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1、第2节(学案)DNA分子的结构DNA分子的结构 其次节DNA分子的结构1.DNA分子的双螺旋结构模型是由和提出来的。2.DNA分子具有的4种碱基分别是、,两条链上的碱基是通过键连接的。3.DNA的碱基配对是有肯定规律的,即肯定与配对,肯定与配对,这样的配对使DNA分子具有稳定的,同时能说明A、T、G、C的关系,也能说明DNA的过程。4.下列哪种不是DNA的组成成分?()A核糖B磷酸C胞嘧啶D鸟嘌呤5.DNA的两条链上排列依次稳定不变的是()A4种脱氧核苷酸B脱氧核苷C脱氧核糖和磷酸D碱基对6.DNA完全水解后得到的化学物质是()A氨基酸、葡萄糖、含氮碱基B脱氧核糖、含氮碱基、磷酸C氨基酸、核苷
2、酸、葡萄糖D核糖、含氮碱基、磷酸7.组成DNA的含氮碱基、五碳糖、脱氧核苷酸的种类数依次是()A4、4、4B4、1、8C4、2、4D4、1、48.已知DNA的一条单链中AG/TC0.4,上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是()A0.4和0.6B2.5和1.0C0.4和0.4D0.6和1.09.若一个双链DNA分子的G占整个DNA分子碱基的27%,并测得DNA分子一条链上的A占这条链碱基的18%,则另一条链上的A的比例是()A9%B27%C28%D46%10.下列关于双链DNA的叙述错误的是()A若一条链上A和T的数目相等,则另一条链上A和T的数目也相等B若一条链上A的数目大于T,则另一
3、条链上A的数目小于TC若一条链上A:T:G:C1:2:3:4,则另一条链也是A:T:G:C1:2:3:4D若一条链上A:T:G:C1:2:3:4,则另一条链也是A:T:G:C2:1:4:311.由120个碱基组成的DNA分子片段,可因其碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息,其种类数最多可达()A4120B1204C460D60412.某生物细胞DNA分子的碱基中,腺嘌呤的分子数占18%,那么鸟嘌呤的分子数占()A9%B18%C32%D36%13.在小麦中,由A、T、G构成的核苷酸种类有()A3种B4种C5种D8种14.下列有关DNA的叙述中正确的是()A同一生物个体各种体细胞核中的DNA
4、,具有相同的碱基组成B双链DNA分子的碱基含量是AGCT或ACGTC细胞缺少和养分不足将影响DNA的碱基组成DDNA只存在于细胞核中15.生物界的生物形形色色、多种多样的根本缘由是()A蛋白质分子结构的多样性BDNA分子的多样性C非同源染色体组合的多样性D自然环境的多样性16.下列不是DNA的结构特征的是()ADNA双链极性反向平行BDNA螺旋沿中心轴旋转C碱基按嘌呤与嘧啶,嘧啶与嘌呤互补配对DDNA分子排列中,两条长链上的脱氧核糖与磷酸排列千变万化17.在双链DNA分子中,有腺嘌呤P个,占全部碱基的比例为N/M(M2N),则该DNA分子中鸟嘌呤的个数为()A(PM/N)PB(PM/2N)PC
5、N2P/2MDPM/2N18.有一对氢键连接的脱氧核苷酸,已查明它的结构有一个腺嘌呤,则它的其他组成应是A2个磷酸、2个脱氧核糖和1个尿嘧啶()B2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胞嘧啶C2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶D3个磷酸、3个脱氧核糖核酸和1个胸腺嘧啶19.下图为DNA分子结构模式图,据图回答: (1)图中的1、2分别代表、,1、2、3合在一起称为。(2)假如3是腺嘌呤,则4是,5能否表示腺嘌呤?。若不能请写出可能的碱基是。(3)DNA被彻底水解后,能产生含氮产物的是。 DNA的分子结构 生物:3.1.2DNA的分子结构例题与探究(中图版必修2)典题精讲例1DNA分子多样性的缘由是()
6、A.DNA是由4种脱氧核苷酸组成的B.DNA的相对分子质量很大C.DNA具有规则的双螺旋结构D.DNA的碱基对有许多种不同的排列依次思路解析:组成DNA分子的碱基虽然只有4种,但是碱基对的排列依次却是千变万化的,这就构成了DNA分子的多样性。答案:D绿色通道:DNA分子的多样性,同时也确定了DNA分子的特异性。变式训练下图所示为DNA分子平面结构图,细致读图后完成下列问题:(1)写出图中各编号的中文名称:_,_,_,_,_,_,_,_,_。(2)图中共有脱氧核苷酸_个,碱基_对。(3)图中部分由_个脱氧核苷酸化合而成。一个脱氧核苷酸由一分子_、一分子_、一分子_构成。思路解析:该题考查学生对D
