20+DNA分子的结构_复制及基因的本质

了每个DNA分子的特异性 生物的特异性｡ 遗传信息的特异性
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特别提醒:(1)DNA分子结构具有相对的稳定性是DNA作为遗
传物质的基本条件之一,但其稳定性的原因并不是脱氧核糖与 磷酸的交替连接｡ (2)碱基对的排列顺序代表了遗传信息,因此DNA具有储存遗 AT . 传信息的功能,而且信息量极大 ｡ GC (3)决定DNA分子特异性的是 (4)DNA分子的多样性和特异性从分子水平上解释了生物体 具有多样性和特异性的原因｡
发生碱基对的增添､缺失或改变——基因突
变｡这种稳定性与可变性的统一,是生物遗传
和变异的物质基础和根本原因｡
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【例析3】 如图DNA的复制图解,请据图回答 下列问题:
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有丝分裂间期和减数第一次分裂间
解旋
Ⅱ､Ⅲ (1)DNA复制发生在________________________________ 期｡ 碱基互补配对 (2)②过程称为________ ｡
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【互动探究2-2】 下列对双链DNA分子的叙 述,哪项是不正确的( ) A.若一条链G的数目为C的2倍,则另一条链G 的数目为C的0.5倍
B.若一条链A和T的数目相等,则另一条链A和
T的数目也相等
C.若一条链的A:T:G:C=1:2:3:4,则另一条链相
应碱基比为2:1:4:3
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嘌呤,与C配对)｡现有一DNA片段为 代DNA片段之一为( ) 经亚硝酸盐作 用后,若链①中的A､C发生脱氨基作用,经过两轮复制后其子
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[解析] 根据题意可知,在整个过程中DNA复制 了两次,一共得到四个DNA分子,由于只有① 链发生改变,因此以②链为模板复制出的两 个DNA分子结构并没有发生任何变化,而① 链根据题意变成了—IGTUG—,因此以①链为 模板复制的DNA链碱基序列为—CCAAC—｡ [答案] C
复制除模板､原料､能量､酶外,还需相对稳定的
细胞内部条件以保证酶的活性,如:一定的温
度､pH等｡
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2.DNA分子复制过程中的数量关系
(1)一条双链DNA分子,复制n次,形成的子代DNA分子中,含亲 代DNA母链的有两个DNA分子,占子代DNA总数的2/2n;亲代 1 . n DNA分子母链两条 ,占子代DNA中脱氧核苷酸链总数的 2 2/2n+1=
能量:[14]ATP｡
酶:解旋酶､聚合酶等｡
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5.复制过程 (1)解旋:在[15]解旋酶的作用下,把两条螺旋的
双链解开;
(2)以解开的母链为模板,按碱基互补配对原则,
合成子链;
(3)每一条子链与对应的母链盘旋成双螺旋结
构,形成两个新DNA分子｡
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6.特点:边解旋边复制,半保留复制｡ 7.结果:一个DNA分子形成[16]两个完全相同
中
(3)DNA分子的多样性源于[23]碱基对排列顺
序的多样性
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考点迁移互动 考点1 DNA分子的结构和相关计算规律
1.基本元素组成:C､H､O､N､P 5种元素｡
2.基本组成单位:4种脱氧核苷酸,每个脱氧核苷
酸由3种小分子化合物构成｡
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磷酸用“○”表示,脱氧核糖用“ “ ”表示,三者之间的连接如图 是由碱基种类决定的｡
a为所求的脱氧核苷酸在原来DNA(即作模板
的亲代DNA)分子中的数量,n为复制次数｡第
n次复制时所需含该碱基的脱氧核苷酸为
a×(2n-1)-a×(2n-1-1)=a×2n-1｡
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3.同位素示踪法和离心技术证明DNA的半保 留复制(或DNA分子连续复制的计算规律) 已知某一DNA分子用15N标记(0代),将含有该 标记DNA分子的细胞(或某种细菌)转移到只
”表示,含氮碱基用 ,其差异
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3.由多个脱氧核苷酸分子聚合形成脱氧核苷 酸长链｡ 4.两条长链反向平行盘旋成双螺旋结构｡两条 长链的碱基之间靠氢键连接成碱基对,碱基
对的形成遵循碱基互补配对原则｡
5.平面结构图及空间结构
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特别提醒:①配对的碱基,A与T之间形成2个氢 键,G与C之间形成3个氢键,C—G对所占比例 越大,DNA结构越稳定｡ ②在DNA分子中,多数磷酸连接2个脱氧核糖,
(2)用3H标记的噬菌体n个,侵染大肠杆菌,在普通培养基中培
养一段时间后,统计得知培养基中噬菌体后代共m个,则此时 培养基中含被标记的噬菌体比为2n/m｡
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(3)DNA不论复制多少次,产生的子代DNA分子 中含母链的DNA分子数总是2个,含母链也总 是2条｡ (4)复制所需的脱氧核苷酸数=a×(2n-1),其中的
DNA碱基配对原则
1.碱基互补配对原则及其推论
