第2节 DNA的分子结构

本节知识框架:

一、回顾:DNA 的基本单位—脱氧核糖核苷酸 二、DNA 双螺旋结构的发现史 三、DNA 双螺旋结构模型 四、DNA 分子的稳定性和多样性 五、DNA 分子中碱基数目的计算 六、A 的含义变化 七、[DNA的粗提取与鉴定]

一. 回顾:DNA 的基本单位—脱氧核糖核苷酸

功。DNA 的双螺旋结构模型的确立,标志着分子生物学时代的到来。

1962年,沃森、克里克、威尔金斯获得了诺贝尔生理学或医学奖。而富兰克林于1958年已经因

外传

癌症去世。

奥地利物理学家,量子力学创始人之一薛定谔(Erwin Schrödinger) 在1943年写了一本小册子《生命是什么》。书中预言一个生物学研究的新纪元即将开始,并指出生物问题最终要靠物理学和化脱氧核糖核酸(DNA)的基本单位是脱氧核糖核学去说明,而且很可能从生物学研究中发现新的物苷酸①

理学定律。在薛定谔的影响下大批的物理学家包括克里克、威尔金斯、伽莫夫等开始研究生命现象,一是因为当时物理学的可和研究领域基本已经非常研究透彻,二是因为物理学家自从日本遭受原子弹磷酸基团

轰炸后引起了对自身价值的思考。 脱氧核糖

印三.DNA 双螺旋结构模型

二.DNA 双螺旋结构的发现史

5’端

O 元素

3’端

20世纪中叶,科学家发现染色体主要是由蛋白

复质和DNA 组成的。

1928年格里菲思的肺炎双球菌实验。止

A T 1944年艾弗里用纯化方法研究化的实验。

1952年赫尔希和蔡斯的禁肺炎双球菌的转T 2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,最终确认DNA 是T 2噬菌体遗传物质。

1951年,生物物理,学家威尔金斯和女物理学家

3’端

富兰克林用X 射线衍射技术对DNA 结构进行研究,O 元素

5’端

发现DNA 是一种螺旋结构。

1.DNA 分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构。

科学家认为X 衍射照片中的上下左右对称性显

腺嘧啶有1952年卡伽夫(E.Chargaff)定量分析DNA

分子的碱基组成,发现腺嘌呤(A) 的量总是等于胸

(T) 的量,鸟嘌呤(G) 的量总是等于胞嘧啶示DNA 是螺旋结构,根据DNA 分子的直径和含水量所(C) 的量。这就是卡伽夫法则。

充分肯定是双螺旋。研究发现每10对碱基恰好旋1953年美国科学家沃森(J.D.Watson ,原来研

转一周。

究遗传学) 和英国科学家克里克(F.H.C.Crick ,原

脱氧核苷酸链的方向性可以从脱氧核糖的氧

来研究物理学,有意思的是他的宝马车车牌是ATCG)

元素的朝向来判断。一条长链的氧元素朝上,另一提出DNA 分子的双螺旋结构模型。当时化学家鲍林条长链的氧元素朝下。脱氧核苷酸链的一端称为

已经使用X 射线衍射结果和用卡纸板搭建物理模型5′端,另一端称为3′端。

的方法于1951年成功建立了蛋白质的a-螺旋模型。反向平行两条链不意味着DNA 是中心对称。DNA 沃森和克里克借鉴这个方法终于取得了更大的成

片段的回文序列才是中心对称。②

参看“第2章 生物体的物质基础 第2节 组成②

参看“第15章 现代生物技术 第2节 基因工程 生物体的化合物 第7小节 核酸的种类和功能 第2小节 基因工程的三个工具 一. 限制性核酸内五. 核酸的分类”

切酶 DNA 片段的回文序列”

任何建议和批评联系QQ:1251390

2. 脱氧核糖和磷酸基团以3',5' —磷酸二酯键交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基在内侧。

从化学基团的亲水性分析,磷酸基团和脱氧核

糖是亲水的,而碱基是疏水的。DNA 的空间结构很像旋转式楼梯,两边的扶手相当于脱氧核糖和磷酸基团,中间的踏板是碱基对。

脱氧核酸链中的绝大多数磷酸基团与前后两个脱氧核糖相连,绝大多数脱氧核糖与前后两个磷酸基团相连。

1:胞嘧啶(C);2:腺嘌呤(A);3:鸟嘌呤(G);

4:胸腺嘧啶(T);5:脱氧核糖;6:磷酸基团;7:3. 两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基胸腺嘧啶脱氧核苷酸;8:碱基对,且遵循碱基互补配对原则。

