生物必修2《遺傳與進(jìn)化》第2節(jié) DNA的結(jié)構(gòu)導(dǎo)學(xué)案及答案-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

[學(xué)生用書P45]
一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建
二、DNA的結(jié)構(gòu)
1．平面結(jié)構(gòu)
基本組成元素——C、H、O、N、P
↓
物質(zhì)——[①]堿基，[②]脫氧核糖，[③]磷酸基團(tuán)
↓
基本單位——[④]脫氧核苷酸，共4種
↓
DNA
2．空間結(jié)構(gòu)
(1)名稱：雙螺旋結(jié)構(gòu)。
(2)特點(diǎn)
三、制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型
1.eq \a\vs4\al(制作脫,氧核苷,酸模型,)eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(將一個(gè)圓形塑料片（代表磷酸）和一個(gè)長(zhǎng)方形,塑料片（四種不同顏色的長(zhǎng)方形塑料片分別,代表四種不同的堿基），分別用訂書釘連接,在一個(gè)剪好的五邊形塑料片上（代表脫氧核糖），,用同樣的方法制作出一個(gè)個(gè)含有不同,堿基的脫氧核苷酸模型))
↓
2.eq \a\vs4\al(制作脫氧,核苷酸鏈,模型)eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(將若干個(gè)制作好的脫氧核苷酸模型，按照一,定的堿基順序（可自行設(shè)定）依次穿在長(zhǎng)細(xì)鐵絲上))
↓
3.eq \a\vs4\al(制作DNA,的平面結(jié)構(gòu),模型)eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(按同樣方法制作好DNA的另一條脫氧核苷酸鏈,（注意堿基的順序與第一條鏈上堿基順序,互補(bǔ)配對(duì)，但方向相反），用訂書釘將兩條鏈,之間的互補(bǔ)堿基連接好))
↓
4.eq \a\vs4\al(制作DNA,的空間模型)eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(將制作好的DNA雙鏈拉直，向右旋轉(zhuǎn), 一下，即可得到一個(gè)DNA分子的, 雙螺旋空間結(jié)構(gòu)模型))
(1)DNA中堿基數(shù)＝磷酸數(shù)＝核糖數(shù)。(×)
(2)含有G、C堿基對(duì)比較多的DNA熱穩(wěn)定性較差。(×)
(3)雙鏈DNA中一條鏈上的磷酸和核糖是通過(guò)氫鍵連接的。(×)
(4)磷酸與脫氧核糖交替連接，構(gòu)成DNA的基本骨架。(√)
(5)DNA一條鏈上相鄰的兩個(gè)堿基通過(guò)“脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖”相連。(√)
知識(shí)點(diǎn)一 DNA的結(jié)構(gòu)[學(xué)生用書P46]
1．利用數(shù)字“五、四、三、二、一”巧記DNA的結(jié)構(gòu)
2．解讀DNA結(jié)構(gòu)模型的三個(gè)關(guān)鍵
(1)eq \x(\a\al(數(shù)量,關(guān)系))eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(①每個(gè)DNA片段中，游離的磷酸有兩個(gè)，,這一端稱為5′-端；,②A—T堿基對(duì)之間有兩個(gè)氫鍵，G—C堿基,對(duì)之間有三個(gè)氫鍵；,③脫氧核糖數(shù)＝磷酸數(shù)＝堿基數(shù)))
(2)eq \x(\a\al(位置,關(guān)系))eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(①單鏈中相鄰堿基通過(guò)脫氧核糖—磷酸—脫,氧核糖連接；,②互補(bǔ)鏈中相鄰堿基通過(guò)氫鍵相連))
(3)eq \x(化學(xué)鍵)eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(①氫鍵：連接互補(bǔ)鏈中相鄰的堿基；,②磷酸二酯鍵：連接單鏈中相鄰兩個(gè)脫氧核,苷酸的脫氧核糖和磷酸))
3．DNA的特性
(1)特異性：每種DNA都有區(qū)別于其他DNA的特定的堿基排列順序。
(2)穩(wěn)定性：①DNA中脫氧核糖和磷酸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。
(3)多樣性：不同DNA中脫氧核苷酸的數(shù)量不同，排列順序多種多樣。n個(gè)堿基對(duì)構(gòu)成的DNA分子中，排列順序有4n種。
發(fā)展素養(yǎng)
