文档介绍：第3章基因的本质
第2、3、4节 DNA分子的结构、DNA分子的复制、基因是有遗传效应的DN***段(人教版必修2)
【高考目标导航】
1、DNA分子结构的主要特点
2、基因的概念
3、DNA分子的复制
【基础知识梳理】
一、DNA分子的结构及特点
1、结构
(1)元素组成:C、H、O、N、P(不含S)
(2)基本单位::
其中,○表示一分子磷酸; 表示一分子脱氧核糖; ,即A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)。
脱氧核糖的结构简式如右图:
在脱氧核苷酸分子中,特别要注意三个小分子之间的连接,其中,脱氧核糖的l号碳原子与含氮碱基相连,5号碳原子与磷酸分了相连。
(3)一条脱氧核苷酸单链中,相邻脱氧核苷酸之间的连接如图所示。
一分子脱氧核苷酸中脱氧核糖的3号碳原子与另一分子脱氧核苷酸中的磷酸通过形成新的化学键(磷酸二酯键)相连接。
(4)两条单链之间形成的碱基对表示如下
①碱基之间的配对方式有两种,即上图所示的A一定与T配对,G一定与C配对。
③配对的碱基之间以氢键相连,。
③配对的两个脱氧核苷酸方向相反,尤其要注意脱氧核糖的位置。
2、特点
(1)两条链反向平行盘旋成双螺旋结构。
(2)外侧基本骨架为脱氧核糖与磷酸交替连接,内侧排列碱基对。
由该原则知:A=T,C=G
因此:A+G=T+C=A+C=T+G=50%
(3)内侧碱基对按碱基互补配对原则通过氢键相连。
二、 DNA分子的复制
1、推测:沃森和克里克提出半保留复制过程
2、证明:放射性同位素15N示踪大肠杆菌实验
3、概念:以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
4、时期:有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期
5、过程:
(1)解旋:亲代DNA在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开,形成两条单链(母链)。解旋是使两条链之间的氢键断裂,需ATP提供能量。
(2)子链合成:以解开的两条母链为模板,以周围环境中游离的脱氧核苷酸为原料各自合成与母链互补的一条子链。
(3)子代DNA分子的形成两条母链分别与各自决定的子链组成两个完全相同的DNA分子。
6、特点:
(1)边解旋边复制。
(2)复制方式:半保留复制。
7、条件:
(1)模板:亲代DNA分子的两条链。
(2)原料:4种游离的脱氧核苷酸。
(3)能量:ATP释放的能量。
(4)酶:DNA解旋酶、DNA聚合酶。
8、准确复制的原因:
(1)DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板。
(2)通过碱基互补配对原则保证了复制准确进行。
9、意义:
将遗传信息从亲代传给了子代,保持了遗传信息的连续性。
三、基因是有遗传效应的DN***段
1、基因与DNA的关系
(1)一个DNA上有许多个基因。构成基因的碱基数小于DNA分子的碱基总数。
(2)基因实质:基因是有遗传效应的DN***段。
2、遗传信息与DNA的关系
遗传信息蕴藏在DNA分子的4种碱基的排列顺序之中。
3、DNA分子特性:
(1)多样性:主要取决于碱基排列顺序。
(2)特异性:是由DNA分子中特定的碱基排列顺序决定的。
(3)稳定性:主要取决于DNA分子的双螺旋结构。
【要点名师透析】
一、DNA的结构
1、平面结构图解
(序号的)含义
①磷酸:是脱氧核苷酸的重要组成基团,DNA分子中绝大部分脱氧核苷酸都连接2个磷酸基团,但1个DNA分子中只有2个游离的磷酸。
②磷酸二酯键:是两个脱氧核苷酸相连的化学键,可用限制酶切断,可用DNA连接酶或DNA聚合酶连接。
③脱氧核糖:是脱氧核苷酸的组成部分。
④碱基:共有4种,分别是A(腺嘌呤),G(鸟嘌呤),T(胸腺嘧啶),C(胞嘧啶)。
⑤碱基对:A与T、G与C分别配对,配对遵循碱基互补配对原则。
⑥氢键:配对的碱基之间通过氢键相连,可用DNA解旋酶断裂,也可用高温断裂。碱基AT、GC之间分别有2个和3个氢键。
⑦脱氧核苷酸:含有磷酸、脱氧核糖和含氮碱基各1个。是DNA的基本组成单位,DNA初步水解产物。
⑧脱氧核苷酸链:两条反向平行的脱氧核苷酸链双螺旋成DNA分子。
⑨DNA的内侧:由碱基对按不同的顺序排列而成,决定了DNA的特异性和多样性。
⑩DNA的外侧:由脱氧核糖和磷酸交替连接而成,构成DNA的基本骨架。
【典例】(2011·喀什模拟)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
,⑨的形成需要DNA