2-4-2-1第二节 DNA的结构和DNA的复制
高一dna知识点总结
高一dna知识点总结一、DNA的结构和组成1. DNA的化学结构DNA分子是由若干个核苷酸单元通过磷酸二酯键连接而成的长链。
每个核苷酸单元由一个含氮碱基、一个脱氧核糖和一个磷酸基团组成。
四种碱基分别是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。
DNA的磷酸基团连接在脱氧核糖的3'和5'位,形成链状结构。
2. DNA的双螺旋结构DNA分子的双螺旋结构是由两条互相缠绕的链组成的。
其中,两条链是以反平行方式排列的,即一个链的5'末端对应另一个链的3'末端。
两条链之间通过氢键相互连接。
DNA的碱基配对规则是A与T之间有两条氢键连接,G与C之间有三条氢键连接,这种配对方式决定了DNA的结构和信息传递方式。
3. DNA的组成DNA分子的组成是由多个核苷酸单元组成的长链。
生物体内的DNA是以染色体的形式存在的,每个染色体上都包含着大量的DNA分子。
DNA还可以进一步组装成染色质的结构,参与到细胞分裂、遗传信息的传递和表达等生命活动中。
二、DNA的复制1. DNA的复制过程DNA的复制是指在细胞分裂的时候,DNA分子能够通过复制过程生成完全相同的两条新的DNA分子。
复制过程主要分为解旋、复制和连接三个阶段。
首先,DNA双螺旋结构被解开形成两条互相分离的单条链。
然后,在每条单链上,酶类和辅助蛋白协同作用,复制出一条新的链。
最后,两条新的DNA分子与原有的DNA分子连接,形成两个完全一样的DNA分子。
2. 半保留复制DNA的复制过程是半保留的,即每一条新的DNA分子都包含有一个原有DNA分子的链和一个新合成的链。
这是因为每个核苷酸单元都只有一个可以提供能量的磷酸基团,因此在复制过程中只有一条链可以持续生长,另一条链只能以碎片的方式进行合成。
三、DNA的转录和翻译1. DNA的转录过程DNA的转录是指DNA分子中的遗传信息被转录成RNA分子的过程。
转录过程分为启动、延伸和终止三个阶段。
遗传学三大规律总结
遗传学三大规律总结遗传学是研究遗传信息传递和遗传变异的科学。
遗传学三大规律是指孟德尔的遗传规律、染色体学的遗传规律和分子遗传学的遗传规律。
下面将详细介绍这三大规律。
一、孟德尔的遗传规律孟德尔的遗传规律是遗传学的基础,他在豌豆杂交实验中发现了两性生殖体的遗传现象,并总结出以下三个规律:1.性状表现规律:孟德尔通过杂交实验发现,杂交(异交)后代的性状并非介于父本和母本之间,而是呈现一种明确的表型。
这表明个体的性状是由基因决定的,在杂交过程中,两个纯合亲本所带的基因以一定的比例参与了后代的表型表达。
2.隔离规律:孟德尔提出了性状分离的规律,即在杂交后代中,携带着两种性状的纯合基因会在有性繁殖中分离,而每个个体又只能将一种性状遗传给后代,即每个个体的两个基因互相独立地在生殖细胞中分配给后代。
这种分离规律为后来的基因分离定律奠定了基础。
3.独立规律:孟德尔通过多个杂交实验发现,不同基因对于性状的遗传是独立的,互不影响。
他称这些基因为“遗传因子”,并提出了基因的概念。
二、染色体学的遗传规律染色体学的遗传规律是在孟德尔的遗传规律基础上,随着染色体学的发展而形成的。
它包括以下两个规律:1. 染色体分离规律:根据Mitosis和Meiosis的观察和实验证明,染色体在有丝分裂和减数分裂过程中具有固定的数目和形态。
在减数分裂的第一次分裂中,染色体以同源染色体为单位发生分离,确保每个子细胞获得一对染色体。
这一规律称为李约瑟定律。
2.染色体间的基因连锁和自由组合规律:通过观察多个基因同时杂交所得的后代,发现染色体上的基因会因为染色体间的互联而不能独立分离,成为基因连锁。
然而,基因连锁并非永久的,基因之间可以通过染色体的重组而发生自由组合。
这一规律由摩尔根提出,也称为染色体交换规律。
三、分子遗传学的遗传规律分子遗传学的遗传规律是在分子生物学和基因工程的发展中建立起来的,主要涉及到基因和DNA的结构和功能。
1.DNA的复制与遗传稳定性规律:通过研究DNA的复制过程,发现DNA复制是基因遗传的基础,也是细胞分裂的基础。
DNA的结构和复制过程
DNA的结构和复制过程DNA(脱氧核糖核酸)是一种重要的生物大分子,它携带着遗传信息,参与生命的遗传传递和表达过程。
了解DNA的结构和复制过程对于理解生命的基本机制具有重要意义。
本文将介绍DNA的结构以及DNA复制过程的主要步骤。
一、DNA的结构DNA分子由核苷酸组成,每个核苷酸由磷酸基团、五碳糖(脱氧核糖)和一个碱基组成。
碱基有四种不同的类型,包括腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。
这些碱基通过氢键相互配对,A与T之间形成两个氢键,G与C之间形成三个氢键,从而将DNA的两条链固定在一起。
DNA的结构可以用“双螺旋”模型来描述。
两条DNA链沿着相反的方向串接在一起,形成一个螺旋。
其中,磷酸基团和脱氧核糖以及碱基位于螺旋外部,形成一条链,被称为“磷酸糖链”或“糖基链”。
