DNA分子的结构和复制
高一生物必修二第三章DNA分子的结构和复制知识点总结
DNA分子的结构和复制、基因的本质一DNA分子的结构及特点1．DNA双螺旋模型构建者：沃森和克里克。
2．DNA双螺旋结构的形成3．DNA的双螺旋结构(1)DNA由两条脱氧核苷酸链组成，这两条链按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基对。
碱基互补配对遵循以下原则：A===T(两个氢键)、G≡C(三个氢键)。
类型决定因素多样性具n个碱基对的DNA具有4n种碱基的排列顺序特异性如每种DNA分子都有其特定的碱基的排列顺序稳定性磷酸与脱氧核糖交替连接形成的基本骨架不变，碱基之间互补配对形成氢键方式不变等补充：1. DNA分子中的数量关系(1)DNA分子中，脱氧核苷酸数∶脱氧核糖数∶磷酸数∶含氮碱基数＝1∶1∶1∶1。
(2)配对的碱基，A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3个氢键，C—G 所占比例越大，氢键数目越多，DNA结构越稳定。
(3)每条脱氧核苷酸链上都只有一个游离的磷酸基团，因此DNA分子中含有2个游离的磷酸基团。
(4)对于真核细胞来说，染色体是基因的主要载体；线粒体和叶绿体中也存在基因。
(5)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。
2. DNA中碱基的相关计算规律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DNA分子中，A＋TA＋T＋C＋G＝A1＋T1A1＋T1＋C1＋G1＝A2＋T2A2＋T2＋C2＋G2。
3．规律三：在DNA双链中，一条单链的A1＋G1T1＋C1的值与其互补单链的A2＋G2T2＋C2的值互为倒数关系。
(不配对的碱基之和比例在两条单链中互为倒数) 提醒：在整个DNA分子中该比值等于1。
4．规律四：在DNA双链中，一条单链的A1＋T1G1＋C1的值，与该互补链的A2＋T2G2＋C2的值是相等的，也与整个DNA分子中的A＋TG＋C的值是相等的。
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。
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]
DNA的结构与复制
DNA的结构与复制DNA（脱氧核糖核酸）是一种重要的生物分子，它负责存储和传递生物遗传信息。
在本文中，我们将探讨DNA的结构及其在细胞中的复制过程。
一、DNA的结构DNA由两条互补的链组成，每条链都由一系列核苷酸单元连接而成。
每个核苷酸单元由一个含有糖分子（脱氧核糖）的核苷酸碱基、一个磷酸基团和一个含有氮碱基的碱基组成。
DNA分子的两条链通过碱基间的氢键互相结合，形成一个双螺旋结构。
DNA的碱基组成包括腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）。
这些碱基按照一定的规则组合，形成了遗传信息的密码。
二、DNA的复制DNA复制是指在细胞中生成与原有DNA完全相同的新DNA分子的过程。
它是细胞分裂和生物遗传的基础。
1. 需要的材料和酶DNA复制需要一些材料和酶来完成。
首先，需要一个DNA模板，它提供了复制过程中所需的遗传信息。
其次，需要四种核苷酸单元，即腺苷酸（A）、胸苷酸（T）、鸟苷酸（G）和胞苷酸（C），它们将与模板DNA上的互补碱基配对。
最后，还需要DNA聚合酶等酶类来催化反应。
2. 复制的步骤DNA复制可以分为三个步骤：解旋、复制和连接。
（1）解旋：复制开始时，DNA双螺旋结构被酶解开，形成两条单链。
（2）复制：在每条单链上，核苷酸单元与模板DNA上的互补碱基配对。
例如，A与T配对，G与C配对。
DNA聚合酶能够催化这些核苷酸单元的连接，形成新的DNA链。
（3）连接：新合成的DNA链与原有的DNA链连接在一起，形成完整的双螺旋结构。
这一过程由DNA连接酶完成。
三、DNA复制的意义DNA复制是细胞生命周期中一个重要的过程，它具有以下几个重要的意义：1. 遗传信息的传递：通过复制，细胞能够将遗传信息传递给下一代细胞。
这样，生物的遗传特征得以传承和保持。
2. 细胞分裂的基础：DNA复制是细胞分裂过程中的关键步骤。
在细胞分裂时，新生成的细胞需要获得与母细胞完全相同的DNA。
3. 突变和进化的基础：在DNA复制过程中，有时会发生错误。