(1)碱基互补配对原则是指在DNA分子形成碱
基对时,A一定与T配对,G一定与C配对的一
一对应关系｡
(2)推论:
规律一:一个双链DNA分子中,A=T､C=G､
A+G=C+T,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总 25 共 82 页
AT GC A : T 规律三 在DNA双链中一条单链的 GC 补单链的 的值互为倒数关系｡
A.①② B.①③ C.①④ D.②④
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[解析] 从题图中可以判断:①是氨基酸的R基, 也是蛋白质中含有S元素的部位;②则是磷酸 基团,是DNA中含有磷酸的部位｡噬菌体侵染 细菌的实验中,应该用32P标记噬菌体的DNA, 用35S标记噬菌体的蛋白质｡ [答案] A
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考点2
含14N的培养基中培养(进行DNA复制)若干
代后,其DNA分子数､脱氧核苷酸链数及相关
比例如下表:
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特别提醒:(1)复制的“精确性”:DNA分子之 所以能自我复制,取决于DNA的双螺旋结构, 它为复制提供了模板;同时,由于碱基具有互 补配对的特性,因此能确保复制的完成｡ (2)复制“差错”:在复制过程中,脱氧核苷酸序 列具有相对的稳定性,但也可能发生差错即
第20讲
DNA分子的结构､复制及基因的本质
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教材基础回扣 一､DNA分子的结构
沃森和克里克于1953年提出DNA的[1]双螺旋
结构模型｡
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1.化学结构 (1)基本组成单位:[2]脱氧核苷酸｡
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思考1.DNA初步水解和彻底水解的产物各是 什么? 提示:初级水解产物是四种脱氧核苷酸､彻底水 解产物有磷酸､脱氧核糖和碱基(A､T､G､C 4
(3)指出③中的子链是________｡ 半保留复制 (4)③过程必须遵循 ________________原则｡
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(5)DNA分子中碱基对(脱氧核糖核苷酸)排列 顺序代表的是遗传信息,若一DNA分子由n个 碱基对构成,则可代表的遗传信息有4n种 (注:n是碱基对的数量)｡
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【例析2-1】 亚硝酸盐可使DNA的某些碱基脱去氨基,碱基脱
氨基后的变化如下:C转变为U(U与A配对),A转变为I(I为次黄
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[方法技巧] 画图时体现DNA两条链的反向平 行的关键是五碳糖的方向相反,还要注意碱 基对之间的氢键数及磷酸､脱氧核糖､碱基 三者之间的连接部位｡
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【互动探究1】 赫尔希和蔡斯分别用35S和32P 标记T2噬菌体的蛋白质和DNA组分,下列被 标记的部位组合正确的是( )
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【互动探究2-1】 如果一个双链DNA中鸟嘌 呤占整个DNA碱基的27%,并测得该DNA一 条链上的腺嘌呤占该链的28%,那么另一条 链上的腺嘌呤占整个DNA分子碱基的比例 是( ) A.9% B.18%
C.27%
D.28%
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[解析] 由于双链DNA分子中A=T､G=C,又G为 27%,所以整个DNA中A为23%,而其中一条 链上的A是28%,双链DNA分子中某一碱基 所占的比例等于该碱基在每一单链中所占 比例之和的一半,可知A%=1/2(A1%+A2%),则 另一条链上的A占该链比例为18%,因而占整 个DNA分子碱基的比例为9%｡ [答案] A
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二､DNA的复制 1.实验证据
材料:大肠杆菌｡
方法:[11]同位素标记法､离心技术｡
结论:DNA的复制是以[12]半保留方式进行的｡
2.概念:以亲代DNA分子为模板,合成子代DNA 分子的过程｡
共 82 页 3.时间:有丝分裂间期和减数第一次分裂的间 8
4.条件 模板:两条母链｡
原料:细胞中游离的[13]四种脱氧核苷酸｡
种)｡
(2)种类:[3]4种｡
(3)连结方式:通过[4]聚合方式连接成脱氧核苷
酸链｡
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2.空间结构 (1)两条脱氧核苷酸长链[5]反向平行盘旋而成
｡
(2)外侧的基本骨架由[6]脱氧核糖和磷酸交替
连接而成,[7]碱基排列于内侧｡
(3)两条长链上的碱基通过氢键按[8]碱基互补
配对原则形成碱基对(A-T,G-C)｡
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3.结构特点 稳定性:脱氧核糖和磷酸交替排列的顺序稳定
不变,两条链间碱基互补配对的方式不变｡
多样性:[9]碱基对的排列顺序是千变万化的｡
特异性:每个DNA都有特定的[10]碱基对排列
顺序｡
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思考2.同一生物不同细胞中,DNA的结构和 DNA分子数目相同吗? 提示:结构相同,细胞核中DNA数目相同,细胞 质中DNA数目不相同｡