高中生物DNA的结构和复制知识点归纳
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【高中生物】高中生物知识点:DNA的复制dna分子的复制:复印时间有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期复制地点细胞核、线粒体和叶绿必要条件模板反褶积后的两条DNA单链原料四个脱氧核苷酸能量atp酶螺旋酶、DNA聚合酶等复制模型复制过程(1)解旋:在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开(2)合成子链:将每个母链力模板解开,以四种游离脱氧核苷酸为原料,遵循碱基互补配对原则,在相关酶的作用下合成与母链互补的子链(3)形成子代dna:每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构.从而形成2个与亲代dna完全相同的子代dna分子复制特性半保留复制;边解旋边复制复制结果形成两条完全相同的dna分子复制的意义①遗传信息的传递,使物种保持相对稳定的状态② 基因突变是由于复制错误而发生的,这为生物进化提供了原始的选择材料知识点拨:1.DNA分子复制过程中的定量关系:2、dna分子复制过程中的相关数量关系如果取N个原子中的一个15将N标记的DNA分子(第0代)转移到14在N培养基中培养(复制)几代,结果分析如下:(1)子代dna分子中,含十四n的有2n个,n表示复制代数,只含十四n的有(2N一2)个,做题时应看准是“含”还是“只含”。
(2)无论你复制多少次,包括15总有两个N的DNA分子,占总数的2/2n。
(3)子代dna分子的总链数为2n×2=2n+1条。
含十五n的链始终是2条,占总数比例为2/2n+l=1/2N。
做题时,应看准是“dna分子数”还是“链数”。
(4)如果一个母体DNA分子含有M个脱氧核苷酸,则在n次复制×(2)后需要消耗游离脱氧核苷酸Mn一(一)。
如果进行第n代复制,消耗的游离脱氧核苷酸数量为m×2n-1。
知识拓展:1.在DNA复制过程中,DNA分子独特的双螺旋结构提供了精确的模板,通过碱基互补配对确保了精确的复制。
2、复制过程中,脱氧核苷酸序列具有相对的稳定性,但也可能发生差错即发生碱基对的增添、缺失或改变――基因突变。
高一生物必修一dna所有知识点DNA(脱氧核糖核酸)是构成生物遗传信息的分子,它是生命的基础之一。
研究DNA的结构和功能已经成为生物学的重要分支之一。
在高中生物必修一中,我们将学习DNA的所有知识点,包括DNA的组成结构、复制过程、基因表达以及基因突变等内容。
DNA的组成结构是我们理解DNA的第一步。
每个DNA分子包含两条互补的链,这个结构被称为双螺旋结构。
DNA的主要组成部分是核苷酸,它由一个五碳糖(脱氧核糖)、一个磷酸基团和一个氮碱基组成。
氮碱基包括腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。
这些碱基以特定的配对方式连接在一起,A和T之间有两个氢键连接,G和C之间有三个氢键连接。
这种配对方式使得DNA具有特异性。
DNA的复制过程是DNA分子在细胞分裂时进行的一个重要过程。
复制过程的第一步是DNA双链的解旋,这由一种叫做DNA解旋酶的酶催化完成。
解旋后,DNA聚合酶会识别模板链,从5'到3'方向合成新的互补链。
新合成的链被称为新链,原有的链被称为旧链。
DNA复制是一个半保留复制过程,意味着每个新DNA分子包含一个旧链和一个新链。
DNA的复制在生物体中具有重要的生物学意义。
细胞通过复制DNA来增加其遗传物质,以便分裂出两个完全相同的细胞。
同时,复制过程中的错误会导致突变的产生,这是生物进化和遗传多样性的基础。
DNA的基因表达是指DNA中的遗传信息被转录成RNA,并最终翻译成蛋白质的过程。
转录是DNA的一部分被复制成RNA的过程。
这一过程由RNA聚合酶催化完成,RNA聚合酶沿着DNA模板链合成新的RNA链。
翻译是指RNA的信息被转化为蛋白质的过程,这需要核糖体、tRNA和氨基酸的参与。
通过基因表达,DNA中的遗传信息被转化为生物体的各种功能。