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
DNA分子的结构和复制
目前DNA分子广泛用于刑事案件侦破等方面
（1）把案犯在现场留下的毛发，血等进行分析作 为破案的证据，与DNA有关。 （2）DNA分子是亲子鉴定的主要证据之一
DNA指纹技术
DNA 指 纹 图
生物所以有遗传现象，是不遗传物质DNA的复制有关系的。
以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程
对DNA分子复制的推测：
DNA分子中碱基配对时，为什么总是一个 嘌呤和一个嘧啶配对呢？
两者空间一大一小，适合DNA两条链间的距离。 A不T间两个氢键相连，G不C间三个氢键相连。
比较以下两个DNA谁更稳定
3、DNA的空间结构：
A C A A C
T G T T G
你注意到了吗？
两条长链上的脱 氧核糖不磷酸交 替排列的顺序是 稳定丌变的。 长链中的碱基对 的排列顺序是千 变万化的。
DNA复制有何重要的意义？
保持前后代遗传信息的连续性。
• 解旋酶作用于何结构？ 氢键 • 为什么说DNA的复制是半保留复制？ 新的DNA的两条链中一条是母链，一条是 新合成的子链 • 新合成的两条子链有何关系？ 互补 • 为什么复制能准确无误地进行？ DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供 了精确的模板；
G
A
C
T
G
C
你注意到了吗？
稳定性
DNA分子的特 异性就体现在特定 的碱基（对）排列 顺序中。
两条长链上的脱 氧核糖不磷酸交 替排列的顺序是 稳定丌变的。
长链中的碱基对 的排列顺序是千 多样性 变万化的。
三、DNA分子的结构特性
1）多样性：碱基对的排列顺序的千变万化，构成了 DNA分子的多样性。 在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000 个碱基对，碱基对有：A—T、T—A、G—C、C—G。 请同学们计算DNA分子有多少种？ 4000
高中生物dna分子的结构和复制的发现史
高中生物dna分子的结构和复制的发现史
DNA（脱氧核糖核酸）是生物体内含有遗传信息的分子，它的结构和复制过程的发现历史是一个充满着科学探索和发现的故事。
以下是关于DN A分子结构和复制的发现史的简要概述：
1.DNA分子结构的发现：
1869年，瑞士生物化学家弗里德里希·米歇尔斯首次提出了核酸的概念。
1953年，詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克在剑桥大学的实验室中提出了DNA的双螺旋结构模型。
这个模型是基于X射线衍射数据和罗莎琳德·富兰克林的工作。
1962年，詹姆斯·沃森、弗朗西斯·克里克和莫里斯·威尔金斯因他们在D NA结构研究中的贡献而获得了诺贝尔生理学或医学奖。
2.DNA复制的发现：
1958年，美国生物学家马修·梅塞尔森和弗兰克林·斯托尔提出了半保留复制的概念，即DNA分子的每条链作为模板用于合成新的DNA链。
1959年，美国生物学家亚瑟·科恩伯格和保罗·贝格在细菌中首次证明了DNA的复制是半保留的过程。
1960年代，研究人员进一步探索了DNA复制的详细机制，包括DNA 聚合酶等酶的作用。
这些科学家们的研究成果为我们揭示了DNA分子的结构和复制过程，为遗传学和分子生物学领域的发展奠定了基础。
他们的发现对于我们理解生命的遗传机制和DNA的重要性具有深远的影响。
生物必修二dna的复制知识点梳理
生物必修二dna的复制知识点梳理DNA复制的意义在于将遗传信息从亲代传给了子代，从而保证了遗传信息的连续性。
DNA分子的复制方式为半保留复制。
下面是店铺为大家整理的生物必修二dna的复制知识点，希望对大家有所帮助! 生物必修二dna的复制知识点梳理一、DNA分子的结构5种元素：C、H、O、N、4种脱氧核苷酸3个小分子：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基2条脱氧核苷酸长链1种空间结构——双螺旋结构(沃森和克里克)双螺旋结构(1)由两条反向平行脱氧核苷酸长链盘旋而成得双螺旋结构(2)磷酸和脱氧核糖交替连接构成基本骨架(3)碱基排列在内侧，通过氢键相连，遵循碱基互补配对原则A=T(2个氢键) G=C(3个氢键) G、C含量丰富，DNA结构越稳定。
