DNA分子结构2012届高考一轮复习用,市教研室听课获好评

DNA分子的结构DNA双螺旋结构模型的构建P47-48构建者：克里克和沃森一、DNA分子结构的主要特点（一）DNA分子结构(1)基本单位：四种脱氧核苷酸→→→→如图：DNA的基本组成元素:C、H、O、N、P脱氧核糖含氮碱基(A、T、G、C)磷酸基团脱氧核苷酸多个脱氧核苷酸两条DNA链双螺旋DNA分子磷酸、脱氧核糖、含氮碱基、脱氧核苷酸的比例：1：1：1：1(2)DNA的平面结构1、每个DNA片断中，游离的磷酸基团有个。2、DNA的一条链上相邻的脱氧核苷酸通过连接。3、碱基之间的配对方式有种,.两A与T配对，G与C配对2磷酸二酯键4、配对的碱基之间以相连，A与T之间形成个氢键，G与C之间形成个氢键。氢键两三6、关于氢键：断裂所用的酶：与DNA稳定性的关系：P125练一练P127对位1、2、5、关于磷酸二酯键：形成过程有水的产生形成所用的酶：断裂所用的酶：DNA聚合酶、DNA连接酶限制酶解旋酶氢键越多越稳定例1、在DNA分子的一个片段中，有腺嘌呤10个，占碱基总数的20%，则此片段水解后断开的氢键有（）个A、20B、30C、65D、不一定C(3)DNA的立体结构：规则的双螺旋结构①由两条脱氧核苷酸链组成。②外侧为与交替排列构成DNA的基本骨架。③内部为。反向平行脱氧核糖磷酸碱基互补配对（二）、DNA分子的有关计算1．碱基互补配对的计算（任一双链DNA分子）(1)A＝T，G＝C，(2)任意两个不互补的碱基之和相等，占碱基总数的一半。(3)DNA双链中的两个互补碱基数相等；A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝50%(A＋G)/(T＋C)＝(A＋C)/(G＋T)＝1例2:已知双链DNA中腺嘌呤占碱基总数的28%，求胞嘧啶在整个双链DNA的比例,以及该碱基在某一条单链中的比例最大值和最小值分别是多少？22%，44%，0(4)一条链中互补碱基的和等于另一条链中这两个碱基的和。（5）互补配对的两种碱基的和占整个DNA分子的比例等于各条链上相应碱基的和占该链的比例（α链）A＋T＝（β链）T＋A（α链）A＋T＝e%（β链）T＋A=e%(双链)A＋T＝e%(7)DNA分子中非互补配对的两种碱基和的比值互为倒数。“不补互为倒数”(α链)(A＋G)/(T＋C)=e(β链)(A＋G)/(T＋C)=1/e(双链)(A＋G)/(T＋C)=1（6）DNA分子中互补配对的两种碱基和的比值等于各条链上相应碱基和的比值。(α链)(A＋T)/(G＋C)＝(β链)(A＋T)/(G＋C)＝(双链)(A＋T)/(G＋C)“补了全都一样”不同的生物该比值不同例3、在一个双链DNA分子中，碱基总数为M，腺嘌呤碱基数为N，下列有关叙述正确的是（双选）A、脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基数=MB、碱基之间的氢键数为（3M-2N）/2C、一条链中A+T的数量为N/2D、G的数量为M-NAB（三）．DNA分子的特点(1)稳定性：①DNA分子是由两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。②DNA分子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。(2)多样性：碱基对排列顺序千变万化碱基对的排列顺序或脱氧核苷酸的排列顺序遗传信息代表DNA分子的种类或碱基对的排列顺序=4n种n代表碱基对数(3)特异性：每个DNA分子都有特定的碱基排列顺序，代表了特定的遗传信息。1.(2010·上海高考)细胞内某一DNA片段中有30%的碱基为A，则该片段中()A．G的含量为30%B．U的含量为30%C．嘌呤含量为50%D．嘧啶含量为40%C2.(2007·上海高考)已知某DNA分子共含有1000个碱基对，其中一条链上A∶G∶T∶C＝1∶2∶3∶4。该DNA分子连续复制2次，共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是()A．600个B．900个C．1200个D．