第20讲++DNA分子的结构、复制与基因的本质（湖南专用）2026年高考生物一轮复习讲练测课件PPT

这是一份第20讲++DNA分子的结构、复制与基因的本质（湖南专用）2026年高考生物一轮复习讲练测课件PPT，共60页。
第20讲DNA分子的结构、复制与基因的本质湖南专用 | 2026高考一轮复习2026年高考一轮复习202501考情解码·考点定标智能导览·极速定位考点一 DNA分子的结构 知识点1 DNA结构模型的构建 知识点2 DNA分子的结构及特点 考向1 结合DNA分子的结构及特点，考查生命观念 考向2 结合DNA分子中碱基数量相关计算，考查科学思维考点二 DNA的复制知识点1 探究DNA复制的方式 知识点2 DNA复制的过程 知识点3 DNA复制的相关计算 考向1 结合DNA复制的过程及实验证据，考查科学思维与科学探究 考向2 结合DNA复制过程的有关计算，考查科学思维考点三 基因的本质 知识点1 基因通常是有遗传效应的DNA片段 知识点2 染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系 考向 围绕基因、DNA、染色体等的相关概念考查生命观念与科学思维重01 考情解码·考点定标02 体系构建·思维领航DNA③空间结构:④特点：双螺旋结构稳定性多样性特异性原料模板酶能量①元素组成：C、H、0、N、P03 考点突破·考向探究知识点1  DNA结构模型的构建1.构建者：________________。2.构建过程沃森和克里克推算出DNA呈_____结构尝试构建模型从查哥夫处得知_____________________重新构建模型，让A与T，C与G配对，双螺旋模型构建成功双螺旋螺旋A与T，G与C的量相等失败沃森和克里克　三螺旋(1)DNA分子由两条脱氧核苷酸链组成，这两条链反向平行。 (2)外侧： 和 交替连接构成主链基本骨架。(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、G≡C。知识点2  DNA分子的结构及特点C H O N P脱氧核糖核苷酸脱氧核糖磷酸元素组成基本单位平面结构空间结构A(腺嘌呤）T(胸腺嘧啶)C(胞嘧啶)G(鸟嘌呤)双螺旋结构知识点2  DNA分子的结构 磷酸二酯键氢键知识点2  DNA分子的结构及特点结构特点稳定性：空间结构相对稳定磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧构成基本骨架；两条链互补的碱基之间通过氢键相连。 特异性每种DNA分子都有特定碱基排列顺序，代表了特定遗传信息。 DNA分子中氢键越多，越稳定构成DNA的4种脱氧核苷酸的数目成千上万，脱氧核苷酸的排列顺序千差万别。DNA只含有4种脱氧核苷酸，但能够储存足够量的遗传信息，其原因是什么？1.沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式。( )×DNA呈螺旋结构2.双链DNA中T占比越高，DNA热变性温度越高。( )×G C碱基对占比越高3.DNA每条链的5′端是羟基末端。( )×磷酸末端4.双链DNA分子中每个脱氧核糖上均连着两个磷酸基团和一个含氮碱基。( )×3′端的脱氧核糖上只连接一个磷酸基团和一个含氮碱基 √6.DNA分子一条链上的相邻碱基通过氢键相连。(　)脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖× 7.蛋白质分子和DNA分子的多样性都与其空间结构相关。( )×DNA分子的多样性与空间结构（双螺旋）无关1．下图是某DNA片段的结构示意图，下列叙述正确的是(　　) A．图中①是氢键，②是脱氧核苷酸链的5′端，③是3′端B．DNA分子中A＋T含量高时稳定性较高C．磷酸与脱氧核糖交替排列构成DNA分子的基本骨架D．a链、b链方向相同，a链与b链的碱基互补配对C　考向1  结合DNA分子的结构及特点，考查生命观念②是脱氧核苷酸链的3′端，③是5′端G＋C含量高时DNA分子的相对稳定性较高方向相反2.(2022·广东，12)λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化(如图)，该线性分子两端能够相连的主要原因是( )A.单链序列脱氧核苷 酸数量相等B.分子骨架同为脱氧核糖与磷酸C.单链序列的碱基能够互补配对D.自连环化后两条单链方向相同考向1  结合DNA分子的结构及特点，考查生命观念C反向单链序列脱氧核苷酸数量相等、分子骨架同为脱氧核糖与磷酸交替连接，不能决定线性DNA分子两端能够相连考向2  结合DNA分子中碱基数量相关计算，考查科学思维3.