高中生物第二节DNA的结构和DNA的复制知识导航苏教版

1、名校名 推荐第二节dna的结构和 dna的复制知识梳理一、 dna的结构1. 结构模型： 1953 年，沃森和克里克共同提出了dna分子的双螺旋结构模型。2. 组成单位： 脱氧核苷酸的种类：腺嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸。碱基的种类和代表符号：a、t、 c、 g。3. 结构： dna分子结构的主要特点： （ 1） dna分子是由两条链组成的，它们按反向平行方式盘旋成双螺旋结构； dna分子中的磷酸和脱氧核糖连接， 排列在外侧， 构成了基本骨架。dna分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。不同碱基之间的氢键数量不同，a 与 t 是2 个， g与 c 是

2、 3 个。4. 碱基互补配对原则：a 只能与 t 配对； c 只能与 g配对。二、制作 dna的结构模型作为遗传物质，应该储存有大量的遗传信息。dna只含有四种脱氧核苷酸，它是怎样储存足够量的遗传信息的？碱基对的数量不同， 排列顺序千变万化导致 dna的分子结构具有多样性。三、 dna的复制1. 时间： dna分子复制是在有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。2. 过程：（1）解旋：利用细胞提供的能量， 在解旋酶的作用下， 把两条螺旋的双链解开；（ 2）复制：以解开的每一段母链为模板，以周围环境中游离的脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则， 在 dna聚合酶的作用下， 各自合成与母链互补的一段子

3、链； （ 3）重新螺旋：每条子链与其对应的母链盘绕成双螺旋结构，而形成一个新的dna分子。3. 复制的基本条件： 模板、原料、能量、 酶。准确复制的原因： 遵循碱基互补配对原则。4. 复制的结果： 两个完全相同的 dna分子。5. 复制的特点：（ 1）边解旋边复制； （ 2）半保留复制。6. 复制的意义： dna分子通过复制，使遗传信息从亲代传给子代，从而保持了遗传信息的连续性。知识导学1. 学习本节前应先复习氨基酸脱水缩合的过程， 脱氧核苷酸也是通过这种方式连接成脱氧核苷酸链 , 然后两条链通过氢键连接 , 并盘绕成复杂的双螺旋结构 , 碱基种类、数量、碱基对排列顺序决定了 dna分子的多样

4、性。2. 对碱基互补配对原则的理解：要特别注意：双链 dna中的含氮碱基数目关系是： a=t，g=c，而单链dna中，则一般无上述规律。3. 真核生物 dna分子复制是多起点双向复制， 这样提高了复制的速度， 在复制过程中除了需要模板，原料、能量、酶之外，还需要引物。复制的特点：过程上边解旋边复制；结果为半保留复制。疑难突破1.dna 分子中碱基数量计算的规律有哪些？剖析： 根据碱基互补配对原则而引出的关于碱基比率、数量的计算是本节的重点之一。怎样解决这一问题，可根据以下规律：规律一：互补的两条链之间碱基数量相等，即a=t， g=c。规律二：任意两个不互补的碱基之和占碱基总数的50%，即 a+

5、g=t+c=a+c=t+g=50%。规律三：两个不互补的碱基之和比值相等，即（a+g） / （ t+c） =（ a+c） / （ t+g） =1。规律四：一条链中互补碱基的和等于另一条链中这两个碱基的和，即a1=t2， t1=a2 或1主要分布在细胞核，其次线粒体、叶绿体名校名 推荐a1+t1 =a2+t2。规律五：一条链中互补的两碱基和占该单链的比例等于dna分子双链中这两种碱基的和占碱基总数的比例，即（g+c） / 单 =（g+c） / 双，（ a+t） / 单 =（ a+t） / 双。规律六：若一条链中（a1+g1）/ （ t1+c1）=k，则另一条链中（a2+g2）/ （t2+c2）=

6、1/k 。注意：两条链之间的脱氧核苷酸数目相同，推知两条链之间的碱基、脱氧核糖、磷酸数目对应相同；碱基配对的关系是：a 一定对t、 g 一定对c，这就是碱基互补配对原则；a与 t 之间形成两个氢键，g与 c 之间形成三个氢键；根据碱基互补配对原则，双链dna中的含氮碱基数目关系是： a=t， g=c，而单链 dna中，则往往是 at，gc，据此可以进行与单双链 dna分子有关的含氮碱基数目的计算。2. 如何进行半保留复制的有关计算问题？剖析： dna在自我复制过程中，最鲜明的特点是半保留复制。一个dna分子无论复制多少代， 它的两条链不变，一直作为模板，分别进入两个子代dna分子中。关于半保留

7、复制的有关计算：复制过程中需要游离的脱氧核苷酸数量时，注意题干是问第n 次复制还是复制n次，两种情况结果是不一样的。3.dna 和 rna有什么区别和联系？剖析： 列表比较种类dnarna组碱基胸腺嘧啶（ t）尿嘧啶（ u）成腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶部磷酸磷酸分五碳糖脱氧核糖核糖基本单位脱氧核苷酸（ 4 种）核糖核苷酸（4 种）产生途径dna复制、逆转录转录、 rna复制规则的双螺旋结构常呈单链结构结构主要分布在细胞质基质、线粒体、叶绿体、核糖分布体，少量分布在细胞核信使rna（ messengerrna）：转录遗传信息，翻译的直接模板功能储存、复制、表达遗传转运 rna（ transterrn

8、a ）：运载特定氨基酸的工具，信息识别密码子核糖体 rna（ ribosomalrna ）：核糖体的组成成分4. 仔细观察dna分子的空间结构图，双链dna分子中，为什么只能是a 与 t 配对， g与c配对？剖析： 这与嘌呤碱和嘧啶碱的结构有关，嘌呤碱都是双环结构，嘧啶碱都是单环结构，只有 a 与 t 或 g与 c 配对时才能保证dna双链间距离的恒定性（2 nm），继而保证dna规则的双螺旋结构。仔细观察dna的双螺旋结构模型，动手改变各种物质的连接方式，观察dna的双螺旋结构会出现什么变化，比如a 与 g配对， t 与 c 配对。具体结构如下图：2名校名 推荐5. 通过学习，我们知道了 dna分子严格地按照碱基互补配对原则进行复制，那么是否代表 dna分子的复制完