✓与DNA复制有关的计算
1、概念：以亲代DNA分子两条链为模板，合成子代DNA的过程；
2、时间：有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期；
3、场所：主要在细胞核，在叶绿体、线粒体中也可能发生；
4、原则:碱基互补配对
G1 M
高中生物必修二 DNA分子的结构、复制与基因的本质
(1)实验方法：放射性同位素示踪法和离心技术。
(2)实验原理：含 15N 的双链 DNA 密度大，含 14N 的双链 DNA 密度小，一条链含 14N、一条链含 15N 的双链 DNA 密度 居中。
(3)实验假设：DNA 以半保留的方式复制。
(4)实验预期：离心后应出现 3 条 DNA 带。 ①重带 ( 密度最大 ) ：两条链都为 DNA。 ②中带(密度居中)：一条链为 14N 标记，另一条链为 15N 标记的子代双链 DNA。 ③轻带 ( 密度最小 ) ：两条链都为 DNA。
(1)中带含有的氮元素是________。 (2)如果测定第 4 代 DNA 分子密度， 含 15N 的 DNA 分子所占比例 为________。 (3)如果将第 1 代(全中)DNA 链的氢键断裂后再测定密度，它的四 条 DNA 单链在试管中的分布位置应为_____________。 (4)上述实验表明，DNA 分子复制的方式是____________。
(3)DNA 复制需要解旋酶和 DNA 聚合酶参与。
(4)基因是具有遗传效应的 DNA 片段。
(5)染色体是基因的主要载体， 线粒体、 叶绿体中也存在基因。
3．牢记判断 DNA 分子结构的三个步骤
4．必记 DNA 分子的三种特性
DNA 分子的结构模型
[过程体验]
根据 DNA 分子结构图回答下列问题
酸内切酶 处理可切割，用DNA 连接酶处理可连接。 _________
(4)碱基对数与氢键数的关系：若碱基对数为 n，则氢键数为
2n～3n ，若已知 A 有 m 个，则氢键数为 3n－m 。 _______
[系统认知]
两种 DNA 分子结构模型
高中生物 DNA的结构和复制教学课件 新人教版必修2
四种碱基： 三种物质：
C、H、O、N、P
A、G、C、T，组成四种脱氧核苷酸 磷酸、脱氧核糖、含氮碱基
两条长链： 两条反向平行的脱氧核苷酸长链 一种螺旋： 规则的双螺旋结构
3、DNA分子的结构特性
1）多样性：碱基对的排列顺序的千变万化，
构成了DNA分子的多样性。
在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对。 请同学们计算DNA分子有多少种（碱基对的排列顺序种类）？
NＰ
怎样把不一样的DNA分开呢？ 密度梯度离心技术 轻链 中链 重链
14
N/14N—DNA N/14N—DNA
15
15
N/15N—DNA
Ｄ Ｎ Ａ 半 保 留 复 制
DNA的复制
有15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养 基中复制三次，则： ①含15N的DNA分子占全部DNA分子的比例是 1∕4 。
2、在双链DNA中有鸟嘌呤P个，占全部碱基的 比例为N / M （M＞2N），则该DNA分子中腺 嘌呤的数目是（ ） C
A、 P B、（PM / N） + P C、（PM / 2N）－P D 、 PM / 2N
⑤在DNA分子中一条链中A+T的和占该链 碱基比率等于另一条链中A+T的和占该链碱 基比率，还等于双链DNA分子中A+T的和 占整个DNA分子的碱基比率。
④如果一条链中的(A+T) / (G+C)=a，则另一条链中的 (A+T) / (G+C)比例是 a ；如果一条链中的(A+G) / (T+C)=b,则另一条链中(A+G) / (T+C)的比例是1/b .