另一条链由碱基相互配对而形成,被称为“互补链”或“碱基链”。
二、DNA的复制过程DNA复制是生物体进行细胞分裂或生殖的基础,它确保了遗传信息的传递。
DNA复制过程包含以下几个主要步骤:解旋、模板配对、合成和连接。
1. 解旋:DNA复制的第一步是解旋,即将DNA的双螺旋结构分离。
这一过程由酶类分子(如螺旋酶)催化,在一段DNA链上,酶通过将氢键断开促使两条链分离,并形成一个称为“复制泡”的结构。
2. 模板配对:在DNA分离后,复制泡中的每条链可作为模板用来合成新的DNA链。
由于碱基配对的规则是A和T之间、G和C之间形成氢键,因此在DNA复制中,互补链上的A会与新合成的T配对,G与C配对。
这一配对过程由DNA聚合酶酶类催化完成。
3. 合成:在模板配对完成后,DNA聚合酶酶类从模板链的3'端开始合成新的DNA链。
新的核苷酸与模板链上的碱基相互配对,并通过连接磷酸基团形成磷酸二酯键。
DNA聚合酶沿着DNA模板链逐渐移动,合成新的DNA链。
4. 连接:当DNA聚合酶合成新的DNA链时,另一组酶类(DNA连接酶)帮助连接新合成的DNA链。
生物遗传学知识点图解总结
生物遗传学知识点图解总结生物遗传学是研究生物个体的遗传方式、规律和机制的一门学科。
它对于我们了解生物发育、进化以及种群遗传变异等方面都有着重要的意义。
在生物遗传学中,有许多重要的知识点需要我们了解和掌握,下面将对生物遗传学的知识点进行图解总结。
一、基因的概念和性状的遗传1. 基因的概念基因是生物体内控制性状遗传和变异的分子单位,基因是DNA分子上的一段特定的序列。
基因是决定生物体形态、功能和行为的基本单位。
2. 性状的遗传性状是由基因决定的,生物体具有哪些性状是由基因所决定的,性状的遗传是由基因决定的。
图解:基因和性状的遗传关系图二、遗传的分子基础1. DNA的结构和功能DNA是生物体内的遗传物质,它是由一条由磷酸、脱氧核糖和碱基组成的长链分子,DNA 的功能是携带和传递遗传信息。
2. RNA的结构和功能RNA是DNA的一种转录产物,它在细胞内起着多种功能,其中最重要的功能是参与蛋白质的合成。
图解:DNA和RNA的结构和功能图三、遗传物质的复制和表达1. DNA的复制DNA的复制是指在细胞分裂时,DNA分子通过半保留的方式向两个方向复制自身的过程,这是遗传信息传递的基础。
2. DNA的转录和翻译DNA的转录是指DNA分子的信息被转录成RNA分子的过程,而DNA的翻译是指转录的RNA信息被翻译成蛋白质的过程。
四、遗传变异和进化1. 突变的产生突变是DNA分子发生的一种变异现象,它是基因作用和环境影响的结果,突变是生物进化的重要来源。
2. 遗传漂变遗传漂变是指由于种群规模的减小,引起的种群基因频率的随机变化,这种变化导致了种群的遗传结构的改变。
3. 自然选择自然选择是指由于生物与环境之间相互作用的结果,导致适应性强的个体能够生存下来,从而逐渐形成新的物种。
图解:突变、遗传漂变和自然选择的关系图五、遗传规律的发现1. 孟德尔遗传规律孟德尔通过豌豆杂交实验证明了基因的分离和自由组合规律,这些规律被称为孟德尔遗传规律。
高二生物遗传学知识点总结
高二生物遗传学知识点总结遗传学是生物学的一个重要分支,研究物种内部和物种间遗传信息的传递和变化规律。
在高二生物学习中,我们学习了许多遗传学知识点,下面将对这些知识点进行总结。
一、DNA的结构和复制1. DNA的结构DNA是一种长链状的分子,由磷酸、糖(脱氧核糖)和四种碱基(腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶)组成。
DNA的结构是双螺旋状的,由两条互补的链相互缠绕而成。
2. DNA的复制DNA复制是指将一个DNA分子复制成两个完全相同的分子。
复制过程中,DNA双链被解开,每条链上的碱基配对原则使其成为模板,合成一条新的互补链。
这一过程保证了遗传信息的传递和稳定。
二、基因和染色体1. 基因基因是决定生物形态和功能的遗传单位,它位于染色体上。
基因由DNA编码,通过RNA和蛋白质的合成来表达。
2. 染色体染色体是存在于细胞核中的遗传物质,它携带了生物个体遗传信息的大部分。
染色体由DNA和蛋白质组成,可分为体细胞染色体和生殖细胞染色体两种。
三、基因的表达与调控1. 转录与翻译基因的表达是指将基因内的信息转录成RNA,再通过翻译转化为蛋白质的过程。
转录发生在细胞核中,翻译发生在细胞质中。
2. 调控基因的表达可以被调控,从而使细胞在不同的环境条件下产生不同的功能蛋白质。
调控机制包括转录调控和转录后调控两个层次。
四、遗传与进化1. 遗传遗传是指生物个体将其遗传信息传递给下一代的过程。
遗传通过基因的组合和基因的突变来实现。
2. 进化进化是物种在环境变化中适应和变异的过程。
进化的重要驱动力是自然选择,优势基因会在环境适应中逐渐传递给后代,导致物种的适应性改变。
五、遗传性疾病和基因工程1. 遗传性疾病遗传性疾病是由基因突变引起的疾病,可传递给后代。
常见的遗传性疾病包括遗传性耳聋、先天性心脏病等。
对于一些遗传疾病,基因治疗成为人们研究的方向之一。
