第18讲-DNA分子的结构与复制、基因的本质-一轮复习

第18讲DNA的结构、复制及基因的本质[最新考纲]

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)。

1.识记DNA分子的化学组成及其基本单位。2.理解DNA分子结构及特点。3.理解DNA分子的复制过程及意义。4.掌握碱基互补配对原则并熟练计算。5.掌握DNA复制有关的计算。考点一DNA的分子结构回眸历史威尔金斯—物理学家——富兰克林—化学家——查哥夫—化学家—克里克—物理学家—沃森——生物学家—DNA模型构建中重大贡献的科学家DNA的X射线衍射图DNA的X射线衍射图A的量等于T的量G的量等于C的量发现DNA双螺旋结构发现DNA双螺旋结构1.DNA分子的化学组成及其基本单位脱氧核糖碱基磷酸AGCT1′2′3′4′5′脱氧核苷酸初步水解产物:彻底水解产物:氧化产物:2.DNA平面结构4123OHHCH2Hp=OHOOHOCH2H123OHH44构成方式磷酸二酯键磷酸二酯键ATGCCGTA1.DNA的双螺旋结构是固定不变的

（)2.所有的脱氧核糖都连着两个磷酸基团（)3.每条脱氧核苷酸链上都只有一个游离的磷酸基，因此DNA分子中含有2个游离的磷酸基（)4.DNA分子中，C—G对占比例越大，DNA结构越稳定

5.DNA分子的特异性是由碱基对的特定的配对方式决定的，配对方式只有A—T、C—G（)6.DNA分子中，脱氧核苷酸数∶脱氧核糖数∶磷酸数∶含氮碱基数＝1∶1∶2∶1（)7.由2n个脱氧核苷酸形成双链DNA分子过程中，可产生H2O分子数为（)8.DNA单链上相邻碱基以氢键相连()9.DNA有氢键，RNA没有氢键()××√×√×××2n-2问题：DNA分子的空间结构有哪些特点呢?沃森和克里克认为:DNA分子的空间结构是规则的双螺旋结构。

3.DNA的立体结构：AAATTTGGGGCCCATC（1)DNA分子是由

条脱氧核苷酸链组成的，这两条链按

方式盘旋成双螺旋结构。

明确DNA的结构特点两反向平行AAATTTGGGGCCCATC（2)DNA分子中的

交替连接，排列在

，构成基本骨架；碱基排列在

。

明确DNA的结构特点外侧脱氧核糖和磷酸内侧AAATTTGGGGCCCATC（3)两条链上的碱基通过

连接成碱基对，且遵循

：即氢键碱基互补配对原则明确DNA的结构特点A配T,T配A,C配G,G配C4.DNA分子的特性（1) 性：磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧构成基本骨架。（2) 性：碱基对多种多样的排列顺序，如某DNA分子中有n个碱基对，则排列顺序有

种（其中n代表碱基对数)。（3) 性：每种DNA分子都有特定的

对排列顺序，代表了特定的________稳定多样4n特异碱基遗传信息。遗传信息:DNA碱基对的排列顺序或脱氧核苷酸的排列顺序生物多样性的根本原因:DNA分子的多样性直接原因:蛋白质分子的多样性生物特异性的根本原因:DNA分子的特异性找错(1)图中①表示

，②表示

，④的名称是

。(2)图中⑤和⑥的名称分别是

。(3)从主链上看，两条单链

平行;从碱基关系看，两条单链

。(4)该图表示的是DNA分子的平面结构，其空间结构是

。

磷酸脱氧核糖胞嘧啶脱氧核苷酸腺嘌呤和鸟嘌呤反向相互补双螺旋结构巩固练习:规律：①互补碱基之和（A+T)/(C+G)的比例在整个DNA及在一条链中都相等。

②非互补碱基之和（A+G)/(T+C)的比例在整个DNA分子中为1，在两条互补链中互为倒数。

一条链中互补链中整个DNA分子中A1+T1C1+G1＝mA2+T2C2+G2＝A+TC+G＝A1+G1T1+C1＝nA2+G2T2+C2＝A+GT+C＝mm1n15.DNA分子中碱基的计算注意：在单链DNA中，A不一定等于T;G也不一定等于C考点二:DNA的复制一、探究DNA复制的方式1.全保留复制：子代DNA的2条链都是母链或都是新合成的子链2.半保留复制：形成的分子一半是新的，一半是旧的；3.分散复制：新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的复制一次复制一次亲代DNA子代DNA复制一次沃森和克里克推测是半保留复制模型如果要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么?