基因突变是DNA序列的改变。
它可以是点突变,即一个碱基被替换为另一个碱基,也可以是插入、删除或重复某些碱基。
基因突变是生物多样性的一个重要来源,它产生了各种不同的表型。
高中生物DNA与RNA知识点总结在高中生物的学习中,DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)是非常重要的知识点。
理解它们的结构、功能以及相互关系,对于深入掌握生物遗传和生命活动的规律具有关键意义。
一、DNA 的结构与特点1、化学组成DNA 由脱氧核苷酸组成。
每个脱氧核苷酸包含一个脱氧核糖、一个磷酸基团和一个含氮碱基。
含氮碱基有腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)四种。
2、双螺旋结构DNA 是双螺旋结构,两条链反向平行。
两条链通过碱基之间的氢键连接,A 与 T 配对,G 与 C 配对,这种碱基互补配对原则保证了遗传信息的准确传递。
3、稳定性DNA 的双螺旋结构和碱基互补配对原则使得它具有较高的稳定性。
这对于遗传信息的长期保存至关重要。
二、RNA 的结构与种类1、化学组成RNA 由核糖核苷酸组成,包含核糖、磷酸基团和含氮碱基。
含氮碱基有腺嘌呤(A)、尿嘧啶(U)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)。
2、种类(1)信使 RNA(mRNA):它携带遗传信息,从细胞核内的 DNA 转录而来,然后进入细胞质,指导蛋白质的合成。
(2)转运 RNA(tRNA):呈三叶草形状,一端携带特定的氨基酸,另一端的反密码子能与 mRNA 上的密码子互补配对,在蛋白质合成中起着运输氨基酸的作用。
(3)核糖体 RNA(rRNA):它是核糖体的组成成分之一,参与蛋白质的合成。
三、DNA 的复制1、概念DNA 的复制是以亲代 DNA 为模板合成子代 DNA 的过程。
2、过程(1)解旋:在解旋酶的作用下,DNA 双螺旋的两条链解开。
(2)合成子链:以解开的每一段母链为模板,按照碱基互补配对原则,在 DNA 聚合酶的作用下,合成与母链互补的子链。
(3)形成子代 DNA:每条新链与对应的母链盘绕成双螺旋结构,形成两个子代 DNA 分子。
(1)半保留复制:新合成的每个 DNA 分子中,都保留了原来DNA 分子中的一条链。
(2)边解旋边复制:提高了复制的效率。
高中生物DNA的复制知识点(一)DNA是主要的遗传物质一、核酸(DNA、RNA)是遗传物质的实验证据实验一:肺炎双球菌的转化实验(一)体内转化:格里菲思细菌转化实验1、实验结论:加热杀死的S型细菌体内有“转化因子”,促使R型菌转化为S 型菌。
2、R型菌转化为S型菌的实质:S型菌的DNA整合到了R型菌的DNA中,从变异类型看属于基因重组。
(二)体外转化:艾弗里DNA转化实验1、实验设计思路:设法将DNA与其他物质分开,单独地、直接地研究它们各自的功能。
2、实验处理方式:直接分离。
3、实验结论:S型细菌的DNA是“转化因子”,即DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
实验二:噬菌体侵染细菌的实验1、噬菌体(1)结构:DNA(特征元素:P)蛋白质(外壳)(特征元素:S)(2)生活方式:专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。
(3)增殖过程:吸附——注入——合成——组装——释放2、实验过程及结果:(1)标记噬菌体:(2)噬菌体侵染细菌:3、实验处理方式:同位素标记法4、实验结论:(1)噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌细胞中,而蛋白质外壳留在外面。
(2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA来遗传的,证明DNA是遗传物质。
二、DNA是主要的遗传物质(原因:因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。
