2018-2019學(xué)年高中生物 第3章 基因的本質(zhì) 第2節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu)學(xué)案 新人教版必修2
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1、 第2節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu) [學(xué)習(xí)目標(biāo)] 1.體驗(yàn)DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的制作過程,學(xué)會(huì)制作DNA分子的模型。2.掌握DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的堿基計(jì)算。 一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建 1.構(gòu)建者:美國生物學(xué)家沃森和英國物理學(xué)家克里克。 2.過程 例1 1953年沃森和克里克構(gòu)建了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,其重要意義在于( ) ①發(fā)現(xiàn)DNA如何存儲(chǔ)遺傳信息 ②確定DNA是主要的遺傳物質(zhì)?、郯l(fā)現(xiàn)DNA分子中堿基含量的規(guī)律性④為DNA復(fù)制機(jī)制的闡明奠定基礎(chǔ) A.①③B.②③C.①④D.③④ 答案 C 解析 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的確定解釋了DNA為什么能存儲(chǔ)大量遺傳信
2、息,為DNA半保留復(fù)制奠定了基礎(chǔ),因此①④正確。 例2 1962年沃森、克里克和威爾金斯三人因什么成果共同獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)( ) A.通過細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明轉(zhuǎn)化因子的存在 B.通過噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明遺傳物質(zhì)是DNA C.提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu) D.確定了基因存在于染色體上 答案 C 解析 格里菲思通過肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),證明了轉(zhuǎn)化因子的存在;赫爾希和蔡斯通過噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn),證明了DNA是遺傳物質(zhì);沃森、克里克和威爾金斯提出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu),獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng);摩爾根通過果蠅雜交實(shí)驗(yàn),證明了基因在染色體上。 二、DNA分子的結(jié)構(gòu) 1.DNA分子的
3、基本組成單位——脫氧核苷酸 (1)結(jié)構(gòu)模式圖 (2)堿基:A(腺嘌呤);G(鳥嘌呤);C(胞嘧啶);T(胸腺嘧啶)。 (3)種類:腺嘌呤脫氧核苷酸,鳥嘌呤脫氧核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸。 2.雙螺旋結(jié)構(gòu)特點(diǎn) (1)DNA分子是由兩條鏈組成的,這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。 (2)DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接,排列在外側(cè),構(gòu)成基本骨架;堿基排列在內(nèi)側(cè)。 (3)兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對。堿基配對的規(guī)律是:A與T配對,G與C配對。堿基之間的這種一一對應(yīng)的關(guān)系,叫做堿基互補(bǔ)配對原則。 歸納提升 DNA分子的結(jié)構(gòu)分析 DNA分子結(jié)構(gòu)可簡
