2018-2019年高中生物 第三章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第二節(jié) DNA的分子結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)教學(xué)案 浙科版必修2.doc

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第二節(jié)DNA的分子結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) 1.DNA是由四種不同的(A、G、C、T)脫氧核苷酸聚合而成的高分子化合物。 2．DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)：①脫氧核糖與磷酸相間排列 在外側(cè)，形成兩條脫氧核苷酸鏈(反向平行)，構(gòu)成DNA 的基本骨架；②兩條脫氧核苷酸鏈之間是堿基對(duì)，排列 在內(nèi)側(cè)。 3．DNA分子中堿基之間一一對(duì)應(yīng)，A一定與T配對(duì)，A 和T的分子數(shù)相等；G一定與C配對(duì)，G和C的分子數(shù)相 等；但A＋T的量不一定等于G＋C的量。依據(jù)卡伽夫法 則可以確定是雙鏈DNA還是單鏈DNA。 4．不同生物的DNA堿基對(duì)的數(shù)目可能相同，但堿基對(duì)的 排列順序肯定不同。 5．基因是有遺傳效應(yīng)的核酸片段，基因中核苷酸的排列 順序代表了遺傳信息。 考試內(nèi)容 必考 加試 DNA 的分子 結(jié)構(gòu)和 特點(diǎn) (1)核酸分子的組成 (2)DNA分子的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) (3)活動(dòng)：制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型 a b b a b b DNA分子的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) 1．DNA分子的化學(xué)組成 (1)基本組成元素：C、H、O、N、P。 (2)基本單位： 2．DNA分子的結(jié)構(gòu) (1)主要特點(diǎn)： ①兩條脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈反向平行盤(pán)旋而成。 ②脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)。 ③兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接，例如： 遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 (2)空間結(jié)構(gòu)：規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。 3．DNA分子的特性 特性 內(nèi)容 相對(duì)穩(wěn) 定性 (1)DNA分子中磷酸和脫氧核糖交替連接的方式不變； (2)兩條鏈間堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式不變 多樣性 (1)不同的DNA分子中脫氧核苷酸數(shù)目不同，排列順序多種多樣； (2)若某DNA分子中有n個(gè)堿基對(duì)，則排列順序有4n種 特異性 每種DNA分子都有特定的堿基排列順序，代表特定的遺傳信息 [巧學(xué)妙記](méi)　DNA結(jié)構(gòu)的“五、四、三、二、一” 1．DNA分子主要存在于細(xì)胞的什么部位？ 提示：DNA分子主要存在于細(xì)胞核中的染色體上，在線粒體和葉綠體中有少量分布。 2．兩個(gè)長(zhǎng)度相同的雙鏈DNA分子，其結(jié)構(gòu)差異主要體現(xiàn)在哪里？ 提示：主要體現(xiàn)在堿基對(duì)的排列順序不同。 1．