(2021·北京，4)酵母菌的DNA中碱基A约占32%，关于酵母菌核酸的叙述错误的是( )A.DNA复制后A约占32%B.DNA中C约占18%C.DNA中(A＋G)/(T＋C)＝1D.RNA中U约占32%D由于RNA为单链结构，且RNA是以DNA的一条单链为模板进行转录而来，故RNA中U不一定占32%考向2  结合DNA分子中碱基数量相关计算，考查科学思维4.(2024·福建龙岩期末)若生物体内DNA分子中(G＋C)/(A＋T)＝a，(A＋C)/(G＋T)＝b，则下列有关两个比值的叙述错误的是(　　)A.a值越大，双链DNA分子的稳定性越高B.DNA分子一条单链及其互补链中，a值相同C.碱基序列不同的双链DNA分子，b值不同D.经半保留复制得到的双链DNA分子，b值等于1C双链DNA分子中非互补碱基之和恒等，则其比值b等于1DNA中碱基数量的计算规律题后归纳A＋G＝______＝______＝______＝__________________。T＋CA＋CT＋G1/2(A＋G＋T＋C)(1)双链DNA分子中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，(2)互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等，简记为“补则等”。=A1+T1A2+T2=A+TC1+G1C2+G2C+GT1+G1= mA1+C1T2+G2 A2+C2m1(3)非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数。=知识点1  探究DNA复制的方式—— 假说-演绎法1.提出问题2.做出假设①半保留复制②全保留复制DNA以什么方式复制？PF11958年美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，运用同位素标记技术和离心技术设计了一个巧妙的实验。F2PF1F2知识点1  探究DNA复制的方式—— 假说-演绎法①实验原理：15N和14N是两种稳稳定同位素，相对原子质量不同。含15N的DNA比含14N的DNA密度大，因此，利用离心技术可以在试管中区分含有不同N元素的DNA。不要写成放射性同位素标记法知识点1  探究DNA复制的方式—— 假说-演绎法②实验思路用 培养大肠杆菌，使大肠杆菌的DNA都被15N标记 ↓将大肠杆菌转入以14NH4Cl物质为唯一氮源的培养液中 ↓不同时刻收集细菌，提取 ，进行密度梯度离心DNA15NH4Cl知识点1  探究DNA复制的方式—— 假说-演绎法①半保留复制P:F1:F2:细胞再 分裂一次细胞分 裂一次高密度带中密度带低密度带中密度带 3.实验预期——演绎推理 转移到含14N的培养液中15N/15N-DNA15N/14N-DNA15N/14N-DNA14N/14N-DNA知识点1  探究DNA复制的方式—— 假说-演绎法 3.实验预期——演绎推理 ②全保留复制P:F1:F2:细胞再 分裂一次细胞分裂一次高密度带高密度带低密度带高密度带低密度带转移到含14N的培养液中15N/15N-DNA14N/14N-DNA15N/15N-DNA14N/14N-DNA15N/15N-DNA知识点1  探究DNA复制的方式—— 假说-演绎法4.实验验证P:F1:F2:细胞再 分裂一次转移到含14N的培养液中15N/15N-DNA15N/14N-DNA15N/14N-DNA14N/14N-DNA5.得出结论DNA复制方式为半保留复制知识点2  DNA复制的过程1.概念、时间、场所、实质①概念:以_________为模板合成_________的过程。②时间:______________。  细胞分裂间期④实质：遗传信息的复制。真核生物细胞质：线粒体、叶绿体细胞核(主要)原核生物拟核（质粒）细胞质DNA病毒：宿主细胞③场所知识点2  DNA复制的过程2.过程一条母链和一条子链螺旋成为一个新的DNA分子解旋合成子链重新螺旋DNA聚合酶碱基互补配对原则解开后的每一条母链游离的4种脱氧核苷酸子链的5'端→3'端磷酸二酯键细胞提供能量解旋酶断开氢键，解开双链一个DNA分子形成了两个 的DNA分子。知识点2  DNA复制的过程3.复制的特点：边解旋边复制、半保留复制4.复制的结果：完全相同①DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；②通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。