DNA分子中，脱氧核苷酸数=脱氧核糖数=磷酸数=含氮碱基数(1个磷酸可连接1个或2个脱氧核糖)二、互补配对原则及其推论(双链DNA分子)A=T G=C A+G=C+T=(A+G+C+T)嘌呤碱基总数=嘧啶碱基总数2个互补配对的碱基之和与另外两个互补配对碱基之和相等2个不互补配对的碱基之和占全部碱基数的一半三、DNA分子的复制1、复制时间：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期2、复制场所：(只要有DNA得地方就有DNA复制和DNA转录)A 真核生物：细胞核(主要)、线粒体、叶绿体B 原核生物：拟核、细胞核(基质)C宿主细胞内3、复制条件：①模板：亲代DNA的两条链②原料：4种尤里的脱氧核苷酸③能量：ATP④酶：DNA解旋酶、RNA聚合酶4、复制特点：①边解旋边复制②半保留复制5、准确复制的原因①DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板②碱基互补配对原则保证复制准确进行6、复制的意义：讲遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的连续性四、DNA复制的有关计算1、1个DNA分子复制n次，形成2n 个DNA分子2、1个DNA分子含有某种碱基m个，则经复制n次，需游离的该种碱基为m(2n-1)，第n次复制需游离的该种脱氧核苷算m﹡2n-13、一个含15N的DNA分子，放在含14N的培养基上培养n次，后代中含有15N的DNA分子有2个，后代中含有15N的DNA链有2条，含有14N的DNA分子有2n个，含14N的DNA链有2n+1-2。
DNA分子的结构、复制及基因
2.遗传信息：指基因中脱氧核苷酸的排列顺序。 3.染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系
染色体——是DNA的主要载体
DNA——是主要的遗传物质
控制生物性状的基本单位，
基因 ——
携带遗传信息。主要存在 于 染色体上，少量存在于
叶绿体 和 线粒体 中
1.某DNA分子含m对碱基，其中腺嘌呤有A个。下
列有关此DNA在连续复制时所需的胞嘧啶脱氧
核苷酸数目的叙述中，错误的是
（D）
A.在第一次复制时，需要（m-A）个
B.在第二次复制时，需要2（m-A)个
C.在第n次复制时，需要2n-1(m-A)个
D.在n次复制过程中，总共需要2n(m-A)个
解析 该DNA分子含胞嘧啶数目为m-A，复制n
C.氢键
D.—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—
解析 DNA分子单链上相邻碱基A与T的连接方
式如图：
由此可知是通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核 糖—”连接起来的。
考点二 DNA中碱基数量的计算 解题时先画出简图，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。 规律2：在双链DNA分子中，互补的两碱基之和 （如A+T或C+G）占全部碱基的比例等于其任何 一条单链 中这两种碱基之和占该单链中碱基数 的比例。单双链转化公式。
假设，这个小组设计了下列实验程序，请完成实验 并对结果进行预测。
（1）实验步骤： 第一步：在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌， 其DNA分子均为14N-DNA；在氮源为15N的培养基 上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N-DNA。用 某种离心方法分离得到的结果如上图所示，其DNA 分别分布在轻带和重带上。
dna的复制知识点总结
dna的复制知识点总结DNA的复制知识点总结DNA是生物体内存储遗传信息的分子，它的复制是生物体繁殖和细胞分裂的基础。
以下是关于DNA复制的知识点总结：一、DNA的结构1. DNA由核苷酸组成，每个核苷酸包括磷酸基团、五碳糖（脱氧核糖）和一种氮碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和鳞状细胞色素）。
2. DNA以双螺旋结构存在，由两条互补链缠绕在一起，其中氮碱基通过氢键相互配对。
3. 氮碱基之间有特定的配对规律：腺嘌呤-胸腺嘧啶，鸟嘌呤-鳞状细胞色素。
二、DNA复制的模式1. 半保留复制：在DNA复制过程中，原来的两条链分别作为模板合成两条新链。
新合成的双链DNA与原来的双链DNA各有一条旧链相同，一条新链不同。