1、在一条双链DNA分子中，腺嘌呤占35%，它 所含的胞嘧啶应占（ A ）
高中生物必修二 DNA的结构、复制、定义
同 点 条件
模板、原料（dCTP、dATP、dGTP、dTTP）、 能量、酶、引物等
解旋方 式
氢键在高温下断裂，双链全
部解开 半保留复制、 全解旋再复制
场所
体外
不 同
引物
DNA
解旋酶催化氢键逐步断裂
半保留复制、 边解旋变复制
主要在细胞核中
RNA
点
酶 热稳定DNA聚合酶（Taq酶）
解旋酶、DNA聚合酶等
的DNA分子总数之比为7∶1，则n是
A．2 B．3
C．4
D．5
(C )
2、某一DNA分子含有800个碱基对，其中含有A为600
个。该DNA分子连续复制数次后，消耗周围环境中含G
的脱氧核苷酸6200个，该DNA分子已经复制了
A、4次 C、6次
B、5次 D、7次
答案：B
(4)一条链中 ＝0.4，互补链中的此值是多少？0.4
(5)若A有P个，占全部碱基数的20%，则该DNA分子中的G
有多少个？ 1.5P
关于下图所示DNA分子的说法，正确的是( )
答案：C
A．限制酶作用于①部位，DNA连接酶作用于③部位 B．该DNA的特异性表现在碱基种类和(G＋C)/(A＋T)的比例 上 C．若该DNA中A为p个，占全部碱基的n/m(m>2n)，则G的个 数为pm/2n－p D．把该DNA放在含15N的培养液中复制两代，子代中含15N的 DNA占3/4
D 等于1×106
由80个碱基组成的DNA分子片段有一个基因，其携带的遗 传信息最多可达：
下列与DNA分子的多样性无关的是：D
A 碱基的排列顺序
B 碱基的数目
C 碱基的种类
D DNA的空间结构
高中生物必修二《DNA的复制》PPT课件
⑤含亲代母链的DNA分子数与子代DNA分子数之比为：
2/ 2n
二、脱氧核苷酸链数
亲代DNA分子经 n 次复制后，则
①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数：
2n+1条
②亲代脱氧核苷酸链数：
2条
③新合成的脱氧核苷酸链数：
2n+1-2条
三、消耗的脱氧核苷酸数
若一亲代DNA分子含有某种 脱氧核苷酸m个，则
→ 7、结果:1个DNA分子 两个完全相同的DNA分子
1
2
4
……
2n
8、意义: 使遗传信息从亲代传给子代， 保证了遗传信息的连续性。
总结提升
DNA分子复制的相关计算
动动手：
画出一个被15N标记的DNA分子在含14N的 培养基中培养3代的DNA复制过程（标 出每条链是15N还是14N）
亲代 第一代
亲代DNA分子
半 保 留 复 制
一、对DNA复制的推测
有人持不同观点，提出全保留复制等不同假说。
亲代DNA分子
全 保 留 复 制
全
半
保
保
留
留
复
复
制
制
思考：1.怎样验证这个假说呢？ 2.关键思路？
区分亲代和子代的DNA，标记亲 代DNA链，然后观察它们在子代DNA 中如何分布。
二、DNA半保留复制的实验证据 背景知识：
15N
15N
14N
15N
14N
15N 21
第二代
14N
14N 14N
14N
22
第三代
23Leabharlann 两 无论DNA复制多少次，含有15N-DNA分子永远只有
个
一.DNA分子数
必修二 第六单元 第17讲DNA的结构、复制及基因的本质
第17讲DNA的结构、复制及基因的本质考纲考情——知考向核心素养——提考能最新考纲1.DNA分子结构的主要特点(Ⅱ)2.DNA分子的复制(Ⅱ)3.基因的概念(Ⅱ)生命观念DNA的结构决定其功能近三年考情2018·全国卷Ⅰ(2)、2016·全国卷Ⅱ(2)科学思维建立DNA分子双螺旋结构模型阐明DNA复制过程科学探究探究DNA的半保留复制考点一DNA分子的结构及相关计算1.DNA双螺旋模型构建者：沃森和克里克。
2.DNA双螺旋结构的形成3.DNA的双螺旋结构内容(1)DNA由两条脱氧核苷酸链组成，这些链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
(2)外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成主链基本骨架。
(3)内侧：两链上碱基通过氢键连接成碱基对。
碱基互补配对遵循以下原则：A===T(两个氢键)、G≡C(三个氢键)。