2. 基因工程基因工程是对生物基因进行改造和调控的技术,广泛应用于医药、农业和工业等领域。
DNA复制学案
第2节 DNA 的结构和DNA 的复制一、学习目标1、掌握DNA 分子复制的过程和意义;2、掌握DNA 的半保留复制特点的应用。
二、学习过程(一)知识链接回顾有丝分裂和减数分裂的间期有何特点。
(二)自主探究①DNA 分子的复制过程需要哪些条件? ②DNA 分子的复制过程有何特点? ③DNA 分子的复制过程是怎样进行的? ④DNA 分子的复制有何生物学意义? ⑤总结DNA 分子复制的概念。
(三)知识网络DNA 的复制时间: 。
场所: 。
模板:原料:能量:酶: :在 作用下, 断裂,双螺旋逐渐解开。
:以 条母链为模板,以核液中游离的 为原料,在多种酶的作用下,根据 原则,合成与母链互补的子链。
:子链与对应的母链扭成螺旋状,构成子DNA 分子。
特点: (可用放射性同位素示踪的实验验证);DNA 能够精确复制的原因:① ,为复制提供了精确模板。
② ,保证复制能准确进行。
意义: 。
DNA 分子复制的概念: DNA 的半保留复制特点的应用从左图中看出:(1)DNA 不论复制几代,产生的DNA 分子中含母链的DNA 分子总是2个,含母链也总是2条。
(2)复制一代产生的DNA 分子数为21=2,产生的DNA的单链为21×2=4,复制n 代产生的DNA 分子数为2n ,产生的DNA 单链为2n ×2。
过程 条件【当堂检测】1.实验室内现有如下材料:从某生物体细胞内提取的一个DNA分子,具有放射性同位素3H标记的4种脱氧核苷酸。
要在实验室内合成新的DNA分子:(1)除以上物质外,还必须有_______和_______,才能合成第二代的DNA分子。
(2)在第二代的DNA分子中,有_______条含3H的链。
(3)在第二代的DNA分子中,含有3H链的碱基序列_______(填“相同”或“不相同”)。
(4)在第五代的全部DNA分子中,有_____条不含3H的链。
2.DNA分子某片段包含m个碱基,其中胞嘧啶n个。
苏教版教学课件必修2第3章第2节 DNA的结构和复制
巩固练习:
4.某DNA分子的一条链中有(G+A)/(C+T)= 4/5, 那么,在这个DNA分子的另一条链中、该DNA分子中 (G+A)/(C+T)的值分别是( B ) A.4/5、1 B.5/4、1 C.1、1 D.5/4、4/5 5.下列哪项对双链DNA分子叙述是不正确的( D ) A.若一条链A和T的数目相等,则另一条链A和T的数 目也相等 B.若一条链G的数目为C的2倍,则另一条链G的数目 为C的0.5倍 C.若一条链的A﹕T﹕G﹕C=1﹕2﹕3﹕4,则另一条 链相应碱基比为2﹕1﹕4﹕3 D.若一条链的G﹕T=1﹕2,则另一条链的C﹕A=2﹕1
DNA的结构和复制
一、DNA的结构 4、DNA分子的空间结构:
---双螺旋结构模型
1953年美国生物学家沃森(左)和英国生 物物理学家克里克(右)提出DNA分子的双螺 旋结构模型
DNA的结构和复制
一、DNA的结构 4、DNA分子的空间结构: 结构特点: 稳定性; 多样性; 特异性。
巩固练习:
6.每个脱氧核苷酸是由哪几部分组成的( D ) A.二分子磷酸、一分子脱氧核糖、二分子含氮碱基 B.三分子磷酸、一分子脱氧核糖、四分子含氮碱基 C.一分子磷酸、一分子脱氧核糖、四分子含氮碱基 D.一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基 7.DNA不仅具有一定的化学结构,还具有特殊的空间 结构,这种空间结构是( C ) A.两个DNA分子盘旋而成的双螺旋结构 B.两个DNA 分子盘旋而成的规则的双螺旋结构 C.两条脱氧核苷酸长链盘旋而成的规则的双螺旋结构 D.两条脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构
巩固练习:
4 .(2006北京理综)用35P标记了玉米体细胞(含20条染 色体)的DNA分子双链,再将这些细胞转入不含35P 的培养基中培养,在第二次细胞分裂的中期、后期 ,一个细胞中的染色体总条数和被35P标记的染色 体条数分别是( A ) A.中期20和20、后期40和20 B.中期20和10、后期40和20 C.中期20和20、后期40和10 D.中期20和10、后期40和10
生物必修二目录2篇
