资源简介

3.2 DNA的结构
一、自主总结与梳理（一、二任选一项完成即可）
二、复习导学（根据书上的“本节聚焦”查漏补缺）
三、基础知识复习与填空
（一） 跨学科的合作——DNA双螺旋结构模型的构建
1. 物理学家应用X射线衍射技术，获得了高质量的DNA衍射
图谱，据此，科学家推算DNA呈_______结构。
2. 化学家查哥夫测得，在DNA中，腺嘌呤(A)的量总是等于__
_____(T)的量；鸟嘌呤(G)的量总是等于___________(C)的量。
3. 综合这些已有信息，沃森和克里克构建了一个DNA结构
模型，如右图：
(1)DNA是由____条单链组成，这两条链按照反向平行方式
盘旋成__________结构。
(2)DNA 中的_________和_________交替连接，排列在外侧，
构成基本骨架；碱基排列在内侧。
(3)两条链上的碱基通过______连接成碱基对，并且碱基配对
具有一定的规律：A(腺嘌呤)一定与T( )配对；G(鸟嘌呤)一
定与C( )配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作碱基
互补配对原则。
（二） 制作DNA双螺旋结构模型
请你根据核苷酸的结构示意图，结合所学，制作DNA结构模型
【思考】①连接配对的碱基对之间的“键”是什么？②连接同一单链上不同核苷酸的键是什么？③从氢键的角度分析，哪种碱基对更能提高DNA的热稳定性？
（三） 碱基互补配对原则的相关计算
尝试用碱基符号，表示一条单链上的不同脱氧核苷酸，再按碱基互补
配对原则，写出其互补链，例如：
尝试借助上述模型，推导以下碱基数量关系规律，
(1)DNA单链：在任一DNA单链中，碱基A、T、G、C数量及比例都无固定规律
(2)整个DNA分子：
①A = T，G=C
②A+G=C+T，(A+G)/(T+C)=1。 A+T≠G+C，(A+T)/(G+C) ≠ 1。
③A+G=T+C=A+C=T+G=50%。
即互补配对的碱基数量相等，不互补配对的碱基数量之和相等。
(3)整个DNA分子与其包含的二条链之间，
(A+T)% = (A1+T1)% = (A2+T2)%
(C+G)% = (C1+G1)% = (C2+G2)%
即互补配对的碱基在DNA分子以及其中任意一条链的数量占比相等。
(A1+G1) / (T1+C1)=a (A2+G2) / (T2+C2)=1/a
一条链中不互补碱基的数量之比为DNA分子另一条链的倒数。
【典例分析】
【例 1】某DNA的碱基中， 鸟嘌呤占 22%，那么胸腺嘧啶占_________。
【例 2】 DNA分子的一条单链中，A占20%，T占22%，求整个DNA分子中G占_______。
【例 3】DNA的一条单链中 (A+G) / (T+C) ＝0.4， 在互补单链和整个DNA分子中此比值分别是多少
【例 4】请根据DNA的结构分析：DNA为什么能携带遗传信息？
四、DNA的结构 练习习题
1. 下列科学家中，发现和构建 DNA双螺旋结构模型的是()
A. 沃森和克里克 B. 孟德尔
C. 萨顿 D. 摩尔根
2. DNA指纹技术是法医物证学上进行个人认定的主要方法，人的DNA“指纹”是指DNA的( )
A. 双螺旋结构 B. 脱氧核糖的排列顺序
C. 碱基配对原则 D. 脱氧核苷酸的排列顺序
3. 某DNA片断一条链上的碱基序列为5'…G-A-T-G-C…3'，其互补链上对应的碱基序列是( )
A. 3'…C-T-A-C-G…5' B. 3'…C-U-A-C-G…5'
C. 3'…G-A-T-G-C…5' D. 3'…G-U-A-G-C…5'
4. 下列各图中，图形分别表示磷酸、脱氧核糖和碱基，在制作脱氧核苷酸模型时，各部分之间需要连接。下列连接方式正确的是( )
5. 构成 DNA 双螺旋结构的基本骨架是( )
A. 碱基排列在内侧 B. 脱氧核糖和磷酸交替连接
C. 核糖和磷酸交替连接 D. 脱氧核糖和核糖交替连接
6. 下图为DNA分子片段的部分平面结构示意图，
下列叙述正确的是( )
A. 物质2为尿嘧啶
B. 物质6为胸腺嘧啶核糖核苷酸
C. 物质4只能与一分子脱氧核糖连接
D. 碱基对的排列顺序能代表遗传信息
7. 已知一个DNA分子由2000个碱基对构成，其中胞嘧啶有1100个，该DNA分子中应含有腺嘌呤的数目是( )
A. 450个 B. 900个
C. 1100个 D. 1800个
8. 某双链DNA分子中，腺嘌呤(A)所占的比例为30%，则胸腺嘧啶(T)所占的比例为( )
A. 20% B. 30%
C. 40% D. 60%
9. 某DNA分子片断中共含有300个碱基对，其中含A为120个，则含C多少个( )
A. 120 B. 180
C. 240 D. 360
10. 若某线性DNA分子一条单链上的A:T:C:G = 2:3:4:5，则该DNA分子中A:T:C:G的比值是( )
A. 2:2:3:4 B. 5:5:9:9
C. 2:3:4:5 D. 1:1:1:1
11. DNA的一条链中(A+G)/(T+C)=0. 4，上述比值在整个DNA分子中是( )
A. 0. 4 B. 1. 0
C. 0. 6 D. 2. 5
12. 某同学欲制作DNA双螺旋结构模型，下列设计思路正确的是( )
A. 制作脱氧核苷酸时，在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B. 两条链的鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个代表氢键的连接物相连
C. 模型中腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤与胸腺嘧啶之和
D. 模型中脱氧核糖和磷酸交替连接排列在内侧
13. 下列有关核DNA结构的叙述，错误的是( )
