DNA分子的结构和复制、基因概念

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2023届高三一轮复习课件：DNA的结构、复制及基因是有遗传效应的DNA片段

(2)某DNA分子中含某种碱基a个，则复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为_a_×__(_2_n_－__1_) 第n次复制，需要含该碱基的脱氧核苷酸数为 a×2n－1 。
DNA复制与细胞分裂中染色体标记问题
P152题2.蚕豆根尖细胞(2n＝12)在含3H标记的胸腺嘧啶
脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后在不含
含有15N，则可说明DNA的复制为半保留复制×
例3：有15N标记的一个DNA分子放在含有14N的
培养基中复制三次，则含15N的DNA分子占全
部DNA分子的比例和占全部DNA分子单链的比
例依次是( A )
A. 1/4 、1/8
B. 1/2、1/4
C. 1/4 、1/16
D. 1/8、1/8
归纳:
①若以被同位素标记的DNA分子的两条链为模板，复制n次后，标记的DNA分子占_2_/_2_n_，标记的DNA单链DNA分子中含A有P个，占全部碱基数
的20%，则该DNA分子中的G有__1__.5_P___个；
例2.下列是一组有关双链DNA分子中含氮碱基的问题，请回答： (1)一条链中(A＋T)/(C＋G)＝0.4，互补链中的此值是___0_.4____，DNA双链中此值是____0_.4___ 。 (2)一条链中(A＋C)/(T＋G)＝0.4，互补链中的此值是___2_.5____，DNA双链中此值是____1____。
一分子_含__氮__碱__基_ →A、T、G、C
脱氧核苷
脱氧核苷酸
脱水缩合形成磷酸二酯键
单链
磷酸脱氧核糖
→氢键
碱基
氢键
A TG C
分析DNA分子结构图像: 5'
3'
P147有改动

基因的概念和结构

基因的概念和结构基因是生物体内控制生物遗传性状的基本单位，是生物遗传信息的承载体。

基因可以看作是DNA分子上的一个特定区域，它包含了一系列的遗传信息，这些遗传信息指导并决定了生物体的形态、生理和行为特征。

基因的结构非常多样化，不仅在各个物种之间存在差异，而且在同一物种的不同个体中也可能存在差异。

下面将从DNA的结构、基因的组成和基因的功能几个方面详细介绍基因的概念和结构。

首先，DNA分子是生物体内的遗传物质，它以双螺旋的形式存在，由四种核苷酸（腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和酸嘌呤）按照一定的序列组成。

