DNA的結(jié)構(gòu)（知識精講）（解析版）

1、第三章基因的本質(zhì)專題3.2 DNA的結(jié)構(gòu)模型特點模型特點構(gòu)建過程外側(cè):基本骨架知識腦圖模型構(gòu)建結(jié)構(gòu)特點目標導(dǎo)航眾.概述DNA結(jié)構(gòu)的主要特點。（重點、難點）.通過對DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建立過程的交流與討論，認同交流合作多學科交叉再科學發(fā) 展中的作用。（重點）.制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。（重點）知識點貫通一、核酸的結(jié)構(gòu)組成組成核酸的基本單位：核甘酸，A代表磷酸，B代表五碳糖，C代表堿基。根據(jù)五碳糖不同，可以將核昔酸分為脫氧核甘酸（DNA的基本單位）和核糖核甘酸（RNA 的基本單位）。組成DNA的核甘酸有4種，組成RNA的核甘酸有4種，核昔酸共有8種。組成DNA的堿基有4利。組成RNA的堿基有4利

2、堿基共有5種。組成DNA的五碳糖有1種，組成RNA的五碳糖有1科1，五碳糖共有2種。組成DNA的磷酸有1種，組成RNA的磷酸有1種，磷酸共有I種。二、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建1、模型名稱：雙螺旋結(jié)構(gòu)模型2、構(gòu)建者：美國生物學家沃森和英國物理學家克里克3、構(gòu)建依據(jù)(1) DNA分子是以4種脫氧核甘酸為單位連接而成的長鏈，這4種脫氧核昔酸分別含有ATGC四種堿基。(2)威爾金斯和富蘭克林提供的DNA衍射圖譜說明DNA分子呈雙螺旋結(jié)構(gòu)。(3)查哥夫測定DNA的分子組成，發(fā)現(xiàn)腺喋吟(A)的量總是等于胸腺嗑咤(T)的量；鳥喋吟(G)的量總是等于胞嗒咤的量。三、DNA分子的結(jié)構(gòu)(元京組成)(元京組成)脫

3、氧核付酸(4種)單體脫氧核作含短被基不同四、DNA分子的特性(1)相對穩(wěn)定性：DNA分子中磷酸和脫氧核糖交替連接的方式不變，兩條鏈間堿基互補配對的方式不變。(2)多樣性：不同的DNA分子中脫氧核甘酸數(shù)目不同，排列順序多種多樣。假設(shè)某DNA 分子中有n個堿基對，那么排列順序有4”種。特異性：每種DNA分子都有區(qū)別于其他DNA的特定的堿基對排列順序，代表了特 定的遺傳信息。重難點突破(一)堿基互補配對原那么及相關(guān)計算DNA堿基互補配對原那么是指在DNA分子形成堿基對時，A 一定與T配對，G 一定與C 配對的一一對應(yīng)關(guān)系。推論如下：.雙鏈DNA分子中噂吟總數(shù)與喀咤總數(shù)相等，即A+G=T+C。簡記：“

4、DNA分子中兩個 非互補堿基之和是DNA分了總堿基數(shù)的一半.在雙鏈DNA分子中，互補堿基之和所占比例在任意一條鏈及整個DNA分子中都相等。Al =12設(shè)在雙鏈DNA分子中的一條鏈上A|+T=,那么 f=Ai+T,=A2+T2=n%,a2=tJ所以 A+T=Ai+A2+Ti+T2=2 =n0/o,簡記為“配對的兩堿基之和在單、雙鏈中所占比例相等”。.雙鏈DNA分子中，非互補堿基之和所占比例在兩條互補鏈中互為倒數(shù)。設(shè)雙鏈DNA分子中一條鏈上，學子=?，11 十Ci- Al+G| T2 + C2= ” 位A2 + G2_1_”Ti+Ci-A2+G2-見 互補鏈“百石一簡記為：“DNA兩條互補鏈中，不