2. 分离复制：在某些原核生物中，DNA的复制是在单个起始点上同时进行的，形成两个分离的复制泡。
三、DNA复制的步骤1. 解旋：DNA双链被解开成两条单链，并形成一个双链复制起点。
2. 模板配对：自由核苷酸与模板上互补的碱基配对。
3. 合成新链：通过核苷酸之间的磷酸键连接，形成新链。
4. 连接：两条新合成的链通过磷酸二酯键连接在一起，形成完整的DNA分子。
四、参与DNA复制的酶1. DNA解旋酶：能够解开DNA双螺旋结构，使其变为两条单链。
2. DNA聚合酶：能够将游离核苷酸加入到模板链上，合成新链。
3. DNA连接酶：能够将两条新合成的链连接在一起，形成完整的DNA分子。
五、DNA复制中可能出现的错误1. 碱基替换：某种碱基被错误地插入到了新合成的DNA分子中，导致氮碱基配对不匹配。
2. 插入或缺失：某些核苷酸被错误地插入到或从新合成的DNA分子中删除，导致氮碱基配对不匹配。
3. 反向插入：新合成的DNA链上的某些核苷酸被错误地插入到反向方向上，导致氮碱基配对不匹配。
六、DNA复制的重要性1. 生物体的繁殖和细胞分裂都需要DNA的复制。
2. DNA复制是生物进化和适应环境的基础。
3. DNA复制是遗传信息传递和维持生命稳定性的关键。
DNA的结构与复制
DNA的结构与复制DNA（脱氧核糖核酸）是生物体中保存遗传信息的重要分子。
它的结构和复制过程对于维持生命的稳定和传递遗传信息至关重要。
一、DNA的结构DNA的结构是一个双螺旋形状，由两条互相缠绕的链组成。
每条链都是由一系列的核苷酸单元组成。
核苷酸由糖分子、磷酸分子和一个氮碱基组成。
核酸的糖分子是脱氧核糖，它们通过磷酸分子连接在一起形成糖磷酸链。
氮碱基则连接在糖的五碳原子上。
有四种不同的氮碱基：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）。
两条链相互螺旋缠绕，形成一个稳定的双螺旋结构。
两条链通过氮碱基之间的氢键相互连接。
腺嘌呤和胸腺嘧啶之间形成两个氢键，鸟嘌呤和胞嘧啶之间形成三个氢键，这种键合方式保证了DNA的稳定性。
二、DNA的复制DNA复制是指在细胞分裂过程中，DNA分子通过一系列的步骤复制自身，确保每个新细胞都能获得完整的遗传信息。
DNA复制是一个半保留复制过程。
在复制开始之前，DNA的两条链会分开，形成两个模板。
DNA聚合酶是一个重要的酶，在复制过程中起到关键作用。
复制过程中，DNA聚合酶会读取原始DNA链上的核苷酸序列，并在新合成的链上添加互补的核苷酸。
根据碱基配对规则，腺嘌呤与胸腺嘧啶配对，鸟嘌呤与胞嘧啶配对。
DNA聚合酶沿着模板链进行连续的合成，产生一个新的DNA链。
由于每个模板链只提供了一半的遗传信息，新合成的链与模板链一起构成了双链的DNA分子。
复制过程中还涉及其他辅助酶的参与，如DNA解旋酶负责解开DNA的双螺旋结构，DNA合成酶负责修补新合成链上的错误。
三、DNA的重要性DNA的结构和复制过程对生物体非常重要。
首先，DNA保存了生物体的遗传信息，包括个体特征、生理功能等。
DNA的复制过程确保了这些遗传信息能够传递给后代，保持物种的延续。
其次，DNA的结构和复制也与一些重要的生物学过程密切相关。
例如，DNA的转录过程将DNA的信息转化为RNA，进而控制蛋白质的合成。
DNA分子的结构、复制及基因的本质
（1）多样性：一个DNA分子中碱基对的排列方式 有4n种；
（2）特异性：每个DNA分子都有其特定的碱基排 列顺序；
（3）稳定性：磷酸、脱氧核糖交替排列形成基本 骨架，碱基互补配对的方式不变（A-T,C-G）。
DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特 异性的物质基础。
一个DNA上有许多个基因，每一个基因都是特定 的DNA片段，有着特定的遗传效应——基因是有 遗传效应的DNA片段。
（5）过程：
②复制：以解旋后的两条母 链为模板，四种脱 氧核苷酸为原料， 按碱基互补配对原 则合成为两条新的 子链
③形成子代DNA：
一条母链和一条子 链盘绕成双螺旋结 构，形成新的DNA分 子
（6）特点：边解旋边复制，半保留复制 （7）“准确”复制的原因： ①DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板 ②碱基具有互补配对的能力，能使复制准确无误 （8）意义：使遗传信息从亲代传给子代，保持遗 传信息的连续性
DNA分子的结构、 复制及
基因的本质
考纲要求：
1、DNA分子结构的主要特点； 2、DNA分子的复制； 3、基因的概念。