4、記為“5、4、3、2、1”,即5種元素、4種堿基(脫氧核苷酸)、3種小分子、2條長鏈、1個(gè)雙螺旋。 (1)兩條鏈之間的堿基對:A與T配對,形成2個(gè)氫鍵;G與C配對,形成3個(gè)氫鍵。氫鍵越多,結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定,即含G—C堿基對(3個(gè)氫鍵)的比例越大,結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。 (2)氫鍵數(shù)目計(jì)算:若堿基對數(shù)為n,則氫鍵數(shù)為2n~3n,若已知A有m個(gè),則氫鍵數(shù)為3n-m。 (3)兩條鏈反向平行:盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。 (4)每個(gè)DNA片段中有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán),分別在兩條鏈的其中一端。 (5)DNA雙鏈分子中磷酸、脫氧核糖和堿基之間的數(shù)量比為1∶1∶1。 例3 如圖是一個(gè)DNA分子的片段,從圖中不能得到的信息是
5、( ) A.DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu) B.堿基嚴(yán)格互補(bǔ)配對 C.嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù) D.兩條脫氧核苷酸鏈反向平行 答案 D 解析 由圖示可以看出,DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu),且兩條鏈之間的堿基嚴(yán)格互補(bǔ)配對,即嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù);從題中不能看出兩條鏈的方向。 例4 下列對DNA結(jié)構(gòu)的敘述中,錯(cuò)誤的是( ) A.DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接,排列在外側(cè) B.DNA分子中的兩條鏈反向平行 C.DNA分子中氫鍵數(shù)目和堿基數(shù)目一定相等 D.DNA分子中堿基之間一一對應(yīng)配對的關(guān)系是堿基互補(bǔ)配對原則 答案 C 解析 在DNA分子中,脫氧核糖與磷酸交替連接,排列在DNA外側(cè),共同構(gòu)成D
6、NA分子的基本骨架;DNA分子中的兩條鏈反向平行;A-T間是2個(gè)氫鍵,G-C間是3個(gè)氫鍵,故氫鍵數(shù)目和堿基數(shù)目不相等。 三、制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型 1.組裝“脫氧核苷酸模型”:利用材料制作若干個(gè)脫氧核糖、磷酸和堿基,組裝成若干個(gè)脫氧核苷酸。 2.制作“多核苷酸長鏈模型”:將若干個(gè)脫氧核苷酸依次穿起來,組成兩條多核苷酸長鏈。注意兩條長鏈的單核苷酸數(shù)目必須相同,堿基之間能夠互補(bǔ)配對。 3.制作DNA分子平面結(jié)構(gòu)模型:按照堿基互補(bǔ)配對的原則,將兩條多核苷酸長鏈互相連接起來,注意兩條鏈的方向相反。 4.制作DNA分子的立體結(jié)構(gòu)(雙螺旋結(jié)構(gòu))模型:把DNA分子平面結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)一下,即可得到一個(gè)D
7、NA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。 例5 在DNA分子模型的搭建實(shí)驗(yàn)中,若僅有訂書釘將脫氧核糖、磷酸、堿基連為一體并構(gòu)建一個(gè)含10對堿基(A有6個(gè))的DNA雙鏈片段,那么使用的訂書釘個(gè)數(shù)為( ) A.58B.78C.82D.88 答案 C 解析 構(gòu)成一個(gè)脫氧核苷酸需要2個(gè)訂書釘,20個(gè)脫氧核苷酸總共需要40個(gè);一條DNA單鏈需要9個(gè)訂書釘連接,兩條鏈共需要18個(gè);雙鏈間的氫鍵數(shù)共有24個(gè),總共需要訂書釘24個(gè)。所以共需訂書釘82個(gè)。 例6 如圖表示某同學(xué)在制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型時(shí),制作的一條脫氧核苷酸鏈,下列表述不正確的是( ) A.能表示一個(gè)完整脫氧核苷酸的是圖中的a或b
