高考生物一轮复习课件第17讲DNA的结构与基因的概念

目录CONTENTS第17讲

DNA的结构

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基因的概念和本质【新旧教材对比】增：①DNA的结构模式图中标明了五碳糖的碳原子位数及DNA两条链的方向；②DNA全保留复制的观点。改：①DNA半保留复制的实验证据不再是选学内容；②基因的概念。删：小鼠肥胖与基因相关的实例。

2025届第一轮复习第6单元·遗传的分子基础三.基因的概念

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本质一、DNA双螺旋结构模型的构建二.DNA指纹技术

&DNA分子杂交技术必修二P62[非选择题T1]，48-52;选必三P84-85;P80图3-6“质粒”对应教材新加坡滨海湾双螺旋桥卡延塔“最高最拧巴”的大厦中关村DNA双螺旋结构“生命”雕塑，如今已被看作中关村的标志。—不朽的双螺旋DNA雅典奥运会（2004年）开幕式经典场景种种的螺旋建筑最初的灵感都来自它“DNA的结构”结构功能

在确信DNA是遗传物质之后，人们更迫切的想知道：DNA是怎样储存遗传信息的？又是怎样决定生物性状的？

答案就隐藏在DNA的结构中,彻底弄清DNA的结构成了当时科学研究的热点----DNA双螺旋结构模型一、DNA双螺旋结构模型的构建回顾历史，走进1951年，用心倾听相关科学家在探索DNA双螺旋结构的故事。回味历史，总结出DNA双螺旋结构的发现历程。1953年4月25日，《自然》杂志以一页的篇幅发表他们的论文∶“脱氧核糖核酸的一种结构”。他们提出，DNA由两条链反向环绕而成，两链上相对的碱基有特定匹配∶A对T；C对G；这种配对由氢键介导。

1962年，沃森、克里克和威尔金斯三人因这一研究成果共同获得了诺贝尔生理学或医学奖一.DNA双螺旋结构模型的构建1.基础回顾：DNA中文全称：____________脱氧核糖核酸脱氧核糖核苷酸脱氧核苷酸的种类：3’5’4’2’1’ACGT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DNA结构单位：_____________注：腺苷=腺嘌呤+脱氧核糖模型建构1:

1’2’3’4’含Ｎ碱基脱氧核糖磷酸5’AGCT为什么不画直?思考：脱氧核苷酸是如何链接成为单链的呢？模型建构2:脱氧核苷酸如何形成脱氧核苷酸长链？

脱水缩合OOHHH2O磷酸二酯键3’3’5’5’5'C3'5'T3'A3'5'5'G3'3'，5'-磷酸二酯键ATGC简图5’3'GAGGCCCTATCCTGGAG结构①：DNA是由两条链组成，两条单链按反

向平行方式盘旋成双螺旋结构。2.DNA的结构：链数方向结构反向平行两条脱氧核苷酸链5'3'3'5'OCH2OHH磷酸碱基3′2′HH1′4′5′HH游离的磷酸基团，称作5′－端一个羟基(—OH)，称作3′－端一条：5'→3';

另一条：3'→5'双螺旋结构一.DNA双螺旋结构模型的构建5'3'5'3'磷酸二酯键GAGGCCCTATCCTGGAG外侧内侧脱氧核糖和磷酸交替连接，构成基本骨架碱基对结构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',5'-磷酸二酯键一.DNA双螺旋结构模型的构建2.DNA的结构：一.DNA双螺旋结构模型的构建2.DNA的结构：CTTGACAG碱基对配对规律两条链的碱基通过氢键连接配对氢键结构③：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对：A与T配对；G与C配对，这种碱基之间的一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。碱基互补配对原则：A与T配对；G与C配对ATGC※

思考深一度:1.一个双链DNA片段有几个游离的磷酸基团，位置？2个，分别位于每条链的5′端。RNA分子呢?1个线粒体、拟核处DNA、质粒，有___个游离磷酸基团。

（DNA为裸露的环状形式）02.双链DNA中碱基之间是如何连接的？

一条链上的碱基之间又是如何连接的？通过氢键连成碱基对通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连的。3.DNA初步水解产物和彻底水解产物分别是什么？初步水解的产物是4种脱氧核苷酸，彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。磷酸二酯键氢键解旋酶限制性内切核酸酶DNA连接酶DNA聚合酶但不同！！RNA聚合酶、高温、自动连接，不需要酶DNA酶逆转录酶RNA聚合酶5’5’3’3’腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胸腺嘧啶（T）胞嘧啶（C）氢键越多，结构越稳定，即含G、C比例越大，结构越稳定，更耐高温。DNA变性：碱基对的氢键断裂，双链变成单链解旋酶、RNA聚合酶、90-95℃热变性DNA经缓慢冷却后即可复性，此过程称"退火"55-60℃※

思考深一度:氢键单链中相邻碱基：互补链中相邻碱基:数量关系①每个DNA的片段中,游离的磷酸基团有2个。②A-T间有2个氢键,G-C间有3个氢键。氢键越多，结合力越强。——G和C的含量越多，DNA的结构就越稳定。③脱氧核糖数=磷酸数=含氮碱基数位置关系通过脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖连接通过氢键相连总结：DNA双螺旋结构5'3'5'3'GAAACCGAGTTTCGGTC脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖二、DNA的结构特性：