1、DNA分子的结构 （1）元素组成：C、H、O、N、P （2）基本单位：脱氧核苷酸
磷酸
4 5
1
3
2
脱氧核糖
含氮碱基
ห้องสมุดไป่ตู้
脱氧核糖核苷酸
5'
外侧：磷酸、 脱氧核糖交 替连接
DNA的基本 骨架
2、DNA的复制：
（1）DNA的复制方式是由 沃森和克里克提出。 （2）证明DNA的复制方式运用了 同位素示踪 技术。
（3）验证过程：
用含15N标记的 NH4Cl培养液 培养大肠杆菌
DNA的结构和复制
DNA的结构和复制DNA（脱氧核糖核酸）是构成生物体遗传信息的主要分子，它的结构和复制是遗传信息传递的基础。
本文将简要介绍DNA的结构以及在细胞分裂过程中的复制过程。
一、DNA的结构DNA由两条互补的链组成，每条链由一系列核苷酸单元组成。
每个核苷酸单元由一个糖分子、一个磷酸分子和一个碱基组成。
DNA的糖是脱氧核糖，碱基有腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）四种，它们之间通过氢键形成稳定的碱基对，A与T之间有两个氢键相连，G与C之间有三个氢键相连。
这种碱基对的结构使得DNA能够通过碱基配对规则进行复制。
两条链在结构上呈现为螺旋状，形成了DNA的经典双螺旋结构。
其中，磷酸与糖通过磷酸二脱水缩合反应形成磷酸二酯键，连接了相邻核苷酸单元，形成了一条链。
两条链通过碱基间的氢键相互连接，相互交叉螺旋缠绕，稳定了DNA的结构。
二、DNA的复制DNA复制是细胞分裂过程中最重要的一环，确保了遗传信息的准确传递。
DNA复制的过程称为DNA复制，它遵循半保留复制原则。
DNA复制起始于DNA双螺旋的解旋。
酶类蛋白复制酶（DNA聚合酶）能够在DNA双螺旋上识别特定的起始序列，并将双链解旋，形成两个单链模板。
接下来，DNA聚合酶开始合成新的DNA链。
合成过程中，DNA 聚合酶会根据模板链的碱基序列进行配对合成新链的互补碱基，遵循A与T、G与C之间的配对规则。
DNA复制是一个协同合作的过程。
除了DNA聚合酶，还有其他一些辅助酶参与其中，如DNA解旋酶用于解开DNA双螺旋，DNA连接酶用于连接DNA片段等。
DNA复制是一个高度精确的过程，大多数错误会被修复系统准确纠正。
然而，复制过程中仍有极少数错误发生，这也是基因突变的来源之一。
三、DNA复制的意义DNA复制是生物体传代繁衍的基础，确保了进化中遗传信息的载体稳定传递。
每次细胞分裂时，DNA都会复制一次，使得每个新生细胞都具有完整的遗传信息。
这对于维持生物个体性状的稳定以及物种遗传多样性的形成具有重要意义。
DNA分子结构与复制备课讲稿
练习1．有关下列四幅图的叙述，正确的 是( )
A—P～P～P
C12H22O11
甲
乙
丙
丁
A．甲图中共有8种核糖核苷酸
B．乙图所示的化合物中不含糖类物质
C．组成丙物质的单糖是脱氧核糖或核糖
D．在小鼠的体细胞内检测到的化合物丁很可
能是蔗糖
答案：C
练习2、关于DNA分子结构ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ叙述不正确的 是( )
A．每个DNA分子一般都含有四种脱氧核苷 酸
脱氧核糖 碱基(A、G、C、T)
聚合(磷酸二酯 键)
DNA分子←脱氧核苷酸链
4、平面结构——两条脱氧核苷酸长链反向平行
5．DNA双螺旋结构
(1)DNA分子是由两条脱氧核苷酸长链，按反 向平行(指一条链的起点为磷酸，另一条链的起点 为脱氧核糖)方式盘绕成双螺旋结构。
(2)基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接而成。
是主要的遗传物质
每个DNA分子含有许多基因
基因 是遗传物质的功能结构单位 脱氧核苷酸 每个基因中含有
许多脱氧核苷酸
3．基因、染色体、蛋白质、性状的关系。
♨特别提醒： 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。
(3)中间的碱基严格按碱基互补配对原则(A与 T配对，G与C配对)形成碱基对。
(4)DNA分子中，脱氧核苷酸数∶脱氧核糖 数∶磷酸数∶含氮碱基数＝1∶1∶1∶1。
DNA分子结构分析 (1) 每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个。 (2) 磷酸基团、脱氧核糖与含氮碱基之间的数量 关系为1∶1∶1。 (3) 脱氧核苷酸之间的化学键为磷酸二酯键，用 限制酶处理可切断，用DNA连接酶处理可连接， 还可用DNA聚合酶连接。
