資源簡(jiǎn)介

第3章　基因的本質(zhì)
第2節(jié)　DNA的結(jié)構(gòu)
（一）基礎(chǔ)鞏固　
1.1953年,沃森和克里克建立了DNA的結(jié)構(gòu)模型,兩位科學(xué)家于1962年獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。下列關(guān)于DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)的敘述,錯(cuò)誤的是(　　)
A.DNA由兩條反向平行的鏈組成
B.DNA中A+T的數(shù)量一定等于G+C的數(shù)量
C.脫氧核糖和磷酸交替連接,排列在外側(cè)
D.兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對(duì)
解析:DNA由兩條反向平行的鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu),A項(xiàng)正確;兩條單鏈中對(duì)應(yīng)的堿基通過氫鍵互補(bǔ)配對(duì),A與T配對(duì),G與C配對(duì),但A+T的數(shù)量不一定等于G+C的數(shù)量,B項(xiàng)錯(cuò)誤、D項(xiàng)正確;脫氧核糖和磷酸交替連接,排列在外側(cè),構(gòu)成DNA的基本骨架,C項(xiàng)正確。
答案:B
2.下列關(guān)于雙鏈DNA的敘述,錯(cuò)誤的是(　　)
A.DNA中磷酸與五碳糖交替排列,雙鏈反向平行
B.若一條鏈上A的數(shù)目大于T,則另一條鏈上A的數(shù)目小于T
C.DNA中堿基排列在內(nèi)側(cè),構(gòu)成基本骨架
D.若一條鏈上的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,則另一條鏈上的A∶T∶G∶C=2∶1∶4∶3
解析:DNA中磷酸與脫氧核糖交替排列,雙鏈反向平行,A項(xiàng)正確;若一條鏈上A的數(shù)目大于T,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,則另一條鏈上A的數(shù)目小于T,B項(xiàng)正確;DNA中磷酸和脫氧核糖交替連接排列在外側(cè),構(gòu)成基本骨架,C項(xiàng)錯(cuò)誤;若一條鏈上的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,則另一條鏈上的A∶T∶G∶C=2∶1∶4∶3,D項(xiàng)正確。
答案:C
3.下列有關(guān)DNA結(jié)構(gòu)的敘述,正確的是(　　)
A.細(xì)胞內(nèi)的DNA均是由兩條脫氧核苷酸鏈構(gòu)成的鏈狀結(jié)構(gòu)
B.一個(gè)雙鏈DNA中的嘌呤數(shù)和嘧啶數(shù)均占?jí)A基總數(shù)的50%
C.雙鏈DNA中堿基A、T的含量越高,DNA的結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定
D.DNA徹底水解后可獲得4種不同的小分子物質(zhì)
解析:真核細(xì)胞的葉綠體和線粒體中的DNA以及原核細(xì)胞中擬核區(qū)中的DNA都呈環(huán)狀,而不是鏈狀,A項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)于雙鏈DNA來說,A=T、C=G,所以A+G=T+C,即DNA中的嘌呤數(shù)=嘧啶數(shù),B項(xiàng)正確;DNA結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與氫鍵數(shù)目有關(guān),氫鍵越多越穩(wěn)定,而C、G堿基對(duì)之間有3個(gè)氫鍵,A、T堿基對(duì)之間有2個(gè)氫鍵,因此堿基C、G含量越高,氫鍵越多,DNA結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性相對(duì)越強(qiáng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;DNA徹底水解后可獲得6種不同的小分子物質(zhì),即磷酸、脫氧核糖和4種堿基,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案:B
4.下列關(guān)于真核生物核DNA結(jié)構(gòu)的敘述,正確的是(　　)
A.每個(gè)堿基均連著一個(gè)磷酸和一個(gè)脫氧核糖
B.雙鏈DNA的特異性表現(xiàn)在的比例上
C.某雙鏈DNA中一條鏈上A∶T=1∶2,則該DNA中A∶T=2∶1
D.檢測(cè)某生物樣品中堿基比例,嘌呤含量不等于嘧啶含量,該生物樣品不可能是噬菌體
解析:堿基與脫氧核糖相連,沒有連接磷酸,A項(xiàng)錯(cuò)誤;不同雙鏈DNA中均為1,不能體現(xiàn)其特異性,B項(xiàng)錯(cuò)誤;某雙鏈DNA中A、T配對(duì),故該DNA中A∶T=1∶1,C項(xiàng)錯(cuò)誤;檢測(cè)某生物樣品中堿基比例,嘌呤含量不等于嘧啶含量,該生物樣品不可能只含有雙鏈DNA,噬菌體只含有雙鏈DNA,不含有RNA,D項(xiàng)正確。
