2024-2025學(xué)年新教材高中生物第三章基因的本質(zhì)第2節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)教案新人教版必修第二冊(cè)

PAGEPAGE19第2節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)課程標(biāo)準(zhǔn)要求核心素養(yǎng)對(duì)接學(xué)業(yè)質(zhì)量水平概述DNA分子是由四種脫氧核苷酸構(gòu)成，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)，堿基的排列依次編碼了遺傳信息。1.生命觀念——通過(guò)搜集DNA結(jié)構(gòu)模型建立過(guò)程的資料并進(jìn)行溝通和探討，運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀，分析DNA的結(jié)構(gòu)與其隱藏遺傳信息的功能是相適應(yīng)的。水平二2.科學(xué)思維——通過(guò)模型構(gòu)建，理解DNA的化學(xué)組成、平面結(jié)構(gòu)以及立體結(jié)構(gòu)。水平二3.科學(xué)探究——通過(guò)制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，領(lǐng)悟模型構(gòu)建在科學(xué)探討中的應(yīng)用。水平三DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建———————————————自主梳理———————————————1.構(gòu)建者沃森和克里克。2.構(gòu)建過(guò)程[典例1](2024·鄭州學(xué)考模擬)1953年沃森和克里克構(gòu)建了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，其重要意義在于()①發(fā)覺(jué)DNA如何儲(chǔ)存遺傳信息②確定DNA是主要的遺傳物質(zhì)③發(fā)覺(jué)DNA分子中堿基含量的規(guī)律性④為DNA復(fù)制機(jī)理的闡明奠定基礎(chǔ)A.①③ B.②③C.①④ D.③④答案C[對(duì)點(diǎn)練1](2024·中山期末)1962年，沃森、克里克和威爾金斯共同獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的探討成果是()A.通過(guò)肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn)證明白轉(zhuǎn)化因子的存在B.通過(guò)噬菌體侵染細(xì)菌試驗(yàn)證明白遺傳物質(zhì)是DNAC.提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)D.證明白基因位于染色體上解析證明轉(zhuǎn)化因子存在的科學(xué)家是格里菲思，A錯(cuò)誤；噬菌體侵染細(xì)菌試驗(yàn)是由赫爾希和蔡斯完成的，B錯(cuò)誤；摩爾根等人證明白基因位于染色體上，D錯(cuò)誤。答案C聯(lián)想質(zhì)疑★北京中關(guān)村將DNA雕塑作為高科技的標(biāo)記★沃森和克里克搭建的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型DNA的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)———————————————自主梳理———————————————1.DNA的基本組成單位——脫氧核苷酸(1)結(jié)構(gòu)模式圖(2)構(gòu)成：由1分子磷酸、1分子脫氧核糖和1分子堿基構(gòu)成。其中堿基包括A、T、G和C共4種。(3)種類：腺嘌呤脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸和胞嘧啶脫氧核苷酸共4種。■助學(xué)巧記巧記DNA分子結(jié)構(gòu)的“五·四·三·二·一”2.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)并非全部的DNA都是雙鏈(1)DNA是由兩條單鏈組成的，這兩條鏈按反向平行方式回旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。