DNA 的直径是恒定(2nm),考查碱基的结构,发现嘌呤具有2个环,嘧啶具有1个环,所以碱基在和对;9:氢键;10:一条脱氧核苷酸链的片段。

注意:4、5、11组成的并不是一个脱氧核苷酸,

4、5、6才组成一配对的时候一定是一个嘌呤一个嘧啶,再结合卡伽夫的发现最终确定:两条链上的嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对,形成碱基对,且A 只和T 配对、G 只印个脱氧核苷酸。同时,几乎所有的脱氧核糖都与两个磷酸基团相连,几乎所有的磷酸基团都与两个脱氧核糖相连。很多题目中脱氧核常没有表示出来。 和C 配对,这种碱基之间的一一对应的关系就叫做[知识扩展]

碱基互补配对原则。

人体细胞细胞核中的DNA 共有6×109

个碱基

碱基对通过氢键把DNA 的两条侧链链接起来,复糖的5′的C 经对,每个碱基对为0.34nm ,所以如果把一个人体细

就像拉链的链齿把拉链的两条边连接起来一样。A

胞核中的DNA 连起来,其长度达可达2米。成年人和T 之间有两个氢键,G 和C 之间有三个氢有2×1014

个细胞,把所有细胞的核DNA 连起来,则一个DNA 分子中含有G 和C 越多则越稳定止

键。所以。

可以将是4×1011

km, 而地球到月亮的距离为3.8×禁105

km, 地球到太阳的距离为1.5×108

km ,太阳系直T

A

径1.2×1010

km 。 [知识扩展]

单链DNA 存在两种情况:⑴. 双链DNA 在复制

和转录时暂时解螺旋。⑵.M13、f1和fd ,是一类丝状大肠杆菌的噬菌体,它们都含有长度为6.4kb 、C

,G

有彼此具有很高同源性的单链环状DNA 分子。

细胞核中的DNA 是线性的,线粒体、叶绿体、

拟核、质粒中的DNA 是环形的。病毒的DNA 既有线性又有环状的。

下图是DNA 分子结构模式图,用文字填出1-10

四.DNA 分子的稳定性和多样性 的名称

资料1:肺炎双球菌转化实验中.S 型菌经过65℃的温度处理,导致蛋白质变性,失去活性,从而失去了感染性。但这种处理后的S 型菌却能转化R 型菌。因为在65℃温度下,核酸只是氢键断开,双螺旋解体,当温度逐渐降低时,在碱基互补的作用下,①

参看“第2章 生物体的物质基础 第2节 组成生物体的化合物 第8小节 有机物的总结和比较 分离的单链会重新聚合,双螺旋结构得以恢复,核三. 蛋白质、多糖、核酸的脱水缩合 3. 核酸的脱水酸复性,即生物学活性依在。可见,和蛋白质分子

缩合”

任何建议和批评联系QQ:1251390

相比,DNA 分子在结构上具有稳定性。

资料2:在航空事故中,要对死亡遗体进行身份确定。通过DNA 中脱氧核苷酸序列的测定,遇难者身份很快就被确定。依据是DNA 分子在结构上具有多样性和特异性。 1. 稳定性

DNA 分子的双螺旋结构中磷酸基团和脱氧核糖交替连接的方式不变,碱基配对方式不变。 2. 多样性

碱基对的排列顺序和数量的千变万化,构成了

1. 某双链DNA 分子中,G 占23%,求A 占多少?27% 2. 在DNA 的一条单链中,(A+G)/(T+C)=0.4,上述比例在其互补链和整个DNA 分子中分别是多少?

外传

(2.5,1)

3. 某双链DNA 分子中,A 与T 之和占整个DNA 碱基总数的54%,其中一条链上G 占该链碱基总数的22%。求另一条链上G 占其所在链碱基总数的百分含量。(24%)

4. 已知一个含150个磷酸的双链DNA 分子中有腺嘌DNA 分子的多样性。虽然DNA 只有4种碱基,但是呤25个,请问此DNA 分子中蕴含着千变万化的遗传信息。如同计算机程序的代码是二进制的,只有0或1,却能组成无限数量的软件程序。与蛋白质多样性的不同之处在于,DNA 和有多少个胞嘧啶?(50个)

5. 分析一个DNA 分子时,发现30%的脱氧核苷酸含有A ,由此可几乎都是双螺旋结构。 3. 特异性

碱基对的特定排列顺序,又构成了每一个DNA 印知,该分子中一条链上G 含量的最大值可占此链碱基总数的多少?(40%)

6. 含有200个碱基的某DNA 片段中具有260个氢键,分子的特异性。DNA 分子中的碱基对排列顺序就代表了遗传信息。①

复请问此段DNA 含有多少个G?(60个)