生物必修二目录生物必修二目录第一篇:细胞的基本单位第一节:细胞的发现和性质(字数:3000字)1. 细胞的发现历史2. 细胞的基本性质3. 细胞的组成部分第二节:细胞的结构和功能(字数:3000字)1. 细胞膜的结构和功能2. 细胞质的结构和功能3. 细胞核的结构和功能4. 细胞器的结构和功能第二篇:细胞的代谢活动第一节:物质的运输与转化(字数:3000字)1. 膜运输及其机制2. 细胞内物质的转化第二节:能量的供给和转化(字数:3000字)1. 生物的能量来源2. 光合作用和呼吸作用的关系3. 光合作用的过程和机制4. 呼吸作用的过程和机制第三篇:遗传的分子基础第一节:遗传物质的结构和功能(字数:3000字)1. DNA的结构和功能2. RNA的结构和功能3. 蛋白质的合成第二节:DNA的复制和基因的表达(字数:3000字)1. DNA的复制过程和机制2. 基因的表达过程和机制第四篇:细胞的多样性与特性第一节:原核细胞和真核细胞(字数:3000字)1. 原核细胞的特点和分类2. 真核细胞的特点和分类第二节:细胞的分裂与增殖(字数:3000字)1. 有丝分裂的过程和机制2. 减数分裂的过程和机制第五篇:遗传与进化第一节:遗传的基本规律(字数:3000字)1. 孟德尔的遗传规律2. 遗传的分离定律和连锁定律第二节:进化与适应(字数:3000字)1. 进化的基本概念和证据2. 自然选择和人工选择的作用3. 适应的概念和分类第六篇:生物技术的应用和推广第一节:生物技术的基本原理(字数:3000字)1. DNA重组技术的基本原理2. 体细胞核移植和克隆技术的基本原理第二节:生物技术的应用和推广(字数:3000字)1. 基因工程的应用2. 细胞工程的应用3. 各种生物技术的优势和挑战。
生物ⅱ人版4.1探索遗传物质的过程教案(1)
生物ⅱ人版4.1探索遗传物质的过程教案(1)本章规划在我们学习了遗传和染色体之后,理解了遗传规律与染色体行为的关系,了解了孟德尔的遗传实验,理解了孟德尔定律的本质及其应用等知识。
在本章,我们将要学习遗传的分子基础的知识。
1、本章内容组成本章内容由五节组成:“探究遗传物质的过程”“DNA的结构和DNA的复制”“基因操纵蛋白质的合成”“基因突变和基因重组”“关注人类遗传病”。
第一节“探究遗传物质的过程”,介绍了人类对遗传物质的探究过程,着重展示了肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验,还着重介绍了DNA提取的方法。
通过这部分知识的学习,能够使学生理解人类对遗传物质的本质的认识是一个逐步进展的过程,科学的进展需要科学实验,同时更需要科学家的睿智与坚持。
第二节“DNA的结构和DNA的复制”介绍了DNA双螺旋结构的发明过程、DNA的分子组成及结构特点。
关于DNA的复制,教材首先通过“积极思维”介绍了DNA复制的精巧实验,然后从理论角度解释了DNA半保留复制的过程。
第三节“基因操纵蛋白质的合成”介绍了基因操纵蛋白质合成的转录和翻译的过程以及人类的基因组计划,并穿插介绍了人类对遗传密码子的探究过程和密码子表。
第四节“基因突变和基因重组”通过分析镰刀状贫血症的病因,介绍了基因突变的相关概念和特点,然后介绍了基因重组和重组DNA技术的相关概念。
第五节“关注人类遗传病”介绍了人类遗传病的病因以及相关实例、人类遗传病的检测与预防措施等。
2、本章教材地位本章教材在学生学习了遗传和染色体之后,理解了遗传规律与染色体行为的关系,了解了孟德尔的遗传实验,理解了孟德尔定律的本质及其应用等知识的基础上,讲述了分子水平上的遗传:探究遗传物质的过程、DNA的结构和DNA的复制、基因操纵蛋白质的合成、基因突变和基因重组、关注人类遗传病。
促进学生从分子水平理解遗传与变异的本质,同时也为后续知识——“生物的进化”的学习奠定了基础。
遗传使得个体代代相传,使物种具有连续性;变异有可能让生物产生适应变化的环境的性状,从而在自然选择中得以生存,并产生新的物种,这也是生物多样性产生的物质基础。
高中生物DNA的结构和复制知识点归纳
高中生物D N A的结构和复制知识点归纳名词:1、DNA的碱基互补配对原则:A与T配对,G与C配对。
2、DNA复制:是指以亲代DNA分子为模板来合成子代DNA的过程。
DNA的复制实质上是遗传信息的复制。
3、解旋:在ATP供能、解旋酶的作用下,DNA分子两条多脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂,于是部分双螺旋链解旋为二条平行双链,解开的两条单链叫母链(模板链)。
4、DNA的半保留复制:在子代双链中,有一条是亲代原有的链,另一条则是新合成的。
5、人类基因组是指人体DNA分子所携带的全部遗传信息。
人类基因组计划就是分析测定人类基因组的核苷酸序列。
语句:1、DNA的化学结构:①DNA是高分子化合物:组成它的基本元素是C、H、O、N、P等。
②组成DNA的基本单位——脱氧核苷酸。
每个脱氧核苷酸由三部分组成:一个脱氧核糖、一个含氮碱基和一个磷酸③构成DNA的脱氧核苷酸有四种。
DNA在水解酶的作用下,可以得到四种不同的核苷酸,即腺嘌呤(A)脱氧核苷酸;鸟嘌呤(G)脱氧核苷酸;胞嘧啶(C)脱氧核苷酸;胸腺嘧啶(T)脱氧核苷酸;组成四种脱氧核苷酸的脱氧核糖和磷酸都是一样的,所不相同的是四种含氮碱基:ATGC。
④DNA是由四种不同的脱氧核苷酸为单位,聚合而成的脱氧核苷酸链。
2、DNA的双螺旋结构:DNA的双螺旋结构,脱氧核糖与磷酸相间排列在外侧,形成两条主链(反向平行),构成DNA的基本骨架。
两条主链之间的横档是碱基对,排列在内侧。
相对应的两个碱基通过氢键连结形成碱基对,DNA一条链上的碱基排列顺序确定了,根据碱基互补配对原则,另一条链的碱基排列顺序也就确定了。
