DNA的结构、复制及基因与染色体的关系
染色体、DNA、基因的关系
染色体、DNA、基因的关系染色体是细胞核中载有遗传信息（基因）的物质，在显微镜下呈丝状或棒状，由核酸和蛋白质组成，在细胞发生有丝分裂时期容易被碱性染料着色，因此而得名。
在无性繁殖物种中，生物体内所有细胞的染色体数目都一样。
而在有性繁殖物种中，生物体的体细胞染色体成对分布，称为二倍体。
性细胞如精子、卵子等是单倍体，染色体数目只是体细胞的一半。
在有不同性别的生物体内，有两个基本类型的染色体：性染色体和常染色体。
前者控制性联遗传特征，后者控制着除性联遗传特征以外的全部遗传特征。
人体共有２２对常染色体和一对性染色体。
男女的性染色体不同，男性由一个Ｘ性染色体和一个Ｙ性染色体组成，而女性则有两个Ｘ性染色体。
第２２对染色体是常染色体中最后一对，形体较小，但它与免疫系统、先天性心脏病、精神分裂、智力迟钝和白血病以及多种癌症相关。
染色体、DNA、基因的关系①染色体与基因的关系：一条染色体上有许多基因，基因在染色体上呈直线排列。
②染色体与DNA的关系：每一条染色体上只有一个DNA分子，染色体是DNA分子的主要载体。
③DNA与基因的关系：每个DNA上有许多基因，基因是有遗传效应的DNA片段。
研究结果表明，每一个染色体含有一个脱氧核糖核酸（ＤＮＡ）分子，每个ＤＮＡ分子含有很多个基因，一个基因是ＤＮＡ分子的一部分。
现代遗传学认为，基因是ＤＮＡ分子上具有遗传效应的特定核苷酸序列的总称，是具有遗传效应的ＤＮＡ分子片段。
基因位于染色体上，并在染色体上呈线性排列。
基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代，还可以使遗传信息得到表达，也就是使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质的分子结构上，从而使后代表现出与亲代相似的性状。
一个基因要有正常的生理机能，它的几个正常组成部分一定要位于相继邻接的位置上，也就是说核苷酸要排成一定的次序，才能决定一种蛋白质的分子结构。
假使几个正常组成部分分处于两个染色体上，理论上就是核苷酸的种类和排列改变了，这样就失去正常的生理机能。
细胞核中染色体DNA基因之间的关系知识点
细胞核中染色体、DNA、基因之间的关系知识点归纳复习细胞的分裂过程中染色体的变化：细胞分裂时，染色体变化最明显．染色体会进行复制，细胞分裂过程中，染色体均分成完全相同的两份，分别进入两个新细胞中．也就是说，两个新细胞的染色体形态和数目相同，新细胞与原细胞染色体形态和数目也相同．基因是DNA分子上具有遗传效应的片段，是遗传物质中决定生物性状的小单位；DNA分子和蛋白质构成染色体，染色体存在于细胞核里。
除一部分病毒的遗传物质是RNA外，其余的病毒以及全部具典型细胞结构的生物的遗传物质都是DNA.这种物质是染色体的主要成分。
它还存在于细胞核外的质体，线粒体等细胞器中。
染色体、叶绿体、线粒体是DNA的载体，载体的意思是DNA在这上边存在。
DNA主要存在于染色体上，所以说染色体是遗传物质的主要载体。
遗传物质的基本特性是：相对的稳定性,能自我复制,前后代保持一定的连续性并能产生可遗传的变异。
生物体的各种性状都是由基因控制的，性状的遗传实质上是亲代通过生殖细胞把基因传递给了子代，在有性生殖过程中，精子与卵细胞就是基因在亲子代间传递的桥梁，基因有规律地集中在细胞核内的染色体上，生物体的形态特征、生理特征和行为方式叫做性状，同种生物同一性状的不同表现形式是相对性状；等位基因是位于同一对染色体上、在相同位置上、控制着相对性状的一对基因．每一种生物细胞核内染色体的形态和数目都是一定的，如人的体细胞中含有23对染色体；在生物的体细胞中，染色体是成对存在的，基因也是成对存在的，分别位于成对的染色体上．在形成精子和卵细胞的细胞分裂过程中，染色体都要减少一半．而且不是任意的一半，是每对染色体中各有一条进入精子和卵细胞．精子和卵细胞的染色体数目比体细胞少一半．受精卵的每一对染色体，都是一条来自父亲，一条来自母亲．受精卵的染色体数目与体细胞一样．体细胞中的染色体数目：生殖细胞中的染色体数目：受精卵的染色体数目=2：1：2．如人的精子和卵细胞中含有_______染色体，女性生殖细胞中的染色体数是：22条+X，男性生殖细胞中的染色体数是：22条+X 或22条+Y．受精卵的染色体与体细胞的染色体相同．1.________是遗传物质的主要载体。
DNAA分子的结构和复制
答案：B
1.对基因本质的理解 (1)从结构上看 ①基因是DNA上一个个特定的片段，一个DNA分子上有许 多个基因。 ②基因与DNA结构一样，也是由四种脱氧核苷酸按一定顺 序排列而成的，也是双螺旋结构。
④双链DNA分子中，非互补碱基之和所占比例在两条互补 链中互为倒数。 设双链DNA分子中，一条链上： 则： ＝m，∴互补链上 ＝ m，
简记为：“DNA两互补链中，不配对两碱基和的比值乘积
为1。”
2．DNA复制的有关计算 (1)DNA不论复制多少次，产生的子代DNA分子中含母链的 DNA分子数总是2个，含母链也总是2条。 (2)复制n代产生的子代DNA分子数为2n，产生的D的描述，错误的是(
)
A．基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体
