DNA的分子结构和复制

会计学1DNA的分子结构和复制ACT腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸

胸腺嘧啶脱氧核苷酸G脱氧核苷酸的种类第1页/共42页2．DNA的双螺旋结构(1)两条脱氧核苷酸链反向平行盘旋而成。(2)外侧：___________和______交替连接，构成基本骨架。(3)内侧：碱基按A—T、G—C的碱基互补配对原则通过_____连接，形成碱基对。脱氧核糖磷酸氢键第2页/共42页……ACTTGA第3页/共42页

DNA模型建构外侧:磷酸+五碳糖（基本骨架）内侧:千变万化:4n（n表示碱基的对数）+第4页/共42页思考感悟

DNA的稳定性与DNA分子中碱基对的种类有关吗？

【提示】有关。碱基A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键。含氢键越多，结构越稳定，即含G—C比例越大，结构越稳定。第5页/共42页二、DNA分子的复制1．概念：以亲代DNA分子为模板，合成子代DNA分子的过程。2．时间：有丝分裂_____和减数_________________________。3．条件(1)模板：两条母链。(2)原料：细胞核中游离的四种脱氧核苷酸。(3)能量：______。(4)酶：解旋酶、________酶。间期第一次分裂之前的间期ATP聚合第6页/共42页解旋酶（作用于氢键）解旋：模板复制:以母链为模板进行碱基配对(聚合酶）母链（旧链）子链（新链）复制后的DNA:同时进行组成半保留复制第7页/共42页第8页/共42页亲代(第一代)第二代第三代第四代第9页/共42页4．过程解旋，在______的作用下，把两条螺旋的双链解开；以解开的______为模板，按碱基互补配对原则，合成_______；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。5．特点：边解旋边复制，________复制。6．结果：一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子。7．意义：使_________从亲代传递给子代，保持了_________的连续性。解旋酶母链子链半保留遗传信息遗传信息第10页/共42页三、基因是有遗传效应的DNA片段1．基因与DNA的关系(1)基因是有___________的DNA片段。遗传效应(2)每个DNA分子含有___个基因。(3)DNA分子中存在不是基因的片段。多第11页/共42页2．DNA片段中的遗传信息

(1)DNA分子能够储存足够量的__________。

(2)遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。（碱基对、脱氧核苷酸的排列顺序）

(3)DNA分子多样性源于_______________的多样性。

(4)DNA分子的特异性源于每个DNA分子的碱基的____________顺序。遗传信息碱基对排列顺序特定的排列3．基因与性状的关系基因是控制生物性状的结构单位和功能单位。第12页/共42页高频考点突破考点一DNA分子的结构第13页/共42页(3)DNA分子的组成层次(4)平面结构——两条脱氧核苷酸长链反向平行第14页/共42页(5)DNA双螺旋结构

①DNA分子是由两条脱氧核苷酸长链，按反向平行(指一条链的起点为磷酸，另一条链的起点为脱氧核糖)方式盘绕成双螺旋结构。

②基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接而成。

③中间的碱基严格按碱基互补配对原则(A与T配对，G与C配对)形成碱基对。

④DNA分子中，脱氧核苷酸数∶脱氧核糖数∶磷酸数∶含氮碱基数＝1∶1∶1∶1。第15页/共42页第16页/共42页

即时应用(随学随练，轻松夺冠)1．(2011年山东青岛高三摸底)下列有关DNA结构的叙述，不正确的是(

)A．DNA分子中的五碳糖是脱氧核糖B．双链DNA中A/T等于C/GC．单链DNA中A与T的数量相同D．双链DNA中，由一条链的序列可推出另一条链的序列C第17页/共42页考点二碱基互补配对原则及DNA复制的有关计算1．碱基互补配对原则及相关推论(1)原则：A—T，G—C，图示为：第18页/共42页(2)推论

①腺嘌呤与胸腺嘧啶相等，鸟嘌呤与胞嘧啶相等，即A＝T，G＝C。

②嘌呤总数与嘧啶总数相等，即A＋G＝T＋C。

双链中，不配对的两种碱基之和的比值为1第19页/共42页

③在双链DNA分子中，配对的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A1＋T1＝n%，因为A1＝T2，A2＝T1，则：A1＋T1＝A2＋T2＝n%。