5、配對兩堿基之和的比值互為倒數(shù)，乘積為1”。4.雙鏈DNA分子中，假設(shè)看上=8，那么彘=畀。2.考場突破某DNA分子中A+T占整個DNA分子堿基總數(shù)的44%,其中一條鏈(a)上的G占該鏈 堿基總數(shù)的21%,那么，對應(yīng)的另一條互補鏈(b)上的G占該鏈堿基總數(shù)的比例是() A. 35% B. 29% C. 28% D. 21%【答案】A【解析】整個DNA中的A + T占整個DNA堿基總數(shù)的44%,那么G+C占整個DNA堿 基總數(shù)的56%,又因為其中一條鏈(a)上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%,所以與G對應(yīng)的互補 鏈(b)上的C占b鏈堿基總數(shù)的21%,那么G(a鏈上)+C(b鏈上)占DNA分子堿基總數(shù)的2

6、1% 因為總的G+C占整個DNA分子堿基總數(shù)的56%,所以G(b鏈上)+C(a鏈上)占DNA整個 分子堿基總數(shù)的35%,推得G占b鏈堿基總數(shù)的35%,所以答案選A。筆記：(二)DNA分子中的其他數(shù)量關(guān)系.要點精析(l)DNA分子中，脫氧核甘酸數(shù)：脫氧核糖數(shù)：磷酸數(shù)：含氮堿基數(shù)=1 ： I ： 1 ： 1。(2)配對的堿基，A與T之間形成2個氫鍵，G與C之間形成3個氫鍵，CG對占比例越 大，DNA結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。(3)每條脫氧核甘酸鏈上都只有一個游離的磷酸基，因此DNA分子中含有2個游離的磷酸 基。.考場突破DNA分子的穩(wěn)定性與堿基對之間的氫鍵數(shù)目有關(guān)。以下關(guān)于生物體內(nèi)DNA分子中(A+T)/(G+

7、C)與(A+C)/(G+T)兩個比值的表達，正確的選項是()A.堿基序列不同的雙鏈DNA分子，后一比值不同B.前一個比值越大，雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越高C.當兩個比值相同時，可判斷這個DNA分子是雙鏈D.經(jīng)半保存復(fù)制得到的DNA分子，后一比值等于1【答案】D【解析】雙鏈DNA分子中A=T、G=C,因此其(A+C)/(G+T)=1,但(A+T)/(G+C)的值不 確定，A項錯誤，D項正確；由于G和C之間含有三個氫鍵，含有的能量高，因此(A+T)/(G+C) 的值越小時，雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越高，B項錯誤；(A+T)/(G+C)和(A+C)/(G+T)的值相 同時，只能推斷出4種堿基數(shù)目相同，無

8、法判斷出這個DNA分子是雙鏈，C項錯誤。筆記：易錯辨析(一)進行堿基計算時要注意以下幾點.易混點辨析(I)單位是“對”還是“個”，這方面往往帶來數(shù)據(jù)成倍的錯誤。(2)注意提供的數(shù)據(jù)是DNA雙鏈還是DNA的一條單鏈。(3)解題時最好畫一下簡圖，比擬直觀，減少因為思路不清引起的錯誤。.考場突破假設(shè)一個DNA分子片段中，堿基T共312個，占全部堿基的26%,那么此DNA片段中 堿基G所占百分比和數(shù)目分別是()A. 26%,312 個B. 24%,288 個24%,298 個D. 12%44 個【答案】B【解析】DNA分子的堿基數(shù)目和比例嚴格遵循堿基互補配對原那么，即DNA分子中有一個A, 必須有一個

9、和其互補的T；有一個C,必有一個Go根據(jù)這個原理可知g=一2；%x2)=24%； 又知T共312個，占26%,那么可知該DNA分子片段中共有堿基31226%= 1 200個；前面已 計算出G占24%,那么G的數(shù)目是1 200 x24%=288個。筆記:鞏固練習.以下關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的表達，正確的選項是()DNA分子中堿基對的排列順序代表遺傳信息1個雙鏈DNA分子片段中有1個游離的磷酸C.喋吟與喋玲之間、嗑咤與喀咤之間通過氫鍵相連DNA分子的基本骨架由磷酸和含氮堿基交替連接構(gòu)成【答案】A【解析】DNA分子中堿基對的排列順序代表遺傳信息，A項正確；1個雙鏈DNA分子 片段中有2個游離的磷酸，B項