1．什么是堿基互補(bǔ)配對(duì)原則？哪種堿基對(duì)的數(shù)量對(duì)DNA分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性影響更大？(生命觀念)
提示：在DNA的內(nèi)部，A總是與T配對(duì)，C總是與G配對(duì)，堿基之間這種一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系叫作堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。由于A與T之間是兩個(gè)氫鍵，G與C之間是三個(gè)氫鍵，DNA中G—C堿基對(duì)越多，結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。
2．DNA若進(jìn)行初步水解和徹底水解，則產(chǎn)物分別是什么？(科學(xué)思維)
提示：初步水解產(chǎn)物為4種脫氧核苷酸；徹底水解產(chǎn)物為磷酸、脫氧核糖和4種含氮堿基(A、T、G、C)。
1．下列有關(guān)DNA結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是( )
A．DNA中脫氧核糖和含氮堿基交替連接，構(gòu)成DNA的基本骨架
B．每條DNA單鏈中A＝T、G＝C
C．在一個(gè)鳥嘌呤脫氧核苷酸中與堿基G直接相連的是脫氧核糖
D．每個(gè)脫氧核糖均只與一個(gè)磷酸和一個(gè)堿基相連
解析：選C。DNA中的磷酸與脫氧核糖交替連接，排列在雙螺旋的外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，而堿基排列在內(nèi)側(cè)，A錯(cuò)誤。若DNA的一條鏈上是堿基A，則另一條鏈上與之配對(duì)的一定是堿基T；一條鏈上是堿基G，則另一條鏈上與之配對(duì)的一定是堿基C，所以，在雙鏈DNA中A＝T、G＝C，但在每條DNA單鏈中，堿基A的數(shù)目不一定等于堿基T的數(shù)目，堿基G的數(shù)目也不一定等于堿基C的數(shù)目，B錯(cuò)誤。在一個(gè)鳥嘌呤脫氧核苷酸中，堿基G與脫氧核糖直接相連，C正確。在DNA中，每個(gè)脫氧核糖均只與一個(gè)堿基相連，但與脫氧核糖相連的磷酸可能有一個(gè)也可能有兩個(gè)，D錯(cuò)誤。
2．(2020·江蘇南京高一期中)下圖所示為DNA的某一片段，下列相關(guān)敘述正確的是( )
A．組成DNA的基本單位是⑦
B．圖中③為堿基C或G
C．圖示DNA片段中④有8種
D．⑥構(gòu)成DNA的基本骨架
解析：選B。題圖中⑦是脫氧核苷酸鏈，組成DNA的基本單位是脫氧核苷酸，應(yīng)是④，A錯(cuò)誤；圖中③與相鄰堿基之間有3個(gè)氫鍵，故③應(yīng)為堿基C或G，B正確；圖示DNA片段中④有8個(gè)，4種，C錯(cuò)誤；⑥是堿基對(duì)，脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成DNA的基本骨架，D錯(cuò)誤。
知識(shí)點(diǎn)二 DNA中的相關(guān)計(jì)算[學(xué)生用書P46]
結(jié)合DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的特點(diǎn)，歸納DNA中的有關(guān)計(jì)算規(guī)律。
(1)以DNA雙鏈為研究對(duì)象時(shí)堿基數(shù)量的關(guān)系
①A、T、G、C的數(shù)量關(guān)系：A＝T，G＝C。
②非互補(bǔ)堿基和之比：(A＋G)/(T＋C)＝(A＋C)/(T＋G)＝1。
結(jié)論：DNA中非互補(bǔ)堿基之和相等。
(2)以DNA單鏈為研究對(duì)象時(shí)堿基數(shù)量的關(guān)系
①A1＝T2，G1＝C2，C1＝G2，T1＝A2。
②若1鏈中(A1＋G1)/(T1＋C1)＝m，則2鏈中(A2＋G2)/(T2＋C2)＝1/m。
結(jié)論：兩鏈間非互補(bǔ)堿基和之比互為倒數(shù)。
(3)DNA雙鏈和單鏈中堿基數(shù)量的關(guān)系
①若雙鏈DNA中的一條鏈上A1＋T1＝n%，則
eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(A1＝T2,T1＝A2))?A1＋T1＝A2＋T2＝n%，所以A＋T＝
eq \f(A1＋A2＋T1＋T2,2)＝eq \f(n%＋n%,2)＝n%。
結(jié)論：在同一DNA中，單鏈中某互補(bǔ)堿基之和所占的比例與雙鏈中該互補(bǔ)堿基之和所占的比例相等。
②若1鏈中A1所占比例為X1，2鏈中A2所占比例為X2，則整個(gè)DNA中A所占比例為(X1＋X2)/2。
結(jié)論：某堿基占雙鏈DNA堿基總數(shù)的比例等于相應(yīng)堿基占相應(yīng)單鏈比例之和的一半。
發(fā)展素養(yǎng)
1．如果DNA一條鏈H1中的(A＋C)/(T＋G)的值為m，那么互補(bǔ)鏈H2中(A＋C)/(T＋G)的值為多少？在整個(gè)DNA中，該比值是多少？(科學(xué)思維)