3、DNA的特性:①稳定性:DNA分子两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序和两条链之间碱基互补配对的方式是稳定不变的,从而导致DNA分子的稳定性。
②多样性:DNA中的碱基对的排列顺序是千变万化的。
碱基对的排列方式:4n(n为碱基对的数目)③特异性:每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序,这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子自身严格的特异性。
高中生物DNA与RNA知识点总结
高中生物DNA与RNA知识点总结DNA与RNA是生物学中重要的分子,它们在遗传信息传递和蛋白质合成中起着重要的作用。
下面将对高中生物中与DNA与RNA相关的知识点进行总结。
一、DNA的结构和功能1. DNA的结构DNA分子由磷酸、脱氧核糖和碱基组成,通过磷酸二酯键连接成链状结构。
碱基包括腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)。
2. DNA的功能DNA是遗传物质的载体,具有存储、复制和传递遗传信息的功能。
通过DNA,物种的遗传信息得以传递给后代。
二、DNA的复制1. 半保留复制DNA复制过程中,DNA双链会解旋生成两个单链模板,然后在每个模板上合成新的互补链。
这种复制方式称为半保留复制。
2. DNA复制酶DNA复制需要依靠DNA聚合酶进行,其中DNA聚合酶I、II和III在复制过程中扮演重要角色。
三、RNA的结构和功能1. RNA的结构RNA分子由磷酸、核糖和碱基组成,其中碱基包括腺嘌呤(A)、尿嘧啶(U)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)。
相对于DNA,RNA含有的磷酸二酯键是核糖与磷酸之间的连接。
2. RNA的功能RNA具有多种功能,包括DNA信息的转录、蛋白质合成的指导以及参与一些调控过程。
在蛋白质合成中,mRNA传递DNA的信息给核糖体,而tRNA将氨基酸带入核糖体进行蛋白质合成。
四、DNA与RNA的关系1. 转录在转录过程中,DNA的信息通过RNA聚合酶转录成mRNA分子。
这一过程是DNA与RNA之间的转换。
2. 翻译在翻译过程中,mRNA分子通过与核糖体结合,指导tRNA带入相应的氨基酸,完成蛋白质的合成过程。
五、变异与突变1. 变异DNA复制过程中可能出现错误,导致新生的DNA序列与亲代DNA序列有差异。
这种现象称为变异。
2. 突变突变是指DNA序列的改变,可以分为点突变、插入突变和删除突变等。
突变可能导致遗传信息的改变和遗传疾病的产生。
六、应用领域1. 法医学DNA指纹技术通过分析DNA的序列差异,可用于犯罪嫌疑人的鉴定和亲子关系的确定。
DNA的结构与复制
DNA的结构与复制DNA(脱氧核糖核酸)是一种存在于细胞核和线粒体等细胞器内的遗传物质。
它以其独特的双螺旋结构和复制机制而闻名于世。
本文将详细介绍DNA的结构和复制过程。
一、DNA的结构DNA的基本结构单元是核苷酸,每个核苷酸由一个含氮碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶)和一个脱氧核糖和一个磷酸组成。
核苷酸通过磷酸二酯键相连形成长链,进而构成DNA分子。
在DNA双螺旋结构中,两条链通过碱基间的氢键连接在一起。
腺嘌呤和胸腺嘧啶之间形成两个氢键,而鸟嘌呤和胞嘧啶之间形成三个氢键。
这种氢键的配对规则保证了DNA的稳定性和遗传信息的传递准确性。
二、DNA的复制DNA的复制是细胞分裂的基础,也是生物遗传信息传递的关键过程。
DNA的复制是半保留复制,即每条旧链作为模板合成一条新链。
复制过程包括解旋、合成和连接三个主要步骤。
1. 解旋DNA复制在起始点开始,酶类将DNA双链解开,形成一个复制起始点。
然后,酶类解旋酶将DNA双链解开,形成两条单链。
2. 合成在每条单链上,酶类称为DNA聚合酶依据已有的DNA序列合成新的DNA链。
DNA聚合酶以碱基互补原则合成新的链,将游离的核苷酸依次连接到正在合成的链上。
3. 连接DNA合成的新链称为前导链(leading strand),它的合成方向与解旋方向相同;另一条合成的新链称为滞后链(lagging strand),它的合成方向与解旋方向相反。
滞后链上的DNA合成是通过DNA聚合酶离开复制起始点,合成一段短的DNA片段,称为片段。
每个片段以RNA为模板合成,形成RNA- DNA杂交片段。
然后,在每个杂交片段上,酶类称为DNA剪接酶依次移除RNA模板,并用DNA填充碱基连接杂交片段,最终形成滞后链。
通过以上步骤,DNA的复制过程完成。
在细胞分裂后,每一对子代细胞都能够继承完整的遗传信息。
结论DNA的结构和复制是生物遗传学中的重要内容。
了解DNA的结构和复制过程可以帮助我们更好地理解生物进化和疾病的发生机制。
DNA的结构和复制
DNA的结构和复制DNA(脱氧核糖核酸)是一种核酸分子,在生物中具有重要的功能和作用。
