高二生物知识点总结:DNA分子的结构
一、DNA分子结构
1.DNA的元素组成和基本单位
元素组成:C、H、O、N、P
基本单位:脱氧核苷酸
由一个脱氧核糖、一个磷酸和一个含氮碱基组成.其中组成DNA的碱基有两类四种:腺嘌呤(A),鸟嘌呤(G),胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T);因此形成的脱氧核苷酸也有四种分别是:腺嘌呤脱氧核苷酸,鸟嘌呤脱氧核苷酸,胞嘧啶脱氧核苷酸
2.DNA分子的平面和立体结构
①两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构
②脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架,排列在外侧,碱基成对排列在内侧③碱基互补配对原则:A—T、G—C
3、DNA分子的结构特性
(l)稳定性:DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变;两条链间碱基互补配对的方式不变。
(2)多样性:DNA分子中碱基时排列顺序多种多样。
(3)特异性:每种DNA有别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。
二、DNA复制的过程
1、复制的概念:是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
2、复制的时间:有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期
3、复制条件
①模板:DNA的两条链
②能量:ATP
③原料:游离的四种脱氧核苷酸
④酶:解旋酶、DNA聚合酶等
4、特点:边解旋边复制
5、DNA准确复制的原因:
1)、DNA分子独特的双螺旋结构,为复制
提供精确的模板,
(2)、碱基互补配对,保证了复制能够准确
地进行。
6、DNA复制的意义
DNA分子通过复制,将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、意义:保证了亲子两代之间性状相象。
知识点拨:
知识拓展:
1、两条链之间的脱氧核苷酸数目相等→两条链之间的碱基、脱氧核糖和磷酸数目对应相等。
2、碱基配对的关系是:A(或T)一定与T(或A)配对、G(或C)一定与C(或G)配对,这就是碱基互补配对原则。其中,A与T之间形成2个氢键,G与C之间形成3个氢键。
3、DNA分子彻底水解时得到的产物是脱氧核苷酸的基本组分,高中语文,即脱氧核糖、磷酸、含氮碱基。
1.基本单位
DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸。每分子脱氧核苷酸由一分子含氮碱基、一分子磷酸和一分子脱氧核糖通过脱水缩合而成(右图)。由于构成DNA的含氮碱基有四种:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C),因而脱氧核苷酸也有四种,它们分别是腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶脱氧核苷酸。
2.分子结构
DNA分子的立体结构为规则的双螺旋结构,具体为:由两条DNA反向平行的DNA链盘旋成双螺旋结构。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;碱基排列在内侧。DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对(A与T通过两个氢键相连、C与G通过三个氢键相连),碱基配对遵循碱基互补配对原则。应注意以下几点:
⑴DNA链:由一分子脱氧核苷酸的3号碳原子与另一分子脱氧核苷酸的5号碳原子端的磷酸基团之间通过脱水缩合形成磷酸二脂键,由磷酸二脂键将脱氧核苷酸连接成链。
⑵5端和3端:由于DNA链中的游离磷酸基团连接在5号碳原子上,称5端;另一端的的3号碳原子端称为3端。
⑶反向平行:指构成DNA分子的两条链中,总是一条链的5端与另一条链的3端相对,即一条链是3~5,另一条为5~~3。
⑷碱基配对原则:两条链之间的碱基配对时,A与T配对、C与G配对。双链DNA分子中,A=T,C=G(指数目),A%=T%,C%=G%,可据此得出:
①A+G=T+C:即嘌呤碱基数与嘧啶碱基数相等;
②A+C(G)=T+G(C):即任意两不互补碱基的数目相等;
③A%+C%=T%+G%=A%+G%=T%+C%=50%:即任意两不互补碱基含量之和相等,占碱基总数的50%;