7、NA双螺旋结构模型学问的理解。由于DNA分子由两条脱氧核苷酸长链盘绕成规则的双螺旋结构,脱氧核糖与磷酸交替排列的依次稳定不变;DNA内部的碱基靠氢键连接起来形成碱基对,且严格遵循碱基互补配对原则。每个脱氧核苷酸是由一分子的磷酸、一分子的脱氧核糖和一分子的含氮碱基组成的。答案:(1)磷酸脱氧核糖胞嘧啶胞嘧啶脱氧核苷酸腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胸腺嘧啶氢键()84()8磷酸脱氧核糖含氮碱基例2在DNA双螺旋链中,已查明某一脱氧核苷酸对中有一个胸腺嘧啶,则该脱氧核苷酸对中还有()A.一个磷酸、一个脱氧核糖和一个鸟嘌呤B.两个磷酸、两个脱氧核糖和两个腺嘌呤C.两个磷酸、两个脱氧核糖和一个腺嘌呤D.三个磷酸、三
8、个脱氧核糖和三个鸟嘌呤思路解析:一个脱氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成,因为组成脱氧核苷酸的含氮碱基只有A、T、C、G四种,所以脱氧核苷酸只有四种。在组成DNA的双螺旋结构时,两个脱氧核苷酸分子的碱基通过氢键,根据碱基互补配对原则(A与T配对,G与C配对)形成脱氧核苷酸时,依题意画出DNA双螺旋链的局部图:不难得出正确答案。答案:C绿色通道:此题要求学生驾驭脱氧核苷酸的化学组成和碱基互补配对原则,并用它分析DNA的双螺旋结构,考查应用实力。变式训练DNA分子的基本骨架是()A.磷脂双分子层B.规则双螺旋结构C.脱氧核糖和磷酸交替连接D.碱基的连接思路解析:组成DNA分
9、子的基本单位是脱氧核苷酸,而每个脱氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成的。DNA分子是由两条具有反向平行关系的子链螺旋而成的,在链的外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的,构成DNA分子的基本骨架。答案:C例3某生物碱基的组成是嘌呤碱基占58%,嘧啶碱基占42%,此生物不行能是()A.T4噬菌体B.细菌C.烟草花叶病毒D.酵母菌和人思路解析:细菌、酵母菌和人的细胞中既有DNA也有RNA,因为RNA是单链,所以不满意嘌呤碱基和嘧啶碱基之和相等。烟草花叶病毒只有RNA,符合条件。T4噬菌体只有DNA。答案:A黑色陷阱:对核酸中碱基组成的理解不够,对DNA双螺旋结构中碱基互补配对的
10、原则未驾驭,对不同生物含有的核酸种类不明确,都是错答此题的缘由。变式训练1全部病毒的遗传物质()A.都是DNAB.都是RNAC.是DNA和RNAD.是DNA或RNA思路解析:病毒是由蛋白质和核酸组成的,核酸只有一种,要么是DNA,要么是RNA。答案:D变式训练2大豆根尖细胞所含的核酸中,含有碱基A、G、C、T的核苷酸种类数共有()A.8种B.7种C.5种D.4种思路解析:大豆根尖细胞中含有DNA、RNA,A、T、C、G参加4种脱氧核苷酸、3种核糖核苷酸的构成。答案:B问题探究问题1DNA的空间结构是怎样的?导思:从外观上看,DNA是由两条平行的脱氧核苷酸长链回旋成规则的双螺旋结构。外侧(像楼梯
11、“扶手”)是脱氧核糖和磷酸交替连接,构成基本骨架,内侧由碱基对(像楼梯“台阶”或谓横档)将两条链连接起来。探究:DNA分子的空间结构:(1)DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行的方式回旋成双螺旋结构。(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧构成骨架;碱基排列在内侧。(3)两条链上的碱基,通过氢键连接成碱基对,A与T配对,G与C配对,碱基之间的这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。问题2碱基互补配对原则的意义是什么?导思:DNA骨架之间的碱基连接是有肯定规则的,只能是嘌呤碱基与嘧啶碱基配对。换句话说,嘌呤与嘌呤之间,嘧啶与嘧啶之间均不能配对。详细是:腺嘌呤(A)肯定与
12、胸腺嘧啶(T)配对,鸟嘌呤(G)肯定与胞嘧啶(C)配对,这就是碱基互补配对原则。探究:(1)由于碱基互补配对原则,使四种脱氧核苷酸组成的DNA分子在结构上具有稳定性。(2)由于碱基互补配对原则,确保了DNA的自我复制能够精确无误地完成。 3.2DNA分子的结构教学案 人教版必修二生物3.2DNA分子的结构教学案一、DNA双螺旋结构模型的构建(阅读教材P4748)1构建者美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。2模型构建历程 二、DNA分子的结构(阅读教材P4950)项目特点整体由两条脱氧核苷酸链按反向平行方式回旋而成排列外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接组成,构成基本骨架内侧碱基通过氢键连接形成碱基对