答案:D
5.下圖為DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。
(1)6的名稱是　　　　　　　　,3、4代表的是　　　　　　　　(寫出相應(yīng)的符號(hào),不要求順序)。
(2)若8代表的脫氧核苷酸鏈中(A+T)/(C+G)為36%,則(A+T)/(C+G)在整個(gè)DNA分子的值為　　　　　。(A+T)/(C+G)的值越　　　　(填“大”或“小”),DNA的熱穩(wěn)定性越高。
(3)若一對(duì)同源染色體上相同位置的DNA片段上是基因D與d,這兩個(gè)DNA片段的根本區(qū)別是 　。
解析:(1)據(jù)圖分析,6為堿基對(duì),3與4之間有三個(gè)氫鍵,代表的是堿基G和C。(2)雙鏈DNA分子中(A+T)/(C+G)的值等于任何一條鏈中(A+T)/(C+G)的值,即都為36%。因?yàn)閴A基C和G之間有3個(gè)氫鍵,堿基A和T之間有2個(gè)氫鍵,故(A+T)/(C+G)的值越小,DNA的熱穩(wěn)定性越高。(3)兩個(gè)DNA片段上同一位置的基因不同,其根本區(qū)別是堿基對(duì)的排列順序不同。
答案:(1)堿基對(duì)　G、C　(2)36%　小　(3)兩個(gè)DNA片段上的堿基(對(duì))或脫氧核苷酸的排列順序不同
(二)拓展提高
6.在搭建DNA結(jié)構(gòu)模型的實(shí)驗(yàn)中,若有4種堿基塑料片共20個(gè),其中4個(gè)C、6個(gè)G、3個(gè) A、7個(gè)T,脫氧核糖和磷酸之間的連接物14個(gè),脫氧核糖塑料片40個(gè),磷酸塑料片100個(gè),代表氫鍵的連接物若干,脫氧核糖和堿基之間的連接物若干,則(　　)
A.能搭建出20個(gè)脫氧核苷酸
B.所搭建的DNA片段最長(zhǎng)為7個(gè)堿基對(duì)
C.能搭建出一個(gè)4堿基對(duì)的DNA片段
D.能搭建410種不同的DNA結(jié)構(gòu)模型
解析:代表堿基的塑料片共有20個(gè),根據(jù)C—G配對(duì)、A—T配對(duì)可知,最多只有7個(gè)堿基對(duì)即14個(gè)脫氧核苷酸,A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)代表堿基的塑料片可知,搭建的DNA中最多含有7個(gè)堿基對(duì),形成7個(gè)堿基對(duì)需要脫氧核糖和磷酸之間的連接物14個(gè),而在形成DNA時(shí),一條鏈中兩個(gè)相鄰的脫氧核苷酸之間也需要該連接物,根據(jù)提供的連接物的數(shù)目可知,所搭建的DNA片段少于7個(gè)堿基對(duì),B項(xiàng)錯(cuò)誤;結(jié)合代表堿基的塑料片數(shù)目和脫氧核糖與磷酸之間的連接物可知,能搭建出一個(gè)4堿基對(duì)的DNA片段,8個(gè)脫氧核苷酸需要8個(gè)脫氧核糖與磷酸之間的連接物,8個(gè)脫氧核苷酸連接成2條鏈另外需要6個(gè)脫氧核糖與磷酸之間的連接物,C項(xiàng)正確;由以上分析可知,該DNA只含有4個(gè)堿基對(duì),且每種堿基的數(shù)目有限,故不能搭建410種不同的DNA結(jié)構(gòu)模型,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案:C
7.DNA條形碼(DNA Barcode)技術(shù)是一種利用一個(gè)或者多個(gè)特定的一小段DNA進(jìn)行物種鑒定的技術(shù)。如下圖中藥材DNA條形碼就是中藥材的基因身份證。下列有關(guān)敘述正確的是 (　　)
A.從中藥材細(xì)胞中提取的DNA分子都有4個(gè)游離的磷酸基團(tuán)
B.DNA分子和ATP分子中都含有腺嘌呤、脫氧核糖和磷酸基團(tuán)
C.中藥材遺傳信息的條形碼相當(dāng)于DNA分子中脫氧核苷酸的排列順序
D.不同種類中藥材細(xì)胞的DNA分子不同,不同DNA分子徹底水解的底物種類不同
解析:從中藥材細(xì)胞核中提取的DNA分子是線性的,有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán),但從中藥材細(xì)胞質(zhì)中提取的環(huán)狀DNA分子沒有游離的磷酸基團(tuán),A項(xiàng)錯(cuò)誤;DNA分子含有腺嘌呤、脫氧核糖和磷酸基團(tuán),ATP分子中含有腺嘌呤、核糖和磷酸基團(tuán),B項(xiàng)錯(cuò)誤;中藥材的遺傳物質(zhì)是DNA,遺傳信息就儲(chǔ)存在脫氧核苷酸的排列順序中,中藥材遺傳信息的條形碼相當(dāng)于DNA分子中脫氧核苷酸的排列順序,C項(xiàng)正確;不同種類的中藥材細(xì)胞中的DNA分子不同,但不同的DNA分子徹底水解的產(chǎn)物是相同的,都是磷酸基團(tuán)、脫氧核糖和4種含氮堿基,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案:C