4.DNA分子的结构特点教材VS高考1.真题重组判断正误(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，5C)()(3)DNA有氢键，RNA没有氢键(2013·全国卷Ⅱ，1A)()(4)大肠杆菌细胞中只有A、T、C、G四种碱基(2012·海南卷，5C)()提示(1)×基因是DNA分子中有遗传效应的片段。
(2)×双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖是通过磷酸二酯键连接。
(3)×tRNA中也有氢键。
(4)×还有U。
2.边角拾遗(人教版必修2 P58“科学·技术·社会”、P60“思维拓展”)DNA指纹图谱法的基本操作从生物样品中提取DNA(DNA一般都有部分的降解)，可运用PCR技术扩增出DNA片段或者完整的基因组DNA，然后将扩增出的DNA用合适的限制酶切成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探针与膜上具有互补碱基序列的DNA片段杂交，用放射自显影便可获得DNA指纹图谱。
人教版必修2高中生物 DNA的结构和复制的名师精编课件
1.一个DNA分子中有30%的腺嘌呤，此DNA分子中 鸟嘌呤占了百分之几？
2.一个DNA分子中（A+T/G+C）=a,问其互补链中该 比值为多少？
一个DNA分子中（A+C /G+T）=a,问其互补链中 该比值为多少？
3.DNA分子中一条链的碱基摩尔 A∶C∶G∶T=1∶1.5∶2∶2.5,则其互补链中嘌呤碱 基与嘧啶碱基的摩尔比为（ B ）。
6.某DNA分子的碱基中，腺嘌呤为200个，复 制数次后，消耗周围环境中含腺嘌呤的脱氧核 苷酸 3 000个，该DNA分子已经复制了几次（是第 几代）（ B ） A.三次（第四代） B.四次（第五代） C.五次（第六代） D.六次（第七代）
2、RNA的结构
P 核糖
A
A
G
P 核糖
G
C
U
P 核糖
C
A
U
P 核糖
U
G
A T
G
C
DNA的空间结构
结构特点：
1、两条平行的脱氧核苷酸长 链享有盘卷成双螺旋结构
2、两条链的主干排列在外侧， 由磷酸和五碳糖交替连接而成
3、两条链上的 碱基通过氢键连 接起来，构成碱基对
问题讨论：
1、构成 DNA 的 碱 基又几种？(4)
2、构 成 RNA 的 碱基有几种？(4)
CG
CG
C G DNA，2n+1条脱氧核苷酸链，母链2条，
连续第n次复制 子链2n+1 ﹣2条
结构
复制
简答1
简答2
简答3
简答4
计算1
计算2
5.将15N标记的一个DNA 分子放入14N培养基 中复制三次。其后代DNA分子含14N的单链和 15N 的单链的比是（ C ） A.1∶1； B.3∶1； C.7∶1； D.4∶1。
第17讲 DNA的结构、复制及基因的本质
第17讲DNA的结构、复制及基因的本质考点一DNA的结构及相关计算1.DNA双螺旋结构模型构建者：沃森和克里克。
2.DNA的结构层次提醒一个双链DNA分子具有2个游离的磷酸基团，而环状DNA不存在。
3.DNA的双螺旋结构内容并非所有的DNA均具“双链”(1)DNA由两条脱氧核苷酸链组成，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
(2)外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成主链基本骨架。
其形成不需要酶，而断裂需解旋酶或加热处理(3)内侧：两条链上碱基通过氢键连接成碱基对。
碱基互补配对遵循以下原则：A===T(两个氢键)、G≡C(三个氢键)。
G—C碱基对所占比例越大，DNA热稳定性越强4.DNA的结构特点巧记利用数字“五、四、三、二、一”巧记DNA分子的结构DNA中碱基数量的计算规律1.(2017·海南卷，24同材异构)关于DNA结构与功能的说法，错误的是()A.DNA分子中能储存大量的遗传信息B.DNA分子中每个五碳糖上连接一个磷酸和一个含N碱基C.DNA分子中G与C碱基对含量越高，其分子结构稳定性相对越大D.若DNA分子的一条链中(A＋G)/(T＋C)<1，则其互补链中该比例大于1答案B解析DNA分子中的碱基对排列顺序蕴含着大量的遗传信息，A正确；DNA分子中脱氧核苷酸链的脱氧核糖上连接一个或两个磷酸基团和一个含N碱基，B错误；G、C间有3个氢键，A、T间有2个氢键，故DNA分子中G与C碱基对含量越高，分子结构越稳定，C正确；DNA分子的两条单链中的(A＋G)/(T＋C)的值互为倒数，D正确。