提示：1/m；1。
2．在雙鏈DNA中，若某一條鏈中(A＋T)/(G＋C)＝n，則在另一條鏈中(A＋T)/(G＋C)的值是多少？在整個(gè)DNA中(A＋T)/(G＋C)的值是多少？(科學(xué)思維)
提示：n；n。
1．(2020·河北唐山高一期中)下列關(guān)于雙鏈DNA的敘述，錯(cuò)誤的是( )
A．一條鏈中A和T的數(shù)量相等，則互補(bǔ)鏈中A和T的數(shù)量也相等
B．一條鏈中G為C的2倍，則互補(bǔ)鏈中G為C的1/2
C．一條鏈中C∶T＝1∶2，則互補(bǔ)鏈中G∶A＝2∶1
D．一條鏈中A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則互補(bǔ)鏈中A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3
解析：選C。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，雙鏈DNA中，一條鏈中的A和T分別與互補(bǔ)鏈中的T和A配對(duì)，一條鏈中的G和C分別與互補(bǔ)鏈中的C和G配對(duì)，故一條鏈中A和T的數(shù)量相等，則互補(bǔ)鏈中A和T的數(shù)量也相等，一條鏈中G為C的2倍，則互補(bǔ)鏈中G為C的1/2，A、B正確；一條鏈中C∶T＝1∶2，則互補(bǔ)鏈中G∶A＝1∶2，C錯(cuò)誤；雙鏈DNA分子中，一條鏈中A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則互補(bǔ)鏈中A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3，D正確。
2．若一個(gè)雙鏈DNA的G占整個(gè)DNA堿基的27%，并測(cè)得DNA一條鏈上的A占這個(gè)鏈堿基的18%，則另一條鏈上的A的比例是( )
A．9% B．27%
C．28% D．46%
解析：選C。G占整個(gè)DNA堿基的27%，據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可知，G＝C＝27%，G＋C＝54%，那么A＋T＝1－54%＝46%，又因?yàn)樗娜魏我粭l鏈中A＋T＝46%，其中一條鏈中的A＝18%，則此鏈中T＝46%－18%＝28%，另一條鏈中A＝28%，C符合題意。
3．從某生物組織中提取一個(gè)DNA進(jìn)行分析，其中G＋C占全部堿基的46%，又知該DNA的一條鏈(H鏈)所含的堿基中28%是A，24%是C，則與H鏈相對(duì)應(yīng)的另一條鏈中，A、C分別占該鏈全部堿基的( )
A．26%、22% B．24%、28%
C．14%、11% D．11%、14%
解析：選A。由DNA中G＋C占全部堿基的46%可知，DNA中A＋T占全部堿基的54%，則在DNA雙鏈中A＝T＝27%，G＝C＝23%，H鏈中A占28%，C占24%，則與H鏈相對(duì)應(yīng)的另一條鏈中，A占該鏈全部堿基的比例為2×27%－28%＝26%，C占該鏈全部堿基的比例為2×23%－24%＝22%。
eq \a\vs4\al()
DNA中堿基計(jì)算類試題的解題步驟
[隨堂檢測(cè)][學(xué)生用書P47]
1．下列關(guān)于威爾金斯、沃森和克里克、富蘭克林、查哥夫等人在DNA結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建方面的突出貢獻(xiàn)的說(shuō)法，正確的是( )
A．威爾金斯和富蘭克林提供了DNA的電子顯微鏡圖像
B．沃森和克里克提出了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型
C．查哥夫提出了A與T配對(duì)、C與G配對(duì)的正確關(guān)系
D．富蘭克林和查哥夫發(fā)現(xiàn)A的量等于T的量、C的量等于G的量
解析：選B。在DNA結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建方面，威爾金斯和富蘭克林提供了DNA的衍射圖譜，A錯(cuò)誤；查哥夫發(fā)現(xiàn)了在雙鏈DNA中A的量總是等于T的量、C的量總是等于G的量，沃森和克里克在此基礎(chǔ)上提出了A與T配對(duì)、C與G配對(duì)的正確關(guān)系，并構(gòu)建了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，B正確，C、D錯(cuò)誤。
2．(2020·連云港高一檢測(cè))脫氧核苷酸的正確組成圖示應(yīng)為圖中的( )
解析：選D。堿基應(yīng)該連接在脫氧核糖的第1號(hào)碳原子上，磷酸連接在脫氧核糖的第5號(hào)碳原子上，D正確。
3．(2020·四川成都高一月考) 下圖為某同學(xué)在學(xué)習(xí)DNA的結(jié)構(gòu)后畫的含有兩個(gè)堿基對(duì)的DNA片段(“”代表磷酸基團(tuán))，下列為幾位同學(xué)對(duì)此圖的評(píng)價(jià)，正確的是( )