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%
DNA分子的结构与复制详解
DNA分子的结构与复制详解DNA是一种双螺旋结构的分子，它承载了生命的遗传信息。
DNA的结构与复制是遗传学中重要的基础知识，下面我们来详细解释一下。
DNA分子的结构是由一系列的核苷酸组成的。
核苷酸是由一个糖分子、一个含氮碱基和一个磷酸基团组成的。
糖分子是脱氧核糖，故称为脱氧核苷酸（deoxyribonucleotide）。
氮碱基分为腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）四种。
在DNA中，A氮碱基总是与T氮碱基相对应，而G氮碱基总是与C氮碱基相对应。
这种特定的碱基配对决定了DNA分子的稳定性和遗传信息的传递方式。
DNA分子是以螺旋形式存在的，即形成双螺旋结构。
两条DNA链通过碱基配对连接在一起，并且以相反方向排列。
其中，两条链通过氢键相互连接，A与T之间存在两条氢键，而G与C之间存在三条氢键。
这种稳定的结构保证了DNA分子的可靠复制和传递。
在DNA复制时，原DNA分子首先解旋，也就是两条链分离。
这个过程由一个酶组成，称为DNA解旋酶。
它能够断裂氢键并将两条链分开。
解旋后，DNA上的每条链都作为模板用来合成新的对应链。
DNA的合成过程是由DNA聚合酶酶催化的。
DNA聚合酶能够在已有的DNA链上加入相应的核苷酸，使新的链逐渐生成。
在新合成的链中，A氮碱基与原DNA链上的T氮碱基相对应，而G氮碱基与C氮碱基相对应。
因此，DNA聚合酶能够通过配对原则来复制DNA序列。
DNA复制是一个半保留复制过程。
在新合成的DNA分子中，一条链是原来的模板链，另一条链是新合成的链。
这样，每一个新的DNA分子中都包含了一部分的原有DNA序列，并且配对原则得到了遵守。
这保证了遗传信息在DNA复制过程中的传递。
DNA复制是生物体生长和繁殖过程的基础。
通过DNA复制，细胞可以将遗传信息传递给下一代，保证了后代能够继承父代的性状。
总结起来，DNA分子的结构是由核苷酸组成的双螺旋结构，通过碱基配对保持稳定。
DNA复制是一个半保留的过程，由DNA解旋酶解旋DNA分子，然后由DNA聚合酶在模板链上合成新的DNA链。
DNA分子结构与复制
脱氧 核糖
含氮碱基
A G C T 腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 胸腺嘧啶
这样，就有了4种脱氧核苷酸： P 脱氧 核糖 P A P 脱氧 核糖 P T
腺嘌呤脱氧核苷酸
脱氧 核糖
G
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
脱氧 核糖
C
鸟嘌呤脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
脱氧核苷酸的连接
P
脱氧 核糖
P 脱氧 核糖
含氮碱基
含氮碱基
练习
一个DNA分子中，G和C之和占全部碱基
数的46％，该DNA分子的一条单链中，A 和C分别占该单链的28％和22％，则该 DNA分子的另一条单链中，A和C分别占 这一单链的百分比是多少？
DNA分子的多样性和特异性
组成DNA分子的碱基有4种：
A、T、G、C 组成DNA分子的碱基对有4种： A—T、T—A、G—C、C—G n个碱基对的组合方式有4n种 碱基对的排列顺序千变万化
DNA分子的复制
DNA复制发生在什么时期？ ——有丝分裂间期
——减数第一次分裂间期
——无丝分裂
复制过程
①什么叫解旋？解旋的目的是什么？
②复制一次形成几条子链？ ③每一个子代DNA分子的两条链的来源？
DNA分子的复制
DNA复制的特点？ ——边解旋边复制
——半保留复制
练习题
上述比在其互补链和整个DNA分子中分 别是（ ）、（ ）。
DNA的一条链中（A+G）/（T+C）＝0.4，
某DNA分子的一条单链中，A占20％，
T占30％，则该DNA分子中的C占全 部碱基的（ ）。
双链DNA分子中，G占碱基总数的38 ％，其中一条链中的T占碱基总数 的5％，那么另一条链中的T占碱基 总数的（ ）。
DNA分子的结构和DNA分子的复制
DNA分子的结构和DNA分子的复制DNA（脱氧核糖核酸）是生物体中存储遗传信息的分子，它的结构和复制过程对生物体的功能和遗传传递至关重要。
DNA分子由核苷酸单元组成，有特定的结构和功能。
DNA分子的结构是由四种碱基（腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤和胸腺嘧啶）、糖（脱氧核糖）和磷酸组成。