配对的两碱基之和在单、双链中所占的比例相等第20页/共42页DNA两互补链中，不配对的两碱基之和的比值乘积为1（互为倒数）第21页/共42页

整个双链DNA分子中，某种碱基所占百分比等于每条链中的平均值5、在一个双链DNA分子中，某碱基占碱基总量的百分数等于每条链中的平均值第22页/共42页

4、整个双链DNA分子中，某种碱基所占百分比等于每条链中的平均值

1、双链中，不配对的两种碱基之和的比值为1

3、配对的两碱基之和在单、双链中所占的比例相等

2、DNA两互补链中，不配对的两碱基之和的比值乘积为1（互为倒数）第23页/共42页第24页/共42页(3)复制n次所需的脱氧核苷酸数＝a×(2n－1)，（a：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：复制次数。）

（4）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。第25页/共42页即时应用(随学随练，轻松夺冠)2．(2011年河南郑州模拟)用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个。该DNA分子在14N的培养基中连续复制4次，其结果可能是(

)A．含有14N的DNA占7/8B．复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个C．含有15N的DNA占1/16D．子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是2∶3B第26页/共42页实验专题探究有关DNA复制方式的实验探究关于DNA复制方式的探究，充分体现了假说—演绎法，即在克里克假说的基础上，通过演绎推理，最终通过实验得以验证。1．实验材料：大肠杆菌。2．实验方法：放射性同位素标记技术和离心技术。3．实验假设：DNA以半保留的方式复制。4．实验过程：(见图)第27页/共42页(1)大肠杆菌在含15N标记的NH4Cl培养基中繁殖几代，使DNA双链充分标记15N。

(2)将含15N的大肠杆菌转移到14N标记的普通培养基中培养。

(3)在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA(间隔的时间为大肠杆菌繁殖一代所需时间)。

(4)将提取DNA进行离心，记录离心后试管中DNA位置。第28页/共42页5．实验预期：离心后应出现3条DNA带。(见图)(1)重带(密度最大)：15N标记的亲代双链DNA(15N/15N)(2)中带(密度居中)：一条链为15，另一条链为14N标记的子代双链DNA(15N/14N)(3)轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链DNA(14N/14N)。第29页/共42页6．实验结果：与预期的相符。(见图)(1)立即取出提取DNA→离心→全部重带(15N/15N)。(2)繁殖一代后取出提取DNA→离心→全部杂交带(14N/15N)。(3)繁殖两代后取出提取DNA→离心→1/2轻带、1/2中带。实验结论：DNA的复制是以半保留方式进行的。第30页/共42页实战演练(专项提能，小试牛刀)

含有32P或31P的磷酸，两者的化学性质几乎相同，都可以参与DNA分子的组成，但32P比31P质量大。现将某哺乳动物的细胞放在含有31P磷酸的培养基中，连续培养数代得到G0代细胞。然后将G0代细胞移至含有32P磷酸的培养基中培养，经过第1、2次细胞分裂后，分别得到G1、G2代细胞。再从G0、G1、G2代细胞中取出DNA，经密度梯度离心后得到的结果如下图。由于DNA分子的质量不同，因此在离心管内的分布不同。若①、②、③分别表示轻、中、重三种DNA分子的位置，请回答：第31页/共42页(1)G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的：G0________、G1________、G2________。(2)G2代在①、②、③三条带中DNA分子数的比例是________。(3)图中①、②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是：条带①________、条带②________。(4)该G0代细胞如果连续分裂4次，形成的子细胞中，含31P与32P的DNA分子数比例为________。BAD0:1:131P31P和32P1:8第32页/共42页命题视角剖析视角1紧扣教材重点DNA分子的结构

(1)解旋时，解旋酶作用于氢键处，而氢键形成时不需酶。

(2)每条链上相邻的脱氧核苷酸以磷酸二酯键相连，形成时需DNA连接酶或DNA聚合酶，限制酶则可破坏(或打开)此键。第33页/共42页例1

有关DNA分子结构的叙述，正确的是(多选)(

)A．DNA分子由4种脱氧核苷酸组成B．DNA单链上相邻碱基以氢键连接C．碱基与磷酸基相连接D．磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架AD第34页/共42页互动探究(1)DNA分子中的哪种碱基对的比例越高，DNA分子越稳定？(2)DNA分子彻底水解的产物是什么？【提示】

(1)

(2)脱氧核糖、磷酸、A、G、C、T。第35页/共42页视角2洞察高考热点DNA复制的特点

(2010年高考北京卷)科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。例2第36页/共42页视角2洞察高考热点DNA复制的特点

(2010年高考北京卷)科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。第37页/共42页请分析并回答：(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过________代培养，且培养液中的________是唯一氮源。(2)综合分析本实验的DNA离心结果，第________组结果对得到结论起到了关键作用，但需把它与第________组和第________组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是__________________。多代15N/15NH4Cl312半保留复制第38页/共42页(3)分析讨论：

①若子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“