【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 是針對(duì)自然界中各種生物而言的 ， 即凡有 DNA的生物其遺傳物質(zhì)均為 DNA(包括一切細(xì)胞生物及 DNA病毒 )， 只有無(wú) DNA的 RNA病毒其遺傳物質(zhì)才為 RNA。 遺傳信息的傳遞 考點(diǎn)整合 脫氧核苷酸 五碳糖 (脫氧核糖 ) 含氮堿基 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型 氫鍵形成堿基對(duì) 具有穩(wěn)定的直徑 A、 G T、 C 反向平行 堿基 大腸桿菌 同位素示蹤技術(shù) 半保留復(fù)制 堿基互補(bǔ)配對(duì) 雙螺旋 結(jié)構(gòu) 間期 減數(shù)分裂第一次分裂 兩條母鏈 ATP 解旋酶 邊解旋邊復(fù)制 雙螺旋結(jié)構(gòu) 堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 遺傳效應(yīng) 遺傳信息 特定的排列 DNA 要點(diǎn)探究 ? 探究點(diǎn)一 DNA分子的結(jié)構(gòu) (1)組成元素： C、 H、 O、 N、 P (2)基本組成單位：脫氧核苷酸 。 每個(gè)脫氧核苷酸分子均含有一分子磷酸 、 一分子脫氧核糖和一分子含氮堿基 。不同的脫氧核苷酸分子只有含氮堿基不同 ， 據(jù)此 ， 脫氧核苷酸分為腺嘌呤 (A)脫氧核苷酸 、 鳥嘌呤 (G)脫氧核苷酸 、胸腺嘧啶 (T)脫氧核苷酸和胞嘧啶 (C)脫氧核苷酸四種 。 (3)DNA分子是由許多個(gè)脫氧核苷酸通過(guò)聚合方式相互 連接 形成的長(zhǎng)鏈 。 1953年 ， 美國(guó)生物學(xué)家沃森和英國(guó)物理學(xué)家克里克提出 DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō) ， 其主要內(nèi)容是： 圖 20－ 1 (1)DNA分子是由兩條鏈組成的 。 這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu) 。 (2)DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接 。 排列在外側(cè) ， 構(gòu)成骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè) 。 (3)兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì) ， A(腺嘌呤 )與 T(胸腺嘧啶 )配對(duì)； G(鳥嘌呤 )與 C(胞嘧啶 )配對(duì) 。 堿基之間的這種一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系 ， 叫做堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 。 在雙鏈 DNA中 (注意：?jiǎn)捂?DNA或 DNA單鏈中不符合 )最基本的公式： A＝ T、 G＝ C。 有下列規(guī)律： 規(guī)律一： DNA雙鏈中兩互補(bǔ)鏈的堿基數(shù)相等 ， 任意兩不互補(bǔ)的堿基之和相等 ， 占 DNA中堿基數(shù)的 50%。 即： A＋ G＝ T＋ C＝ A＋ C＝ T＋ G＝ 50%， (A＋ G)/(T＋ C)＝ (A＋ C)/(G＋ T)＝ 1 規(guī)律二： DNA雙鏈中的一條單鏈上 (A＋ G)/(T＋ C)的值與另一條互補(bǔ)鏈上 (A＋ G)/(T＋ C)的值互為倒數(shù)關(guān)系 ，在 DNA中此比值為 1。 (A＋ C)/(T＋ G)的值亦如此 。 即：若 ＝ k， 則 ＝ 1/k 規(guī)律三： DNA雙鏈中 ， 一條單鏈上 (A＋ T)/(G＋ C)的值與另一條互補(bǔ)鏈上 (A＋ T)/(G＋ C)的值相等 ， 與 DNA中 1111AGTC??2222AGTC??(A＋ T)/(G＋ C)的值相等 。 即：若 ＝ k， 則 ＝ ＝ k 規(guī)律四：一條鏈中任意兩互補(bǔ)堿基之和占該單鏈的比例等于 DNA雙鏈中該兩種堿基之和占?jí)A基總數(shù)的比例 。 即：若 A＋ T＝ a%， 則 A1＋ T1 ＝ A2＋ T2＝ a%；若 G＋ C＝ b%，則 G1＋ C1＝ G2＋ C2＝ b%。 (或表示為 (G＋ C)1＝ (G＋ C)2＝(G＋ C)DNA＝ (G＋ C)RNA) ： (1)穩(wěn)定性：具有相對(duì)的穩(wěn)定性是由兩個(gè)方面決定的 。一是基本骨架部分的兩條長(zhǎng)鏈?zhǔn)怯闪姿岷兔撗鹾颂窍嚅g排 ATGC??2222ATGC??1111ATGC??列的順序穩(wěn)定不變；二是空間結(jié)構(gòu)一般都是右旋的雙螺旋結(jié)構(gòu) 。 (2)多樣性： DNA分子的多樣性是由堿基對(duì)的排列順序的多樣性決定的 。 n個(gè)堿基對(duì)可以構(gòu)成 4n種 DNA分子 。 (3)特異性： DNA分子的特異性是指對(duì)于控制某一特定性狀的 DNA分子中的堿基排列順序是穩(wěn)定不變的 ， 如控制合成唾液淀粉酶的基因中 ， 不論是何人 ， 這段 DNA分子中的堿基排列順序是穩(wěn)定不變的 。 、 DNA、 基因 、 脫氧核苷酸間的關(guān)系： 染色體 —— 是 DNA的主要載體 ， 一般情況下每條染色體上有 1個(gè) DNA分子 DNA —— 是主要的遺傳物質(zhì) 基因是有遺傳效應(yīng)的 DNA片段 ， 每個(gè) DNA分子含有很多個(gè)基因 基因 基因是決定生物性狀的基本單位；基因在染色 體上呈線性排列 基因中堿基的排列順序代表遺傳信息 ， 每個(gè)基 因中含有許多個(gè)脫氧核苷酸 脫氧核苷酸 ——DNA(基因 )的基本組成單位 【 說(shuō)明 】 (1)從堿基對(duì)比例的角度看 ， 決定 DNA分子特異性的是 A＋ T/G＋ C。 (2)A－ T間有兩個(gè)氫鍵 ， G－ C間有三個(gè)氫鍵 ， G－ C的比例越高 ， DNA分子越穩(wěn)定 。 (3)DNA分子中 ， 脫氧核苷酸的數(shù)目＝脫氧核糖的數(shù)目＝含氮堿基的數(shù)目＝磷酸的數(shù)目 (4)n個(gè)核苷酸形成 DNA雙鏈時(shí)脫去 (n－ 2)個(gè)水 ， 在形成單鏈 RNA時(shí) ， 脫去 (n－ 1)個(gè)水 。 (5)DNA分子多樣性和差異性表現(xiàn)在堿基的排列順序千變?nèi)f化上 ， 而不是核苷酸和堿基的種類或數(shù)目 。 若一個(gè)DNA分子有 8000個(gè)堿基 ， 則由此組成的 DNA分子共有 44000 種 。 (6)不同類型的生物或同種生物不同個(gè)體之間 ， 因差異性的存在 ， 在實(shí)踐上可用于親子鑒定 、 偵察罪犯 、 辨認(rèn)尸體 、 確定不同生物之間的親緣關(guān)系等方面 。 不同人的 DNA中堿基的排列順序絕大多數(shù)一致 ， 僅存在極小差異 。 例 1 [ 2022 廣東卷 ] 有關(guān) D NA 分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是 ( ) 分子由 4 種脫氧核苷酸組成 A 單鏈上相鄰堿基以氫鍵連接 C. 堿基與磷酸相連接 D. 