B．遗传信息可以通过DNA复制传递给后代 C．互为等位基因的两个基因肯定具有相同的碱基数量 D．遗传信息是指DNA分子的脱氧核甘酸的排列顺序
[课堂笔记] 选 C
基因是具有遗传效应的DNA片段，是控
一、DNA分子的结构
1．DNA双螺旋结构特点 (1)两条链 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。
2．碱基互补配对原则
A(腺嘌呤)一定与 T(胸腺嘧啶) 配对；G(鸟嘌呤)一定与
否定”等。
2．观察变量的确定
因变量与观察变量有时是不同的，对于因变量不能直接
观察的，应该通过相应手段转换，将因变量间接展现出 来，便于观察。如细胞分裂中染色体可以通过染色、借 助显微镜观察，呼吸强度可通过测定密闭装置中气压变 化来表现等。
染色体与DNA分子生物学
H2A
H2B
H4 H3
真核细胞染色体上的组蛋白成分分析
种类
相对分 子质量
氨基酸 分离难 保守性 数目 易度
染色质 中比例
染色质 中位置
H1
21 000
223
易
不保守 0.5
接头
H2A
14 500
129
较难
较保守 1
核心
H2B
13 800
125
较难
较保守 1
核心
H3
15 300
135
最难
最保守 1
核心
• C值（ C-value ）： 是指一种生物单倍体基因组DNA的总量
各种生物细胞内DNA总量的比较
在真核生物中，C值一般是随生物进化而增加的，高等 生物的C值一般大于低等生物。
C值反常现象 （C-value paradox）
C值往往与种系进化的复杂程度 不一致，某些低等生物却具有较 大的C值。
H4
11 300
102
最难
最保守 1
核心
组蛋白的特性
• 进化上的极端保守性 • 无组织特异性 • 肽链上氨基酸分布的不对称性
碱性氨基酸分布在N端；疏水基团在C端
• 存在较普遍的修饰作用
甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化等
The core histones share a common structural fold
续性； ③能够指导蛋白质的合成，从而控制整
个生命过程； ④能够产生可遗传的变异。
染色体包括： DNA和蛋白质两大部分。
同一物种内每条染色体所带DNA的量是 一定的，但不同染色体或不同物种之间 变化很大。
真核细胞染色体的组成
DNA分子结构与复制及基因概念2012.12.12
例如：已知某个DNA分子中， A=32%，其中 一 条单链中A占该链总碱基数的比例为24%， 则其互补链中A 所占的比例应为 40% 。
第二类 DNA分子复制中的有关计算
1、某DNA分子经复制n次后，所得的子代DNA数为2n 2、由n对碱基对组成的DNA分子的种类有4n种（注意 在不考虑DNA分子中每种碱基比例关系的情况下）
DNA
记忆口诀：空间结构双螺旋，糖酸成链两相间，
碱基配对靠氢键，A-T、G-C必相连
7、DNA分子的特性（见导学70页）
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分子中碱基相互配对的方式虽 然不变，但长链中的碱基对的排列顺序是千变 万化的。如一个最短的DNA分子大约有4000个碱 基对，这些碱基对可能的排列方式就有 44000≈102408种。实际上构成DNA分子的脱氧核苷 酸数目是成千上万的，其排列种类几乎是无限 的，这就构成了DNA分子的多样性。
中带
实验步骤： (1)大肠杆菌在含15N标记的NH4Cl培养基中繁殖 几代，使DNA双链充分标记15N。 (2)将含15N的大肠杆菌转移到14N标记的普通培 养基中培养。 (3)在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA（间隔 的时间为大肠杆菌繁殖一代所需时间）。 (4)将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中 DNA位置。
三、一半关系
1、两类不互补的碱基之和占整个DNA分子中总碱基 数的一半。 则：A+G = T+C = A+C = T+G = 50% 2、整个DNA分子中某一种碱基所占总碱基的比例等于 该种碱基在每一单链中所占比例的和的一半。则： A/(G+C+A+T)=1/2[A1/(G+C+A+T)1+A2/(G+C+A+T)2]
【人教版】高考生物一轮教案：第19讲-dna分子的结构和复制(含答案)
第19讲DNA分子的结构和复制基因是有遗传效应的DNA片段阅读必修2课本P47～58完成以下填空(不能独立完成的空用红笔标出)一、DNA的结构巧学助记巧记DNA的分子结构五(种元素)、四(种碱基或脱氧核苷酸)、三(种物质或小分子)、二(条长链)、一(种双螺旋结构)。
思考你还学过几个基本骨架？举例。
提示：细胞膜的基本骨架——磷脂双分子层。
细胞骨架——蛋白质。
