学海导航2026届高考一轮总复习生物学专题6 第2讲　DNA的结构、复制和基因的本质.docxVIP

第2讲DNA的结构、复制和基因的本质

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.概述DNA分子通过半保留方式进行复制

生命观念

1.依据DNA分子的结构及特点，说明DNA具有储存遗传信息的功能，理解DNA和基因的关系，从分子水平上理解生命的本质

2.理解DNA分子的复制过程，认同生命是可延续和发展的

科学思维

1.搜集DNA分子结构模型建立过程的资料并进行讨论和交流

2.基于DNA分子复制特点的相关实验证据，进行观察、提问、实验设计和评价讨论

科学探究

开展DNA分子半保留复制方式的探究活动，培养实验设计与结果分析能力

一、DNA的结构

1.DNA双螺旋结构模型构建者

DNA双螺旋结构模型构建者：__沃森和克里克__。

2.DNA的双螺旋结构和特点

(1)DNA的基本组成单位——__脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)__。

①结构模式图

脱氧核糖上与__碱基__相连的碳称作1′－C，与__磷酸基团__相连的碳称作5′－C。

②种类：腺嘌呤脱氧核苷酸、__鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸__和胞嘧啶脱氧核苷酸，共4种。

(2)DNA双螺旋结构的主要特点

①DNA是由两条单链组成的，两条单链走向__相反__，从双链的一端起始，一条单链是从5′端到3′端的，另一条单链则是从3′端到5′端的。这两条链按__反向平行__方式盘旋成双螺旋结构。

②DNA中的__脱氧核糖和磷酸__交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；__碱基__排列在内侧。

③两条链上的碱基通过__氢键__连接成碱基对，并且碱基配对具有一定规律：__A(腺嘌呤)__一定与T(胸腺嘧啶)配对，__G(鸟嘌呤)__一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作__碱基互补配对__原则。

3.DNA分子的结构特性

(1)__多样__性：具有n个碱基对的DNA具有__4n__种碱基对排列顺序。

(2)__特异__性：每种DNA分子都有其特定的__碱基排列顺序__。

(3)__稳定__性：两条主链中__磷酸与脱氧核糖__交替连接的顺序不变，碱基配对方式不变。

【易错易混自纠】

(1)DNA分子中两个互补碱基之和是DNA分子总碱基数的一半。(×)

提示：DNA分子中任意两个不互补的碱基之和是DNA分子总碱基数的一半。

(2)DNA分子中的每个磷酸均连接着两个脱氧核糖和一个碱基。(×)

提示：DNA分子每条单链均有一个游离的磷酸基团只连接一个脱氧核糖，其余的磷酸都连接两个脱氧核糖。

(3)维持DNA结构稳定的键主要是磷酸二酯键和氢键。(√)

(4)某个DNA分子中的嘌呤数等于嘧啶数，则该DNA分子一定为双链。(×)

提示：单链DNA分子中嘌呤数和嘧啶数也可能相等。

(5)每个DNA分子上的碱基排列顺序是一定的，其中蕴含了遗传信息，从而保持了物种的遗传特性。(√)

二、DNA的复制

1.对DNA复制的推测

(1)沃森和克里克的半保留复制假说

由于新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此这种复制方式称作__半保留复制__。

(2)遗传物质自我复制的其他假说

全保留复制：DNA复制以__DNA双链__为模板，子代DNA的双链都是新合成的。

2.DNA半保留复制的实验证据

(1)实验方法：__同位素标记技术和离心技术__。

(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。重带(密度最大)：两条链都为15N标记的亲代双链DNA。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。轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链DNA。

(5)实验过程

(6)过程分析

①培养后立即取出：提取DNA→离心→结果：__全部重带__。

②细胞分裂一次(即细菌繁殖一代)取出：提取DNA→离心→结果：__全部中带__。

③细胞再分裂一次(即细菌繁殖两代)取出：提取DNA→离心→结果：__1/2轻带、1/2中带__。

(7)实验结论：__DNA的复制是以半保留的方式进行的__。

(8)假设DNA以全保留的方式复制，则实验预期结果应为：__第一代离心结果为1/2的14N/14N－DNA(轻带)和1/2的15N/15N－DNA(重带)，第二代离心结果为1/4的15N_/15N－DNA(重带)和3/4的14N/14N－DNA(轻带)__。

3.DNA复制的过程

(1)概念：以__亲代DNA__为模板合成__子代DNA__的过程。

(2)时间：在真核生物中，这一过程是在_