第8讲———基因的结构、复制与表达”复习策略 基因的结构、复制与表达是高中生物的重点内 容之一，在高考题中也常涉及。主要考查学生对DNA的复制、转录和翻译基本过程的理解掌握。在复习DNA结构时，要抓住DNA平面结构图整理知识要点和碱基计算规律；在复习DNA复制时，要构建出DNA复制模型，在模型基础上推导出相关公式；对于基因表达，要在理解转录和翻译过程的基础上，进行横向比较，强化知识的条理化记忆。 一、抓住DNA的平面结构，理解DNA结构特点和碱基计算规律 1．针对上图所示DNA平面结构，除了掌握教材上三大结构特点之外，还需要注意以下几个细节知识 (1)DNA的基本骨架：磷酸－脱氧核糖交替连接。 (2)磷酸二酯键：连接相邻两个核苷酸之间的 化学键。能够切割此键的酶有限制酶、DNA(水解)酶，能够连接此键的酶有DNA连接酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶(连接两个核糖核苷酸)、RNA复制酶、逆转录酶。 (3)氢键：连接互补碱基之间的键。A、T之 间有2个氢键，G、C之间有3个氢键。能够断开氢键的酶一般理解为解旋酶。氢键是一种很小的分子间的作用力，氢键的形成不需要酶催化，氢键的断开可以用高温处理，也可以用解旋酶催化。 (4)氢键越多DNA结构越 稳定，完全打开DNA双链所需能量也越多。；因为G、C之间有三个氢键，而A、T之间有2个氢键，所以G、C含量高的DNA结构更稳定。 (5)一个DNA有2个游离的磷酸基(在 5′端)和2个游离的羟基(在3′端)，由于磷酸连接在五碳糖的第5号碳上(m所指处)，所以磷酸所在端为5′端。n所指处为五碳糖的3号碳，连接一个羟基(—OH)，称为3′端。 (6)x所指为一个核苷酸，全称是“腺嘌呤脱氧(核糖)核苷酸”，y所指不是一个脱氧核苷酸，因为磷酸没有连接到五碳糖的5号碳上。 (7)在一条脱氧核苷酸链中，相邻碱基之间通过“脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖”结构相连。 2．通过对DNA平面结构图的理解，可以整理出碱基计算的相关规律 规律1：互补的两个碱基数量相等，即A＝T，C＝G。 规律2：任意两个不互补的碱基和占总碱基的50%。 例如：A＋G＝T＋C(嘌呤和等于嘧啶和)，A＋C＝T＋G。 规律3：一条链中互补碱基的和所占比 例等于另一条链中这两种碱基的和所占比例，也等于双链中这两种碱基的和所占比例，还等于mRNA中的这两种碱基的和所占比例。 简记为“互补和，比相等”。例如： (A1＋T1)/单1＝(A2＋T2)/单1＝(A＋T)/双＝(A＋U)/mRNA； (A1＋T1)/(G1＋C1)＝(A2＋T2)/(G2＋C2)＝(A＋T)/(G＋C)＝(A＋U)/(G＋C)。 规律4：若一条链中＝K，则另一条链中＝。 规律5：氢键数的计算 若碱基对为m，A＝n，则氢键数为3m－n； 若碱基对为m，G＝n，则氢键数为2m＋n。 例1 已知某双链DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的( ) A．32.9%和17.l% B．31.3%和18.7% C．18.7%和31.3% D．17.1%和32.9% 总结感悟 迅速解出此题的关键是要运 用口诀“互补和，比相等”，即互补碱基之和所占比值在单链1、单链2、双链、mRNA链中都是相等的。在做题时还要找清已知碱基与所求碱基之间的关系，为了理清关系，建议使用“画线法”，示例如下： 二、构建DNA复制模型，理解DNA复制相关计算规律 1．构建DNA复制模型 模型分析： (1)此模型呈“金字塔型”，DNA分子数呈2n增加。 (2)亲代DNA两条单链始终存在，最后在两个子代DNA中。 (3)在所有子代DNA中，只有两个DNA是杂合分子(15N/14N)，其余DNA是新原料构建而成的纯合分子(14N/14N)。 (4)从脱氧核苷酸单链上分析，只有两条单链是15N，其余单链均是14N。 2．经密度梯度离心后，在离心管中的分布规律 重带(密度最大15N/15N)，中带(密度居中15N/14N)，轻带(密度最小14N/14N)。图示如下： ... ...
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