DNA分子的結(jié)構(gòu)與復(fù)制是高中知識(shí)的重點(diǎn)部分，也是考試中常考的內(nèi)容之一，這部分知識(shí)比較簡(jiǎn)單，但是知識(shí)點(diǎn)比較零散，需要做好總結(jié)，另外還會(huì)涉及到相關(guān)計(jì)算，這可能是大部分考生的難點(diǎn)，下面就DNA分子的結(jié)構(gòu)與復(fù)制進(jìn)行總結(jié)一下。

(一)DNA的分子結(jié)構(gòu)

1.DNA的組成元素：主要組成元素有C、H、O、N、P

2.DNA的基本單位：脫氧核糖核苷酸(4種)

3.DNA的空間結(jié)構(gòu)——雙螺旋結(jié)構(gòu)

(1)提出者：沃森和克里克

(2)內(nèi)容

①由兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。

②外側(cè)：脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成基本骨架。

③內(nèi)側(cè)：堿基對(duì)按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則排列，堿基依靠氫鍵連接成對(duì)：A=T;G≡C，堿基平面間平行。

4.DNA的結(jié)構(gòu)特性

(1)多樣性：DNA分子中堿基對(duì)的排列順序多種多樣。排列種數(shù)：4n(n為堿基對(duì)對(duì)數(shù))。

(2)特異性：每個(gè)DNA分子的堿基排列順序是特定的。

(3)穩(wěn)定性：DNA中兩條主鏈由磷酸與核糖交替排列的順序不變，兩條鏈間堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式不變等本單位是脫氧核糖核苷酸(4種)

5.DNA的功能：攜帶遺傳信息(DNA分子中堿基對(duì)的排列順序代表遺傳信息)。

6.有關(guān)DNA堿基的計(jì)算(在雙鏈DNA分子中)

(1)A=T、G=C。

(2)任意兩個(gè)非互補(bǔ)的堿基之和相等;且等于全部堿基和的一半。

例：A+G=A+C=T+G=T+C=1/2全部堿基。

(3)兩條互補(bǔ)單鏈中的(A+G)/(T+C)的比值互為倒數(shù)。

(4)互補(bǔ)配對(duì)的堿基在兩條單鏈中所占的比例與整個(gè)DNA分子中所占的比例相同。

(二)DNA的復(fù)制

1.概念：以親代DNA分子兩條鏈為模板，在一定條件下合成子代DNA的過程。

2.時(shí)間

(1)體細(xì)胞：有絲分裂間期。

(2)有性生殖細(xì)胞：減數(shù)第一次分裂間期。

3.場(chǎng)所：主要在細(xì)胞核。

4.條件

(1)模板：親代DNA分子的兩條鏈;

(2)原料：4種游離的脫氧核糖核苷酸;

(3)能量：ATP;

(4)酶：解旋酶、DNA聚合酶等。

(5)原則：堿基互補(bǔ)配對(duì)原則

5.過程

(1)解旋，需要細(xì)胞提供能量、解旋酶的作用;

(2)合成子鏈;兩條鏈分別做模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則與游離的四種脫氧核苷酸配對(duì)，在DNA聚合酶的作用下，通過磷酸二酯鍵連成子鏈;

(3)子、母鏈盤繞形成子代DNA分子;

(4)DNA復(fù)制的方向是從子鏈的5′端向3′端。

6.特點(diǎn)

過程：邊解旋邊復(fù)制。

方式：半保留復(fù)制。

7.DNA能精確復(fù)制的原因

(1)獨(dú)特的規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供了精確的模板;

(2)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則保證復(fù)制能夠準(zhǔn)確進(jìn)行。

8.意義：DNA分子復(fù)制，使遺傳信息從親代傳遞給子代，從而確保了遺傳信息的連續(xù)性。

9.與DNA復(fù)制有關(guān)的計(jì)算

一個(gè)DNA分子復(fù)制n次，則

(1)子代DNA分子數(shù)=2n個(gè);其中，

①含有親代鏈的DNA分子數(shù)=2個(gè);

②不含有親代鏈的的DNA分子數(shù)=2n-2個(gè)

(2)子代脫氧核苷酸鏈數(shù)=2n+1;其中，

①親代脫氧核苷酸鏈數(shù)=2條;

②新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)=2n+1-2條;

(3)消耗的脫氧核苷酸數(shù)

①若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，經(jīng)過n次復(fù)制需要消耗該脫氧核苷酸數(shù)=m×(2n-1);

②第n次復(fù)制所需該脫氧核苷酸數(shù)為m×2n-1。

注：關(guān)于DNA復(fù)制的2個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)：在做DNA分子復(fù)制的計(jì)算題時(shí)，應(yīng)看準(zhǔn)是“含”還是“只含”，是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”;在分析細(xì)胞分裂問題時(shí)，常以染色體或DNA分子為研究對(duì)象，而在分析DNA分子復(fù)制問題時(shí)，一定要從DNA分子兩條單鏈的角度考慮，所以復(fù)制后的一條染色體上的兩個(gè)DNA分子中都含有原來的單鏈。