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DNA的结构与复制一、DNA的结构1、DNA的化学组成全称：脱氧核糖核酸元素组成：C、H、O、N、P。
组成物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基（A/ T /C /G 4种）。
基本单位（单体）：4种脱氧（核糖）核苷酸2、DNA分子的空间结构（1）双螺旋结构的创建者：沃森和克里克。
（2）DNA分子的双螺旋结构结构特点：①DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
②DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。
③两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律：A一定与T配对；G一定与C配对。
碱基之间的这种一一对应的关系，叫作碱基互补配对原则。
（3）易错点：①一条DNA单链中，相邻的两个碱基之间通过脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖连接。
②双链DNA分子中相邻的2个碱基之间通过氢键相连接。
③G、C碱基含量越高，DNA分子的稳性更强（氢键多）。
④每条脱氧核苷酸链上都只有1个游离的磷酸基团，因此DNA分子中含有2个游离的磷酸基团。
⑤DNA分子中，1个脱氧核糖与2个或1个磷酸基团相连。
⑥氢键的断裂需要DNA解旋酶、RNA聚合酶或高温的作用，而氢键的形成不需要酶的催化。
⑦磷酸二酯键可以被限制酶或DNA酶切断，可以用DNA连接酶或DNA聚合酶连接。
（4）DNA分子的结构特性a、稳定性：两条单链，磷酸和脱氧核糖交替连接的方式不变，碱基互补配对的方式不变。
b、多样性：DNA分子中碱基对排列顺序多种多样，n个碱基对的排列顺序最多为4n种。
c、特异性：每种DNA有区别于其他DNA的特定碱基排列顺序。
（DNA指纹技术）基因探针：即核酸探针，是一段带有检测标记，且顺序已知的，与目的基因互补的核酸序列(通常为单链DNA或RNA)。
基因探针通过分子杂交与目的基因结合，产生杂交信号，能从浩瀚的基因组中把目的基因显示出来。
（5）DNA分子中碱基数目相关计算某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是（）二、DNA的复制1、DNA分子复制方式的探究（假说—演绎法）（1）假说一：全保留复制★子代的DNA分子双链都是新合成的（2）假说二：半保留复制（沃森和克里克）★每个子代DNA均由1条母链和1条子链组成。
2021届高考生物一轮复习知识点专题24 DNA 分子的结构与复制一、基础知识必备（一）DNA 分子的结构1.DNA 分子的结构层次2、DNA 分子的化学组成3.DNA 的空间结构 项目 主链侧链 构成方式①脱氧核糖与磷酸交替排列;②两条主链呈反向平行;③两条主链盘旋成规则的双螺旋①主链上对应碱基以氢键连接成对; ②碱基互补配对(A —T,G —C ); ③碱基对平面之间平行 位置 双螺旋外侧 双螺旋内侧 DNA 分子的复制过程基本组成元素C 、H 、O 、N 、P 基本组成物质磷酸、脱氧核糖、含氮碱基(A 、G 、C 、T 四种) 基本组成单位四种脱氧核苷酸 DNA 分子的结构两条反向平行的脱氧核苷酸链复制时间 体细胞为有丝分裂间期;生殖细胞为减数第一次分裂前的间期复制场所 主要是细胞核,但在拟核、叶绿体、线粒体、细胞质基质(质粒)中也进行DNA 的复制①解旋:利用细胞提供的能量,在解旋酶的作用下,两条螺旋的双链解开;②合成子链:以解开的每一段母链为模板,在DNA聚合酶等的作用下,利用细胞中游离复制过程的4种脱氧核苷酸为原料,按碱基互补配对原则合成与母链互补的一段子链;③形成子代DNA:每条新链(子链)与对应的模板链(母链)盘绕成双螺旋结构以两条DNA分子的单链为模板,以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,需要解旋酶、复制条件DNA聚合酶等的催化,需要A TP提供能量复制特点边解旋边复制、半保留复制复制结果形成两个完全相同的DNA分子复制意义将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二、通关秘籍1、巧记DNA分子结构的“五四三二一”(1)五种元素:C、H、O、N、P;(2)四种碱基:A、G、C、T,相应的有四种脱氧核苷酸;(3)三种物质:磷酸、脱氧核糖、含氮碱基;(4)两条单链:两条反向平行的脱氧核苷酸链;(5)一种空间结构:规则的双螺旋结构。
2、关于DNA复制(1)DNA能够精确复制的原因:具有独特的双螺旋结构、碱基互补配对原则。
第2课时DNA的结构与复制课标要求 1.概述DNA分子是由4种脱氧核苷酸构成的，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。
2.概述DNA分子通过半保留方式进行复制。
