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1、第二节DNA分子的复制苏教版必修二《遗传与进化》第四章《遗传的分子基础》河北祁州中学李玉亚一二一、DNA的结构1.基本组成单位:脱氧核苷酸(1)组成:脱氧核苷酸的结构模式图如下图所示。(2)碱基:A.腺嘌呤;G.鸟嘌呤;C.胞嘧啶;T.胸腺嘧啶。(3)种类:①腺嘌呤脱氧核苷酸;②鸟嘌呤脱氧核苷酸;③胞嘧啶脱氧核苷酸;④胸腺嘧啶脱氧核苷酸。一二2.DNA的双螺旋结构(1)两条脱氧核苷酸链按照反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。(2)外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接,构成基本骨架。(3)内侧:两条链上的碱基通过氢键连接成碱
2、基对。(4)碱基互补配对:A一定与T配对;G一定与C配对。[自主思考]在海洋底部火山口附近有一种细菌,科学家经研究发现,与常温下生存的细菌的DNA相比,该细菌的DNA结构更稳定,且耐高温。那么该细菌的DNA结构更稳定的原因是什么?提示:该细菌的DNA结构中G—C碱基对多,由于G—C碱基对中有3个氢键,所以结构更稳定。(5)特定的碱基对排列顺序构成了每一个DNA分子的特异性,而碱基对排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性。一二二、DNA分子的复制1.概念DNA分子的复制是指以亲代DNA分子为模板合成子代DNA
3、分子的过程。2.时间细胞有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。3.场所DNA复制的主要场所是细胞核,在拟核、线粒体、叶绿体中也进行DNA的复制。一二4.过程(1)复制开始时,DNA分子首先利用细胞提供的能量,在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开,这个过程称为解旋。(2)以两条解开的母链为模板,在DNA聚合酶等酶的作用下,以周围环境中游离的脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链。(3)新合成的子链不断地延伸,同时,每条子链同与其对应的母链盘绕形成双螺旋结构,各自形成一个新的DNA分
4、子。5.特点(1)DNA复制是一个边解旋边复制的过程。(2)在新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一条链,因此,这种复制方式又被称为DNA半保留复制。一二6.精确复制的原因(1)DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板。(2)碱基互补配对保证了复制的精确进行。7.意义DNA分子通过复制保证了遗传信息传递的连续性,使细胞得以增殖,使生物种族的繁衍得以延续。[自主思考]DNA在细胞内可以复制,在细胞外可以复制吗?提示:DNA在细胞内可以复制,在细胞外,在相关酶的催化下,提供相应的原料也能够复
5、制,比如PCR技术。探究点一探究点二易错点·排查实验设计当堂检测DNA的双螺旋结构问题导引随着商品防伪难度的增大和DNA有关知识的普及,近几年来,许多商家尝试着用DNA作防伪标记。其原理是什么?提示:DNA分子的特异性,即每个DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序。探究点一探究点二易错点·排查实验设计当堂检测名师精讲DNA的双螺旋结构1.结构层次探究点一探究点二易错点·排查实验设计当堂检测2.结构特点(1)稳定性:脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变,两条链间碱基互补配对的方式不变。(2)多样性:碱基对的排列顺序
6、多种多样。(3)特异性:每个DNA分子都有特定的碱基对排列顺序。注意:DNA分子的多样性和特异性从分子水平说明了生物体具有多样性和特异性的原因。探究点一探究点二易错点·排查实验设计当堂检测3.DNA结构中碱基互补配对原则的应用规律一:DNA双链中两互补链的碱基数相等,任意两个不互补的碱基之和恒等,占DNA中碱基数的50%。即:A=T,G=C,A+G=T+C=A+C=T+G=50%,(A+G)/(T+C)=(A+C)/(G+T)=1。规律二:DNA双链中的一条单链上(A+G)/(T+C)的值与另一条互补链上(A+
7、G)/(T+C)的值互为倒数关系,在整个DNA中此比值为1。(A+C)/(T+G)的值亦如此。规律三:DNA双链中,一条单链上(A+T)/(G+C)的值与另一条互补链上(A+T)/(G+C)的值相等,与DNA双链中(A+T)/(G+C)的值相等。规律四:一条链中任意两互补碱基之和占该单链的比例等于DNA双链中该两种碱基之和占碱基总数的比例。探究点一探究点二易错点·排查实验设计当堂检测典例剖析【例题1】下列有关DNA分子结构的叙述,正确的是()A.基本组成单位是核糖核苷酸B.磷酸和五碳糖排列在内侧C.具有规则的双
8、螺旋结构D.碱基对构成分子的基本骨架解析:DNA分子的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,结构中磷酸和五碳糖交替连接形成基本骨架排列在外侧,碱基排列在内侧,最后高度螺旋化形成规则的双螺旋结构。答案:C反思领悟DNA的结构是由两条反向平行的链构成的,磷酸与脱氧核糖交替连接形成基本骨架,碱基排列在内侧,遵循碱基互补配对的原则,其空间结构是规则的双螺旋结构。探究点一探究点二易错点·排查实验设计当堂