8、 B.圖中與每個(gè)五碳糖直接相連的堿基只有1個(gè) C.相鄰脫氧核苷酸之間通過化學(xué)鍵②連接起來 D.從堿基上看,缺少的堿基是T 答案 A 解析 圖中所示只有a表示的是一個(gè)完整的脫氧核苷酸;圖中與五碳糖直接相連的堿基只有1個(gè);②表示的是磷酸二酯鍵,相鄰的脫氧核苷酸通過此鍵相連接;脫氧核苷酸中的堿基共有4種,即A、G、C、T。 方法技巧 “三看法”判斷DNA分子結(jié)構(gòu)的正誤 一看外側(cè)鏈成鍵位置是否正確,正確的成鍵位置在一分子脫氧核苷酸的5號(hào)碳原子上的磷酸基與相鄰核苷酸的3號(hào)碳原子之間;二看外側(cè)鏈?zhǔn)欠穹聪蚱叫?;三看?nèi)側(cè)鏈堿基之間配對是否遵循堿基互補(bǔ)配對原則。 1.判斷正誤 (1)
9、DNA分子由四種脫氧核苷酸組成,這四種脫氧核苷酸含有的堿基是A、U、C、G( ) (2)DNA分子由兩條方向相同的脫氧核苷酸鏈盤旋而成( ) (3)沃森和克里克構(gòu)建的DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)中,磷酸—脫氧核糖骨架排列在螺旋外部,堿基排列在螺旋內(nèi)部( ) (4)DNA分子中的堿基一定存在如下數(shù)量關(guān)系:C=T,A=G( ) (5)DNA單鏈中的A與T的數(shù)量一定相等( ) 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× 2.有一對氫鍵連接的脫氧核苷酸,已查明它的結(jié)構(gòu)中有一個(gè)腺嘌呤,則它的其他組成應(yīng)是( ) A.三個(gè)磷酸、三個(gè)脫氧核糖和一個(gè)胸腺嘧啶 B.兩個(gè)磷酸、兩個(gè)脫
10、氧核糖和一個(gè)胞嘧啶 C.兩個(gè)磷酸、兩個(gè)脫氧核糖和一個(gè)胸腺嘧啶 D.兩個(gè)磷酸、兩個(gè)脫氧核糖和一個(gè)尿嘧啶 答案 C 解析 根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則可知,另一個(gè)堿基為胸腺嘧啶,兩個(gè)脫氧核苷酸含有兩個(gè)磷酸和兩個(gè)脫氧核糖。 3.下列是脫氧核苷酸的結(jié)構(gòu)圖,正確的是( ) 答案 D 解析 組成脫氧核苷酸的各組分子間正確的連接方式是:磷酸—脫氧核糖—含氮堿基,并且含氮堿基應(yīng)連接在脫氧核糖的1號(hào)碳原子上,磷酸連接在脫氧核糖的5號(hào)碳原子上。 4.在DNA分子的1條單鏈中,相鄰的堿基A和T的連接是通過( ) A.氫鍵 B.—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖— C.肽鍵 D.—磷酸—脫氧核糖—
11、磷酸 答案 B 解析 氫鍵是連接DNA兩條鏈堿基對的化學(xué)鍵,A錯(cuò)誤;1條單鏈中相鄰的堿基A與T不直接相連,而是通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連接,B正確,D錯(cuò)誤;肽鍵是連接氨基酸的化學(xué)鍵,C錯(cuò)誤。 5.分析以下材料,回答相關(guān)問題: 材料一 在沃森和克里克提出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型之前,人們已經(jīng)證實(shí)了DNA分子是由許多脫氧核苷酸構(gòu)成的長鏈,自然界中的DNA并不以單鏈形式存在,而是由兩條鏈結(jié)合形成的。 材料二 在1949年到1951年期間,科學(xué)家E.Chargaff研究不同生物的DNA時(shí)發(fā)現(xiàn),DNA分子中的嘧啶核苷酸的總數(shù)始終等于嘌呤核苷酸的總數(shù);A的總數(shù)等于T的總數(shù),G的總數(shù)等于
