实验十六 制作DNA双螺旋结构模型-《高中生物通关》图说生物实验

|第二部分 新课标的重要实验 实验十六 制作DNA双螺旋结构模型 二名师知识释疑 C.制作双链DNA时，两条链之间的碱基 A与T配对，G与C配对 1.目的要求 D.各组DNA模型的碱基序列往往不同， 通过制作DNA双螺旋结构模型，加深对 反映了DNA分子的多样性 DNA结构特点的认识和理解。 解析：制作脱氧核苷酸链时，相邻脱氧核 2.材料用具 苷酸之间以磷酸和脱氧核糖相连。 曲别针、泡沫塑料，纸片、扭扭棒、牙签、橡 答案：B 皮泥、铁丝等常用物品，都可用作模型制作的 例2用卡片构建DNA平面结构模型， 材料。 所提供的卡片类型和数量如表所示，以下说法 正确的是 3.模型设计 上用卡下着干州所示形正边形和形，分别代表酸 碱基 具积和氧韩 卡片类型 脱氧 磷酸 核糖 2在代表粗氧核糖的每个无边形上如图1所示标建出1”一C,”一C侧 A G C 厂5'一C的位置 停1个材形。1个边彩和：个矩彩校闭：两举的相对位觉贴在一年 A保上，芹用帽笔将制思相边思的行一C连楼赵案。将业彩行正边 卡片数量 10 10 2 3 2 的'一C连操配案，这用就利生k了1个配氧植作酸核型 金重复第步。在A4展上如图3所，料建多个程氧档香酸偏整。井在 经直方网上等排网成再增 A.最多可构建4种脱氧核苷酸，5个脱氧 构健 面未笔将A4纸上的上下制解的规氧核作酸的词酸二衡健标识出未，如 围所示，定构同条酸氧核作险长桥短型，注章下一个酸氧格店脸的商 核苷酸对 霞基销在酸在上个夏氧植作酸的限氧精使的一C上 B.构成的双链DNA片段最多有10个 1异构设的周革酸氧植音履长荀核智暗虚残处用下 生特两革制氧性非管长链核型拉围居标反向华行的方式重新者在一置 氢键 A4纸上 生在每一个知形上用水笔标在出A。T,G减C注意背条随之刘的 C.DNA中每个脱氧核糖只与1分子磷酸 构模 第碱基应速阳城琴互补配对原期 相连 手居水笔在A一T碱萃对之到酒出料革成找。GC藏基对之州漏出三 D.最多可构建4种具有不同碱基序列的 构建DNA双异图：所示的A4低所叠卷成状。背个边 上下度糖开不是对养，并用透明带定 DNA片段 解析：双链DNA分子中，碱基之间的配对 遵循碱基互补配对原则，即A一T、C一G,且互 相配对的两种碱基数目彼此相等，结合表中数 据可知，这些卡片最多可形成2个A一T碱基 对，2个C一G碱基对，即共形成4个脱氧核苷 酸对，A错误；DNA中绝大多数脱氧核糖与2 分子磷酸相连，只有末端的脱氧核糖与1分子 2 图3 图4 磷酸相连，C错误；这些卡片可形成2个A一T DNA双螺旋结构模型自作过程 碱基对，2个C一G碱基对，且碱基对种类和数 二名师典例精析 目确定，因此可构建的DNA种类数少于4 例1某班级分组制作DNA双螺旋结构 种，D错误。 模型时，采用了如下流程：制作脱氧核苷酸→ 答案：B 制作脱氧核苷酸链→制作双链DNA→螺旋 二典题诊断 化。下列叙述不正确的是 () 1.在DNA分子模型的构建实验中，若仅有订 书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构 A.制作脱氧核苷酸时，将磷酸和脱氧核糖 建一个含10对碱基(A有6个)的DNA双 连在脱氧核糖的特定位置 链片段，那么使用的订书钉个数为() B.制作脱氧核苷酸链时，相邻脱氧核苷酸 A.58 B.78 的磷酸基团直接相连 C.82 D.88 37 生物实验 2.在DNA双螺旋结构模型构建实验中，如果用 5.某研究小组用如图所示的6种卡片、脱氧核 一种长度的塑料片代表A和G,用另一长度的 糖和磷酸之间的连接物、脱氧核糖和碱基之 塑料片代表C和T,用订书钉代表氢键，由此构 间的连接物、代表氢键的连接物若干，成功 建而成的DNA双螺旋结构模型 构建了一个完整的DNA分子模型，模型中 A.粗细相同，A与T之间3个钉，C与G之 有4个T和6个G。下列有关说法正确的 间2个钉 是 ( ) B.粗细相同，A与T之间2个钉，C与G之 ®AD了GOc 间3个钉 A.代表氢键的连接物有24个 C.粗细不同，A与T之间3个钉，C与G之 B.代表胞嘧啶的卡片有4个 间2个钉 C.脱氧核糖和磷酸之间的连接物有38个 D.粗细不同，A与T之间2个钉，C与G之 D.理论上能构建出41o种不同的DNA分子 间3个钉 模型 3.