7. 双链DNA 分子的碱基组成中,在A ≠C 的情况下,下列哪组分式会随生物的种类不同而不同?( B )

A.C/G

B.(A+T)/(C+G)

C.(A+C)/(G+T)

五.DNA 分子中碱基数目的计算

D.(A+G)/(T+C)

设DNA 中一条链为1号链,互补链为8. 甲生物的核酸组成为:嘌呤占46%,嘧啶占54%,根据碱基止

2号链。A=A乙生物的核酸组成为:嘌呤占34%,嘧啶占66%,1+A2;T=T1+T2;G=G1+G2;C=C1+C2。互补配对原则,A 那么下列选项中符合甲、乙这两种生物的是( D )

1=T2;A 2=T1;G 1=C禁2;G 2=C1,则在DNA 双链中:A=T;G=C。

A. 蓝藻,变形虫 B.T2噬菌体,HIV C. 硝化细菌,(A+G)/(T+C)=1

(A+C)/(T+G)=1

;绵羊 D.肺炎双球菌,烟草花叶病毒

(T+C)/(A+G)=1

,;

(T+G)/(A+C)=1

解析:细胞中既有DNA 又有RNA,DNA 的含量远(A+G)/(A+G+T+C)=50%;(A+C)/(A+G+T+C)=50%;远多于RNA ,所以细胞中的嘌呤与嘧啶的比例相近;(T+C)/(A+G+T+C)=50%;(T+G)/(A+G+T+C)=50%。可噬菌体只有DNA ,所以嘌呤与嘧啶的比例一定相等;见,有在DNA 双链中,任意两个不互补碱基之和相等,烟草花叶病毒只含有RNA ,所以嘌呤和嘧啶的比例并为碱基总数的50%。

可能相差很大。

因为A 9. 某生物核酸的碱基组成中,嘌呤碱基占55%,嘧1=T2;A 2=T1;G 1=C2;G 2=C1,所以啶碱基占45%,则此生物一定不是( A )

所(A1+T1)/(G1+C1)=(A2+T2)/(G2+C2)=(A+T)/(G+C)

(AA. 噬菌体 B.大肠杆菌 C.青霉 D.烟草花叶病1+T1)/(A1+T1+G1+C1)=(A2+T2)/(A2+T2+G2+C2)=(A+T)/(A+T+G+C)。②可见,双链DNA 分子中,任何一条毒

链中互补碱基之和占该链碱基总数的百分比等于

互补碱基之和占整个DNA 分子碱基总数的百分比。

六.A 的含义变化 因为A 1=T2;A 2=T1;G 1=C2;G 2=C1,所以1.A 代表腺嘌呤

(A1+C1)/(T1+G1)=(T2+G2)/(A2+C2) ,

(A1+G1)/(T1+C1)=(T2+C2)/(A2+G2) 。

参看“第6节 基因的表达 六.DNA 的复制、转当A 表示一种碱基时,A 代表腺嘌呤。 录、翻译的联系和比较 1. 细胞内遗传物质表达” 2.A 代表腺苷或脱氧腺苷

此处应用了数学的等比例性质。

任何建议和批评联系QQ:1251390

P

~P P

腺嘌呤(A)

和核膜的破裂) ,从而释放出DNA 。 ⑵. 植物细胞

植物细胞较难破碎。例如,提取洋葱DNA 时,在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐,进行充

ATP 中的A 代表腺苷。

3.A 代表腺嘌呤核糖核苷酸或腺嘌呤脱氧核糖核苷酸

DNA

RNA

外传

分的搅拌和研磨,过滤后收集研磨液。洗涤剂是一些离子去污剂,能溶解细胞膜,有利于DNA 的释放;食盐的主要成分是NaCl ,有利于DNA 的溶解。 4. 去除滤液中的杂质

方案一. 利用DNA 在不同浓度的NaCl 溶液中溶解度的不同,通过控制NaCl 溶液的浓度去除杂质。具七.[DNA的粗提取与鉴定] 体做法是:在滤液中加入1. 实验原理

⑴.DNA 在NaCl 溶液中的溶解性

DNA 和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl 溶和NaCl ,使NaCl 溶液浓度为2mol/L,过滤除去不溶的杂质,再调节NaCl 溶液浓度为0.14mol/L,析出DNA ,过滤去除溶液中的杂质,再用液中溶解度不同。

印2mol/L的NaCl 溶液溶解DNA 。用高盐浓度的溶液溶解DNA ,能除去在高盐中不能溶解的杂质;用低盐浓度使DNA 析出,能除去溶解在低0.14mol/LNaCl 浓度

