高三一轮复习DNA分子的结构

第1页共6页第2节DNA分子的结构课标要求1．概述DNA分子结构的主要特点。2．制作DNA分子双螺旋结构模型。复习重难点1.DNA分子结构的主要特点。知识网络体系知识点基础知识疏理双螺旋结构模型的构建1.利用了他人的哪些经验和成果？（1）（2）（3）（4）2.沃森和克里克先后分别提出了怎样的模型？（1）（2）（3）最后得到什么重要信息后，才成功了？3.他们如何对待和纠正过程中的错误呢？4.“思考与讨论”中的问题（1）回答DNA结构方面的问题：①②③④1、DNA分子双螺旋结构的主要特点：（1）DNA分子是由_______条链组成的，________方式盘旋成结构。第2页共6页DNA分子的结构（2）DNA分子中的_______和________交替连接，排列在_______侧，构成基本骨架；碱基排列在________侧。（3）两条链上的碱基通过连接成_______，且按________原则配对。________和________，________和________配对。结构特点：稳定性：①.DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变。②.两条链间碱基互补配对的方式不变。多样性：DNA分子中碱基对排列顺序多种多样。特异性：每种DNA有区别于其它DNA的特定的碱基排列顺序。2、碱基互补配对原则：________________________________________________________________________________3.规律：DNA双链中的两个不互补的碱基之和的比值相等。(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=1任意两个不互补的碱基比率之和占总数的50%。(A+G)=(T+C)=(A+C)=(T+G)=50%DNA中一条链上的非互补碱基对之和的比值是另一条互补链的这个比值的倒数。DNA中互补碱基对之和的比率与任一条单链中同样的两个碱基之和的比率相等。重难热点归纳一、DNA分子中各种碱基的数量关系(1)最根本的原则：碱基互补配对原则。(2)在双链DNA分子中A＝T、G＝C；A十G=T+C或A+C＝T+G；(A+G)／(T+C)=1。(3)在双链DNA分子中：一条链中的A十T与另一条链中的T+A的和相等，一条链中的G+C与另一条链中的C十G的和相等。(4)如果一条链中的(A十T)／(G+C)=a，那么另一条链中其比例也是a；如果一条链中(A十G)／(T+C)＝b，那么在另一条链中其比例是1／b。(5)根据碱基互补配对原则可知，两个非互补配对碱基之和占DNA碱基总数的50％，因为A十C＝T+G、A+G＝T+C。(6)在双链DNA分子中一条链中A+T的和占该链碱基比率等于另一条链中A+T的和占该链的碱基比率，还等于双链DNA分子中A+T的和占整个DNA分子的碱基比率。即(A1+T1)％＝(A2+T2)％=总(A+T)％，同理：(G1+C1)％=(G2+C2)％＝总(G十C)％。二、DNA有三个结构特征(1)其分子结构的稳定性体现在：一是分子骨架中脱氧核糖和磷酸的交替排列方式固定不变；二是每个DNA分子具有稳定的双螺旋结构，将易分解的含氮碱基排列在内侧；三是两条链间碱基互补配对原则严格不变。(2)其分子结构的多样性是指组成DNA的碱基对的排列方式是多种多样的，可总结为4n种，指具有n对碱基对的排列方式，不同的DNA分子其碱基对的数量也不尽相同，这样就构成了DNA分子的多样性。(3)DNA的多样性决定了DNA的特异性，DNA的特异性是指不同的DNA分子所具有的独特的碱基数目和排列顺序。经典例题剖析例1．假设一个ＤＮＡ分子片段中含碱基Ｔ共３１２个，占全部碱基的２６％，则此ＤＮＡ片段中碱基Ｇ所占百分比和数目分别是（）解析:ＤＮＡ的碱基数目和比例严格遵循碱基互补配对原则，即ＤＮＡ中有一个Ａ，必须有一个和其互碱基互补配对原则第3页共6页补的Ｔ，有一个Ｃ，必有一个Ｇ，据这个原理可知Ｇ＝（１－２６％＊２）／２＝２４％，又知Ｔ共３１２个，占２６％，则可知ＤＮＡ中共有碱基３１２／２６％＝１２００，前面已计算出Ｇ占２４％，则Ｇ的数目是１２００＊２４％＝２８８个。