12、C的總數(shù),但(A+T)與(G+C)的比值是不固定的。 材料三 根據(jù)R.E.Franklin等人對DNA晶體的X射線衍射分析表明DNA分子由許多“亞單位”組成,且每一層的間距為3.4埃,而且整個(gè)DNA分子長鏈的直徑是恒定的。 以上科學(xué)研究成果為沃森和克里克提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型奠定了基礎(chǔ)。請分析回答下列問題: (1)材料一表明DNA分子是由兩條__________________組成的,其基本單位是____________。 (2)嘧啶核苷酸的總數(shù)始終等于嘌呤核苷酸的總數(shù),說明 _____________________________________________________
13、___________________。 (3)A的總數(shù)等于T的總數(shù),G的總數(shù)等于C的總數(shù),說明 ________________________________________________________________________。 (4)A與T的總數(shù)和G與C的總數(shù)的比值不固定,說明 ________________________________________________________________________。 (5)R.E.Franklin等人提出的DNA分子中的亞單位事實(shí)上是________;亞單位的間距是3.4埃,而且DNA分子的直徑是恒定的,這些
14、特征表明____________________。 (6)基于以上分析,沃森和克里克提出了各對應(yīng)的堿基之間的關(guān)系是____________________,并成功地構(gòu)建了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。 答案 (1)脫氧核苷酸長鏈 脫氧核苷酸 (2)DNA分子中嘌呤與嘧啶之間一一對應(yīng) (3)A與T一一對應(yīng),C與G一一對應(yīng) (4)A與T之間的對應(yīng)和C與G之間的對應(yīng)互不影響 (5)堿基對 DNA分子的空間結(jié)構(gòu)非常規(guī)則 (6)A與T配對,C與G配對 [對點(diǎn)訓(xùn)練] 題組一 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建 1.下列關(guān)于威爾金斯、沃森和克里克、富蘭克林、查哥夫等人在DNA分子結(jié)構(gòu)構(gòu)建方面的突出貢獻(xiàn)的
15、說法中,正確的是( ) A.威爾金斯和富蘭克林提供了DNA分子的電子顯微鏡圖像 B.沃森和克里克提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型 C.查哥夫提出了A與T配對、C與G配對的正確關(guān)系 D.富蘭克林和查哥夫發(fā)現(xiàn)堿基A的量等于T的量、C的量等于G的量 答案 B 解析 在DNA分子結(jié)構(gòu)構(gòu)建方面,威爾金斯和富蘭克林提供了DNA的衍射圖譜;查哥夫發(fā)現(xiàn)了堿基A量總是等于T的量、C的量總是等于G的量;沃森和克里克在以上基礎(chǔ)上提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。 題組二 DNA分子的結(jié)構(gòu) 2.(2018·濱州高一檢測)下面關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述中,不正確的是( ) A.每個(gè)DNA分子中通常都
16、含有四種脫氧核苷酸 B.DNA分子的兩條鏈反向平行 C.DNA兩條鏈上的堿基以氫鍵相連,且A與T配對,G與C配對 D.每個(gè)脫氧核糖上均連接著一個(gè)磷酸和一個(gè)堿基 答案 D 解析 DNA分子長鏈結(jié)束部位的脫氧核糖上連接著一個(gè)磷酸和一個(gè)堿基,其他脫氧核糖上連接兩個(gè)磷酸和一個(gè)堿基。 3.如圖為DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖,對該圖的敘述正確的是( ) a.②和③相間排列,構(gòu)成了DNA分子的基本骨架 b.④的名稱是胞嘧啶脫氧核苷酸 c.⑨是氫鍵,其形成遵循堿基互補(bǔ)配對原則 d.DNA分子中特定的脫氧核苷酸序列代表了遺傳信息 A.b、c、d B.c、d C.a(chǎn)、b、c D.b、c 答