二、DNA的复制1.假说与证据⎩⎪⎨⎪⎧ 沃森和克里克的假说：半保留复制实验材料及方法⎩⎪⎨⎪⎧ 材料：大肠杆菌方法：放射性同位素标记法、离心技术结论：DNA 的复制是以半保留方式进行的2．过程概念以亲代DNA 为模板合成子代DNA 的过程 时期有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期 流程 解旋→以母链为模板按碱基互补配对原则合成子链→子链延伸→亲子链复旋条件 ①模板：亲代DNA 的每一条链②原料：4种游离的脱氧核苷酸③能量：ATP④酶：解旋酶和DNA 聚合酶等结果1个DNA 复制形成2个完全相同的DNA 特点边解旋边复制，半保留复制 精确复制①独特的双螺旋结构提供模板②碱基互补配对原则 意义 将遗传信息从亲代传给子代，从而保持了遗传信息的连续性提示：可以。
PCR 技术。
三、基因是有遗传效应的DNA 片段1．基因的实质：基因是有遗传效应的DNA 片段。
2．基因与DNA 的关系：一个DNA 分子上有许多基因。
构成基因的碱基数小于DNA 分子的碱基总数。
3．基因与遗传信息：基因中脱氧核苷酸的排列顺序称为遗传信息；DNA 分子能够储存足够量的遗传信息。
4．基因与染色体的关系：基因在染色体上呈线性排列。
5．生物体多样性和特异性的物质基础：DNA 分子的多样性和特异性。
高考警示 (1)对于真核细胞来说，染色体是基因的主要载体；线粒体和叶绿体也是基因的载体。
(2)对于原核细胞来说，拟核中的DNA 分子或者质粒DNA 均是裸露的，并不与蛋白质一起构成染色体。
高中生物可遗传变异知识点5篇(精选)
高中生物可遗传变异知识点5篇（精选）生物可遗传变异知识点11、DNA是使R型细菌产生稳定的遗传变化(即R型细菌转化是S型细菌)的物质，而噬菌体的各种性状也是通过DNA传递给后代的，这两个实验证明了DNA是遗传物质。
2、现代科学研究证明，遗传物质除DNA以外还有RNA。
因是绝大多数生物(如所有的原核生物、真核生物及部分病毒)的遗传物质是DNA，只有少数生物(如部分病毒等)的遗传物质是RNA，所以说DNA是主要的遗传物质。
3、碱基对排列顺序的多样性，构成了DNA分子的多样性，而碱基对的特定的排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异性，这从分子水平说明了生物体具有多样性和特异性的原因。
4、遗传信息的传递是通过DNA分子的复制(注意其半保留复制和边解旋边复制的特点)来完成的。
5、DNA分子独特的双螺旋结构是复制提供了精确的模板;通过碱基互补，保证了复制能够准确地进行。
6、子代与亲代在性状上相似，是由于子代获得了亲代复制的一份DNA的缘故。
7、基因是有遗传效应的DNA片段，基因在染色体上呈直线排列，染色体是基因的载体。
8、基因的表达是通过DNA控制蛋白质的合成(即转录和翻译过程)来实现的。
9、由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序(碱基顺序)不同，因此，不同的基因含有不同的遗传信息。
(即：基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息)。
10、DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序决定了mRNA中核糖核苷酸的排列顺序，mRNA 中核糖核苷酸的排列顺序又决定了蛋白质中氨基酸的排列顺序，氨基酸的排列顺序最终决定了蛋白质的结构和功能的特异性，从而使生物体表现出各种遗传特性。
所以，生物的一切性状都是由基因决定，并由蛋白质分子直接体现的。
11、生物的一切遗传性状都是受基因控制的。
一些基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程;基因控制性状的另一种情况，是通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。
12、基因分离定律：具有一对相对性状的两个纯合亲本杂交时，子一代只表现出显性性状;子二代出现了性状分离现象，并且显性性状与隐性性状的数量比接近于3：1。
染色体、DNA、基因的关系
mRNA t反R—密N—A码—子——— 蛋白质
密码子
氨基酸
序列
序列
反密码子
碱基数６ 碱基数 3
氨基酸数 １
一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11 个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个 数，及合成这段多肽需要的tRNA个数，依次为 B A.33 11 B.36 12 C.12 36 D.11 36
DNA（基因）上的碱基数：mRNA上的碱基数：肽链上的氨基酸数
= 6： 3 ：1
返回
遗传信息传递的一般规律——
中心法则的提出
DNA 转录
复制
翻译
RNA
蛋白质
返回
小结
转录
翻译
DNA
RNA
复制
转录、翻译与DNA复制的比较
蛋白质
返回
中心法则的发展
DNA 转录
RNA 翻译
复制
逆转录 复制
蛋白质
中心法则实质蕴涵着_核__酸___和_蛋__白__质___这两类 生物大分子之间的相互联系和相互作用。
表现性状
基因的表达
⊿
DNA与RNA
功能：
当细胞中含有DNA时，DNA是遗传物质； RNA主要是负责DNA遗传信息的翻译和转录。 当生物体中只有RNA时，它是遗传物质。
脱氧核苷酸
脱氧核糖
A TC G
双链螺旋 细胞核
核糖核苷酸
核糖
AUCG
多为单链结构 细胞质
返回
RNA按功能分：
信使RNA(mRNA)
带?
