1、第22讲 DNA分子的结构和复制 1DNA分子的结构分子的结构 C、H、O、N、P 脱氧核苷酸 脱氧核苷 磷酸与脱氧 核糖 氢键 A=T， GC 反向平行 2DNA分子的特性分子的特性 ( (1) )相对稳定性：相对稳定性：DNA分子中分子中_交替连接的方式交替连接的方式 不变不变，两条链间两条链间_的方式不变。的方式不变。 ( (2) )多样性：不同的多样性：不同的DNA分子中分子中_数目不同数目不同，排列顺排列顺 序多种多样。若某序多种多样。若某DNA分子中有分子中有n个碱基对个碱基对，则排列顺序有则排列顺序有_ 种。种。 ( (3) )特异性：每种特异性：每种DNA分子都有区别于其他分子
2、都有区别于其他DNA的特定的的特定的 _，代表了特定的遗传信息。代表了特定的遗传信息。 磷酸和脱氧核糖 碱基互补配对 脱氧核苷酸 4n 碱基对排列顺序 3基因的本质基因的本质 ( (1) )染色体、染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系、基因和脱氧核苷酸的关系 1个或2个 具有遗传 效应 线性 许多 ( (2) )基因基因与碱基的关系与碱基的关系 遗传信息蕴藏在遗传信息蕴藏在_的排列顺序中的排列顺序中，构成基因的碱基数构成基因的碱基数 _( (填填“大于大于”“”“小于小于”或或“等于等于”)”)DNA分子的碱基总数。分子的碱基总数。 4种碱基 小于 例例下列有关基因的叙述下列有关基因的叙述，
3、正确的是正确的是( )A真核细胞中的基因都真核细胞中的基因都 以染色体为载体以染色体为载体B唾液淀粉酶基因在人体所有细胞中都能表达唾液淀粉酶基因在人体所有细胞中都能表达 C等位基因的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同等位基因的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同D基因是由基因是由 碱基对随机排列成的碱基对随机排列成的DNA片段片段 C 变式训练：变式训练：下列有关基因的叙述下列有关基因的叙述，错误的是错误的是( )A摩尔根将孟德尔摩尔根将孟德尔 的“遗传因子”这一名词重新命名为“基因”的“遗传因子”这一名词重新命名为“基因”B随着细胞质基因的随着细胞质基因的 发现发现，基因与染色体的关系可概括为
4、染色体是基因的主要载体基因与染色体的关系可概括为染色体是基因的主要载体C一一 个个DNA分子上有多个基因分子上有多个基因，基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段片段D研究表研究表 明明，基因与性状的关系并不都是简单的线性关系基因与性状的关系并不都是简单的线性关系 A 4.碱基互补配对原则及相关计算碱基互补配对原则及相关计算 DNA碱基互补配对原则是指在碱基互补配对原则是指在DNA分子形成碱基对时分子形成碱基对时，A一定与一定与T 配对配对，G一定与一定与C配对的一一对应关系。推论如下：配对的一一对应关系。推论如下： 双链DNA分子中嘌呤总数与嘧啶总数相等，即AGTC。简记：“DNA分子
5、中两个非互 补碱基之和是DNA分子总碱基数的一半”。 在双链DNA分子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等。简记为 “配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等”。 双链DNA分子中，非互补碱基之和所占比例在两条互补链中互为倒数。简记为：“DNA两条 互补链中，不配对两碱基之和的比值互为倒数，乘积为1”。 一条链中 互补链中 整个DNA分子中 A1+T1 C1+G1 m A2+T2 C2+G2 A+T C+G A1+G1 T1+C1 n A2+G2 T2+C2 A+G T+C m m 1 n 1 1 1、在一条双链、在一条双链DNADNA分子中，腺嘌呤占分子中，腺嘌呤占3