考点一DNA分子的结构1．DNA双螺旋结构模型的构建(1)构建者：沃森和克里克。
(2)构建过程2．DNA的结构3．DNA结构特点多样性若DNA含有n个碱基对，则其可能有4n种碱基排列顺序特异性每个DNA分子都有特定的碱基排列顺序稳定性两条主链上磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变，碱基配对方式不变等源于必修2 P50图3－8：DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，称作5′－端，另一端有一个羟基(—OH)，称作3′－端，两条单链走向相反，一条单链是从5′－端到3′－端的，另一条单链是从3′－端到5′－端的。
归纳总结DNA双螺旋结构的热考点4．DNA 中的碱基数量的计算规律设DNA 一条链为1链，互补链为2链。
根据碱基互补配对原则可知，A 1＝T 2，A 2＝T 1，G 1＝C 2，G 2＝C 1。
(1)A 1＋A 2＝T 1＋T 2；G 1＋G 2＝C 1＋C 2。
即：双链中A ＝T ，G ＝C ，A ＋G ＝T ＋C ＝A ＋C ＝T ＋G ＝12(A ＋G ＋T ＋C)。
规律一：双链DNA 中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半。
(2)A 1＋T 1＝A 2＋T 2；G 1＋C 1＝G 2＋C 2。
A 1＋T 1N 1＝A 2＋T 2N 2＝A ＋T N (N 为相应的碱基总数)，C 1＋G 1N 1＝C 2＋G 2N 2＝C ＋GN。
规律二：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，简记为“补则等”。
(3)A 1＋C 1T 1＋G 1与A 2＋C 2T 2＋G 2的关系是互为倒数。
规律三：非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数，简记为“不补则倒”。
一、DNA分子的结构1.美国生物学家沃森和英国物理学家克里克提出了DNA的双螺旋结构模式图。
威尔金斯和富兰克林提供DNA的X衍射图谱——推测DNA是螺旋结构查哥夫提供的信息：“DNA中A=T,C=G”——推测DNA是双螺旋结构①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。
③DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧构成基本骨架；碱基在内侧。
③两条链上的碱基通过氢键连结起来，形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。
G与C形成三个氢键，A与T形成两个氢键，因此C与G比例越大，DNA结构越稳定。
①稳定性：磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧构成基本骨架。
②多样性：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4n种(其中n代表碱基对数)③特异性：每种DNA分子都有特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信息①由于：双链DNA分子中“A=T,C=G”可得出：双链DNA分子中“A+C=T+G”或A+G=T+C；即（A+G）/（T+C）=1②双链DNA分子中：若（A1+T1）/（G1+C1）=a,则(A2+T2）/（G2+C2）=a，A1+T1+A2+T2/C1+G1+C2+G2=a规律1：互补的两个碱基之和之比在一条链中的比例等于另一条链中的比例也等于双链中的比例若（A1+G1）/（T1+C1)=b, 则（A2+G2）/（T2+C2）=1/b规律2：非互补的两个碱基之和之比在两条单链中互为倒数。
③一种碱基在两条链中所占的比例等于这种碱基在每条单链中所占的比例之和的一半二、DNA分子的复制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；由沃森和克里克提出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；通过同位素标记法证明了DNA复制方式为半保留复制方式若为全保留：若为半保留：若为分散复制：①概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程②复制的时间：有丝分裂间期、减数第一次分裂间期③复制的场所：真核细胞主要在细胞核中，但在线粒体和叶绿体中也可进行DNA复制原核细胞主要在拟核中，但在质粒中也可以进行DNA复制④复制条件：能量（ATP）、模板（以解开的两条母链分别为模板）、原料（4中脱氧核苷酸）、酶（解旋酶、DNA聚合酶）⑤过程解旋酶作用下，利用细胞提供的能量，两条螺旋的双链解开b.以解开的的每一段母链为模板，以游离的4种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在DNA聚合酶的作用下，各自合成与母链互补的一段子链。