磷酸與脫氧核糖交替連接構(gòu)成 D NA 【 答案 】 A 【 解析 】 DNA雙鏈上相對(duì)應(yīng)的堿基以氫鍵連接 ， 單鏈上相鄰堿基之間通過(guò)脫氧核糖和磷酸二酯鍵聯(lián)系起來(lái) ，脫氧核糖和磷酸交替排列在外側(cè) ， 構(gòu)成 DNA雙鏈的基本骨架 。 堿基排列在內(nèi)側(cè) ， 與脫氧核糖直接相連 。 【 點(diǎn)評(píng) 】 該題考查學(xué)生的識(shí)記能力 ， 主要是從 DNA分子結(jié)構(gòu)成分方面考查 ， 而下面的變式演練是從 DNA分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)角度設(shè)題 。 變 式題 一個(gè) DNA 分子的一條鏈上，腺嘌呤比鳥嘌呤多 40% ，兩者之和占 DNA 分子堿基總數(shù)的 24% ，則該DNA 分子的另一條鏈上，胸腺嘧啶占該鏈堿基數(shù)目的( ) A. 44 % B ． 24 % C. 14 % D ． 28 % 【 答案 】 D 【解析】 畫出 DNA 簡(jiǎn)圖。 ( 如圖所示 ) 依題意，列出等量關(guān)系： =40 %→A1= G1…………… ① 而 =24 %→A1+G1=48 ………… ② 聯(lián)立 ①② 得： A1=28 (3) 依 “ 等量代換 ” 有： T2=A 1=2 8 ，即胸腺嘧啶占該鏈堿基數(shù)目的 28 % 。 111AGG?11AG200? ? 探究點(diǎn)二 DNA分子的復(fù)制 指以親代 DNA分子為模板來(lái)合成子代 DNA的過(guò)程 。DNA分子的復(fù)制實(shí)質(zhì)上是遺傳信息的復(fù)制 。 、 場(chǎng)所 (1)細(xì)胞核中的 DNA復(fù)制 細(xì)胞核中 DNA復(fù)制場(chǎng)所都是細(xì)胞核中 ， 時(shí)間因分裂方式的不同而有差異 ， 無(wú)絲分裂中 DNA分子復(fù)制時(shí)間是無(wú)絲分裂之前 ， 有絲分裂中 DNA分子復(fù)制時(shí)間是有絲分裂間期 ， 減數(shù)分裂中 DNA的復(fù)制時(shí)間是減數(shù)第一次分裂的間期 。 (2)細(xì)胞質(zhì)中的 DNA復(fù)制 在細(xì)胞質(zhì)中也存在著 DNA復(fù)制 ， 如線粒體和葉綠體中的DNA也要復(fù)制 ， 而且這些 DNA復(fù)制的時(shí)間不一定在細(xì)胞分裂的間期 。 (3)原核生物：主要在擬核； DNA病毒：在活的宿主細(xì)胞內(nèi) 。 圖 20－ 2 (1)解旋提供準(zhǔn)確模板：在 ATP供能 、 解旋酶的作用下 ，DNA分子兩條脫氧核苷酸鏈配對(duì)的堿基從氫鍵處斷裂 ， 于是部分雙螺旋解旋為兩條平行雙鏈 ， 此過(guò)程叫解旋 。 解開的兩條單鏈叫母鏈 (模板鏈 )。 (2)合成互補(bǔ)子鏈：以上述解開的兩條脫氧核苷酸鏈為模板 ， 在酶的作用下 ， 以周圍環(huán)境中游離的脫氧核苷酸為原料 ，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 ， 合成兩條與母鏈互補(bǔ)的子鏈 。 (3)子母鏈結(jié)合形成新 DNA分子：在 DNA聚合酶的作用下 ， 隨著解旋過(guò)程的進(jìn)行 ， 新合成的子鏈不斷地延伸 ， 同時(shí)每條子鏈與其對(duì)應(yīng)的母鏈互相盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu) ， 解旋完即 復(fù)制完 ， 形成新的 DNA分子 ， 這樣一個(gè) DNA分子就形成兩個(gè)完全