内容正文:
第19讲 DNA的结构和复制、基因的本质
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1.沃森和克里克以威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱的有关数据为基础,推算出DNA呈螺旋结构。(必修2 P49)(√)
2.沃森和克里克提出腺嘌呤的量等于胸腺嘧啶的量,鸟嘌呤的量等于胞嘧啶的量。(必修2 P49)(×)
3.在DNA双螺旋结构中,DNA中的核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架。(必修2 P50)(×)
4.DNA的一条单链具有两个末端,一端有一个游离的磷酸基团,称作5′端,另一端有一个羟基(—OH),称作3′端。(必修2 P50)(√)
5.沃森和克里克提出了遗传物质自我复制的假说。(必修2 P53)(√)
6.1958年,科学家以大肠杆菌为实验材料,运用同位素标记技术,证实了DNA的确是以半保留的方式复制的。(必修2 P53~55)(√)
7.DNA复制开始时,在细胞提供的能量的驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。(必修2 P55)(√)
8.DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链。(必修2 P55)(√)
9.DNA独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板,通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。(必修2 P56)(√)
10.DNA通过复制,将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,从而保持了遗传信息的连续性。(必修2 P56)(√)
11.一个DNA分子上有许多个基因,每一个基因都是特定的DNA片段,有着特定的遗传效应。(必修2 P58)(√)
12.遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。(必修2 P59)(√)
(2021·广东选择性考试)DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中,为该模型构建提供主要依据的是( )
①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验
②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱 ③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等 ④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
答案 B
解析 赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验,证明了DNA是遗传物质,与构建DNA双螺旋结构模型无关,①错误;沃森和克里克根据富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱,推算出DNA分子呈螺旋结构,②正确;查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等,沃森和克里克据此推出碱基的配对方式,③正确;沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制,是在构建DNA双螺旋结构模型之后提出的,④错误。
一 DNA的结构及特点
1.DNA双螺旋模型构建者:沃森和克里克。
2.DNA双螺旋结构的形成
3.DNA的双螺旋结构
(1)DNA由两条脱氧核苷酸链组成,这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。
(2)外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接,构成基本骨架。
(3)内侧:两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。碱基互补配对遵循以下原则:A===T(两个氢键)、G≡C(三个氢键)。
4.DNA分子结构特点
类型
决定因素
多样性
具n个碱基对的DNA具有4n种碱基的排列顺序
特异性
每种DNA分子都有其特定的碱基的排列顺序
稳定性
磷酸与脱氧核糖交替连接形成的基本骨架不变,碱基之间互补配对形成氢键方式不变等
涉及到的基本骨架或基本支架有哪些?
提示 (1)有机大分子基本骨架:碳链。
(2)细胞骨架:蛋白质纤维。
(3)细胞膜基本支架:磷脂双分子层。
(4)DNA双螺旋结构基本骨架:脱氧核糖和磷酸交替连接。
二 DNA的复制
1.DNA复制的推测和半保留复制的实验证据
(1)推测:沃森和克里克提出假说:DNA复制方式为半保留复制。
(2)DNA半保留复制的实验证据
①实验方法:假说—演绎法。
②实验技术:同位素标记技术和离心技术。
③实验原理:15N和14N是N元素的两种稳定同位素,这两种同位素的相对原子质量不同,含15N的DNA比含14N的DNA密度大,因此,利用离心技术可以在试管中分离开含有不同N元素的DNA。
④实验假设:DNA以半保留的方式复制。
⑤实验过程
a.用含15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌,让大肠杆菌繁殖若干代,这时,大肠杆菌的DNA几乎都是15N标记的。
b.将大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的普通培养液中。
c.在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA。
d.将提取的DNA进行离心,记录离心后试管中DNA的位置。
⑥实验预期
⑦实验结果
亲代取出,提取DNA→离心→全部重带。
繁殖一代后取出,提取DNA→离心→全部中带。
繁殖两代后取出,提取DNA→离心→1/2轻带、1/2中带。
⑧实验结论:DNA的复制是以半保留方式进行的。
能否通过对第一代DNA解旋获