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1、破译天书破译天书 生命昭然生命昭然2000年年6月月26日，科学家公布了人类基因日，科学家公布了人类基因工作草图，这是人类基因组研究的重大成果，工作草图，这是人类基因组研究的重大成果，这一成果被誉为是人类这一成果被誉为是人类“生命天书生命天书”的破译，的破译，是人类科学史上的重要里程碑。继是人类科学史上的重要里程碑。继2000年年6月月26日公布日公布“基因工作草图基因工作草图”以后，经过几个以后，经过几个月的努力，科学家于月的努力，科学家于2001年年2月月 12日宣布，日宣布，人类基因组共有人类基因组共有32亿对碱基。包含了亿对碱基。包含了34万万个基因。这标志着人类基因组研究工作取得个基
2、因。这标志着人类基因组研究工作取得了实质进展，为破译生命之谜奠定了坚实的了实质进展，为破译生命之谜奠定了坚实的基础。基础。科学前沿科学前沿ABC(理理解解水水平平)DNA分分子子结结构构的的主主要要特特点点概概述述DNA分分子子的的复复制制(理理解解水水平平)关关系系(理理解解水水平平)基基因因和和遗遗传传信信息息的的一、一、DNA分子的结构分子的结构知识点构建记忆窍门：记忆窍门：可用可用“五、四、三、二、一五、四、三、二、一”记忆，记忆，即五种元素，四种碱基对应四种脱氧核苷酸，三即五种元素，四种碱基对应四种脱氧核苷酸，三种物质，两条长链，一种螺旋。种物质，两条长链，一种螺旋。磷酸磷酸磷酸磷酸
3、 脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸链脱氧核苷酸链脱氧核苷酸链脱氧核苷酸链双螺旋双螺旋双螺旋双螺旋2 23 3 考点集锦考点集锦考点集锦考点集锦 每个每个每个每个DNADNADNADNA片段中，片段中，片段中，片段中，游离的磷酸基团有游离的磷酸基团有游离的磷酸基团有游离的磷酸基团有 个。个。个。个。 ， ， 之间的数量关系是之间的数量关系是之间的数量关系是之间的数量关系是 。 和和和和 之间的化学键为之间的化学键为之间的化学键为之间的化学键为磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键，用用用用 处理可处理可处理可处理可切断切断切断切断，用，用，用，
4、用 处理可处理可处理可处理可连接连接连接连接。 碱基对之间的化学键为碱基对之间的化学键为碱基对之间的化学键为碱基对之间的化学键为 ，可用，可用，可用，可用 断裂，也可断裂，也可断裂，也可断裂，也可加热加热加热加热断裂。断裂。断裂。断裂。 每个脱氧核苷酸中，脱氧核糖中每个脱氧核苷酸中，脱氧核糖中每个脱氧核苷酸中，脱氧核糖中每个脱氧核苷酸中，脱氧核糖中1 1 1 1号号号号碳与碱基相连接，碳与碱基相连接，碳与碱基相连接，碳与碱基相连接，5 5 5 5号碳与磷酸相连接，号碳与磷酸相连接，号碳与磷酸相连接，号碳与磷酸相连接，3 3 3 3号号号号碳与下一个脱氧核苷酸的磷酸相连接。碳与下一个脱氧核苷酸的
5、磷酸相连接。碳与下一个脱氧核苷酸的磷酸相连接。碳与下一个脱氧核苷酸的磷酸相连接。 2 21 1 1 1 1 1限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶DNADNA连接酶连接酶连接酶连接酶氢键氢键氢键氢键解旋酶解旋酶解旋酶解旋酶 DNADNADNADNA分子的特性分子的特性分子的特性分子的特性 稳定性稳定性稳定性稳定性：磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧构成基：磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧构成基：磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧构成基：磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧构成基本骨架。本骨架。本骨架。本骨架。 提醒若某提醒若某提醒若某提醒若某DNADNADNADNA