2.(2021·辽宁大连期末)如图为某链状DNA分子部分结构示意图，以下叙述正确的是()A.④是一个鸟嘌呤脱氧核苷酸B.DNA聚合酶可催化⑥或⑦形成C.解旋酶可断开⑤，因此DNA的稳定性与⑤无关D.A链和B链的方向相反，该DNA分子共具有2个游离的磷酸基团答案D解析①是胸腺嘧啶脱氧核苷酸中的磷酸，①②③不是一个鸟嘌呤脱氧核苷酸的组成部分，A错误；DNA聚合酶催化⑥的形成，不催化⑦的形成，B错误；⑤是氢键，氢键是维持DNA 结构稳定的因素之一，C错误；链状DNA分子两条链的末端各有一个游离的磷酸基团，所以该DNA分子中共具有2个游离的磷酸基团，D正确。
DNA的分子结构和复制PPT课件
14
高频考点突破
考点一 DNA分子的结构
【模型建构】: 脱氧核苷酸
磷酸
脱氧
碱CATG基
核糖
2
脱氧核苷酸的种类
A
腺嘌呤脱氧核苷酸
G
鸟嘌呤脱氧苷酸
C
胞嘧啶脱氧核苷酸
T
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
3
2．DNA的双螺旋结构 (1)两条脱氧核苷酸链反向平行盘旋而成。 (2)外侧：_脱__氧__核__糖____和_磷__酸___交替连接，构成 基本骨架。 (3)内侧：碱基按A—T、G—C的碱基互补配对 原则通过_氢__键__连接，形成碱基对。
2、DNA两互补链中，不配对的两碱
基之和的比值乘积为1（互为倒数）
3、配对的两碱基之和在单、双链中
所占的比例相等
4、整个双链DNA分子中，某种碱基
所占百分比等于每条链中的平均值
25
2．DNA 复制的有关计算 (1)DNA 不论复制多少次，产生的子代 DNA 分子中 含母链的 DNA 分子数总是 2 个，含母链也总是 2 条。 (2)复制 n 代产生的子代 DNA 分子数为 2n，产生的 DNA 单链为 2n×2＝2n＋1。故复制 n 次后，含亲代 DNA 链的 DNA 分子数占子代 DNA 分子总数的比例 为22n即(2n1－1)，子代 DNA 分子所含的亲代 DNA 链占
33
(的1)：G0G、0_G_A1_、__G__2三_、代GD1N__A_B离__心__后_、的G试2_管D__分__别__是_。图中
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8
考点一
考点二
澄清易错易混·强化科学思维
@《创新设计》
结合DNA分子的结构及特点，考查结构与功能观
1.(2017·海南卷，24)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
18
考点一
考点二
澄清易错易混·强化科学思维
@《创新设计》
(3)非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，在整个 DNA 分子中为 1， 即若在 DNA 一条链中AT＋＋GC＝a，则在其互补链中AT＋＋GC＝1a，而在整个 DNA 分子 中AT＋＋GC＝1。(注：不同双链 DNA 分子中非互补碱基之和的比均为 1，无特异性)
19
考点一
考点二
澄清易错易混·强化科学思维
考点二 DNA分子的复制及基因的概念
1.DNA分子的复制 (1)概念、时间、场所
间期 减数第一次 细胞核
@《创新设计》
20
考点一
考点二
澄清易错易混·强化科学思维
(2)过程
21
解旋
@《创新设计》
脱氧核苷酸 DNA聚合酶
碱基互补配对
考点一
考点二
澄清易错易混·强化科学思维
考点二
澄清易错易混·强化科学思维
@《创新设计》
DNA分子的多起点、双向复制 一个DNA分子可以由多个复制起点同时(或先后)复制。下图中，从3个复制起点进 行双向复制，明显提高了DNA分子复制的速率；图中的复制环大小不一，因此它 们的复制时间有先后，右侧最早，左侧最晚。
29
考点一
考点二
澄清易错易混·强化科学思维
6
考点一
考点二
澄清易错易混·强化科学思维
@《创新设计》
提示 (1)× 基因是DNA分子中有遗传效应的片段。 (2)× 双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖是通过磷酸二酯键连接。 (3)× tRNA中也有氢键。 (4)× 还有U。
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考点一
考点二
澄清易错易混·强化科学思维
@《创新设计》