13、碱基互补配对A与T配对、G与C配对 重点聚焦1沃森和克里克是怎样发觉DNA分子的双螺旋结构的?2DNA分子的双螺旋结构有哪些主要特点? 共研探究阅读教材P4748沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的故事,回答下列问题:1沃森和克里克在构建模型的过程中,借鉴利用了他人的哪些阅历和成果?提示:(1)当时科学界已发觉的证据;(2)英国科学家威尔金斯和富兰克林供应的DNA衍射图谱;(3)奥地利闻名生物化学家查哥夫的探讨成果:腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量,鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量。2沃森和克里克在构建模型过程中,出现了哪些错误?提示:(1)将碱基置于螺旋外部。(2)相同碱
14、基进行配对连接双链。3推断正误(1)在DNA模型构建过程中,沃森和克里克曾尝试构建三螺旋结构模型。()(2)沃森和克里克在构建DNA双螺旋结构模型过程中,碱基配对方式经验了相同碱基配对到嘌呤与嘧啶配对的过程。() 对点演练1下列关于沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的叙述,错误的是()A沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型是建立在DNA分子以4种脱氧核苷酸(碱基为A、T、G、C)为单位连接而成的长链的基础上B威尔金斯和富兰克林通过对DNA衍射图谱的有关数据进行分析,得出DNA分子呈螺旋结构C沃森和克里克曾尝试构建了多种模型,但都不科学D沃森和克里克最终受腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)
15、的量,鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量的启发,构建出了科学的模型解析:选B沃森和克里克以威尔金斯和富兰克林供应的DNA衍射图谱的有关数据为基础,推算出DNA分子呈螺旋结构。共研探究视察下图,结合制作DNA双螺旋结构模型体验,探讨下列问题:1DNA分子的基本组成(1)DNA分子的元素组成有C、H、O、N、P。(2)DNA的基本组成单位是4种脱氧核苷酸。(3)若图中的为鸟嘌呤,则的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸。2DNA分子的结构(1)DNA分子是由两条脱氧核苷酸链按反向平行方式回旋成双螺旋结构。(2)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。(3)碱基互补配对原则:A(腺
16、嘌呤)肯定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)肯定与C(胞嘧啶)配对。(4)同一条链中,连接相邻两个碱基的结构是脱氧核糖磷酸脱氧核糖;两条链中连接相邻两个碱基的结构是氢键。3DNA的相关计算(1)每个DNA片段中,游离的磷酸基团数是2个;磷酸数脱氧核糖数含氮碱基数是111。(2)在不同的双链DNA分子中:A/T、G/C、(AG)/(TC)和(AC)/(TG)的比值无特异性。(3)在双链DNA分子中,由于AT,GC,所以嘌呤数等于嘧啶数,即AGTC,(AG)/(TC)1,因此双链DNA分子中(AG)/(TC)的值相同;在单链DNA分子中不存在同样的规律,因为A与T,G与C不肯定相等。4结合DNA分
17、子的结构特点,归纳DNA分子结构稳定性的缘由。提示:(1)DNA分子由两条脱氧核苷酸长链回旋成粗细匀称、螺距相等的规则双螺旋结构。(2)DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架。(3)DNA分子双螺旋结构的中间为碱基对,碱基之间形成氢键,从而维持双螺旋结构的稳定。(4)DNA分子之间对应碱基严格根据碱基互补配对原则进行配对。 总结升华1DNA分子的结构及特点 (1)由图1得到以下信息:数量关系a:每个DNA分子片段中,游离磷酸基团有2个b:脱氧核糖数磷酸数含氮碱基数c:AT碱基对有2个氢键,GC碱基对有3个氢键位置关系a:单链中相邻碱基间通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖连接b:互补链