碱基以氢键的形式配对，腺嘌呤与胞嘧啶之间形成两个氢键，鸟嘌呤与胸腺嘧啶之间形成三个氢键，这种规则的碱基配对是DNA分子稳定性的基础。
另外，糖和磷酸形成磷酸二脂酸骨架，将碱基连接在一起形成DNA链。
DNA分子是以双螺旋结构存在的，即由两条互补的单链以螺旋的形式缠绕在一起。
两条单链以碱基间的氢键连接在一起，形成双链结构。
DNA 分子的双螺旋结构是由碱基的配对规则所决定的，使得两条单链可以互补配对，并在细胞中进行复制和传递。
DNA复制是DNA分子的一种重要过程，它在细胞的生长和分裂中起着至关重要的作用。
DNA复制是指在细胞分裂前，DNA分子通过一系列的生物化学反应，在一个母细胞中通过半保留的方式复制出两份完全相同的DNA分子。
DNA复制是一个高度精确和有序的过程，需要多个酶和辅助因子参与。
DNA复制过程可以分为几个关键步骤：1.解旋和分裂：在DNA复制开始之前，DNA分子的双链结构需要被解开，形成两条单链。
这一步骤由酶类参与，如解旋酶和DNA聚合酶。
2.复制起始：在DNA单链上合成一小段RNA引导序列，称为引物，为DNA聚合酶提供模板，启动DNA合成。
3.DNA合成：DNA聚合酶以3'-5'方向在模板上合成一条新的DNA链。
DNA聚合酶能够识别模板链上的碱基，并依据碱基配对规则合成互补的新链。
4.连接：DNA聚合酶合成的新链需要被连接在一起，形成完整的DNA双链。
这一步骤由DNA连接酶来完成。
5.校对和修复：在DNA复制过程中，酶类会不断校对新合成的DNA链，确保碱基配对的准确性。
如果出现错误的碱基配对，会引发DNA修复系统的参与，进行修复。
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3.DNA复制过程中的有关计算 (1)DNA的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次, 则①子代DNA分子数＝2n个；②含有亲代DNA链 的子代DNA分子数＝2个；③不含亲代链的子代DNA 分子数＝(2n-2)个；④含有亲代DNA链的DNA分子数 占子代DNA分子数的2/2n(或1/2n-1)。 (2)消耗的脱氧核苷酸数 若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次 复制需要消耗该脱氧核苷酸m·(2n-1)个。
(1)DNA分子是由两条长链组成的，并按反向平行 方 式盘旋成双螺旋 结构。
(2)DNA分子两条链上的核苷酸碱基由氢键 连接。
(3)DNA分子中碱基含量的卡伽夫法则：A＝T，G＝C，
但 A+T 的量不一定等于G+C 的量。
三、DNA的复制过程
1.探究DNA的复制过程所用方法：同位素示踪实验法 。
想一想
。
2.在DNA分子的一条单链中相邻的碱基A与T的连接是通
过
(D )
A.肽键
B.-磷酸-脱氧核糖-磷酸-
C.氢键
D.-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-
解析 DNA分子单链上相邻碱基A与T的连接方式如图：
由此可知是通过“-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-”连接 起来的。
考点二 DNA的复制 1.研究DNA复制的常用方法
结构 越稳定。 ②在DNA分子中，多数磷酸连接2个脱氧核糖，多数
脱 氧核糖连接2个磷酸。 ③在同一条脱氧核苷酸链中，相邻2个碱基之间通过脱 氧核糖和磷酸之间的化学键连接。
3.DNA分子的特点 (1)稳定性：使DNA双螺旋结构稳定的因素取决于： ①碱基对间的氢键；②疏水作用(或碱基的堆积力)： 疏水的碱基彼此堆积，避开了水相，一般认为后者
内，
和
边解旋边复制 半保留复制
内也可有进丝行分。裂间期 减数第一次分裂
5 (M. ⅠD)前的N间期A 复 制 的 特 点 ：
和
。
6.DNA复制的时间：
和
。
四、DNA半保留复制的观察
1.DNA复制的过程也是染色体形成两条染色单体 的过
程。
5-溴尿嘧啶脱氧核苷
2.将植物根尖分生组织放在含有
胸腺嘧啶脱
பைடு நூலகம்
的氧培核养苷液中进行培养，BrdU在结构上与
二、DNA的分子结构和特点
1.核苷酸是核苷 和磷酸 连接起来的结构单元，其中的
核苷又是 含氮碱基 与戊糖 结合形成的单位。
2.DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸 ，脱是氧核苷酸
