高三生物一轮复讲义+DNA的结构、复制及基因的本质.docxVIP

卉原中学高二生物学案

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第18讲DNA的结构、复制及基因的本质

考点一DNA的结构

1、DNA结构模型的建立者及DNA的组成。

(1)DNA双螺旋模型构建者:沃森和克里克。

(2)DNA分子的双螺旋结构

(1)DNA分子由两条脱氧核苷酸链组成，这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。

(2)外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接，构成基本骨架。

(3)内侧：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。碱基互补配对遵循以下原则：A一定与T配对，G一定与C配对。

注意：

①氢键的数目,其数目的多少与稳定性有关；

②DNA中并不是所有的脱氧核糖都连着两个磷酸基团，两条链各有一个3′端的脱氧核糖连着一个磷酸基团。

③DNA中氢键可由解旋酶催化断裂，同时需要ATP供能，也可加热断裂(体外)；而氢键是自动形成的，不需要酶和能量。

2、DNA分子的特性

(1)多样性：不同的DNA分子中脱氧核苷酸数目不同，排列顺序多种多样。若某DNA分子中有n个碱基对，则其碱基对排列顺序最多有4n种。

(2)特异性：每种DNA分子都有区别于其他DNA的特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信息。

(3)稳定性：两条链中磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变，碱基之间有氢键相连，使DNA分子具有稳定性。

注意：

1、分析DNA两条链反向平行的原因是：_________________________。

脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1′-C，与磷酸基团相连的碳叫作5′-C。DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作5′-端，另一端有一个羟基(—OH)，称作3′-端。DNA的两条单链走向相反，从双链的一端起始，一条单链是从5′-端到3′-端的，另一条单链则是从3′-端到5′-端的；

2、DNA分子的结构具有稳定性的原因是____________________________________。

外侧的脱氧核糖和磷酸交替排列的方式稳定不变，内侧碱基配对方式稳定不变。

3、DNA平面结构

(1)图中④能表示胞嘧啶脱氧核苷酸吗？

提示：不能。

(2)解旋酶作用于图中哪个部位？限制性内切核酸酶和DNA连接酶作用于图中哪个部位？

提示：解旋酶作用于⑨，限制性内切核酸酶和DNA连接酶作用于⑩。

(3)DNA初步水解的产物和彻底水解的产物分别是什么？

提示：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。

(4)图中碱基之间是如何连接的？一条链上的脱氧核苷酸之间又是如何连接的？

提示：双链DNA中，反向平行的两条链之间的碱基通过氢键连接，而同一条链上碱基之间通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连；一条链上的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接。

(5)DNA的多样性与其空间结构无关,其多样性的原因是不同DNA的碱基排列顺序是千变万化的。

3、构建模型分析DNA的结构

(1)由图1确定DNA结构的两种关系和两种化学键

(2)图2是图1的简化形式，其中①是磷酸二酯键，②是氢键。解旋酶作用于②部位，限制性内切核酸酶和DNA连接酶作用于①部位。

(3)“三看法”判断DNA分子结构的正误

DNA分子中碱基数量的计算规律

注意：（1）重点记住最下面三个框中的结论

规律一：在DNA双链中，嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数；任两个不互补配对的碱基之和恒等，且占碱基总量的50％，即：A=T，G=C；A+C=T+G=A+G=C+T=50%。

规律二：在DNA双链中，已知链上的两互补碱基之和的比值等于其互补链上这个比例的比值。即：一条链上若有(A+T）/(C+G)已知链=(A+T）/(C+G)互补链

规律三：在DNA双链中的两互补碱基之和的比值等于任一单链上这个比例的比值。即：一条链上若有(A+T）/(C+G)双链=(A+T）/(C+G)单链

规律四：在DNA双链中，已知链上的两不互补碱基之和的比值等于其互补链上这个比值的倒数。即：一条链上若有(A+C）/(T+G)已知链=m，则其互补链中(A+C）/(T+G)互补链=1/m

规律五：在不同生物的DNA分子中，互补碱基之和的比值是不同的。即：不同生物中，

（A+T）/（C+G）不同

（2）解答有关碱基计算题的“三步曲”：

例题

1、若DNA分子中一条链的碱基摩尔比为A:C:G:T＝1:1.5:2:2.5，则互补链中的嘌呤与嘧啶的摩尔比为（B）

A.5∶4B.4∶3C.3∶2D.5∶2

2、DNA的一条链中的A＋G／T＋C＝0．4，上述比在其互补链和整个DNA分子