复盐溶液中的杂质。因此,通过反复溶解与析出DNA ,就能够除去与DNA 溶解度不同的多种杂质。 方案二. 直接在滤液中加入嫩肉粉,反应10-15min 。嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能够分解蛋白质,从而使提⑵.DNA 在酒精中的溶解性

取的DNA 与蛋白质分开。

DNA 不溶于酒精,但是细胞中的某些蛋白质止

则方案三. 将滤液放在60-75℃的恒温水浴箱中保温可以溶于酒精。利用这一原理,可以将DNA 与蛋白10-15min ,DNA 和蛋白质对高温的耐受性不同,从质进一步分离。

而使蛋白质变性,与DNA 分离。注意严格控制温度⑶.DNA 遇二苯胺(需沸水浴) 会禁染成蓝色。 范围。

2. 实验材料的选取

5.DNA 的析出和鉴定 ⑴. 材料:鱼卵、,猪肝、菜花、香蕉、鸡血、猕猴⑴.DNA 的析出

桃、洋葱、豌豆、菠菜、在液体培养基中培养的大DNA 的析出用的是与滤液体积相等的冷却的酒肠杆菌。(从中选取2~3种实验材料)

精(体积分数为95%) ,静置2-3min ,溶液中会出⑵. 有原则:凡是含有DNA 的生物材料都可以考虑,现白色丝状物,这就是粗提取DNA 。用玻璃棒沿一但选用DNA 含量相对较高的生物组织,实验成功的个方向搅拌,卷起丝状物,并用滤纸吸取上面的水。 可能性更大。

⑵.DNA 的鉴定

鉴定DNA 时,在试管中先加2mol/L 的NaCl 溶所3. 破碎细胞,获取含DNA 的滤液。 ⑴. 动物细胞

液5mL 于两支试管中,其中一支加入DNA 丝状物,动物细胞较容易破碎。例如,杀鸡取血,鸡血

各加入二苯胺4mL 试剂。混合均匀后,将试管置于沸水中加热5min ,待试管冷却后,比较两支试管中权

注入柠檬酸钠溶液中,防止鸡血凝固。柠檬酸钠能与血浆中的Ca 2+

发生反应,生成柠檬酸钙络合物,溶液颜色的变化,观察溶解有DNA 的溶液是否有蓝血浆中游离的Ca 2+

大大减少,血液就不会凝固。接色。

着,离心血液,丢弃上清液,取试管底部的鸡血细胞液。在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水。蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体,水分可以大量进入血细胞内,使血细胞胀裂,再加上玻璃棒搅拌的机械作用,就加速了鸡血细胞的破裂(细胞膜

任何建议和批评联系QQ:1251390

本节知识框架:

一、回顾:DNA 的基本单位—脱氧核糖核苷酸 二、DNA 双螺旋结构的发现史 三、DNA 双螺旋结构模型 四、DNA 分子的稳定性和多样性 五、DNA 分子中碱基数目的计算 六、A 的含义变化 七、[DNA的粗提取与鉴定]

一. 回顾:DNA 的基本单位—脱氧核糖核苷酸

功。DNA 的双螺旋结构模型的确立,标志着分子生物学时代的到来。

1962年,沃森、克里克、威尔金斯获得了诺贝尔生理学或医学奖。而富兰克林于1958年已经因

外传

癌症去世。

奥地利物理学家,量子力学创始人之一薛定谔(Erwin Schrödinger) 在1943年写了一本小册子《生命是什么》。书中预言一个生物学研究的新纪元即将开始,并指出生物问题最终要靠物理学和化脱氧核糖核酸(DNA)的基本单位是脱氧核糖核学去说明,而且很可能从生物学研究中发现新的物苷酸①

理学定律。在薛定谔的影响下大批的物理学家包括克里克、威尔金斯、伽莫夫等开始研究生命现象,一是因为当时物理学的可和研究领域基本已经非常研究透彻,二是因为物理学家自从日本遭受原子弹磷酸基团

轰炸后引起了对自身价值的思考。 脱氧核糖

印三.DNA 双螺旋结构模型

二.DNA 双螺旋结构的发现史

5’端

O 元素

3’端

20世纪中叶,科学家发现染色体主要是由蛋白

复质和DNA 组成的。

1928年格里菲思的肺炎双球菌实验。止

A T 1944年艾弗里用纯化方法研究化的实验。

1952年赫尔希和蔡斯的禁肺炎双球菌的转T 2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,最终确认DNA 是T 2噬菌体遗传物质。