5.DNA准确复制的意义：将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。知识点3  DNA复制的相关计算一个被15N标记的DNA转移到14N的培养基中培养，复制了n次：①只含15N的DNA数 个②含15N的DNA数 个③只含14N的DNA数 个 ④含14N的DNA数 个2n022n-22n子代DNA共____个①含15N的链数 条②含14N的链数 条脱氧核苷酸链共______条22n+1-22n+1知识点3  DNA复制的相关计算亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸数为m个，则:复制n次，共需要消耗游离的该种脱氧核苷酸数?复制第n次时，共需要消耗游离的该种脱氧核苷酸数?m(2n-1)m.2n-11.单个脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下相互连接合成新的子链。( )×需要引物2.甲基是DNA半保留复制的原料之一。( )×四种脱氧核苷酸3.解旋酶破坏碱基对间的氢键打开双链DNA，DNA聚合酶催化形成磷酸二酯键。( )√4.DNA分子复制时，解旋酶与DNA聚合酶不能同时发挥作用。( )×能同时发挥作用5.植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制。( )√6.DNA中氢键全部断裂后，以两条母链为模板各合成一条子链。(　)边解旋边复制×考向1  结合DNA复制的过程及实验证据，考查科学思维与科学探究1. (2022·海南卷)科学家提出DNA复制的三种假说：全保留、半保留和分散复制(图1)。科学家以大肠杆菌为实验材料，进行如下实验(图2)。下列叙述正确的是(　)D半保留复制或分散复制半保留复制半保留复制A.据图分析，①和②延伸时均存在暂停现象B.甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等C.丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等D.②延伸方向为5′端至3′端，其模板链3′端指向解旋方向考向1  结合DNA复制的过程及实验证据，考查科学思维与科学探究2. (2023·山东卷)将一双链DNA分子的一端固定于载玻片上，置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像，①和②表示新合成的单链，①的5′端指向解旋方向，丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象，但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则，下列说法错误的是(　　)D模板链5′端指向解旋方向考向1  结合DNA复制的过程及实验证据，考查科学思维与科学探究   C考向1  结合DNA复制的过程及实验证据，考查科学思维与科学探究 D其中一条子链的延伸方向与复制叉的推进方向相反 1.DNA的复制需要引物DNA聚合酶：不能从头合成DNA链，只能从已存在的DNA链的3'端延长。引物：为DNA聚合酶提供3 '端在细胞中引物是一段与模板DNA互补配短的短链RNA。2.DNA的半不连续复制(1)据图可知，连续复制链(前导链)延伸方向与解旋方向_____，不连续复制链(后随链)延伸方向与解旋方向_____。相同相反(2)后随链合成过程中，先合成的小片段的引物被切除，切除引物留下的空隙由后合成的相邻片段继续延长来补充。各个片段由__________酶将其连成一条完整的DNA子链。DNA连接知识点2  DNA复制的过程真核生物染色体上部分DNA分子复制过程示意图如下：3.DNA的多起点复制真核生物染色体DNA：一般是多起点双向复制;原核生物拟核DNA：一般是一个起点双向复制。（1）图中DNA复制方式有何意义？提高了复制效率（2）图中DNA分子复制形成的环状结构大小不同，原因是什么？不同的复制起点开始复制的时间不同考向2  结合DNA复制过程的有关计算，考查科学思维5.用15N标记含有100个碱基对的DNA分子(其中有腺嘌呤60个)，该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。下列有关判断错误的是(　　)A.含有15N的DNA分子有两个B.含有14N的DNA分子占总数的7/8C.第4次复制消耗胞嘧啶脱氧核苷酸320个D.