18、中相邻碱基间通过氢键相连化学键氢键:连接互补链中相邻碱基的化学键磷酸二酯键:连接单链中相邻两个脱氧核苷酸的化学键DNA初步水解产物是脱氧核苷酸,彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。(2)图2是图1的简化形式,其中是磷酸二酯键,是氢键。(3)DNA分子的特性稳定性:a.DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变;b.两条链间碱基互补配对的方式不变。多样性:不同DNA分子中脱氧核苷酸的数量不同,排列依次多种多样。n个碱基对构成的DNA分子中,排列依次有2n种。特异性:每种DNA都有区分于其他DNA的特定的碱基排列依次。2碱基间的数量关系分析项目双链DNA1链2链规律A、T、G、C关系ATGCA1
19、T2G1C2T1A2C1G2双链DNA中,A总等于T,G总等于C,且1链上的A等于2链上的T,1链上的G等于2链上的C非互补碱基和之比,即(AG)/(TC)或(GT)/(AC)1m1/mDNA双链中非互补碱基之和总相等,两链间非互补碱基和之比互为倒数互补碱基和之比,即(AT)/(GC)或(GC)/(AT)nnn在同一DNA中,双链和单链中互补碱基和之比相等某种碱基的比例(x为A、T、G、C中某种碱基的百分含量)x1x22x1x2某碱基占双链DNA碱基总数的百分数等于相应碱基占相应单链的比值的和的一半(1)“三看法”推断DNA分子结构的正误一看外侧链成键位置是否正确,正确的成键位置在一分子脱氧核
20、苷酸的5号碳原子上的磷酸基团与相邻核苷酸的3号碳原子之间;二看外侧链是否反向平行;三看内侧链碱基之间配对是否遵循碱基互补配对原则。(2)区分核酸种类的方法若含T,AT或嘌呤嘧啶,则为单链DNA。因为双链DNA分子中AT,GC,嘌呤(AG)嘧啶(TC)。若嘌呤嘧啶,确定不是双链DNA(可能为单链DNA,也可能为RNA)。但若是细胞中全部核酸的嘌呤嘧啶,则可能既有双链DNA又有RNA。对点演练2推断正误(1)DNA的两条核糖核苷酸长链反向平行缠绕成双螺旋结构。()(2)DNA的一条单链中相邻的两个碱基通过碱基互补形成的氢键连接。()(3)DNA分子的碱基配对方式确定了DNA分子结构的多样性。()解
21、析:(1)构成DNA的两条长链为脱氧核苷酸链且反向回旋,非缠绕。(2)DNA的一条单链中相邻的两个碱基通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖连接。(3)DNA分子中碱基对排列依次的多样性确定了其结构的多样性。答案:(1)(2)(3)3如图为DNA分子结构示意图,相关叙述正确的是()a和相间排列,构成了DNA分子的基本骨架b的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸c是氢键,其形成遵循碱基互补配对原则dDNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息e占的比例越大,DNA分子越不稳定f依次代表A、G、C、TAbcdfBcdfCabcfDbce解析:选BDNA分子是反向平行的双螺旋结构,磷酸与脱氧核糖交替排列在外侧,构成了DNA的
22、基本骨架;中的及下方的磷酸基团组成胞嘧啶脱氧核苷酸;碱基互补配对,配对碱基之间通过氢键相连;DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息;G与C之间形成3条氢键,G与C含量越多,DNA分子越稳定;依据碱基互补配对原则,依次代表A、G、C、T。 1如图是4位同学拼制的DNA分子部分平面结构模型,正确的是()解析:选C脱氧核苷酸之间的连接点在一个脱氧核苷酸的磷酸和另一个脱氧核苷酸的脱氧核糖之间,A、B两项错误;磷酸分别与两个脱氧核糖的5号、3号碳原子相连,C项正确,D项错误。2在DNA分子的一条脱氧核苷酸链中,相邻的碱基A与T之间的连接结构是()A氢键B磷酸脱氧核糖磷酸C肽键D脱氧核糖磷酸脱氧核