DNA的双螺旋结构由两条互补的链组成，核苷酸通过互补配对连接在一起。

腺嘌呤和胞嘧啶之间通过三个氢键连接，鸟嘌呤和酸嘌呤之间通过两个氢键连接。

这种互补配对规则使得DNA的两条链具有相同的序列信息，一个链上的碱基序列可以唯一确定另一条链上的碱基序列。

基因是DNA上特定区域的遗传单位，基因由若干个外显子和内含子组成。

外显子是具有编码功能的DNA片段，它们被转录成mRNA，并进一步翻译成蛋白质，蛋白质是生物体内的重要功能分子。

而内含子则是在转录过程中被剪接掉的DNA片段，它们不参与编码过程。

除了外显子和内含子外，基因还包含有启动子和终止子等调控元件。

启动子是位于基因前端的DNA序列，它能够结合转录因子，促进转录过程的开始。

终止子则位于基因尾端，它指示转录过程的结束。

基因的外显子和内含子以及调控元件共同组成了基因的结构。

基因的功能是通过编码蛋白质来实现的。

DNA的两条链在转录的过程中，通过互补配对规则，构成一条mRNA链。

mRNA链被核糖体翻译成具有特定氨基酸序列的多肽链，最终折叠成特定的蛋白质结构。

蛋白质通过它们的结构和功能来决定生物体的形态和生理特征。

例如，酶是生物体内的催化剂，它们能够促进化学反应的发生；激素是生物体内的信号分子，它们能够调节生物体的生长和发育。

基因的功能既包括遗传信息的传递，也包括蛋白质的合成和调节。

DNAA分子的结构和复制

和胸腺嘧啶各有40个，复制四次需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为40×(24－1)＝600个，选项中A、C、D正确，B错误。
答案：B
1.对基因本质的理解 (1)从结构上看 ①基因是DNA上一个个特定的片段，一个DNA分子上有许多个基因。 ②基因与DNA结构一样，也是由四种脱氧核苷酸按一定顺序排列而成的，也是双螺旋结构。
④双链DNA分子中，非互补碱基之和所占比例在两条互补链中互为倒数。设双链DNA分子中，一条链上：则：＝m，∴互补链上＝ m，
简记为：“DNA两互补链中，不配对两碱基和的比值乘积
为1。”
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D的描述，错误的是(
)
A．基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体
B．遗传信息可以通过DNA复制传递给后代 C．互为等位基因的两个基因肯定具有相同的碱基数量 D．遗传信息是指DNA分子的脱氧核甘酸的排列顺序
[课堂笔记] 选 C
基因是具有遗传效应的DNA片段，是控
一、DNA分子的结构
1．DNA双螺旋结构特点 (1)两条链反向平行盘旋成双螺旋结构。 (2) 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。
2．碱基互补配对原则
A(腺嘌呤)一定与 T(胸腺嘧啶) 配对；G(鸟嘌呤)一定与
否定”等。
2．观察变量的确定
因变量与观察变量有时是不同的，对于因变量不能直接
观察的，应该通过相应手段转换，将因变量间接展现出来，便于观察。如细胞分裂中染色体可以通过染色、借助显微镜观察，呼吸强度可通过测定密闭装置中气压变化来表现等。

2022新高考一轮复习人教版DNA的结构、复制及基因教案

第18讲DNA的结构、复制及基因[目标要求] 1.概述DNA分子结构的主要特点。

2.概述DNA分子的复制。

3.理解基因的概念。

考点一DNA的结构及相关计算1．DNA的双螺旋结构特点(1)DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。

DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，称作5′－端，另一端有一个羟基(—OH)，称作3′－端，两条单链走向相反，一条单链是从5′－端到3′－端的，另一条单链是从3′－端到5′－端的。

(2)DNA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。

2．DNA 中的碱基数量的计算规律设DNA 一条链为1链，互补链为2链。

根据碱基互补配对原则可知，A 1＝T 2，A 2＝T 1，G 1＝C 2，G 2＝C 1。

(1)A 1＋A 2＝T 1＋T 2；G 1＋G 2＝C 1＋C 2。

即：双链中A ＝T ，G ＝C ，A ＋G ＝T ＋C ＝A ＋C ＝T ＋G ＝12(A ＋G ＋T ＋C)。

规律一：双链DNA 中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半。

(2)A 1＋T 1＝A 2＋T 2；G 1＋C 1＝G 2＋C 2。

A 1＋T 1N 1＝A 2＋T 2N 2＝A ＋T N(N 为相应的碱基总数)， C 1＋G 1N 1＝C 2＋G 2N 2＝C ＋G N。

规律二：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”。

(3)A 1＋C 1T 1＋G 1与A 2＋C 2T 2＋G 2的关系是互为倒数。

规律三：非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数，简记为“不补则倒”。

DNA分子结构与复制及基因概念2012.12.12

例如：已知某个DNA分子中， A=32%，其中一条单链中A占该链总碱基数的比例为24%，则其互补链中A 所占的比例应为 40% 。
第二类 DNA分子复制中的有关计算
1、某DNA分子经复制n次后，所得的子代DNA数为2n 2、由n对碱基对组成的DNA分子的种类有4n种（注意在不考虑DNA分子中每种碱基比例关系的情况下）
DNA
记忆口诀：空间结构双螺旋，糖酸成链两相间，
碱基配对靠氢键，A-T、G-C必相连
7、DNA分子的特性（见导学70页）
1．稳定性：DNA分子两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序和两条链之间碱基互补配对的方式是稳定不变的，从而导致DNA分子的稳定性。
2．多样性：DNA分子中碱基相互配对的方式虽然不变，但长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。如一个最短的DNA分子大约有4000个碱基对，这些碱基对可能的排列方式就有 44000≈102408种。实际上构成DNA分子的脱氧核苷酸数目是成千上万的，其排列种类几乎是无限的，这就构成了DNA分子的多样性。
中带
实验步骤： (1)大肠杆菌在含15N标记的NH4Cl培养基中繁殖几代，使DNA双链充分标记15N。 (2)将含15N的大肠杆菌转移到14N标记的普通培养基中培养。 (3)在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA（间隔的时间为大肠杆菌繁殖一代所需时间）。 (4)将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中 DNA位置。
三、一半关系
1、两类不互补的碱基之和占整个DNA分子中总碱基数的一半。则：A+G = T+C = A+C = T+G = 50% 2、整个DNA分子中某一种碱基所占总碱基的比例等于该种碱基在每一单链中所占比例的和的一半。则： A/(G+C+A+T)=1/2[A1/(G+C+A+T)1+A2/(G+C+A+T)2]

