2022届高三生物一轮复习课件：第18DNA的结构、复制与基因的本质

第18讲 DNA的结构、复制及基因的本质 考点一 DNA分子的结构及相关计算 一、DNA分子的结构 DNA分子结构的探索历程 科学家 贡献 威尔金斯和 富兰克林 查哥夫 沃森和克里克 DNA的X射线衍射图谱 提出碱基A的量总是等于T的量，C的量总是等于G的量 提出了DNA分子的双螺旋结构模型 一、DNA分子的结构 1、DNA双螺旋模型构建者：沃森和克里克。 2、DNA双螺旋结构层次： 组成元素 C、H、O、N、P 小分子物质 磷酸 脱氧核糖 含氮碱基 基本单位 脱氧（核糖）核苷酸 脱氧核 苷酸链 DNA 一、DNA分子的结构 3、DNA结构的主要特点： ①两条脱氧核苷酸长链反向平行盘旋而成双螺旋结构。 ②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，A与T(两个氢键)，G与C配对(三个氢键)。碱基之间这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。 一、DNA分子的结构 4、DNA分子的特性： ①多样性： 遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中，碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性。若某DNA分子中有n个碱基对，则其碱基对排列顺序有4n种。 与DNA空间结构无关 ②特异性： 每种DNA分子都有区别于其他DNA的特定的碱基排列顺序，代表了特定的遗传信息。 ③稳定性： 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。 (1)DNA在DNA酶作用下初步水解生成4种脱氧核苷酸；彻底水解生成磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。 (2)相邻的碱基在DNA分子的一条单链中通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连接，在DNA的双链之间通过“氢键”相连接。 (3)不是所有的脱氧核糖都连接着2个磷酸基团，2条链各有一个3′端的脱氧核糖连接着一个磷酸基团。 DNA分子结构的3点提醒 断 裂 连 接 氢键 DNA复制：解旋酶 转录：RNA聚合酶 PCR技术：高温 自动连接，不需要酶 磷酸二酯键 基因工程中切开DNA片段： 限制酶 水解DNA：DNA水解酶 DNA复制时连接单体：DNA聚合酶 RNA复制时连接单体：RNA聚合酶 基因工程中连接DNA片段：DNA连接酶 逆转录时连接单体：逆转录酶 1、下列关于DNA分子结构的叙述，错误的是（ ） ①双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖是通过氢键连接的 ②磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA双链的基本骨架 ③磷酸二酯键既可以存在于DNA分子中，也可以存在于RNA分子中 ④DNA分子的两条链是反向平行的，并且游离的磷酸基团位于同一侧 ⑤DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸—脱氧核糖—磷酸相连 ⑥沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数 ⑦氢键可以在线粒体内形成，也可以在线粒体内断裂 ⑧DNA分子的遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中 ⑨DNA分子中碱基对的特定排列顺序，构成了 DNA分子的特异性 ①④⑤⑥ 2、用卡片构建DNA平面结构模型，所提供的卡片类型和数量如下表所示，以下说法正确的是(　　) A．最多可构建4种脱氧核苷酸，5个脱氧核苷酸对 B．构成的双链DNA片段最多有10个氢键 C．DNA中每个脱氧核糖均与2分子磷酸相连 D．可构建45种不同碱基序列的DNA B 4个 小于44个 二、DNA分子中的碱基数量的计算规律 ①双链DNA分子中，两互补碱基相等；任意两个不互补碱基之和恒等，各占碱基总数的50%，且不互补碱基之和的比值等于1。 (A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1 ②双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。 A=T， C=G A+G=T+C =A+C=T+G= 50% A+T G+C A2 +T2 G2 +C2 A1+T1 G1+C1 =n =n =n 注意：在单链DNA中不一定成立 二、DNA分子中的碱基数量的计算规律 ③双链DNA分子中，互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。 1 n A2+G2 T2+C2 = ④双链DNA分子中，A+T占整个DNA分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中A+T占该链碱基总数的百分比。 A+T A+T+G+C = A2 +T2 +G2 +C2 A2 +T2 = A1 +T1 +G1 +C1 A1 +T1 = m% m% m% T1+C1 = n A1+G1 简记为：配对的2个碱基之和在单、双链中所占比例相等。 3、一个双链DNA分子中，G与C的总和占全部碱基的1/3；其中一条单链的碱基中G占1/4、T占2/5；那么另一条单链中的G和T分别占该单链碱基总数的比例是 A．1/4和2/5