23、糖解析:选D审题时应扣住“一条脱氧核苷酸链中,相邻的碱基A与T之间的连接结构”,相邻的脱氧核苷酸相连接,依靠磷酸基团和脱氧核糖之间形成磷酸二酯键,因此两个碱基之间的连接结构是:脱氧核糖磷酸脱氧核糖。3某DNA分子碱基中,鸟嘌呤分子数占22%,那么胸腺嘧啶分子数占()A11%B22%C28%D44%解析:选C在DNA中,AT,GC。当G%22%时,T%1/2(1G%C%)28%。4如图为DNA分子的平面结构,虚线表示碱基间的氢键。请据图回答:(1)从主链上看,两条单链_平行;从碱基关系看,两条单链_。(2)_和_相间排列,构成了DNA分子的基本骨架。(3)图中有_种碱基,_种碱基对。(4)含有2
24、00个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个。请回答:该DNA片段中共有腺嘌呤_个,C和G构成的碱基对共_对。在DNA分子稳定性的比较中,_碱基对的比例越高,DNA分子稳定性越高。解析:(1)从主链上看,两条单链是反向平行的;从碱基关系看,两条单链遵循碱基互补配对原则。(2)脱氧核糖与磷酸交替连接排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架。(3)图中涉及4种碱基,4种碱基之间的配对方式有两种,但碱基对的种类有4种,即AT、TA、GC、CG。(4)假设该DNA片段只有A、T两种碱基,则200个碱基,100个碱基对,含有200个氢键,而事实上有260个氢键,即GC或CG碱基对共60个,所以该DNA
25、中腺嘌呤数为1/2(200260)40个,C和G共60对。由于G与C之间有三个氢键,A与T之间有两个氢键,因此,G与C构成的碱基对的比例越高,DNA分子稳定性越高。答案:(1)反向碱基互补配对(2)脱氧核糖磷酸(3)44(4)4060G与C 1下列哪项不是沃森和克里克构建过的模型()A碱基在外侧的双螺旋结构模型B同种碱基配对的三螺旋结构模型C碱基在外侧的三螺旋结构模型D碱基互补配对的双螺旋结构模型解析:选B沃森和克里克最先提出了碱基在外侧的双螺旋和三螺旋结构模型,后来又提出了碱基在内侧的双螺旋结构模型,并且同种碱基配对。最终提出了碱基互补配对的双螺旋结构模型。2有一对氢键连接的脱氧核苷酸,已知
26、它的结构中有一个腺嘌呤,则它的其他组成应是()A三个磷酸、三个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶B两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胞嘧啶C两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶D两个磷酸、两个脱氧核糖和一个尿嘧啶解析:选C据碱基互补配对原则可知,另一个碱基为T,两个脱氧核苷酸含有两个磷酸和两个脱氧核糖。3制作DNA分子的双螺旋结构模型时,发觉制成的DNA分子的平面结构很像一架“梯子”,那么组成这架“梯子”的“扶手”、“扶手”之间的“阶梯”、连接“阶梯”的化学键以及遵循的原则依次是()磷酸和脱氧核糖氢键碱基对碱基互补配对ABCD解析:选B“扶手”代表DNA的骨架,即磷酸和脱氧核糖交替连接形成的长链,排列在内侧的碱
27、基对相当于“阶梯”,连接“阶梯”的化学键是氢键,碱基间遵循碱基互补配对原则。4下列关于DNA分子双螺旋结构特点的叙述,错误的是()ADNA分子由两条反向平行的链组成B脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧C碱基对构成DNA分子的基本骨架D两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对解析:选CDNA分子中,脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架。5下列关于DNA分子结构的叙述,不正确的是()A每个DNA分子一般都含有4种脱氧核苷酸B一个DNA分子中的碱基、磷酸、脱氧核苷酸、脱氧核糖的数目是相等的C每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基D双链DNA分子中的一段,假如有40个腺嘌呤,就肯定同
28、时含有40个胸腺嘧啶解析:选C在DNA分子长链中间的每个脱氧核糖均连接一个碱基和两个磷酸基团,链端的脱氧核糖只连接一个碱基和一个磷酸基团。6如图为核苷酸链结构图,下列叙述不正确的是()A能构成一个完整核苷酸的是图中的a和bB图中每个五碳糖都只有1个碱基与之干脆相连C各核苷酸之间是通过化学键连接起来的D若该链为脱氧核苷酸链,从碱基组成上看,缺少的碱基是T解析:选A核苷酸由1分子磷酸、1分子五碳糖和1分子碱基组成,即图中的a,b中磷酸的连接位置不正确,A错误;由题图可知,每个五碳糖都只有1个碱基与之干脆相连,B正确;核苷酸之间通过磷酸二酯键即图中相连形成核苷酸链,C正确;脱氧核苷酸依据碱基不同分为