DNA分子的結(jié)構(gòu) (1)基本單位——脫氧核苷酸，如圖1所示： 其中，○表示磷酸基團(tuán)； 表示脫氧核糖，數(shù)字表示碳原子編號(hào)；表示含氮堿基，構(gòu)成DNA分子的含氮堿基共有4種，即A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、G(鳥(niǎo)嘌呤)、C(胞嘧啶)。 (2)一條脫氧核苷酸單鏈中，相鄰脫氧核苷酸之間的連接如圖2所示： 一分子脫氧核苷酸中脫氧核糖上的3號(hào)碳原子與另一分子脫氧核苷酸中的磷酸通過(guò)形成新的化學(xué)鍵(磷酸二酯鍵)相連接。 (3)兩條單鏈之間形成的堿基對(duì)表示如下： (4)DNA分子形成規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)： [特別提醒] (1)在脫氧核苷酸分子中，特別要注意三個(gè)小分子之間的連接，其中脫氧核糖的1號(hào)碳原子與含氮堿基相連，5號(hào)碳原子與磷酸分子相連。 (2)DNA分子的每條脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈中，兩個(gè)脫氧核苷酸分子間的連接是：一個(gè)脫氧核苷酸分子的脫氧核糖上3號(hào)碳原子上的羥基與另一個(gè)脫氧核苷酸的磷酸通過(guò)形成磷酸二酯鍵相連接。 (3)一個(gè)DNA分子中，只有一個(gè)脫氧核糖只連接著一個(gè)磷酸，其他的脫氧核糖都連接著兩個(gè)磷酸；只有一個(gè)磷酸只連接著一個(gè)脫氧核糖，其他的磷酸都連接著兩個(gè)脫氧核糖。 2．DNA分子的特性 (1)穩(wěn)定性： ①DNA分子由兩條脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤(pán)旋成粗細(xì)均勻、螺距相等的規(guī)則雙螺旋結(jié)構(gòu)。 ②DNA分子中脫氧核糖和磷酸交替連接的方式穩(wěn)定，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架。 ③DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的中間為堿基對(duì)，堿基之間形成氫鍵，從而維持雙螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。 ④DNA分子之間對(duì)應(yīng)堿基嚴(yán)格按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則進(jìn)行配對(duì)，且每個(gè)特定的DNA分子中堿基對(duì)的數(shù)量和排列順序穩(wěn)定不變。 (2)多樣性： DNA分子中堿基對(duì)的排列順序多種多樣。設(shè)某DNA分子有n個(gè)堿基對(duì)，DNA分子上的一個(gè)堿基對(duì)可能是A－T或T－A或G－C或C－G，即每一個(gè)堿基對(duì)有4種類型的可能性，故n個(gè)堿基對(duì)的排列順序種類數(shù)為4n，這樣便構(gòu)成了DNA分子的多樣性，也決定了遺傳信息的多樣性。 (3)特異性：每種DNA分子都有區(qū)別于其他DNA分子的特定的堿基排列順序。 DNA分子的多樣性與特異性，從分子水平上說(shuō)明了生物界的多樣性和生物個(gè)體之間存在差異的原因。 3．卡伽夫法則及其應(yīng)用 (1)卡伽夫法則： 在DNA分子中，A和T的分子數(shù)相等，G和C的分子數(shù)相等，但A＋T的量不一定等于G＋C的量。 (2)堿基計(jì)算的一般規(guī)律： ①規(guī)律一：一個(gè)雙鏈DNA分子中，A＝T、C＝G、A＋G＝T＋C、A＋C＝G＋T，即 a．嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)，各占全部堿基數(shù)的50%； b．不互補(bǔ)配對(duì)的兩種堿基之和占全部堿基數(shù)的50%； c．雙鏈中，不配對(duì)的兩種堿基之和的比值為1。 ②規(guī)律二：一個(gè)雙鏈DNA分子中，一條鏈中的兩個(gè)不互補(bǔ)配對(duì)堿基之和的比值是另一條互補(bǔ)鏈中這一比值的倒數(shù)。 設(shè)雙鏈DNA分子一條鏈上＝m，因?yàn)椋剑絤，所以互補(bǔ)鏈上＝。 ③規(guī)律三：一個(gè)雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)配對(duì)的堿基之和在兩條單鏈中所占比例等于在整個(gè)DNA分子中所占比例。 設(shè)雙鏈DNA分子中的一條鏈上總堿基數(shù)為100個(gè)，A1＋T1＝n%，因?yàn)锳1＝T2、A2＝T1，則：A1＋T1＝A2＋T2＝n%。所以A＋T＝A1＋A2＋T1＋T2＝＝n%。 ④規(guī)律四：一個(gè)雙鏈DNA分子中，某堿基占?jí)A基總量的百分?jǐn)?shù)等于兩條鏈中的該堿基所占百分?jǐn)?shù)的平均值。 設(shè)雙鏈DNA分子中含有堿基總數(shù)為200個(gè)，其中一條鏈上的腺嘌呤A所占的百分?jǐn)?shù)為A1%，另一條鏈上的腺嘌呤A所占的百分?jǐn)?shù)為A2%，則在整個(gè)DNA分子中腺嘌呤A所占的比例為＝。 [特別提醒] (1)運(yùn)用卡伽夫法則解決堿基比例問(wèn)題時(shí)，應(yīng)注意題中所給的和所求的堿基比例是占DNA分子的比例還是占其中一條鏈的比例。 (2)運(yùn)用卡伽夫法則解決堿基比例問(wèn)題時(shí)，應(yīng)熟練掌握：在雙鏈DNA分子中，不配對(duì)的兩種堿基之和占總數(shù)的一半。 以圖示為載體，考查DNA分子的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) 　　[例1]　下面為DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖，對(duì)該圖的敘述正確的是(　　) a．②和③相間排列，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架 b．④的名稱是胞嘧啶脫氧核苷酸 c．⑨是氫鍵，其形成遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 d．DNA分子中特定的脫氧核苷酸序列代表了遺傳信息 e．③占的比例越大，DNA分子越不穩(wěn)定 f．⑤⑥⑦⑧依次代表A、G、C、T A．bcdf　　　　　　　 B．cdf C．a(chǎn)bcf D．bce [思路點(diǎn)撥] [精講精析]　DNA分子是反向平行的雙螺旋結(jié)構(gòu)，①磷酸與②脫氧核糖交替排列在外側(cè)，構(gòu)成了DNA的基本骨架；④中的③②及②下方的磷酸基團(tuán)組成胞嘧啶脫氧核苷酸，①磷酸屬于上一胸腺嘧啶脫氧核苷酸的磷酸基團(tuán)，不屬于④；內(nèi)部?jī)蓷l脫氧核苷酸鏈間堿基互補(bǔ)配對(duì)，配對(duì)堿基之間通過(guò)氫鍵相連； DNA分子中特定的脫氧核苷酸序列代表了遺傳信息。G與C之間形成3條氫鍵，G與C含量越多，DNA分子越穩(wěn)定；根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，⑤⑥⑦⑧依次代表A、G、C、T。 [答案]　B DNA分子是由反向平行的脫氧核苷酸鏈組成，每條鏈中磷酸與脫氧核糖交替排列構(gòu)成DNA的基本骨架，脫氧核糖的1號(hào)碳原子與含氮堿基相連，5號(hào)碳原子與磷酸分子相連。 1．“三看法”判斷DNA分子結(jié)構(gòu)的正誤 一看外側(cè)鏈成鍵位置是否正確，正確的成鍵位置在一分子脫氧核苷酸的5號(hào)碳原子上的磷酸基與相鄰核苷酸的3號(hào)碳原子之間； 二看外側(cè)鏈?zhǔn)欠穹聪蚱叫校蝗磧?nèi)側(cè)鏈堿基之間配對(duì)是否遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。 2．解讀DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖信息 (1)每個(gè)DNA片段中，游離的磷酸基團(tuán)有2個(gè)。 (2)○、 、□之間的數(shù)量關(guān)系是1∶1∶1?！鸷椭g的化學(xué)鍵為磷酸二酯鍵。 (3)堿基對(duì)之間的化學(xué)鍵為氫鍵，A－T對(duì)之間形成2個(gè)氫鍵，G－C對(duì)之間形成3個(gè)氫鍵。氫鍵可用解旋酶斷裂，也可加熱斷裂。若堿基對(duì)為n，則氫鍵數(shù)為2n～3n之間，若已知A有m個(gè)，則氫鍵數(shù)為3n－m。 (4)每個(gè)脫氧核苷酸中，脫氧核糖中1號(hào)碳與堿基相連接，5號(hào)碳與磷酸相連接，3號(hào)碳與下一個(gè)脫氧核苷酸的磷酸相連接，如右圖。 3．區(qū)分核酸種類的方法 (1)若含U，則該核酸一定為RNA。因?yàn)橹挥蠷NA分子含有尿嘧啶。 (2)若含T，A≠T或嘌呤≠嘧啶，則一般為單鏈DNA。因?yàn)殡p鏈DNA分子中A＝T，G＝C，嘌呤(A＋G)＝嘧啶(T＋C)。 (3)若嘌呤≠嘧啶，肯定不是雙鏈DNA(可能為單鏈DNA，也可能為RNA)。但若是細(xì)胞中所有的核酸的嘌呤數(shù)≠嘧啶數(shù)，則可能既有雙鏈DNA又有RNA。 1．(2015浙江10月學(xué)考)如圖表示某同學(xué)制作的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的一個(gè)片段。其中存在的錯(cuò)誤有(　　) A．3處 B．5處 C．7處 D．8處 解析：選C　該DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型中存在7處錯(cuò)誤：①4個(gè)核糖應(yīng)改為4個(gè)脫氧核糖(4處錯(cuò)誤)；②不存在尿嘧啶；③腺嘌呤和胸腺嘧啶間有2個(gè)氫鍵；④胞嘧啶和鳥(niǎo)嘌呤之間有3個(gè)氫鍵。 DNA分子結(jié)構(gòu)中相關(guān)堿基數(shù)量計(jì)算 　　[例2]　在一個(gè)DNA分子的一條鏈上，腺嘌呤比鳥(niǎo)嘌呤多40%，兩者之和占DNA分子上堿基總數(shù)的24%，則這個(gè)DNA分子的另一條鏈上，胸腺嘧啶占該鏈上堿基數(shù)目的(　　) A．44% B．24% C．14% D．28% [思路點(diǎn)撥] [精講精析]　 畫(huà)出DNA分子簡(jiǎn)圖(如右圖所示)。依題意，列出等量關(guān)系： (A1－G1)/G1100%＝40%→A1＝1.4G1，?、? 而在整個(gè)DNA分子中： (A1＋G1)/200100%＝24%→A1＋G1＝48，　② 聯(lián)系①②得：A1＝28。 整個(gè)DNA分子中A1＝T2，則T2＝28。 [答案]　D 解答此類問(wèn)題分三步 第一步：弄清題干所給的堿基比例是占整個(gè)DNA分子的比例，還是占一條鏈的堿基比例。 第二步：直觀地畫(huà)一個(gè)DNA分子簡(jiǎn)圖，繪出兩條鏈及堿基符號(hào)，并注明含量，標(biāo)出已知和求解，并分析堿基之間的關(guān)系。 第三步：根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則及其推論進(jìn)行解答。 2．某雙鏈DNA分子含有200個(gè)堿基對(duì)，其中一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4。下列關(guān)于該DNA分子的敘述，正確的是(　　) A．含有4個(gè)游離的磷酸基團(tuán) B．含有腺嘌呤脫氧核苷酸30個(gè) C．4種含氮堿基A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7 D．