必修2第三章第2-4节DNA的结构、复制以及基因与DNA的关系

必修2第三章第2-4节DNA的结构、复制以及基因与DNA的关系年级⾼⼆学科⽣物版本⼈教新课标版课程标题必修⼆第三章第2－4节DNA的结构、复制以及基因与DNA的关系编稿⽼师马学春⼀校黄楠⼆校林卉审核于泗勇⼀、学习⽬标：1. 掌握DNA分⼦的基本单位、核苷酸的种类、碱基的种类、元素的种类；DNA分⼦的平⾯结构和空间结构；碱基互补配对原则。

2. 概述DNA分⼦的复制。

3. 说明基因是有遗传效应的DNA⽚段。

⼆、重点、难点：重点：DNA分⼦结构；DNA分⼦复制的条件、过程和特点；基因与DNA的关系，DNA 分⼦的多样性和特异性。

难点：DNA分⼦结构的主要特点；DNA分⼦复制的过程；遗传信息多样性的基础。

三、考点分析：内容要求DNA分⼦结构的主要特点ⅡDNA中遗传信息的多样性Ⅱ基因与DNA的关系ⅠDNA分⼦复制的过程Ⅱ在⾼考中，常将DNA分⼦的结构与细胞分裂、变异等内容综合在⼀起出题考查，这种⽅式是对DNA知识考查的新⽅向。

但考查的基础仍然是分⼦结构的特点，及DNA分⼦复制过程中的原料等知识。

同学应该注重基础，深⼊理解，以不变应万变是化解难度、解决问题的关键。

⼀、DNA分⼦的结构：1. 两条长链反向平⾏盘绕形成规则的双螺旋结构（1）两条长链反向平⾏。

（2）外侧为脱氧核糖与磷酸交替排列，形成基本⾻架。

（3）内部为碱基互补配对。

碱基之间的配对⽅式：A与T配对，G与C配对。

（A—T、G—C，且AT间两个氢键连接，CG间三个氢键连接）2. 结构特点：①稳定性：DNA分⼦的两条长链上的脱氧核糖与Pi交替排列的顺序和两条长链之间碱基互补配对的⽅式是稳定不变的，从⽽导致了DNA分⼦的稳定性。

②多样性：DNA分⼦中的碱基相互配对原则不变，但碱基对的排列顺序千变万化（例：4种），构⼀个最短的DNA分⼦⼤约有4000个碱基对，这些碱基对可能的排列⽅式就有4000成了DNA分⼦的多样性。

③特异性：每个DNA分⼦都具有特定的碱基排列顺序，这就构成了DNA分⼦的特异性。

备考2023高考生物一轮复习：DNA的结构和复制基因通常是有遗传效应的DNA片段(共65张PPT)