1800个DDNA分子的复制一、对DNA分子复制的推测：提出者：沃森和克里克半保留复制DNA半保留复制的实验证据：实验材料：实验方法：实验过程：实验预测：实验结果：实验结论：同位素标记法和离心法3H、15N、32P假说-演绎法大肠杆菌用含15NHCl的培养基培养大肠杆菌，再把标记15N的大肠杆菌放在14N的培养基中培养，分代提取DNA，并离心记录其在试管中的位置。离心后出现三条带与预期相同DNA的复制方式为半保留复制二、DNA分子的复制1．概念：2．复制时间：3．复制场所：4、复制方式：5、复制特点：DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期，随着染色体的复制而完成的。边解旋边复制、多个复制位点真核细胞：主要在细胞核，线粒体和叶绿体中也有原核细胞：拟核和细胞质中的质粒子代DNA分子分开的时期？半保留复制6．复制条件(1)模板：(2)原料：(3)能量：(4)酶：7．过程：8．结果：DNA分子解开的两条母链四种游离的脱氧核苷酸ATP来源：解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶解旋→合成子链（碱基互补配对）→延伸→复旋形成两个完全相同的DNA分子体外复制：适宜的温度、PH和引物如：PCR技术细胞呼吸9．准确复制的原因：10．复制意义：一是独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；二是严格的碱基互补配对保证了复制准确的进行。①DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给子代，从而保持了遗传信息的连续性。②因复制差错而出现基因突变，可为生物进化提供原材料。11、影响DNA复制的因素：温度等影响细胞呼吸的因素都能影响DNA的复制3.(2007·广东高考)下列关于DNA复制的叙述，正确的是()A．在细胞有丝分裂间期，发生DNA复制B．DNA通过一次复制后产生四个DNA分子C．DNA双螺旋结构全部解链后，开始DNA的复制D．单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链A(1)一个DNA分子复制n代，生成的DNA分子数：(2)一个DNA分子复制n代，不含亲代链的子代DNA分子数：(3)一个DNA分子复制n代，含有亲代链的DNA分子数占所有子代DNA分子数的比例：(4)一个DNA分子复制n代，亲代链数目占所有子代DNA分子链数目的比例：三、．与复制有关的计算2n。2n－2。2/2n2/（2n×2）P127对位练习4、5、P128易错典例例1(2011·江苏镇江模拟)某双链DNA分子共含有含氮碱基1400个，其中一条单链上(A＋T)/(G＋C)＝2/5，问该DNA分子连续复制两次，共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是()A．300个B．400个C．600个D．1200个C若已知DNA分子中碱基A数量为m，碱基总数为a，则DNA分子连续复制n代需要游离的碱基A个，G个。复制第n代所需的A个。(2n－1)m(2n－1)(1/2－m/a)a2（n-1）×m例2(2011·天津六校联考)将大肠杆菌置于含15N的培养基上培养。这样，后代大肠杆菌细胞中的DNA双链均被15N标记。然后将被15N标记的大肠杆菌作为亲代转到普通培养基中，繁殖两代。亲代、第一代、第二代大肠菌DNA的状况如图所示：(1)第一代大肠杆菌DNA贮存的遗传信息与亲代大肠杆菌DNA贮存的遗传信息完全相同的原因是________________________。(2)如果将第二代大肠杆菌的DNA分子总量作为整体1，其中，带有15N的第二代大肠杆菌DNA分子约占总量的________%。(3)如果将第二代大肠杆菌的DNA含量(DNA单链总量)作为整体1，其中第二代大肠杆菌的DNA中被15N标记的DNA含量(脱氧核苷酸单链)约占总量的________%。以亲代15N标记的DNA分子为模板，通过碱基互补配对原则合成50254.(2010·北京高考)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。