堿基排列方式共有4100種 解析：選C　每條單鏈各有1個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，所以DNA分子有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)；該DNA分子含有200個(gè)堿基對(duì)，一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，根據(jù)雙鏈中A＋T所占比例＝單鏈中A＋T所占比例，則雙鏈中A＋T占3/10，根據(jù)A＝T，推知A和T各占3/20，故腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量為2002(3/20)＝60(個(gè))；雙鏈中A和T分別占3/20，則C和G分別占7/20，故雙鏈DNA中A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7；堿基排列方式共有4n種，n為堿基對(duì)數(shù)，即共有4200種。 [課堂回扣練習(xí)]( 1．下列關(guān)于DNA結(jié)構(gòu)的敘述中，錯(cuò)誤的是(　　) A．大多數(shù)DNA分子由兩條核糖核苷酸長(zhǎng)鏈盤(pán)旋而成為螺旋結(jié)構(gòu) B．外側(cè)是由磷酸和脫氧核糖交替連接構(gòu)成的基本骨架，內(nèi)側(cè)是堿基 C．DNA兩條鏈上的堿基間以氫鍵相連，且A與T配對(duì)，C與G配對(duì) D．DNA的兩條鏈反向平行 解析：選A　絕大多數(shù)DNA分子由兩條脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤(pán)旋而成為雙螺旋結(jié)構(gòu)，而不是由核糖核苷酸長(zhǎng)鏈盤(pán)旋而成，核糖核苷酸是RNA的基本組成單位。 2．(2014浙江6月學(xué)考)根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，以下堿基配對(duì)正確的是(　　) A．G與T　　　　　　B．A與A C．U與T D．G與C 解析：選D　堿基互補(bǔ)配對(duì)原則：A與T配對(duì)，C與G配對(duì)。 3．在DNA分子的一條脫氧核苷酸鏈中，相鄰的堿基A與T之間的連接結(jié)構(gòu)是(　　) A．氫鍵 B．磷酸—脫氧核糖—磷酸 C．肽鍵 D．脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖 解析：選D　相鄰的脫氧核苷酸相連接，依靠磷酸基團(tuán)和脫氧核糖之間形成磷酸二酯鍵，因此兩個(gè)堿基之間的連接結(jié)構(gòu)是：脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖。 4．某雙鏈DNA分子共有1 000個(gè)堿基，若堿基A的數(shù)量為200個(gè)，則該DNA分子中G的個(gè)數(shù)為(　　) A．100 B．200 C．300 D．400 解析：選C　雙鏈DNA分子中，A＋G占總數(shù)的一半，本題中G＝1 0002－200＝300(個(gè))。 5．某化驗(yàn)員檢測(cè)一待測(cè)核酸樣品后發(fā)現(xiàn)，對(duì)其堿基個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)和計(jì)算得到下列結(jié)果：(A＋T)/(G＋C)＝1，(A＋G)/(T＋C)＝1，根據(jù)此結(jié)果，該樣品(　　) A．無(wú)法被確定是脫氧核糖核酸還是核糖核酸 B．可被確定為雙鏈DNA C．無(wú)法被確定是單鏈DNA還是雙鏈DNA D．可被確定為單鏈DNA 解析：選C　在雙鏈DNA中，堿基比例的含量符合堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，單鏈DNA中不符合該原則。雙鏈DNA分子中，A＝T，G＝C，所以(A＋G)/(T＋C)＝(A＋C)/(T＋G)＝1。(A＋T)/(G＋C)的堿基比率在特殊情況下等于1，在絕大多數(shù)情況下不等于1；在單鏈DNA分子中，A和T，G和C之間無(wú)對(duì)應(yīng)關(guān)系，其(A＋G)/(T＋C)的比例在絕大多數(shù)情況下不等于1，特殊情況下等于1，所以題干給出的情況無(wú)法判斷該核酸是單鏈DNA還是雙鏈DNA。 [課時(shí)跟蹤檢測(cè)] 一、選擇題 1．