DNA的分子結(jié)構(gòu)和特點遺傳信息的傳遞

1、本講目錄回歸教材回歸教材夯實基礎(chǔ)夯實基礎(chǔ)知能演練知能演練強(qiáng)化闖關(guān)強(qiáng)化闖關(guān)高頻考點高頻考點深度剖析深度剖析易錯辨析易錯辨析技法提升技法提升回歸教材回歸教材 夯實基礎(chǔ)夯實基礎(chǔ) 一、DNA的分子結(jié)構(gòu) 1DNA分子的基本單位：_。 2脫氧核苷酸的分子組成：一分子脫氧核苷酸由一分子磷酸、一分子_、一分子含氮堿基組成。 3含氮堿基的種類：有4種，分別是_ (A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、_ (T)。 二、DNA分子的結(jié)構(gòu)特點 1DNA分子的立體結(jié)構(gòu)：分子的立體結(jié)構(gòu)：_結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。脫氧核苷酸脫氧核糖腺嘌呤胸腺嘧啶規(guī)則的雙螺旋規(guī)則的雙螺旋 2主要特點 (1)DNA分子由兩條鏈組成，并按_平行方式盤旋成雙螺

2、旋結(jié)構(gòu)，每條鏈上_和磷酸基團(tuán)交替連接,排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基排列在內(nèi)側(cè)。 (2)兩條鏈上的堿基通過_連接形成堿基對，堿基之間連接符合_原則。 (3)DNA中堿基含量符合卡伽夫法則,即_T,G_. 三、DNA的復(fù)制 1概念：是指產(chǎn)生兩個跟_完全相同的新DNA分子的過程。 2發(fā)生時期：發(fā)生時期：有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期.反向脫氧核糖氫鍵堿基互補(bǔ)配對AC親代DNA 3過程 (1)解旋：需要細(xì)胞提供能量，在解旋酶的作用下，兩條螺旋的雙鏈解開。 (2)合成子鏈：以母鏈為模板，在_等酶的作用下，以游離的4種_為原料，按照堿基互補(bǔ)配對原則，相鄰核苷酸的

3、脫氧核糖和磷酸基團(tuán)間形成_。從而合成與母鏈互補(bǔ)的子鏈。 (3)形成子代DNA分子：延伸子鏈，母子鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。 4特點：邊解旋邊復(fù)制和半保留復(fù)制。 5條件條件DNA聚合酶脫氧核苷酸磷酸二酯鍵 6.意義：意義：使親代的遺傳信息傳遞給子代，從而保持了前后代遺傳信息的使親代的遺傳信息傳遞給子代，從而保持了前后代遺傳信息的_。模板模板親代親代DNA分子的兩條鏈分子的兩條鏈原料原料4種游離的脫氧核苷酸種游離的脫氧核苷酸能量能量ATP酶酶解旋酶和解旋酶和DNA聚合酶等聚合酶等連續(xù)性連續(xù)性 想一想 DNA分子復(fù)制還可以發(fā)生在什么場所？若復(fù)制出現(xiàn)差錯,會出現(xiàn)什么結(jié)果？ 【提示提示】 還可以發(fā)生在線粒體、

4、葉綠體?；蛲蛔儭＿€可以發(fā)生在線粒體、葉綠體?；蛲蛔?。高頻考點高頻考點 深度剖析深度剖析考點一 DNA的分子結(jié)構(gòu)的分子結(jié)構(gòu) 1DNA的分子組成的分子組成 2DNA的分子結(jié)構(gòu)的分子結(jié)構(gòu)分類分類主鏈主鏈側(cè)鏈側(cè)鏈構(gòu)成方構(gòu)成方式式磷酸和脫氧核糖交替連磷酸和脫氧核糖交替連接，兩條主鏈呈反向平接，兩條主鏈呈反向平行，有規(guī)則地盤旋成雙行，有規(guī)則地盤旋成雙螺旋螺旋主鏈上對應(yīng)堿基以氫鍵主鏈上對應(yīng)堿基以氫鍵連接成對，對應(yīng)堿基之連接成對，對應(yīng)堿基之間互補(bǔ)間互補(bǔ)(AT，GC)配對，堿基平面之間平配對，堿基平面之間平行行排列位排列位置置雙螺旋結(jié)構(gòu)外側(cè)雙螺旋結(jié)構(gòu)外側(cè)雙螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)雙螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)動態(tài)變動態(tài)變化化相對穩(wěn)定相