④(A1+T1)/(C1+G1)=(A2+T2)/(C2+G2)=(A+T)/(C+G)=A/C=T/G:即双链DNA及其任一条链的(A+T)/(C+G)为一定值;
⑤(A1+C1)/(T1+G1)=(T2+G2)/(A2+C2)=1/[(A2+C2)/(T2+G2)]:DNA分子两条链中的(A+C)/(T+G)互为倒数;双链DNA分子的(A+C)/(T+G)=1。
根据以上推论,结合已知条件可方便的计算DNA分子中某种碱基的数量和含量。
3.结构特点
⑴稳定性:规则的双螺旋结构使其结构相对稳定,一般不易改变。
⑵多样性:虽然构成DNA的碱基只有四种,但由于构成每个DNA分子的碱基对数、碱基种类及排列顺序多样,可形成多种多样的DNA分子。
⑶特异性:对一个具体的DNA分子而言,其碱基对特定的排列顺序可使其携带特定的遗传信息,决定该DNA分子的特异性。
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高二生物知识点总结:中心法则
中心法则一直是考试的重点,生物界遗传信息的传递图解如下:
1.“中心法则”主要内容解读
中心法则主要包括五个过程:①DNA复制,②转录,③翻译,④逆转录,⑤RNA复制。每一个过程都需要模板、原料、酶、能量,也都遵循碱基互补配对原则。具体比较如下表:
比较项目
DNA复制
转录
翻译
逆转录
RNA复制
场所
主要在细胞核中
主要在细胞核中
核糖体
——
——
模板
DNA的每一条链
DNA的一条链
mRNA
RNA
RNA
原料
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
20种氨基酸
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
酶
DNA解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等
DNA解旋酶、
RNA聚合酶等
酶
逆转录酶等
RNA聚合酶等
产物
两个相同DNA分子
mRNA
蛋白质(多肽)、水
DNA
RNA
能量
ATP
碱基互补
配对原则
G→C,C→G
A→T,T→A
A→U,T→A
A→U,U→A
A→T,U→A
A→U,U→A
工具
——
——
tRNA
——
——
实例
乙肝病毒、动植物等
绝大多数生物
绝大多数生物
艾滋病病毒
甲型H1N1病毒等
2.生物的遗传物质
⑴以DNA为遗传物质的生物的遗传信息传递:DNA是自身复制和RNA合成的模板,RNA又是蛋白质合成的模板。如动植物、原核生物、DNA病毒等
⑵以RNA为遗传物质的生物的遗传信息传递:
①实例:流感病毒、甲型H1N1流感病毒等
②实例:艾滋病病毒
3.典型考题赏析
例1.请据图分析,下列相关叙述正确的是()
A.①过程实现了遗传信息的传递和表达
B.③过程只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP就能完成
C.人的囊性纤维病体现了基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
D.图中只有①②过程发生碱基互补配对
解析:通过DNA分子的复制,只是实现了遗传信息的传递,③翻译过程还需要特殊的运输工具—tRNA和适宜的外界条件,同时也发生了碱基互补配对。本题错选的主要原因是对DNA复制、转录和翻译的过程理解不清。
答案:C
例2.乙肝病毒是一种约由3200个脱氧核苷酸组成的双链DNA病毒,这种病毒的复制方式比较特殊,简要过程如下图所示。以下相关分析合理的是
()
A.①为复制,与DNA解旋酶、DNA复旋酶、DNA水解酶有关
B.②为表达,与RNA聚合酶有关
C.③为转录,与转录酶有关
D.①需要的材料为核糖核苷酸,③需要的材料为脱氧核苷酸
解析:主要考查了中心法则中遗传信息流动过程中相关的酶。病毒是寄生在活细胞中,自身只提供遗传物质的模板,其他的一切均有活的宿主细胞提供。由题意知,①~③分别是转录、翻译、逆转录。与DNA复制需要DNA解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等,与DNA水解酶没有关系。翻译需要与蛋白质合成有关的酶,逆转录与逆转录酶有关。
答案:D
例3.如图所示,下列有关叙述错误的是()
A、甲是DNA,乙是RNA,此过程要以甲为模板,酶是RNA聚合酶
B、甲是DNA,乙是DNA,此过程要以甲为模板,酶是DNA聚合酶
C、甲是RNA,乙是DNA,此过程要为转录,原料是脱氧核苷酸