(2016浙江4月選考)下列表示某同學(xué)制作的脫氧核苷酸結(jié)構(gòu)模型(表示脫氧核糖、表示堿基、表示磷酸基團(tuán))，其中正確的是(　　) 解析：選D　脫氧核苷酸是由1個(gè)脫氧核糖、1個(gè)磷酸基團(tuán)和1個(gè)堿基構(gòu)成的，堿基可能是A、C、G、T，不可能是U，A錯(cuò)誤；脫氧核糖是五碳糖，其中1號(hào)碳上連著堿基，5號(hào)碳上連著磷酸基團(tuán)，B、C錯(cuò)誤，D正確。 2．基因研究最新發(fā)現(xiàn)表明，人與小鼠的基因約80%相同，則與小鼠DNA堿基序列相同的比例是(　　) A．20%　　　　　　　 B．80% C．100% D．無(wú)法確定 解析：選D　對(duì)于細(xì)胞生物，基因是有遺傳效應(yīng)的DNA分子片段，人與小鼠的基因雖然約80%相同，但不同生物的DNA分子具有特異性，即堿基對(duì)排列順序不同，故無(wú)法確定。 3．某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室嘗試搭建DNA分子模型，他用一種長(zhǎng)度的塑料片代表A和G，用另一長(zhǎng)度的塑料片代表C和T，那么由此搭建而成的DNA雙螺旋的整條模型將是(　　) A．粗細(xì)相同，因?yàn)猷堰蕢A基必定與嘧啶堿基互補(bǔ) B．粗細(xì)相同，因?yàn)猷堰蕢A基與嘧啶堿基的空間尺寸相似 C．粗細(xì)不同，因?yàn)猷堰蕢A基不一定與嘧啶堿基互補(bǔ) D．粗細(xì)不同，因?yàn)猷堰蕢A基與嘧啶堿基的空間尺寸不同 解析：選A　A和G都是嘌呤堿基，C和T都是嘧啶堿基，在DNA分子中，總是A＝T，G＝C，依題意，用一種長(zhǎng)度的塑料片代表A和G，用另一長(zhǎng)度的塑料片代表C和T，則DNA的粗細(xì)相同。 4．有一對(duì)氫鍵連接的脫氧核苷酸，已查明它的結(jié)構(gòu)中有一個(gè)腺嘌呤，則它的其他組成應(yīng)是(　　) A．三個(gè)磷酸、三個(gè)脫氧核糖和一個(gè)胸腺嘧啶 B．兩個(gè)磷酸、兩個(gè)脫氧核糖和一個(gè)胞嘧啶 C．兩個(gè)磷酸、兩個(gè)脫氧核糖和一個(gè)胸腺嘧啶 D．兩個(gè)磷酸、兩個(gè)脫氧核糖和一個(gè)尿嘧啶 解析：選C　一個(gè)脫氧核苷酸分子由一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子含氮堿基組成。由于組成脫氧核苷酸的含氮堿基的互補(bǔ)配對(duì)是嚴(yán)格的，只能是A與T配對(duì)，G與C配對(duì)，堿基之間通過(guò)氫鍵連接，形成堿基對(duì)，根據(jù)題中“有一對(duì)氫鍵連接的脫氧核苷酸”可知，一定形成堿基對(duì)A－T。 5．下列有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．DNA單鏈上相鄰堿基以氫鍵連接 B．DNA分子由4種脫氧核苷酸組成 C．DNA分子中特定的脫氧核苷酸序列代表了遺傳信息 D．磷酸與脫氧核糖交替連接構(gòu)成DNA的基本骨架 解析：選A　DNA單鏈上相鄰堿基以“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”相連，A錯(cuò)誤；DNA分子由4種脫氧核苷酸組成，B正確；遺傳信息是由DNA分子中特定的脫氧核苷酸序列決定的，C正確；DNA分子的基本骨架由磷酸與脫氧核糖的交替連接構(gòu)成，D正確。 6．(2017福州一模)如圖所示為雙鏈DNA分子的平面結(jié)構(gòu)模式圖。下列敘述正確的是(　　) A．圖示DNA片段中有15個(gè)氫鍵 B．沃森和克里克利用構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的方法，提出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu) C．只有在解旋酶的作用下圖示雙鏈才能解開(kāi) D．