29、腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸,因此若该链为脱氧核苷酸链,从碱基组成上看,缺少的碱基是胸腺嘧啶T,D正确。7从分子水平上对生物体具有多样性或特异性的分析,错误的是()A碱基对的排列依次的千变万化,构成了DNA分子中基因的多样性B碱基对的特定的排列依次,又构成了每一个基因的特异性C一个含2000个碱基的DNA分子,其碱基对可能的排列方式就有41000种D人体内限制珠蛋白的基因由1700个碱基对组成,其碱基对可能的排列方式有41700种解析:选D珠蛋白基因碱基对的排列依次,是珠蛋白所特有的。随意变更碱基的排列依次后,合成的就不肯定是珠蛋白。8(2022上海
30、高考)在DNA分子模型搭建试验中,假如用一种长度的塑料片代表A和G,用另一长度的塑料片代表C和T,那么由此搭建而成的DNA双螺旋的整条模型()A粗细相同,因为嘌呤环必定与嘧啶环互补B粗细相同,因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸相像C粗细不同,因为嘌呤环不肯定与嘧啶环互补D粗细不同,因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸不同解析:选AA和G都是嘌呤碱基,C和T都是嘧啶碱基,在DNA分子中,总是AT,GC,依题意,用一种长度的塑料片代表A和G,用另一长度的塑料片代表C和T,则DNA的粗细相同。9下列有关DNA分子结构的叙述,正确的是()ADNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链回旋而成的规则的双螺旋结构,其基本
31、骨架由脱氧核糖、磷酸和含氮碱基交替排列而成B整个DNA分子中,嘌呤数目等于嘧啶数目,所以每条DNA单链中AT、GCC与DNA分子中的碱基G干脆相连的是脱氧核糖和碱基CD每个脱氧核糖均只与一个磷酸和一个碱基相连解析:选CDNA分子双螺旋结构的外侧是磷酸与脱氧核糖交替排列构成的基本骨架,碱基排列在内侧。若DNA分子的一条链上是碱基A,则另一条链上与之配对的肯定是碱基T;一条链上是碱基G,则另一条链上与之配对的肯定是碱基C,反之亦然。所以,在双链DNA分子中AT、GC,但在单链中,碱基A的数目不肯定等于碱基T的数目,碱基G的数目也不肯定等于碱基C的数目。在一个脱氧核苷酸中,碱基G与脱氧核糖干脆相连,
32、两链之间碱基G与碱基C互补配对。每个脱氧核糖均只与一个碱基相连,但除了游离的脱氧核糖只与一个磷酸相连外,其余脱氧核糖均与两个磷酸相连。10在一个DNA分子的一条链上,腺嘌呤比鸟嘌呤多40%,两者之和占DNA分子上碱基总数的24%,则这个DNA分子的另一条链上,胸腺嘧啶占该链上碱基数目的()A44%B24%C14%D28% 解析:选D画出DNA分子简图(如图所示)。依题意,列出等量关系:(A1G1)/G140%A11.4G1,而在整个DNA分子中:(A1G1)/20024%A1G148,联立、得:A128。整个DNA分子中A1T2,因此正确答案是D。11在搭建DNA分子模型的试验中,若有4种碱基
33、塑料片共20个,其中4个C,6个G,3个A,7个T,脱氧核糖和磷酸之间的连接物14个,脱氧核糖塑料片40个,磷酸塑料片100个,代表氢键的连接物若干,脱氧核糖和碱基之间的连接物若干,则()A能搭建出20个脱氧核苷酸B所搭建的DNA分子片段最长为7碱基对C能搭建出410种不同的DNA分子模型D能搭建出一个4碱基对的DNA分子片段解析:选D每个脱氧核苷酸中,脱氧核糖数磷酸数碱基数,因脱氧核糖和磷酸之间连接物是14个,故最多只能搭建出14个脱氧核苷酸。DNA分子的碱基中AT、CG,故供应的4种碱基最多只能构成4个CG对和3个AT对,但由于脱氧核苷酸之间结合形成磷酸二酯键时还须要脱氧核糖和磷酸之间的连
34、接物,故7碱基对须要的脱氧核糖和磷酸之间的连接物是141226(个)。设可搭建的DNA片段有n碱基对,按供应的脱氧核糖和磷酸之间连接物是14个计算,则有14n2(n1)2,得n4,故能搭建出一个4碱基对的DNA分子片段。12现有一待测核酸样品,经检测后,对碱基个数统计和计算得到下列结果:(AT)(GC)(AG)(TC)1。依据此结果,该样品()A无法被确定是脱氧核糖核酸还是核糖核酸B可被确定为双链DNAC无法被确定是单链DNA还是双链DNAD可被确定为单链DNA解析:选C由于核酸样品检测得到碱基A、T、C、G,所以该核酸肯定是DNA,而不是RNA;据题意可知四种碱基相等,即ATGC,无法确定是