1951年,生物物理,学家威尔金斯和女物理学家

3’端

富兰克林用X 射线衍射技术对DNA 结构进行研究,O 元素

5’端

发现DNA 是一种螺旋结构。

1.DNA 分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构。

科学家认为X 衍射照片中的上下左右对称性显

腺嘧啶有1952年卡伽夫(E.Chargaff)定量分析DNA

分子的碱基组成,发现腺嘌呤(A) 的量总是等于胸

(T) 的量,鸟嘌呤(G) 的量总是等于胞嘧啶示DNA 是螺旋结构,根据DNA 分子的直径和含水量所(C) 的量。这就是卡伽夫法则。

充分肯定是双螺旋。研究发现每10对碱基恰好旋1953年美国科学家沃森(J.D.Watson ,原来研

转一周。

究遗传学) 和英国科学家克里克(F.H.C.Crick ,原

脱氧核苷酸链的方向性可以从脱氧核糖的氧

来研究物理学,有意思的是他的宝马车车牌是ATCG)

元素的朝向来判断。一条长链的氧元素朝上,另一提出DNA 分子的双螺旋结构模型。当时化学家鲍林条长链的氧元素朝下。脱氧核苷酸链的一端称为

已经使用X 射线衍射结果和用卡纸板搭建物理模型5′端,另一端称为3′端。

的方法于1951年成功建立了蛋白质的a-螺旋模型。反向平行两条链不意味着DNA 是中心对称。DNA 沃森和克里克借鉴这个方法终于取得了更大的成

片段的回文序列才是中心对称。②

参看“第2章 生物体的物质基础 第2节 组成②

参看“第15章 现代生物技术 第2节 基因工程 生物体的化合物 第7小节 核酸的种类和功能 第2小节 基因工程的三个工具 一. 限制性核酸内五. 核酸的分类”

切酶 DNA 片段的回文序列”

任何建议和批评联系QQ:1251390

2. 脱氧核糖和磷酸基团以3',5' —磷酸二酯键交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基在内侧。

从化学基团的亲水性分析,磷酸基团和脱氧核

糖是亲水的,而碱基是疏水的。DNA 的空间结构很像旋转式楼梯,两边的扶手相当于脱氧核糖和磷酸基团,中间的踏板是碱基对。

脱氧核酸链中的绝大多数磷酸基团与前后两个脱氧核糖相连,绝大多数脱氧核糖与前后两个磷酸基团相连。

1:胞嘧啶(C);2:腺嘌呤(A);3:鸟嘌呤(G);

4:胸腺嘧啶(T);5:脱氧核糖;6:磷酸基团;7:3. 两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基胸腺嘧啶脱氧核苷酸;8:碱基对,且遵循碱基互补配对原则。

DNA 的直径是恒定(2nm),考查碱基的结构,发现嘌呤具有2个环,嘧啶具有1个环,所以碱基在和对;9:氢键;10:一条脱氧核苷酸链的片段。

注意:4、5、11组成的并不是一个脱氧核苷酸,

4、5、6才组成一配对的时候一定是一个嘌呤一个嘧啶,再结合卡伽夫的发现最终确定:两条链上的嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对,形成碱基对,且A 只和T 配对、G 只印个脱氧核苷酸。同时,几乎所有的脱氧核糖都与两个磷酸基团相连,几乎所有的磷酸基团都与两个脱氧核糖相连。很多题目中脱氧核常没有表示出来。 和C 配对,这种碱基之间的一一对应的关系就叫做[知识扩展]

碱基互补配对原则。

人体细胞细胞核中的DNA 共有6×109

个碱基

碱基对通过氢键把DNA 的两条侧链链接起来,复糖的5′的C 经对,每个碱基对为0.34nm ,所以如果把一个人体细

就像拉链的链齿把拉链的两条边连接起来一样。A

胞核中的DNA 连起来,其长度达可达2米。成年人和T 之间有两个氢键,G 和C 之间有三个氢有2×1014

个细胞,把所有细胞的核DNA 连起来,则一个DNA 分子中含有G 和C 越多则越稳定止

键。所以。

可以将是4×1011

km, 而地球到月亮的距离为3.8×禁105

km, 地球到太阳的距离为1.5×108

km ,太阳系直T

A

径1.2×1010

km 。 [知识扩展]

单链DNA 存在两种情况:⑴. 双链DNA 在复制

和转录时暂时解螺旋。⑵.M13、f1和fd ,是一类丝状大肠杆菌的噬菌体,它们都含有长度为6.4kb 、C

,G

有彼此具有很高同源性的单链环状DNA 分子。

细胞核中的DNA 是线性的,线粒体、叶绿体、

拟核、质粒中的DNA 是环形的。病毒的DNA 既有线性又有环状的。

下图是DNA 分子结构模式图,用文字填出1-10

四.DNA 分子的稳定性和多样性 的名称

资料1:肺炎双球菌转化实验中.S 型菌经过65℃的温度处理,导致蛋白质变性,失去活性,从而失去了感染性。但这种处理后的S 型菌却能转化R 型菌。因为在65℃温度下,核酸只是氢键断开,双螺旋解体,当温度逐渐降低时,在碱基互补的作用下,①

