1、第6课时 DNA贮存遗传信息(),第2章 遗传信息传递的结构基础,目标导读 1.通过实验，学会DNA的粗提取与鉴定的方法。 2.结合教材图文，概述DNA分子双螺旋结构的主要特点。 3.阐明RNA的分子结构，比较DNA分子和RNA分子结构的异同。 重难点击 1.DNA的粗提取与鉴定。 2.DNA分子的双螺旋结构特点。,一 DNA的粗提取与鉴定,三 RNA分子的结构,二 DNA分子的结构,内容索引,达标检测,一 DNA的粗提取与鉴定,要想探明DNA的功能、了解DNA的结构特性，必须首先把DNA分子从细胞中分离出来。阅读教材P23P24，完善下面的DNA粗提取与鉴定的实验过程并思考： 1.材料用具
2、香蕉或菜花；氯化钠或食盐，餐具洗涤液或洗衣粉(皂)液；95%的乙醇或普通白酒(酒精浓度为60%)， ， 试剂；天平，研钵，量筒，纱布，烧杯，试管，玻璃棒，酒精灯，石棉网，试管夹。,生理盐水,二苯胺,2.实验原理 (1)洗涤液中含有_，它们可使细胞膜破裂，_变性，使蛋白质与_分离开来。 (2)DNA能溶于_中，但不溶于 ，加入酒精可以使_从溶液中析出。 (3)DNA二苯胺 蓝色(DNA鉴定),十二烷基硫酸钠和碱,蛋白质,DNA,氯化钠溶液,DNA,酒精,3.实验步骤 (1)研碎细胞(细胞释放DNA)：将30 g香蕉切碎，放入研钵中，加入2 g 氯化钠研磨直至成 。 (2)蛋白质与DNA分离：向研
3、钵中加入10 mL蒸馏水或凉开水搅拌，然后加入10 mL ，轻轻搅拌。 (3)过滤、析出DNA：将混合液用两层纱布过滤，向滤液中加入预冷的10 mL 溶液，静置，即可产生絮状的DNA。 (4)获取DNA：取两支试管，分别加入5 mL ，将DNA挑至其中一支试管中，轻轻搅拌使其溶解。,半流体状,洗涤剂,乙醇,生理盐水,(5)鉴定DNA：向两支试管中各加入4 mL的二苯胺，混匀后，放入 中加热5 min。 (6)观察现象：待试管冷却后观察并比较两支试管中溶液颜色的变化。 4.实验结果 加入DNA的试管 ，未加入DNA的试管 。,沸水,变蓝色,不变蓝色,5.思考 (1)实验中为什么要把实验材料充分切
4、碎？洗涤液的作用是什么？,答案 充分切碎是为了使研磨充分。洗涤液中含有十二烷基硫酸钠和碱，它们可使细胞膜破裂，蛋白质变性，使蛋白质与DNA分离开。,答案,(2)实验中为什么总是强调要轻轻搅拌，轻轻混匀？,答案 以免破坏DNA分子。,(3)乙醇或白酒的作用是什么？,答案 加入乙醇或白酒可使DNA从溶液中析出。,1.两次使用NaCl的原因 (1)书中步骤1加入2 g NaCl的目的是使研磨充分，破坏细胞结构，有利于DNA释放。 (2)书中步骤4中加入5 mL的生理盐水，是因为DNA易溶于NaCl溶液中。 2.获取较纯净DNA的关键步骤 (1)研磨要充分，获取较多DNA。 (2)加入洗涤液，使DNA
5、和蛋白质分开。 (3)沉淀DNA时必须使用冷酒精。 (4)正确搅拌：沿一个方向轻轻搅拌，以便获取较完整的DNA分子。,1.下列关于DNA的粗提取与鉴定的实验叙述中，不正确的是 A.乙醇的作用是析出DNA，因为DNA不溶于酒精 B.加入二苯胺后要沸水加热 C.洗涤液中含有十二烷基硫酸钠和碱，它们可使细胞膜破裂 D.对DNA进行鉴定时，无需设置两支试管,答案,解析,解析 对DNA进行鉴定时，需要设置两支试管，形成对照。,二 DNA分子的结构,_；_；_；_ _；_；_；_；_。 (2)从图中可以看出，和A配对的一定是_，和G配对的一定是_，碱基对之间靠_连接。其中AT之间是_个氢键，GC之间是_个