5、對穩(wěn)定堿基比率和堿堿基比率和堿基序列可變基序列可變分類分類主鏈主鏈側(cè)鏈側(cè)鏈模型模型圖解圖解 3.DNA分子的結(jié)構(gòu)特性 (1)穩(wěn)定性：DNA中脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變；兩條鏈間堿基互補(bǔ)配對的方式不變。 (2)多樣性：DNA分子中堿基對排列順序多種多樣。 (3)特異性：每種DNA有別于其他DNA的特定的堿基排列順序。 如圖表示某生物的DNA分子結(jié)構(gòu)的 片段，下列敘述正確的是() A雙螺旋結(jié)構(gòu)以及堿基間的氫鍵使DNA分 子具有較強(qiáng)的特異性 BDNA的一條單鏈上相鄰堿基之間以氫鍵 連接 C若左鏈中的G發(fā)生突變，不一定引起該生物性狀的改變 D對于任意雙鏈對于任意雙鏈DNA而言，而言，(AC)/(

6、TG)K在每條鏈都成立在每條鏈都成立 【解析】DNA分子堿基的特定排列順序，構(gòu)成了DNA分子的特異性，雙螺旋結(jié)構(gòu)以及堿基間的氫鍵不具有特異性，A選項錯誤。DNA的一條單鏈上相鄰堿基之間以脫氧核糖磷酸脫氧核糖連接，B選項錯誤。若左鏈中的G發(fā)生突變，但改變的不一定是編碼區(qū)，不參與轉(zhuǎn)錄、翻譯蛋白質(zhì)環(huán)節(jié)，加上密碼子具有簡并性(每種氨基酸對應(yīng)一種或幾種密碼子)，所以不一定引起該生物性狀的改變，C選項正確。對于任意雙鏈DNA而言，(AT)/(CG)K在每條鏈都成立，D選項錯誤。 【答案答案】C 變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練 如圖為如圖為DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖，對該圖的描述正確的是分子結(jié)構(gòu)示意圖，對該圖的描述正確的是()

7、 A和相間排列，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架 B的名稱是胞嘧啶脫氧核苷酸 C當(dāng)DNA復(fù)制時，的形成需要連接酶 DDNA分子中特定的脫氧核苷酸序列代表了遺傳信息 解析：選解析：選D。和和相間排列，構(gòu)成了相間排列，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架；分子的基本骨架；的結(jié)構(gòu)并不是的結(jié)構(gòu)并不是胞嘧啶脫氧核苷酸，胞嘧啶脫氧核苷酸，是屬于上一個脫氧核苷酸的磷酸，由是屬于上一個脫氧核苷酸的磷酸，由和和及下面的磷及下面的磷酸才可以構(gòu)成胞嘧啶脫氧核苷酸；酸才可以構(gòu)成胞嘧啶脫氧核苷酸；的形成不需要連接酶。的形成不需要連接酶?？键c二DNA分子的復(fù)制分子的復(fù)制1驗證半保留復(fù)制的實驗過程驗證半保留復(fù)制的實驗過程 第一步：將大腸桿

8、菌放在含有15N的培養(yǎng)基中生長，獲得實驗用的親代細(xì)菌，使親代的DNA雙鏈都標(biāo)記上15N(兩條鏈均為重鏈)，提取DNA進(jìn)行CsCl梯度離心，結(jié)果只有一條重帶。 第二步：將雙鏈均被15N標(biāo)記的親代DNA放在含14N的培養(yǎng)基中生長，讓其再繁殖一代，取子代的DNA進(jìn)行CsCl梯度離心，實驗結(jié)果顯示離心管中出現(xiàn)一條中帶(一條鏈含15N，另一條鏈含14N)。 第三步：將第二步所得到的大腸桿菌放入含第三步：將第二步所得到的大腸桿菌放入含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，得到子二代，的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，得到子二代，然后提取然后提取DNA進(jìn)行進(jìn)行CsCl梯度離心，實驗結(jié)果是離心管中有梯度離心，實驗結(jié)果是離心管中有2條帶，即一條

