DNA分子結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)

會(huì)計(jì)學(xué)1DNA分子結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)一、DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)（一）DNA分子結(jié)構(gòu)(1)基本單位：四種脫氧核苷酸

→→

→→如圖：DNA的基本組成元素:C、H、O、N、P脫氧核糖含氮堿基(A、T、G、C)磷酸基團(tuán)脫氧核苷酸多個(gè)脫氧核苷酸兩條DNA鏈雙螺旋DNA分子第1頁(yè)/共45頁(yè)磷酸、脫氧核糖、含氮堿基、脫氧核苷酸的比例：1：1：1：1第2頁(yè)/共45頁(yè)(2)DNA的平面結(jié)構(gòu)

1、每個(gè)DNA片斷中，游離的磷酸基團(tuán)有

個(gè)。

2、DNA的一條鏈上相鄰的脫氧核苷酸通過(guò)

連接。3、堿基之間的配對(duì)方式有

種,.兩A與T配對(duì)，G與C配對(duì)2磷酸二酯鍵4、配對(duì)的堿基之間以

相連，A與T之間形成

個(gè)氫鍵，G與C之間形成

個(gè)氫鍵。氫鍵兩三第3頁(yè)/共45頁(yè)6、關(guān)于氫鍵：斷裂所用的酶：與DNA穩(wěn)定性的關(guān)系：P125練一練P127對(duì)位1、2、5、關(guān)于磷酸二酯鍵：形成過(guò)程有水的產(chǎn)生形成所用的酶：斷裂所用的酶：DNA聚合酶、DNA連接酶限制酶解旋酶氫鍵越多越穩(wěn)定例1、在DNA分子的一個(gè)片段中，有腺嘌呤10個(gè)，占?jí)A基總數(shù)的20%，則此片段水解后斷開的氫鍵有（

）個(gè)

A、20

B、30

C、65

D、不一定C第4頁(yè)/共45頁(yè)第5頁(yè)/共45頁(yè)第6頁(yè)/共45頁(yè)(4)一條鏈中互補(bǔ)堿基的和等于另一條鏈中這兩個(gè)堿基的和。（5）互補(bǔ)配對(duì)的兩種堿基的和占整個(gè)DNA分子的比例等于各條鏈上相應(yīng)堿基的和占該鏈的比例（α鏈）A＋T＝（β鏈）T＋A（α鏈）A＋T＝e%（β鏈）T＋A=e%(雙鏈)A＋T＝e%第7頁(yè)/共45頁(yè)(7)DNA分子中非互補(bǔ)配對(duì)的兩種堿基和的比值互為倒數(shù)?！安谎a(bǔ)互為倒數(shù)”(α鏈)(A＋G)/(T＋C)=e(β鏈)(A＋G)/(T＋C)=1/e(雙鏈)(A＋G)/(T＋C)=1（6）DNA分子中互補(bǔ)配對(duì)的兩種堿基和的比值等于各條鏈上相應(yīng)堿基和的比值。(α鏈)(A＋T)/(G＋C)＝(β鏈)(A＋T)/(G＋C)＝

(雙鏈)(A＋T)/(G＋C)“補(bǔ)了全都一樣”不同的生物該比值不同第8頁(yè)/共45頁(yè)例3、在一個(gè)雙鏈DNA分子中，堿基總數(shù)為M，腺嘌呤堿基數(shù)為N，下列有關(guān)敘述正確的是（雙選）A、脫氧核苷酸數(shù)=磷酸數(shù)=堿基數(shù)=MB、堿基之間的氫鍵數(shù)為（3M-2N）/2C、一條鏈中A+T的數(shù)量為N/2D、G的數(shù)量為M-NAB第9頁(yè)/共45頁(yè)（三）．DNA分子的特點(diǎn)(1)穩(wěn)定性：①DNA分子是由兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。②DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)。③兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì)，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。第10頁(yè)/共45頁(yè)(2)多樣性：堿基對(duì)排列順序千變?nèi)f化堿基對(duì)的排列順序或脫氧核苷酸的排列順序遺傳信息代表DNA分子的種類或堿基對(duì)的排列順序=4n種n代表堿基對(duì)數(shù)(3)特異性：每個(gè)