2.边角拾遗 (人教版必修2 P58“科学·技术·社会”、P60“思维拓展”) DNA指纹图谱法的基本操作 从生物样品中提取DNA(DNA一般都有部分的降解)，可运用PCR技术扩增出DNA片 段或者完整的基因组DNA，然后将扩增出的DNA用合适的限制酶切成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 针与膜上具有互补碱基序列的DNA片段杂交，用放射自显影便可获得DNA指纹图谱。
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考点一
考点二
澄清易错易混·强化科学思维
@《创新设计》
围绕DNA分子结构相关计算，考查科学思维能力 3.(2014·山东理综，5)某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测
定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱 基数目比值的关系图，下列正确的是( )
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考点一
考点二
澄清易错易混·强化科学思维
@《创新设计》
解析 染色质主要是由DNA和蛋白质构成的，基因是控制生物性状的基本单位，A错 误；若双链DNA分子一条链中G∶T＝1∶2，则其互补链中C∶A＝1∶2，C错误；沃 森和克里克运用建构物理模型的方法研究了DNA分子的结构，D错误。 答案 B
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考点一
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考点一
考点二
澄清易错易混·强化科学思维
@《创新设计》
2.(2019·湖南雅礼中学联考)下列关于DNA分子结构的叙述正确的是( ) A.DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的单链结构 B.DNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基 C.DNA分子两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对 D.DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸—脱氧核糖—磷酸相连
9
考点一
考点二
澄清易错易混·强化科学思维
@《创新设计》
解析 在双链DNA分子中，A、T之间形成2个氢键构成碱基对，G、C之间形成3个氢 键构成碱基对，所以G、C对相对越多，DNA分子越稳定，B错误；又因A＝T、G＝C， 所以只要是双链DNA分子(A＋C)/(G＋T)都恒等于1，A错误，D正确；单链DNA中， 两个比值也可能相同，C错误。 答案 D
30
考点一
考点二
澄清易错易混·强化科学思维
@《创新设计》
解析 大肠杆菌14N14N在含有15N的培养基中繁殖，其中子一代大肠杆菌的DNA分子共 2个，均为1条链含14N、1条链含15N，子二代大肠杆菌的DNA分子共4个，其中2个 DNA分子为1条链含14N、1条链含15N，另外2个DNA分子为2条链均含15N；再转到含有 14N的培养基中繁殖一代，子三代大肠杆菌的DNA分子共8个，其中2个DNA分子为2条 链均含14N，其余6个DNA分子为1条链含14N、1条链含15N，所以15N14N和14N14N两种分 子的比例为3∶1。 答案 D
11
考点一
考点二
澄清易错易混·强化科学思维
@《创新设计》
解析 绝大多数DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的双链结构，A错误； DNA分子中的绝大多数磷酸连接着两个脱氧核糖，且磷酸不与碱基直接相连，B错误； DNA分子中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，因此两条链之间总是嘌呤与嘧 啶形成碱基对，C正确；DNA分子一条链上的相邻碱基通过脱氧核糖－磷酸－脱氧核 糖相连，D错误。 答案 C
@《创新设计》
结合DNA分子的复制的相关计算，考查科学思维能力 3.(2018·海南卷，15)现有DNA分子的两条单链均只含有14N (表示为14N14N)的大肠杆