DNA分子由四种碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、鳄氨酸)组成,通过碱基间的氢键连接形成两股螺旋状的结构。
DNA分子负责存储和传递遗传信息,并参与蛋白质的合成。
DNA的复制是细胞分裂过程中重要的一环,保证了遗传物质的传递和维持。
DNA的结构是由两条相互平行的链组成的,这两条链分别被称为前链(sense strand)和后链(antisense strand),它们以正电荷和负电荷相互吸引,以螺旋状的形式紧密相连。
每根链由一系列碱基组成,而碱基之间则通过氢键与对应的碱基相结合。
在DNA分子的结构中,腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有两个氢键连接,而鸟嘌呤与鳄氨酸之间有三个氢键连接,这种结构使得DNA分子能够更加稳定地存储信息。
在DNA中,两条链以互补的书写方式编码信息。
例如,如果前链上的碱基序列是ATCG,那么它的互补链上的序列就是TAGC。
这种互补性非常重要,因为它使得DNA分子能够通过对应碱基的互补配对来进行复制和修复。
除了互补性之外,DNA还具有方向性,即两条链是“头-尾”相对的,这意味着DNA链的两端是不同的,有一个3'端和一个5'端。
DNA的复制是细胞分裂的一部分,主要发生在S期(DNA合成期)。
DNA的复制是一个半保留复制过程,即每条新合成的DNA链一部分来自原DNA链,另一部分是新合成的。
DNA复制的过程有三个主要的步骤:解旋、复制与连接。
首先,DNA的双链结构会被解开成两条单链,这是由解旋酶(helicase)与其他辅助蛋白协同作用完成的。
解旋酶可以使DNA的螺旋结构局部解开,并形成一个称为复制泡(replication bubble)的结构。
接下来,DNA链上的酶类蛋白质称为DNA聚合酶(DNA polymerase)开始复制过程。
DNA聚合酶以已经存在的DNA链为模板,根据模板链上的碱基进行互补配对,逐步合成新的DNA链。
《DNA的结构和DNA的复制》教案(2)
DNA的结构和DNA的复制一、教学目标1.知识目标:〔1〕概述DNA分子结构的主要特点。
〔2〕通过介绍DNA双螺旋模型的建立过程,使学生了解现代遗传学的研究方法,强化对学生进行科学态度和方法的教育。
〔3〕使学生理解DNA的双螺旋结构模型和DNA分子的复制过程,掌握运用碱基互补配对原那么分析问题的方法。
〔4〕利用DNA的性质进行实验分析和实验设计。
2.能力目标:〔1〕在尝试模拟制作基础上,结合资料分析DNA双螺旋结构模型的科学性,反思建模过程,体会建模的思想,提高建模能力。
〔2〕通过DNA复制的学习,体会DNA半保留复制的方法。
〔3〕通过建构DNA的双螺旋结构,培养学生的动手能力。
3.情感、态度和价值观目标:〔1〕交流课题研究中搜集的分子结构模型建立过程的相关资料,体验建立DNA双螺旋结构模型的艰辛与曲折,体验科学家的奉献精神,形成勇于创新的科学态度与为科学献身的精神。
〔2〕认同人类对科学的认识是一个不断深化不断完善的过程。
二、教学重点难点重点:〔1〕DNA的双螺旋结构及其特点的分析。
〔2〕DNA分子复制的条件、过程和特点。
难点:〔1〕制作DNA结构模型掌握DNA分子的双螺旋结构的特点.〔2〕DNA分子复制的过程。
三.教学方法1.可以根据学生的认知水平,充分挖掘教材内容,把基础知识与经典实验有机结合在一起,建立一个自然流畅、逻辑清晰的教学过程。
2.通过设置问题情境,引导学生在思索中学习新知识。
3.以讲述法、谈话法为线索,引导学生自学教材,归纳知识,形成知识体系。
四.课前准备1.学生的学习准备:〔1〕搜集J.D.沃森和F.H.C.克里克建立DNA 分子双螺旋结构模型的资料,制作一个DNA分子双螺旋结构模型。
〔2〕概述DNA复制的时间、过程、条件、分子基础和特点,揭示DNA复制的实质。
2.教师的教学准备:〔1〕DNA分子结构的教学,应充分运用相关的挂图和模型,引导学生领悟DNA分子双螺旋结构模型的基本要点,以及DNA分子构型的稳定性、特异性和多样性。
人教版教学课件人教版:DNA的结构和复制的课件
6.一个双链DNA分子,A和T占全部碱基的38%,
其中一条链的碱基中,A占该链的24%,C占该链
的26%,那么互补链中的A和C占该链全部碱基的
百分比是 ( A ) A.14%和36% C.26%和24% B. 12%和26% D.24%和30%
二、DNA的复制
(一)对DNA分子复制的推测——半保留 复制 (二)DNA半保留复制的实验证据
A+G = T+C = A+C = T+G
在DNA双链中,任意 两个不互补的碱基之 和恒等,并为碱基总 数 的50%。
DNA分子的特性:
多样性:碱基对的排列顺序千变万化
特异性:每个DNA分子有其特定的
碱基对排列顺序
稳定性:
例:由120个碱基组成的DNA分子片段,可因其碱 基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息, 其种类数最多可达( C )
(4) 1、构成 DNA 的 碱 基又几种?