1、稳定性①两条链反向平行盘旋成规则的双螺旋结构②外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接成基本骨架③内侧：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基

对，遵循碱基互补配对原则。CTTGACAG每个DNA分子中碱基对的特定排列顺序，构成了DNA分子的特异性。CTTGACAG

2、特异性二、DNA的结构特性：

二.DNA的结构特性：

3.多样性

A

T

T

A

G

C

C

G5′端3′端3′端5′端脱氧核苷酸数量不同，碱基的排列顺序千变万化。或4种脱氧核苷酸的排列顺序或碱基（对）的排列顺序（储存大量的遗传信息）（课本P59）A与a基因不同的根本原因是什么？在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对，请计算DNA分子有多少种？44000种类数目ATCATTGATCGAATGGCCGGn个碱基对四种脱氧核苷酸：ATCG4n探究：假设一个DNA分子中有n个碱基对，

请计算可能的碱基排序多少种？DNA的基本骨架：磷酸和脱氧核糖交替磷脂双分子层生物大分子的基本骨架：细胞骨架：蛋白质纤维生物膜的基本骨架:碳链涉及到的基本骨架或基本支架有哪些？三、DNA指纹技术与DNA分子杂交技术（请查阅必修二P52）

人的遗传信息主要分布于染色体的DNA中。两个随机个体具有相同DNA序列的可能性微乎其微，因此，DNA可以像指纹一样用来识别身份，这种方法就是DNA指纹技术。

应用DNA指纹技术时，首先需要用合适的酶将待检测的样品DNA切成片段，然后用电泳的方法将这些片段按大小分开，再经过一系列步骤，最后形成DNA指纹图。1.利用指纹技术进行DNA指纹鉴定的原理是：

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DNA分子的特异性2.请从上图的DNA指纹图中判断出怀疑对象中

号是犯罪嫌疑人，原因是：

.11号DNA指纹图与受害者体内分离的精液样品的DNA指纹图相同链接选必三P843.DNA指纹技术还有哪些应用？亲子鉴定、遗骸鉴定、确定物种间亲缘关系、基因定位等。DNA分子杂交技术与基因诊断DNA分子杂交（碱基互补配对原则）已知DNA分子作探针基因诊断：

用放射性同位素（如32P）、荧光分子等标记的DNA分子做探针，利用DNA分子杂交原理，鉴定被检测标本上的遗传信息，从而达到检测疾病的目的。原理：请查阅必修二P62[复习与提高]-DNA分子杂交技术怎么检测？待测DNA分子“DNA分子杂交技术”与亲缘关系判断若让c’链和b’链分别和a链混合，能配对的碱基间形成氢键，不能配对的碱基间形成环状结构。可推测：与甲亲缘关系更近的生物是________211117丙四、与DNA的结构相关的计算A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链双链DNA：A1=T2、G1=C2、A=T、G=C互补的两个碱基相等嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数；A+G=T+C=A+C=T+G=50%非互补碱基之和相等且各占总碱基数的50％两不互补碱基和之比在DNA的两条单链中互为倒数，在整个分子中此比为1四、与DNA的结构相关的计算练1：⑴据DNA的结构特点，DNA中的碱基数量之间有哪些是相等的呢？A=TG=C嘌呤=嘧啶

（2）从某生物组织提取DNA进行分析,鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%,又知该DNA的一条链(H链)中,腺嘌呤占该链全部碱基的28%,问与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的

。ATGCTACG10010046%×100=28个H28%？28个×200=92个100-28-46=26÷100=26%26%46【方法规律】三步解决DNA分子中有关碱基比例计算第一步：找准题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例，还是占DNA分子一条链上碱基的比例。第二步：画出一个DNA分子模式图，并在图中标出已知的和所求的碱基。第三步：根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。两个易错点：(1)看清单双链：所求的碱基占单链中的比例还是双链中的比例。(2)看清“个”或“对”：练2：某双链DNA分子中A＋T占整个DNA分子碱基总数的38%，其中一条a链上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链b上的G占该链碱基总数的比例是(

)A．41%B．38%C．28%D．21%AATGCTACG10010038%×200=76个a×100=21个21%？21100-21-38=41个÷100=41%38个四、与DNA的结构相关的计算练3：某双链DNA分子中，A与T之和占整个DNA碱基总数的54%，其中一条链上G占该链碱基总数的22%。求另一条链上G占其所在链碱基总数的百分含量。解析一：设DNA分子碱基总数为100.已知：A+T=54，则G+C=46所以，G1+C1=G2+C2=23已知：G1=×100×22%=1112所以,C2=G1=11则:G2=23–11=12G2A2+T2+G2+C2=1212×100=24%解析二:已知

A+T总=54%,则=46%G+C总所以G1+C11/2总=46%.已知1/2总G1=22%所以1/2总C1=46%–22%=24%因为G2=C1所以1/2总G2=24%24%四、与DNA的结构相关的计算五、基因的概念与本质：1.基因的概念：有遗传效应的核酸片段

DNA片段①DNA病毒、细胞的基因、噬菌体的基因：有遗传效应的

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