菌，若将该大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖两代，再转到含有14N的培养基中繁 殖一代，则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是( ) A.有15N14N和14N14N两种，其比例为1∶3 B.有15N15N和14N14N两种，其比例为1∶1 C.有15N15N和14N14N两种，其比例为3∶1 D.有15N14N和14N14N两种，其比例为3∶1
26
考点一
考点二
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2.(2019·湖南衡阳八中质检)科学家们揭开了关于染色质中DNA的世纪之谜，首次在人 类活细胞的细胞核中实现了3 D基因组成像。这项研究即将改写教科书上关于DNA 复制的相关描述。下列相关叙述正确的是( ) A.染色质是由DNA和蛋白质构成的，是控制生物性状的基本单位 B.DNA中脱氧核苷酸的数目和排列顺序决定了DNA分子的多样性 C.若双链DNA分子一条链中G∶T＝1∶2，则其互补链中C∶A＝2∶1 D.沃森和克里克运用建构物理模型的方法研究DNA分子复制的方式
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第17讲 DNA的结构、复制及基因的本质
考纲考情——知考向
核心素养——提考能
1.DNA分子结构的主要特点(Ⅱ)
最新考纲 2.DNA分子的复制(Ⅱ)
生命观念 DNA的结构决定其功能
3.基因的概念(Ⅱ)
近三年考 情
2018·全国卷Ⅰ(2)、 2016·全国卷Ⅱ(2)
建立DNA分子双螺旋结构模型 科学思维
①脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基数＝m ②碱基之间的氢键数为(3m－2n)/2 ③一条
链中A＋T的数量为n ④G的数量为m－n
A.①②③④
B.②③④
C.③④
D.①②③
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解析 每个脱氧核苷酸分子含有一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基，所以脱 氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基数＝m，①正确；因为A和T之间有2个氢键、C和G之间有 3个氢键，根据碱基互补配对原则，A＝T＝n，则C＝G＝(m－2n)/2，所以碱基之间的 氢键数为2n＋3(m－2n)/2＝(3m－2n)/2，②正确；双链DNA中，A＝T＝n，则根据碱 基互补配对原则，一条链中A＋T的数量为n，③正确；由②中计算可知：G的数量＝ (m－2n)/2，④错误。 答案 D
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3.DNA的双螺旋结构内容 (1)DNA由 两 条脱氧核苷酸链组成，这些链按 反向平行 方 式盘旋 成双螺 旋结构。 (2)外侧： 脱氧核糖 和 磷酸 交替连接构成主链基本骨架。 (3)内侧：两链上碱基通过氢键连接成 碱基对 。 碱 基 互 补 配 对 遵 循 以 下 原 则 ： A===T(两个氢键)、G≡C(三个氢键)。
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“归纳法”求解 DNA 分子中的碱基数量的计算规律 (1)在 DNA 双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同，即 A＋G＝T＋C。 (2)“互补碱基之和”的比例在任意一条链及整个 DNA 分子中都相同，即若在一 条链中GA＋＋TC＝m，在互补链及整个 DNA 分子中GA＋＋TC＝m，而且由任一条链转录 来的 mRNA 分子中(A＋U)/(G＋C)仍为 m(注：不同 DNA 分子中 m 值可不同， 显示特异性)。
阐明DNA复制过程 科学探究 探究DNA的半保留复制
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考点一 DNA分子的结构及相关计算
1.DNA双螺旋模型构建者： 沃森和克里克
。
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2.DNA双螺旋结构的形成
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