10、錯誤；喋吟與H密咤之間通過氫鍵相連，C項錯誤；DNA分子 的基本骨架由磷酸和脫氧核糖交替連接構(gòu)成，D項錯誤。.關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的表達，正確的選項是()A.組成雙鏈DNA分子的脫氧核甘酸可以只有1種B.每個脫氧核糖上均連著兩個磷酸和一個堿基C.雙鏈DNA分子中，堿基的數(shù)目和脫氧核糖的數(shù)目是相等的D.雙鏈DNA分子中，A+T=G + C【答案】C【解析】根據(jù)堿基互補配對原那么，組成雙鏈DNA分子的脫氧核甘酸至少有2種，其中 的五碳糖為脫氧核糖；位于DNA分子長鏈結(jié)束部位的每個脫氧核糖上只連著一個磷酸和一 個堿基；雙鏈DNA分子中，堿基的數(shù)目和脫氧核糖的數(shù)目是相等的；雙鏈DNA分子中，根 據(jù)堿基互

11、補配對原那么，有A+G=T+C。.DNA的一條單鏈中(A+G)/(T+C)=0.4。上述比例在其互補單鏈和整個DNA分子中分別為 ()A. 0.4、0.6B. 2.5、1.0C. 0.4、0.4D. 0.6、1.0【答案】B【解析】根據(jù)堿基互補配對原那么，在整個DNA分子中，因為A=T, G=C,所以(A + G)/(T+C)的比值為1.0。在雙鏈DNA分子中，一條鏈上的(A+G)/(T+C)與另一條鏈上(T+ C)/(A+G)的值相等，為0.4,因而互補鏈中(A+G)/(T+C)=2.5,互為倒數(shù)。4.以下四個雙鏈DNA分子中，穩(wěn)定性最差的是()A. A 占 25%B. T 占 30%C.

12、G 占 25%D. C 占 30%【答案】B【解析】DNA分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性表現(xiàn)在相對穩(wěn)定的雙螺旋結(jié)構(gòu)；堿基對通過氫鍵連接，氫 鍵含量越高，穩(wěn)定性越強。根據(jù)堿基互補配對原那么可計算四個雙鏈DNA分子中含G三C堿基 對最少的穩(wěn)定性最差。A項中G+C=50%； B項中G+C=40%； C項中G+C=50%； D項 中 G+C=60%。5.以下是一組有關(guān)雙鏈DNA分子中含氮堿基的問題，請回答：假設(shè)A占20%,那么G占o(2)假設(shè)雙鏈DNA中A占20%,且一條鏈中的A占20%,那么此鏈中C所占比例的最大值是 (3)一條鏈中(A+C)/(T+G)=0.4,互補鏈中的此值是 o(4)一條鏈中(A+T)/(C+G)=0.4,互補鏈中的此值是 o(5)假設(shè)A有P個，占全部堿基數(shù)的20%,那么該DNA分子中的G有 個?！敬鸢浮?1)30% (2)60% (3)2.5 (4)0.4 (5)1.5P【解析】(1)由雙鏈DNA分子的噂吟堿基數(shù)占總堿基數(shù)的一半可知：A+G=50%,因而 G占30%。(2)由雙鏈DNA分子A占20%可知:該DNA分子中(A+T)占40%,(C+G)占60%, 對任意一條鏈而言，某種堿基所占比例的最大值即該對堿基所占的比例，因而，C最多占該 鏈的60%。(3)由雙鏈DNA中，一條鏈中的(A+C)/(T+G)與另一條鏈中的該比值互為倒數(shù)