上一张 返回
？ 转录的？具体过？程 ？
（１）转录的定义：在细胞核中以DNA的一条链为模板,
按碱基互补配对原则原则，合成 mRNA的过程
DNA分子的复制及图解
DNA分子的复制及图解所谓复制就是新合成的DNA分子与原来的DNA分子结构一致。
能够“自我”复制是遗传物质的重要特征之一。
染色体能够复制，基因能够复制，归根到底是DNA能够复制。
DNA分子的复制发生在细胞的有丝分裂或减数分裂的第一次分裂前的间期。
这时候，一个DNA分子双链之间的氢键断裂，两条链彼此分开，各自吸收细胞内的核苷酸，按照碱基配对原则合成一条新链，然后新旧链联系起来，各自形成一个完整的DNA分子。
复制完毕时，原来的一个DNA分子，即成为两个DNA分子，因为新合成的每条DNA分子都含有一条原来的链和一条新链，所以这种复制方式称为半保留复制。
应该指出，研究工作表明，在复制过程中，DNA的两条母链并不是完全解开以后才合成新的子链，而是在DNA聚合酶的作用下，边解开边合成的(图6-11)，并且这种复制需要RNA作引物，待DNA复制合成后，由核酸酶切掉引物，经DNA聚合酶的修补和连结酶的“焊接”把它们连结成完整的DNA链(图6-12)。
1．DNA的解旋。
亲代DNA分子，利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，氢键断裂，部分双螺旋链解旋为二条平行双链(图6-12，1)。
2．RNA引物的生成。
以单股DNA为模板，在引物酶作用下，合成小段(由几十个核苷酸组成)RNA引物(图6-12，2)。
3．DNA的生成。
以单股DNA为模板，在DNA聚合酶作用下，在RNA引物末端合成DNA(图6-12，3)。
4．切掉引物生成冈崎片段。
在核酸酶作用下切掉引物。
在DNA聚合酶作用下，将引物部位换上DNA，此时的DNA片段(由1 000～2 000个核苷酸组成)称为冈崎片段(1968年日本科学家冈崎等人首先提出的)(图6-12，4)。
5．DNA片段的连结。
在连结酶作用下，将冈崎片段连结起来(图6-12，5)，形成一条完整的新的DNA链，新链与旧链构成DNA双链。
关于DNA分子的复制功能，现已在人工合成DNA分子的实验中获得完全的证实。
DNA分子的结构和DNA分子的复制
运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了 DNA复制方式
的探索实验，实验内容及结果见下表。
组别 培养液中唯 一氮源
繁殖代数
1组
14NH Cl 4
2组
15NH Cl 4
3组
14NH Cl 4
4组
14NH Cl 4
培养产物
操作
多代 A
多代 B
一代
两代
B的子Ⅰ代
B的子Ⅱ代
1/2轻带 (14N/14N) 1/2中 带(15N/14N)
⑩子代DNA
2．时间：细胞有丝分裂的 ⑪间期 和减数 ⑫第一次 分 裂前的间期。 3．场所：主要是 ⑬细胞核 。
4．过程
5．结果：形成两个与 DNA分子。 6．意义：将
⑳亲代DNA分子完全相同的子代
遗传信息
从亲代传给了子代，从而保
持了遗传信息的连续性。
7．特点：(1)
边解旋边复制；(2)
半保留复制 。
解析： 本题考查对核酸的生物合成相关基础知识的理解能 力。DNA复制需要消耗能量；在逆转录过程中，以RNA为模板 合成DNA；真核生物由于DNA主要存在于细胞核中，所以DNA 的复制和转录主要发生在细胞核中。真核细胞染色体 DNA的复
制发生在分裂间期。
答案：D
3 ． [2010· 北京高考， 30] 科学家以大肠杆菌为实验对象，
解旋酶作用于⑨氢键处。 每条链上相邻的脱氧核苷酸以磷酸二酯键相 连，限制酶、DNA连接酶和 DNA聚合酶均可作 用于磷酸二酯键。
先画出简图，根据碱基互补配对原则推知规律
规律1：在双链DNA分子中，互补碱基两两 相等，A＝T，C＝G，A＋G＝C＋T，即嘌 呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。
先画出简图，根据碱基互补配对原则推知规律
一轮复习遗传的分子基础之DNA结构、复制和表达的计算汇总含密码子内容
16-18讲遗传的分子基础补充资料（相关计算汇总及密码子）11.23一、DNA结构、复制及基因表达的相关计算1、关于DNA分子中碱基的计算基本原理：双链DNA分子中，A=T，G=C，A+T+G+C=1（100%）基本关系：①嘌呤数=嘧啶数=碱基总数的；②互补的两个碱基之和在单、双链中所占的比例；③一条链中的两个不互补碱基之和的比值与另一条链中的这一比值互为。
应用1：分析一个DNA分子时，其中一条链上(A+C)/(G+T)=0.4，那么它的另一条链和整个DNA分子中(A+C)/(G+T)的比例分别是______、______。
应用2：某噬菌体的DNA为单链，碱基比例是A:T:C:G=1:2:3:4，当它感染宿主细胞时，能形成杂合双链DNA分子，则杂合双链DNA分子上A:T:C:G=______________ 2、关于DNA复制的计算基本原理：半保留复制，即１个亲代DNA分子复制后，复制合成的两个子代DNA分子中，各有一条链来亲代DNA的母链，一条是新合成的子链。
如1个DNA被15N标记，然后在14N的培养液中复制n次，请在右侧空白处画出复制两次的模式图，并完成下列填空：①复制ｎ次，子代DNA分子总数为，总DNA链数为，其中含有15N的DNA有___个，含15N的DNA单链有____条，含14N的DNA有____个，只含15N的DNA有____个，只含14N的DNA有______个。
②若该DNA分子中某碱基有m个，则复制n次，共需要游离的该碱基___________个，第n次复制，需要游离的该碱基_______个。