35、单链DNA还是双链DNA。13如图表示某大肠杆菌DNA分子结构的片段,请据图回答: (1)图中1表示_,2表示_。1、2、3结合在一起的结构叫_。(2)3有_种,中文名称分别是_。(3)DNA分子中3与4是通过_连接起来的。(4)DNA被彻底氧化分解后,能产生含N废物的是_。解析:图示为DNA片段,1代表磷酸,2是脱氧核糖,3、4代表含氮碱基。两条链之间通过碱基对间的氢键相连。答案:(1)磷酸脱氧核糖脱氧核糖核苷酸(2)两鸟嘌呤、胞嘧啶(3)氢键(4)含氮碱基14如图是DNA分子片段的结构图,请据图回答:(1)图甲是DNA分子片段的_结构,图乙是DNA分子片段的_结构。(2)写出图中部分结构的
36、名称:2_、5_。(3)从图中可以看出DNA分子中的两条长链是由_和_交替连接的。(4)碱基配对的方式为:_与_配对;_与_配对。(5)从图甲中可以看出,组成DNA分子的两条链的方向是_的,从图乙中可以看出,组成DNA分子的两条链相互回旋成_的_结构。解析:(1)从图中可以看出:甲表示的是DNA分子片段的平面结构,而乙表示的是DNA分子片段的立体(空间)结构。(2)图中2表示的是一条脱氧核苷酸长链的片段,而5表示的是腺嘌呤脱氧核苷酸。(3)从图甲的平面结构可以看出:DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧构成了基本骨架。(4)DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,且有肯定规律:A
37、与T配对,G与C配对。(5)从图甲中可以看出,组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链是反向平行的;从图乙中可以看出,组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链相互回旋成有规则的双螺旋结构。答案:(1)平面立体(或空间)(2)一条脱氧核苷酸长链的片段腺嘌呤脱氧核苷酸(3)脱氧核糖磷酸(4)A(腺嘌呤)T(胸腺嘧啶)G(鸟嘌呤)C(胞嘧啶)(5)反向有规则双螺旋15如图为不同生物或同一生物不同器官(细胞)的DNA分子中AT/GC的比值状况,据图回答问题:(1)猪的不同组织细胞的DNA分子碱基比例大致相同,缘由是_。(2)上述三种生物中的DNA分子,热稳定性最强的是_。(3)假设小麦DNA分子中AT/GC1.2,那
38、么AG/TC_。(4)假如猪的某一DNA分子中有腺嘌呤30%,则该分子一条链上鸟嘌呤含量的最大值可占此链碱基总数的_。解析:(1)猪的不同组织细胞中DNA分子碱基比例大致相同,是因为它们由同一个受精卵经有丝分裂而来。(2)依据图中数值可推断小麦中GC所占比例最大,而在A与T之间有两个氢键,G与C之间有三个氢键,所以小麦DNA分子的热稳定性最高。(3)只要是双链DNA分子,AG/TC的值均为1。(4)据AGTC50%,则鸟嘌呤占20%。若全部鸟嘌呤分布在一条链上,则分母缩小一半,一条链上的鸟嘌呤含量最大值可占此链碱基总数的40%。答案:(1)不同的组织细胞来源于同一个受精卵的有丝分裂(2)小麦(
39、3)1(4)40% 其次节DNA分子的结构和复制 学习目标:1.DNA分子结构的探究历程2DNA分子的主要结构特点3DNA分子的复制过程及特点4米西尔森和斯塔尔证明DNA分子复制方式的试验 教材梳理 一、DNA分子的结构1DNA分子结构的探究历程时期科学家成果20世纪30年头后期瑞典科学家证明DNA是不对称的1951年查哥夫(美)定量分析DNA分子的碱基组成,发觉腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量,鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量1952年富兰克琳(英)确认DNA为螺旋结构,而不是由一条链构成的1953年沃森(美)和克里克(英)提出DNA分子的双螺旋结构模型2.DNA分子的基本
40、组成单位DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,如图所示:(1)组成:磷酸;脱氧核糖;含氮碱基。(2)碱基:A:腺嘌呤;G:鸟嘌呤;C:胞嘧啶;T:胸腺嘧啶。3DNA分子的立体结构(1)整体:由两条脱氧核苷酸链反向平行回旋而成的双螺旋结构。(2)外侧基本骨架:由脱氧核糖和磷酸交替连接构成。(3)内侧碱基对:由两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,是按碱基互补配对原则连接而成的,即A与T配对、G与C配对。4DNA分子的多样性和特异性(1)多样性:碱基对排列依次的千变万化。(2)特异性:特定的碱基对排列依次构成了每一个DNA分子的特异性。二、DNA分子的复制1DNA复制的概念、时期、场所及条件(1)概念:
41、以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。(2)时期:细胞有丝分裂间期和减数分裂的间期。(3)场所:细胞核(主要)。(4)DNA复制的条件:模板:DNA分子的两条链。原料:游离的四种脱氧核苷酸。能量:由细胞供应。酶:解旋酶和DNA聚合酶等。2过程3特点边解旋边复制;半保留方式复制。4精确复制的缘由和意义(1)缘由DNA分子独特的双螺旋结构为复制供应了精确的模板;通过碱基互补配对,保证了复制能够精确地进行。(2)意义:使遗传信息从亲代传给子代,从而确保了遗传信息的连续性。牛刀小试 一、DNA分子的结构1视察教材P68图48,结合制作模型体验,探讨下列问题:(1)DNA分子中同一条链和两条链
42、中连接相邻两个碱基的结构有何不同?提示:同一条链中连接相邻两个碱基的结构是脱氧核糖磷酸脱氧核糖;两条链中连接相邻两个碱基的结构是氢键。(2)运用碱基互补配对原则分析,在全部的双链DNA分子中,(AG)/(CT)的值相同吗?在DNA分子的一条链中是否存在同样的规律?提示:相同。在双链DNA分子中,由于AT,GC,所以嘌呤数等于嘧啶数,即AGTC,可得(AG)/(TC)1,因此在全部的双链DNA分子中(AG)/(TC)的值相同。在单链DNA分子中不存在同样的规律,因为A与T,G与C不肯定相等。(3)某试验小组同学制作了如下碱基对模型,你认为哪些是正确的,哪些是错误的?提示:所示模型中只有正确,、均
43、不正确。中多了一个氢键,中碱基配对错误,也未遵照“反向平行”的特点;中未遵照“反向平行”特点。2连线二、DNA分子的复制阅读教材P7172,结合图410、411,探究下列问题:(1)DNA复制时有几条模板链?新合成的DNA分子中的两条链全是子链吗?提示:两条模板链(亲代DNA分子解开螺旋的两条链)。不是,而是一条母链和一条子链。(2)DNA复制时,用什么方法识别DNA中哪一条链是母链,哪一条链是子链?DNA复制所形成的子代DNA分子是否是亲代DNA链和子代DNA链随机结合的?提示:同位素标记法。不是,而是亲代DNA链与其相应的子链结合形成的子代DNA分子。(3)若将某一试管中加入缓冲液、ATP
44、、DNA模板和四种脱氧核苷酸,并置于相宜的温度下,能否完成DNA复制?分析缘由。提示:不能。复制条件不完全,缺少解旋酶、DNA聚合酶。(4)若1个DNA分子含有m个腺嘌呤,则复制n次须要多少游离的腺嘌呤脱氧核苷酸?提示:需(2n1)m个。因为1个DNA分子复制n次,共形成2n个DNA分子,其中有两条脱氧核苷酸链为母链,不须要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸。(5)DNA分子复制具有精确性,那么在任何状况下,DNA分子复制产生的子代DNA分子与亲代DNA分子都完全相同吗?提示:不肯定。DNA分子复制时,受到各种因素的干扰,碱基序列可能会发生变更,从而使后代DNA分子与亲代DNA分子碱基序列不同,导致遗传信
45、息发生变更。重难突破 一、DNA分子的结构层次1DNA分子结构中的“五、四、三、二、一”:“五”DNA分子的基本组成元素有5种(C、H、O、N、P)。“四”DNA分子的基本组成单位为“四种”脱氧核苷酸。“三”每种单位均由三分子物质(1分子磷酸、1分子脱氧核糖及1分子含氮碱基)构成。“二”两条脱氧核苷酸长链。“一”一种规则的双螺旋结构。 2DNA分子结构层次图示二、DNA分子中的碱基计算规律1碱基互补配对原则2碱基间的数量关系项目双链DNA1链2链规律A、T、G、C关系AT,GCA1T2,G1C2,T1A2,C1G2双链DNA中,A总等于T,G总等于C,且1链上的A等于2链上的T,1链上的G等于2链上的C非互补碱基和之比,即AGTC或GTAC1m1/mDNA双链中非互补碱基之和总相等,两链间非互补碱基和之比互为倒数互补碱基和之比,即ATGC或GCATnnn在同一DNA中,双链和单链中互补碱基和之比相等某种碱基的比例(x为A、T、G、C中某种碱基的百分含量)12(x1x2)x1x2某碱基占双链DNA碱基总数的百分数等于相应碱基占相应单链的比值的和的一半3.碱基比例与DNA分子的共性和特异性(1)共性:ATTA1;GCCG1;ACTGAGTC1(2)特异
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