2025版高考生物一轮总复习教案必修2第六单元遗传的分子基础第二讲DNA分子的结构复制与基因的本质考点一DNA的结构和基因的本质

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考点一 DNA的结构和基因的本质
必备知识·夯实基础
知|识|巩|固
1．DNA分子的双螺旋结构
(1)DNA分子由两条脱氧核苷酸链组成，这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。
(2)外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接，构成基本骨架。
(3)内侧：两条链上的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一定与T配对，G一定与C配对。
2．DNA分子的特性
(1)多样性：不同的DNA分子中脱氧核苷酸数目不同，排列顺序多种多样。若某DNA分子中有n个碱基对，则其碱基对排列顺序最多有4n种。
(2)特异性：每种DNA分子都有区别于其他DNA的特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信息。
(3)稳定性：两条链中磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变，碱基之间有氢键相连，使DNA分子具有稳定性。
3．基因的本质
(1)染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系
(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。
思|维|辨|析
易错整合，判断正误。
(1)沃森和克里克提出腺嘌呤的量等于胸腺嘧啶的量；鸟嘌呤的量等于胞嘧啶的量。( × )
(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。( × )
(3)DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸—脱氧核糖—磷酸相连。( × )
(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。( × )
(5)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。( √ )
(6)DNA分子的多样性和特异性主要与它的空间结构密切相关。( × )
延|伸|探|究
1．DNA分子是否都是由两条链构成的？
提示：不是。大部分DNA以双螺旋结构存在，但一经热或碱处理就会变为单链状态。在某些种类的DNA病毒中存在单链环状或单链线状的DNA分子，如圆环病毒科、细小病毒科的病毒。
2．分析DNA两条链反向平行的原因。
提示：脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1′－C，与磷酸基团相连的碳叫作5′－C。DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作5′－端，另一端有一个羟基(—OH)，称作3′－端。DNA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。
3．在现代刑侦领域中，DNA指纹技术发挥着越来越重要的作用。只需要一滴血、精液或是一根头发等样品，刑侦人员就可以进行DNA指纹鉴定。此外，DNA指纹技术还可以用于亲子鉴定、死者遗骸的鉴定等。下图是DNA指纹图谱，根据下面的DNA指纹图谱判断，下列怀疑对象中谁是犯罪嫌疑人？
提示：3号是犯罪嫌疑人。
剖析难点·考点突破
重|难|精|讲
1．明确DNA结构的两种关系和两种化学键
2．DNA分子中碱基数量的计算规律
精|准|命|题
考向一 结合DNA分子的结构及特点，考查结构与功能观
》例1 (2024·福州一中质检)下列关于DNA分子结构的叙述，正确的是( C )
A．DNA分子中含有四种核糖核苷酸
B．每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基
C．双链DNA分子中，碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的
D．双链DNA分子中，A＋T＝G＋C
解析： DNA的基本单位为脱氧核苷酸，所以每个DNA分子一般都含有四种脱氧核苷酸，A错误；DNA分子每条链的3′端只连着一个磷酸，B错误；一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成，所以每个DNA分子中，碱基、磷酸和脱氧核糖的数量都相等，C正确；双链DNA分子之间的碱基配对时，遵循碱基互补配对原则(A＝T、C＝G)，因此A＋G＝T＋C，但(A＋T)与(G＋C)不一定相等，D错误。
〔变式训练1〕 (2024·广东深圳调研)下图是制作DNA双螺旋结构模型的过程图，下列叙述错误的是( C )
A．图甲中②③交替连接构成DNA基本骨架
B．若一条链的下端是磷酸基团，则另一条链的上端也是磷酸基团
C．取两位同学制作的单链即可连接成DNA双链
D．丙到丁过程体现了DNA分子双螺旋的特点
解析： DNA分子结构的主要特点：DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则。
考向二 考查基因的本质
》例2 (2024·广东深圳调研)下列关于DNA、基因的叙述，错误的是( A )
A．DNA复制以A、T、C、G四种游离的核糖核苷酸为原料
B．DNA的遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中
C．DNA上分布着许多个基因
D．真核生物与原核生物的基因本质相同
解析：DNA复制以细胞中四种游离的脱氧核糖核苷酸为原料，A错误；DNA的遗传信息蕴藏在4种碱基特定的排列顺序之中，B正确；基因通常是有遗传效应的DNA片段，一个DNA上分布着许多个基因，C正确；真核生物与原核生物的遗传物质都是DNA，真核生物与原核生物的基因本质都是有遗传效应的DNA片段，D正确。
真、原核细胞基因的结构和表达
(1)基因的结构
(2)基因表达遗传信息
①原核生物基因
②真核生物基因
考向三 结合DNA结构的相关计算，考查科学思维
》例3 (2024·黑龙江哈尔滨调研)在一个DNA分子中，腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占全部碱基的42%，若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的24%，胸腺嘧啶占30%，则在其互补链上，胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占( C )
A．12%和34% B.21%和24%
C．34%和12% D.58%和30%
解析： 因为A＋T占全部碱基总数的42%，所以G＋C占全部碱基总数的58%；因为两种互补碱基之和在DNA分子中与在单链上所占比例相等，所以在两条链中A＋T、G＋C分别占42%、58%；设链1上C1占24%，则链1上G1占34%，其互补链2上C2占34%；设链1上T1占30%，则链1上A1占12%，其互补链2上T2占12%，C正确。
解答有关碱基计算题的“三步曲”

〔变式训练2〕 (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中不正确的是( C )
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DNA分子，b值等于1
解析： G与C之间通过三个氢键相连，A与T之间通过两个氢键相连，a值越大，(G＋C)所占比例越大，双链DNA分子的稳定性越高，A正确；DNA分子中互补碱基之和的比值即(G＋C)/(A＋T)＝a，则在每条单链中(G＋C)/(A＋T)＝a，B正确；DNA分子中非互补碱基之和的比值等于1，(A＋C)/(G＋T)＝b＝1，碱基序列不同的双链DNA分子，b值相同，C错误，D正确。课标要求
核心素养
1.概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上。
2．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。
3．概述DNA分子通过半保留方式进行复制。
1.构建DNA分子双螺旋结构模型，阐明DNA分子作为遗传物质所具有的结构特点，阐明DNA分子通过复制传递遗传信息。(生命观念)
2．掌握DNA复制过程，归纳DNA复制过程中相关数量计算，提高逻辑分析和计算能力；分析相关资料，得出基因通常是有遗传效应的DNA片段。(科学思维)
3．运用假说—演绎法探究DNA分子的复制方式为半保留复制。(科学探究)