(2)DNA中的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)氫鍵連接成堿基對(duì)，并且堿基配對(duì)具有肯定的規(guī)律：A(腺嘌呤)肯定與T(胸腺嘧啶)配對(duì)，G(鳥嘌呤)肯定與C(胞嘧啶)配對(duì)。堿基之間的這種一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，叫作堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。3.DNA的方向性(1)脫氧核糖上與堿基相連的碳稱作1′—C，與磷酸基團(tuán)相連的碳稱作5′—C。(2)DNA的一條單鏈具有兩個(gè)末端，一端有一個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，這一端稱作5′—端，另一端有一個(gè)羥基(—OH)，稱作3′—端。(3)DNA的兩條單鏈走向相反，從雙鏈的一端起始，一條單鏈?zhǔn)菑?′—端到3′—端的，另一條單鏈則是從3′—端到5′—端的。4.DNA的多樣性(1)由于脫氧核苷酸的數(shù)量和排列依次的不同，導(dǎo)致了DNA分子的多樣性。(2)DNA分子中共有4種類型的堿基對(duì)，若某個(gè)DNA分子具有n個(gè)堿基對(duì)，則該DNA分子中的堿基對(duì)可能有4n種排列方式，這構(gòu)成了DNA分子的多樣性，確定了遺傳信息的多樣性。[典例2](2024·天化中學(xué)期末)關(guān)于DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，下列敘述錯(cuò)誤的是()A.DNA分子由兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈組成B.脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)C.堿基對(duì)構(gòu)成DNA分子的基本骨架D.兩條鏈之間的堿基配對(duì)方式為A與T配對(duì)，G與C配對(duì)解析DNA分子由2條脫氧核糖核苷酸鏈組成，這兩條鏈反向平行，形成規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)，A正確；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，B正確，C錯(cuò)誤；兩條鏈之間的堿基配對(duì)方式為A與T配對(duì)，G與C配對(duì)，D正確。答案C[對(duì)點(diǎn)練2]下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是()A.DNA分子是以4種脫氧核糖核苷酸為單位連接而成的單鏈結(jié)構(gòu)B.DNA分子中的每個(gè)磷酸均連接著一個(gè)脫氧核糖和一個(gè)堿基C.DNA分子兩條鏈之間總是嘌呤與嘧啶形成堿基對(duì)D.DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過(guò)磷酸—脫氧核糖—磷酸相連解析DNA分子是以4種脫氧核糖核苷酸為單位連接而成的雙鏈結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)誤；DNA分子中的絕大多數(shù)磷酸連接著兩個(gè)脫氧核糖，且磷酸不與堿基干脆相連，B錯(cuò)誤；DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過(guò)脫氧核糖－磷酸－脫氧核糖相連，D錯(cuò)誤。答案C[一題多變](1)DNA分子中，每個(gè)脫氧核糖均連接一個(gè)磷酸和一個(gè)堿基嗎？提示DNA分子中，每個(gè)脫氧核糖均連一個(gè)堿基；而除3′端的脫氧核糖只連一個(gè)磷酸外，其他部位的脫氧核糖均連兩個(gè)磷酸。(2)DNA分子中，互補(bǔ)鏈配對(duì)的兩個(gè)脫氧核苷酸之間靠什么連接？提示互補(bǔ)鏈配對(duì)的兩個(gè)脫氧核苷酸之間靠氫鍵相連?！仞B(yǎng)提升———————————————DNA分子中堿基數(shù)量的計(jì)算[典例3](2024·梅河口五中月考)在一個(gè)雙鏈DNA分子中，堿基總數(shù)為a，鳥嘌呤堿基數(shù)為b，則下列敘述錯(cuò)誤的是()A.脫氧核苷酸數(shù)＝磷酸數(shù)＝a B.堿基之間的氫鍵數(shù)為a＋bC.T的數(shù)量為a－b D.