组别1组2组3组4组培养液中惟一氮源14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl繁殖代数多代多代一代两代培养产物ABB的子Ⅰ代B的子Ⅱ代操作提取DNA并离心离心结果仅为轻带(14N/14N)仅为重带(15N/15N)仅为中带(15N/14N)1/2轻带(14N/14N))1/2中带(15N/14N)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________是惟一氮源。(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________。(3)分析讨论：①若子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻”和“重”两种密度带，则“重带”DNA来自于________，据此可判断DNA分子的复制方式不是________复制。②若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心，其结果________(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。③若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置________，放射性强度发生变化的是________带。④若某次实验的结果中，子Ⅰ代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为________。解析：本题以图表为信息载体，综合考查微生物培养及DNA复制的有关知识。(1)DNA的复制方式是半保留复制，即子代DNA中总有一条链来自亲代DNA，复制的代数越多，含亲代DNA母链的DNA分子比例越低，因此，要想获得DNA被全部标记的大肠杆菌，必须经过多代培养(至少第二代中才出现)；由表可知，所供物质中惟一的氮源是15NH4Cl。(2)由于第一组是A完全含14N的DNA，第二组B是经多代培养后完全被15N标记的DNA，而第三组是第二组B经过一次复制形成的子代DNA，其离心结果显示，新合成的DNA全部为中带，即一条链含被标记的15N，一条链含为被标记的14N。在得到结论时，必须是将第一组的A(全部轻带)与第二组的B(全部重带)进行比较，才能说明B的子一代的全部中带的获得方式是半保留复制。(3)①若子Ⅰ代出现两条带，分别是轻带和重带，则重带DNA只能来自B被15N标记的DNA，轻带只能来自新合成的DNA，因此，可推测DNA的复制方式不是一条链来自亲代DNA一条链新合成的半保留复制，而称为全保留；②若将子一代DNA双链分开，则离心结果也会出现轻带和重带两条带，但不能判断DNA的复制方式；③若将子Ⅱ代继续培养，则子n代离心，密度带仍为中带和轻带两条，仍是中带具有放射性，放射性强度发生变化的位置在轻带，放射性衰减；④若实验结果中子Ⅰ代中带略宽，其最可能的原因是新合成的DNA单链中仍有部分被15N标记。答案：(1)多15NH4Cl(2)312半保留复制(3)①B半保留②不能③没有变化轻④15N基因是有遗传效应的DNA片断(1)基因是DNA上一个个特定的，一个DNA分子上有个基因。(2)基因与DNA结构一样，也是由四种按一定顺序排列而成的，也是结构。一、基因概念的理解1.从结构上看片段许多脱氧核苷酸双螺旋回顾课本P55-56，资料1和3DNA分子数目基因数目基因的碱基总数DNA分子的碱基总数思考：基因的基本骨架和内侧分别是什么？基因与DNA分子一样具有性稳定(3)每个基因的脱氧核苷酸数目及排序是的。特定基因与DNA分子一样具有性特异DNA探针（快速检测病原体如：病毒、大肠杆菌等）DNA指纹技术（亲子鉴定、死者遗骸的鉴定、侦察罪犯等）应用例：在人类染色体DNA不表达的碱基对中，有一部分是串联重复的短序列，它们在个体之间具有显著的差异性，这种短序列可用于（）A侦察罪犯B生产基因工程药物C基因治疗D遗传病的产前诊断A(4)基因中的，代表遗传信息。基因中储存的遗传信息最多种。碱基对排列顺序(或脱氧核苷酸的排列顺序)4n基因与DNA分子一样具有性多样DNA分子生物多样性→多样性→多样性特异性→特异性→特异性碱基对排列顺序碱基对排列顺序DNA分子生物DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异