2、构 成 RNA 的 碱基有几种? (4)
3、构 成核 酸 的 碱基有几种?(5)
4、构成DNA的核苷酸有几种?(4) 5、构成RNA的核苷酸有几种? (4)
(8) 6、构成核 酸的核苷酸有几种?
一切生物的遗传物质是什么?
(DNA 或RNA) 核酸
生物主要的遗传物质是什么?
DNA
病毒的遗传物质是什么?
DNA或RNA
除了病毒以外的其他生物的遗传物质是什么?
就是DNA
遗传的物质基础
DNA的结构和复制
一、DNA的结构
DNA的结构在1953年由沃森和克里克确定
RNA--核糖核苷酸的结构 DNA--脱氧核苷酸的结构 P P 脱氧 A 核糖 A 核糖
简答4
第2讲DNA的结构和复制-备战2025年高考生物一轮复习考点帮(全国通用)
第2讲 DNA分子的结构和复制一、单选题1.如图为DNA分子的结构模式图,下列有关表述错误的是()A.1代表胸腺嘧啶,2代表脱氧核糖,3代表磷酸B.1、2、4组成的物质中储存着遗传信息C.3和2交替连接,构成DNA分子的基本骨架D.DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成【答案】B【分析】分析题图:图示为某DNA分子部分片段的平面结构示意图,其中1为胸腺嘧啶,2为脱氧核糖,3、4都为磷酸。
【详解】A、根据DNA分子的结构和碱基互补配对原则可知,1代表胸腺嘧啶,2代表脱氧核糖,3代表磷酸,A正确;B、1、2、4组成的物质为胸腺嘧啶脱氧核苷酸,脱氧核苷酸本身不储存遗传信息,但脱氧核苷酸的排列顺序储存着遗传信息,B错误;C、3为磷酸,2为脱氧核糖,DNA分子中磷酸和脱氧核糖交替连接构成了DNA分子的基本骨架,C正确;D、DNA分子中的两条脱氧核苷酸链反向平行,D正确。
故选B。
2.20世纪90年代,Cuenoud等发现DNA也有酶催化活性,他们根据共有序列设计并合成了由47个核苷酸组成的单链DNA——E47,它可以催化两个底物DNA片段之间的连接。
下列有关叙述正确的是()A.在DNA——E47分子中,嘌呤碱基数一定等于嘧啶碱基数B.在DNA——E47分子中,碱基数=脱氧核苷酸数=脱氧核糖数C.在DNA——E47分子中,碱基之间通过氢键相连D.在DNA——E47分子中,每个脱氧核糖上均连有一个磷酸和一个含N的碱基【答案】B【分析】DNA分子结构的主要特点:DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构;DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架,内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则(A-T、C-G)。
【详解】A、由于DNA-E4(7分)子是单链DNA,嘌呤碱基数不一定等于嘧啶碱基数,A错误;B、无论是单链还是双链DNA,其基本单位都是脱氧核苷酸,每个脱氧核苷酸分子由一个碱基、一个脱氧核糖和一分子磷酸组成,故碱基数=脱氧核苷酸数=脱氧核糖数,B正确;C、DNA-E47为单链DNA,碱基之间通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连,C错误;D、在单链DNA中,除其中3′端外,每个脱氧核糖上均连有两个磷酸和一个含N的碱基,D错误。
2024年高三生物选修二知识点总结范本(二篇)
2024年高三生物选修二知识点总结范本(____字)第一章生物的多样性和分类1. 生物多样性的概念:生物多样性是指地球上生物的种类多样、数量庞大,以及它们所形成的生态系统的多样性。
2. 生物分类的意义:生物分类是对生物进行系统整理和归类的过程,有利于研究生物的相互关系、适应环境的特点以及进化规律。
3. 人类对生物的分类:根据生物的形态、结构、功能、生活习性等特点,人们将生物划分为不同的类群,包括界、门、纲、目、科、属、种等。
4. 界的划分:生物界分为原核界和真核界两个大类。
5. 界的特征:(1)原核界:原核生物的细胞结构简单,没有真核生物的细胞器,如细菌。
(2)真核界:真核生物的细胞结构复杂,有真核生物的细胞器,如动植物细胞。
6. 真核界的分类:真核界包括植物界、动物界、菌物界和原生动物界。
7. 分类的原则:生物分类的原则包括形态分类法、解剖分类法和生态分类法等。
第二章细胞的结构和功能1. 细胞的发现:17世纪,罗伯特·胡克使用显微镜观察到了“蓝藻”细胞。
2. 细胞的基本结构:细胞的基本结构由细胞膜、细胞质和细胞核组成。
3. 细胞膜:细胞膜是包围细胞的外层,具有选择性渗透的特性,可以控制物质的进出。
4. 细胞质:细胞质是细胞膜与细胞核之间的物质,包括细胞器、细胞骨架等。
5. 细胞核:细胞核是细胞的控制中心,含有遗传物质DNA,控制细胞的生命活动。
6. 细胞的功能:细胞的功能包括营养摄取、合成物质、分解物质和产生能量等。
