内容正文:
第15讲 遗传信息编码在 DNA分子上
及 DNA 通过复制传递遗传信息
[新课标要求]
1.概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成,通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构,碱基的排列顺序编码了遗传信息。
2.概述DNA分子通过半保留方式进行复制。
考点一 遗传信息编码在 DNA分子上
1.双螺旋结构模型揭示了DNA分子的结构
2.制作DNA双螺旋结构模型
(1)原理:DNA双螺旋结构。
(2)步骤。
3.碱基排列顺序编码了遗传信息
(1)DNA分子多样性和特异性。
①不同的DNA分子由不同数量的脱氧核苷酸组成,碱基数目不同,排列方式也不同。自然界每个DNA分子的碱基有成千上万个,排列方式构成了巨大的数字,表现出DNA的多样性。
②每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序,构成了DNA分子的特异性。
(2)遗传信息。
①定义:DNA中碱基的排列顺序。
②特点:DNA分子中不同的碱基排列顺序可以储存不同的遗传信息。两种生物的亲缘关系越近,它们细胞内DNA的核苷酸序列也越相似。
③意义:通过对DNA中核苷酸的序列分析,可以判断各种生物在进化中的亲缘关系,可以对两个人的血缘关系做出参考性的结论,可以鉴定案件中人物的身份。
(1)磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧构成DNA的基本骨架,它们的元素组成是C、H、O、N、P。( × )
提示:磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧构成DNA的基本骨架,它们的元素组成是C、H、O、P,没有N,N存在于碱基中。
(2)在一条脱氧核苷酸链中,相邻的碱基之间的连接物不是氢键,而是“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”。( √ )
(3)每个DNA分子的每条脱氧核苷酸链中,每一个脱氧核糖均连接着两个磷酸基团。( × )
提示:DNA分子的每条脱氧核苷酸链中,除最末端的一个脱氧核糖只连接一个磷酸基团外,其余均连接着两个磷酸基团。
(4)DNA每条链中的碱基含量都遵循卡伽夫法则。( × )
提示:不是每条链,是双链中的碱基含量遵循卡伽夫法则。
(5)一条链中互补的两种碱基之和占该单链碱基数的比例等于DNA分子中这两种碱基之和占总碱基数的比例的一半。( × )
提示:一条链中互补的两种碱基之和占该单链碱基数的比例等于DNA分子中这两种碱基之和占总碱基数的比例。
(6)DNA分子中不同的碱基与磷酸的排列顺序可以储存不同的遗传信息。两种生物的亲缘关系越近,它们细胞内DNA的核苷酸序列也越相似。( × )
提示:DNA分子中不同的碱基排列顺序可以储存不同的遗传信息。
(7)同学们用4种卡片分两组搭建DNA模型。有一组的卡片中有20个T和40个C;另一组同学有20个A和40个G。两组所取的卡片都恰好够搭建模型,这两组同学搭建的DNA模型最可能长度一样,顺序也一样。( × )
提示:两组卡片中A、T的数量各有20,G、C的数量各有40,所以搭建的模型最可能长度一样,而碱基排列顺序很可能不同。
考向1 DNA分子的结构及其特点
1.如图是DNA片段的部分结构示意图,下列叙述正确的是( D )
A.①②③按序排列,构成了DNA分子的基本骨架
B.④的名称是鸟嘌呤脱氧核苷酸
C.双链DNA分子中的值在DNA两条单链中呈倒数关系
D.该片段中碱基与碱基之间不一定通过氢键连接
解析:①磷酸和③脱氧核糖相间排列构成了DNA分子的基本骨架;根据题图分析可知,①与②③不在同一个脱氧核苷酸中,故④不是构成DNA的基本单位;由于DNA的两条链之间通过碱基互补配对,所以双链DNA分子中的值在DNA两条单链中相等;该片段中一条链上相邻的碱基之间不是通过氢键相连的。
2.已知某DNA分子中,G与C之和占全部碱基总数的40%,其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的40%和15%。下列有关叙述正确的是( B )
A.在它的互补链中,T与C之和占该链碱基总数的55%
B.在它的互补链中,T和C分别占该链碱基总数的20%和25%
C.若该DNA分子含1 000个碱基对,则碱基之间的氢键数为2 600个
D.该DNA分子中为
解析:根据碱基互补配对原则,已知某DNA分子中,G与C之和占全部碱基总数的40%,其中一条链的T和C分别占该链碱基总数的40%和15%,则A占该链碱基总数的1-40%-40%=20%,G占该链碱基总数的40%-15%=25%,则它的互补链中,T和C分别占该链碱基总数的20%和25%,T和C之和占该互补链碱基的20%+25%=45%;若该DNA分子含1 000个碱基对,则A=T=600(个),C=G=400(个),A、T之间的氢键为600×2=1 200(个),C、G之间的氢键为400×3=1 200(个),碱基之间的氢键数为2 400个;该DNA分子中==。
碱基互补配对原则中的计算规律
根据上图,可得出:一条链中某碱基