复制共产生16个DNA分子B比例为1考向2  结合DNA复制过程的有关计算，考查科学思维6.已知某噬菌体的DNA分子含有1 000个碱基对，其中胸腺嘧啶有400个。现用32P充分标记该噬菌体的DNA分子后，让该噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，最后释放出100个噬菌体后代。下列叙述正确的是(　　)A．需要用含32P的鸡胚细胞培养噬菌体，从而得到含32P标记的噬菌体B．该噬菌体的DNA分子一条链中腺嘌呤数与鸟嘌呤数之比为2∶3C．这100个噬菌体后代中，含32P标记的噬菌体占总后代数的2%D．这100个噬菌体后代共消耗胞嘧啶脱氧核苷酸的数量为39 600个噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒C一条链中腺嘌呤数与鸟嘌呤数之比不能确定59 400个知识点1 基因通常是有遗传效应的DNA片段基因通常是有_______________________。遗传效应的DNA片段DNA病毒、细胞生物：                               RNA病毒：一段DNA不一定是基因 知识点2 染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系染色体脱氧核苷酸基因DNA染色体是DNA的主要载体每个染色体上有1个或2个DNA每个DNA分子上含有多个基因是控制生物性状的结构和功能单位是主要的遗传物质基本组成单位基因通常是有遗传效应的DNA片段叶绿体、线粒体和拟核区也有DNA。基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息原核细胞和真核细胞基因的结构拓展延伸1.原核细胞基因结构示意图①非编码区：不能转录为mRNA,不能编码蛋白质。②编码区：能转录为相应的mRNA,进而指导蛋白质的合成，即能够编码蛋白质。原核细胞基因的编码区是连续的，转录出的mRNA不需要剪切。RNA聚合酶识别和结合位点，开始转录终止转录原核细胞和真核细胞基因的结构拓展延伸2.真核细胞基因结构示意图真核细胞基因的编码区是间隔的、不连续的,有外显子和内含子。编码区最初转录出来的mRNA(被称为mRNA前体)通过剪切将内含子对应部分去除，只留下外显子对应部分。1.DNA分子中脱氧核糖和磷酸的排列方式代表了遗传信息。( )×脱氧核苷酸（碱基）的排列顺序2.对于真核生物来说，染色体是基因的唯一载体。( )×主要载体3.DNA分子中每一个片段都是一个基因。( )×具有遗传效应的DNA片段4.RNA上不存在基因。( )×RNA病毒考向 围绕基因、DNA、染色体等的相关概念考查生命观念与科学思维D1.(2025·安徽合肥联考)我国科学家已成功将正常酿酒酵母细胞中的全部16条染色体融合，创建了1条线型融合染色体。将这条染色体移植到去核的酿酒酵母细胞后，细胞依然能够存活，并表现出相应的生命特性。下列叙述错误的是(　　)A．该条人造单染色体上含有多个基因B．该条人造单染色体主要由DNA和蛋白质构成C．该条人造单染色体可能执行16条染色体的功能D．该条人造单染色体复制后含有1个亲代DNA分子和1个子代DNA分子该条人造单染色体复制后形成2个子代DNA分子，而且每个子代DNA分子中各有一条单链来自亲代DNA分子 考向 围绕基因、DNA、染色体等的相关概念考查生命观念与科学思维BA.不同生物STR序列不同体现了DNA具有多样性B.STR序列彻底水解产物是磷酸、核糖和4种碱基C.相对于其他DNA序列，STR序列结构的稳定性可能较差D.STR序列可作为遗传标记基因用于个体鉴定脱氧核糖考向 围绕基因、DNA、染色体等的相关概念考查生命观念与科学思维D3.（2024·江苏徐州月考）下图为某哺乳动物某个DNA 分子中控制毛色的a、b、c 三个基因的分布状况，其中 Ⅰ、Ⅱ 为无遗传效应的片段。有关叙述正确的是( )A.a 基因内碱基对的缺失，属于染色体变异B.基因c中碱基对若发生变化，个体性状一定会发生改变C．基因在染色体上呈线性排列，基因的起始端存在起始密码子D．三个基因均可能发生基因突变，体现基因突变具有随机性基因突变基因突变不一定引起生物性状改变起始密码子位于mRNA上04 真题感知·命题洞见siRNA是由dsRNA加工而来的单链片段，其嘌呤与嘧啶之比不一定为1:1，A错误；siRNA能与瓦螨目标基因的mRNA特异性结合使其降解，导致瓦螨死亡，所以siRNA直接抑制的是翻译过程，C错误；用改造后的S菌来杀死瓦螨属于生物防治，D错误。1.