应用：某DNA分子含A腺嘌呤200个，该DNA复制数次后，消耗了培养液中3000个腺嘌呤脱氧核苷酸，则该DNA分子已经复制了____次。
3、基因表达（转录和翻译中相关数量计算）基本原理：基因中碱基数与mRNA中碱基数的关系：转录时，是以基因的一条链作为模板进行转录，转录成的RNA一般为单链，因此基因是双链，RNA是单链，则基因的碱基数是RNA碱基数的两倍，只知整个基因中四种碱基的数量，不能推出RNA中各种碱基数量；mRNA中碱基数与合成蛋白质或多肽中的氨基酸数的关系：翻译过程中，信使RNA中每3个碱基(一个密码子)决定一个氨基酸，所以信使RNA碱基总数至少(含有终止密码子，不编码氨基酸)是经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目3倍。
第二章 DNA结构、复制、 修复
4）DNA序列的异质性及主要序列类型（真核DNA）
■
高度重复序列：重复频率高达几十万到几百万次。
1）卫星DNA：重复单位多由2-10bp组成，成串排列，其碱基 可以用等密度梯度离心法将其与主体DNA分开。根据重复频 率和重复序列长短不同分为小卫星DNA和微卫星DNA（常作 为一种分子遗传标记）
2）分散高度重复序列：短、长散置序列
■影响复性速度：
DNA的大小（小的较大的容易）；离子浓度（高浓度）； DNA浓度（越大越快）
2) C值反常现象（C-value paradox)
C值矛盾
C值是一种生物的单倍体基因组DNA的总量。
真核细胞基因组的最大特点是它含有大量的重复
序列，而且功能DNA序列大多被不编码蛋白质的非
功能DNA所隔开，这就是著名的“C值反常现象”。
第二章 染色体与DNA
染色体
DNA的结构 DNA的复制 DNA的修复 DNA的转座
三、DNA的复制
RNA 复制 复制
DNA
转录 逆转录
RNA
翻译
蛋白质
内容提要： ● DNA的半保留复制 ●与DNA复制有关的物质 ● DNA的复制过程（大肠杆菌为例） ● DNA复制的其它方式 ●真核生物中DNA的复制特点
染色质是一种纤维状结构，叫做染色质丝，它是由 最基本的单位—核小体(nucleosome)成串排列而成 的。
真核生物染色体的组成
染色体
{蛋白质
DNA
{
组蛋白： H1 H2A H2B H3 H4 非组蛋白
}核小体
（三）染色体的结构和组成
1、组蛋白的一般特性：
■ 进化上的保守性 保守程度：H1 ■无组织特异性 ■肽链氨基酸分布的不对称性 ■H5组蛋白的特殊性：富含赖氨酸（24%） ■组蛋白的可修饰性 H2A、H2B H3 、H4
第2章 DNA的复制
- 第四节 DNA的复制 真核生物复制的特点
1、复制叉移动速度大约只有50bp/s，不到大肠杆菌得1/20。 2、真核生物每条染色质上可以有多处复制起始点：人类DNA中 每间隔3万－30万个碱基就有一个复制起始点，而原核生物只有 一个起始点； 3、真核生物的染色体在全部完成复制之前，各个起始点上DNA 的复制不能再开始，而在快速生长的原核生物中，复制起始点上 可以连续开始新的DNA复制，表现为虽只有一个复制单元，但 可有多个复制叉。 4、真核生物DNA聚合酶的特性：5种DNA聚合酶 5、端粒酶保证染色体复制的完整性。
“多莉”的衰老 研究端粒丢失的速率，预测人类的寿命 研究推测端粒酶与肿瘤的关系
第五节 DNA复制的调控
原核细胞的生长和增殖速度取决于培养条件，在不同
生长和增殖速度的细胞中DNA链延伸的速度几乎是恒定的， 但复制叉的数量不同。迅速分裂的细胞具较多复制叉，而分 裂缓慢的细胞复制叉较少并出现复制的间隙。
第五节 DNA复制的调控
真核细胞的生活周期可分为4个时期：
（1）G1：复制预备期;
（2）S：复制期;
（3）G2：有丝分裂准备期； （4）M：有丝分裂期。
DNA复制只发生在S期。
第五节 DNA复制的调控
真核细胞中DNA复制有3个水平的调控：
1.细胞生活周期水平调控，也称为限制点调控，即决定细
胞停留在G1期， 还是进入S期。——复制起点点火
5’
5’ 3’
+
3’ 复制叉到达末 3’ 端后，一条单
5’ 链被置换出来
末端碱基配对
5’
形成双链体起
3’
始点
5’
以单链为模板
3’
5’ 的DNA合成
3: 腺病毒DNA的复制
dna染色体和基因的名词解释
dna染色体和基因的名词解释DNA是一种含有遗传信息的分子，它存储了构成生物体的基本蓝图。
DNA通过染色体的形式存在于细胞核中，并通过基因的编码来决定生物体的遗传特征和功能。
基因是生物体中可以传递遗传信息的基本单位。
一、DNA（脱氧核糖核酸）DNA是一种双螺旋结构的分子，由四种核苷酸（腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和鸟苷酸）组成。
DNA分子的结构是由两个互相缠结的链组成，形成一种螺旋状。
这种双螺旋结构使得DNA具有稳定性，从而可以长期保持遗传信息不丢失。
DNA分子在染色体中定位，并通过染色体在细胞核中的紧密组织来保护和保存遗传信息。
每个细胞核都有一套DNA染色体，其中包含个体的所有基因。
二、染色体染色体是DNA分子在细胞有丝分裂或减数分裂过程中可视化的形态结构。
它们是细胞中遗传信息的载体。
人类每个细胞核都有23对染色体，包括22对体染色体和一对性染色体。
其中，性染色体决定个体的性别。
在有丝分裂中，染色体按照特定的程序进行复制和分离，确保遗传信息的稳定传递。
每个体细胞都携带着一套完整的染色体，它们在细胞核中高度有序地排列。
染色体的结构是高度复杂的，包含了不同的区域（例如，启动子、编码区、非编码区等），每个区域都负责不同的功能。
三、基因基因是生物体中传递遗传信息的基本单位。