解此类题关键在于充分运用碱基互补配对原则。运用Ａ＝Ｔ，Ｇ＝Ｃ的原理，只要告知任何一种碱基的比例，就可求出任意一种或几种碱基的比例。答案:２４％２８８个例2.分析一个DNA分子时，发现30%的脱氧核苷酸含有腺嘌呤，由此可知该分子一条链上鸟嘌呤含量的最大值可占此链碱基总数的（）A．20%B．30%C．40%D．70%解析:根据碱基互补配对原则，可知鸟嘌呤占DNA碱基总数为(1－30%×2)÷2=20%。双链中G+C=40%，推知单链中G+C=40%，一般情况下DNA双链上都应有G分布，所以G≤40%，但也有一种极端情况，使G集中分布在一条链上(无C)，而另一条链上没有G(只有C)。所以该分子一条链上鸟嘌呤最大值可占该链的40%。答案:C例3.一个DNA分子的一条链上，腺嘌呤比鸟嘌呤多40%，两者之和占DNA分子碱基总数的24%，则该DNA分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基数目的（）A．44%B.24%C.14%D.28%解析:画出DNA简图。(如右图)依题意，列出等量关系：%40111GGA→A1=1．4G1……………①而%2420011GA→A1＋G1=48…………②联立①②得：A1=28(3)依“等量代换”有：T2=Al=28，即胸腺嘧啶占该链碱基数目的28％。答案:D例4(2004年春季全国理综，3)现有一待测核酸样品，经检测后，对碱基个数统计和计算得到下列结果：(A+T)／(G+C)=1，(A+G)／(T+C)=1。根据此结果，该样品（)A.无法被确定是脱氧核糖核酸还是核糖核酸B．可被确定为双链DNAC.无法被确定是单链DNA还是双链D＼AD.可被确定为单链DNA解析：双链DNA分子中，A＝T，G＝C，所以（A—G)/(T十C)=(A+C)／(T+G)=1。(A+T)=(G—C）的碱基比率在特殊情况下等于1，在绝大多数情况下不等于l；在单链DNA分子中，A和T，G和C之间无对应关系，其（A—G）/(T十C)的比例在绝大多数情况下不等于1，特殊情况下等于1，所以题干给出的情况无法判断该核酸是单链ONA还是双链DNA。考查单、双链DNA分子中的碱基比率，能力要求B。基础试题训练1．(08海南)下列与生物体内核酸分子功能多样性无关的是（）A．核苷酸的组成种类B．核苷酸的连接方式C．核苷酸的排列顺序D．核苷酸的数量多少2．(08上海生物)某个DNA片段由500对碱基组成，A＋T占碱基总数的34%，若该DNA片段复制2次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为（）A．330B．660C．990D．13203．(07广东理基)图7是由3个圆所构成的类别关系图，其中Ⅰ为大圆，Ⅱ和Ⅲ分别为大圆之外的小圆。符合这种类别关系的是（）A．Ⅰ脱氧核糖核酸、Ⅱ核糖核酸、Ⅲ核酸B．Ⅰ染色体、ⅡDNA、Ⅲ基因第4页共6页C．Ⅰ固醇、Ⅱ胆固醇、Ⅲ维生素DD．Ⅰ蛋白质、Ⅱ酶、Ⅲ激素4．（06理综Ⅱ）已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA、单链RNA四种类型。现发现了一种新病毒，要确定其核酸属于上述那一种类型，应该（）A．分析碱基类型，确定碱基比率B．分析碱基类型，分析核糖类型C．分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型D．分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型5．在DNA分子双螺旋结构中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有2个氢键，胞嘧啶与鸟嘌呤之间有3个氢键。现有四种DNA样品，根据样品中碱基的百分含量判断最有可能来自嗜热菌(生活在高温环境中)的是（）A．含胸腺嘧啶32%的样品B．含腺嘌呤17%的样品C．含腺嘌呤30%的样品D．含胞嘧啶15%的样品6．若一个双链DNA分子的一条链中碱基比0.2GACT，则其互补链中和整个DNA分子中同样的碱基比分别是（）A．0.2和0.2B．5和5C．0.2和1D．5和17．若DNA分子一条链中（A+C）/（G+T）=0.5，则其互补链中该比值为（）A．