第3章基因的本质
第2节 DNA的结构
★一、DNA的结构
1、DNA的组成元素:C、H、O、N、P
2、DNA的基本单位:脱氧核糖核苷酸(4种)
3、DNA的结构:
①由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。
②外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。
内侧:由氢键相连的碱基对组成。
③碱基配对有一定规律: A = T;G ≡ C。(碱基互补配对原则)
★4.特点
①稳定性:DNA分子中脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变
②多样性:DNA分子中碱基对的排列顺序多种多样(主要的)、碱基的数目和碱基的比例不同
③特异性:DNA分子中每个DNA都有自己特定的碱基对排列顺序
★3.计算
①.在两条互补链中的比例互为倒数关系。
②.在整个DNA分子中,嘌呤碱基之和=嘧啶碱基之和。
③.整个DNA分子中,与分子内每一条链上的该比例相同。
DNA的平面结构图
DNA的立体结构图
拓展
依据碱基互补配对原理通过碱基数量判断核酸种类。 (1)若含T,但A≠T或嘌呤≠嘧啶,则为单链DNA。 (2)若嘌呤≠嘧啶,肯定不是双链DNA,可能为单链DNA,也可能为RNA。
随堂练习
1.下列关于DNA分子结构的描述,错误的是(?? )
A.?碱基A与C配对,T与G配对
B.?两条链反向平行盘旋成双螺旋结构
C.?两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对
D.?脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,碱基排列在内侧
随堂练习
2.下列有关“骨架或支架”的叙述不正确的是(?? )
A.?真核细胞中有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的细胞骨架
B.?磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架,其他生物膜无此基本支架
C.?DNA 分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧构成基本骨架
D.?蛋白质、核酸、淀粉和糖原等生物大分子均以碳链为基本骨架
随堂练习
3.下列有关生命科学研究方法与发展过程的叙述,错误的是(?? )
A.?孟德尔对分离现象的解释属于假说—演绎法中的“作出假说”
B.?艾弗里、赫尔希与蔡斯等人探究DNA是遗传物质的实验设计思路相似
C.?沃森和克里克研究DNA分子结构时,主要运用了数学模型建构的方法
D.?科学家在证实DNA复制方式的实验中运用了密度梯度离心法
随堂练习
1.【答案】 A
【解析】A、碱基A与T配对,C与G配对,A错误;
B、两条链反向平行盘旋成双螺旋结构,B正确;
C、两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,C正确;
D、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,碱基排列在内侧,D正确。
故答案为:A。
随堂练习
2.【答案】 B
【解析】A、真核细胞中有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的细胞骨架,A正确;
B、磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架,其他生物膜也以磷脂双分子层为基本支架,B错误;
C、DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧构成基本骨架,C正确;
D、淀粉和糖原都是多糖,蛋白质、核酸和多糖的单体均以碳链为基本骨架,D正确。故答案为:B。
随堂练习
3.【答案】 C
【解析】A、孟德尔对分离现象的解释属于假说-演绎法中的“作出假说”,A正确;
B、艾弗里、赫尔希与蔡斯等探究DNA是遗传物质的实验设计思路相似,都是将物质分开,单独观察它们的作用,B正确;
C、沃森和克里克研究DNA分子结构时,主要运用了物理模型建构的方法,C错误;
D、科学家在证实DNA复制方式的实验中运用了密度梯度离心法,D正确。故答案为:C。
随堂练习
4.下图所示为一段DNA空间结构和平面结构的示意图,请据图回答问题。
(1)从图甲中可以看出DNA分子具有规则的________结构,从图乙中可以看出DNA是由________条平行且走向________的长链组成的。在真核细胞中,DNA的主要载体是________。
随堂练习
(2)图乙中1代表的化学键为________。与图乙中碱基2相配对的碱基是________(填中文名称);由3、4、5组成的结构名称为________。
(3)不同生物的双链DNA分子中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数的比值________(填“相同”或“不同”)。