一條鏈中C＋G的數(shù)量為b解析DNA的基本單位是脫氧核苷酸，1分子的脫氧核苷酸是由1分子磷酸、1分子脫氧核糖和1分子含氮堿基組成，因此脫氧核苷酸數(shù)＝磷酸數(shù)＝a，A正確；依題意和堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可推知，在該雙鏈DNA中，A＋T＋G＋C＝a，G＝C＝b，A＝T＝(a－b－b)÷2＝1/2a－b，又因?yàn)樵陔p鏈DNA分子中，A與T之間有2個(gè)氫鍵，G與C之間有3個(gè)氫鍵，所以堿基之間的氫鍵數(shù)為2×(1/2a－b)＋3b＝a＋b，B正確，C錯(cuò)誤；依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可推知，在雙鏈DNA分子中，一條鏈上的堿基C、G分別與另一條鏈上的G、C相等，所以一條鏈中C＋G的數(shù)量為b，D正確。答案C[對(duì)點(diǎn)練3]某探討小組測(cè)定了多個(gè)不同雙鏈DNA分子的堿基組成，依據(jù)測(cè)定結(jié)果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補(bǔ)鏈、一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數(shù)目比值的關(guān)系圖，下列正確的是()解析DNA分子中(A＋C)/(T＋G)應(yīng)始終等于1；一條單鏈中(A＋C)/(T＋G)與其互補(bǔ)鏈中(A＋C)/(T＋G)互為倒數(shù)，一條單鏈中(A＋C)/(T＋G)＝0.5時(shí)，互補(bǔ)鏈中(A＋C)/(T＋G)＝2；一條單鏈中(A＋T)/(G＋C)與其互補(bǔ)鏈中(A＋T)/(G＋C)及DNA分子中(A＋T)/(G＋C)都相等。答案C[一題多變](1)DNA的兩條單鏈之間，哪些比例是相等的？提示能配對(duì)的兩個(gè)堿基之和所占的比例，即(A＋T)或(G＋C)在每條鏈上占的比例。(2)DNA的兩條單鏈之間，哪些比例互為倒數(shù)？提示不能配對(duì)的兩個(gè)堿基之和所占的比例，即(A＋C)/(G＋T)或(A＋G)/(C＋T)。聯(lián)想質(zhì)疑【易錯(cuò)提示】(1)脫氧核苷酸分子中，堿基連接在五碳糖的1′—C上，磷酸基團(tuán)連接在五碳糖的5′—C上；(2)核苷酸脫水縮合形成多核苷酸長(zhǎng)鏈時(shí)，一個(gè)核苷酸五碳糖3′—C與另一個(gè)核苷酸磷酸基團(tuán)之間通過(guò)形成磷酸二酯鍵相連；(3)假如DNA的一條單鏈上的堿基序列為5′—GGTATC—3′，那么與其互補(bǔ)的另一條單鏈的堿基序列就為3′—CCATAG—5′。★G—C堿基對(duì)的比例越高，DNA分子的穩(wěn)定性越高(1)每個(gè)DNA片段中，游離的磷酸基團(tuán)數(shù)是多少？磷酸數(shù)∶脫氧核糖數(shù)∶含氮堿基數(shù)是多少？提示：2個(gè)；1∶1∶1。(2)關(guān)于DNA分子中堿基的配對(duì)問(wèn)題，生物化學(xué)家查哥夫提出了DNA中嘧啶和嘌呤數(shù)目相等，這對(duì)DNA模型的構(gòu)建有何提示？提示嘌呤總是和嘧啶配對(duì)，而不是嘌呤和嘌呤配對(duì)，或嘧啶和嘧啶配對(duì)?！炯挤c(diǎn)撥】“歸納法”求解DNA分子中的堿基數(shù)量的計(jì)算規(guī)律(1)在DNA雙鏈中嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù)相同，即A＋G＝T＋C。(2)“互補(bǔ)堿基之和”的比例在隨意一條鏈及整個(gè)DNA分子中都相同，即若在一條鏈中eq\f(A＋T,G＋C)＝m，在互補(bǔ)鏈及整個(gè)DNA分子中eq\f(A＋T,G＋C)＝m，而且由任一條鏈轉(zhuǎn)錄來(lái)的mRNA分子中(A＋U)/(G＋C)仍為m(注：不同DNA分子中m值可不同，顯示特異性)。(3)非互補(bǔ)堿基之和的比例在兩條互補(bǔ)鏈中互為倒數(shù)，在整個(gè)DNA分子中為1，即若在DNA一條鏈中eq\f(A＋G,T＋C)＝a，則在其互補(bǔ)鏈中eq\f(A＋G,T＋C)＝eq\f(1,a)，而在整個(gè)DNA分子中eq\f(A＋G,T＋C)＝1。(注：不同雙鏈DNA分子中非互補(bǔ)堿基之和的比均為1，無(wú)特異性)涉及DNA單鏈堿基計(jì)算的3個(gè)解題步驟制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型———————————————自主梳理———————————————1.