区分亲代（母链)与子代DNA(子链)假说--演绎法1.DNA是肉眼看不到的，采用什么方法来区分母链和子链呢？2.用哪种元素来标记呢？同位素示踪技术（同位素标记法)14N（自然状态)15N我们怎样把不同标记的两条链的微观差异在宏观上体现出来?密度梯度离心技术14N/14N—DNA15N/14N—DNA15N/15N—DNA轻带中带重带红线代表15N链蓝线代表14N链红线代表15N链蓝线代表14N链假设一半保留复制假设二全保留复制½中带+1/2轻带1/4重带+3/4轻带中带½重带+1/2轻带假设三弥散复制全部中带转移到含14NH4Cl的培养液中15N/15NDNA15N/14N

DNA14N/14NDNA15N/14N

DNA大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代红线代表15N链蓝线代表14N链红线代表15N链蓝线代表14N链验证假设实验结论:DNA分子的复制方式是半保留复制

(1)子代DNA分子数为

个。

①含有亲代链的DNA分子数为

个。

②不含亲代链的DNA分子数为

个。

③含子代链的DNA有

个。

④全含亲代链的DNA有

个。

(2)子代脱氧核苷酸链数为

条。

①亲代脱氧核苷酸链数为

条。

②新合成的脱氧核苷酸链数为

条。

(3)消耗的脱氧核苷酸数

②第n次复制所需该脱氧核苷酸数为

个。2n22n－22n02n＋122n＋1－2二、DNA复制过程中的计算问题①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为

个。

m·(2n－1)m·2n－1解旋酶催化解旋:模板

（在DNA聚合酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸进行碱基配对)合成子链:以母链为模板进行碱基互补配对母链（旧链)子链（新链)螺旋:形成2个DNA:同时进行组成三、DNA分子复制的过程1概念:2场所:3时期:4条件5过程:6特点:7结果:模板:原料:能量:酶:以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程真核生物：细胞核（主要)、线粒体、叶绿体；原核：细胞质有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂前的间期解旋→合成互补子链→延伸和盘绕边解旋边复制（过程)、半保留复制（方式)1个DNA分子2个完全相同的DNA分子亲代DNA的两条母链4种游离的脱氧核苷酸ATPDNA解旋酶、DNA聚合酶三、DNA分子的复制易错点3混淆DNA复制、"剪切”与"水解”中的四种酶DNA分子通过复制,将遗传信息从亲代传给了子代,从而使生物前后代保持了遗传信息的连续性。

8.DNA复制的意义:___________________________为复制提供了精确的模板;________________________，保证了复制能够准确地进行。

9.DNA准确复制的原因:DNA分子独特的双螺旋结构通过碱基互补配对下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图,有关叙述错误的是(

)A.图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的B.图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的C.真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶D.真核生物的这种复制方式提高了复制速率A易错点4误认为DNA复制只能从头开始点拨如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图。（1)图中显示DNA分子复制是从多个起点开始的，但多起点并非同时进行；（2)图中显示DNA分子复制是边解旋边双向复制的；（3)真核生物的这种复制方式的意义在于提高了复制速率；（4)一个细胞周期中每个起点一般只起始1次（若为转录时解旋，则每个起点可起始多次)。

四、基因的本质-----基因是有遗传效应的DNA片段。基因是DNA片段，不是连续分布在DNA上，而是由碱基序列将其分隔开;它能控制性状，具有特定的遗传效应。

…ATGT…CGAGTC…ACAGCTAC…AGTGCAGTGCGCA…TG…TACA…GCTCAG…TGTCGATG…TCACGTCACGCGT…ACRSNO黄身白眼截翅棒眼对基因的正确叙述是（)A.基因是DNA上有一定功能的特异碱基排列顺序

B.一个DNA分子就是一个基因C.基因是有遗传效应的DNA片段

D.它的化学结构不会发生改变C脱氧核苷酸基因DNA染色体/