17、案 B 解析 DNA分子是雙螺旋結(jié)構(gòu),①磷酸和②脫氧核糖交替連接排列在外側(cè),構(gòu)成了DNA分子的基本骨架,a錯(cuò)誤;④中的③、②與②下方的磷酸基團(tuán)組成胞嘧啶脫氧核苷酸,b錯(cuò)誤;配對堿基之間通過氫鍵相連并遵循堿基互補(bǔ)配對原則,c正確;DNA分子中特定的脫氧核苷酸序列代表了遺傳信息,d正確。 4.關(guān)于下圖DNA分子片段的說法,不正確的是( ) A.①所指的堿基代表鳥嘌呤 B.②所指的堿基是DNA分子中特有的 C.③代表堿基互補(bǔ)配對形成的氫鍵 D.DNA分子片段中A—T堿基對含量越高,DNA分子結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定 答案 D 解析 圖中①所指的堿基為鳥嘌呤(G),②所指的堿基為胸腺嘧啶(T)
18、,T是DNA分子中特有的,A、B正確;③代表氫鍵,C正確;DNA分子中A—T堿基對有2個(gè)氫鍵,G—C堿基對有3個(gè)氫鍵,則G—C堿基對含量越高,DNA分子結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定,D錯(cuò)誤。 5.下列關(guān)于雙鏈DNA的敘述,不正確的是( ) A.若一條鏈上A和T的數(shù)目相等,則另一條鏈上的A和T數(shù)目也相等 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.若一條鏈上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,則另一條鏈上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4 D.若一條鏈上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,則另一條鏈上A∶T∶G∶C=2∶1∶4∶3 答案 C 解析 根據(jù)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中的堿基互補(bǔ)配對原則可知
19、,兩條鏈上互補(bǔ)堿基的數(shù)量關(guān)系是A=T,G=C。若一條鏈上A和T的數(shù)目相等,則另一條鏈上的A和T數(shù)目也相等,A項(xiàng)正確;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,B項(xiàng)正確;若一條鏈A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,對應(yīng)另一條鏈T∶A∶C∶G=1∶2∶3∶4,調(diào)整為A∶T∶G∶C的順序,應(yīng)等于2∶1∶4∶3,C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。 6.在一個(gè)雙鏈DNA分子中,堿基總數(shù)為m,腺嘌呤堿基數(shù)為n。在堿基A與T之間形成2個(gè)氫鍵,G與C之間形成3個(gè)氫鍵。則下列敘述正確的是( ) ①脫氧核苷酸數(shù)=磷酸數(shù)=堿基總數(shù)=m ②堿基之間的氫鍵數(shù)為-n ③兩條鏈中A+T的數(shù)量為2n ④G的數(shù)量為(m-
20、n) A.①②③④ B.②③④ C.③④ D.①②③ 答案 D 解析 每個(gè)脫氧核苷酸均由一個(gè)磷酸、一個(gè)堿基和一個(gè)脫氧核糖組成,因此,脫氧核苷酸數(shù)=磷酸數(shù)=堿基總數(shù)=m;腺嘌呤堿基數(shù)為n,則T也為n個(gè),說明有n個(gè)A—T堿基對,含有2n個(gè)氫鍵,G—C堿基對之間含有的氫鍵總數(shù)為,因此,該DNA含有的氫鍵總數(shù)為+2n=-n;兩條鏈中A+T的數(shù)量為2n;G的數(shù)量為=-n。 7.對大腸桿菌DNA分子圖示的分析正確的是( ) A.圖中2是核糖,屬于五碳糖 B.圖中的堿基對3和4可能是G—C,也可能是A—T C.磷酸、五碳糖交替連接構(gòu)成基本骨架 D.1、2、3構(gòu)成了一個(gè)完整的核