6、5%35%，它所含的胞嘧啶应占（，它所含的胞嘧啶应占（ ） A A、 15% B15% B、 30% C 30% C 、35% D 35% D 、70%70% 2 2、在双链、在双链DNADNA中有鸟嘌呤中有鸟嘌呤P P个，占全部碱基的比例为个，占全部碱基的比例为N / M N / M （M M2N2N），则该），则该DNADNA分分 子中腺嘌呤的数目是（子中腺嘌呤的数目是（ ） A A 、P BP B、（、（PM / NPM / N） + P + P C C、（、（PM / 2NPM / 2N）P D P D 、 PM / 2N PM / 2N 3 3、某双链、某双链DNADNA片段中，片段
7、中，A A占占23%23%，其中一条链中的，其中一条链中的C C占该单链的占该单链的24%24%，问另一条链中的，问另一条链中的 C C占多少？占多少？ 4 4、在、在DNADNA的一个单链中，（的一个单链中，（A+GA+G）/ /（T+CT+C） 0.40.4，上述比例在其互补链和整个，上述比例在其互补链和整个DNADNA 分子中分别是多少？分子中分别是多少？ 5 5若若DNADNA的一个单链中，（的一个单链中，（A+TA+T）/ /（G+CG+C） 0.40.4，上述比例在其互补链和整个，上述比例在其互补链和整个DNADNA 分子中分别是多少？分子中分别是多少？ 当堂训练当堂训练 A C
8、30% 2.5 12.5 1 0.4 0.40.4 0.4 能量 解旋 两条螺旋的双链 脱氧核苷酸 DNA聚合酶 双螺旋结构 5. D N A 复复 制制 过过 程程 特点 (1)复制方式为_。 (2)边解旋边复制。 半保留复制 DNA 分子精确复制的原因 (1)DNA 分子的_结构提供精确的模板。 (2)_保证复制准确进行。 意义： 使_从亲代传给子代， 保持了遗传信息的_。 双螺旋 碱基互补配对原则 遗传信息 连续性 例例.某种物质可插入某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间分子两条链的碱基对之间，使使DNA双链不能双链不能 解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质解开。若在细
9、胞正常生长的培养液中加入适量的该物质，下列相关叙下列相关叙 述错误的是述错误的是( )A随后细胞中的随后细胞中的DNA复制发生障碍复制发生障碍B随后细胞随后细胞 中的中的RNA转录发生障碍转录发生障碍C该物质可将细胞周期阻断在分裂中期该物质可将细胞周期阻断在分裂中期 D可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用 C 例例正常情况下正常情况下，DNA分子在复制时分子在复制时，DNA单链结合蛋白能与解旋后单链结合蛋白能与解旋后 的的DNA单链结合单链结合，使单链呈伸展状态而有利于复制。如图是大肠杆菌使单链呈伸展状态而有利于复制。如图是大肠杆菌 DNA复制过程的示意图复
10、制过程的示意图，下列有关分析错误的是下列有关分析错误的是( ) A在真核细胞中在真核细胞中，DNA复制可发生在细胞分裂的间期复制可发生在细胞分裂的间期BDNA复制时复制时， 两条子链复制的方向是相反的两条子链复制的方向是相反的，且都是连续形成的且都是连续形成的 C如图所示过程可发生在大肠杆菌的拟核中如图所示过程可发生在大肠杆菌的拟核中，酶酶1和酶和酶2都是在核糖都是在核糖 体上合成的体上合成的DDNA单链结合蛋白能防止解旋的单链结合蛋白能防止解旋的DNA单链重新配对单链重新配对 B 6.DNA分子复制中相关计算的规律分子复制中相关计算的规律 (1)子代 DNA 共 2n个 含 15N 的 DN
11、A 分子：2 个 只含 15N 的 DNA 分子：0 个 含 14N 的 DNA 分子：2n 个 只含 14N 的 DNA 分子： （2n2）个 （2） 脱氧核苷酸 链共 2n 1 条 含 15N 的脱氧核苷酸链：2 条 含 14N 的脱氧核苷酸链： （2n12）条 例例用用15N标记含有标记含有100个碱基对的个碱基对的DNA分子分子，其中有胞嘧啶其中有胞嘧啶60个。个。 该该DNA分子在含分子在含14N的培养基中连续复制的培养基中连续复制4次次，其结果可能是其结果可能是 ( )A含有含有14N的的DNA分子占分子占100% %B复制过程中需要游离的腺嘌复制过程中需要游离的腺嘌 呤脱氧核苷酸
