2021年高考生物复习：第18讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质

2021年高考生物复习：第18讲DNA分子的结构、复制与

基因的本质

【考纲要求】 1.DNA分子结构的主要特点(Ⅱ)。2.DNA分子的复制(Ⅱ)。3.基因是有遗传效应的DNA片段(Ⅱ)。

【学科素养】 1.科学思维—建立模型：建立DNA分子双螺旋结构模型，阐明DNA复制过程。2.生命观念—结构与功能观：DNA的结构决定DNA的功能。3.科学探究—实验设计与实验结果分析：验证DNA分子通过半保留方式进行复制。

知识点1DNA分子的结构

基础回顾

1.依据DNA分子结构示意图回答下列问题

(1)图中各数字代表的名称是①胞嘧啶，②脱氧核糖，③磷酸，④胞啶脱氧核苷酸。

(2)DNA由两条脱氧核苷酸链组成，这些链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。

(3)外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成主链基本骨架。

(4)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)。

2．判断正误

(1)沃森和克里克研究DNA分子的结构时，运用了构建物理模型的方法。(√)

(2)每个双链DNA中，含2个游离的磷酸基团。(√)

(3)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。(×)

(4)含有G、C碱基对比较多的DNA分子热稳定性较差。(×)

方法规律

1.构建核酸的结构层次模型

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第 2 页 共 28 页 2．“三看法”判断DNA 分子结构

一看外侧链成键位置是否正确，正确的成键位置为一分子脱氧核糖5号碳原子上的磷酸基团与相邻脱氧核糖的3号碳原子之间二看外侧链是否反向平行三看内侧链碱基配对是否遵循碱基互补配对原则，即有无“同配”“错配”现象 3．总结DNA 分子结构的主要特性、原因和意义

特性

原因 意义 稳定性 磷酸和脱氧核糖连接的方式不变与碱基互补配对原则 有利于生物的遗传

多样性 碱基的数目、种类和排列顺序

决定生物的多样

性 知识点2 DNA 分子的复制

基础回顾

1.判断正误 (1)植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA 的复制。(√)

(2)真核生物DNA 分子复制过程需要解旋酶和能量。(√)

(3)在一个细胞周期中，DNA 复制过程中的解旋发生在两条DNA 母链之间。(√)

(4)DNA 复制时，严格遵循A —U 、C —G 的碱基互补配对原则。(×)

(5)脱氧核苷酸必须在DNA 酶的作用下才能连接形成子链。(×)

(6)真核细胞染色体DNA 的复制发生在有丝分裂前期。(×)

(7)在生物体内，高度分化的体细胞一般不再进行核DNA 的复制。(√)

2．DNA 分子精确复制的原因

(1)DNA 分子的双螺旋结构提供精确的模板。

(2)碱基互补配对原则保证复制精确进行。

方法规律

1.从五个角度总结DNA 分子的复制

2．“图解法”分析DNA复制过程中的数量关系

DNA分子的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次，则有：

知识点3基因的本质

基础回顾

据图回答问题

(1)据图1可知基因与染色体的关系是基因在染色体上呈线性排列。

(2)图2中的字母分别为：

a．染色体，b.DNA，c.基因，d.脱氧核苷酸。

(3)基因的本质：具有遗传效应的DNA片段。

方法规律

1.总结染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系

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页 共 28 页 2．特别提示

(1)DNA 的载体还有线粒体和叶绿体。

(2)有些基因是有遗传效应的RNA 片段。

考点1 DNA 分子的结构及相关计算

[典例精析]

(2017·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] 双链DNA 分子中A ＝T ，C ＝G ，故(A ＋C)/(G ＋T)为恒值1，A 错误。A 和T 碱基对含2个氢键，C 和G 碱基对含3个氢键，故(A ＋T)/(G ＋C)中，(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，(A ＋C)/(G ＋T)＝1，D 正确。

[答案] D

(2016·上海卷)在DNA 分子模型的搭建实验中，若仅用订书钉将

脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含10对碱基(A 有6个)的DNA 双链片段，那么使用的订书钉个数为( )

A ．58

B ．78

C ．82

D ．88

[解析]每个脱氧核苷酸的三部分间需2个订书钉，每条链上的10个脱氧核苷酸间需9个订书钉，两条链之间的6对A—T和4对G—C间各需12个订书钉，故构建该DNA片段共需订书钉数量为29＋29＋12＋12＝82，做此类题最好画出典型的脱氧核苷酸链片段。

[答案] C

考什么(1)DNA分子中碱基间的关系

(2)DNA分子结构的相关计算主要以选择题的形式考查

学什么(1)熟记DNA分子双螺旋结构的特点

(2)理解碱基互补配对原则

(3)掌握DNA分子中碱基计算的常用方法

1．两种DNA结构模型解读

(1)由图1可解读以下信息

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