参看“第2章 生物体的物质基础 第2节 组成生物体的化合物 第8小节 有机物的总结和比较 分离的单链会重新聚合,双螺旋结构得以恢复,核三. 蛋白质、多糖、核酸的脱水缩合 3. 核酸的脱水酸复性,即生物学活性依在。可见,和蛋白质分子

缩合”

任何建议和批评联系QQ:1251390

相比,DNA 分子在结构上具有稳定性。

资料2:在航空事故中,要对死亡遗体进行身份确定。通过DNA 中脱氧核苷酸序列的测定,遇难者身份很快就被确定。依据是DNA 分子在结构上具有多样性和特异性。 1. 稳定性

DNA 分子的双螺旋结构中磷酸基团和脱氧核糖交替连接的方式不变,碱基配对方式不变。 2. 多样性

碱基对的排列顺序和数量的千变万化,构成了

1. 某双链DNA 分子中,G 占23%,求A 占多少?27% 2. 在DNA 的一条单链中,(A+G)/(T+C)=0.4,上述比例在其互补链和整个DNA 分子中分别是多少?

外传

(2.5,1)

3. 某双链DNA 分子中,A 与T 之和占整个DNA 碱基总数的54%,其中一条链上G 占该链碱基总数的22%。求另一条链上G 占其所在链碱基总数的百分含量。(24%)

4. 已知一个含150个磷酸的双链DNA 分子中有腺嘌DNA 分子的多样性。虽然DNA 只有4种碱基,但是呤25个,请问此DNA 分子中蕴含着千变万化的遗传信息。如同计算机程序的代码是二进制的,只有0或1,却能组成无限数量的软件程序。与蛋白质多样性的不同之处在于,DNA 和有多少个胞嘧啶?(50个)

5. 分析一个DNA 分子时,发现30%的脱氧核苷酸含有A ,由此可几乎都是双螺旋结构。 3. 特异性

碱基对的特定排列顺序,又构成了每一个DNA 印知,该分子中一条链上G 含量的最大值可占此链碱基总数的多少?(40%)

6. 含有200个碱基的某DNA 片段中具有260个氢键,分子的特异性。DNA 分子中的碱基对排列顺序就代表了遗传信息。①

复请问此段DNA 含有多少个G?(60个)

7. 双链DNA 分子的碱基组成中,在A ≠C 的情况下,下列哪组分式会随生物的种类不同而不同?( B )

A.C/G

B.(A+T)/(C+G)

C.(A+C)/(G+T)

五.DNA 分子中碱基数目的计算

D.(A+G)/(T+C)

设DNA 中一条链为1号链,互补链为8. 甲生物的核酸组成为:嘌呤占46%,嘧啶占54%,根据碱基止

2号链。A=A乙生物的核酸组成为:嘌呤占34%,嘧啶占66%,1+A2;T=T1+T2;G=G1+G2;C=C1+C2。互补配对原则,A 那么下列选项中符合甲、乙这两种生物的是( D )

1=T2;A 2=T1;G 1=C禁2;G 2=C1,则在DNA 双链中:A=T;G=C。

A. 蓝藻,变形虫 B.T2噬菌体,HIV C. 硝化细菌,(A+G)/(T+C)=1

(A+C)/(T+G)=1

;绵羊 D.肺炎双球菌,烟草花叶病毒

(T+C)/(A+G)=1

,;

(T+G)/(A+C)=1

解析:细胞中既有DNA 又有RNA,DNA 的含量远(A+G)/(A+G+T+C)=50%;(A+C)/(A+G+T+C)=50%;远多于RNA ,所以细胞中的嘌呤与嘧啶的比例相近;(T+C)/(A+G+T+C)=50%;(T+G)/(A+G+T+C)=50%。可噬菌体只有DNA ,所以嘌呤与嘧啶的比例一定相等;见,有在DNA 双链中,任意两个不互补碱基之和相等,烟草花叶病毒只含有RNA ,所以嘌呤和嘧啶的比例并为碱基总数的50%。

可能相差很大。

因为A 9. 某生物核酸的碱基组成中,嘌呤碱基占55%,嘧1=T2;A 2=T1;G 1=C2;G 2=C1,所以啶碱基占45%,则此生物一定不是( A )

所(A1+T1)/(G1+C1)=(A2+T2)/(G2+C2)=(A+T)/(G+C)

