高考生物一輪復(fù)習(xí)課件第17講DNA的結(jié)構(gòu)與基因的概念

目錄CONTENTS第17講

DNA的結(jié)構(gòu)

&

基因的概念和本質(zhì)【新舊教材對比】增：①DNA的結(jié)構(gòu)模式圖中標(biāo)明了五碳糖的碳原子位數(shù)及DNA兩條鏈的方向；②DNA全保留復(fù)制的觀點。改：①DNA半保留復(fù)制的實驗證據(jù)不再是選學(xué)內(nèi)容；②基因的概念。刪：小鼠肥胖與基因相關(guān)的實例。

2025屆第一輪復(fù)習(xí)第6單元·遺傳的分子基礎(chǔ)三.基因的概念

&

本質(zhì)一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建二.DNA指紋技術(shù)

&DNA分子雜交技術(shù)必修二P62[非選擇題T1]，48-52;選必三P84-85;P80圖3-6“質(zhì)?！睂?yīng)教材新加坡濱海灣雙螺旋橋卡延塔“最高最擰巴”的大廈中關(guān)村DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)“生命”雕塑，如今已被看作中關(guān)村的標(biāo)志。—不朽的雙螺旋DNA雅典奧運會（2004年）開幕式經(jīng)典場景種種的螺旋建筑最初的靈感都來自它“DNA的結(jié)構(gòu)”結(jié)構(gòu)功能

在確信DNA是遺傳物質(zhì)之后，人們更迫切的想知道：DNA是怎樣儲存遺傳信息的？又是怎樣決定生物性狀的？

答案就隱藏在DNA的結(jié)構(gòu)中,徹底弄清DNA的結(jié)構(gòu)成了當(dāng)時科學(xué)研究的熱點----DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建回顧歷史，走進1951年，用心傾聽相關(guān)科學(xué)家在探索DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的故事。回味歷史，總結(jié)出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)歷程。1953年4月25日，《自然》雜志以一頁的篇幅發(fā)表他們的論文∶“脫氧核糖核酸的一種結(jié)構(gòu)”。他們提出，DNA由兩條鏈反向環(huán)繞而成，兩鏈上相對的堿基有特定匹配∶A對T；C對G；這種配對由氫鍵介導(dǎo)。

1962年，沃森、克里克和威爾金斯三人因這一研究成果共同獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎一.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建1.基礎(chǔ)回顧：DNA中文全稱：____________脫氧核糖核酸脫氧核糖核苷酸脫氧核苷酸的種類：3’5’4’2’1’ACGT腺嘌呤脫氧核苷酸

鳥嘌呤脫氧核苷酸

胞嘧啶脫氧核苷酸

胸腺嘧啶脫氧核苷酸DNA結(jié)構(gòu)單位：_____________注：腺苷=腺嘌呤+脫氧核糖模型建構(gòu)1:

1’2’3’4’含Ｎ堿基脫氧核糖磷酸5’AGCT為什么不畫直?思考：脫氧核苷酸是如何鏈接成為單鏈的呢？模型建構(gòu)2:脫氧核苷酸如何形成脫氧核苷酸長鏈？

脫水縮合OOHHH2O磷酸二酯鍵3’3’5’5’5'C3'5'T3'A3'5'5'G3'3'，5'-磷酸二酯鍵ATGC簡圖5’3'GAGGCCCTATCCTGGAG結(jié)構(gòu)①：DNA是由兩條鏈組成，兩條單鏈按反

向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。2.DNA的結(jié)構(gòu)：鏈數(shù)方向結(jié)構(gòu)反向平行兩條脫氧核苷酸鏈5'3'3'5'OCH2OHH磷酸堿基3′2′HH1′4′5′HH游離的磷酸基團，稱作5′－端一個羥基(—OH)，稱作3′－端一條：5'→3';

另一條：3'→5'雙螺旋結(jié)構(gòu)一.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建5'3'5'3'磷酸二酯鍵GAGGCCCTATCCTGGAG外側(cè)內(nèi)側(cè)脫氧核糖和磷酸交替連接，構(gòu)成基本骨架堿基對結(jié)構(gòu)②：DNA中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)。3',5'-磷酸二酯鍵一.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建2.DNA的結(jié)構(gòu)：一.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建2.DNA的結(jié)構(gòu)：CTTGACAG堿基對配對規(guī)律兩條鏈的堿基通過氫鍵連接配對氫鍵結(jié)構(gòu)③：兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對：A與T配對；G與C配對，這種堿基之間的一一對應(yīng)的關(guān)系，叫做堿基互補配對原則。堿基互補配對原則：A與T配對；G與C配對ATGC※

