2023届高三生物一轮复习：DNA的结构、复制与基因的本质 课件

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双螺旋结构模型的构建 威尔金斯 富兰克林 威尔金斯、富兰克林 —— DNA分子的衍射图谱 威尔金斯、富兰克林 DNA分子的衍射图谱 构建：三螺旋、双螺旋、配对方式(相同碱基) 沃森、克里克 DNA双螺旋结构（1953年） 查哥夫——碱基数量：A=T,G=C ——物理模型 二、DNA分子的结构 一个双链DNA分子具有2个游离的磷酸基团，而环状DNA不存在。 五种元素：CHONP 四种碱基：AGCT，对应四种脱氧核苷酸 三种物质：磷酸、脱氧核糖、碱基 两条链：两条反向平行的脱氧核苷酸链 一种结构：规则的双螺旋结构 三、DNA分子双螺旋结构的主要特点 ①DNA分子是由两条链组成的，这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，A与T(两个氢键)， G与C配对(三个氢键)。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。 ②多样性：DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。 一个最短的DNA分子也有4000个碱基对，可能的排列方式就有44000种。 ③特异性：特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序， 代表了特定的遗传信息。 ①稳定性：外侧的脱氧核糖和磷酸交替连接的方式稳定不变， 构成基本骨架；内侧碱基配对方式稳定不变。 四、DNA分子的结构特点 两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。 长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。 (1)DNA分子中数量关系： ①脱氧核苷酸、磷酸、脱氧核糖、含氮碱基， 四者之间的数量关系为1∶1∶1∶1 ②一般情况下每个DNA片段中，含2个游离的磷酸基团。 (2)DNA分子水解情况： ①DNA初步水解产物：脱氧核苷酸； ②DNA彻底水解产物：磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。 (3)DNA分子中化学键： ①氢键： ②磷酸二酯键： 信息解读 断 裂 连 接 氢键 DNA复制： 转录： PCR技术： 磷酸二酯键 基因工程中切开DNA片段： 水解DNA： DNA复制时连接单体： RNA复制时连接单体： 基因工程中连接DNA片段： 逆转录时连接单体： 解旋酶 RNA聚合酶 高温 限制酶 自动连接 不需要酶 DNA（水解）酶 DNA聚合酶 RNA聚合酶 DNA连接酶 逆转录酶 例.如图为DNA分子结构示意图，对该图的描述正确的是(　　) A．②和③相间排列，构成了DNA分子的基本骨架 B．④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸 C．DNA聚合酶用于⑨的形成 D．DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息 D 例.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 五、DNA分子中的碱基数量的计算规律 碱基互补配对原则：在双链DNA中，A=T（A1=T2，A2=T1） 推理1：双链DNA中四种碱基，两两相等，两两互补。 即：A=T C=G A+C=T+G=50% A+G=T+C=50%（嘌呤=嘧啶） 已知任意一碱基比例，便可知其他三个碱基比例 推理2：已知DNA一条链中的碱基比例，可求另一条链中的碱基比例 若1链中A1+T1/C1+G1=a，则2链中A2+T2/C2+G2=a 双链中A+T/C+G=a 若1链中A1+C1/T1+G1=b，则2链中A2+C2/T2+G2=1/b 双链中A+C/T+G=1 推理3：双链DNA分子中，碱基A的比例为两条单链相应碱基比例的平均值 若A1=a%，A2=b%， 则A=a+b/2·% 例.在一个DNA分子中，腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占全部碱基的42%，若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的24%，胸腺嘧啶占30%，则在其互补链上，胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占(　　) A.12%和34% B.21%和24% C.34%和12% D.58%和30% C 因为A＋T占全部碱基总数的42%，所以G＋C占全部碱基总数的58%；因为两种互补碱基之和在DNA分子中与在单链上的含量相等，所以在两条链中A＋T、G＋C均分别占42%、58%；设链1上C1占24%，则链1上G1占34%，其互补链2上C2占34%；设链1上T1占30%，则链1上A1占12%，其互补链2上T2占12%，故选C。 三步解决DNA分子中有关碱基比例的计算 例.（2014·山东卷）某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组