(4)若在一单链中 =n,则在另一条互补链中其比例为________,在整个DNA分子中其比例为________。
随堂练习
5.下图中甲~丁表示大分子物质或结构,①②代表遗传信息的传递过程。请据图回答问题。
(1)①过程需要的原料是________;①过程与②过程碱基配对方式的区别是________。
随堂练习
(2)②过程涉及的RNA有________类;少量的mRNA能在短时间内指导合成大量蛋白质的原因是________。
(3)若乙中含1000个碱基,其中C占26%、G占32%,则甲中胸腺嘧啶的数量是________个。
随堂练习
6.如图所示细胞内与基因有关的物质及结构,请仔细阅读并回答问题:
(1)细胞内的遗传物质是________。基因和它的关系是________。
(2)每个g中含有________个f。
(3)(C+G)/(A+T)=0.5,则A占总碱基数的比例为________,其单链之一的(C+G)/(A+T)=________。
随堂练习
7.如图为甲、乙两核酸分子局部结构示意图,请据图回答:
(1)核酸甲的中文名称是________,最可靠的判断依据是________。
(2)图中结构4的中文名称分别是________。
随堂练习
(3)核酸是细胞内携带________的物质。在部分病毒,如HIV、SARS等中,承担该功能的核酸是________。
(4)甲、乙两图中共有________种碱基,有________种核苷酸。
(5)由1分子磷酸、1分子碱基和1分子化合物a构成了化合物b,如下图所示,则下列叙述正确的是(? )
随堂练习
A.若m为尿嘧啶,则b肯定为尿嘧啶脱氧核苷酸
B.若a为核糖,则b为DNA的基本组成单位
C.在人体遗传物质中,化合物b都含有4种
D.若m为腺嘌呤,则由b构成的大分子一定可被吡罗红染成红色
随堂练习
4.【答案】 (1)双螺旋;两;相反;染色体
(2)氢键;鸟嘌呤;腺嘌呤脱氧核苷酸
(3)相同
(4)n;n
【解析】(1)DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。在真核细胞中,DNA的主要载体是染色体。
(2)DNA双链的碱基对之间通过氢键相连,鸟嘌呤与胞嘧啶互补配对,由3、4、5组成的结构是腺嘌呤脱氧核苷酸。
随堂练习
(3)双链DNA分子中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数,两者的比值总是等于1,所以不同生物的双链DNA分子中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数的比值相同。
(4)一条单链上 ,根据碱基互补配对原则,与该链互补的另一条链上 ,整个DNA分子中 。
5.【答案】 (1)核糖核苷酸;①过程中T与A配对,②过程中U与A配对
随堂练习
(2)三;一个mRNA可以与多个核糖体相继结合,同时进行多条肽链的合成
(3)420
【解析】(1)①过程是转录,所需原料是四种核糖核苷酸;①是转录过程,该过程中的碱基配对方式为A-U、T-A、C-G、G-C,②是翻译过程,该过程中的碱基配对方式为A-U、U-A、C-G、G-C,因此①过程与②过程碱基配对方式的区别是:①过程中T与A配对,②过程中U与A配对。(2)②过程为翻译,涉
随堂练习
及的RNA有mRNA,tRNA和rRNA共三类;一个mRNA可以与多个核糖体相继结合,同时进行多条肽链的合成,所以少量的mRNA能在短时间内指导合成大量蛋白质。(3)若乙中含1000个碱基,其中C占26%、G占32%,根据碱基互补配对原则,甲中C+G=26%+32%=58%,则A+T=42%,A=T=21%,则甲中胸腺嘧啶的数量是1000×2×21%=420个。
6.【答案】 (1)DNA;基因是g上有遗传效应的片段
(2)许多
(3)1/3;0.5
随堂练习
【解析】解:(1)细胞生物的遗传物质是DNA,基因是有遗传效应的DNA片段。(2)每个DNA分子上由若干个基因。(3)双链DNA分子中,A=T,G=C,A+T+G+C=1,又知(C+G)/(A+T)=0.5,即C+G=0.5(A+T),则A+T+0.5(A+T)=1,即1.5A+1.5T=1,求出A占总碱基数的比例为1/3;双链中(C+G)/(A+T)与构成它单链中的(C+G)/(A+T)比值相同,为0.5。
随堂练习
7.【答案】 (1)脱氧核糖核酸(DNA);核酸甲含有碱基T
(2)腺嘌呤脱氧核苷酸
(3)遗传信息;RNA
(4)5;7
(5)C
【解析】(1)核酸甲含有碱基T,属于脱氧核糖核酸(DNA)。(2)图1中结构1为磷酸、结构4为腺嘌呤脱氧核苷酸、5为核糖。(3)核酸是细胞内携带遗传信息的物质。HIV、SARS都属于RNA病毒,它们的遗传物质都是RNA。
随堂练习
(4)图1中甲、乙核酸共有5种碱基(A、C、G、T、U),有7种核苷酸(4种脱氧核苷酸+3种核糖核苷酸)。(5)若m为尿嘧啶,则b肯定为尿嘧啶核糖核苷酸,A错误;若a为核糖,b为核糖核苷酸,为RNA的基本组成单位,B错误;人体的遗传物质是DNA,组成DNA的脱氧核苷酸有4种,C正确;若m为腺嘌呤,则由b构成的大分子可能是DNA,也可能是RNA,因此不一定能被吡罗红染成红色,D错误。
谢谢