6、分子中有分子中有分子中有分子中有n n n n个碱基对，则排列顺序有个碱基对，则排列顺序有个碱基对，则排列顺序有个碱基对，则排列顺序有4 4 4 4n n n n种，种，种，种，其中其中其中其中n n n n代表碱基对数。代表碱基对数。代表碱基对数。代表碱基对数。多样性多样性多样性多样性：碱基对多种多样的排列次序。：碱基对多种多样的排列次序。：碱基对多种多样的排列次序。：碱基对多种多样的排列次序。 特异性特异性特异性特异性：每种：每种：每种：每种DNADNA分子都有特定的碱基对排列顺序，分子都有特定的碱基对排列顺序，分子都有特定的碱基对排列顺序，分子都有特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信
7、息。代表了特定的遗传信息。代表了特定的遗传信息。代表了特定的遗传信息。 判一判判一判判一判判一判 1 1 1 1DNADNADNADNA的两条核糖核苷酸长链反向平行盘旋成双螺旋结构的两条核糖核苷酸长链反向平行盘旋成双螺旋结构的两条核糖核苷酸长链反向平行盘旋成双螺旋结构的两条核糖核苷酸长链反向平行盘旋成双螺旋结构 ( )( )( )( ) 2 2 2 2在在在在T T T T32%32%32%32%，A A A A17%17%17%17%，A A A A30%30%30%30%，C C C C15%15%15%15%的四个的四个的四个的四个DNADNADNADNA分子中，最稳定分子中，最稳定分子
8、中，最稳定分子中，最稳定( ( ( (最有可能来自高温环境的嗜热菌最有可能来自高温环境的嗜热菌最有可能来自高温环境的嗜热菌最有可能来自高温环境的嗜热菌) ) ) )的是的是的是的是 ( )( )( )( ) 3 3 3 3单个脱氧核苷酸借助单个脱氧核苷酸借助单个脱氧核苷酸借助单个脱氧核苷酸借助DNADNADNADNA聚合酶通过氢键彼此连接成聚合酶通过氢键彼此连接成聚合酶通过氢键彼此连接成聚合酶通过氢键彼此连接成DNADNADNADNA链链链链 ( )( )( )( ) 4 4 4 4DNADNADNADNA分子初步水解的产物有分子初步水解的产物有分子初步水解的产物有分子初步水解的产物有4 4
9、4 4种，彻底水解的产物为种，彻底水解的产物为种，彻底水解的产物为种，彻底水解的产物为6 6 6 6种种种种 ( )( )( )( )提示提示两条脱氧核糖核苷酸长链。两条脱氧核糖核苷酸长链。提示提示磷酸二酯键。磷酸二酯键。 典型例题典型例题例1DNA分子片段中有400个碱基，其中腺嘌呤有90个，这个片段中含有的氢键数是 （）A.400B.90C.110 D.510注意：注意：在DNA双链中，任意两个不互补碱基之和为碱基总数 的_50%例2某DNA分子的一条单链中(A+G)/(T+C)=0.4,上述比例在其互补单链中和整个DNA分子中分别是 （）A.0.4和0.4 B.0.4和0.6 C.0.6
10、和1.0 D.2.5和1.0 小结：小结：在双链DNA分子中，两条链的嘌呤碱基之和（ A+G ）与嘧啶碱基之和（ T+C ）的比值_，整个DNA中此比值为_互为倒数1二、二、DNA分子的分子的复制复制知识点构建B模板、原料、能量、酶模板、原料、能量、酶模板、原料、能量、酶模板、原料、能量、酶有丝分裂有丝分裂有丝分裂有丝分裂减数第一次分减数第一次分减数第一次分减数第一次分裂裂裂裂边解旋边复制边解旋边复制边解旋边复制边解旋边复制半保留复制半保留复制半保留复制半保留复制解旋解旋解旋解旋酶酶酶酶碱基互补配对碱基互补配对碱基互补配对碱基互补配对DNADNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶遗传信息遗传信息遗传信息
11、遗传信息 判一判判一判判一判判一判 1 1 1 1DNADNADNADNA复制只发生在有丝分裂间期复制只发生在有丝分裂间期复制只发生在有丝分裂间期复制只发生在有丝分裂间期 ( )( )( )( ) 2 2 2 2DNADNADNADNA双螺旋全部解链后，开始双螺旋全部解链后，开始双螺旋全部解链后，开始双螺旋全部解链后，开始DNADNADNADNA复制复制复制复制( )( )( )( ) 3 3 3 3单个脱氧核苷酸在单个脱氧核苷酸在单个脱氧核苷酸在单个脱氧核苷酸在DNADNADNADNA酶的作用下连接成子链，并且酶的作用下连接成子链，并且酶的作用下连接成子链，并且酶的作用下连接成子链，并且2