21、糖核苷酸分子 答案 C 解析 DNA分子中含有的五碳糖是脫氧核糖;堿基對G—C之間有三個(gè)氫鍵,A—T之間有兩個(gè)氫鍵,故3和4只能是G—C;磷酸、脫氧核糖交替連接構(gòu)成DNA的基本骨架;1、2、3構(gòu)成的是一個(gè)完整的脫氧核苷酸分子。 8.如果某DNA分子的一條鏈上的某段堿基排列順序是……A—G—A—T—C—G—A—T……,則另一條鏈上對應(yīng)的堿基排列順序是( ) A.……A—G—A—T—C—G—A—T…… B.……G—A—G—T—C—G—T—A…… C.……T—C—T—A—G—C—T—A…… D.……C—T—C—G—C—T—A—T…… 答案 C 解析 根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則,可對應(yīng)寫
22、出另一條鏈的堿基排列順序應(yīng)該為……T—C—T—A—G—C—T—A……。 題組三 制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型 9.某同學(xué)在構(gòu)建DNA分子模型時(shí),用不同的幾何圖形代表核苷酸的三個(gè)不同組成部分。該同學(xué)組建的DNA分子模型中共有多少種不同的幾何圖形( ) A.5種 B.6種 C.7種 D.8種 答案 B 解析 DNA的單體為脫氧核苷酸,1分子脫氧核苷酸包括1個(gè)含氮堿基(4種)、1個(gè)磷酸分子和1個(gè)脫氧核糖,共有6種小分子,B正確。 10.在制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型時(shí),各“部件”之間需要連接起來。下列連接中錯(cuò)誤的是( ) 答案 B 11.在DNA分子模型搭建實(shí)驗(yàn)中,如果用一種長
23、度的塑料片代表A和G,用另一長度的塑料片代表C和T,那么由此搭建而成的DNA雙螺旋的整條模型( ) A.粗細(xì)相同,因?yàn)猷堰虱h(huán)必定與嘧啶環(huán)互補(bǔ) B.粗細(xì)相同,因?yàn)猷堰虱h(huán)與嘧啶環(huán)的空間尺寸相似 C.粗細(xì)不同,因?yàn)猷堰虱h(huán)不一定與嘧啶環(huán)互補(bǔ) D.粗細(xì)不同,因?yàn)猷堰虱h(huán)與嘧啶環(huán)的空間尺寸不同 答案 A 解析 A和G都是嘌呤堿基,C和T都是嘧啶堿基,在DNA分子中,總是A=T,G=C,依題意,用一種長度的塑料片代表A和G,用另一長度的塑料片代表C和T,則DNA的粗細(xì)相同。 12.下圖為某同學(xué)在學(xué)習(xí)DNA分子的結(jié)構(gòu)后畫的含有兩個(gè)堿基對的DNA片段(其中〇代表磷酸),下列為幾位同學(xué)對此圖的評價(jià),
24、其中正確的是( ) A.甲說:該圖沒有物質(zhì)和結(jié)構(gòu)上的錯(cuò)誤 B.乙說:該圖有一處錯(cuò)誤,就是U應(yīng)改為T C.丙說:該圖有三處錯(cuò)誤,其中核糖應(yīng)改為脫氧核糖 D.丁說:如果說他畫的是RNA雙鏈則該圖就是正確的 答案 C 解析 題圖中有三處錯(cuò)誤,錯(cuò)誤一:組成DNA分子的五碳糖應(yīng)該是脫氧核糖,所以圖中的核糖應(yīng)改為脫氧核糖;錯(cuò)誤二:堿基應(yīng)為A、T、G、C四種,圖中的U應(yīng)改為T;錯(cuò)誤三:單鏈中的脫氧核糖和磷酸應(yīng)交替連接。 [綜合強(qiáng)化] 13.(2018·岳陽高一檢測)下圖為大腸桿菌DNA分子結(jié)構(gòu)圖示(片段)。請根據(jù)圖示分析并回答下列問題: (1)圖中1表示_____________
25、_,2表示______________,1、2、3結(jié)合在一起的結(jié)構(gòu)叫做____________________。 (2)3有__________種,中文名稱分別是____________。 (3)DNA分子中3和4是通過________連接起來的。 (4)DNA被徹底氧化分解后,能產(chǎn)生含氮廢物的是________與________(用序號(hào)表示)。 (5)圖中DNA分子片段中,游離的磷酸有________個(gè)。若大腸桿菌DNA分子的堿基G有x個(gè),占其堿基總量的比例是y,則該DNA分子的堿基之間的氫鍵數(shù)目是____________________。 答案 (1)磷酸 脫氧核糖 脫氧核苷酸
