DNA分子的结构、复制及基因的本质一轮复习教学案(教师版)

DNA 分子的结构、复制及基因的本质

DNA 分子的结构

知识点1：DNA 分子的化学组成

1、组成元素——C 、Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｐ

2、基本单位：脱氧核苷酸（4种） 基本组成物质—磷酸、脱氧核糖、含氮碱基（A 、G 、C 、T 四种） （许多个脱氧核苷酸通过脱水缩合形成一条长的脱氧核苷酸链） 知识点2：DNA 分子的结构 1、1953年沃森和克里克，规则的双螺旋结构

2、D NA 双螺旋结构的三个主要特点

（1）由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。

（2）磷酸和脱氧核糖交替连接，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。碱基配对方式A-T （两个氢键）,C-G （三个氢键）。思考：(1)每个DNA 片段中，游离的磷酸基团有2个。

(2)○

之间的数量关系1:1:1。 (3)○和之间的化学键为磷酸二酯键，用相关酶处理可切断，用相关酶处理可连接。

（4）碱基对之间的化学键为氢键，可用解旋酶断裂，也可加热断裂。

（5）若碱基对为n ，则氢键数为2n~3n 之间，若已知A 有m 个，则氢键数为3n-m 。

（6）初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖、含氮碱基。

(7)单链中，相连2个碱基之间通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖连接。

知识点3：DNA 分子的特性

1、稳定性：基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接；两条链上的碱基通过氢键连接。

2、多样性：主要表现为构成DNA 分子的四种脱氧核苷酸（碱基）的排列顺序千变万化。

3、特异性：每种DNA 分子都有区别于其他DNA 的特定的碱基对的排列顺序，代表了特定的遗传信息。 知识点4：碱基互补配对原则及相关计算

规律1：互补的两个碱基数量相等，即A ＝T ，C ＝G 。Ａ1=Ｔ2,Ａ2=Ｔ1,Ｃ1=Ｇ2,Ｇ1=Ｃ2

规律2：任意两个不互补的碱基和占总碱基的50%。

规律3：一条链中互补碱基的和等于另一条链中这两种碱基的和。

规律4：若一条链，A 1＋T 1A 1＋T 1＋C 1＋G 1＝n ，则另一条链中A 2＋T 2A 2＋T 2＋C 2＋G 2

＝n ，A ＋T 1＋2A ＋T ＋C ＋G 1＋2＝n 。 规律5：若一条链中A 1＋G 1T 1＋C 1＝K ，则另一条链中A 2＋G 2T 2＋C 2＝1K

。 规律六：若A 1单链＝b%，则A 1双链＝b 2

%。 规律七：若已知A 占双链的比例＝c %，则A 1/单链的比例无法确定，但最大值可求出为2c %，最小值为0。

【典例１】下列对双链DNA 分子的叙述，哪项是不正确的（Ｄ）

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

【典例2】下列有关DNA分子结构的叙述错误的是(Ｂ)

A．DNA分子中含有2个游离的磷酸基团

B．DNA单链上相邻的碱基A与T之间通过氢键连接

C．嘌呤碱基与嘧啶碱基结合才能保证DNA空间结构的稳定

D．DNA分子两条链在方向上表现为反向平行

【典例3】从分子水平上对生物体具有多样性或特异性的分析，正确的是(双选) (ＡＢ) A．碱基对排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性

B．碱基对特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性

C．一个含2 000个碱基的DNA分子，其碱基对可能的排列方式就有42 000种

D．人体内控制β­珠蛋白的基因由1 700个碱基对组成，其碱基对可能的排列方式有41 700种【典例４】甲生物核酸的碱基比例为：嘌呤占46%、嘧啶占54%，乙生物遗传物质的碱基比例为：嘌呤占34%、嘧啶占66%，则以下分别表示甲、乙生物正确的是（Ｄ）

A. 蓝藻、变形虫

B. T2噬菌体、豌豆

C. 硝化细菌、绵羊

D. 肺炎双球菌、烟草花叶病毒

DNA分子的复制

概念以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。

时间

有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。

（注：无丝分裂和细菌的二分裂，在分裂前也要先进行DNA的复制）

DNA复制的场所真核细胞：细胞核(主要)、线粒体、叶绿体原核细胞：拟核（主要）、（质粒）

DNA复制的条件模板亲代DNA的两条链原料4种游离的脱氧核苷酸能量ATP

酶解旋酶、DNA聚合酶等

DNA复制的过程⑴解旋：利用解旋酶酶，解开DNA两条螺旋的双链。

⑵合成子链：以亲代DNA的两条链为模板，4种游离的脱氧核苷酸为原料，在ＤＮＡ聚合酶等催化作用下，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一段子链。

⑶形成两个新的DNA分子：每条新链和对应的母联绕成双螺旋结构。

DNA复制的特点①半保留复制；（子代DNA=母链+子链）

②边解旋边复制（补充：多起点，双向复制）

精确复制的原因（1）DNA的双螺旋结构提供精确模板;

（2）碱基互补配对原则保证了复制的准确进行。

DNA复制的意义（1）遗传信息的传递，使物种保持相对稳定和延续（2）碱基互补配对原则保证了复制的准确进行

提醒：①子代DNA分子中模板链与另一DNA分子中新合成的子链碱基序列完全相同。

②影响细胞呼吸(ATP供给)的所有因素都可能影响DNA复制。

③体外也可进行，即PCR扩增技术，除满足上述条件外，还应注意温度、pH的控制及引物的加入知识点2：DNA复制过程中的计算