在制作DNA双螺旋结构模型时，会发现制 6.如图所示为制作DNA双螺旋结构模型时的 成的DNA分子的平面结构像一架“梯子”， 那么组成这架“梯子”的“扶手”、“扶手”间的 两个脱氧核苷酸的模型，圆代表磷酸。下列 叙述正确的是 “阶梯”、连接“阶梯”的键依次是 ( ①磷酸和脱氧核糖 ②氢键 ③碱基对 ④肽键 A.①②③ B.①③② a口 C.③①② D.①③④ A,长方形可能代表A、T、C、U四种含氮 4.某同学要制作一个DNA片段模型，现准备 碱基 了15个碱基A塑料片、8个碱基T塑料片、 B.两个圆可用别针（代表磷酸二酯键）连接， 40个脱氧核糖塑料片和40个磷酸塑料片， 以形成DNA的侧链 已有碱基数不再增加，为了充分利用现有材 C.别针（代表磷酸二酯键）应连接在一个核 料，还需准备碱基C塑料片 ( 苷酸的五边形和另一个核苷酸的圆上 A.8个 B.24个 D,如果两个脱氧核苷酸分别位于链的两侧， C.16个 D.12个 两个模型方向相同 实验十七 低温诱导植物细胞染色体数目的变化 二名师知识释疑 2.实验原理 低温抑制纺锤体的形成。以致影响染色 (1)植物正常有丝分裂的后期，着丝粒分 体破拉向两极，细胞不能分裂成两个子 细胞，于是染色体数目改变 裂，子染色体在纺锤丝的作用下分别移向两 培 一部接超的来数 定根 极，到两个子细胞中去。 诱导 低疆4元培养36 了将1m长的不定根一冰 (2)在低温条件下，纺锤体的形成会受到 植物 诱导 固定细 了上述根尖→卡诺氏液浸泡0.5-1h, 抑制，染色体不能被拉向两极，细胞也不能分 胞形态 用体积分数为95%的酒精冲洗2次 裂成两个子细胞，于是植物细胞染色体数目发 斟作 解离→漂洗→染色一制片 变化 装片用 观养 生变化。 比较 一先低倍镜→再高倍镜 3.实验材料及试剂 视野中既有正常的二倍休细胞 象 也有染色体数目发生改变的细胞 (1)实验材料的选择：蒜或洋葱 1.实验目的 (2)试剂及作用 (1)学习低温诱导植物细胞染色体数目变 试剂 使用方法 作用 化的方法。 (2)理解低温诱导植物细胞染色体数目变 将根尖放入卡诺氏液中 固定细胞 卡诺氏液 化的作用机制。 浸泡0.5~1h 形态 38生物实验 实验十五 建立减数分裂中染色 实验十七 低温诱导植物细胞染色 体变化的模型 体数目的变化 典题诊断 典题诊断 1,解析：减数分裂过程中，为演示减数分裂【后期非同源柒 1.解析：低温诱导染色体加倍实验的原理是：低温处理植物 色体的自由组合，至少需要用橡皮泥先制作2条黄色和2 分生组织细胞，能够抑制舫锤休的形成，导致染色体不分 条红色的染色单体：再用同样的方法制作2条黄色和2条 离，从而产生染色体数目加倍的细胞：卡诺氏液能圆定 红色的染色单体，但比上一次制作的长度短一些，C错误。 舱的形态，而盐酸和酒精混合液可以使洋慈根尖解离：甲 答案：C 2,解析：减数分裂I中期，同源染色体成对地排列在赤道板 紫溶液可以使染色体着色：洋葱根尖装片中的细袍大部 两侧，C错误。 分处于有丝分裂间期，固此在显登镜下能观察到染色体 答案：C 数目发生政变的只是少数细胞 3.解析：由图甲可知，形成该细胞的过程中，同源染色体的 答案：C 非姐妹染色单体之间发生互换，依据染色体组成情况可 2.解析：实验中使用酒精的目的是冲洗掉卡诺氏液，有利于 判断，图甲和图乙中③可能来自同一个次级精母细胞：图 制作装片。 甲和图乙中①来自同一个精原细胞，故图乙中①③与甲 答案：D 来自同一个精原如舱。 3.解析：在低温诱乎洋葱染色体数日变化的实验中，先用低 答案：C 温处理具有分裂能力的翻胞，产生染色体数日变化，然后 4,解析：①②建构的是减数分裂Ⅱ后期的襪型图，由于减数 用卡诺氏液固定翻胞，解离过程中细袍已死亡，观察时只 分裂【后期非同源染色体自由组合，故产生的次级性母 能看到染色体数目不同的朝胞，而观察不到一个动态 细胞（或极体）中2条非同源染色体可能是1条来自父方、 过程。 1条来自母方，如图①，也可能是两条都来自父方或珍方， 答案：C 如图②：③建构的是减数分梨I后期的模型图，④不特合 4,解析：本实验与观察根尖细胞有丝分梨的实验有类似之 同源染色体分高的情况 处，即都需要制作临时装片且方法相同。从通千中可以 答案：D 看出，本实脸属于探究性实验，实脸假设可以是A项中的 实验十六 制作DNA双螺旋 叙述，也可以是低温处理不能诱导细胞中柒色体数目加 倍，A正确。