思考深一度:1.一個雙鏈DNA片段有幾個游離的磷酸基團，位置？2個，分別位于每條鏈的5′端。RNA分子呢?1個線粒體、擬核處DNA、質(zhì)粒，有___個游離磷酸基團。

（DNA為裸露的環(huán)狀形式）02.雙鏈DNA中堿基之間是如何連接的？

一條鏈上的堿基之間又是如何連接的？通過氫鍵連成堿基對通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”相連的。3.DNA初步水解產(chǎn)物和徹底水解產(chǎn)物分別是什么？初步水解的產(chǎn)物是4種脫氧核苷酸，徹底水解的產(chǎn)物是磷酸、脫氧核糖和4種含氮堿基。磷酸二酯鍵氫鍵解旋酶限制性內(nèi)切核酸酶DNA連接酶DNA聚合酶但不同?。NA聚合酶、高溫、自動連接，不需要酶DNA酶逆轉(zhuǎn)錄酶RNA聚合酶5’5’3’3’腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）胸腺嘧啶（T）胞嘧啶（C）氫鍵越多，結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，即含G、C比例越大，結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，更耐高溫。DNA變性：堿基對的氫鍵斷裂，雙鏈變成單鏈解旋酶、RNA聚合酶、90-95℃熱變性DNA經(jīng)緩慢冷卻后即可復(fù)性，此過程稱"退火"55-60℃※

思考深一度:氫鍵單鏈中相鄰堿基：互補鏈中相鄰堿基:數(shù)量關(guān)系①每個DNA的片段中,游離的磷酸基團有2個。②A-T間有2個氫鍵,G-C間有3個氫鍵。氫鍵越多，結(jié)合力越強。——G和C的含量越多，DNA的結(jié)構(gòu)就越穩(wěn)定。③脫氧核糖數(shù)=磷酸數(shù)=含氮堿基數(shù)位置關(guān)系通過脫氧核糖一磷酸一脫氧核糖連接通過氫鍵相連總結(jié)：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)5'3'5'3'GAAACCGAGTTTCGGTC脫氧核糖-磷酸-脫氧核糖二、DNA的結(jié)構(gòu)特性：

1、穩(wěn)定性①兩條鏈反向平行盤旋成規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)②外側(cè)：脫氧核糖和磷酸交替連接成基本骨架③內(nèi)側(cè)：兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基

對，遵循堿基互補配對原則。CTTGACAG每個DNA分子中堿基對的特定排列順序，構(gòu)成了DNA分子的特異性。CTTGACAG

2、特異性二、DNA的結(jié)構(gòu)特性：

二.DNA的結(jié)構(gòu)特性：

3.多樣性

A

T

T

A

G

C

C

G5′端3′端3′端5′端脫氧核苷酸數(shù)量不同，堿基的排列順序千變?nèi)f化?；?種脫氧核苷酸的排列順序或堿基（對）的排列順序（儲存大量的遺傳信息）（課本P59）A與a基因不同的根本原因是什么？在生物體內(nèi)，一個最短DNA分子也大約有4000個堿基對，請計算DNA分子有多少種？44000種類數(shù)目ATCATTGATCGAATGGCCGGn個堿基對四種脫氧核苷酸：ATCG4n探究：假設(shè)一個DNA分子中有n個堿基對，

請計算可能的堿基排序多少種？DNA的基本骨架：磷酸和脫氧核糖交替磷脂雙分子層生物大分子的基本骨架：細胞骨架：蛋白質(zhì)纖維生物膜的基本骨架:碳鏈涉及到的基本骨架或基本支架有哪些？三、DNA指紋技術(shù)與DNA分子雜交技術(shù)（請查閱必修二P52）

人的遺傳信息主要分布于染色體的DNA中。兩個隨機個體具有相同DNA序列的可能性微乎其微，因此，DNA可以像指紋一樣用來識別身份，這種方法就是DNA指紋技術(shù)。

應(yīng)用DNA指紋技術(shù)時，首先需要用合適的酶將待檢測的樣品DNA切成片段，然后用電泳的方法將這些片段按大小分開，再經(jīng)過一系列步驟，最后形成DNA指紋圖。1.利用指紋技術(shù)進行DNA指紋鑒定的原理是：

.