A．甲說(shuō)：“物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)上沒(méi)有錯(cuò)誤”
B．乙說(shuō)：“只有一處錯(cuò)誤，就是U應(yīng)改為T”
C．丙說(shuō)：“至少有三處錯(cuò)誤，其中核糖應(yīng)改為脫氧核糖”
D．丁說(shuō)：“如果他畫的是RNA雙鏈，則該圖應(yīng)是正確的”
解析：選C。DNA中含有的五碳糖應(yīng)為脫氧核糖，而不是核糖；DNA中不含堿基U，而含堿基T；C和G間的氫鍵應(yīng)為3個(gè)；一條單鏈上兩個(gè)相鄰脫氧核苷酸之間的連接方式不正確，應(yīng)是一個(gè)脫氧核苷酸的脫氧核糖與另一個(gè)脫氧核苷酸的磷酸連接。
4．用卡片構(gòu)建DNA平面結(jié)構(gòu)模型，所提供的卡片類型和數(shù)量如下表所示，以下說(shuō)法正確的是( )
A.最多可構(gòu)建4種脫氧核苷酸，5個(gè)堿基對(duì)
B．構(gòu)成的雙鏈DNA片段最多有10個(gè)氫鍵
C．DNA中堿基排列在內(nèi)側(cè)，構(gòu)成基本骨架
D．最多可構(gòu)建410種不同堿基序列的DNA
解析：選B。雙鏈DNA中，堿基之間的配對(duì)遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，即A與T配對(duì)，C與G配對(duì)，結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知，由這些卡片制作的DNA片段最多可含有2個(gè)A—T堿基對(duì)，2個(gè)G—C堿基對(duì)，即最多含有4個(gè)堿基對(duì)，最多可構(gòu)建4種脫氧核苷酸，A錯(cuò)誤。A和T之間有2個(gè)氫鍵，C和G之間有3個(gè)氫鍵，因此構(gòu)成的雙鏈DNA片段最多有10個(gè)氫鍵，B正確。DNA中脫氧核糖與磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基排列在內(nèi)側(cè)，C錯(cuò)誤。由題中卡片制作的DNA最多可含有2個(gè)A、2個(gè)T、2個(gè)G、2個(gè)C，故最多可構(gòu)建的不同堿基序列的DNA少于44種，D錯(cuò)誤。
5．在一個(gè)雙鏈DNA中，堿基總數(shù)為m，腺嘌呤數(shù)為n，則下列有關(guān)敘述不正確的是( )
A．脫氧核苷酸數(shù)＝磷酸基數(shù)＝堿基總數(shù)＝m
B．堿基之間的氫鍵數(shù)為(3m－2n)/2
C．一條鏈中A＋T的數(shù)量為n
D．G的數(shù)量為m－n
解析：選D。每個(gè)脫氧核苷酸分子含有一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子堿基，所以脫氧核苷酸數(shù)＝磷酸基數(shù)＝堿基總數(shù)＝m，A正確；A和T之間有2個(gè)氫鍵，C和G之間有3個(gè)氫鍵，則堿基之間的氫鍵數(shù)為2n＋[(m－2n)/2]×3＝(3m－2n)/2，B正確；雙鏈DNA中，A＝T＝n，則根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，一條鏈中A＋T的數(shù)量為n，C正確；雙鏈DNA分子中，堿基總數(shù)為m，腺嘌呤數(shù)為n，A＝T＝n，C＝G＝(m－2n)/2，D錯(cuò)誤。
6．經(jīng)過(guò)對(duì)某生物體內(nèi)的核酸成分的化學(xué)分析得知，該生物體內(nèi)的核酸中，嘌呤占58%，嘧啶占42%，由此可以判斷( )
A．此生物體內(nèi)的核酸一定是DNA
B．該生物一定不含DNA而只含RNA
C．若此生物只含DNA，則一定是單鏈的
D．若此生物含DNA，則一定是雙鏈的
解析：選C。因該生物核酸中嘌呤數(shù)和嘧啶數(shù)不等，故可能是只含有RNA，或同時(shí)含有DNA和RNA，或只含單鏈DNA。
7．下圖1～4是DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建構(gòu)過(guò)程，據(jù)圖回答下列相關(guān)問(wèn)題：
(1)圖1中的物質(zhì)是組成DNA的基本單位，與組成RNA的基本單位相比，兩者成分方面的差別是_________________________________________________
________________________________________________________________。
(2)圖3中的氫鍵用于連接兩條脫氧核苷酸鏈，DNA中________(填“G—C”或“A—T”)堿基對(duì)越多，DNA耐高溫的能力越強(qiáng)。
(3)一般來(lái)說(shuō)，RNA病毒比DNA病毒更容易發(fā)生變異，請(qǐng)結(jié)合圖4和有關(guān)RNA的結(jié)構(gòu)說(shuō)明其原因：_____________________________________________