A. DNA的一条单链中相邻的碱基不是由氢键连接的
B. DNA分子中C和G所占比例越大，结构越稳定
C. 组成DNA的碱基排列在内侧，互补链间的碱基配对有一定的规律性
D. 双链DNA分子中，若一条链的G:T=1:2，则另一条链的C:A=2:1
14. 关于DNA分子结构的叙述不正确的是( )
A. 每个DNA分子一般都含有四种脱氧核苷酸
B. 每个DNA分子中的碱基、磷酸、脱氧核苷酸、脱氧核糖的数目是相等的
C. 每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基
D. 双链DNA分子中的一段，如果有40个腺嘌呤，就一定同时含有40个胸腺嘧啶
15. 下列有关双链DNA的结构的叙述，正确的是( )
A. 不同的DNA分子彻底水解最多能产生4种产物
B. 不同的DNA分子的(A+T)/(C+G)的值互为倒数
C. 不同的DNA分子的(A+C)/(G+T)的值是相同的
D. 不同的DNA分子的碱基对顺序和碱基配对方式均不同
16. 如图所示为DNA分子结构模式图，请据图回答下列问题:
(1)组成DNA的基本单位是___________，其化学元素组成
是_______。
(2)DNA的立体结构为____________，由________________
________构成基本骨架。
(3)图中⑩示意的是一条____________________的片段，与另
一条片段的位置关系是____________________。
(4)图中①指的是________(填中文名称)；1和G之间通过________相连。
(5)若该DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基总数的44%，其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%，则对应的另一条互补链(b)上的G占该链碱基总数的比例是________。
(6)若该DNA中含有200个碱基，碱基间的氢键共有260个。该DNA片段中共有腺嘌呤____个，C和G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。
17. 如图1~4是DNA双螺旋结构模型建构过程的相关图解，回答下列问题:
(1)图1中的物质是组成DNA的基本单位，其中②表示的是______，在DNA中有__种。
(2)从图3可以看出，若DNA的一条链中(A+C) / (T+G) = n，则另一条链中(A+C)/(T+G) = ____。
(3)图4所示的DNA片段中，游离的磷酸基团有____个。若图4的DNA片段中碱基C有m个，占该DNA碱基总数的比例是x，则该DNA的碱基之间的氢键数目是________。
18. 研究表明，每个人的DNA都不完全相同，因此，DNA也可以像指纹一样用来识别身份，这种方法就是DNA指纹技术。请回答下列有关问题:
(1)每个人的DNA分子的基本骨架是________________，从头至尾没有变化，而骨架内侧的________却是不同的，因此每个人的DNA指纹图都是独一无二的。我们可以根据分析DNA指纹图的吻合程度来帮助确认身份。
(2)在现代刑侦领域中，DNA指纹技术正在发挥着越来越重要
的作用。此外，DNA指纹技术还可以用于亲子鉴定等。如图是通
过提取某小孩(C)和其母亲(M)以及待测定的四位男性的DNA，分
别经合适的酶处理后，成若干DNA片段，然后进行电泳等一系列
步骤得到的一组DNA指纹图。请判断F1~F4中，该小孩真正生物
学上的父亲是_________，你的判断依据是________________。
(3)在(A+T)/(C+G)和(A+C)/(T+G)两个比值中，能体现DNA
分子间差异性的是____________。
19. 下图A、B、C、D表示生物大分子，结构Ⅱ是一种细胞器。请回答下列问题。
(1)请依次写出上图中X、Y和Z所指元素：__________、__________、__________。
(2)细胞结构I、Ⅱ依次是______________，____________。
(3)物质A具有多样性的原因________________________________________________，已知组成两种B物质的单体b的种类和数目相同，则这两种B物质结构不同的原因是：_____
________________________，____________________________________。
(4)物质C中文名称是__________，其彻底水解产物是___________________________。
参考答案
1-5.ADABB 6-10.DBBBB 11-15BCDCC
16(1)脱氧核苷酸　C、H、O、N、P　(2)双螺旋结构　磷酸和脱氧核糖交替相连　(3)脱氧核苷酸链　反向平行　(4)胞嘧啶　氢键　(5)35%　(6)40　60　C/G
17(1)含氮碱基　4　(2)1/n　(3)2　m/x+m
18(1)磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧　4种碱基的排列顺序　(2)F2　DNA指纹图中，C的一条带与M的一条带相同，C的另一条带与F2的一条带相同　(3)2　(A+T) / (C+G)
19(1)N、P　N　N、P　(2)染色体(质)　核糖体　(3)碱基的排列顺序(碱基的数目和排列顺序，或脱氧核苷酸的排列顺序)千变万化(或具有多样性)　氨基酸的排列顺序不同　肽链的盘曲折叠方式及形成的空间结构不同　(4)核糖核酸　核糖、磷酸、腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)

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