DNA分子都有特定的堿基排列順序，代表了特定的遺傳信息。第11頁(yè)/共45頁(yè)1.(2010·上海高考)細(xì)胞內(nèi)某一DNA片段中有30%的堿基為A，則該片段中(

)A．G的含量為30% B．U的含量為30%C．嘌呤含量為50% D．嘧啶含量為40%C第12頁(yè)/共45頁(yè)2.(2007·上海高考)已知某DNA分子共含有1000個(gè)堿基對(duì)，其中一條鏈上A∶G∶T∶C＝1∶2∶3∶4。該DNA分子連續(xù)復(fù)制2次，共需要鳥嘌呤脫氧核苷酸分子數(shù)是(

)A．600個(gè)B．900個(gè)C．1200個(gè)D．1800個(gè)D第13頁(yè)/共45頁(yè)DNA分子的復(fù)制第14頁(yè)/共45頁(yè)一、對(duì)DNA分子復(fù)制的推測(cè)：提出者：沃森和克里克半保留復(fù)制DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)：實(shí)驗(yàn)材料：實(shí)驗(yàn)方法：實(shí)驗(yàn)過(guò)程：實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)：實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：同位素標(biāo)記法和離心法3H、15N、32P假說(shuō)-演繹法大腸桿菌

用含15NHCl的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再把標(biāo)記15N的大腸桿菌放在14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，分代提取DNA，并離心記錄其在試管中的位置。離心后出現(xiàn)三條帶與預(yù)期相同DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制第15頁(yè)/共45頁(yè)二、DNA分子的復(fù)制1．概念：2．復(fù)制時(shí)間：3．復(fù)制場(chǎng)所：4、復(fù)制方式：5、復(fù)制特點(diǎn)：DNA的復(fù)制是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過(guò)程。細(xì)胞有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期，隨著染色體的復(fù)制而完成的。邊解旋邊復(fù)制、多個(gè)復(fù)制位點(diǎn)真核細(xì)胞：主要在細(xì)胞核，線粒體和葉綠體中也有原核細(xì)胞：擬核和細(xì)胞質(zhì)中的質(zhì)粒子代DNA分子分開的時(shí)期？半保留復(fù)制第16頁(yè)/共45頁(yè)6．復(fù)制條件(1)模板：(2)原料：(3)能量：(4)酶：7．過(guò)程：8．結(jié)果：DNA分子解開的兩條母鏈四種游離的脫氧核苷酸ATP來(lái)源：解旋酶、DNA聚合酶、DNA連接酶解旋→合成子鏈（堿基互補(bǔ)配對(duì)）→延伸→復(fù)旋形成兩個(gè)完全相同的DNA分子體外復(fù)制：適宜的溫度、PH和引物如：PCR技術(shù)細(xì)胞呼吸第17頁(yè)/共45頁(yè)9．準(zhǔn)確復(fù)制的原因：10．復(fù)制意義：一是獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確的模板；二是嚴(yán)格的堿基互補(bǔ)配對(duì)保證了復(fù)制準(zhǔn)確的進(jìn)行。①DNA分子通過(guò)復(fù)制，將遺傳信息從親代傳給子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。②因復(fù)制差錯(cuò)而出現(xiàn)基因突變，可為生物進(jìn)化提供原材料。11、影響DNA復(fù)制的因素：溫度等影響細(xì)胞呼吸的因素都能影響DNA的復(fù)制第18頁(yè)/共45頁(yè)3.(2007·廣東高考)下列關(guān)于DNA復(fù)制的敘述，正確的是(

)A．在細(xì)胞有絲分裂間期，發(fā)生DNA復(fù)制B．DNA通過(guò)一次復(fù)制后產(chǎn)生四個(gè)DNA分子C．DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)全部解鏈后，開始DNA的復(fù)制D．單個(gè)脫氧核苷酸在DNA酶的作用下連接合成新的子鏈A第19頁(yè)/共45頁(yè)(1)一個(gè)DNA分子復(fù)制n代，生成的DNA分子數(shù)：(2)一個(gè)DNA分子復(fù)制n代，不含親代鏈的子代DNA分子數(shù)：

