第18讲 DNA的结构、复制与基因的本质
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DNA分子的结构、复制与基因的本质知识点总结与重难点DNA分子的结构、复制与基因的本质知识点一DNA分子的结构【巧记DNA的分子结构】五(种元素)、四(种碱基或脱氧核苷酸)、三(种物质或小分子)、二(条长链)、一(种双螺旋结构)知识点二、DNA分子的复制知识点三、基因是有遗传效应的DNA片段(1)基因的实质:基因是有遗传效应的DNA片段。
(2)基因与DNA的关系:一个DNA分子上有许多基因。
构成基因的碱基数小于DNA分子的碱基总数。
(3)基因与遗传信息:基因中脱氧核苷酸的排列顺序即为遗传信息。
(4)基因与染色体的关系:基因在染色体上呈线性排列。
(5)生物体多样性和特异性的物质基础:DNA 分子的多样性和特异性。
知识点四、DNA 与基因的关系及碱基计算1.染色体、DNA 、基因和脱氧核苷酸的关系2.双链DNA 分子中碱基的计算(1)嘌呤总数与嘧啶总数相等,即A +G =T +C 。
(2)在双链DNA 分子中,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。
设在双链DNA 分子中的一条链上A 1+T 1=n %,因为A 1=T 2,A 2=T 1,则:A 1+T 1=A 2+T 2=n %。
所以A +T =A 1+A 2+T 1+T 2=n %+n %2=n %。
简记为“配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等”。
(3)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:A 1+G 1T 1+C 1=m ,则:A 1+G 1T 1+C 1=T 2+C 2A 2+G 2=m ,互补链上A 2+G 2T 2+C 2=1m。
简记为:“DNA 两互补链中,不配对两碱基之和的比值乘积为1。
”【特别提醒】判断核酸种类的方法(1)DNA 和RNA 的判断:含有碱基T 或脱氧核糖?DNA ;含有碱基U 或核糖?RNA 。
(2)单链DNA 和双链DNA 的判断:若:A =T ,G =C 或A +G =T +C ?双链DNA ;若:嘌呤≠嘧啶?单链DNA 。
第18讲DNA分子的结构、复制及基因的本质考点一DNA分子的结构1.DNA分子的结构层次[助学巧记]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(必修2 P58 “科学·技术·社会”、P60“思维拓展”改编)DNA指纹图谱法的基本操作:从生物样品中提出DNA(DNA一般都有部分的降解),可运用________扩增出DNA片段或者完整的基因组DNA,然后将扩增出的DNA用合适的________切割成DNA片段,利用电泳技术将这些片段按大小分开后,转移至尼龙滤膜上,然后将已标记的DNA探针与膜上具有________序列的DNA片段杂交,用放射自显影便可获得DNA指纹图谱。
答案:PCR技术限制酶互补碱基【真题例证·体验】(2017·高考海南卷)DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。
下列关于生物体内DNA分子中(A+T)/(G+C)与(A+C)/(G+T)两个比值的叙述,正确的是() A.碱基序列不同的双链DNA分子,后一比值不同B.前一个比值越大,双链DNA分子的稳定性越高C.当两个比值相同时,可判断这个DNA分子是双链D.经半保留复制得到的DNA分子,后一比值等于1解析:选D。
由于双链DNA分子中碱基A的数目等于T的数目,G的数目等于C的数目,故(A+C)/(G+T)为恒值1,A错误;碱基对A和T含2个氢键,C和G含3个氢键,(G+C)数目越多,氢键数越多,双链DNA分子的稳定性越高,B错误;(A+T)/(G+C)与(A +C)/(G+T)两个比值相等,这个DNA分子可能是双链,也可能是单链,C错误;经半保留复制得到的DNA分子,是双链DNA,故(A+C)/(G+T)=1,D正确。
【考法纵览·诊断】(1)细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和[2017·海南卷,23C](×)(2)双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的[2014·全国卷Ⅱ,T5C](×)(3)DNA有氢键,RNA没有氢键[2013·全国卷Ⅱ,T1A](×)【长句特训·规范】根据DNA的分子结构图,回答下列问题:(1)基本单位:________________。
DNA分子的结构复制以及基因的本质DNA(脱氧核糖核酸)是存在于几乎所有生物体中的一种长链分子,它是遗传信息的主要载体。
DNA分子的结构,复制以及基因的本质是生物学中重要的概念。
首先,让我们来了解DNA分子的结构。
DNA是由四种碱基(腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶)组成的长链分子。
碱基通过氢键连接在一起,形成“梯子”的两个侧边,这个结构被称为双螺旋。
双螺旋是由两条互补的链通过氢键相互卷曲形成的。
其中,腺嘌呤与胸腺嘧啶之间形成两个氢键连接,鸟嘌呤与胞嘧啶之间形成三个氢键连接。
这种特定的碱基配对是DNA分子稳定性的关键。
DNA复制是指在细胞分裂时,DNA分子通过一系列的生物化学反应将自身复制成两个完全相同的分子。
DNA复制是生命的基本过程,确保细胞能够遗传信息给其后代。
复制过程是由酶和其他蛋白质的复杂调控下进行的。
它始于酶解双螺旋,从而形成两条互补的单链。
为了进行复制,每条单链需要作为模板,合成新的互补链。
这是通过DNA聚合酶酶进行的,该酶能够识别模板链上的碱基,并在新合成链上添加互补的碱基。
这个过程在每一个DNA分子的上千个碱基上重复进行,最终形成两个完全相同的DNA分子。
基因是DNA分子中的特定区域,它编码着生物体的遗传信息,决定了生物体的特征和功能。
基因的本质可以分为两个方面:序列和表达。
每个基因都有一个特定的序列,由三个碱基组成的密码子编码着不同的氨基酸,这些氨基酸的顺序决定了蛋白质的结构和功能。
序列中的一些区域可能具有调控蛋白质合成的功能,如启动子和增强子。
在生物体中,基因的表达是一个复杂的过程,涉及到转录和翻译两个步骤。
转录是指酶通过识别基因的启动子区域,将DNA转录成RNA的过程。
转录产物(mRNA)被带到细胞质中,随后被翻译成蛋白质。
综上所述,DNA分子的结构、复制以及基因的本质是生物学中极为重要的概念。
DNA通过双螺旋结构稳定地储存和传递遗传信息。
复制过程确保细胞能够产生完全相同的DNA分子,并将遗传信息传递给子代。
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 。