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第2课时DNA的提取和DNA分子的结构[随堂检测]1．某同学用洋葱进行DNA粗提取和鉴定实验，下列操作错误的是()A．加入洗涤剂后用力进行快速、充分的研磨B．用蛋白酶纯化过滤后的研磨液中的DNAC．加入酒精后用玻璃棒轻缓搅拌D．加二苯胺试剂摇匀后沸水浴加热解析：选A。加入洗涤剂后研磨动作要轻缓、柔和，否则会产生许多泡沫，不利于后续步骤的操作，A项错误；蛋白酶能够分解蛋白质，因此能起到纯化DNA的目的，B项正确；加入酒精后用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓，以免加剧DNA分子的断裂，导致DNA分子不能形成絮状沉淀，C项正确；对DNA进行鉴定时，加入二苯胺试剂摇匀后沸水浴加热，溶液将变为蓝色，D项正确。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”，相邻的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连接，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．如图为DNA测序仪显示的某真核生物DNA片段一条链的碱基排列顺序图片。其中图1的碱基排列顺序已经解读，其顺序是：GGTTATGCGT，那么图2显示的碱基排列顺序应该是()A．GCTTGCGTATB．GATGCGTTCGC．TAGTCTGGCTD．GCTGAGTTAG解析：选B。图1为DNA测序仪显示的某真核生物DNA片段一条链的碱基排列顺序图片。图1的碱基排列顺序已经解读，其顺序是：GGTTATGCGT，所以图中碱基序列应从下向上读，且由左至右的顺序依次是ACGT，所以图2中碱基序列为：GATGCGTTCG，A、C、D错误，B正确。4．下图为某同学在学习DNA分子的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段(其中○代表磷酸)，下列为几位同学对此图的评价，其中正确的是()A．甲说：该图没有什么物质和结构上的错误B．乙说：该图有一处错误，就是U应改为TC．丙说：该图有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖D．丁说：如果说他画的是RNA双链则该图就是正确的解析：选C。图中有三处错误，错误一：组成DNA分子的五碳糖应该是脱氧核糖，所以图中的核糖应改为脱氧核糖。错误二：碱基应为A、T、G、C四种，图中的U应改为T。错误三：单链中脱氧核苷酸之间的连接形式不应该是磷酸与磷酸之间，而是在磷酸与脱氧核糖之间。5．如果有人给你一种单链DNA的样品，你不相信，于是你对样品做了核苷酸组成分析，以下能证明你的样品一定是单链DNA的数据是()A．38%A，12%C，12%G，38%UB．22%A，32%C，17%G，29%UC．22%A，32%C，17%G，29%TD．38%A，12%C，12%G，38%T解析：选C。双链DNA分子中互补配对的碱基数量一定相等，如果配对碱基数量不相等则一定是单链DNA分子，且DNA分子中不含有碱基U。6．如图是DNA片段的结构图，请据图回答问题：(1)图甲表示DNA片段的________结构，图乙表示DNA片段的________结构。(2)填出图中部分结构的名称：[2]________________、[5]________________。(3)从图中可以看出DNA分子的两条链是由________和____________交替连接形成的。(4)连接碱基对的化学键是________，碱基配对的方式如下：________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，从图乙可以看出组成DNA分子的两条链相互缠绕成规则的________结构。解析：(1)图甲表示DNA分子的平面结构，图乙表示DNA分子的立体(空间)结构。(2)图中2表示一条脱氧核苷酸单链片段，而5表示腺嘌呤脱氧核苷酸。(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，且有一定规律：A与T配对，G与C配对。(5)根据图甲可以判断：组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链是反向平行的；从图乙可以看出组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链相互缠绕成规则的双螺旋结构。答案：(1)平面立体(或空间)(2)一条脱氧核苷酸单链片段腺嘌呤脱氧核苷酸(3)脱氧核糖磷酸(4)氢键A(腺嘌呤)T(胸腺嘧啶)G(鸟嘌呤)C(胞嘧啶)(5)相反平行双螺旋[课时作业]一、选择题1．脱氧核苷酸的正确组成图示应为图中的()解析：选D。碱基应该连接在脱氧核糖的第1号碳原子上，磷酸连接在脱氧核糖的第5号碳原子上，只有D项连接正确。2．DNA的基本单位种类是由下列哪项决定的()A．磷酸B．脱氧核糖C．碱基D．元素解析：选C。DNA的组成单位是脱氧核苷酸，4种不同的碱基，A、T、G、C决定了有4种不同的脱氧核苷酸。3．