(3)一個(gè)DNA分子復(fù)制n代，含有親代鏈的DNA分子數(shù)占所有子代DNA分子數(shù)的比例：(4)一個(gè)DNA分子復(fù)制n代，親代鏈數(shù)目占所有子代DNA分子鏈數(shù)目的比例：三、．與復(fù)制有關(guān)的計(jì)算2n。2n－2。2/2n2/（2n×2）P127對(duì)位練習(xí)4、5、P128易錯(cuò)典例第20頁(yè)/共45頁(yè)例1

(2011·江蘇鎮(zhèn)江模擬)某雙鏈DNA分子共含有含氮堿基1400個(gè)，其中一條單鏈上(A＋T)/(G＋C)＝2/5，問該DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次，共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是(

)A．300個(gè) B．400個(gè)C．600個(gè) D．1200個(gè)C第21頁(yè)/共45頁(yè)

若已知DNA分子中堿基A數(shù)量為m，堿基總數(shù)為a，則DNA分子連續(xù)復(fù)制n代需要游離的堿基A

個(gè)，G

個(gè)。復(fù)制第n代所需的A

個(gè)。(2n－1)m(2n－1)(1/2－m/a)a2（n-1）×m第22頁(yè)/共45頁(yè)例2

(2011·天津六校聯(lián)考)將大腸桿菌置于含15N的培養(yǎng)基上培養(yǎng)。這樣，后代大腸桿菌細(xì)胞中的DNA雙鏈均被15N標(biāo)記。然后將被15N標(biāo)記的大腸桿菌作為親代轉(zhuǎn)到普通培養(yǎng)基中，繁殖兩代。親代、第一代、第二代大腸菌DNA的狀況如圖所示：第23頁(yè)/共45頁(yè)(1)第一代大腸桿菌DNA貯存的遺傳信息與親代大腸桿菌DNA貯存的遺傳信息完全相同的原因是________________________。(2)如果將第二代大腸桿菌的DNA分子總量作為整體1，其中，帶有15N的第二代大腸桿菌DNA分子約占總量的________%。(3)如果將第二代大腸桿菌的DNA含量(DNA單鏈總量)作為整體1，其中第二代大腸桿菌的DNA中被15N標(biāo)記的DNA含量(脫氧核苷酸單鏈)約占總量的________%。以親代15N標(biāo)記的DNA分子為模板，通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成5025第24頁(yè)/共45頁(yè)4.(2010·北京高考)科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，運(yùn)用同位素示蹤技術(shù)及密度梯度離心方法進(jìn)行了DNA復(fù)制方式的探索實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果見下表。組別1組2組3組4組培養(yǎng)液中惟一氮源14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl繁殖代數(shù)多代多代一代兩代培養(yǎng)產(chǎn)物ABB的子Ⅰ代B的子Ⅱ代操作提取DNA并離心離心結(jié)果僅為輕帶(14N/14N)僅為重帶(15N/15N)僅為中帶(15N/14N)1/2輕帶(14N/14N))1/2中帶(15N/14N)第25頁(yè)/共45頁(yè)請(qǐng)分析并回答：(1)要得到DNA中的N全部被放射性標(biāo)記的大腸桿菌B，必須經(jīng)過(guò)________代培養(yǎng)，且培養(yǎng)液中的________是惟一氮源。(2)綜合分析本實(shí)驗(yàn)的DNA離心結(jié)果，第________組結(jié)果對(duì)得到結(jié)論起到了關(guān)鍵作用，但需把它與第________組和第________組的結(jié)果進(jìn)行比較，才能說(shuō)明DNA分子的復(fù)制方式是________。