（2025·四川·高考真题）为杀死蜜蜂寄生虫瓦螨，研究人员对蜜蜂肠道中的S菌进行改造，使其能释放特定的双链RNA（dsRNA）。进入瓦螨体内的dsRNA被加工成siRNA后，能与瓦螨目标基因的mRNA特异性结合使其降解，导致瓦螨死亡。下列叙述正确的是（     ）A．siRNA的嘌呤与嘧啶之比和dsRNA相同B．dsRNA加工成siRNA会发生氢键的断裂C．瓦螨死亡的原因是目标基因的转录被抑制D．用改造后的S菌来杀死瓦螨属于化学防治B已知DNA聚合酶催化延伸子链方向只能从5′→3′，原因是脱氧核苷酸的3'碳有羟基，可以结合下一个脱氧核苷酸的5′碳的磷酸基团，故为了DNA聚合酶催化一个脱氧核苷酸单位完成聚合反应后，DNA链不继续延伸，应保护底物中脱氧核糖结构上的3'-羟基，使其不能结合下一个脱氧核苷酸的5′碳的磷酸基团，C正确.2.（2025·广东·高考真题）Solexa测序是一种将PCR与荧光检测相结合的高通量测序技术。为了确保该PCR过程中，DNA聚合酶催化一个脱氧核苷酸单位完成聚合反应后，DNA链不继续延伸，应保护底物中脱氧核糖结构上的（     ）A．1'-碱基 B．2'-氢 C．3'-羟基 D．5'-磷酸基团CDNA储存数据时，信息读取依赖测序技术而非转录翻译，与数据存储无关，B正确3.（2025·湖北·高考真题）大数据时代，全球每天产生海量数据，预计2040年需一百万吨硅基芯片才能储存全球一年产生的数据。为解决这一难题，科学家尝试运用DNA来储存数据。我国科学家已经将汉代拓片、熊猫照片等文化数据写入DNA，实现数据长期保存。下列叙述中，DNA可以作为存储介质的优点不包括（　　）A．DNA具有可复制性，有利于数据的传播B．可通过DNA转录和翻译传递相应数据信息C．DNA长链中碱基排列的多样化，为大量数据的存储提供可能D．DNA作为存储介质体积小，为数据携带和保存节约了大量空间B4.（2025·北京·高考真题）1958年，Meselson和Stahl通过15N标记DNA的实验，证明了DNA的半保留复制。关于这一经典实验的叙述正确的是（    ）A．因为15N有放射性，所以能够区分DNA的母链和子链B．得到的DNA带的位置有三个，证明了DNA的半保留复制C．将DNA变成单链后再进行离心也能得到相同的实验结果D．选择大肠杆菌作为实验材料是因为它有环状质粒DNAB5.（2025·山东·高考真题）关于豌豆胞核中淀粉酶基因遗传信息传递的复制、 转录和翻译三个过程，下列说法错误的是（     ）A．三个过程均存在碱基互补配对现象B．三个过程中只有复制和转录发生在细胞核内C．根据三个过程的产物序列均可确定其模板序列D．RNA聚合酶与核糖体沿模板链的移动方向不同C6.（2025·浙江·高考真题）多种多样的生物通过遗传信息控制性状，并通过繁殖将遗传物质传递给子代。下列关于遗传物质的叙述正确的是（     ）A．S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过质粒传递给子代B．水稻、小麦和玉米三大粮食作物的遗传物质主要是DNAC．控制伞藻伞帽的遗传物质通过半保留复制表达遗传信息D．烟草叶肉细胞的遗传物质水解后可产生4种脱氧核苷酸D05 学以致用·能力提升命题情境 DNA指纹技术1.什么是DNA指纹? 特定的限制酶能将DNA分子切割成多个长度不同的片段，再利用电泳等技术分离这些片段，即可获得DNA片段图谱，即DNA指纹。2.DNA指纹技术的原理是什么? 在真核生物基因组DNA中存在着一些高度重复的序列，即由一短序列首尾相连、多次重复串联而成，其具有高度特异性，几乎可以使每个个体形成唯一的特征性带型。命题情境 1．DNA指纹技术应用于亲子鉴定时，先用酶切法将待检测的样品DNA切成许多片段，然后用电泳的方法将这些片段按大小分开，形成DNA指纹图。下列相关叙述错误的是（    ）A．血液、精液和头发中提取的DNA可作为待测样品B．两个随机个体间DNA序列相同的可能性微乎其微C．同一个体不同组织样品间的DNA指纹图一般不同D．子代DNA指纹条带通常在亲本中有对应指纹条带同一个人不同组织的细胞都是由受精卵有丝分裂、分化形成的，故同一个人的不同组织产生的DNA指纹图相同C命题情境 2.用DNA指纹技术作亲子鉴定时，孩子的DNA指纹图谱中的条带，一半与其生母相吻合，另一半与其生父相吻合，原因是什么？孩子的每一对同源染色体中的两条染色体，必定一条来自母方，一条来自父方。现提取某小孩和其母亲以及三位男性的DNA，进行DNA指纹鉴定，部分结果如图所示，则该小孩的生物学父亲是_______(填字母)。BDNA指纹技术主要利用了DNA分子具有 的特点。特异性讲师：xxx感谢观看THANK YOU