教师资格证生物学科知识点：DNA分子的结构与复制思维导图

微风不燥

2023-04-12

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DNA的分子结构

DNA的复制

DNA分子的结构与复制

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思维导图大纲

一、DNA的分子结构

1.DNA的组成元素：主要组成元素有C、H、O、N、P

2.DNA的基本单位：脱氧核糖核苷酸(4种)

3.DNA的空间结构——双螺旋结构

(1)提出者：沃森和克里克

(2)内容

①由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。

②外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。

③内侧：碱基对按碱基互补配对原则排列，碱基依靠氢键连接成对：A=T;G≡C，碱基平面间平行。

4.DNA的结构特性

(1)多样性：DNA分子中碱基对的排列顺序多种多样。排列种数：4n(n为碱基对对数)。

(2)特异性：每个DNA分子的碱基排列顺序是特定的。

(3)稳定性：DNA中两条主链由磷酸与核糖交替排列的顺序不变，两条链间碱基互补配对的方式不变等本单位是脱氧核糖核苷酸(4种)

5.DNA的功能：携带遗传信息(DNA分子中碱基对的排列顺序代表遗传信息)。

6.有关DNA碱基的计算(在双链DNA分子中)

(1)A=T、G=C。

(2)任意两个非互补的碱基之和相等;且等于全部碱基和的一半。

例：A+G=A+C=T+G=T+C=1/2全部碱基。

(3)两条互补单链中的(A+G)/(T+C)的比值互为倒数。

(4)互补配对的碱基在两条单链中所占的比例与整个DNA分子中所占的比例相同。

二、DNA的复制

1.概念：以亲代DNA分子两条链为模板，在一定条件下合成子代DNA的过程。

2.时间

(1)体细胞：有丝分裂间期。

(2)有性生殖细胞：减数第一次分裂间期。

3.场所：主要在细胞核。

4.条件

(1)模板：亲代DNA分子的两条链;

(2)原料：4种游离的脱氧核糖核苷酸;

(3)能量：ATP;

(4)酶：解旋酶、DNA聚合酶等。

(5)原则：碱基互补配对原则

5.过程

(1)解旋，需要细胞提供能量、解旋酶的作用;

(2)合成子链;两条链分别做模板，按照碱基互补配对原则与游离的四种脱氧核苷酸配对，在DNA聚合酶的作用下，通过磷酸二酯键连成子链;

(3)子、母链盘绕形成子代DNA分子;

(4)DNA复制的方向是从子链的5′端向3′端。

6.特点

过程：边解旋边复制。

方式：半保留复制。

7.DNA能精确复制的原因

(1)独特的规则的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;

(2)碱基互补配对原则保证复制能够准确进行。

8.意义：DNA分子复制，使遗传信息从亲代传递给子代，从而确保了遗传信息的连续性。

9.与DNA复制有关的计算

一个DNA分子复制n次，则

(1)子代DNA分子数=2n个;其中，

①含有亲代链的DNA分子数=2个;

②不含有亲代链的的DNA分子数=2n-2个

(2)子代脱氧核苷酸链数=2n+1;其中，

①亲代脱氧核苷酸链数=2条;

②新合成的脱氧核苷酸链数=2n+1-2条;

(3)消耗的脱氧核苷酸数

①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数=m×(2n-1);

②第n次复制所需该脱氧核苷酸数为m×2n-1。

注：关于DNA复制的2个易错点：在做DNA分子复制的计算题时，应看准是"含"还是"只含"，是"DNA分子数"还是"链数";在分析细胞分裂问题时，常以染色体或DNA分子为研究对象，而在分析DNA分子复制问题时，一定要从DNA分子两条单链的角度考虑，所以复制后的一条染色体上的两个DNA分子中都含有原来的单链。

这部分知识比较简单，但是知识点比较零散，需要做好总结，另外还会涉及到相关计算，这可能是大部分考生的难点，考生可以通过历年真题和考纲进行练习巩固。

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