第26頁(yè)/共45頁(yè)(3)分析討論：①若子Ⅰ代DNA的離心結(jié)果為“輕”和“重”兩種密度帶，則“重帶”DNA來(lái)自于________，據(jù)此可判斷DNA分子的復(fù)制方式不是________復(fù)制。②若將子Ⅰ代DNA雙鏈分開后再離心，其結(jié)果________(選填“能”或“不能”)判斷DNA的復(fù)制方式。③若在同等條件下將子Ⅱ代繼續(xù)培養(yǎng)，子n代DNA離心的結(jié)果是：密度帶的數(shù)量和位置________，放射性強(qiáng)度發(fā)生變化的是________帶。④若某次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果中，子Ⅰ代DNA的“中帶”比以往實(shí)驗(yàn)結(jié)果的“中帶”略寬，可能的原因是新合成DNA單鏈中的N尚有少部分為________。第27頁(yè)/共45頁(yè)解析：本題以圖表為信息載體，綜合考查微生物培養(yǎng)及DNA復(fù)制的有關(guān)知識(shí)。(1)DNA的復(fù)制方式是半保留復(fù)制，即子代DNA中總有一條鏈來(lái)自親代DNA，復(fù)制的代數(shù)越多，含親代DNA母鏈的DNA分子比例越低，因此，要想獲得DNA被全部標(biāo)記的大腸桿菌，必須經(jīng)過(guò)多代培養(yǎng)(至少第二代中才出現(xiàn))；由表可知，所供物質(zhì)中惟一的氮源是15NH4Cl。(2)由于第一組是A完全含14N的DNA，第二組B是經(jīng)多代培養(yǎng)后完全被15N標(biāo)記的DNA，而第三組是第二組B經(jīng)過(guò)一次復(fù)制形成的子代DNA，其離心結(jié)果顯示，新合成的DNA全部為中帶，即一條鏈含被標(biāo)記的15N，一條鏈含為被標(biāo)記的14N。第28頁(yè)/共45頁(yè)在得到結(jié)論時(shí)，必須是將第一組的A(全部輕帶)與第二組的B(全部重帶)進(jìn)行比較，才能說(shuō)明B的子一代的全部中帶的獲得方式是半保留復(fù)制。(3)①若子Ⅰ代出現(xiàn)兩條帶，分別是輕帶和重帶，則重帶DNA只能來(lái)自B被15N標(biāo)記的DNA，輕帶只能來(lái)自新合成的DNA，因此，可推測(cè)DNA的復(fù)制方式不是一條鏈來(lái)自親代DNA一條鏈新合成的半保留復(fù)制，而稱為全保留；②若將子一代DNA雙鏈分開，則離心結(jié)果也會(huì)出現(xiàn)輕帶和重帶兩條帶，但不能判斷DNA的復(fù)制方式；③若將子Ⅱ代繼續(xù)培養(yǎng)，則子n代離心，密度帶仍為中帶和輕帶兩條，仍是中帶具有放射性，放射性強(qiáng)度發(fā)生變化的位置在輕帶，放射性衰減；第29頁(yè)/共45頁(yè)④若實(shí)驗(yàn)結(jié)果中子Ⅰ代中帶略寬，其最可能的原因是新合成的DNA單鏈中仍有部分被15N標(biāo)記。答案：(1)多15NH4Cl(2)312半保留復(fù)制(3)①B半保留②不能③沒有變化輕④15N第30頁(yè)/共45頁(yè)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片斷第31頁(yè)/共45頁(yè)(1)基因是DNA上一個(gè)個(gè)特定的

，一個(gè)DNA分子上有

個(gè)基因。(2)基因與DNA結(jié)構(gòu)一樣，也是由四種

按一定順序排列而成的，也是

結(jié)構(gòu)。一、基因概念的理解1.從結(jié)構(gòu)上看片段許多脫氧核苷酸雙螺旋回顧課本P55-56，資料1和3DNA分子數(shù)目基因數(shù)目基因的堿基總數(shù)DNA分子的堿基總數(shù)<<思考：基因的基本骨架和內(nèi)側(cè)分別是什么？基因與DNA分子一樣具有