______________________________________________________________。
(4)圖4所示的DNA片段中，游離的磷酸基團(tuán)有______個(gè)。若圖4的DNA中堿基G有x個(gè)，占該DNA堿基總數(shù)的比例是y，則該DNA的堿基之間的氫鍵數(shù)目是________。
解析：(1)DNA與RNA相比，成分方面的主要區(qū)別是DNA中的五碳糖是脫氧核糖，特有的堿基是T，而RNA的基本單位中的五碳糖是核糖，特有的堿基是U。(2)C與G之間有3個(gè)氫鍵，A與T之間有2個(gè)氫鍵，DNA中氫鍵越多，DNA越穩(wěn)定。(3)一般來(lái)說(shuō)，RNA是單鏈結(jié)構(gòu)，DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu)，因此DNA穩(wěn)定性較單鏈RNA更強(qiáng)。(4)由于每條DNA單鏈中含有1個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，故圖中DNA片段中，游離的磷酸基團(tuán)有2個(gè)。該DNA中堿基G的數(shù)目為x，占?jí)A基總數(shù)的比例為y，則該DNA的堿基總數(shù)為eq \f(x,y)，由于G與C之間有3個(gè)氫鍵，A與T之間有2個(gè)氫鍵，因此DNA的堿基之間的氫鍵數(shù)目是3x＋2×[eq \f(1,2)×(eq \f(x,y)－2x)]＝x＋eq \f(x,y)。
答案：(1)圖1物質(zhì)中的五碳糖是脫氧核糖，特有的堿基是T；而組成RNA的基本單位中的五碳糖是核糖，特有的堿基是U (2)G—C (3)DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)較RNA單鏈結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定 (4)2 x＋eq \f(x,y)
[課時(shí)作業(yè)][學(xué)生用書P121(單獨(dú)成冊(cè))]
【A級(jí) 合格性考試】
1．DNA的基本骨架是( )
A．磷脂雙分子層
B．規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)
C．由脫氧核糖和磷酸交替連接而成
D．堿基的連接
解析：選C。脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成DNA的基本骨架，C符合題意。
2．某同學(xué)制作的堿基對(duì)模型如下圖所示，下列對(duì)其敘述正確的是( )
A．模型中的圓圈表示磷酸基團(tuán)
B．模型中的五邊形表示核糖
C．模型中的A和T之間的雙線表示磷酸二酯鍵
D．模型中的A表示腺苷
答案：A
3．下面是4位同學(xué)拼制的DNA部分平面結(jié)構(gòu)模型，正確的是( )
解析：選C。脫氧核苷酸之間的連接點(diǎn)是在一個(gè)脫氧核苷酸的磷酸和另一個(gè)脫氧核苷酸的脫氧核糖之間，A、B錯(cuò)誤；磷酸分別與兩個(gè)脫氧核糖的5號(hào)、3號(hào)碳原子相連，C正確，D錯(cuò)誤。
4．在DNA分子模型的搭建實(shí)驗(yàn)中，若僅有訂書釘將脫氧核糖、磷酸、堿基連為一體并構(gòu)建一個(gè)含10對(duì)堿基(A有6個(gè))的DNA雙鏈片段，那么使用的訂書釘個(gè)數(shù)為( )
A．58 B．78
C．82 D．88
解析：選C。需要使用訂書釘連接的部位有堿基與堿基的連接處、脫氧核糖與磷酸的連接處以及脫氧核糖與堿基的連接處，堿基與堿基的連接需訂書釘?shù)臄?shù)目＝6×2＋4×3＝24，脫氧核糖與磷酸的連接需訂書釘?shù)臄?shù)目＝20×2－2＝38，脫氧核糖與堿基的連接需訂書釘?shù)臄?shù)目是20，故總數(shù)是82。
5．(2020·湖南湘西高一檢測(cè))下列關(guān)于DNA結(jié)構(gòu)的敘述，不正確的是( )
A．每個(gè)DNA中通常都含有四種脫氧核苷酸
B．DNA的兩條鏈反向平行
C．DNA兩條鏈上的堿基以氫鍵相連，A與T配對(duì)，G與C配對(duì)，且A—T之間有兩個(gè)氫鍵
D．每個(gè)DNA分子單鏈上均有一個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，且位于3′-端
答案：D
6．某同學(xué)制作的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型中，在一條鏈中所用堿基模型A∶C∶T∶G為1∶2∶3∶4，則該模型中四種堿基模型的比例應(yīng)為( )
A．1∶2∶3∶4 B．3∶4∶1∶2
C．1∶1∶1∶1 D．2∶3∶2∶3