構(gòu)建“脫氧核苷酸模型”(1)用卡紙剪下若干如圖1所示圓形、五邊形和矩形，分別代表磷酸、脫氧核糖和堿基。(2)在代表脫氧核糖的每個(gè)五邊形上如圖1所示標(biāo)注出1′—C、3′—C和5′—C的位置。(3)將1個(gè)圓形、1個(gè)五邊形和1個(gè)矩形依據(jù)圖2所示的相對(duì)位置貼在一張A4紙上，并用鉛筆將圓形和五邊形的5′—C連接起來(lái)，將矩形與五邊形的1′—C連接起來(lái)，這樣就構(gòu)建起了1個(gè)脫氧核苷酸模型。(4)重復(fù)第(3)步，在A4紙上如圖3所示，構(gòu)建多個(gè)脫氧核苷酸模型，并在豎直方向上等距排列成兩列。2.構(gòu)建“脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈模型”用水筆將A4紙上的上下相鄰的脫氧核苷酸的磷酸二酯鍵標(biāo)識(shí)出來(lái)，如圖3所示，建構(gòu)兩條脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈模型。留意下一個(gè)脫氧核苷酸的磷酸基團(tuán)連接在上一個(gè)脫氧核苷酸的脫氧核糖的3′—C上。3.構(gòu)建DNA平面結(jié)構(gòu)模型(1)將構(gòu)建的兩條脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈模型沿虛線處剪下。(2)將兩條脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈模型按圖4所示反向平行的方式重新粘在一張A4紙上。(3)在每一個(gè)矩形上用水筆標(biāo)注出A、T、G或C，留意兩條鏈之間的相鄰堿基應(yīng)遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。(4)用水筆在A—T堿基對(duì)之間畫出兩條虛線，G—C堿基對(duì)之間畫出三條虛線，這里的虛線代表的是堿基對(duì)之間的氫鍵。(5)制作DNA分子的立體結(jié)構(gòu)(雙螺旋結(jié)構(gòu))模型將圖4所示的A4紙兩側(cè)折疊卷成桶狀，兩個(gè)邊緣上下適度錯(cuò)開不要對(duì)齊，并用透亮膠帶固定。[典例4](2024·長(zhǎng)安區(qū)一中期末)某同學(xué)制作一個(gè)DNA片段模型，現(xiàn)打算了15個(gè)堿基A塑料片，8個(gè)堿基T塑料片，40個(gè)脫氧核糖和40個(gè)磷酸塑料片，為了充分利用現(xiàn)有材料，還需打算堿基C塑料片()A.8個(gè) B.24個(gè)C.16個(gè) D.12個(gè)解析DNA分子的基本組成單位是脫氧核苷酸，每分子脫氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子含氮堿基組成，所以40個(gè)脫氧核糖和磷酸的塑料片能形成20個(gè)脫氧核苷酸對(duì)，即20個(gè)堿基對(duì).在雙鏈DNA中，堿基之間的配對(duì)遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，即A—T、G—C，所以15個(gè)堿基A塑料片，8個(gè)堿基T塑料片，能形成8個(gè)A－T堿基對(duì)。因此，為了充分利用現(xiàn)有材料，還需打算12個(gè)堿基C塑料片，以形成12個(gè)C—G堿基對(duì)。答案D[對(duì)點(diǎn)練4](2024·溫州十校聯(lián)合體期末)在搭建DNA分子模型的試驗(yàn)中，若有4種堿基塑料片共20個(gè)，其中4個(gè)C，6個(gè)G，3個(gè)A，7個(gè)T，脫氧核糖和磷酸之間的連接物14個(gè)，脫氧核糖塑料片30個(gè)，磷酸塑料片50個(gè)，代表氫鍵的連接物若干，脫氧核糖和堿基之間的連接物若干，則()A.全部的脫氧核糖都有兩個(gè)磷酸基團(tuán)與之相連B.所搭建的DNA分子片段最長(zhǎng)為10個(gè)堿基對(duì)C.A和T之間須要3個(gè)連接物，C和G之間須要2個(gè)連接物D.