)(二)DNA分子的结构、DNA分子的复制、基因的本质一、DNA分子的结构1、基本单位:脱氧核苷酸组成:磷酸、脱氧核糖、含氮碱基(A、T、G、C)2、提出者:沃森和克里克3、空间结构:规则的双螺旋结构(物理模型)(1)、构成:两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
(2)、外侧(骨架):脱氧核糖和磷酸交替连接内侧:两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对(3)、碱基互补配对原则:碱基A与T、G与C之间的一一对应关系。
(特别提醒:每个DNA片段中有2个游离的磷酸基团,整个DNA分子中:脱氧核苷酸数=脱氧核糖数=磷酸数=含氮碱基)二、DNA分子的复制1、概念:以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程2、时间:细胞分裂间期3、过程:(1)解旋:DNA分子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。
第3节DNA的复制[学习目标] 1.运用假说—演绎法探究DNA的复制方式,概述DNA通过半保留的方式进行复制。
2.理解DNA的准确复制是遗传信息稳定传递的基础。
一、对DNA复制的推测及DNA半保留复制的实验证据1.对DNA复制的推测(1)半保留复制①提出者:______________。
②观点:DNA复制方式为____________。
③内容:DNA复制时,DNA双螺旋解开,互补的碱基之间的________断裂,解开的两条单链分别作为复制的模板,游离的____________根据____________原则,通过形成________,结合到作为模板的单链上。
④结果:新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的________。
(2)全保留复制:指DNA复制以DNA双链为模板,子代DNA的双链都是________的。
2.DNA半保留复制的实验证据(1)实验方法:____________技术和____________技术。
(2)实验原理:只含15N的DNA密度____,只含14N的DNA密度____,一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度_______________________________________________。
因此,利用______技术可以在试管中区分含有不同N元素的DNA。
(3)探究DNA的复制方式①提出问题:DNA以什么方式复制?②作出假设:DNA以__________________________________________________________方式复制。
③演绎推理(预期实验结果)离心后应出现____条DNA带;a.重带(密度最大):两条链都为______标记的亲代双链DNA。
b.中带(密度居中):一条链为14N标记,另一条链为15N标记的子代双链DNA。
c.轻带(密度最小):两条链都为______标记的子代双链DNA。
④实验验证实验结果条带数量在试管中位置DNA含N情况亲代靠近试管底部15N/15N-DNA 第一代位置居中第二代一条带位置居中,一条带位置靠上⑤实验结论:DNA的复制是以__________的方式进行的。
第2讲 DNA 分子的结构、复制及基因是有遗传效应的DNA 片段知识点一 DNA 分子的结构知识点二 DNA 分子的复制DNA 分子的复制⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎧对DNA 分子复制的推测:沃森和克里克提出了遗传物质自我复制的假说概念:以亲代DNA 分子为模板,按⑧ 原则,合成子代DNA 分子的过程过程:解旋→以母链为模板按⑨ 原则合成与母链互补的子链→ 延伸子链→母链、子链盘绕成○10 发生时期:有丝分裂的⑪ 和⑫ 的间期,随染色体复制而完成的所需条件:模板:⑬ ;原料:⑭ ;能量:A TP ;酶:⑮ 等结果:1个DNA 分子就形成⑯ 完全相同的DNA 分子特点⎩⎪⎨⎪⎧⑰半保留复制:子代DNA =母链+子链准确复制的原因⎩⎪⎨⎪⎧DNA 分子独特的⑱ ,为复制提供了精确的模板⑲ 能够使复制准确无误地进行意义⎩⎪⎨⎪⎧遗传:将遗传信息从亲代传给子代,保持了遗传信息的⑳ 变异:复制出现差错——○21知识点三 基因是有遗传效应的DNA 片段归纳:你是否能用图解的形式表示染色体、DNA、基因、蛋白质及性状的关系?判断正误1.DNA初步水解的产物是4种脱氧核苷酸,彻底水解的产物有磷酸、脱氧核糖和碱基(A、T、G、C 4种)()。
