(完整版)DNA分子的结构和复制

DNA的复制过程DNA是构成所有生物遗传信息的分子，其复制是生物体进行细胞分裂和繁殖的基础过程。

本文将介绍DNA的复制过程，从DNA的结构到复制的机制，着重阐述螺旋分解、复制酶的作用以及DNA合成等关键步骤。

一、DNA的结构DNA是由核苷酸单元组成的双螺旋链状分子。

每个核苷酸单元包含一个糖分子、一个碱基和一个磷酸基团。

DNA的两条链以氢键结合的方式相互缠绕形成双螺旋结构，其中腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）之间形成两个氢键，鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）之间形成三个氢键。

二、复制酶的作用DNA的复制是由特定酶催化的。

最重要的复制酶是DNA聚合酶，它能够在复制过程中合成新的DNA链。

DNA聚合酶通过与模板链结合，并根据碱基配对的规则将适当的核苷酸加到新合成链上。

此外，还有DNA旋转酶和DNA稳定酶等协助复制过程的酶类。

三、复制的起点复制过程从DNA的一个特定起点开始，该起点被称为复制起点。

复制起点是由一些特殊的碱基序列组成，这些序列能够被特定的蛋白质结合并启动复制过程。

一旦复制起点被识别，复制酶和其他辅助酶将会被招募到起点处。

四、螺旋分解与单链合成复制过程的第一步是螺旋分解。

由于DNA的双链结构紧密缠绕，必须通过螺旋分解将其解开，形成两个单链。

这一步骤由DNA旋转酶完成，它能够在DNA链上产生局部的旋转，使螺旋解开。

接下来是单链合成。

在复制起点处，DNA聚合酶结合到模板链上，并沿着模板链向两个方向进行复制。

在每个新合成链的起始端，形成一个RNA引物，以便DNA聚合酶能够开始DNA的链合成过程。

然后，DNA聚合酶从引物的末端开始向3'方向添加核苷酸，与模板链上的碱基进行配对，并逐渐延长新合成链。

五、合成的连续性与不连续性DNA的复制过程有两种模式：连续复制和不连续复制。

在连续复制中，新合成链的合成是连续进行的，形成一个完整的链。

而在不连续复制中，由于DNA的螺旋性质，新合成链无法直接连续合成。

因此，新合成链以小片段的形式合成，这些片段被称为Okazaki片段。

DNA 分子的结构和复制中的计算规律规律一、双链DNA 分子中两个互补的碱基相等，任意两个不互补的碱基之和恒等，占碱基总数的50%A 1（A 2）=T 2（T 1） G 1（G 2）=C 2（C 1） A=T G=C A （T ）+G （C ）=50%规律二、在双链DNA 分子中一条单链)()()()(21212121C C G G T T A A ++与互补链的相应的比值相等，与整个DNA 分子该比值相等。

一条单链)()()()(21212121C C T T G G A A ++与互补链的相应的比值互为倒数，整个DNA 分子该比值为定值1。

规律三、在双链DNA 及转录的RNA 之间有下列关系（1） 在碱基数量上，DNA 分子和RNA 分子的单链内互补碱基和相等且等于双链DNA分子的一半A 1（G 1）+T 1（C 1）=A 2（G 2）+T 2（C 2）=A R （G R ）+U R （C R ）=1/2[A （G ）+T （C ）]（2） 在DNA 分子和RNA 分子的单链内相应互补碱基的和占该链碱基的百分比相等，也与DNA 分子两条链的百分比相等11111111)()(C G T A C T G A ++++=22222222)()(C G T A C T G A ++++=R R R R R R R R C G U A C U G A ++++)()(=CG T A C T G A ++++)()( 规律四、DNA 分子中某种碱基的比例等于该种碱基在每一单链中所占比例之和的一半 A=[(])()212222211111C G T A A C G T A A +++++++规律五、DNA 复制需游离脱氧核苷酸为M ，X 表示DNA 分子中能与游离脱氧核苷酸配对的碱基数量。