12、呤脱氧核苷酸640个个C含含15N的链占的链占1/ /8D子代子代DNA中嘌呤与嘧啶中嘌呤与嘧啶 之比是之比是23 A 例例用用15N标记了两条链含有标记了两条链含有100个碱基对的个碱基对的DNA分子分子，其中有胞嘧啶其中有胞嘧啶 60个个，该该DNA分子在含分子在含14N的培养基中连续复制的培养基中连续复制3次。下列有关说法中次。下列有关说法中 错误的是错误的是( ( ) )A该该DNA分子含有的氢键数目是分子含有的氢键数目是260个个B该该DNA分分 子复制子复制3次共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸次共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸160个个C子代子代DNA分子中分子中 含含15N的单链与含的单
13、链与含14N的单链之比为的单链之比为17D子代子代DNA分子中含分子中含15N的的 DNA分子与含分子与含14N的的DNA分子之比为分子之比为14 B 准确把握准确把握DNA复制的相关计算问题复制的相关计算问题 ( (1) )复制次数：复制次数：“DNA复制复制了了n次次”和和“第第n次复制次复制”的区别：的区别： 前者包括所有的复制前者包括所有的复制，后者只包括最后一次复制。后者只包括最后一次复制。 ( (2) )碱基数目：碱基的数目单位是碱基数目：碱基的数目单位是“对对”还是还是“个个”。 ( (3) )复制模板：在复制模板：在DNA复制过程中复制过程中，无论复制了几次无论复制了几次，含有
14、亲含有亲 代脱氧核苷酸单链的代脱氧核苷酸单链的DNA分子都只有两个。分子都只有两个。 ( (4) )关键词关键词语：看清是语：看清是“DNA分子数分子数”还是还是“链数链数”，“含含” 还是还是“只含只含”等关键词。等关键词。 1.DNA1.DNA的两条脱氧核苷酸链反向平行盘旋成规则的双螺旋结构。的两条脱氧核苷酸链反向平行盘旋成规则的双螺旋结构。2 2DNADNA 双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的。双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的。3 3DNADNA 上的碱基对严格遵循碱基互补配对原则，通过氢键连接。上的碱基对严格遵循碱基互补配对原则，通过氢键连接。 4
15、 4DNADNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序代表了遗传信息。分子中脱氧核苷酸的排列顺序代表了遗传信息。 5 5DNADNA复制具有边解旋边复制、半保留复制的特点。复制具有边解旋边复制、半保留复制的特点。 6 6DNADNA复制需要解旋酶和复制需要解旋酶和DNADNA聚合酶参与。聚合酶参与。 7 7基因是具有遗传效应的基因是具有遗传效应的DNADNA片段。片段。 8 8染色体是基因的主要载体，线粒体、叶绿体中也存在基因。染色体是基因的主要载体，线粒体、叶绿体中也存在基因。 TIPS 高考认知练 (2020T20)同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。在生物科学史同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。在生物科学史 中，下列科学研究未采用同位素标记法的是（中，下列科学研究未采用同位素标记法的是（ ）A.卡尔文（卡尔文（M. Calvin）等探明）等探明CO2中的碳在光合作用中的转化途径中的碳在光合作用中的转化途径B.赫尔希（赫尔希（A. D. Hershey）等利用）等利用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质是遗传物质C.梅塞梅塞 尔森（尔森（M. Meselson）等证明）等证明DNA进行半保留复制进行半保留复制D.温特（温特（F. W. Went）证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质）证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质 D
