2024-2025學(xué)年高考生物一輪復(fù)習(xí)專題18DNA的結(jié)構(gòu)復(fù)制及基因的本質(zhì)知識點(diǎn)講解含解析

專題18DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因的本質(zhì)講考綱考情講考綱考情最新考綱（1）.DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)(Ⅱ)（2）.DNA分子的復(fù)制(Ⅱ)（3）.基因的概念(Ⅱ)2、最近考情2024·全國卷Ⅰ(2)講核心素養(yǎng)講核心素養(yǎng)生命觀念 DNA的結(jié)構(gòu)確定其功能科學(xué)思維建立DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型闡明DNA復(fù)制過程科學(xué)探究探究DNA的半保留復(fù)制構(gòu)思維導(dǎo)圖構(gòu)思維導(dǎo)圖核心突破例題精講核心突破例題精講考點(diǎn)一DNA分子的結(jié)構(gòu)及相關(guān)計(jì)算【生命觀念】【基礎(chǔ)學(xué)問梳理】1．DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)(1)DNA分子由兩條脫氧核苷酸鏈組成，這兩條鏈按反向平行的方式回旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。(2)外側(cè)：脫氧核糖和磷酸交替連接，構(gòu)成基本骨架。(3)內(nèi)側(cè)：兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對。堿基互補(bǔ)配對遵循以下原則：A肯定與T配對，G肯定與C配對。2．DNA分子的結(jié)構(gòu)特性(1)多樣性：具有n個堿基對的DNA具有4n種堿基對排列依次。(2)特異性：每種DNA分子都有其特定的堿基排列依次。(3)穩(wěn)定性：兩條主鏈中磷酸與脫氧核糖交替連接的依次不變，堿基配對方式不變等。3．DNA分子中的堿基數(shù)量的計(jì)算規(guī)律(1)在DNA雙鏈中嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù)相同，即A＋G＝T＋C。(2)互補(bǔ)堿基之和的比例在隨意一條鏈及整個DNA分子中都相同，即若在一條鏈中eq\f(A＋T,G＋C)＝m，在互補(bǔ)鏈及整個DNA分子中eq\f(A＋T,G＋C)＝m。(3)非互補(bǔ)堿基之和的比例在兩條互補(bǔ)鏈中互為倒數(shù)，在整個DNA分子中為1，即若在DNA分子的一條鏈中eq\f(A＋G,T＋C)＝a，則在其互補(bǔ)鏈中eq\f(A＋G,T＋C)＝eq\f(1,a)，而在整個DNA分子中eq\f(A＋G,T＋C)＝1。【核心考點(diǎn)突破】DNA分子中堿基數(shù)量的計(jì)算規(guī)律DNA分子中堿基數(shù)量的計(jì)算規(guī)律(1)(2)(3)例題精講：(2024·徐州模擬)下面關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述中，不正確的是()A．每個雙鏈DNA分子一般都含有4種脫氧核苷酸B．每個核糖上均連接著1個磷酸和1個堿基C．每個DNA分子的堿基數(shù)＝磷酸數(shù)＝脫氧核糖數(shù)D．雙鏈DNA分子中的一段若含有40個胞嘧啶，就肯定會同時含有40個鳥嘌呤【答案】B【解析】DNA分子的基本組成單位是脫氧核苷酸，每個DNA分子中通常都會含有4種脫氧核苷酸，A正確；在DNA分子中，一般狀況下每個脫氧核糖上連接2個磷酸和1個堿基，B錯誤；1分子脫氧核苷酸由1分子堿基、1分子磷酸和1分子脫氧核糖組成，因此DNA中堿基數(shù)＝磷酸數(shù)＝脫氧核糖數(shù)，C正確；在雙鏈DNA分子中A＝T，C＝G，D正確。變式訓(xùn)練：(2024·濟(jì)南調(diào)研)已知某DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數(shù)的35.8%，其中一條鏈中的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32.9%和17.1%。則在它的互補(bǔ)鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的()A.32.9%，17.1% B.31.3%，18.7%C.18.7%，31.3% D.17.1%，32.9%【答案】B【解析】配對的堿基之和在一條鏈中與在整個DNA分子中的比例是相同的，因此，一條鏈中A、T、C、G的比例分別為31.3%、32.9%、17.1%和18.7%，依據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，它的互補(bǔ)鏈中T、C的比例分別為31.3%、18.7%?？键c(diǎn)二DNA分子的復(fù)制及基因的概念【科學(xué)思維】【基礎(chǔ)學(xué)問梳理】1．DNA分子的復(fù)制(1)(2)試驗(yàn)證據(jù)①試驗(yàn)方法：同位素示蹤技術(shù)和離心技術(shù)。