能搭建出的DNA分子模型種類小于44種解析在雙鏈DNA分子中，大多數(shù)的脫氧核糖都有2個(gè)磷酸基團(tuán)與之相連，但是3′端的脫氧核糖只有1個(gè)磷酸基團(tuán)與之相連，A錯(cuò)誤；一條脫氧核苷酸鏈中須要的脫氧核糖和磷酸之間的連接物個(gè)數(shù)為N＋N－1＝2N－1(N為組成一條脫氧核苷酸鏈的脫氧核苷酸數(shù))，則DNA分子中須要的脫氧核糖和磷酸之間的連接物個(gè)數(shù)為4N－2，由題干“脫氧核糖和磷酸之間的連接物14個(gè)”可知，組成該DNA分子片段的脫氧核苷酸數(shù)為8個(gè)即能搭建出一個(gè)4堿基對(duì)的DNA分子片段，B錯(cuò)誤；A和T之間須要2個(gè)連接物，C和G之間須要3個(gè)連接物，C錯(cuò)誤；依據(jù)以上分析可知，該片段含有4個(gè)堿基對(duì)，而題干中不同的堿基數(shù)目是有限的，因此能搭建出的DNA分子模型種類應(yīng)當(dāng)小于44種，D正確。答案D聯(lián)想質(zhì)疑★DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型制作過(guò)程不同的DNA分子在結(jié)構(gòu)方面可能有哪些不同？提示脫氧核苷酸的數(shù)目和排列依次不同。課堂小結(jié)隨堂檢測(cè)1.(2024·海安中學(xué)期中)下圖中的脫氧核苷酸模型連接正確的是()解析一分子脫氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子含氮堿基組成，磷酸和含氮堿基分別連接在脫氧核糖的5號(hào)和1號(hào)C原子上，如圖C，所以C正確，A、B、D錯(cuò)誤。答案C2.(2024·金山區(qū)期中)下面是4位同學(xué)拼制的DNA分子部分平面結(jié)構(gòu)模型，正確的是()解析DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈回旋成的雙螺旋結(jié)構(gòu)；DNA分子外側(cè)是脫氧核酸和磷酸交替連接構(gòu)成的基本骨架，內(nèi)側(cè)是依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則通過(guò)氫鍵連接的堿基對(duì)，A肯定與T配對(duì)，C肯定與G配對(duì)，B正確；圖A中兩條鏈的方向相同，正確的應(yīng)是相反，A錯(cuò)誤；圖C中堿基的種類不對(duì)，DNA分子中不應(yīng)當(dāng)有堿基U，C錯(cuò)誤；圖D中堿基的配對(duì)方式錯(cuò)誤，應(yīng)是A與T配對(duì)，C與G配對(duì)，同時(shí)相鄰兩個(gè)脫氧核苷酸的連接方式錯(cuò)誤，應(yīng)是一分子脫氧核苷酸中脫氧核糖上的3′碳原子與另一個(gè)脫氧核苷酸的磷酸形成磷酸二酯鍵，D錯(cuò)誤。答案B3.(2024·海安中學(xué)期中)DNA分子具有多樣性的緣由是()A.DNA是由4種脫氧核苷酸組成的B.DNA的分子量很大C.DNA具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)D.DNA的脫氧核苷酸有許多種不同的排列依次解析DNA分子的多樣性與堿基對(duì)的多種排列方式有關(guān)，作為雙鏈的DNA分子都是由四種脫氧核苷酸構(gòu)成的，空間結(jié)構(gòu)為規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)，而且相對(duì)分子質(zhì)量都很大，為有機(jī)高分子化合物。綜上分析，A、B、C均不符合題意，D符合題意。答案D4.(2024·山東師大附中期中)下列有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述中，正確的是()A.基本組成單位是四種核糖核苷酸B.磷酸和五碳糖排列在內(nèi)側(cè)C.堿基之間通過(guò)氫鍵連接構(gòu)成分子的基本骨架D.具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)解析DNA分子的基本組成單位是脫氧核糖核苷酸，A錯(cuò)誤；磷酸和五碳糖(脫氧核糖)交替連接排列在外側(cè)，堿基排列在內(nèi)側(cè)，B錯(cuò)誤；DNA分子的基本骨架是由磷酸和脫氧核糖交替連接形成的，C錯(cuò)誤；DNA分子具有兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈組成的規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)，D正確。答案D5.(2024·夏河中學(xué)期末)下圖為DNA的部分結(jié)構(gòu)示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)建立DNA分子立體模型的科學(xué)家認(rèn)為DNA分子的空間結(jié)構(gòu)是________________。