角度一、DNA的复制过程及实验证据分析考向探究考向1DNA的复制过程及特点 1.(2022江苏质量检测)如图为真核细胞DNA复制过程示意。据下图分析, 下列相关叙述错误的是( ) A.由图示得知,子链是沿着一定方向延伸的 B.合成两条子链时,DNA聚合酶移动的方向是相反的 C.细胞内的DNA复制场所有细胞核、叶绿体、线粒体 D.解旋需解旋酶及DNA聚合酶的催化, 且需要消耗ATP
出的结论是( )
DNA来源大肠杆菌小麦鼠
猪肝猪胸腺猪脾
(A +T ) (C +G )
1.01
1.21 1.21 1.43 1.43 1.43
A.猪的DNA结构比大肠杆菌DNA结构更稳定一些 B.小麦和鼠的DNA分子所携带的遗传信息相同 C.小麦的DNA分子数量比猪的DNA分子数量少 D.同一生物不同组织的DNA碱基组成相同
图示DNA复制过程若发生在细胞核内,形成的两个子DNA位置如何?其上面对应片段中基因是否相同?两个子DNA将于何时分开?
提示染色体复制后形成两条姐妹染色单体,刚复制产生的两个子DNA分子分别位于两条姐妹染色单体上,由着丝粒相连;其对应片段所含基因在无基因突变等变异情况下应完全相同;两个子DNA分子将于有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂时,随两条姐妹染色单体的分离而分开,分别进入两个子细胞中。
2.(2012山东邹城期中)如下图为某DNA分子片段示意图,下列有关叙述错误的是( )
A.图中①②③是构成DNA分子的基本单位 B.DNA复制时,④的形成不需要DNA聚合酶 C.①和②交替排列构成DNA分子的基本骨架 D.DNA分子中碱基对⑨越多,其热稳定性越低
答案 A 解析图中①与②③不是同一个脱氧核苷酸的组成部分,所以①②③不能构成一个DNA的基本单位,A项错误;DNA复制时,④的形成不需要DNA聚合酶的催化,脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键形成需要DNA聚合酶的催化,B项正确;①和②交替连接,排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架,C项正确;DNA分子中碱基对⑨(A—T)越多,氢键的相对含量越少,其热稳定性越低,D项正确。

高中生物DNA的结构和复制知识点归纳

1、DNA的碱基互补配对原则：A与T配对，G与C配对。

2、DNA复制：是指以亲代DNA分子为模板来合成子代DNA的过程。

DNA的复制实质上是遗传信息的复制。

3、解旋：在ATP供能、解旋酶的作用下，DNA分子两条多脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，于是部分双螺旋链解旋为二条平行双链，解开的两条单链叫母链（模板链）。

4、DNA的半保留复制：在子代双链中，有一条是亲代原有的链，另一条则是新合成的。

5、人类基因组是指人体DNA分子所携带的全部遗传信息。

人类基因组计划就是分析测定人类基因组的核苷酸序列。

1、DNA的化学结构：①DNA是高分子化合物：组成它的基本元素是C、H、O、N、P等。

②组成DNA的基本单位——脱氧核苷酸。

每个脱氧核苷酸由三部分组成：一个脱氧核糖、一个含氮碱基和一个磷酸③构成DNA的脱氧核苷酸有四种。

DNA在水解酶的作用下，可以得到四种不同的核苷酸，即腺嘌呤（A）脱氧核苷酸；鸟嘌呤（G）脱氧核苷酸；胞嘧啶（C）脱氧核苷酸；胸腺嘧啶（T）脱氧核苷酸；组成四种脱氧核苷酸的脱氧核糖和磷酸都是一样的，所不相同的是四种含氮碱基：ATGC。

④DNA是由四种不同的脱氧核苷酸为单位，聚合而成的脱氧核苷酸链。

2、DNA的双螺旋结构：DNA的双螺旋结构，脱氧核糖与磷酸相间排列在外侧，形成两条主链（反向平行），构成DNA的基本骨架。

两条主链之间的横档是碱基对，排列在内侧。

相对应的两个碱基通过氢键连结形成碱基对，DNA一条链上的碱基排列顺序确定了，根据碱基互补配对原则，另一条链的碱基排列顺序也就确定了。

3、DNA的特性：①稳定性：DNA分子两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序和两条链之间碱基互补配对的方式是稳定不变的，从而导致DNA分子的稳定性。

②多样性：DNA中的碱基对的排列顺序是千变万化的。

碱基对的排列方式：4n（n为碱基对的数目）③特异性：每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序，这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子自身严格的特异性。