n 表示复制次数M=（2n —1）X规律六、同位素标记DNA 复制的情况，复制n 次后：标记DNA 分子占总量的比值：n 22即)2(11-n 标记链占复制DNA 分子总链的比值：)21(222n n 即⨯1．提出DNA分子双螺旋结构模型的是A．孟德尔B．艾弗里C．格里菲思D．沃森和克里克2．有一对氢键连接的脱氧核苷酸，已查明它的结构中有一个腺嘌呤，则它的其他组成应是A．三个磷酸、三个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶B．两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胞嘧啶C．两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶D．两个磷酸、两个脱氧核糖和一个脲嘧啶3．构成DNA分子的碱基有A、G、C、T四种，因生物种类不同而不同的比例是A．(A+C)/(G+T) B．(G+C)/(A+T)C．(A+G)/(C+T) D．A/T和G/C4．一个DNA分子中有腺嘌呤1500个，腺嘌呤与鸟嘌呤之比为3∶1，则这个DNA分子中含有脱氧核糖的数目为A．2000个B．3000个C．4000个D．8000个5．在某DNA分子的所有碱基中，腺嘌呤的分子数占22%，则胞嘧啶的分子数占A．11% B．22% C．28% D．44%6．DNA的一条单链中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是A．0.4和0.6 B．2.5和1.0 C．0.4和0.4 D．0.6和1.07．DNA的一条单链中A+T/G+C=0.4，上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是A．0.4和0.6 B．2.5和1.0 C．0.4和0.4 D．0.6和1.08．DNA分子的特异性决定于A．核糖的种类B．碱基的种类C．碱基的比例D．碱基对的排列顺序9．用同位素32p标记某一噬菌体内的双链DNA分子，让其侵入大肠杆菌繁殖，最后释放出200个后代，则后代中32p的链占总链数的A．0.5% B．1% C．2% D．13.50%10．某DNA分子共有碱基1400个，其中一条单链上（A+T）∶（C+G）= 2∶5。

DNA的结构与复制DNA（脱氧核糖核酸）是一种重要的生物分子，它负责存储和传递生物遗传信息。

在本文中，我们将探讨DNA的结构及其在细胞中的复制过程。

一、DNA的结构DNA由两条互补的链组成，每条链都由一系列核苷酸单元连接而成。

每个核苷酸单元由一个含有糖分子（脱氧核糖）的核苷酸碱基、一个磷酸基团和一个含有氮碱基的碱基组成。

DNA分子的两条链通过碱基间的氢键互相结合，形成一个双螺旋结构。

DNA的碱基组成包括腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）。

这些碱基按照一定的规则组合，形成了遗传信息的密码。

二、DNA的复制DNA复制是指在细胞中生成与原有DNA完全相同的新DNA分子的过程。

它是细胞分裂和生物遗传的基础。

1. 需要的材料和酶DNA复制需要一些材料和酶来完成。

首先，需要一个DNA模板，它提供了复制过程中所需的遗传信息。

其次，需要四种核苷酸单元，即腺苷酸（A）、胸苷酸（T）、鸟苷酸（G）和胞苷酸（C），它们将与模板DNA上的互补碱基配对。

最后，还需要DNA聚合酶等酶类来催化反应。

2. 复制的步骤DNA复制可以分为三个步骤：解旋、复制和连接。

（1）解旋：复制开始时，DNA双螺旋结构被酶解开，形成两条单链。

（2）复制：在每条单链上，核苷酸单元与模板DNA上的互补碱基配对。

例如，A与T配对，G与C配对。

DNA聚合酶能够催化这些核苷酸单元的连接，形成新的DNA链。

（3）连接：新合成的DNA链与原有的DNA链连接在一起，形成完整的双螺旋结构。

这一过程由DNA连接酶完成。

三、DNA复制的意义DNA复制是细胞生命周期中一个重要的过程，它具有以下几个重要的意义：1. 遗传信息的传递：通过复制，细胞能够将遗传信息传递给下一代细胞。

这样，生物的遗传特征得以传承和保持。

2. 细胞分裂的基础：DNA复制是细胞分裂过程中的关键步骤。

在细胞分裂时，新生成的细胞需要获得与母细胞完全相同的DNA。

3. 突变和进化的基础：在DNA复制过程中，有时会发生错误。

高中生物dna分子的结构和复制的发现史
DNA（脱氧核糖核酸）是生物体内含有遗传信息的分子，它的结构和复制过程的发现历史是一个充满着科学探索和发现的故事。

以下是关于DN A分子结构和复制的发现史的简要概述：
1.DNA分子结构的发现：
1869年，瑞士生物化学家弗里德里希·米歇尔斯首次提出了核酸的概念。

1953年，詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克在剑桥大学的实验室中提出了DNA的双螺旋结构模型。