(2)圖中③的名稱是________；⑥表示________；表示DNA基本組成單位的標(biāo)號(hào)是________。(3)構(gòu)成DNA分子基本骨架的組成成分在圖中的標(biāo)號(hào)是________。解析(1)DNA分子的空間結(jié)構(gòu)是(規(guī)則的)雙螺旋結(jié)構(gòu)。(2)圖中③的名稱是堿基對(duì)；⑥表示脫氧核糖；表示DNA基本組成單位的是⑦脫氧核苷酸，由一分子脫氧核糖、一分子含氮堿基和一分子磷酸組成。(3)構(gòu)成DNA分子基本骨架的組成成分在圖中的標(biāo)號(hào)是⑤磷酸基團(tuán)和⑥脫氧核糖。答案(1)(規(guī)則的)雙螺旋結(jié)構(gòu)(2)堿基對(duì)脫氧核糖⑦(3)⑤⑥課時(shí)作業(yè)(時(shí)間：30分鐘)強(qiáng)化點(diǎn)1DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建立1.提出DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的科學(xué)家是()A.孟德爾、摩爾根 B.薩頓、沃森C.薩頓、艾弗里 D.沃森、克里克答案D2.(2024·大慶試驗(yàn)中學(xué)期末)模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對(duì)相識(shí)對(duì)象所作的一種簡(jiǎn)化的概括性的描述。下列不是物理模型的是()A.利用廢舊物品制作生物膜模型B.沃森和克里克制作的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型C.顯微鏡下拍攝到洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞的顯微照片D.某中學(xué)生制作的真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)實(shí)物模型解析利用廢舊物品制作生物膜模型屬于物理模型，A正確；沃森和克里克制作的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型屬于物理模型，B正確；照片屬于實(shí)物影像，不屬于模型，C錯(cuò)誤；某中學(xué)生制作的真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)實(shí)物模型屬于物理模型，D正確。答案C強(qiáng)化點(diǎn)2DNA分子的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)3.(2024·崇明區(qū)學(xué)考模擬)如圖為DNA分子的結(jié)構(gòu)示意圖。其中確定DNA分子多樣性的結(jié)構(gòu)是()A.① B.②C.③ D.④解析DNA分子能夠儲(chǔ)存大量的遺傳信息，遺傳信息就隱藏在四種堿基的排列依次之中。堿基對(duì)排列依次的千變?nèi)f化確定了DNA分子的多樣性。圖中②為含氮堿基，故B正確。答案B4.(2024·玉溪一中期末)如圖為某核苷酸長(zhǎng)鏈的示意圖，下列相關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是()A.2為脫氧核糖B.4為胞嘧啶脫氧核苷酸C.5為脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈D.5只存在于細(xì)胞核中解析圖示為脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈，因此2為脫氧核糖，A正確；圖示中含有T，因此4為胞嘧啶脫氧核苷酸，B正確；5為脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈的片段，主要分布在細(xì)胞核中，此外還有少量分布在線粒體與葉綠體中，C正確，D錯(cuò)誤。答案D5.(2024·銀川一中期末)如圖表示DNA分子結(jié)構(gòu)的片段，下列敘述錯(cuò)誤的是()A.②③交替連接構(gòu)成DNA分子的基本骨架，使其具有較強(qiáng)的特異性B.正常狀況下，該DNA分子中的嘌呤數(shù)與嘧啶數(shù)相等C.該片段中共包含了8個(gè)脫氧核苷酸，4種堿基D.