DNA分子的结构和DNA分子的复制

运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了 DNA复制方式
的探索实验，实验内容及结果见下表。
组别培养液中唯一氮源
繁殖代数
1组
14NH Cl 4
2组
15NH Cl 4
3组
14NH Cl 4
4组
14NH Cl 4
培养产物
操作
多代 A
多代 B
一代
两代
B的子Ⅰ代
B的子Ⅱ代
1/2轻带 (14N/14N) 1/2中带(15N/14N)
⑩子代DNA
2．时间：细胞有丝分裂的 ⑪间期和减数 ⑫第一次分裂前的间期。 3．场所：主要是 ⑬细胞核。
4．过程
5．结果：形成两个与 DNA分子。 6．意义：将
⑳亲代DNA分子完全相同的子代
遗传信息
从亲代传给了子代，从而保
持了遗传信息的连续性。
7．特点：(1)
边解旋边复制；(2)
半保留复制。
解析：本题考查对核酸的生物合成相关基础知识的理解能力。DNA复制需要消耗能量；在逆转录过程中，以RNA为模板合成DNA；真核生物由于DNA主要存在于细胞核中，所以DNA 的复制和转录主要发生在细胞核中。真核细胞染色体 DNA的复
制发生在分裂间期。
答案：D
3 ． [2010· 北京高考， 30] 科学家以大肠杆菌为实验对象，
解旋酶作用于⑨氢键处。每条链上相邻的脱氧核苷酸以磷酸二酯键相连，限制酶、DNA连接酶和 DNA聚合酶均可作用于磷酸二酯键。
先画出简图，根据碱基互补配对原则推知规律
规律1：在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A＝T，C＝G，A＋G＝C＋T，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。
先画出简图，根据碱基互补配对原则推知规律

(教学设计)第21课DNA分子的结构、复制及基因的本质2025年新高考生物一轮全考点普查教学教学设计

错题订正：
针对学生在随堂练习中出现的错误，进行及时订正和讲解。
引导学生分析错误原因，避免类似错误再次发生。
（五）拓展延伸（预计用时：3分钟）
知识拓展：
介绍与DNA分子的结构、复制过程及基因的本质内容相关的拓展知识，拓宽学生的知识视野。
引导学生关注学科前沿动态，培养学生的创新意识和探索精神。
情感升华：
- 基因突变有哪些类型？
- 基因表达过程中，mRNA和tRNA分别扮演什么角色？
2. 填空题：
- DNA分子的双螺旋结构是由____、____和____组成的。
- DNA复制过程中，酶的作用是____。
- 基因的本质是____，它位于____上。
- 基因突变是指基因的____发生变化。
- 基因表达过程中，mRNA是____的蓝图，tRNA负责____。
板书设计
1. 重点知识点：
①DNA分子的双螺旋结构：由磷酸骨架、碱基对组成。
②DNA复制过程：条件、过程及特点，如半保留复制、酶的作用等。
③基因的本质：基因是DNA上有遗传效应的片段，基因与DNA、基因与性状之间的关系。
④基因突变：概念、类型及特点，对生物性状的影响。
⑤基因表达：转录和翻译过程，mRNA、tRNA等角色。
- 在线课程：Coursera上的“Molecular Biology and Genetics”课程
2. 拓展建议：
- 学生可以阅读相关科研论文，了解DNA复制和基因表达的分子机制。
- 引导学生利用基因数据库查询特定基因的信息，加深对基因概念的理解。
- 鼓励学生参加在线课程，系统学习分子生物学和遗传学的基础知识。
4. 基因突变：学生需要了解基因突变的概念、类型及特点，并能分析基因突变对生物性状的影响。

DNA的结构和复制

DNA的结构和复制DNA（脱氧核糖核酸）是构成生物体遗传信息的主要分子，它的结构和复制是遗传信息传递的基础。

本文将简要介绍DNA的结构以及在细胞分裂过程中的复制过程。

一、DNA的结构DNA由两条互补的链组成，每条链由一系列核苷酸单元组成。

每个核苷酸单元由一个糖分子、一个磷酸分子和一个碱基组成。

DNA的糖是脱氧核糖，碱基有腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）四种，它们之间通过氢键形成稳定的碱基对，A与T之间有两个氢键相连，G与C之间有三个氢键相连。