解析：選D。DNA雙鏈中A與T配對(duì)，C與G配對(duì)，所以已知比例的這條鏈上的A(T)數(shù)量與另一條鏈上的T(A)數(shù)量相等，C(G)數(shù)量與另一條鏈上的G(C)數(shù)量相等，故另一條鏈中A、C、T、G數(shù)量之比為3∶4∶1∶2，兩比值對(duì)應(yīng)相加，即得到整個(gè)DNA雙鏈中四種堿基數(shù)量的比例為2∶3∶2∶3，D符合題意。
7．(2020·濟(jì)寧高一檢測(cè))某DNA中A＋T占整個(gè)DNA堿基總數(shù)的44%，其中一條鏈(a)上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%，那么，對(duì)應(yīng)的另一條互補(bǔ)鏈(b)上的G占DNA分子堿基總數(shù)的比例是( )
A．35% B．29%
C．28% D．17.5%
解析：選D。已知該DNA中A＋T占整個(gè)DNA堿基總數(shù)的44%，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可知，A＝T、G＝C，所以A＝T＝22%，則G＝C＝50%－22%＝28%。又已知一條鏈(a)上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%，即Ga＝21%，在雙鏈DNA分子中，G＝(Ga＋Gb)/2，故互補(bǔ)鏈(b)上Gb＝2G－Ga＝35%，則Gb占雙鏈堿基總數(shù)的比例為35%/2＝17.5%。
8．下表為生物學(xué)家在分析大麥、果蠅、豬、牛和人等生物DNA堿基比例時(shí)得到的結(jié)果：
根據(jù)上表，可獲得的最恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論是( )
A．DNA具有特異性
B．DNA具有多樣性
C．DNA具有遺傳性
D．DNA具有特異性和多樣性
解析：選D。在雙鏈DNA中，A＝T，G＝C，但eq \f(A＋T,G＋C)的值因生物種類的不同而不同，每一種生物都有其特定的比值，這就構(gòu)成了DNA的特異性；不同生物，其比值又不同，這就構(gòu)成了DNA的多樣性。
9．某研究小組測(cè)定了多個(gè)不同雙鏈DNA的堿基組成，根據(jù)測(cè)定結(jié)果繪制了DNA的一條單鏈與其互補(bǔ)鏈、一條單鏈與其所在DNA中堿基數(shù)目比值的關(guān)系圖，下列正確的是( )
解析：選C。DNA中eq \f(A＋C,T＋G)始終等于1，曲線應(yīng)為與1水平，A錯(cuò)誤；一條單鏈中eq \f(A＋C,T＋G)與其互補(bǔ)鏈中eq \f(A＋C,T＋G)互為倒數(shù)，一條單鏈中eq \f(A＋C,T＋G)＝0.5時(shí)，互補(bǔ)鏈中eq \f(A＋C,T＋G)＝2，B錯(cuò)誤；一條單鏈中eq \f(A＋T,G＋C)與其互補(bǔ)鏈中eq \f(A＋T,G＋C)及DNA中eq \f(A＋T,G＋C)都相等，C正確，D錯(cuò)誤。
10．下列與生物體內(nèi)核酸分子功能的多樣性無(wú)關(guān)的是( )
A．核苷酸的組成種類 B．核苷酸的連接方式
C．核苷酸的排列順序 D．核苷酸的數(shù)量
解析：選B。核酸包括DNA和RNA，兩種物質(zhì)的功能不同。DNA由4種脫氧核苷酸組成，RNA由4種核糖核苷酸組成，A不符合題意；組成核酸的核苷酸分子之間都是通過(guò)磷酸二酯鍵連接的，B符合題意；核苷酸的數(shù)量和排列順序的不同，決定了核酸分子結(jié)構(gòu)的多樣性，結(jié)構(gòu)的多樣性決定了功能的多樣性，C、D不符合題意。
11．(2020·河北石家莊高一檢測(cè))下圖是DNA片段的結(jié)構(gòu)圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：
(1)圖甲表示DNA片段的________結(jié)構(gòu)，圖乙表示DNA片段的________結(jié)構(gòu)。
(2)填出圖中部分結(jié)構(gòu)的名稱：[2]________________、[5]________________。
(3)從圖中可以看出DNA的兩條鏈?zhǔn)怯蒧_______和____________交替連接形成的。
(4)連接堿基對(duì)的化學(xué)鍵是________，堿基配對(duì)的方式：________與________配對(duì)；________與________配對(duì)。
(5)從圖甲中可以看出組成DNA的兩條鏈的方向是________的，從圖乙可以看出組成DNA的兩條鏈相互纏繞成規(guī)則的________結(jié)構(gòu)。
