高三必修二生物导学案——DNA的结构、复制与基因的本质.doc

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2013-2014学年第一学期高三生物导学案——DNA的结构、复制与基因的本质考点复习指导：1.Z分子的结构特点、复制及相关计算2基因与遗传信息、ENA染色体、脱氧核昔酸之间的关系3.ENA分子稳定性、多样性和特异性一、DNA双螺旋结构模型的构建1、构建者：沃森和克里克2、当时对DNA分了的认识：DNA分了是以4种脱氧核廿酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核廿酸分别含冇A、T、C、G四种碱基，且腺嚓吟（A）的量总是等于胸腺喘呢（T）的虽，鸟卩票吟（G）的量总是等于胞喘唳（C）的量。3、模型建立：磷酸一核糖在外，碱基在内的双链螺旋结构，碱基配対方式A与T,G与C二、DNA分子的结构特点（书本4 9页）1、两条链按反向平行盘旋成双螺旋结构2、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二T,G=C（G=C比例越大，DNA结构热稳定性越高）（识图题典型例题书本51页基础题）三、碱基互补配对原则及相关计算（1）在双链DNA中，A二T,G=C,A+G二T+C,即嚓吟碱基总数二唏旋碱基总数。（2）在双链DNA中，A+G二T+C二A+C二T+G，贝9,任意不互补的碱基之和恒等，并为碱基总数的50%。4+G T+C A+C T+G…=二==50%4+T+G+C A+T+G+C A+T+G+C A+T+G+C（3）在双链DNA中，互补碱基Z和占全部碱基的比值等于任一单链DNA及双链DNA中该两碱基Z和占该单链碱基总数的比值，简记为互补两碱基之利在单、双链中所占比例相等即A+人2+A+Z-A+了-人2+3 A】+£+G|+C|++7^+G,+C+G|++G°+C7（4）在DNA的一条链中，两不互补碱基与另外两个不互补碱基的比值，在已知链、互补链互为倒数,如已知链中△竺为a,则互补链中△竺为丄。（若在双链DNA中△竺恒等于1）T+C T+C a T+C 4+7"（5）在DNA的--条链中，两互补碱基与另外两个互补碱基和的比值，在已知链、互补链、G+C双链DNA中比值相等。（6）不同牛物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即（A+T）/（C+G）的值不同。该比值体现了不同生物DNA分子的特异性。四、DNA的复制（书本54页）1、DNA复制过程提供模板母链介成互补子链母子双链盘旋①解旋②合成与母链互补的子链③形成新DNA解旋酶消耗ATP,断裂氢键，双螺旋结构解开游离脱氧核苗酸打母链发生碱基片•补配对，形成氢键了链与母链重新绕成双螺旋结构DNA聚合酶：将单个核廿酸聚合成脱氧核昔酸长链2、DNA复制过程的要点复制时间有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期复制场所真核细胞：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体原核细胞：拟核（主要）、细胞质（质粒）复制条件模板亲代DNA的两条链原料4种游离的脱氧核昔酸能量ATP酶解旋酶、DNA聚合酶等原则碱基互补配对原则复制特点①半保留复制；②边解旋边复制复制的结果1个DNA变成2个DNA,新DNA由一条母链与一条子链组成意义①遗传信息的传递，使物种保持相对稳定和延续②山于复制差错而出现基因突变，从而为进化捉供了原始的选择材料(二-二D解旋一000000」OGOQV螺旋化一五、DNA半保留复制的实验证据1、实验材料：大肠杆菌（优点：繁殖速度快，易培养）2、实验方法：同位素示踪法3、实验原理：采川含叩标记的NH&1培养大肠杆菌，经细胞破碎、提取D\A后,用密度梯度离心技术测定分裂间期复制的DNA的密度变化,从而证明DNA的半保留复制方式。4、实验过程（1）用咖标记大肠杆菌DNA用含15NH4C1的培养液培养大肠杆菌，繁殖几代后，大肠杆菌DNA中的氮元素为15No则双链的DNA可以表示为,5N/,5N-DNAo提取大肠杆菌DNA离心，离心的DNA条带位于离心管下层，称为重带。（2）含“N的NH&1培养液培养人肠杆菌及结果①将上述步骤中的亲代含15N大肠杆菌转移到含14N的XH<C1培养液中，繁殖一代。提取了一代的DNA离心，其DNA为W/^N-DNA,位于离心管的中层，称为中带。②将上述子一•代大肠杆菌培养繁殖一代。提収子二代的DNA离心，其DNA为15N/14N-DNA.,4N/14N~DNA,分别位于离心管的中层，上层，即中带、轻带。六、DNA半保留复制中的相关计算1、一个DNA分子复制n次，共形成2 11个DNA分子，2 n+1条脱氧核巷酸链。在这些DNA分子中2①双链DNA：子链+母链，有且仅有2个，比例为千2n 2②双链DNA：子链+子链，（2“一2）个，比例为（1一一）2n 2、DNA分子中含某碱棊a个，若该D7A复制n次，形成2 11个DNA分子，亲代DNA分子的两条母链被保留下来，不需要提供原料。因此，要提供该碱基或含该碱基的脱氧核昔酸数目为（2"—1）a个。注意：若是经过第n次复制，则需要提供的原料个数为（211—2"7）a个。七、基因的本质——有遗传效应的DNA片段1、棊因与蛋白质、性状：基因控制蛋白质的合成；基因直接或间接控制生物的性状。2、基因与遗传信息、脱氧核疔酸：基因由4种脱氧核莒酸纽成，其碱基排列顺序代表遗传信息。3、基因与DNA、染色体c蛋白质染色体J r有遗传效应的片段——棊因（一个Z分子上有多个基因）[DNA J[无遗传效应的片段（个体之间有差异）4、基因的功能：储存、传递、表达遗传信息八、DNA分子结构的稳定性、多样性和特异性1、DNA分子双螺旋结构貝有相对稳定性。DNA分子基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替连接1佃成。双螺旋结构的中间为碱基对，碱基Z间按照严格的碱基互补配对原则形成氢键，从而维持双螺旋结构的稳定。2、DNA分子的多样性（碱基的排列顺序）构成DNA分子的碱基只有4科A配对方式只有2利但是碱革对的数量却可以成千上万，因此碱基的排列顺序多种多样，决定了DNA分子的多样性。假设设某DNA分子有n对碱基，并且同时具有四种碱基，贝U碱基排列顺序有4”种。3、特异性每个特定的DNA分了中都具冇特定的碱基排列顺序，冇特定的遗传效应的片段，这就是DNA蕴含的遗传信息。所以每个特定的DNA分子中都储存着特定的遗传信息，这种特定的碱基对排列顺序就构成了DNA分子的特异性。DNA分子的多样性和特显性是生物体多样性和特界性的物质基础。