这种碱基对的结构使得DNA能够通过碱基配对规则进行复制。

两条链在结构上呈现为螺旋状，形成了DNA的经典双螺旋结构。

其中，磷酸与糖通过磷酸二脱水缩合反应形成磷酸二酯键，连接了相邻核苷酸单元，形成了一条链。

两条链通过碱基间的氢键相互连接，相互交叉螺旋缠绕，稳定了DNA的结构。

二、DNA的复制DNA复制是细胞分裂过程中最重要的一环，确保了遗传信息的准确传递。

DNA复制的过程称为DNA复制，它遵循半保留复制原则。

DNA复制起始于DNA双螺旋的解旋。

酶类蛋白复制酶（DNA聚合酶）能够在DNA双螺旋上识别特定的起始序列，并将双链解旋，形成两个单链模板。

接下来，DNA聚合酶开始合成新的DNA链。

合成过程中，DNA 聚合酶会根据模板链的碱基序列进行配对合成新链的互补碱基，遵循A与T、G与C之间的配对规则。

DNA复制是一个协同合作的过程。

除了DNA聚合酶，还有其他一些辅助酶参与其中，如DNA解旋酶用于解开DNA双螺旋，DNA连接酶用于连接DNA片段等。

DNA复制是一个高度精确的过程，大多数错误会被修复系统准确纠正。

然而，复制过程中仍有极少数错误发生，这也是基因突变的来源之一。

三、DNA复制的意义DNA复制是生物体传代繁衍的基础，确保了进化中遗传信息的载体稳定传递。

每次细胞分裂时，DNA都会复制一次，使得每个新生细胞都具有完整的遗传信息。

这对于维持生物个体性状的稳定以及物种遗传多样性的形成具有重要意义。

19遗传的物质基础 DNA分子的结构、复制基因是有遗传效应的DNA片段

解析：本题考查 DNA 的结构。DNA 分子含有的五碳糖是脱氧核糖，且不应该含有尿嘧啶 U，图中磷酸与五碳糖形成磷酸二酯键，其连接的部位错误，A 错误；根据以上分析可知，图中至少存在三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖，B 错误，C 正确；如果图中画的是 RNA 双链，则两个相邻核苷酸之间的磷酸二酯键连接不正确，D 错误。
整合提升碱基互补配对原则及相关计算规律
(1)碱基互补配对原则：DNA 分子中，A 一定与 T 配对，G 一定与 C 配对。 (2)四个计算规律 ①规律一：一个双链 DNA 分子中，A＝T、C＝G，则 A＋G＝C＋T，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。 ②规律二：在双链 D11＋G1＝A2＋TA22＋＋CT22＋G2。
考点 2 DNA 复制及基因的概念
1．DNA 分子的复制 (1)概念、时间和场所
(2)过程
(3)特点和方式 ①特点：边解旋边复制。 ②方式：半保留复制。
(4)准确复制的原因和意义 ①原因：DNA 具有独特的双螺旋结构，为复制提供精确的模板；碱基互补配对原则，保证了复制能准确进行。
解析：本题考查 DNA 的分子结构特点及复制。DNA 分子中有 4 种碱基，4 种碱基的配对方式有两种，即 A—T、G—C，不同的 DNA 分子碱基比例可能相同，但不同的 DNA 碱基对排列顺序一定不同，所以其特异性体现在碱基对的排列顺序不同，A 错误；DNA 聚合酶可催化形成②处的化学键(磷酸二酯键)，而①处是氢键，其形成不需要 DNA 聚合酶的催化作用，B 错误；由该基因全部碱基中 A 占 20%可知，T＝A＝20%，C＝G＝30%，因此该基因中CA＋＋GT＝3200% %＋＋3200% %＝32＝1.5，又由于在双链 DNA 分子中，一条核苷酸链中CA＋＋GT的值＝整个 DNA 分子中的CA＋＋GT

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。

高中生物必修二 DNA的结构、复制、定义

解旋
ATP供能解旋（解旋酶催化）
模板同时进行
复碱基互补配对原则延伸制（DNA聚合酶催化）
复旋：子链和母链螺旋半保留复制
DNA复制真核细胞：细胞核(主要)、线粒体、叶绿体的场所原核细胞：拟核、细胞质
时间原则
DNA复制的条件
DNA复制的特点
DNA复制的意义
有丝分裂间期、减数一次分裂间期
(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
元素：
形成
物质：
形成
C、H、O、N、P
磷酸、脱氧核糖、含氮碱基
脱氧核苷酸：4种碱基对应4种脱氧核苷酸，为DNA的基形成本单位
脱氧核苷酸链：4种脱氧核苷酸通过脱水缩合，以磷酸
形成
二酯键相连成脱氧核苷酸链
DNA：两条脱氧核苷酸链反向平行形成双螺旋的 DNA
3号碳上的－OH与下一个脱氧核苷酸的磷酸脱水缩合形成磷酸二酯键相连接一个DNA一般有__2__个游离的磷酸，__2_个游离的羟基
即
则
某种碱基占双链DNA碱基总数的比等于相应碱基占相应单链的比值的和的一半。即
A%=（A1%+A2%）/2