性穩(wěn)定第32頁(yè)/共45頁(yè)(3)每個(gè)基因的脫氧核苷酸數(shù)目及排序是

的。特定基因與DNA分子一樣具有

性特異DNA探針（快速檢測(cè)病原體如：病毒、大腸桿菌等）DNA指紋技術(shù)（親子鑒定、死者遺骸的鑒定、偵察罪犯等）應(yīng)用例：在人類染色體DNA不表達(dá)的堿基對(duì)中，有一部分是串聯(lián)重復(fù)的短序列，它們?cè)趥€(gè)體之間具有顯著的差異性，這種短序列可用于（）A偵察罪犯B生產(chǎn)基因工程藥物C基因治療D遺傳病的產(chǎn)前診斷A第33頁(yè)/共45頁(yè)(4)基因中的

，代表遺傳信息?；蛑袃?chǔ)存的遺傳信息最多

種。堿基對(duì)排列順序(或脫氧核苷酸的排列順序)4n基因與DNA分子一樣具有

性多樣DNA分子生物

多樣性→

多樣性→

多樣性

特異性→

特異性→

特異性堿基對(duì)排列順序堿基對(duì)排列順序DNA分子生物

DNA分子的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。第34頁(yè)/共45頁(yè)2．從功能上看回顧課本P55-56，資料2和4基因能控制生物的

，即基因具有遺傳效應(yīng)。性狀基因有復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、重組和突變的功能。鞏固練習(xí)：課本P58基礎(chǔ)題2、步步高P129題組二4、分別是什么時(shí)期？例、下列哪一項(xiàng)不是基因“遺傳效應(yīng)”的含義()。A．能控制一種生物性狀的表現(xiàn)B．能控制一種蛋白質(zhì)的生物合成C．能在蛋白質(zhì)合成中決定一種氨基酸的位置D．能轉(zhuǎn)錄一種信使RNAC第35頁(yè)/共45頁(yè)二、基因、脫氧核苷酸、遺傳信息、DNA、染色體、蛋白質(zhì)、生物性狀之間的關(guān)系1．基因與脫氧核苷酸的關(guān)系基因由成百上千的

組成。

是基因的基本單位。脫氧核苷酸脫氧核苷酸2．基因與遺傳信息的關(guān)系基因中脫氧核苷酸（堿基對(duì)）的排列順序代表

。遺傳信息判斷：DNA中所有的脫氧核苷酸排列順序代表遺傳信息。（）錯(cuò)第36頁(yè)/共45頁(yè)3．基因與DNA的關(guān)系基因是有遺傳效應(yīng)的

片斷。一個(gè)DNA上有許多個(gè)

。DNA基因判斷：任意一個(gè)DNA片斷都有遺傳效應(yīng)。（）錯(cuò)4．基因與染色體的關(guān)系基因在染色體上呈

排列。染色體是基因的

。線性排列主要載體第37頁(yè)/共45頁(yè)思考：1、基因都在染色體上嗎？基因的載體還有哪些？

2、染色體上的基因遺傳遵循遺傳定律嗎？細(xì)胞質(zhì)中的基因遺傳遵循遺傳定律嗎？病毒原核生物：擬核、質(zhì)粒真核生物：細(xì)胞核、線粒體、葉綠體基因的分布染色體上的基因都遵循孟德爾的遺傳定律，真核生物細(xì)胞質(zhì)中的基因遵循細(xì)胞質(zhì)遺傳（母系遺傳）。第38頁(yè)/共45頁(yè)例：對(duì)于真核生物細(xì)胞核中的染色體、DNA、基因三者之間關(guān)系的敘述中，錯(cuò)誤的是（）A每條染色體上含有一個(gè)或兩個(gè)DNA分子，DNA分子上含有多個(gè)基因。B都有能復(fù)制、分離和傳遞，且三者行為一致。C三者都是生物細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)。D在生物的傳宗接代中，染色體的行為決定著DNA和基因的行為。C第39頁(yè)/共45頁(yè)小結(jié)：基因、脫氧核苷酸、DNA和染色體的關(guān)系一或兩第40頁(yè)/共45頁(yè)7、下圖表示細(xì)胞內(nèi)與基因有關(guān)的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)，請(qǐng)仔細(xì)閱讀并回答問題：(1)細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)是[]________。基因和它的關(guān)系是_,