12、2 2 2条条条条子链形成子代子链形成子代子链形成子代子链形成子代DNADNADNADNA分子分子分子分子 ( )( )( )( ) 提示提示还有减还有减 间期间期提示提示边解旋边复制。边解旋边复制。 提示提示在在DNADNA聚合酶的作用下，而不是聚合酶的作用下，而不是DNADNA酶；子代酶；子代DNADNA是亲是亲代代1 1条模板链和子链形成。条模板链和子链形成。典型例题例用15N标记含有200个碱基的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA在14N的培养基中连续复制4次，含有15N的DNA占总数的_ ，复制过程中共需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸_个。 规律：规律：亲代亲代DNA分子经分子经 n
13、次复制后，所需某种游离的次复制后，所需某种游离的脱氧核苷酸数脱氧核苷酸数=a (2 n-1),其中其中 a 表示亲代表示亲代DNA中该种中该种碱基的数目，碱基的数目，n 表示复制的次数。表示复制的次数。1/8600三、基因是有遗传效应的三、基因是有遗传效应的DNA片段片段知识点构建知识点构建脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸遗传效应遗传效应遗传效应遗传效应碱碱碱碱基的排列顺序基的排列顺序基的排列顺序基的排列顺序多个多个多个多个典型例题上图表示细胞内与基因有关的物质或结构，请回答：（1）细胞内的遗传物质是 _，基因和它的关系是_。（2）e和g的关系是_ _，被彻底水解后的产物可用字母_表示
14、。（3）f和i的位置关系是_ _ _。（4）1个i和g有两种比例关系： _ 和_ _（5）每个g中有_个f，每个f可以有_个e组成。gDNA 基因是有遗传效应的DNA片段 e是g的基本单位 bcd f在i上呈线性排列 1：1 1：2 多 成百上千 判一判判一判判一判判一判 1 1 1 1构成基因的碱基总数与构成基因的碱基总数与构成基因的碱基总数与构成基因的碱基总数与DNADNADNADNA分子的碱基总数相等分子的碱基总数相等分子的碱基总数相等分子的碱基总数相等 ( )( )( )( ) 2 2 2 2某某某某DNADNADNADNA片段中有片段中有片段中有片段中有100100100100个脱氧
15、核苷酸，则可能的排列顺序为个脱氧核苷酸，则可能的排列顺序为个脱氧核苷酸，则可能的排列顺序为个脱氧核苷酸，则可能的排列顺序为2 2 2 2100100100100种种种种 ( )( )( )( ) 3 3 3 3基因是基因是基因是基因是DNADNADNADNA片段片段片段片段 ( )( )( )( ) 4 4 4 4不同不同不同不同DNADNADNADNA分子携带的遗传信息不同的根本原因在于碱基分子携带的遗传信息不同的根本原因在于碱基分子携带的遗传信息不同的根本原因在于碱基分子携带的遗传信息不同的根本原因在于碱基排列顺序不同排列顺序不同排列顺序不同排列顺序不同 ( )( )( )( ) 提示提示加定语：具有遗传效应的。加定语：具有遗传效应的。 提示提示排列顺序应为排列顺序应为4 4n n，n n指碱基对数，指碱基对数，100100个个5050对，即对，即应为应为4 45050种，其中种，其中“4 4”有特定含义，代表有特定含义，代表4 4种碱基，不能写成种碱基，不能写成2 2100100。反向反向反向反向外侧外侧外侧外侧碱基对碱基对碱基对碱基对规则双螺规则双螺规则双螺规则双螺旋旋旋旋有丝分裂有丝分裂有丝分裂有丝分裂间期和减间期和减间期和减间期和减 转录转录转录转录翻译翻译翻译翻译半保留复制半保留复制半保留复制半保留复制边解旋边边解旋边边解旋边边解旋边复制复制复制复制本堂总结本堂总结