0.5B．1C．2D．4８．某生物核酸的碱基组成，嘌呤碱基占52%，嘧啶碱基占48%，此生物一定不是A．噬菌体B.大肠杆菌C.青霉D.烟草花叶病毒９．关于DNA的描述错误的是A.每一个DNA分子由两条脱氧核苷酸链缠绕而成B.两条链的碱基以严格的互补配对C.DNA双链的互补碱基对之间以氢键相连D.两条链反向平行排列１0．以下所示四个双链DNA分子的一条链，其中稳定性最差是A．G-C-T-A-A-A-C-C-…-T-T-A-C-G双链DNA中A占25%B．G-C-T-A-A-C-C-…-T-T-A-C-G-A双链DNA中T占30%C．G-C-A-A-C-C-…-T-T-A-C-G-T-A双链DNA中G占25%D．T-A-A-A-C-C-…G-C--T-T-A-C-G双链DNA中C占30%１1．如果将DNA彻底水解，产物为A．脱氧核苷酸B.核糖、磷酸和A、T、C、G四种碱基C．核糖、磷酸和A、U、C、GD.脱氧核糖、磷酸和A、T、C、G四种碱基１2．DNA分子中一条链的碱基摩尔数之比为A∶C∶G∶T＝1∶1.5∶2∶2.5，则其互补链中嘌呤碱基与嘧啶碱基的摩尔数之比为A．5∶4B．4∶3C．3∶2D．3∶4１3．已知一段双链ＤＮＡ分子碱基的对数和腺嘌呤的个数，能否知道这段ＤＮＡ分子中的４种碱基的比例和（Ａ＋Ｃ）：（Ｔ＋Ｇ）的值Ａ.能Ｂ.否Ｃ.只能知道（Ａ+Ｃ）：（Ｔ+Ｇ）Ｄ.只能知道四种碱基的比例１4．组成ＤＮＡ的碱基只有四种，四种碱基的配对方式只有２种，但ＤＮＡ分子具有多样性和特异性，主要原因是Ａ.ＤＮＡ分子是高分子化合物Ｂ.脱氧核糖结构不同Ｃ.磷酸的排列方式不同Ｄ.碱基的排列顺序不同，碱基数目很多１5．ＤＮＡ分子的一条链中（Ｃ+Ｔ）／（Ｇ+Ａ）＝１.２５，那么其互补链中其比例应是Ａ.０.４Ｂ.０.８Ｃ.１.２５Ｄ.２.５１6．下列对双链ＤＮＡ分子的叙述不正确的是第5页共6页Ａ.若一条链Ａ和Ｔ的数目相等，则另一条链的数目也相等Ｂ.若一条链Ｇ的数目为Ｃ的两倍，则另一条链C的数目为G的两倍Ｃ.若一条链的Ａ:Ｔ:Ｇ:Ｃ＝１∶２∶３∶４，则对应链相应碱基为２：１：４：３Ｄ.若一条链的Ａ:Ｔ:Ｇ:Ｃ＝１：２：３：４，则对应链相应碱基为１：２：３：４17．DNA分子共有碱基1400个，其中一条链上的（A+T）/（C+G）=2：5。该DMA分子连续复制两次，共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数和第三次复制需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数依次是Ａ.300个Ｂ.800个Ｃ.600个Ｄ.1200个18．下列关于DNA的说法，正确的是Ａ.DNA是所有生物的遗传物质Ｂ.用DNA杂交技术可以鉴定印度洋海啸事件中遇难者的身份Ｃ.当（A+T）/（C+G）的比值增大时，解旋温度增加Ｄ.DNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基组成一个密码子拓展题19.（）某双链ＤＮＡ分子中，Ａ＋Ｔ占全部碱基的４０％，在其中的一条链中Ｃ占该链碱基的２０％，另一条链中Ｃ的含量为Ａ.２０％Ｂ.４０％Ｃ.５０％Ｄ.８０％20.已知在ＤＮＡ分子中的一条单链（Ａ＋Ｇ）／（Ｔ＋Ｃ）＝m，求：⑴在另一互补链中这种比例是________________⑵这个比例关系在整个DNA分子中是________________当在一条单链中，（A+T）/（G+C）=n时：⑶在另一互补链中这种比例是________________⑷这个比例关系在整个DNA分子中是________________21．沃森与克里克综合当时多位科学家的发现才确立了DNA双螺旋模型，两人的默契配合成为科学合作研究的典范，请根据课本故事介绍回答下列问题：(1)DNA组成单位____________________，含_________种碱基为__________________。(2)美国科学家威尔金斯和富兰克林提供_________，推算出DNA分子呈_______结构(3)美国生物学家鲍林揭示生物大分子结构的方法，即按X射线衍射图谱分析的实验数据建立________________的方法。(4)奥地利