解析：(1)題圖甲表示DNA的平面結(jié)構(gòu)，圖乙表示DNA的立體(空間)結(jié)構(gòu)。(2)題圖中2表示一條脫氧核苷酸單鏈片段，而5表示腺嘌呤脫氧核苷酸。(3)從題圖甲的平面結(jié)構(gòu)可以看出，DNA中脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)構(gòu)成了基本骨架。(4)DNA兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì)，且有一定規(guī)律：A與T配對(duì)，G與C配對(duì)。(5)根據(jù)題圖甲可以判斷：組成DNA的兩條脫氧核苷酸鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?；從題圖乙可以看出組成DNA的兩條脫氧核苷酸鏈相互纏繞成規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。
答案：(1)平面立體(或空間) (2)一條脫氧核苷酸單鏈片段腺嘌呤脫氧核苷酸 (3)脫氧核糖磷酸 (4)氫鍵 A(腺嘌呤) T(胸腺嘧啶) G(鳥嘌呤) C(胞嘧啶) (5)反向平行雙螺旋
12．已知多數(shù)生物的DNA是雙鏈的，但也有個(gè)別生物的DNA是單鏈的。有人從兩種生物中提取出DNA分子，分析它們的堿基比例如下表所示，請(qǐng)據(jù)表回答下列問(wèn)題：
(1)從生物________的堿基比例來(lái)看，它的DNA的結(jié)構(gòu)應(yīng)為____________鏈，是極少數(shù)病毒才具有的。
(2)從生物________的堿基比例來(lái)看，它代表著大多數(shù)生物種類DNA的結(jié)構(gòu)，其堿基構(gòu)成特點(diǎn)為______________。
解析：雙鏈DNA的兩條鏈之間由氫鍵相連，堿基之間的連接遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，即A＝T，G＝C，若A≠T，G≠C，則說(shuō)明該DNA不是雙鏈，而是單鏈。
答案：(1)甲單 (2)乙 A＝T、G＝C
【B級(jí) 等級(jí)性考試】
13．下圖是人體細(xì)胞中某DNA片段結(jié)構(gòu)示意圖。有關(guān)敘述正確的是( )
A．圖中X代表磷酸基團(tuán)，A代表腺苷
B．DNA的基本骨架是N所示的化學(xué)鍵連接的堿基對(duì)
C．每個(gè)脫氧核糖上均連著兩個(gè)磷酸和一個(gè)堿基
D．DNA雙鏈中，嘌呤總數(shù)等于嘧啶總數(shù)
解析：選D。圖中X代表磷酸基團(tuán)，A代表腺嘌呤，A項(xiàng)錯(cuò)誤；脫氧核糖和磷酸交替連接，構(gòu)成DNA的基本骨架，B項(xiàng)錯(cuò)誤；每條鏈3′-端的脫氧核糖上連著一個(gè)磷酸，C項(xiàng)錯(cuò)誤；DNA雙鏈中，嘌呤與嘧啶配對(duì)，嘌呤總數(shù)等于嘧啶總數(shù)，D項(xiàng)正確。
14．假如檢測(cè)某雙鏈DNA得知堿基A的比例為x%，又知該DNA的一條鏈所含的堿基中堿基G占y%，以下推斷正確的是( )
A．該DNA中堿基總數(shù)量為x/y
B．該DNA中堿基U所占比例為x%
C．該DNA的另一條鏈中堿基G的比例是1－x%－y%
D．該DNA中堿基C的比例為50%－x%
解析：選D。在雙鏈DNA中A和T數(shù)量是相等的，G和C數(shù)量是相等的，只知道堿基A的比例和一條鏈中堿基G的比例，無(wú)法得出DNA的堿基總數(shù)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；DNA中沒(méi)有堿基U，B項(xiàng)錯(cuò)誤；該DNA的另一條鏈中堿基G的比例應(yīng)是1－2x%－y%，C項(xiàng)錯(cuò)誤；該DNA中堿基C的比例應(yīng)是(1－2x%)/2，即50%－x%，D項(xiàng)正確。
15．DNA中堿基A與T配對(duì)，C與G配對(duì)，下列對(duì)雙鏈DNA中(A＋T)/(C＋G)的敘述，正確的是( )
A．不同的生物該比值可能會(huì)相同
B．如果一條鏈中該比值為m，則互補(bǔ)鏈中該比值為1/m
C．不同生物該比值越接近，親緣關(guān)系越近
D．同一生物個(gè)體不同細(xì)胞中核DNA的該比值不同
解析：選A。在DNA中，A＝T，C＝G，但A＋T與C＋G不一定相等，因此不同的生物該比值可能會(huì)相同，A正確；如果DNA中的一條單鏈中(A1＋T1)/(C1＋G1)＝m，則互補(bǔ)鏈中(A2＋T2)/(C2＋G2)＝(T1＋A1)/(G1＋C1)＝m，B錯(cuò)誤；不同生物該比值接近，只說(shuō)明堿基含量情況，并不能說(shuō)明不同生物的DNA中堿基排列順序是否接近，所以親緣關(guān)系無(wú)法確定，C錯(cuò)誤；同一生物個(gè)體不同細(xì)胞中的DNA分子相同，所以該比值相同，D錯(cuò)誤。
16．下圖1是用DNA測(cè)序儀測(cè)出的某生物的1個(gè)DNA片段上被標(biāo)記的1條脫氧核苷酸鏈的堿基排列順序(5′—TGCGTATTGG—3′)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)據(jù)圖1推測(cè)，此DNA片段上的鳥嘌呤脫氧核苷酸數(shù)目是________。
(2)根據(jù)圖1脫氧核苷酸鏈的堿基排序，圖2顯示的脫氧核苷酸鏈堿基序列為________(從上往下)。