它是一段DNA序列，包含了编码蛋白质所需的信息。
基因通过蛋白质的合成来决定个体的性状和功能。
基因是DNA分子进行转录和翻译的模板，使得蛋白质得以合成。
每个基因都有自己的位置，被编码到染色体的特定区域。
人类基因组中大约有2万个基因，它们组成了整个生物体的遗传信息网络。
基因具有多样性，可以通过突变和重组等方式产生变化。
这种基因的变异是进化的基础，也是生物多样性的来源之一。
四、DNA染色体和基因的关系DNA染色体是基因的物理载体。
在染色体上，基因按照特定的次序排列，每个基因携带着一段特定的DNA序列。
这些序列决定了个体的遗传特征和功能。
染色体的结构和特定区域上的基因分布会影响基因之间的相互作用和调控。
基因和染色体的关系知识点总结
基因和染色体的关系知识点总结
生物的进化及其分子基础是人类学习自然界关于生命科学的最
重要内容之一。
染色体和基因是研究生物进化的关键内容，它们之间有着千丝万缕的联系。
今天，我们将总结两者之间的关系，以便更好地理解这一领域的复杂性。
首先，要弄清染色体和基因之间的关系，需要了解染色体和基因的概念。
染色体是由DNA组成的结构，由于DNA的特定结构，染色体有着较高的稳定性，并在细胞分裂的过程中能够精确地复制，这使得它们成为细胞遗传的媒介。
基因是染色体上的一段特定片段，也就是说，它是DNA的一部分，并在平衡的情况下控制细胞的功能，由此可见，基因是个体细胞内遗传信息的载体。
接下来，我们来解释染色体和基因之间的关系。
染色体是细胞遗传信息的载体，它是有组织的一种基因组成，位于细胞核内。
每个染色体有一定的形状，由螺旋形的DNA组成，而这些DNA片段中的每一小段叫做基因。
因此，基因是染色体的一段，也是遗传信息的最小单位，它可以提供有关生物发育和形成的所有信息。
最后，染色体和基因是生命科学中最重要的概念之一，它们之间存在着千丝万缕的联系。
染色体是DNA的有组织的一种组成，它们是细胞遗传信息的载体，而基因则是染色体上具有不同功能的特定片段，是细胞内遗传信息的最小单位，它决定了一个生物的发育和形成，这些基因之间的关系是极其复杂的。
综上所述，染色体和基因的关系是一种千丝万缕的联系，染色体
是DNA的组织形式，基因是染色体上具有不同功能的特定片段，它们之间的关系对于深入理解生命科学具有至关重要的意义。
只有通过深入研究才能更好地了解这一领域的复杂性，才能达到更高的研究成果。
19遗传的物质基础 DNA分子的结构、复制 基因是有遗传效应的DNA片段
解析：本题考查 DNA 的结构。DNA 分子含有的五碳糖是脱氧核糖，且不应 该含有尿嘧啶 U，图中磷酸与五碳糖形成磷酸二酯键，其连接的部位错误，A 错 误；根据以上分析可知，图中至少存在三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖，B 错误，C 正确；如果图中画的是 RNA 双链，则两个相邻核苷酸之间的磷酸二酯键 连接不正确，D 错误。
整合提升 碱基互补配对原则及相关计算规律
(1)碱基互补配对原则：DNA 分子中，A 一定与 T 配对，G 一定与 C 配对。 (2)四个计算规律 ①规律一：一个双链 DNA 分子中，A＝T、C＝G，则 A＋G＝C＋T，即嘌呤 碱基总数等于嘧啶碱基总数。 ②规律二：在双链 D11＋G1＝A2＋TA22＋＋CT22＋G2。
考点 2 DNA 复制及基因的概念
1．DNA 分子的复制 (1)概念、时间和场所
(2)过程
(3)特点和方式 ①特点： 边解旋边复制 。 ②方式： 半保留复制 。
(4)准确复制的原因和意义 ①原因：DNA 具有独特的 双螺旋 结构，为复制提供精确的模板； 碱基互补配对 原则，保证了复制能准确进行。
解析：本题考查 DNA 的分子结构特点及复制。DNA 分子中有 4 种碱基，4 种碱基的配对方式有两种，即 A—T、G—C，不同的 DNA 分子碱基比例可能相同， 但不同的 DNA 碱基对排列顺序一定不同，所以其特异性体现在碱基对的排列顺序 不同，A 错误；DNA 聚合酶可催化形成②处的化学键(磷酸二酯键)，而①处是氢 键，其形成不需要 DNA 聚合酶的催化作用，B 错误；由该基因全部碱基中 A 占 20%可知，T＝A＝20%，C＝G＝30%，因此该基因中CA＋＋GT＝3200% %＋ ＋3200% %＝32＝1.5， 又由于在双链 DNA 分子中，一条核苷酸链中CA＋＋GT的值＝整个 DNA 分子中的CA＋＋GT
DNA分子的结构及复制
5、一个DNA分子的一条链上，腺嘌呤比鸟 嘌呤多40%，两者之和占DNA分子碱基总数 的24%，则这个DNA分子的另一条链上，胸 腺嘧啶占该链碱基数目（ ） A．44% B．24% C．14% D．28%
C
第四节
DNA的复制
一.对DNA分子复制的推测 沃森和克里克的推测(假说) 复制时,DNA的双螺 旋解开. 互补的碱基间氢键断 裂 分开的两条链作为模 板,以碱基互补配对 的原则合成新的一条 链
3.最初亲代的链占全部子代DNA总链数的比例
• 引言： 摩尔根将基因定位于染色体上， 后来证明染色体中只有ＤＮＡ是遗传 物质。那么，基因等同于ＤＮＡ吗？
一、说明基因与DNA关系的实例
（见资料分析）
资料1：基因是一段DNA片段。 资料2：基因具有遗传效应。 资料3： DNA中有些片段不是基因。 资料4： 基因能控制生物性状。
A C A A C G A G T G T T G C T C
（1）DNA分子是由两条反 向平行的脱氧核苷酸长链 盘旋成双螺旋结构。 （2）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； 碱基在内侧。 （3）两条链上的碱基通过 氢键连结起来，形成碱基 对，且遵循碱基互补配对 原则。A＝T、G≡C
