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2021下半年教师资格证考试高中物理知识:DNA分子的结构与复制

2021-08-02 09:04:19 吉林公务员考试网 jl.huatu.com 文章来源:珲春华图

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2021下半年教师资格证考试高中物理知识:DNA分子的结构与复制

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  2021下半年教师资格证考试高中物理知识:DNA分子的结构与复制

  (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。

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