若該DNA分子中G、C堿基對(duì)的比例較高，則熱穩(wěn)定性較高解析DNA分子具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)，②(脫氧核糖)③(磷酸)交替連接構(gòu)成DNA分子的基本骨架，但是DNA分子中特定的堿基排列依次使其具有較強(qiáng)的特異性，A錯(cuò)誤。答案A6.(2024·海安中學(xué)期末)某雙鏈DNA分子中，A與T之和占整個(gè)DNA堿基總數(shù)的54%，其中一條鏈上G占該鏈堿基總數(shù)的22%。求另一條鏈上G占其所在鏈堿基總數(shù)的百分含量()A.20% B.24%C.30% D.75%解析依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，A＝T，G＝C，由此可計(jì)算得G＝23%。又因?yàn)槠渲幸粭l鏈上G占該鏈堿基總數(shù)的22%，則另一條鏈上G占其所在鏈堿基總數(shù)的百分含量＝23%×2－22%＝24%。答案B7.(2024·北師大附中期末)下列DNA分子各種堿基數(shù)量比中，因生物種類不同而有區(qū)分的是()A.(A＋T)/(G＋C) B.(A＋G)/(T＋C)C.(A＋C)/(T＋G) D.A/T解析不同生物的DNA分子中互補(bǔ)配對(duì)的堿基之和的比值不同，即(A＋T)/(G＋C)值不同，A正確；在雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)堿基兩兩相等，A＝T、G＝C，因此A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G，(A＋G)/(T＋C)＝1，B錯(cuò)誤；(A＋C)/(T＋G)＝1，C錯(cuò)誤；A/T＝1，D錯(cuò)誤。答案A8.(2024·天水一中月考)檢測(cè)某生物樣品中堿基比例，其嘌呤含量不等于嘧啶含量，則該生物樣品不行能是()A.大腸桿菌 B.煙草花葉病毒C.T2噬菌體 D.人體細(xì)胞解析大腸桿菌細(xì)胞含有兩種核酸，即DNA和RNA，其中DNA中嘌呤與嘧啶相等，但RNA中嘌呤和嘧啶不肯定相等，所以大腸桿菌中嘌呤與嘧啶含量不肯定相等，A不符合題意；煙草花葉病毒是RNA病毒，只含RNA一種核酸，RNA是單鏈結(jié)構(gòu)，其嘌呤與嘧啶不肯定相等，B不符合題意；T2噬菌體是DNA病毒，只含DNA一種核酸，DNA是雙鏈結(jié)構(gòu)，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，所以其嘌呤與嘧啶含量相等，C符合題意；人體細(xì)胞含有兩種核酸，即DNA和RNA，其中DNA中嘌呤與嘧啶相等，但RNA中嘌呤和嘧啶不肯定相等，D不符合題意。答案C9.(2024·龍巖期末)已知在甲DNA分子中的一條單鏈的(A＋G)/(T＋C)＝m，乙DNA分子中一條單鏈的(A＋T)/(G＋C)＝n，甲DNA分子的另一條鏈中對(duì)應(yīng)的堿基比例、乙DNA分子中對(duì)應(yīng)的堿基比例分別為()A.m、1/n B.m、1C.1/m、n D.1、n解析由于雙鏈DNA分子中，遵循A與T配對(duì)、C與G配對(duì)的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，配對(duì)的堿基相等，則兩條單鏈上的(A＋G)/(T＋C)的比值互為倒數(shù)，每一條DNA單鏈中的(A＋T)/(G＋C)比例與雙鏈DNA分子中的該比例相同。因此若甲DNA分子中的一條單鏈的(A＋G)/(T＋C)＝m，則甲DNA分子的另一條鏈中對(duì)應(yīng)的堿基比例為1/m；若乙DNA分子中一條單鏈的(A＋T)/(G＋C)＝n，則乙DNA分子中(A＋T)/(G＋C)＝n，C正確。答案C10.(2024·都勻一中期末)當(dāng)DNA分子的一條單鏈中(A＋T)/(C＋G)＝0.8時(shí)，在整個(gè)DNA分子中這種比例是()A.1.6 B.0.8C.0.5 D.0.2解析DNA分子的一條單鏈中(A＋T)與(G＋C)的比值等于其互補(bǔ)鏈和整個(gè)DNA分子中該種比例的比值。因此，當(dāng)DNA分子的一條單鏈中(A＋T)/(C＋G)＝0.8時(shí)，在整個(gè)DNA分子中這種比例也是0.8，B正確。答案B強(qiáng)化點(diǎn)3制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型11.(2024·鄭州一模)某探討小組用如圖所示的6種卡片、脫氧核糖和磷酸之間的連接物、脫氧核糖和堿基之間的連接物、代表氫鍵的連接物若干，勝利搭建了一個(gè)完整的DNA分子模型，模型中有4個(gè)T和6個(gè)G。