26、(2)2 鳥嘌呤、胞嘧啶 (3)氫鍵 (4)3 4 (5)2 x(1+)或?qū)懗蓌+ 解析 (1)據(jù)圖分析可知,圖中1表示磷酸,2表示脫氧核糖,3表示含氮堿基,1、2、3結(jié)合在一起形成脫氧核苷酸。(2)3表示含氮堿基,由于3與4之間的氫鍵是3個(gè),因此3、4是C、G堿基對,3可能是鳥嘌呤G或胞嘧啶C。(3)DNA分子中3和4通過氫鍵連接形成堿基對。(4)DNA分子的組成成分是磷酸、脫氧核糖和含氮堿基,其中只有含氮堿基內(nèi)含有氮元素,因此DNA被徹底氧化分解后,能產(chǎn)生含氮廢物的是圖中的3和4。(5)圖中DNA分子片段中,游離的磷酸有2個(gè);該DNA分子中鳥嘌呤數(shù)目為x,因此G、C堿基對為x,腺嘌呤=胸
27、腺嘧啶=×-x,由于G、C堿基對之間的氫鍵是3個(gè),A、T堿基對之間的氫鍵是2個(gè),因此DNA分子的堿基之間的氫鍵數(shù)是3x+2×(×-x)=x+。 14.下圖是DNA片段的結(jié)構(gòu)圖,請據(jù)圖回答問題: (1)圖甲表示DNA片段的________結(jié)構(gòu),圖乙表示DNA片段的________結(jié)構(gòu)。 (2)填出圖中部分結(jié)構(gòu)的名稱:[2]__________________,[5]________________。 (3)從圖中可以看出,DNA分子的兩條鏈?zhǔn)怯蒧_______和________交替連接形成的。 (4)連接堿基對的化學(xué)鍵是________,堿基配對的方式如下:________
28、與________配對;________與______配對。 (5)從圖甲中可以看出組成DNA分子的兩條鏈的方向是________的,從圖乙可以看出組成DNA分子的兩條鏈相互纏繞成規(guī)則的________結(jié)構(gòu)。 (6)含有200個(gè)堿基的某DNA片段中堿基間的氫鍵共有260個(gè)。則該DNA片段中共有腺嘌呤____________個(gè),C和G構(gòu)成的堿基對共________對。 答案 (1)平面 立體(或空間) (2)一條脫氧核苷酸單鏈片段 腺嘌呤脫氧核苷酸 (3)脫氧核糖 磷酸 (4)氫鍵 A(腺嘌呤) T(胸腺嘧啶) G(鳥嘌呤)C(胞嘧啶) (5)相反 雙螺旋 (6)40 60 解析 設(shè)該
29、DNA片段中有腺嘌呤x個(gè),有鳥嘌呤y個(gè),則有2x+2y=200,由該DNA片段中含有260個(gè)氫鍵可得出,2x+3y=260,因此可計(jì)算出該DNA片段中有腺嘌呤40個(gè),C和G構(gòu)成的堿基對共60對。 15.下圖是制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的過程圖,請回答下面的問題: (1)在制作模型前進(jìn)行的設(shè)計(jì)中,甲處應(yīng)考慮具備____________________種材料,它們分別是________________________;其中五邊形材料表示________________。 (2)乙表示的物質(zhì)是____________,a位置的元素是____________。制作一個(gè)乙用到了_________
30、___種材料。 (3)由乙連接成丙的過程,需考慮的主要有:兩條鏈中五邊形材料的頂角應(yīng)呈____________(填“同向”或“反向”)關(guān)系;若一條鏈的下端是磷酸,則另一條鏈的上端應(yīng)該是____________,這樣制作的目的是體現(xiàn)DNA雙鏈____________的特點(diǎn)。 (4)隨機(jī)將班里某兩位同學(xué)制作的單鏈連接成雙鏈,不合理的地方最可能是________________________________________________________________________。 (5)丙到丁過程體現(xiàn)了DNA分子____________的特點(diǎn),丁中排在外側(cè)的物質(zhì)是________________________________________________________________________。 答案 (1)6 磷酸、脫氧核糖、四種堿基 脫氧核糖(2)脫氧核苷酸 氧 3 (3)反向 磷酸 反向平行 (4)雙鏈間的堿基配對不遵循堿基互補(bǔ)原則 (5)(雙)螺旋 交替連接的脫氧核糖和磷酸 14
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