6、氢键。因此DNA分子中_含量越高，DNA分子稳定性越高。,如图为DNA分子的双螺旋结构模型，试完成相关内容。 1.DNA分子的结构 (1)写出图中各部分的名称：,胸腺嘧啶(T),脱氧核糖,嘧啶脱氧核糖核苷酸,胸腺,碱基对,磷酸,鸟嘌呤(G),腺嘌呤(A),胞嘧啶(C),T,C,氢键,3,2,GC,2.双螺旋结构特点 (1)DNA分子是由 多核苷酸链构成的，这两条多核苷酸链按 方式向右盘旋成双螺旋结构。 (2)DNA分子中的 交替连接，排列在外侧，构成基本骨架； 排列在内侧。 (3)两条链上的碱基通过 连接成碱基对。碱基配对的规律是： 与T通过二个氢键配对， 与C通过三个氢键配对。碱基之间的这种
7、一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。,两条,反向平行,脱氧核糖和磷酸,碱基对,氢键,G,A,DNA分子的结构 (1)基本组成元素：C、H、O、N、P五种元素。 (2)基本组成单位：四种脱氧核糖核苷酸。 三者之间的连接方式如图所示：,(3)DNA单链：多核苷酸链。 每条链中，脱氧核糖核苷酸分子之间连接如图所示。 即一个脱氧核糖核苷酸分子中脱氧核糖上的3号碳原子与另一个脱氧核糖核苷酸中的磷酸通过形成新的化学键(磷酸二酯键)相连。,(4)DNA双链：两条多核苷酸长链以氢键相连。 两条单链之间的连接如图所示：,碱基之间的配对方式有两种，如图所示，A一定与T配对，G一定与C配对。 配对的碱基之间以氢键
8、相连，A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键。 配对的两个脱氧核糖核苷酸方向相反，尤其要注意脱氧核糖的位置。,(5)DNA双螺旋结构 两条链反向平行。 外侧为脱氧核糖与磷酸交替排列。 内部为碱基互补配对。,2.如图为DNA分子的平面结构，虚线表示碱基间的氢键。请据图回答下列问题： (1)从主链上看，两条单链_平行；从碱基关系看，两条单链上的_。 (2)_和_相间排列，构成了DNA分子的基本骨架。,答案,反向,脱氧核糖,碱基互补配对,磷酸,(3)图中有_种碱基，_种碱基对。 (4)含有200个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个。请回答： 该DNA片段中共有腺嘌呤_个，C和G构成
9、的碱基对共_对。 在DNA分子稳定性的比较中，_碱基对的比例越高，DNA分子稳定性越高。,答案,4,40,4,60,G与C,解析,问题导析,问题导析 (1)DNA分子两条链按 平行方式盘旋成双螺旋结构，在外侧 和 交替连接，构成基本骨架。 (2)DNA分子中含有200个碱基，也就是100个碱基对，如果碱基对之间全为两个氢键，则氢键个数应为 个，实际氢键个数为260个，多出 个，应为GC碱基对的个数。,反向,脱氧核糖,磷酸,60,200,返回上页,答案,解析 (1)从主链上看，两条单链是反向平行的；从碱基关系看，两条单链遵循碱基互补配对原则。 (2)脱氧核糖与磷酸交替连接排列在外侧，构成DNA分
10、子的基本骨架。 (3)图中涉及到4种碱基，4种碱基之间的配对方式有两种，但碱基对的种类有4种，即AT、TA、GC、CG。 (4)假设该DNA片段只有A、T两种碱基，则200个碱基，100个碱基对，含有200个氢键，而实际上有260个氢键，即GC或CG碱基对共60个，所以该DNA中腺嘌呤数为：(200260)/240(个)。C和G共60对，由于G与C之间有三个氢键，A与T之间有两个氢键，因此，G与C构成的碱基对的比例越高，DNA分子稳定性就越高。,返回上页,三 RNA分子的结构,根据上述对DNA分子结构的学习，阅读教材，试分析RNA分子的结构特点。 RNA也是由许多 聚合而成的多聚体，也是长链大