9、輕條帶，即一條輕帶帶(兩條鏈都含兩條鏈都含14N),另一條為中帶。另一條為中帶。 2DNA復(fù)制中的相關(guān)計算 DNA的復(fù)制為半保留復(fù)制，一個DNA分子復(fù)制n次，則有如下數(shù)量的關(guān)系： (1)子代DNA分子數(shù)為2n個，則含有親代鏈的DNA分子數(shù)為2個，不含有親代鏈的DNA分子數(shù)為(2n2)個。 (2)子代脫氧核苷酸鏈數(shù)為2n1條，則親代脫氧核苷酸鏈為2條，新合成的脫氧核苷酸鏈為(2n12)條。 (3)消耗的脫氧核苷酸數(shù)： 若一個親代若一個親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸分子含有某種脫氧核苷酸m個，經(jīng)過個，經(jīng)過n次復(fù)制需要消耗該脫次復(fù)制需要消耗該脫氧核苷酸為氧核苷酸為m(2n1)個。個。 復(fù)制第n次所

10、需該脫氧核苷酸數(shù)為m2n1個。 DNA的復(fù)制方式，可以通過 設(shè)想來進(jìn)行預(yù)測，可能的情況是全保 留復(fù)制、半保留復(fù)制、分散(彌散)復(fù)制 三種。究竟是哪種復(fù)制方式呢？下面設(shè) 計實驗來證明DNA的復(fù)制方式。 實驗步驟： a在氮源為14N的培養(yǎng)基中生長的大腸桿菌，其DNA分子均為1 4NDNA(對照)。 b在氮源為在氮源為15N的培養(yǎng)基中生長的大腸桿菌，其的培養(yǎng)基中生長的大腸桿菌，其DNA分子均為分子均為15NDNA(親親代代)。 c將親代15N大腸桿菌轉(zhuǎn)移到氮源為含14N的培養(yǎng)基中，再連續(xù)繁殖兩代(和)，用密度梯度離心法分離，不同分子量的DNA分子將分布在試管中的不同位置上。 實驗預(yù)測： (1)如果與

11、對照(14N/14N)相比，子代能分辨出兩條DNA帶：一條_帶和一條_帶，則可以排除_。 (2)如果子代如果子代只有一條中密度帶，則可以排除只有一條中密度帶，則可以排除_,但不能肯定是但不能肯定是_。 (3)如果子代只有一條中密度帶，再繼續(xù)做子代DNA密度鑒定，若子代可以分出_和_，則可以排除分散復(fù)制，同時肯定半保留復(fù)制；如果子代不能分出_密度兩條帶，則排除_，同時確定為_。 【解析解析】從題目中的圖示可知，深色為親代從題目中的圖示可知，深色為親代DNA的脫氧核苷酸鏈的脫氧核苷酸鏈(母鏈母鏈)，淺色為新形成的子代淺色為新形成的子代DNA的脫氧核苷酸鏈。因此全保留復(fù)制后得到的兩個的脫氧核苷酸鏈。

12、因此全保留復(fù)制后得到的兩個DNA分子，一個是原來的兩條母鏈重新形成的親代分子，一個是原來的兩條母鏈重新形成的親代DNA分子，一個是兩條子分子，一個是兩條子鏈形成的子代鏈形成的子代DNA分子；半保留復(fù)制后得到的每個子代分子；半保留復(fù)制后得到的每個子代DNA分子的一條鏈為分子的一條鏈為母鏈，一條鏈為子鏈；分散復(fù)制后得到的每個子代母鏈，一條鏈為子鏈；分散復(fù)制后得到的每個子代DNA分子的單鏈都是由母分子的單鏈都是由母鏈片段和子代片段間隔連接而成的。鏈片段和子代片段間隔連接而成的。 【答案答案】(1)輕輕(14N/14N)重重(15N/15N) 半保留復(fù)制和分散復(fù)制半保留復(fù)制和分散復(fù)制(2)全全保留復(fù)制