高三生物核心素养教案第18讲DNA分子的结构复制及基因的本质

第18讲DNA分子的结构、复制及基因的本质一、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.基因的概念(II)。

二、教学目标：1.了解DNA分子结构的主要特点和DNA双螺旋结构模型的制作；2了解DNA复制的过程；3.知道基因是有遗传效应的DNA片段；4.了解DNA分子具有多样性和特异性。

素养培养目标：1.生命观念：通过掌握DNA分子的结构和功能，理解生命的延续和发展。

2.科学思维：通过DNA分子中的碱基数量和DNA复制的计算规律，培养归纳与概括、逻辑分析和计算能力。

3.科学探究：通过DNA复制方式的探究，培养实验设计及结果分析的能力。

三、教学重、难点：1.教学重点：DNA分子结构的主要特点和DNA双螺旋结构模型的制作；DNA复制的过程；基因是有遗传效应的DNA片段；DNA分子具有多样性和特异性。

2.教学难点：DNA分子结构的主要特点和DNA双螺旋结构模型的制作；DNA复制的过程；脱氧核甘酸序列与遗传信息的多样性。

四、课时安排：2课时五、教学过程：考点一DNA分子的结构及相关计算(一)知识梳理：(学生自主看书填空、课堂学生间交流反馈纠正)1.DNA分子的结构层次元素组成C 、H 、O 、N 、Pf 碱基1,A 、T 、G 、C 脱氧核糖磷酸小分子J । i巧记利用数字“五、四、三、二、一”巧记DNA 分子的结构2. DNA 分子的结构特点（1）多样性：具n 个碱基对的DNA 具有4n 种碱基对排列顺序。

（2）特异性：如每种DNA 分子都有其特定的碱基对排列顺序。

⑶稳定性：如两条主链磷酸与脱氧核糖交替连接的顺序不变，碱基对构成方式不变等。

3. DNA 分子中的碱基数量的计算规律⑴在DNA 双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同，即A +G =T +C 。

A +T（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1 }=m ，在互补链及G 十C「 . A +T 整个DNA 分子中方r=m 。

2023届一轮复习人教版DNA的结构复制和基因的本质学案

第二讲DNA的结构、复制和基因的本质考纲考情——知考向核心素养——提考能考纲要求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的结构决定其功能科学思维1.建立DNA分子双螺旋结构模型2．阐明DNA复制过程五年考情2018·全国卷Ⅰ(2)科学探究探究DNA的半保留复制考点一DNA分子的结构和和基因的本质1．DNA分子结构模型的建立者及DNA的组成(1)DNA双螺旋模型构建者：沃森和克里克。

(2)图解DNA分子双螺旋结构①DNA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。

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)。

2．DNA分子的结构特点3．基因的本质(1)染色体、DNA和基因的关系(2)基因与碱基的关系遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序中，构成基因的碱基数小于(填“大于”“小于”或“等于”)DNA分子的碱基总数。

[基础诊断]1．DNA分子是由两条核糖核苷酸长链反向平行盘旋成双螺旋结构的。

(必修2P49正文)(必修2P49图3－11)(×)2．DNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基。