DNA指纹技术是法医物证学上进行个人认定的主要方法，DNA“指纹”是指DNA的()A．双螺旋结构B．磷酸和脱氧核糖的排列顺序C．碱基互补配对原则D．脱氧核苷酸的排列顺序答案：D4．由1对氢键连接的脱氧核苷酸，已查明它的结构中有1个腺嘌呤，则它的其他组成成分应是()A．3个磷酸、3个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶B．2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胞嘧啶C．2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶D．2个磷酸、2个脱氧核糖和1个尿嘧啶解析：选C。根据碱基互补配对原则，A＝T、C＝G，则这一对氢键连接的脱氧核苷酸可表示为，可见它的其他组成应是2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶。5．在利用猕猴桃进行“DNA粗提取与鉴定”实验中，相关操作正确的是()A．直接向剪碎的猕猴桃果肉组织中加入蒸馏水并搅拌，以释放核DNAB．向猕猴桃果肉研磨液中加入适量的蒸馏水，以降低DNA酶活性C．将猕猴桃果肉研磨液迅速加热到100℃，再冷却后过滤，可以获得DNA粗提物D．向溶有粗提物的NaCl溶液中加入冷却的体积分数为95%的酒精，可以获得较纯净的DNA解析：选D。从植物细胞中提取DNA，研磨时需加入洗涤剂和食盐；蒸馏水不影响DNA酶的活性；利用DNA和蛋白质耐热性的不同，一般温度控制在70～80℃。二、非选择题6．根据DNA分子结构模式图回答下列问题：(1)写出①～⑥的名称：①____________；②____________；③__________；④__________；⑤________；⑥________。(2)分析这种结构的主要特点：①构成DNA分子的两条链按________________盘旋成双螺旋结构。②DNA分子的基本骨架由________________________________________________________________________而成。③DNA分子两条链上的碱基通过________连接成碱基对，并且遵循________________原则。(3)DNA分子中的碱基有________种，碱基间配对方式有________种。解析：(1)根据脱氧核苷酸的结构及碱基互补配对原则可依次推断出①～⑥的名称。(2)根据DNA的立体结构可知，构成DNA分子的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，其外侧是由脱氧核糖和磷酸交替连接形成的基本骨架；内侧是通过氢键连接而成的碱基对，碱基对的形成严格遵循碱基互补配对原则。(3)DNA分子中的碱基共有4种，碱基间配对方式共有2种，即A—T、G—C。答案：(1)胸腺嘧啶胞嘧啶腺嘌呤鸟嘌呤脱氧核糖磷酸(2)反向平行脱氧核糖与磷酸交替连接氢键碱基互补配对(3)427．已知多数生物的DNA分子是双链的，但也有个别生物的DNA分子是单链的。有人从两种生物中提取出DNA分子，分析它们的碱基比例如下，请据表分析下列问题：生物ATCG甲25331921乙31311919(1)从生物________的碱基比例来看，它的DNA分子的结构应为____________链，是极少数病毒具有的。(2)从生物________的碱基比例来看，它代表着大多数生物种类DNA分子的结构，其碱基构成特点为________________。解析：双链DNA分子的两条链之间由氢键相连，碱基之间的连接遵循碱基互补配对原则，即A等于T，G等于C，若A≠T，G≠C，则说明该DNA分子不是双链，而是单链。答案：(1)甲单(2)乙A＝T，G＝C8．实验中对DNA进行鉴定时，做如下操作：试管序号AB1加2mol/L的NaCl溶液5mL加2mol/L的NaCl溶液5mL2不加加入提取的DNA丝状物并搅拌3加4mL二苯胺，混匀加4mL二苯胺，混匀4沸水浴5min沸水浴5min实验现象实验结论(1)根据下图，完成表格空白处的实验内容。(2)对于B试管，完成1、2、3的操作后溶液颜色如何？________________________________________________________________________。(3)在沸水浴中加热的目的是________________________________________________________________________，同时说明DNA对高温有较强的________。(4)A试管在实验中的作用是________。(5)B试管中溶液颜色的变化程度主要与________________________________________________________________________有关。解析：A、B两试管形成对照，B试管中含DNA丝状物，A试管中不含，起对照作用，其他条件均完全相同。本实验强调反应条件是沸水浴加热5min，这样可加快颜色反应的速度，观察对比两试管的颜色时要等到冷却以后。答案：(1)溶液不变蓝色溶液逐渐变蓝色DNA在沸水浴的情况下遇二苯胺会被染成蓝色(2)溶液颜色基本不变(3)加快颜色反应速度耐受性(4)对照(5)加入试管中的DNA(丝状物)的多少