13、半保留復(fù)制或分散復(fù)制保留復(fù)制半保留復(fù)制或分散復(fù)制(3)一條中密度帶一條輕密度帶中、一條中密度帶一條輕密度帶中、輕半保留復(fù)制分散復(fù)制輕半保留復(fù)制分散復(fù)制 變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練 (2013山東濰坊質(zhì)檢山東濰坊質(zhì)檢)關(guān)于下圖所示關(guān)于下圖所示DNA分子的說法，正確的是分子的說法，正確的是() A限制酶作用于部位，DNA連接酶作用于部位 B該該DNA的特異性表現(xiàn)在堿基種類和的特異性表現(xiàn)在堿基種類和(AT)/(GC)的比例上的比例上 C若該DNA中A為p個，占全部堿基的n/m(m2n)，則G的個數(shù)為(pm/2n)p D把該DNA放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制兩代，子代中含15N的DNA占3/4 解析：選解析：選C

14、。限制酶作用部位是。限制酶作用部位是DNA鏈的磷酸二酯鏈，即鏈的磷酸二酯鏈，即部位，部位，DNA連接連接酶作用部位也是磷酸二酯鏈，即酶作用部位也是磷酸二酯鏈，即部位；部位；DNA的特異性指的是堿基特定的排的特異性指的是堿基特定的排列順序，而不是堿基種類；若該列順序，而不是堿基種類；若該DNA中中A為為p個，占全部堿基的個，占全部堿基的n/m，則堿基，則堿基總數(shù)為總數(shù)為mp/n個，則個，則G(堿基總數(shù)堿基總數(shù)2p)/2(mp/n2p)/2(pm/2n)p，C正確；一個正確；一個DNA復(fù)制兩代后形成的復(fù)制兩代后形成的4個個DNA分子，全部含有分子，全部含有15N。 易錯辨析技法提升 易錯警示 幾種

15、酶的作用部位易于混淆幾種酶的作用部位易于混淆 ADNA連接酶、限制酶、解旋酶 B限制酶、解旋酶、DNA連接酶 C解旋酶、限制酶、DNA連接酶 D限制酶、DNA連接酶、解旋酶 【解析】作用于氫鍵，為解旋酶；、作用于磷酸二酯鍵，由圖知，作用于切割時，作用于縫合時，故為限制酶，為DNA連接酶。 【答案答案】C 【糾錯筆記糾錯筆記】易混淆的幾種酶易混淆的幾種酶項目項目種類種類作用底物作用底物作用部位作用部位作用結(jié)果作用結(jié)果限制酶限制酶DNA分子分子磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵形成黏性末端或形成黏性末端或平末端平末端DNA連接連接酶酶DNA分子分子片段片段磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵形成重組形成重組DNA分分子子DNA

16、聚合聚合酶酶脫氧核苷脫氧核苷酸酸磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵形成新的形成新的DNA分分子子DNA(水解水解)酶酶DNA分子分子磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵形成脫氧核苷酸形成脫氧核苷酸DNA解旋解旋酶酶DNA分子分子堿基對間的氫堿基對間的氫鍵鍵形成單鏈形成單鏈DNA分分子子 【答案答案】A知能演練知能演練 強(qiáng)化闖關(guān)強(qiáng)化闖關(guān)本部分內(nèi)容講解結(jié)束本部分內(nèi)容講解結(jié)束按ESC鍵退出全屏播放 如圖表示某生物的DNA分子結(jié)構(gòu)的 片段，下列敘述正確的是() A雙螺旋結(jié)構(gòu)以及堿基間的氫鍵使DNA分 子具有較強(qiáng)的特異性 BDNA的一條單鏈上相鄰堿基之間以氫鍵 連接 C若左鏈中的G發(fā)生突變，不一定引起該生物性狀的改變 D對于任意雙鏈對于任意雙鏈DNA而言，而言，(AC)/(TG)K在每條鏈都成立在每條鏈都成立 【解析】DNA分子堿基的特定排列順序，構(gòu)成了DNA分子的特異性，雙螺旋結(jié)構(gòu)以及堿基間的氫鍵不具有特異性，A選項錯誤。DNA的一條單鏈上相鄰堿基之間以脫氧核糖磷酸脫氧核糖連接，B選項錯誤。若左鏈中的G發(fā)生突變，但改變的不一定是編碼區(qū)，不參與轉(zhuǎn)錄、翻譯蛋白質(zhì)環(huán)節(jié)，加上密碼子具有簡并性(每種氨基酸對應(yīng)一種或幾種密碼子)，所以不一定引起該生物性狀的改變，C選項正確。對于任意雙鏈DNA