本实验的因变量是细胞内染色体的数目，染 结构模型 色体的数目变化属于染色体变异，染色体变异是可以在 典题诊断 显微镜下观察到的，B正确。本实验中制作临时装片的步 1.解析：需要使用订书钉连接的部位有碱基与碱基的连接 羲是：解离→漂洗·染色·制片，C正确。由于在解离过 处、脱氧核糖与磷酸的连接处以及配氧核糖与碱基的连 程中已经將钿胞杀死，所以用显縱镜观察时看不到一个 提处，连接碱基与碱基需要的订书钉数目为6×2十4×3 细胞完整的染色体数目加倍的过程，只能看到染色体的 ■24，连接腿氧核糖与碎酸需要的订书钉数目为20×2 数目，D错误 2一38，连接肌氧核糖与碱基需要的订书钉数目是20，故 答案：D 总共需要的订书钉数目是82 5.解析：秋水仙素诱发朝胞染色体数目加停，其原理是染色 答案：C 2.解析：在DNA分子中，A一定与T配对，C一定与G配 体变异，作用时期是有处分裂前期，根尖细胞并非都进行 对，用一种长度的塑料片代表A和G,用另一种长度的塑 有丝分裂，A错误：根据曲线图可知，染色体加倍率与秋 料片代表C和T,则DNA的粗细相同。A与T之间有两 水仙素浓度和处理时间长短有关，B正确：秋水常求度 个氢就，G和C之间有三个氢能，依题意，A与T之间以 为0.03%时，2天和4天加倍率相同，C错误：本实验既可 及C与G之间分别钉2个钉，3个钉。 研究不同浓度的秋水仙素对结果的影响，也可研究同种 答案：B 浓度处理不同天数对实验结果的影响，D错误。 3.B 答案：B 4,解析：DNA分子的基本组成单位是税氧核苷酸，1分子脱 6.解析：(1)探究实验中，假设是由探究的问题决定的，该实 氧核苷酸由1分子碎酸、】分于脱氧核械和1分子含氨碱 验探究的问题是低温是否也能诱导细胞内染色体加停 基组成，所以40个税氧核糖和40个磷酸的望料片能形成 由此得出该探究实验的假设。根据低温能够影响酶的活 20个税氧核苷酸对，脚20个碱基对。在双链DNA分子 性（或纺锤体的形成），推断低温状态下细跑不能正常进 中，城基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即A=T、G 行有丝分裂，所以提出“低温能诱导细胞内染色体加倍” =C,所以15个硫基A塑料片、8个碱基T塑料片能形成 的假设。(2)设计表格时要注意题千中的要求是测量低 8个A一T碱基对，且已有碱基数量不再增加。因此，为 湿效应的时间，分别设置温度梯度和时间梯度两个实脸 了充分利用现有材林，还需准备12个硫基C望料片，以 变量。考虑到一般植物细胞周期的时间单位为山，因此表 影成12个C—G碱基对。故选D 格内培养时间应以山为单位。(3)通过观察组胞内染色 答案：D 体的数目并和不经过低温处理的正常根尖细胞内染色体 5.解析：模型中有4个A一T碱基对，6个C一G碱基对，则 数目进行比较，从而得出实验结论。制作装片的步骤是： 氨键的连接物有4×2十6×3=26（个），A错误：模型中有 解离→漂洗·染色·制片。由于在解离时已经杀死根 6个C一G碱基对，因此代表胞密啶的卡片有6个，B错 尖胞，所以不会再观察到染色体加倍的动态变化 误：模型中有4个A一T碱基对，6个C一G成基对，即共 有10个碱基对，因此脱氧核糖和磷酸之间的连接物有10 (4)解离液是用质量分数为15%的盐酸和体积分数为 ×2十9×2=38（个），C正确：由于A一T碱基对和C一G 95%的酒精1：1混合而成的，解离液可让如袍相互分 碱基对的数目已经确定，因此理论上能构建出的DNA分 离，并使细胞的原生质凝国不发生变化，固定朝胞的分裂 子模型的种类数少于4种，D错误， 相，以尽可能保持原来的结构供观察。(5)由于大部分细 答案：C 范没有发生染色体加倍，其染色体数目仍为2N=16条， 6.解析：磷酸二酯健是一个脱氧核苷酸的脱氧核糖与另一 部分细胞进行正常的有能分裂，并处于后期，其染色体数 个脱氧核苷酸的磷酸脱去1分子水形成的，不是两个脱 目加倍，为4N=32条，还有个别加倍后的细胞，进行有丝 氧核苷酸的两个磷酸基团形成，别针（代表磷酸二酯键） 分裂，并处于后期，其细胞内染色体数目为8N=64条 应连接在一个核苷酸的五边形和芳一个核苷酸的圆上，G 答案：(1)用一定时间的低温处理水培的洋葱根尖，能够 正确。 诱导细胞内染色体加倍低温能够影响酶的活性（或纷 答案：C 锤体的形成)，使细胞不能正常进行有丝分裂 106