①双链DNA分子中，两互补碱基相等；任意 A1 两个不互补碱基之和恒等，各占碱基总数的 T1 50%,且不互补碱基之和的比值等于1。
A1+T1 G1+C1 =n A2 +T2 G2 +C2 =n
T2 A2 C2
A+T =n
G+C
GC等于其中任何 一条链的A+T/G+C。
=
m%
C1
= m%
2023届 一轮复习 人教版 DNA的结构、复制与基因的结构 学案
第19讲DNA的结构、复制与基因的结构课标要求概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成的,通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构,碱基的排列顺序代表遗传信息；概述DNA 分子通过半保留方式进行复制。
考点一DNA分子的结构必备知识整合1.DNA双螺旋结构1）DNA双螺旋结构模型构建者:沃森和克里克。
2）DNA双螺旋结构的特点①DNA由两条单链组成，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
DNA的一条链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，称作5′−端，另一端有一个羟基(—OH)，称作3′−端，DNA两条单链走向相反，一条单链是从5′−端到3′−端的，另一条单链是从3′−端到5′−端的。
②DNA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。
③两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定规律：A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对，G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对。
碱基之间的这种一一对应的关系，叫作碱基互补配对原则。
提醒①氢键的形成不需要酶，而断裂需解旋酶或加热处理。
②除双链DNA 末端的两个脱氧核糖外，其余每个脱氧核糖都连接着2个磷酸。
每个双链DNA 片段中，游离的磷酸基团有2个，而环状DNA不存在游离的磷酸基团。
2.DNA分子的特性1）相对稳定性：DNA分子中磷酸和脱氧核糖交替连接的方式不变，两条链间碱基互补配对的方式不变。
2）多样性：不同的DNA分子中脱氧核苷酸的数目不同，排列顺序多种多样。
若某DNA分子中有n个碱基对，则排列顺序有4n种。
3）特异性：每种DNA分子都有区别于其他DNA的特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信息。
教材基础诊断1. 沃森和克里克以威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱的有关数据为基础,推算出DNA分子呈螺旋结构。
（必2 P48、49思考·讨论）( √ )2. 沃森和克里克提出腺嘌呤的量等于胸腺嘧啶的量;鸟嘌呤的量等于胞嘧啶的量。
第二章染色体与DNA结构与复制
2.3染色体中的DNA
2.3.1基因组大小与C值矛盾
基因组（genome）：
生物有机体的单倍体细胞中的所有DNA，称为该物种的基因组。
C值（C value）：
概念： C值特点： 1.不同物种之间C值差异较大，一般来讲物种越进化C值就越大。 2.在结构、功能很相似的同一类生物中，甚至在亲缘关系十分 接近的物种之间，它们的C值可以相差数十倍乃至上百倍。
10%—60%，由6—100个碱基组成，在DNA链上串联重复几 百万次。常含有一些A· T，A· T浮力密度小； 将DNA切断成数百 个碱基对的片段进 行超离心时，常会 在主要的DNA带的 上面有一个次要的 DNA带相伴随，这 就是所谓的卫星 DNA（satellite DNA）。
2.3.3 原核生物和真核生物基因组结构特点比较
O
OH OH 三磷酸腺苷 (AT P )
AMP ADP ATP
ATP
分子的最显著特点是 含有两个高能磷酸键。ATP 水解时, 可以释放出大量 自由能。 ATP 也是一种很好的磷酰 化剂，是许多生物化学反 应的激活步骤。
ATP的性质
2、GTP (鸟嘌呤核糖核苷三磷酸)
GTP是生物体内游离存在的另一种重要的核苷酸衍 生物。它具有ATP 类似的结构, 也是一种高能化合
中科院硕士学位研究生入学分子遗传学试题
中国科学院上海生化与细胞所招收硕士研究生分子 遗传学入学考试： 简述真核细胞内核小体与核小体核心颗粒的结构。
染色体的二级结构：螺线管
DNA double helix
Nucleosome (10 nm fiber)
30 nm Fiber
Loops I
Loops II
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第二代
第三代
基因与染色体(染色质)、DNA、性状、遗传信 息的关系？
①从基因在染色体 ( 染色质) 上的关系看：基因在染色体上 具有一定的位置，并且呈线性排列。基因与染色体的行为具有 一致性。 ②从基因与 DNA 的关系看：每个 DNA分子上有许多基因，基 因是有遗传效应的DNA片段(DAN片段不一定是基因) 。 ③从基因与性状的关系看：基因是控制生物性状的结构和 功能单位。 ④从基因与遗传信息的关系看：基因的脱氧核苷酸的排列 顺序包含着遗传信息。对于某个基因来说，其“顺序”是固定 的，而不同的基因，其脱氧核苷酸的顺序又是各不相同的。
4
4000
种
2）特异性：碱基对的特定排列顺序，又构成了每一
个DNA分子的特异性.