(AA. 噬菌体 B.大肠杆菌 C.青霉 D.烟草花叶病1+T1)/(A1+T1+G1+C1)=(A2+T2)/(A2+T2+G2+C2)=(A+T)/(A+T+G+C)。②可见,双链DNA 分子中,任何一条毒

链中互补碱基之和占该链碱基总数的百分比等于

互补碱基之和占整个DNA 分子碱基总数的百分比。

六.A 的含义变化 因为A 1=T2;A 2=T1;G 1=C2;G 2=C1,所以1.A 代表腺嘌呤

(A1+C1)/(T1+G1)=(T2+G2)/(A2+C2) ,

(A1+G1)/(T1+C1)=(T2+C2)/(A2+G2) 。

参看“第6节 基因的表达 六.DNA 的复制、转当A 表示一种碱基时,A 代表腺嘌呤。 录、翻译的联系和比较 1. 细胞内遗传物质表达” 2.A 代表腺苷或脱氧腺苷

此处应用了数学的等比例性质。

任何建议和批评联系QQ:1251390

P

~P P

腺嘌呤(A)

和核膜的破裂) ,从而释放出DNA 。 ⑵. 植物细胞

植物细胞较难破碎。例如,提取洋葱DNA 时,在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐,进行充

ATP 中的A 代表腺苷。

3.A 代表腺嘌呤核糖核苷酸或腺嘌呤脱氧核糖核苷酸

DNA

RNA

外传

分的搅拌和研磨,过滤后收集研磨液。洗涤剂是一些离子去污剂,能溶解细胞膜,有利于DNA 的释放;食盐的主要成分是NaCl ,有利于DNA 的溶解。 4. 去除滤液中的杂质

方案一. 利用DNA 在不同浓度的NaCl 溶液中溶解度的不同,通过控制NaCl 溶液的浓度去除杂质。具七.[DNA的粗提取与鉴定] 体做法是:在滤液中加入1. 实验原理

⑴.DNA 在NaCl 溶液中的溶解性

DNA 和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl 溶和NaCl ,使NaCl 溶液浓度为2mol/L,过滤除去不溶的杂质,再调节NaCl 溶液浓度为0.14mol/L,析出DNA ,过滤去除溶液中的杂质,再用液中溶解度不同。

印2mol/L的NaCl 溶液溶解DNA 。用高盐浓度的溶液溶解DNA ,能除去在高盐中不能溶解的杂质;用低盐浓度使DNA 析出,能除去溶解在低0.14mol/LNaCl 浓度

复盐溶液中的杂质。因此,通过反复溶解与析出DNA ,就能够除去与DNA 溶解度不同的多种杂质。 方案二. 直接在滤液中加入嫩肉粉,反应10-15min 。嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能够分解蛋白质,从而使提⑵.DNA 在酒精中的溶解性

取的DNA 与蛋白质分开。

DNA 不溶于酒精,但是细胞中的某些蛋白质止

则方案三. 将滤液放在60-75℃的恒温水浴箱中保温可以溶于酒精。利用这一原理,可以将DNA 与蛋白10-15min ,DNA 和蛋白质对高温的耐受性不同,从质进一步分离。

而使蛋白质变性,与DNA 分离。注意严格控制温度⑶.DNA 遇二苯胺(需沸水浴) 会禁染成蓝色。 范围。

2. 实验材料的选取

5.DNA 的析出和鉴定 ⑴. 材料:鱼卵、,猪肝、菜花、香蕉、鸡血、猕猴⑴.DNA 的析出

桃、洋葱、豌豆、菠菜、在液体培养基中培养的大DNA 的析出用的是与滤液体积相等的冷却的酒肠杆菌。(从中选取2~3种实验材料)

精(体积分数为95%) ,静置2-3min ,溶液中会出⑵. 有原则:凡是含有DNA 的生物材料都可以考虑,现白色丝状物,这就是粗提取DNA 。用玻璃棒沿一但选用DNA 含量相对较高的生物组织,实验成功的个方向搅拌,卷起丝状物,并用滤纸吸取上面的水。 可能性更大。

⑵.DNA 的鉴定

鉴定DNA 时,在试管中先加2mol/L 的NaCl 溶所3. 破碎细胞,获取含DNA 的滤液。 ⑴. 动物细胞

液5mL 于两支试管中,其中一支加入DNA 丝状物,动物细胞较容易破碎。例如,杀鸡取血,鸡血

各加入二苯胺4mL 试剂。混合均匀后,将试管置于沸水中加热5min ,待试管冷却后,比较两支试管中权

注入柠檬酸钠溶液中,防止鸡血凝固。柠檬酸钠能与血浆中的Ca 2+

发生反应,生成柠檬酸钙络合物,溶液颜色的变化,观察溶解有DNA 的溶液是否有蓝血浆中游离的Ca 2+

大大减少,血液就不会凝固。接色。

着,离心血液,丢弃上清液,取试管底部的鸡血细胞液。在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水。蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体,水分可以大量进入血细胞内,使血细胞胀裂,再加上玻璃棒搅拌的机械作用,就加速了鸡血细胞的破裂(细胞膜