②試驗(yàn)原理：含15N的雙鏈DNA密度大，含14N的雙鏈DNA密度小，一條鏈含14N、一條鏈含15N的雙鏈DNA密度居中。③試驗(yàn)假設(shè)：DNA以半保留的方式復(fù)制。④試驗(yàn)預(yù)期：離心后應(yīng)出現(xiàn)3條DNA帶。重帶(密度最大)：兩條鏈都為15N標(biāo)記的親代雙鏈DNA；中帶(密度居中)：一條鏈為14N標(biāo)記，另一條鏈為15N標(biāo)記的子代雙鏈DNA；輕帶(密度最小)：兩條鏈都為14N標(biāo)記的子代雙鏈DNA。⑤試驗(yàn)過程⑥過程分析馬上取出，提取DNA→離心→全部重帶。繁殖一代后取出，提取DNA→離心→全部中帶。繁殖兩代后取出，提取DNA→離心→eq\f(1,2)輕帶、eq\f(1,2)中帶。⑦試驗(yàn)結(jié)論：DNA的復(fù)制是以半保留方式進(jìn)行的。(3)復(fù)制過程①概念：以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。②時間：細(xì)胞有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。③圖解④場所：真核生物在細(xì)胞核、線粒體和葉綠體；原核生物在擬核和細(xì)胞質(zhì)。⑤特點(diǎn)：邊解旋邊復(fù)制。⑥方式：半保留復(fù)制。⑦結(jié)果：形成兩個完全相同的DNA分子。⑧意義：DNA分子通過復(fù)制，將遺傳信息從親代傳給了子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。⑨保障：DNA分子具有獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制供應(yīng)了精確的模板；通過堿基互補(bǔ)配對，保證了復(fù)制能夠精確地進(jìn)行。2．基因與DNA的關(guān)系【核心考點(diǎn)突破】“圖解法”分析DNA復(fù)制相關(guān)計(jì)算(1)將含有15N的DNA分子放在含有14N的培育基中連續(xù)復(fù)制n次，則：①子代DNA共2n個eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(含15N的DNA分子：2個,只含15N的DNA分子：0個,含14N的DNA分子：2n個,只含14N的DNA分子：2n－2個))②脫氧核苷酸鏈共2n＋1條eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(含15N的脫氧核苷酸鏈：2條,含14N的脫氧核苷酸鏈：2n＋1－2條))(2)DNA分子復(fù)制過程中消耗的脫氧核苷酸數(shù)①若親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，經(jīng)過n次復(fù)制須要消耗該種脫氧核苷酸數(shù)為m·(2n－1)。②第n次復(fù)制須要消耗該種脫氧核苷酸數(shù)為m·2n－1。例題精講(2024·武漢調(diào)研)正常狀況下，DNA分子在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制時，雙螺旋解開后會產(chǎn)生一段單鏈區(qū)，DNA結(jié)合蛋白(SSB)能很快地與單鏈結(jié)合，防止解旋的單鏈重新配對，而使DNA呈伸展?fàn)顟B(tài)，SSB在復(fù)制過程中可以重復(fù)利用，下列有關(guān)推理合理的是()A.SSB是一種解開DNA雙螺旋的解旋酶B.SSB與單鏈的結(jié)合將不利于DNA復(fù)制C.SSB與DNA單鏈既可結(jié)合也可分開D.SSB與單鏈的結(jié)合遵循堿基互補(bǔ)配對原則【答案】C【解析】依據(jù)題干中“雙螺旋解開后會產(chǎn)生一段單鏈區(qū)，DNA結(jié)合蛋白(SSB)能很快地與單鏈結(jié)合”，說明SSB不是一種解開DNA雙螺旋的解旋酶，A錯誤；SSB與單鏈的結(jié)合有利于DNA復(fù)制，B錯誤；SSB與DNA單鏈既可結(jié)合也可分開，C正確；SSB是一種DNA結(jié)合蛋白，故與單鏈的結(jié)合不遵循堿基互補(bǔ)配對原則，D錯誤。變式訓(xùn)練：(2024·安徽合肥高三調(diào)研)如圖為某DNA分子片段，假設(shè)該DNA分子中有5000對堿基，A＋T占堿基總數(shù)的34%，若該DNA分子在含14N的培育基中連續(xù)復(fù)制2次，下列敘述正確的是()A．復(fù)制時作用于③處的酶為DNA聚合酶B．DNA分子復(fù)制2次需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸9900個C．④處指的是腺嘌呤核糖核苷酸D．子代中含15N的DNA分子占eq\f(1,2)【答案】B【解析】復(fù)制時作用于③處的酶為DNA解旋酶，A錯誤；由題意知，DNA分子中A＋T占堿基總數(shù)的34%，則C＋G占66%，DNA分子中G＝C＝5000×2×66%÷2＝3300(個)，該DNA分子復(fù)制2次增加3個DNA分子，須要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