这个模型是基于X射线衍射数据和罗莎琳德·富兰克林的工作。

1962年，詹姆斯·沃森、弗朗西斯·克里克和莫里斯·威尔金斯因他们在D NA结构研究中的贡献而获得了诺贝尔生理学或医学奖。

2.DNA复制的发现：
1958年，美国生物学家马修·梅塞尔森和弗兰克林·斯托尔提出了半保留复制的概念，即DNA分子的每条链作为模板用于合成新的DNA链。

1959年，美国生物学家亚瑟·科恩伯格和保罗·贝格在细菌中首次证明了DNA的复制是半保留的过程。

1960年代，研究人员进一步探索了DNA复制的详细机制，包括DNA 聚合酶等酶的作用。

这些科学家们的研究成果为我们揭示了DNA分子的结构和复制过程，为遗传学和分子生物学领域的发展奠定了基础。

他们的发现对于我们理解生命的遗传机制和DNA的重要性具有深远的影响。

高中生物DNA的结构和复制知识点归纳名词：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。

语句：1、DNA的化学结构：① DNA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的结构和复制》简易教案DNA分子的结构“54321”记忆法：五种元素：CHONP；四种碱基：AGCT,相应的有四种脱氧核苷酸；三种物质：磷酸，脱氧核糖，含氮碱基；两条单链:两条反向平行的脱氧核苷酸链；一种螺旋：规则的双螺旋结构讨论：1. DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？2. DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于DNA的什么部位呢？3. DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？DNA的立体结构特点：1.由两条链按反向平行方式盘绕成双螺旋结构。

2.磷酸、脱氧核糖交替连接排列在外侧, 构成DNA分子的基本骨架；3.两条链上的碱基通过氢键形成碱基对。

碱基互补配对原则：A与T配对，G与C配对讨论：DNA为什么能储存着大量的遗传信息？DNA是通过什么储存大量的遗传信息？答：DNA通过碱基对的排列顺序（即脱氧核苷酸的排列顺序）储存大量的遗传信息。

DNA分子的特性：1．稳定性2．多样性讨论：DNA分子为什么具有多样性？3．特异性讨论：你是怎样理解DNA分子具有特异性的？DNA复制一、对DNA复制的推测最早提出的DNA复制模型有三种:1.全保留复制：新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分2. 半保留复制: 形成的分子一半是新的，一半是旧的半保留复制的实验证据自学思考以下问题：1)大肠杆菌首先放在什么培养基中培养的？15N2)然后转移到什么培养基中培养的？14N3)如果是半保留复制，离心后应该出现几条带？4)三条带离心后在试管中的分布如何？5)实验结论是什么？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二、DNA复制的过程1.DNA分子复制的概念?2.DNA分子复制过程怎么进行?①解旋提供准确模板②合成互补子链③子、母链结合盘绕形成新DNA分子3.DNA分子复制过程需要哪些条件?模板：原料：能量：酶：4.DNA分子复制过程有何特点?从结果看：半保留复制从过程看：边解旋边复制5.DNA分子复制有何生物学意义?DNA通过复制，使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。