任何建议和批评联系QQ:1251390


相关内容

  • 第3章基因的本质第2节DNA分子的结构
  • 第 2 节 DNA 分子的结构 学习目标定位:1.描述DNA双螺旋结构模型的构建过程:2.概率DNA分子结构的主要特点:3.制作DNA双螺旋结构模型 探究主题 DNA双螺旋结构模型的构建 [自主学习] 1. 构建者: 2. 构建过程 [合作探究] 1 .结合教材 P47 - P48 的资料,分析并思 ...

  • 2008.3.20一中教研材料
  • 2008.3.20一中教研材料 作者:刘老师推荐 来源:哈一中 发表时间:2008-3-22 15:55:37 访问次数:2296 人教版必修2三.四章集体备课材料 一.教材内容 (一)在知识结构上的划分 1.课标和考纲要求 课标的内容标准 考纲的内容要求 能力要求 遗传的分子基础 总结人类对遗传物 ...

  • 现代分子生物学总结
  • 第一章.基因的结构和功能实体及基因组 1.基因定义 基因(遗传因子)是遗传的物质基础,是DNA(脱氧核糖核酸)分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列的总称,携带有遗传信息的DNA序列,是具有遗传效应的DNA分子片段,是控制性状的基本遗传单位,通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息,从而控制生物个 ...

  • 上海高中生物合格考第六单元遗传信息的传递和表达复习卷一和参考答案
  • 上海高中生物合格考 第六单元 遗传信息的传递和表达复习卷一 一.选择题(每题2分,共80分) 1. 以下是4钟核苷酸的示意图,其中在DNA 结构下不可能具有的是 ( ) A . B . C . D . 2. 组成DNA 分子的脱氧核苷酸种类有 ( ) A .20种 B .8种 C .5种 D .4种 ...

  • 核酸的组成和分类
  • 核酸的组成和分类 核酸的基本结构单位是核苷酸,核苷酸由核苷和磷酸组成,核苷由碱基和戊糖组成. DNA中戊糖为D-2-脱氧核糖(D-2-deoxyribose),碱基为腺嘌呤.鸟嘌呤.胞嘧啶和胸腺嘧啶:RNA中戊糖为D-核糖(D-ribose),碱基为腺嘌呤.鸟嘌呤.胞嘧啶和尿嘧啶. 碱基和戊糖的化学 ...

  • 全面比较DNA与RNA结构和功能的区别
  • 比较DNA与RNA的结构功能的区别 DNA和RNA的结构组成不同,DNA的组成是:脱氧核糖核苷酸,它又是由脱氧核糖和核苷酸组成的,而RNA是由核糖核苷酸组成的,核糖核苷酸是由核糖和核苷酸组成的.DNA存在于细胞核和线粒体内,携带遗传信息:RNA存在于细胞质和细胞核中,参与细胞内遗传信息的表达.核苷酸 ...

  • 基因工程考试题库(便携版)
  • 名词解释 同裂酶(同切点酶) 酸靶序列,这类酶称为同裂酶. 同尾酶:与同裂酶对应的一类限制性内切酶, 靶序列也各不相同, 但切割后都能产生相同的黏性末端, 酶. 测序酶:是经修饰过的T7噬菌体DNA 从外切核酸酶结构域中除去28个氨基酸,这样使得T7DNA 全失去了3~-5~外切酶活性,只有5~-3 ...

  • 理性的光辉--从物质运动到和谐社会(2)
  • 世界统一于物质,意识是物质的产物.但是从物质运动中怎样产生出意识运动呢?意识的本身同相关的物质又会发生怎样的相互作用呢?在意识的物质运动过程中,真.善.美又是怎样成为人类意识运动的最根本参照呢?本文将从生命生存的物质性.生物性.信息性和社会性这四个方面加以阐述. 人类个体机体由物质构造,当今自然科学 ...

  • DNA分子结构和特点-教学设计
  • DNA 的分子结构和特点(1课时) 一. 教学理念 本节内容的知识较为基础,又是分析讲解结构及特点,因此运用数学中常用的"点.线.面.体"的方法来逐步进入,层层递进地引导学生认识DNA 的分子结构和特点.通过小组合作探究的方式,使学生能在此过程中体验科学探究的过程,最后在小组间的 ...