(3)圖1對(duì)應(yīng)的DNA雙鏈與圖2對(duì)應(yīng)的DNA雙鏈中的A＋G/T＋C的值為________，這是因?yàn)镈NA雙鏈中堿基數(shù)量關(guān)系是____________________。圖1對(duì)應(yīng)的DNA雙鏈片段與圖2對(duì)應(yīng)的DNA雙鏈片段中A/G的值分別為________、________，這體現(xiàn)了DNA的特異性。
解析：(1)圖1顯示的DNA片段1條鏈上鳥嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)目是4，胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是1，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，對(duì)應(yīng)的互補(bǔ)鏈上還有1個(gè)鳥嘌呤脫氧核苷酸，即共有5個(gè)鳥嘌呤脫氧核苷酸。(2)圖1對(duì)應(yīng)的DNA單鏈堿基排列順序已經(jīng)解讀出來(lái)，其順序是TGCGTATTGG，所以圖中堿基序列應(yīng)從上向下讀，且由左至右依次是A、C、G、T，所以圖2對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸鏈的堿基序列為CCAGTGCGCC。(3)在雙鏈DNA中，堿基互補(bǔ)配對(duì)，嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)，故(A＋G)/(T＋C)＝1。根據(jù)圖1對(duì)應(yīng)的DNA片段的1條脫氧核苷酸鏈的堿基排列順序，可計(jì)算出圖1對(duì)應(yīng)的DNA片段中A/G＝(1＋4)/(4＋1)＝1；同理可計(jì)算出圖2對(duì)應(yīng)的DNA片段中A/G＝(1＋1)/(3＋5)＝2/8＝1/4。
答案：(1)5 (2)CCAGTGCGCC (3)1 嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù) 1 1/4課標(biāo)要求
核心素養(yǎng)
概述DNA分子是由四種脫氧核苷酸構(gòu)成的，通常由兩條堿基互補(bǔ)配對(duì)的反向平行長(zhǎng)鏈形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，堿基的排列順序編碼了遺傳信息。
1.生命觀念：說(shuō)出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的要點(diǎn)。
2.科學(xué)思維：根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。
3.科學(xué)探究：知道DNA模型構(gòu)建所涉及的技術(shù)和方法。
組成
兩條鏈按反向平行的方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)，從雙鏈的一端起始，一條單鏈由5′-端到3′-端，另一條單鏈由3′-端到5′-端
基本骨架
[②]脫氧核糖和[③]磷酸交替連接
內(nèi)側(cè)
堿基
堿基互補(bǔ)配對(duì)
兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵形成[⑤]堿基對(duì)，且T(胸腺嘧啶)一定與[⑥]A(腺嘌呤)配對(duì)，C(胞嘧啶)一定與[⑦]G(鳥嘌呤)配對(duì)
核心知識(shí)小結(jié)
[要點(diǎn)回眸]
[規(guī)范答題]
1.DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)
(1)兩條鏈反向平行。
(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。
(3)堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì)，排列在內(nèi)側(cè)。
2.雙鏈DNA中，嘌呤堿基數(shù)＝嘧啶堿基數(shù)，即A＋G＝T＋C。
3.互補(bǔ)堿基之和的比例在DNA的任何一條鏈及整個(gè)DNA中都相等。
4.在DNA中，含G—C堿基對(duì)越多的DNA相對(duì)越穩(wěn)定。
5.非互補(bǔ)堿基之和的比例在兩條互補(bǔ)鏈中互為倒數(shù)，而在整個(gè)DNA中比值為1。
卡片類型
脫氧核糖
磷酸
堿基
A
T
G
C
卡片數(shù)量
10
10
2
3
3
2
生物的種類
大麥
果蠅
豬
牛
人
eq \f(A＋T,G＋C)
1.21
1.37
1.43
1.31
1.52
生物
A
T
C
G
甲
25
35
19
21
乙
31
31
19
19

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