7. 细胞器的功能:(1)线粒体:线粒体是细胞的能量工厂,参与细胞的呼吸作用,产生ATP。
(2)叶绿体:叶绿体主要参与光合作用,吸收阳光能量并转化为化学能。
(3)高尔基体:高尔基体参与细胞质内物质的合成和运输。
(4)溶酶体:溶酶体参与细胞内物质的消化和吸收。
(5)核糖体:核糖体参与蛋白质的合成。
第三章生物膜及其运输1. 生物膜的组成:生物膜是由脂质、蛋白质和少量的糖类组成的。
DNA的复制过程(公开课)
DNA的复制过程(公开课) DNA的复制过程(公开课)1:引言- DNA的重要性和复制的作用- 复制过程的主要目的2: DNA的结构- 双螺旋结构的组成- 核苷酸的结构和功能- 连接两个核苷酸的化学键3:复制的前期准备- 起始点的确定和标记- DNA螺旋的解开- 单链DNA的合成与稳定化4: DNA复制的步骤- 链分离:解旋酶的作用和机制- RNA垫片合成:DNA聚合酶的作用和机制- 连接片段:DNA连接酶的作用和机制- 链回复:DNA连接酶的作用和机制5:复制的调控- 复制起始子的识别和绑定- 复制酶的活性调节- 末端保护和复制终止的机制6: DNA复制的错误修复- DNA修复机制的概述- 直接修复:光修复和甲基化修复- 错配修复:核苷酸外切酶的作用和机制 - 大片段修复:核苷酸切割和重连7: DNA复制与疾病- 复制过程中的突变和错误修复失效- 与癌症相关的复制异常- 复制相关疾病的研究和治疗附件:无法律名词及注释:- DNA:脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic Acid),在细胞中存储遗传信息的分子,由核苷酸组成。
- 核苷酸:DNA的基本组成单元,包含一个糖分子、一个磷酸基团和一个碱基。
- 解旋酶:参与DNA复制过程中 DNA双链的解开,即将双链的两条链分离的酶类。
- DNA连接酶:参与DNA复制过程中DNA片段的连接,将RNA 垫片去除,并将DNA片段连接成完整的DNA链。
- 复制起始子:DNA复制起始的特定序列,在该序列上,复制酶可结合并开始DNA复制。
- 光修复:DNA中的紫外线损伤可以通过光解酶修复。
- 核苷酸外切酶:识别和修复DNA中的配对错误,通过切割错误的核苷酸和合成新的配对正确的核苷酸来修复错误。
- 复制过程中的突变:DNA复制过程中发生的永久性的遗传变异。
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碱基对
氢键
碱基互补配对原则
A G
T C
碱基之间的这种一一对应关系, 叫做碱基互补配对原则。
DNA的排列
组成DNA分子的碱基虽然只有4种,但 是,碱基对的排列顺序却是千变万化的。 例如,一个DNA分子有4000个碱基对,这 些碱基对可能的排列方式就有44000种。 碱基对排列顺序的千变万化,构成 了DNA分子的多样性,而碱基对的特定的 排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特 异性。
分析
DNA半保留复制
上述实验证明,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。 DNA分子独特的双螺旋结构,为复制提 供了精确的模板,通过碱基互补配对,保 证了复制能够精确地进行。DNA分子的复制 是一个边解旋边复制的过程。
DNA复制所需的“材料”
事实
放入盛有氯化铯溶液的试管中离心处理
轻 链 带 ( 含 )
重 链 带 ( 含 )
杂 合 链 带 ( 含
轻链带 (含14N) 杂合链带 (含14N 和15N)
14N
14N15N
15N
)
思积 维极
DNA的复制方式
1.离心处理后,为什么子 一代DNA只有杂合链带? 2.子二代DNA出现了轻链 带和杂合链带,说明了什 么?
DNA的复制
DNA分子能够储存大量的遗传信息, 并通过DNA分子的复制传递遗传信息。 以亲代DNA分子为模板合成子代DNA 分子的过程成为DNA复制。 DNA复制过程发生在细胞有丝分裂的 间期和减数分裂前的间期。
思积 维极
DNA的复制方式
1.为了证明DNA分子 的复制方式,1957年 两位科学家设计了一 个非常精巧的实验。 2.细菌大约每20min 分裂一次,产生子代。
模板:DNA分子的两条链 原料:4种脱氧核苷酸 原则:碱基互补配对原则 酶 能量 DNA分子通过复制,使遗传信息从 亲代传给子代,从而确保了遗传信 息的连续性。
回眸历史
解开DNA结构之谜
DNA的结构
DNA的基本单位——脱氧核苷酸
P
含氮碱基 脱氧核糖
A腺嘌呤 G鸟嘌呤 T胸腺嘧啶 C胞嘧啶
DNA的立体结构
沃森和克里克认为,DNA 分子的立体结构是规则的双 螺旋结构,由两条链组成, 这两条链按反向平行方式盘 旋成双螺旋结构;DNA分子中 的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;DNA分子两 条链上的碱基通过氢键连接 成碱基对。