D、甲是RNA,乙是蛋白质,此过程为翻译,原料是氨基酸
解析:若甲是RNA,乙是DNA,则此过程是逆转录,它需要能量、脱氧核苷酸、逆转录酶等酶
答案:C
例4.(2008年上海生物)中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程。请回答下列问题。
⑴a、b、c、d所表示的四个过程依次分别是、、和。
⑵需要tRNA和核糖体同时参与的过程是(用图中的字母回答)。
⑶a过程发生在真核细胞分裂的期。
⑷在真核细胞中,a和b两个过程发生的主要场所是。
⑸能特异性识别信使RNA上密码子的分子是,后者所携带的分子是。
⑹RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径有(用类似本题图中的形式表述):
①;②。
解析:本题围绕中心法则考查DNA复制、转录、翻译等过程。(1)a、b、c、d所表示的四个过程依次分别是DNA复制、转录、翻译和逆转录。(2)需要tRNA和核糖体同时参与的过程是翻译用c填空。(3)a过程发生在真核细胞分裂的间(S)期。(4)在真核细胞中,a和b两个过程发生的主要场所是细胞核,其他场所还有线粒体和叶绿体。(5)能特异性识别信使RNA上密码子的分子是tRNA(转运RNA),含有反密码子,后者(tRNA)所携带的分子是氨基酸。(6)RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径有(用类似本题图中的形式表述)略(见答案)。
答案:⑴DNA复制转录翻译逆转录⑵c⑶间⑷细胞核⑸tRNA(转运RNA)氨基酸⑹如下图:
例5.(2009年海南)有关真核细胞DNA复制和转录这两种过程的叙述,错误的是()
A.两种过程都可在细胞核中发生
B.两种过程都有酶参与反应
C.两种过程都以脱氧核糖核苷酸为原料
C.两种过程都以DNA为模板
解析:真核细胞DNA复制和转录这两种过程都可在细胞核中发生,也可以在线粒体或叶绿体中发生;DNA复制需要DNA聚合酶、DNA解旋酶等,转录需要RNA聚合酶、DNA解旋酶等;DNA复制过程以脱氧核糖核苷酸为原料合成DNA子链,转录以核糖核苷酸为原料合成RNA,两种过程的原料不同;两种过程都以DNA为模板,DNA复制以DNA的两条链都作为模板,转录仅以DNA的一条链为模板。
答案:C
例6.请回答下列与中心法则有关的两个问题。
Ⅰ.如右图表示以DNA为模板转录RNA的过程图解,图中的4、5表示两种功能不同的酶。请据图分析回答下列问题。
⑴在玉米的叶肉细胞中,能够进行该过程的细胞结构有、 、 。
⑵转录过程中,DNA首先在[]的催化作用下,将DNA分子中碱基对内的断开,该过程称为。然后在RNA聚合酶的催化作用下,以其中的甲链为模板,以[]为原料,由ATP提供能量,按照 原则,合成出[]。
⑶在真核细胞的细胞核中,转录的产物通过进入到细胞质中,与 结合在一起指导蛋白质的生物合成。
Ⅱ.⑴为研究某病毒的致病过程,在实验室中做了如下图所示的模拟实验。
①从病毒中分离得到物质A。已知A是单链的生物大分子其部分碱基序列为—GAACAUGUU—。将物质A加入试管甲中,反应后得到产物X。经测定产物X的部分碱基序列是—CTTGTACAA—,则试管甲中模拟的是过程。
②将提纯的产物X加入试管乙,反应后得到产物Y。产物Y是能与核糖体结合的单链大分子,则产物Y是,试管乙中模拟的是过程。
③将提纯的产物Y加入试管丙中,反应后得到产物Z。产物Z是组成该病毒外壳的化合物,则产物Z是。
⑵若该病毒感染了小鼠上皮细胞,则组成子代病毒外壳的化合物的原料来自。若该病毒除感染小鼠外,还能感染其他哺乳动物,则说明所有生物共用一套。该病毒遗传信息的传递过程为。
解析:本题综合考察基因的表达和中心法则的内容。抓住中心法则中的基因表达(转录和翻译)可以在真核细胞的细胞核、线粒体、叶绿体中进行。本题重点考察了转录的特点,以及以图解的形式考查了逆转录病毒的遗传信息的传递特点(中心法则的补充)。只要理解好中心法则的每一步特点结合试题具体分析,可以简化过程,提高得分率,另外注意专门术语的填写要规范准确。
答案:Ⅰ.⑴细胞核、线粒体、叶绿体⑵[5]解旋酶氢键解旋[3]核糖核苷酸原料碱基互补配对原则[2]mRNA⑶核孔核糖体Ⅱ.①逆转录②mRNA转录③多肽(或蛋白质)(2)小鼠上皮细胞病毒RNA密码子
中心法则:
1.提出者:克里克。
2.中心法则图解
3.不同生物的遗传信息传递途径不同
(1)以DNA力遗传物质的生物遗传信息的传递
(2)以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递