(必修2P49图3－11)(×) 3．DNA分子的多样性和特异性主要与它的空间结构密切相关。

(必修2P57正文)(×) 4．生物体内所有基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相同。

(必修2P56资料分析讨论)(×)5．每个人的DNA都不完全相同，因此DNA可以像指纹一样用来识别身份。

(必修2P58科学·技术·社会)(√)6．基因的遗传效应是指基因能够复制、传递和表达性状的过程。

(必修2P56资料分析讨论)(√)[深度拓展]1．(教材P49图3－11)分析DNA分子结构图像，回答有关问题。

遗传的分子基础-dna分子的结构复制和基因的本质

DNA复制的机制
解螺旋酶
解开DNA双链，暴露出单链 DNA模板。
DNA聚合酶
催化核苷酸聚合，合成新DNA链。
单链结合蛋白
稳定解开的单链DNA，防止其重新折叠。
引物酶
合成RNA引物，为DNA聚合酶提供3'端起始点。
DNA复制的意义
1 2
3
保持遗传连续性
通过DNA复制，遗传信息可以准确无误地传递给后代，确保物种遗传连续性的实现。
随着生物技术的不断发展， DNA分子的应用前景越来越广泛，包括精准医疗、个性化治疗、生物安全等领域。
THANKS
基因治疗已经在一些疾病中得到了应用，例如血友病、囊性纤维化等。同时，基因治疗也在某些类型的癌症、遗传性疾病和神经性疾病中进行了试验。
DNA分子在医学和生物技术领域的应用
DNA分子在医学领域的应用包括基因诊断、基因治疗、药物研发等。
在生物技术领域，DNA分子用于基因克隆、基因组测序、生物制药等领域的研究和应用。
细胞分裂的基础
DNA复制是细胞分裂的基础，保证了在细胞分裂时遗传信息能准确无误地分配到两个子细胞中。
基因表达和调控
DNA复制是基因表达和调控的基础，通过复制可以将特定的基因表达模式传递给后代细胞。
04
基因的本质
基因的定义和功能
基因的定义
基因是生物遗传信息的基本单位，是DNA分子上具有遗传效应的片段。它们携带生物的遗传信息，并控制生物体的各种功能和特征。
基因的功能
基因是生物遗传信息的基本单位，它们控制生物体的生长、发育、代谢和行为等所有方面。基因通过蛋白质合成来发挥其功能，指导细胞内蛋白质的合成，从而实现基因对细胞和生物体的调控。

幼儿园生物基础教学：DNA结构解析幼儿园生命的密码

幼儿园生物基础教学：DNA结构解析DNA（脱氧核糖核酸）是构成生命的基本质料，它携带着生物的遗传信息，是生物体内最重要的一种生物分子。

DNA的结构如何？什么是DNA的结构？DNA是如何发现的？DNA又是如何复制的？下面我们将依次解析这些问题。

一、DNA的结构1. DNA的组成DNA是由四种碱基（腺嘌呤A、胸腺嘧啶T、鸟嘌呤G、胞嘧啶C）组成的长链状分子。

这些碱基按不同的顺序排列，构成了DNA的遗传信息。

2. DNA的双螺旋结构DNA分子以双螺旋的形式存在，两条DNA链以氢键连接在一起，形成了一个螺旋结构。

3. DNA的功能DNA经过基因的转录、翻译，编码出对应的蛋白质，从而控制了生物的生长、发育和功能。

可以说，DNA是生命的密码。

二、DNA的发现1. DNA的发现者DNA是由一位美国科学家詹姆斯·沃森和一位英国科学家弗朗西斯·克里克在1953年揭示了它的结构。

他们因此成为了诺贝尔奖得主，而这项发现也是当代最重要的科学发现之一。

2. DNA的发现过程詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克以及玫瑰·富兰克琳一起研究了X射线晶体衍射照片，他们从中推断出了DNA的双螺旋结构。

三、DNA的复制1. DNA的复制过程DNA的复制是生物细胞分裂过程中的一个重要环节。

在细胞分裂的时候，DNA会进行自我复制，每一条DNA链都会在分裂过程中形成一条新的DNA链，从而保证了遗传信息的传递。

2. DNA复制的意义DNA复制的过程非常精密、准确，它保证了生物在细胞分裂的时候能够准确地传递遗传信息，从而避免了突变和遗传缺陷。

通过以上对DNA结构、发现、复制的解析，我们不难看出，DNA是构成生物体的基础，而对DNA的深入理解也对生命科学的发展起着重要的推动作用。

在幼儿园生物基础教学中，适当引导幼儿了解DNA的基本知识，可以激发幼儿对生命科学的兴趣，为他们未来的学习打下坚实的基础。

四、DNA在生物进化中的作用1. DNA的可变性DNA分子中的碱基序列会因为突变而发生改变，这种可变性使得生物在进化过程中能够适应环境的变化。