DNA的结构与复制DNA（脱氧核糖核酸）是生物体中保存遗传信息的重要分子。

它的结构和复制过程对于维持生命的稳定和传递遗传信息至关重要。

一、DNA的结构DNA的结构是一个双螺旋形状，由两条互相缠绕的链组成。

每条链都是由一系列的核苷酸单元组成。

核苷酸由糖分子、磷酸分子和一个氮碱基组成。

核酸的糖分子是脱氧核糖，它们通过磷酸分子连接在一起形成糖磷酸链。

氮碱基则连接在糖的五碳原子上。

有四种不同的氮碱基：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）。

两条链相互螺旋缠绕，形成一个稳定的双螺旋结构。

两条链通过氮碱基之间的氢键相互连接。

腺嘌呤和胸腺嘧啶之间形成两个氢键，鸟嘌呤和胞嘧啶之间形成三个氢键，这种键合方式保证了DNA的稳定性。

二、DNA的复制DNA复制是指在细胞分裂过程中，DNA分子通过一系列的步骤复制自身，确保每个新细胞都能获得完整的遗传信息。

DNA复制是一个半保留复制过程。

在复制开始之前，DNA的两条链会分开，形成两个模板。

DNA聚合酶是一个重要的酶，在复制过程中起到关键作用。

复制过程中，DNA聚合酶会读取原始DNA链上的核苷酸序列，并在新合成的链上添加互补的核苷酸。

根据碱基配对规则，腺嘌呤与胸腺嘧啶配对，鸟嘌呤与胞嘧啶配对。

DNA聚合酶沿着模板链进行连续的合成，产生一个新的DNA链。

由于每个模板链只提供了一半的遗传信息，新合成的链与模板链一起构成了双链的DNA分子。

复制过程中还涉及其他辅助酶的参与，如DNA解旋酶负责解开DNA的双螺旋结构，DNA合成酶负责修补新合成链上的错误。

三、DNA的重要性DNA的结构和复制过程对生物体非常重要。

首先，DNA保存了生物体的遗传信息，包括个体特征、生理功能等。

DNA的复制过程确保了这些遗传信息能够传递给后代，保持物种的延续。

其次，DNA的结构和复制也与一些重要的生物学过程密切相关。

例如，DNA的转录过程将DNA的信息转化为RNA，进而控制蛋白质的合成。

第一节遗传的物质基础DNA分子的结构和复制第一课时教学目的1.理解DNA分子的结构特点。

2.理解DNA分子复制的过程和意义。

3.通过学习DNA分子的结构，培养学生的空间想象能力。

4.通过制作DNA双螺旋结构模型，培养学生的创新能力和动手操作能力。

5．通过“设同—议论—补充—结论”的教学模式，充分发挥学生的主体作用。

教学重点DNA分子的结构和复制。

教学难点DNA分子的结构特点和DNA分子的复制过程。

教学用具1.DNA双螺旋结构模型。

2.DNA分子复制过程图解。

3.自制的幻灯胶片。

教学方法探究与讲述相结合。

教材分析本节内容用两课时。

第一课时讲DNA分子的结构，第二课时讲DNA分子的复制。

利用两课时之间的课余时间让学生自制DNA双螺旋结构模型。

为了能使学生制作成功，在第一课时多用些时间，适当补充些有关DNA的生化知识，让学生很好地掌握DNA“双链、螺旋，平行，反向，配对”的空间结构，为第二节DNA分子的复制的学习打下基础。

第一课时引言：我们已经学习了DNA是主要的遗传物质及DNA作为遗传物质的证据。

同学们已经知道：DNA在生物传种接代、生命延续中的重要作用。

不知有没有想过。

提问：为什么DNA在生命活动中的作用如此重要？（生甲：与DNA结构严谨有关；生乙：与DNA可以复制有关。

）教师小结：同学们回答得很好！DNA能在遗传中起重要作用与它的结构和功能特点有密切的关系。

那么，DNA结构如何？怎样进行复制呢？在学习之前，我们还是来回忆一下“生命的物质基础”中的有关知识。

提问：核酸有几种？回答：核酸有两种：核糖核酸RNA和脱氧核糖核酸DNA。

提问：核酸是由哪些元素组成的？回答：核酸是由C、H、0、N、P五种元素组成的。

提问：构成核酸的基本单位是什么？回答：是核苷酸。

讲述：核苷酸有两大类：一类是构成RNA的基本单位：核糖核苷酸；另一类是构成DNA 的基本单位：脱氧核糖核苷酸。

提问：在粗提取DNA的实验中，DNA哪一个重要特性是在实验中应引起注意的？（回答：极易吸附于玻璃上因而不能用玻璃试管。