DNA分子的特異性2.請從上圖的DNA指紋圖中判斷出懷疑對象中

號是犯罪嫌疑人，原因是：

.11號DNA指紋圖與受害者體內(nèi)分離的精液樣品的DNA指紋圖相同鏈接選必三P843.DNA指紋技術(shù)還有哪些應(yīng)用？親子鑒定、遺骸鑒定、確定物種間親緣關(guān)系、基因定位等。DNA分子雜交技術(shù)與基因診斷DNA分子雜交（堿基互補配對原則）已知DNA分子作探針基因診斷：

用放射性同位素（如32P）、熒光分子等標(biāo)記的DNA分子做探針，利用DNA分子雜交原理，鑒定被檢測標(biāo)本上的遺傳信息，從而達到檢測疾病的目的。原理：請查閱必修二P62[復(fù)習(xí)與提高]-DNA分子雜交技術(shù)怎么檢測？待測DNA分子“DNA分子雜交技術(shù)”與親緣關(guān)系判斷若讓c’鏈和b’鏈分別和a鏈混合，能配對的堿基間形成氫鍵，不能配對的堿基間形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)?？赏茰y：與甲親緣關(guān)系更近的生物是________211117丙四、與DNA的結(jié)構(gòu)相關(guān)的計算A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈雙鏈DNA：A1=T2、G1=C2、A=T、G=C互補的兩個堿基相等嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)；A+G=T+C=A+C=T+G=50%非互補堿基之和相等且各占總堿基數(shù)的50％兩不互補堿基和之比在DNA的兩條單鏈中互為倒數(shù)，在整個分子中此比為1四、與DNA的結(jié)構(gòu)相關(guān)的計算練1：⑴據(jù)DNA的結(jié)構(gòu)特點，DNA中的堿基數(shù)量之間有哪些是相等的呢？A=TG=C嘌呤=嘧啶

（2）從某生物組織提取DNA進行分析,鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的46%,又知該DNA的一條鏈(H鏈)中,腺嘌呤占該鏈全部堿基的28%,問與H鏈相對應(yīng)的另一條鏈中腺嘌呤占該鏈全部堿基數(shù)的

。ATGCTACG10010046%×100=28個H28%？28個×200=92個100-28-46=26÷100=26%26%46【方法規(guī)律】三步解決DNA分子中有關(guān)堿基比例計算第一步：找準(zhǔn)題中已知的和所求的堿基比例是占整個DNA分子堿基的比例，還是占DNA分子一條鏈上堿基的比例。第二步：畫出一個DNA分子模式圖，并在圖中標(biāo)出已知的和所求的堿基。第三步：根據(jù)堿基互補配對原則及其規(guī)律進行計算。兩個易錯點：(1)看清單雙鏈：所求的堿基占單鏈中的比例還是雙鏈中的比例。(2)看清“個”或“對”：練2：某雙鏈DNA分子中A＋T占整個DNA分子堿基總數(shù)的38%，其中一條a鏈上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%，那么，對應(yīng)的另一條互補鏈b上的G占該鏈堿基總數(shù)的比例是(

)A．41%B．38%C．28%D．21%AATGCTACG10010038%×200=76個a×100=21個21%？21100-21-38=41個÷100=41%38個四、與DNA的結(jié)構(gòu)相關(guān)的計算練3：某雙鏈DNA分子中，A與T之和占整個DNA堿基總數(shù)的54%，其中一條鏈上G占該鏈堿基總數(shù)的22%。求另一條鏈上G占其所在鏈堿基總數(shù)的百分含量。解析一：設(shè)DNA分子堿基總數(shù)為100.已知：A+T=54，則G+C=46所以，G1+C1=G2+C2=23已知：G1=×100×22%=1112所以,C2=G1=11則:G2=23–11=12G2A2+T2+G2+C2=1212×100=24%解析二:已知

A+T總=54%,則=46%G+C總所以G1+C11/2總=46%.已知1/2總G1=22%所以1/2總C1=46%–22%=24%因為G2=C1所以1/2總G2=24%24%四、與DNA的結(jié)構(gòu)相關(guān)的計算五、基因的概念與本質(zhì)：1.基因的概念：有遺傳效應(yīng)的核酸片段

DNA片段①DNA病毒、細胞的基因、噬菌體的基因：有遺傳效應(yīng)的

。