圖1是DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建構(gòu)過程圖解(a~d),圖2是用DNA測(cè)序儀測(cè)出的某生物的一個(gè)DNA分子片段上被標(biāo)記一條脫氧核苷酸鏈的堿基排列順序(TGCGTATTGG),請(qǐng)回答下列問題。
圖1 圖2 圖3
(1)圖1中物質(zhì)a是構(gòu)成DNA的基本單位,叫作　　　　　　　　,b中游離的磷酸基團(tuán)代表DNA鏈的　 端。
(2)與DNA病毒相比,RNA病毒更容易變異,請(qǐng)結(jié)合圖d和RNA的結(jié)構(gòu)說明其原因。 　 。
(3)若某基因具有1 000個(gè)堿基對(duì),其中堿基G和C共占40%,則連續(xù)復(fù)制2次需要腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量為　　　　個(gè)。
(4)據(jù)圖2推測(cè),此DNA片段上的鳥嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量是　　　　個(gè)。
(5)根據(jù)圖2所示的脫氧核苷酸鏈堿基排序,圖3顯示的脫氧核苷酸鏈堿基序列為　　　　 (從上往下序列)。
(6)圖2中的DNA片段與圖3中的DNA片段中,A/G的值分別為　　　、　　,體現(xiàn)了DNA分子的特異性。
解析:(1)分析圖1可知,a是構(gòu)成DNA的基本單位,叫作脫氧核苷酸;b中游離的磷酸基團(tuán)代表DNA鏈的5'端。(2)DNA為雙螺旋結(jié)構(gòu),比RNA的單鏈更加穩(wěn)定,因此與DNA病毒相比,RNA病毒更容易變異。(3)某基因具有1 000個(gè)堿基對(duì),其中堿基G和C共占40%,故堿基A和T共占60%,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則A=T,故該基因片段中腺嘌呤脫氧核苷酸占30%,DNA連續(xù)復(fù)制兩次,形成4個(gè)DNA分子,即相當(dāng)于增加3個(gè)DNA分子,因此連續(xù)復(fù)制2次需要腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量為3×(1 000×2×30%)=1 800。(4)由圖2可知,該脫氧核苷酸鏈上有4個(gè)鳥嘌呤脫氧核苷酸與1個(gè)胞嘧啶脫氧核苷酸,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,該脫氧核苷酸鏈的互補(bǔ)鏈上含有1個(gè)鳥嘌呤脫氧核苷酸,故該DNA片段上的鳥嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量是5個(gè)。(5)結(jié)合圖2與圖3,圖3顯示的脫氧核苷酸鏈堿基序列為CCAGTGCGCC。(6)圖2中有1個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸、4個(gè)胸腺嘧啶脫氧核苷酸、4個(gè)鳥嘌呤脫氧核苷酸和1個(gè)胞嘧啶脫氧核苷酸,故DNA片段中的A/G=(1+4)∶(1+4)=1∶1;圖3中有1個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸、1個(gè)胸腺嘧啶脫氧核苷酸、3個(gè)鳥嘌呤脫氧核苷酸和5個(gè)胞嘧啶脫氧核苷酸,故DNA片段中的A/G=(1+1)∶(5+3)=1∶4,不同的DNA分子中,A/G的值不同,體現(xiàn)了DNA分子的特異性。
答案:(1)脫氧核苷酸　5'　(2)DNA為雙螺旋結(jié)構(gòu),比RNA的單鏈結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定　(3)1 800　(4)5 (5)CCAGTGCGCC　(6)1∶1　1∶4(共34張PPT)
第3章　基因的本質(zhì)
鋪墊知識(shí)
基因在細(xì)胞里存在于遺傳物質(zhì)—— 上,其主要存在于細(xì)胞核中,是長(zhǎng)長(zhǎng)的鏈狀結(jié)構(gòu),外形很像一個(gè)螺旋形的梯子。DNA分子含有許多有遺傳功能的片段,其中不同的片段含有不同的 ,分別控制不同的性狀。
DNA分子
遺傳信息
脫氧核苷酸
DNA衍射圖譜
A=T，G=C
T
C
磷酸
含氮堿基
脫氧核糖
脫氧核苷酸
脫氧核苷酸
脫氧核苷酸鏈
互補(bǔ)配對(duì)
相反
堿基
右
雙螺旋
合作探究
點(diǎn)撥提升
典例研析
合作探究
點(diǎn)撥提升
典例研析
③在雙鏈DNA中,非互補(bǔ)堿基之和所占比例在兩條互補(bǔ)鏈中互為倒數(shù)。
合作探究
點(diǎn)撥提升
卡片種類 磷酸 脫氧
核糖 堿基
A T C G
卡片數(shù)量 12 12 3 3 4 2
典例研析
課堂建構(gòu)
2
2門世2有
3厚
3',5'-磷酸Y
二酯鍵
氫鍵
G菲C
T
2
3+L
0
0.511.52
一條單鏈中
A+G
T+C
任
織
00.511.5
2
一條單鏈中
A+G
T+C
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