的多聚体。4种脱氧核苷酸分别是腺嘌呤脱氧核苷酸 、 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞、嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧和啶
脱氧核苷酸
。
3.DNA分子结构的特点
(1)每个DNA片段中，游离的磷酸基团有
个。
(2)○、 、 之间的数量关系
。
(3)○和 之间的化学键为
，用
处理
可
切断，用
处理可连接。
(4) — 之间以
相连，可用解旋酶断裂，也可
断裂。
(5)每个脱氧核糖连接着
个磷酸，如在3号、5号
碳
原子上相连接。
(6)若碱基对为n，则氢键数为
之间，若已知A有
m
个，则氢键数为
2.DNA分子的立体结构层次——“点、线、面、体” (1)点：基本元素组成：C、H、O、N、P 5种元素。 基本组成单位：4种脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸由 3种小分子化合物构成，即：磷酸、脱氧核糖、含氮 碱基。其结构关系如图所示。
(2)线：脱氧核苷酸链，由多个脱氧核苷酸分子聚合 形
成脱氧核苷酸长链(如图)。
构建知识网络
高频考点突破
考点一 DNA分子的结构和特点 1.DNA与RNA在化学组成和分布上的区别
DNA特有
共有
RNA特有
脱氧核糖
磷酸 腺嘌呤(A)
核糖
胸腺嘧啶(T)
鸟嘌呤(G) 胞嘧啶(C)
尿嘧啶(U)
DNA是高等生物染色体的主要成分，主要存在 于细胞核中，但在线粒体、叶绿体等细胞器内也 有少量存在。RNA则存在于细胞核和细胞质中
同位素标记法和离心法。用同位素3H、15N或32P对 DNA进行标记，然后离心，分析试管中条带的位置。 2.复制的过程 (1)解旋：利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下， 两条螺旋的双链解开。 (2)合成子链：以亲代DNA分子的两条链为模板，在 DNA聚合酶等酶的作用下，利用细胞中游离的4种脱 氧核苷酸为原料,按碱基互补配对原则合成互补的子链。 (3)形成子代DNA：每条新链(子链)与其对应的模板链 (母链)盘绕成双螺旋结构。
对双螺旋的稳定性贡献最大。
(2)多样性：碱基对(或脱氧核苷酸对)排列顺序的千 变万化，构成了DNA的多样性→遗传信息的多样性
决定 生物多样性。
(3)特异性：每个DNA分子的碱基对的排列顺序是 特定的，构成了每个DNA分子的特异性决定 遗传信 息的特异性决定 生物的特异性。
对位训练 1. 下图是DNA的结构，回答下列问题：
怎样使大肠杆菌DNA的两条链都标记上
15N？
提示 将大肠杆菌放入以15NH4Cl为唯一氮源的培 养液中培养若干代，使大肠杆菌的DNA都被放射性
同位素15N标记。
2.DNA复制的方式：半保留复制
。
3 . D N 模板A 复原料 制能量 的 酶 条
件：
、
、细胞核、 。线粒体
4.D叶N绿A体复制的场所：主要在
(3)面：两条脱氧核苷酸链组成平面结构，特点如下： ①两条链反向平行。 ②外侧由脱氧核糖和磷酸交替排列构成基本骨架。 ③内侧由碱基通过氢键连接成碱基对，碱基对的形成 遵循碱基互补配对原则。 (4)体：两条脱氧核苷酸链盘旋成立体双螺旋结构。
特别提醒 ①配对的碱基，A与T之间形成2个氢键，G 与C之间形成3个氢键，G与C占比例越大，DNA分子
第19讲 DNA分子的结构和复制
必备知识梳理
回扣基础要点
一、DNA和RNA化学成分的比较
1.DNA和RNA在细胞内存在部位的差异
(1)DNA主要存在于 细胞核 中，但线在粒体
、
叶绿体 等细胞器内也有少量存在。
(2)RNA则存在于细胞核 和细胞质
中。
2.DNA和RNA在化学成分上的区别
(1)碱基不同：不同碱基分别是T 和U 。 (2)戊糖不同：不同戊糖分别是脱氧核糖 核和糖 。
类似，能够代替后者与腺嘌呤配对，掺入到
新合成的一条DNA链中。 3.色差很染浅色(浅体蓝出色现)的原因：含BrdU深的蓝脱氧核苷酸链着
色
，与母链的着色(
色)明显不同。
色差染色体的出现又一次证明了DNA的半保留复制。
练一练 下列关于DNA复制的叙述，正确的是(A ) A.在细胞有丝分裂间期，发生DNA复制 B.DNA通过一次复制后产生四个DNA分子 C.DNA双螺旋结构全部解链后，开始DNA的复制 D.单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的 子链