4.中心法则体现了DNA的两大基本功能
(1)遗传信息的传递主要是通过DNA复制完成的,发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。
(2)遗传信息的表达是通过转录和翻译完成的,发生在个体发育过程中。
病毒进行逆转录将遗传信息进行传递。
反转录病毒的最基本特征是在生命过程活动中,有一个从RNA到DNA的复制过程,即反转录过程——病毒在反转录酶的作用下,以病毒RNA为模板,合成互补的负链DNA后,形成RNA:DNA中间体。中间体的RNA酶H水解,在DNA聚合酶的作用下,由DNA复制成双链DNA。
知识拓展:
1、DNA复制、转录和翻译是所有具有细胞结构的生物所遵循的法则。RNA复制和逆转录只发生在被RNA病毒寄生的细胞中,而在人的正常体细胞中不会发生。
2、大分子有机物DNA、mRNA的核苷酸序列或蛋白质的氨基酸序列,都可蕴含遗传信息,但小分子的氨基酸、核苷酸就不能蕴含遗传信息。
3、中心法则中每一过程能准确进行,主要取决于两个方面:前者为后者的产生提供了一个标准化的模板;严格的碱基互补配对原则决定了后者是以前者提供的模板为依据形成的。
俗话说,居安思危,思则有备,有备无患。作为高中教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容,帮助高中教师缓解教学的压力,提高教学质量。你知道如何去写好一份优秀的高中教案呢?下面是小编为大家整理的“高二生物《生物的生殖》知识点归纳”,供大家参考,希望能帮助到有需要的朋友。
高二生物《生物的生殖》知识点归纳
一、生殖的类型
名词:1、生物的生殖:每种生物都能够产生自己的后代,这就是~。2、无性生殖:是指不经过生殖细胞的结合,由母体直接产生出新个体的生殖方式。易保持亲代的性状。3、有性生殖:是指经过两性生殖细胞(也叫配子)的结合,产生合子,由合子发育成新个体的生殖方式。这是生物界中普遍存在的生殖方式,具有双亲的遗传性,有更强的生活力和变异性。4、分裂生殖(单细胞生物特有):是生物体由一个母体分裂成两个子体的生殖方式。如变形虫、细菌、草履虫。5、出芽生殖:母体→芽体→新个体,如水螅、酵母菌。6、孢子生殖:母体→孢子→新个体,如青霉、曲霉。7、营养生殖:植物的营养器官(根、茎、叶)发育为新个体,如马铃薯块茎、草莓的匍匐茎,秋海棠等。8、嫁接:一种用植物体上的芽或枝,接到另一种有根系的植物体上,使接在一起的两部分长成一个完整的新植物体的方法。9、植物组织培养技术:外植体(离体组织或器官)→消毒→接种→愈伤组织(组织没有发生分化,只是一团薄壁细胞)→组织器官→完整植株。10、配子生殖:由亲体产生的有性生殖细胞——配子,两两相配成对,互相结合,成为合子,再由合子发育成新个体的生殖方式,叫做~。11、卵式生殖:卵细胞与精子结合的生殖方式叫做~。凡是种子植物用种子进行繁殖时,都属予卵式生殖。12、受精作用:精子与卵细胞结合成为合子的过程,叫做~。13、花粉管:是萌发的花粉粒内壁突出,从萌发孔伸出而形成的管状结构。主要作用是将其携带的精子和其他内容物运至卵器或卵细胞内,以利于受精作用。14、双受精:一个精子与卵细胞结合成为合子,又叫受精卵(染色体为2N);另一个精子与两个极核结合成为受精极核(染色体为3N),这种被子植物特有的受精现象叫做双受精。15、被子植物:凡是胚珠有子房包被着,种子有果皮包被着的植物,就叫做~。
语句:1、凡是种子植物用种乎进行繁殖时,都属予卵式生殖,因为要产生种子,必须经过双受精作用,即一个精子与卵细胞结合,另一个精子与两个极核结合。所以必然是卵式生殖。2、有性生殖产生的后代具双亲的遗传特性,具有更大的生活能力和变异性,因此对生物的生存和进化具重要意义。3、无性生殖和有性生殖的根本区别是有无两性生殖细胞的结合。4、植物组织培养的优点是:A、取材少,培养周期短,繁殖率高,便于自动化管理。B、便于花卉和果树的快速繁殖、便于培养无病毒植物等方面得到广泛应用。C、易保持亲代的性状。5、克隆:无性生殖中一种方式。克隆的特点是由一个生物体的一部分(包括细胞、组织、器官)形成一个完整的个体,克隆出来的个体以及同一无性繁殖系内的各个个体遗传基础在正常情况下完全相同。6、植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性,克隆技术是利用动物细胞核具有全能性。
文章来源:http://m.jab88.com/j/53995.html
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