DNA分子的结构、复制和基因2011.9.29
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专题21 DNA分子的结构、复制与基因的本质一、DNA的结构及基因的本质1.DNA结构模型构建的主要探索成果(连线)2.图解DNA双螺旋结构(1)DNA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。
(2)DNA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规律:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对,G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)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.DNA结构特点4.(1)基因通常是有遗传效应的DNA片段;在某些RNA病毒体内,基因是一段遗传效应的RNA片段。
(2)染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系二、DNA的复制1.DNA复制方式的假说假说一——半保留复制(1)提出者:沃森和克里克。
(2)内容:半保留复制。
DNA复制时,DNA双螺旋解开,互补的碱基之间的氢键断裂,解开的两条单链分别作为复制的模板,游离的脱氧核苷酸根据碱基互补配对原则,通过形成氢键,结合到作为模板的单链上。
假说二——全保留复制全保留复制是指DNA复制以DNA双链为模板,子代DNA的双链都是新合成的。
2.证明DNA半保留复制的实验3.DNA复制的过程一、单选题1.微卫星DNA(STR)是真核细胞基因组中含有高度重复序列的DNA.富含A—T碱基对,不同个体的STR具有明显的差异。
下列有关STR的说法错误的是()A.不同生物STR序列不同体现了DNA具有多样性B.STR序列彻底水解产物是磷酸核糖和四种碱基C.相对于其他DNA序列,STR序列结构的稳定性可能较差D.STR序列可作为遗传标记基因用于个体鉴定【答案】B【分析】DNA 分子的稳定性,主要表现在DNA 分子具有独特的双螺旋结构;DNA 分子的多样性主要表现为构成DNA 分子的四种脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序;特异性主要表现为每个DNA 分子都有特定的碱基序列。
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2、3、4节DNA分子的结构DNA分子的复制基因是有遗传效应的DNA片段【高考目标导航】1、DNA分子结构的主要特点2、基因的概念3、DNA分子的复制【基础知识梳理】一、DNA分子的结构及特点1、结构(1)元素组成:C、H、O、N、P(不含S)(2)基本单位:脱氧核苷酸.如图所示:表示含氮碱基.构成DNA分子的含氮碱基共有4种,即A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)。
脱氧核糖的结构简式如右图:在脱氧核苷酸分子中,特别要注意三个小分子之间的连接,其中,脱氧核糖的l号碳原子与含氮碱基相连,5号碳原子与磷酸分了相连。
(3)一条脱氧核苷酸单链中,相邻脱氧核苷酸之间的连接如图所示。
一分子脱氧核苷酸中脱氧核糖的3号碳原子与另一分子脱氧核苷酸中的磷酸通过形成新的化学键(磷酸二酯键)相连接。
(4)两条单链之间形成的碱基对表示如下①碱基之间的配对方式有两种,即上图所示的A一定与T配对,G一定与C配对。
③配对的碱基之间以氢键相连,A与T之间形成两条氢键.G与C之间形成三条氢键。
③配对的两个脱氧核苷酸方向相反,尤其要注意脱氧核糖的位置。
2、特点(1)两条链反向平行盘旋成双螺旋结构。
(2)外侧基本骨架为脱氧核糖与磷酸交替连接,内侧排列碱基对。
由该原则知:A=T,C=G因此:A+G=T+C=A+C=T+G=50%(3)内侧碱基对按碱基互补配对原则通过氢键相连。
二、DNA分子的复制1、推测:沃森和克里克提出半保留复制过程2、证明:放射性同位素15N示踪大肠杆菌实验3、概念:以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
4、时期:有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期5、过程:(1)解旋:亲代DNA在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开,形成两条单链(母链)。
解旋是使两条链之间的氢键断裂,需A TP提供能量。
(2)子链合成:以解开的两条母链为模板,以周围环境中游离的脱氧核苷酸为原料各自合成与母链互补的一条子链。
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。