2.(G+C)>(A+T)的DNA分子稳定性低()。
3.T2噬菌体DNA中碱基对的排列顺序是千变万化的()。
4.DNA复制的场所不只是细胞核()。
5.DNA复制过程只发生在细胞分裂间期()。
6.有遗传效应的片段只有DNA片段()。
记忆窍门借图记忆“五四三二一”五:五种元素:C、H、O、N、P四:四种碱基对应四种脱氧核苷酸三:三种物质:○、、▭二:两条脱氧核苷酸长链(碱基对有A与T、G与C两种配对方式)一:一种空间结构:规则的双螺旋结构学习笔记:自我校对:①磷酸②脱氧核糖③脱氧核苷酸④脱氧核苷酸链⑤双螺旋⑥2⑦3⑧碱基互补配对⑨碱基互补配对○10双螺旋结构⑪间期⑫减数第一次分裂前⑬DNA分子的两条链⑭4种游离的脱氧核苷酸⑮解旋酶、DNA聚合酶⑯2个⑰边解旋边复制⑱双螺旋结构⑲碱基互补配对原则⑳连续性○21基因突变○22遗传效应○23多○24遗传信息○25排列顺序○26碱基排列顺序○27特定的排列○28DNA归纳:判断正误:1.√ 2.× 3.× 4.√ 5.×6.×,DNA分子的结构、特性及基因的本质高考地位:5年8考(2011海南卷,2010江苏卷、广东卷……)1.DNA分子结构模式图信息解读(1)每个DNA片段中,游离的磷酸基团有2个。
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。
4、碱基互补配对原则在碱基含量计算中的应用:
①在双链DNA分子中,不互补的两碱基含量之和是相等的,占整个分子碱基总量的50%。
②在双链DNA分子中,一条链中的嘌呤之和与嘧啶之和的比值与其互补链中相应的比值互
为倒数。
③在双链DNA分子中,一条链中的不互补的两碱基含量之和的比值(A+T/G+C)与其在互补链中的比值和在整个分子中的比值都是一样的。
5、DNA的复制:
①时期:有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期。
②场所:主要在细胞核中。
③条件:a、模板:亲代DNA的两条母链;b、原料:四种脱氧核苷酸为;c、能量:(ATP);
d、一系列的酶。
缺少其中任何一种,DNA复制都无法进行。
④过程:a、解旋:首先DNA分子利用细胞提供的能量,在解旋酶的作用下,把两条扭成螺旋的双链解开,这个过程称为解旋;b、合成子链:然后,以解开的每段链(母链)为模板,以周围环境中的脱氧核苷酸为原料,在有关酶的作用下,按照碱基互补配对原则合成与母链互补的子链。
随的解旋过程的进行,新合成的子链不断地延长,同时每条子链与其对应的母链互相盘绕成螺旋结构,c、形成新的DNA分子。
⑤特点:边解旋边复制,半保留复制。
⑥结果:一个DNA分子复制一次形成两个完全相同的DNA分子。
⑦意义:使亲代的遗传信息传给子代,从而使前后代保持了一定的连续性.。
⑧准确复制的原因:DNA之所以能够自我复制,一是因为它具有独特的双螺旋结构,能为复制提供模板;二是因为它的碱基互补配对能力,能够使复制准确无误。
6、DNA复制的计算规律:每次复制的子代DNA中各有一条链是其上一代DNA分子中的,即有一半被保留。
一个DNA分子复制n次则形成2n个DNA,但含有最初母链的DNA分子有2个,可形成2ⅹ2n条脱氧核苷酸链,含有最初脱氧核苷酸链的有2条。
子代DNA和亲代DNA相同,假设x为所求脱氧核苷酸在母链的数量,形成新的DNA所需要游离的脱氧核苷酸数为子代DNA中所求脱氧核苷酸总数2nx减去所求脱氧核苷酸在最初母链的数量x 。
7、核酸种类的判断:首先根据有T无U,来确定该核酸是不是DNA,又由于双链DNA遵循碱基互补配对原则:A=T,G=C,单链DNA不遵循碱基互补配对原则,来确定是双链DNA 还是单链DNA。