碱基对的排列顺序就代表了遗传信息
3） 稳定性
四、DNA和RNA的化学成分比较
含氮碱基
A T C G
磷酸 脱氧核糖
脱氧核糖核苷酸
A U C
G
核糖核苷酸
由于在DNA双链中A与T配对，C与G配对，所 以A=T,C=G。
规律一：非互补碱基之和相等
染色体是 DNA （基 因）的主要载体
染色体
基因在染色体上 呈线性排列
每个染色体上有 一个DNA分子
DNA是主要的 遗传物质
DNALeabharlann 基因是有遗传效应 的DNA片断（本质）
每个DNA分子 上有许多基因
基因
每个基因由许多 脱氧核苷酸组成
基因中的脱氧核苷酸排 列顺序代表着遗传信息
脱氧核苷酸
磷酸
5
O
4
脱氧 核糖
3 2
1
含氮碱基
脱氧核苷酸
2.脱氧核苷酸的种类
A
腺嘌呤脱氧核苷酸
G
鸟嘌呤脱氧核苷酸
C 胞嘧啶脱氧核苷酸
T 胸腺嘧啶脱氧核苷酸
3.脱氧核苷酸连接形成脱氧核苷酸链方式
3,5-磷酸二酯键
5
A
3
T
G
C
脱氧核苷酸长链
4、DNA平面结构
3‘ 5‘
A
T 氢键
互 补 链
T
A
G
C
C
3‘
G
5‘
TA GC CG
连续第一次复制
A T TA GC CG A T TA GC CG
根据半保留复制和碱基互补配对原则 解： DNA分子数= 2n 脱氧核苷酸链数= 2n+1 母链数= 2 子链数= 2n+1 ﹣2 1、最初亲代的链占全部子代DNA总链 答：一个DNA连续复制n次后，共有 2n个 n 数的比例是多少？ 1/2 DNA，2n+1条脱氧核苷酸链，母链2条， 2、含最初亲代链的 DNA占全部子代DNA 子链 2n+1 ﹣2条 的比例是多少？ 1/2n-1 3、含最初亲代链的DNA占全部子代DNA 的比例是多少？
第19讲 DNA分子的结构、复制及基因是 有遗传效应的片段
Ⅰ、DNA的分子结构
Ⅱ、DNA的复制 Ⅲ、基因是有遗传效应的DNA片段
沃森(美)和克里克(英)
一、DNA的分子结构基础
C、H、O、N、P。 1、构成的化学元素：__________________
脱氧核苷酸 。 2、组成DNA的基本单位：_____________
真核细胞： 细胞核(主)、线粒体、叶绿体
2.场所： 原核细胞： 拟核
DNA解旋酶 2条脱氧核苷酸长 解旋: 1亲代DNA 能量（ATP） 链（母链）
病毒：宿主细胞
3.过程：
模板： 亲代DNA解旋后的两条母链 游离的脱氧核苷酸 条件： 原料： 能量:ATP 合成子链 酶:解旋酶、DNA聚合酶 延伸 原则： 碱基互补配对原则 复旋
（A+G）/（T+C）=（A+C）/（G+T）=1
A1 T1 G1
1 2 T2
规律二：DNA双链中的一条单链上非互补碱
基之和的比值与另一条互补链的值互为倒 数关系。即：
A2
C2 G2
C1
（A1+G1）/（T1+C1）=T2+C2）/（A2+G2）
规律三：DNA双链中，一条单链上互补碱基 之和的比值与另一条链及双链中相等。即：
(A1+T1)/(G1+C1)=(A2+T2)/(G2+C2) =(A+T)/(G+C)
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。
1 2 A1 T1 T2 A2
G1
C1
C2
G2
（A1+T1）/(A1+T1+G1+C1)= （A2+T2）/(A2+T2+G2+C2)= （A+T）/(A+T+G+C)
碱基互补配对原则
两条链反向平行
A
T
你注意到了吗？
稳定不变的
C
A T C G A G
G
T A G C T C
千变万化的
二、DNA的空间结构
从中可 见DNA 具有规 则的双 螺旋空 间结构
三、DNA分子的结构特性
1）多样性 在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000 个碱基对，请同学们计算DNA分子有多少种？
有400个腺嘌呤。如果它连续复制两次，消耗 第一代 周围环境中胞嘧啶脱氧核苷酸 1800 。
第二代
第三代
DNA复制所需原料的计算
1个DNA分子第n次复制，所需某种碱基数： 公式：(2n-1)*碱基数 亲代 例题一个DNA分子中含有1000个碱基对，其中
有400个腺嘌呤。如果它连续复制两次，消耗 第一代 周围环境中胞嘧啶脱氧核苷酸 1800 。
DNA的复制
沃森和克里克推测是半保留复制模型
复制一次
D N A 半 保 留 复 制 的 实 验 证 据
15N/15N
重带(下部)
15N/14N
中带(中间)
14N/14N
轻带(上部)
15N/14N
中带(中间)
实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的
DNA分子复制的过程及其特点
1.时间：细胞分裂间期(有丝、减数、无丝分裂)
4.精确复制的保障
5.特点:
（1）DNA双螺旋结构提供了精确地模板 （2）间就不配对原则保证复制准确无误的进行 加快复制速度，减少DNA突变可能
(1)边解旋边复制 (2)半保留复制
保证了复制的准确进行
6.意义： 将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传 信息的连续性和物种的稳定性。
与复制有关的碱基计算解析 一个DNA连续复制n次后，共有多少个DNA？多少条脱氧核苷酸链？ 母链多少条？子链多少条？ 解析：所用知识为“半保留复制”和“碱基互补配对原则”，并图示 分析。 A T
连续第二次复制
A T TA GC CG A T TA GC CG A T TA GC CG A T TA GC CG
连续第n次复制
亲代
第一代
第二代
第三代
DNA复制所需原料的计算
1个DNA分子复制n次，所需某种碱基数： 公式：(2n-1)*碱基数 亲代 例题一个DNA分子中含有1000个碱基对，其中