11、分子，但与DNA有明显的不同之处。 1.RNA通常是 ，有些区域也会形成 结构。,核苷酸,双链,单链,2.基本单位：核糖核苷酸 图中构成核苷酸的是 ，而不是脱氧核糖；RNA含有的 种碱基是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和 ， 与腺嘌呤通过氢键配对。 3.有的RNA还具有酶的 功能，能够对RNA自身的特定序列进行自我剪接，被称为 。,4,核糖,尿嘧啶(U),尿嘧啶,催化,核酶,1.单链RNA的结构与双螺旋结构的DNA相比，RNA的结构相对不稳定，所以烟草花叶病毒等以RNA为遗传物质的病毒更容易发生变异。 2.研究DNA往往标记胸腺嘧啶(T)，而研究RNA往往标记尿嘧啶(U)。 3.因为
12、DNA中的碱基是以配对后的碱基对出现的，且总是嘧啶与嘌呤配对，所以嘧啶数总是与嘌呤数相等。而RNA是单链的，碱基不以碱基对的形式出现，所以嘌呤数往往与嘧啶数不相等。,据表分析可知： (1)丙是_，它代表大多数生物种类DNA分子的结构。 (2)从_生物提取的核酸为RNA。 (3)_为单链的DNA。,3.已知多数生物的DNA是双链结构，也有个别生物的DNA是单链的。有人从三种生物中提取核酸，经分析它们的碱基比例如表：,答案,解析,双链DNA,乙,甲,解析 丙中含碱基T，且AT，CG，因此是双链DNA； 乙中有U，因此为RNA； 甲含碱基T，但A与T、C与G不互补存在，因此为单链DNA。,酒精,Na
13、Cl溶液,蓝色,蓝色,碱基互补配对,反向平行,单链,学习小结,达标检测,1.鉴定DNA所用的试剂、条件及所产生的颜色依次是 A.斐林试剂、沸水浴加热、蓝色 B.二苯胺、沸水浴加热、砖红色 C.斐林试剂、不加热、砖红色 D.二苯胺、沸水浴加热、蓝色,2,3,4,1,答案,解析,解析 二苯胺是鉴定DNA的试剂，在鉴定时需进行沸水浴加热，发生的颜色反应为蓝色。,2.组成DNA结构的基本成分是 核糖 脱氧核糖 磷酸 腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶 胸腺嘧啶 尿嘧啶 A. B. C. D.,答案,解析,2,3,1,解析 组成DNA的基本结构单位是脱氧核糖核苷酸，每个脱氧核糖核苷酸是由一分子脱氧核糖、一分子磷酸和
14、一分子含氮碱基组成的。组成DNA的含氮碱基有A、T、G、C四种。,4,3.下列能正确表示DNA片段示意图的是,答案,解析,2,3,1,4,解析 DNA中存在T，不存在U，可排除A选项； DNA分子的两条链是反向平行的，而不是B选项中同向的(依据两条链中脱氧核糖分析)； A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键，可排除C选项。,2,3,4,1,2,3,1,4.DNA鉴定实验中，进行了如下操作：,4,2,3,1,答案,(1)根据右图，完成表格空白处的实验内容。,DNA在沸水浴的情况下遇二苯胺会被染成蓝色,溶液逐渐变蓝色,溶液不变蓝色,4,解析,2,3,1,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5 min，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。,4,2,3,1,答案,(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。,耐受性,加快颜色反应速度,溶液颜色基本不变,加入试管中的DNA(丝状物)的多少,对照,4,
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