在雙鏈DNA分子中，每個(gè)磷酸基團(tuán)連接1個(gè)脫氧核糖 解析：選A　圖示的DNA片段共6個(gè)堿基對(duì)，A—T有3對(duì)、G—C有3對(duì)；因A—T之間有2個(gè)氫鍵，G—C之間有3個(gè)氫鍵，共15個(gè)氫鍵；沃森和克里克構(gòu)建的是物理模型；要使DNA雙鏈解開(kāi)，不僅可以用DNA解旋酶，還可以用高溫加熱解旋；在雙鏈DNA分子中，每條鏈中間的每個(gè)磷酸基團(tuán)都分別連接2個(gè)脫氧核糖，每條鏈兩端的磷酸基團(tuán)只連接1個(gè)脫氧核糖。 7．在DNA分子中，堿基A和T通過(guò)兩個(gè)氫鍵形成堿基對(duì)，堿基G和C通過(guò)三個(gè)氫鍵形成堿基對(duì)。有一個(gè)DNA分子中含1 000個(gè)脫氧核苷酸，共有1 200個(gè)氫鍵，則該DNA分子中含有胞嘧啶脫氧核苷酸(　　) A．150個(gè) B．200個(gè) C．300個(gè) D．無(wú)法確定 解析：選B　1 000個(gè)脫氧核苷酸可組成500個(gè)堿基對(duì)，假如均為A－T，則有1 000個(gè)氫鍵，現(xiàn)有1 200個(gè)氫鍵，多余的部分為200個(gè)，每一個(gè)C－G比A－T多1個(gè)氫鍵，因此有C－G 200個(gè)。 8．從某生物中提取出DNA進(jìn)行化學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)鳥(niǎo)嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的46%，又知該DNA的一條鏈(H鏈)所含的堿基中28%是腺嘌呤，與H鏈相對(duì)應(yīng)的另一條鏈中腺嘌呤占該鏈全部堿基數(shù)的(　　) A．26% B．24% C．14% D．11% 解析：選A　明確DNA的兩條鏈所含堿基數(shù)目相同，且A＝T，G＝C，一條鏈中的A、T、G、C數(shù)目等于另一條鏈中的T、A、C、G數(shù)目，由此可列出方程組來(lái)解題： 假定每條鏈中有100個(gè)堿基，則雙鏈DNA中(G＋C)＝100246%＝92(個(gè))，所以A＋T＝200－92＝108(個(gè))。因?yàn)锳對(duì)＋TH＝(A＋T)－(AH＋T對(duì))，AH＝T對(duì)＝28(個(gè))，所以A對(duì)＝TH＝1/2[(A＋T)－(AH＋T對(duì))]＝1/2[108－(28＋28)]＝26(個(gè))。即A對(duì)占該鏈全部堿基數(shù)的26%。 9．若一個(gè)DNA分子中有200個(gè)堿基對(duì)，其中腺嘌呤有90個(gè)，則該DNA分子中含有游離磷酸基團(tuán)的數(shù)目和氫鍵的數(shù)目依次為(　　) A．200個(gè)和400個(gè) B．400個(gè)和510個(gè) C．2個(gè)和510個(gè) D．2個(gè)和400個(gè) 解析：選C　任何雙鏈DNA分子中，均含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。由題意知：該DNA分子中有A－T堿基對(duì)90個(gè)，氫鍵數(shù)為902＝180(個(gè))；G－C堿基對(duì)有200－90＝110(個(gè))，氫鍵數(shù)目為1103＝330(個(gè))，所以該DNA分子中的氫鍵數(shù)目為180＋330＝510(個(gè))。 10．下列關(guān)于堿基互補(bǔ)配對(duì)的相關(guān)敘述不正確的是(　　) A．DNA分子中有一個(gè)嘌呤就會(huì)有一個(gè)與之相配對(duì)的嘧啶 B．DNA分子中一條鏈的嘌呤數(shù)或嘧啶數(shù)一定等于另一條鏈的嘌呤數(shù)或嘧啶數(shù) C．DNA分子中嘌呤總數(shù)一定等于嘧啶總數(shù)且各占50% D．DNA分子中任何一種堿基所占的比例是兩條單鏈上該堿基所占比例的平均數(shù) 解析：選B　在DNA分子的雙鏈中，嘌呤和嘧啶互補(bǔ)配對(duì)，DNA分子中一條鏈的嘌呤數(shù)或嘧啶數(shù)一定等于另一條鏈的嘧啶數(shù)或嘌呤數(shù)。 11．分析一個(gè)DNA分子時(shí)，發(fā)現(xiàn)30%的脫氧核苷酸含有腺嘌呤，由此可知該DNA分子的一條鏈上鳥(niǎo)嘌呤所占比例的最大值為(　　) A．20% B．30% C．40% D．70% 解析：選C　根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，可知該DNA分子中鳥(niǎo)嘌呤占?jí)A基總數(shù)的(1－30%2)2＝20%，故雙鏈中G＋C＝40%，推知單鏈中G＋C＝40%。一般情況下，DNA雙鏈上都應(yīng)有G分布，所以G＜40%，但也有一種極端情況是G集中分布在一條鏈上(無(wú)C)，而另一條鏈上沒(méi)有G(只有C)，所以該DNA分子一條鏈上鳥(niǎo)嘌呤所占比例的最大值為40%。 二、非選擇題 12．下面是DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖，請(qǐng)看圖填空： (1)填寫(xiě)名稱： ①____________，②____________，③____________， ④____________，⑤____________，⑥____________， ⑦_(dá)___________，⑧____________，⑨____________。 (2)從圖來(lái)看，DNA分子平面模式圖就如同一架“梯子”，在外側(cè)的“扶手”是由________和________交替連接而成的，內(nèi)側(cè)的橫檔是由________通過(guò)__________相連組成的________，因此在結(jié)構(gòu)上具有一定的穩(wěn)定性。從圖中還能看出：一個(gè)雙鏈DNA分子的兩條長(zhǎng)鏈?zhǔn)莀___________向平行的，其中一個(gè)脫氧核苷酸是由________、________、________三部分連接而成的。 解析：DNA是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈構(gòu)成的，組成DNA的單位是脫氧核苷酸，每一個(gè)脫氧核苷酸由1個(gè)磷酸基團(tuán)、1個(gè)脫氧核糖和一個(gè)堿基所構(gòu)成。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，圖中的③④⑤⑥依次為胞嘧啶、鳥(niǎo)嘌呤、腺嘌呤和胸腺嘧啶。 答案：(1)磷酸基團(tuán)　脫氧核糖　胞嘧啶　鳥(niǎo)嘌呤 腺嘌呤　胸腺嘧啶　胞嘧啶脫氧核苷酸　堿基對(duì)　氫鍵　(2)脫氧核糖　磷酸基團(tuán)　堿基　氫鍵　堿基對(duì)　反　1分子磷酸　1分子脫氧核糖　1分子堿基 13．根據(jù)下圖，回答相關(guān)問(wèn)題。 (1)若圖中A為糖類，則A是_____________________________________________，C是 ______________，G是______________。 (2)F的基本組成單位是圖中的________。 (3)F和H的關(guān)系是__________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)在細(xì)胞核中，H與F在數(shù)量上有兩種比例關(guān)系：__________和__________。 (5)在D構(gòu)成的長(zhǎng)鏈中，與1分子A相連接的有______分子的B和________分子的C。 (6)生物的性狀遺傳主要通過(guò)H上的________(填圖中字母，下同)傳遞給后代，實(shí)際上是通過(guò)________的排列順序來(lái)傳遞遺傳信息。 解析：基因是一段包含一個(gè)完整的遺傳信息單位的有功能的核酸分子片段，其基本組成單位是脫氧核苷酸。一個(gè)基因中含有許多個(gè)脫氧核苷酸，一個(gè)DNA分子上含有多個(gè)基因，基因中脫氧核苷酸的排列順序代表遺傳信息，根據(jù)DNA的分子結(jié)構(gòu)可知一分子脫氧核糖與1分子堿基和1分子或2分子磷酸連接。 答案：(1)脫氧核糖　磷酸　蛋白質(zhì)　(2)D　 (3)H(染色體)是F(DNA)的主要載體　 (4)1∶1　 1∶2 (5)1　1或2　(6)F　D