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.代表氫鍵的連接物有24個(gè)B.代表胞嘧啶的卡片有4個(gè)C.脫氧核糖和磷酸之間的連接物有38個(gè)D.理論上能搭建出410種不同的DNA分子模型解析模型中有4個(gè)A—T堿基對(duì)，6個(gè)C—G堿基對(duì)，則氫鍵的連接物有4×2＋6×3＝26(個(gè))，A錯(cuò)誤；模型中有6個(gè)C—G堿基對(duì)，因此代表胞嘧啶的卡片有6個(gè)，B錯(cuò)誤；模型中有4個(gè)A—T堿基對(duì)，6個(gè)C—G堿基對(duì)，即共有10個(gè)堿基對(duì)，因此脫氧核糖和磷酸之間的連接物有10×2＋9×2＝38(個(gè))，C正確；由于A—T堿基對(duì)和C—G堿基對(duì)的數(shù)目已經(jīng)確定，因此理論上能搭建出的DNA分子模型的種類數(shù)少于410種，D錯(cuò)誤。答案C12.(2024·林州一中月考)如圖所示為制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型時(shí)的兩個(gè)脫氧核苷酸的模型，圓代表磷酸。下列敘述正確的是()A.長(zhǎng)方形可能代表A、T、C、U四種含氮堿基B.兩個(gè)圓可用別針(代表磷酸二酯鍵)連接，以形成DNA的側(cè)鏈C.別針(代表磷酸二酯鍵)應(yīng)連接在一個(gè)核苷酸的五邊形和另一個(gè)核苷酸的圓上D.假如兩個(gè)脫氧核苷酸分別位于鏈的兩側(cè)，兩個(gè)模型方向相同解析本題是制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，堿基包含A、T、C、G，沒(méi)有堿基U，A錯(cuò)誤；磷酸二酯鍵是一個(gè)脫氧核苷酸的脫氧核糖與另一個(gè)脫氧核糖核苷酸的磷酸脫去1分子水形成的，不是兩個(gè)脫氧核苷酸的兩個(gè)磷酸基團(tuán)形成，B錯(cuò)誤；磷酸二酯鍵是一個(gè)脫氧核苷酸的脫氧核糖與另一個(gè)脫氧核苷酸的磷酸脫去1分子水形成的，別針(代表磷酸二酯鍵)應(yīng)連接在一個(gè)核苷酸的五邊形和另一個(gè)核苷酸的圓上，C正確；DNA分子的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?，若兩個(gè)脫氧核苷酸分別位于鏈的兩側(cè)，兩個(gè)模型方向相反，而不能相同，D錯(cuò)誤。答案C13.(2024·諸暨中學(xué)期中)如圖是人體細(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M可表示腺嘌呤或胸腺嘧啶B.圖中N鍵的名稱為磷酸二酯鍵C.DNA分子中(A＋C)/(T＋G)的比值肯定等于1D.DNA分子中(A＋T)/(C＋G)的比值越高，DNA的穩(wěn)定性越高解析圖中M對(duì)應(yīng)的堿基對(duì)含有兩個(gè)氫鍵，則M為腺嘌呤脫氧核苷酸或胸腺嘧啶脫氧核苷酸，A錯(cuò)誤；堿基對(duì)之間通過(guò)氫鍵連接，N鍵為氫鍵，B錯(cuò)誤；雙鏈DNA分子中，A與T的數(shù)量相等，G與C的數(shù)量相等，(A＋C)/(T＋G)的比值肯定等于1，C正確；G與C之間氫鍵數(shù)目較多，DNA分子中(A＋T)/(C＋G)的比值越高，說(shuō)明G－C堿基對(duì)越少，DNA的穩(wěn)定性越低，D錯(cuò)誤。答案C14.(2024·無(wú)錫期中調(diào)研)下列有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述正確的是()A.DNA分子的骨架由磷酸和核糖交替連接而成B.DNA分子中的含氮堿基數(shù)目與磷酸數(shù)目相等C.雙鏈DNA分子中，氫鍵的數(shù)目與堿基的數(shù)量有關(guān)而與種類無(wú)關(guān)D.雙鏈DNA分子中，(A＋C)/(T＋G)在每條單鏈中比值相同且等于1解析DNA分子的骨架由磷酸和脫氧核糖交替連接而成，A錯(cuò)誤；DNA分子的基本單位是脫氧核苷酸，1分子的脫氧核苷酸是由1分子磷酸、1分子脫氧核糖和1分子含氮堿基組成，因此DNA分子中的含氮堿基數(shù)目與磷酸數(shù)目相等，B正確；雙鏈DNA分子中，A與T之間有2個(gè)氫鍵，G與C之間有3個(gè)氫鍵，所以氫鍵的數(shù)目與堿基的數(shù)量及種類都有關(guān)，C錯(cuò)誤；由于雙鏈DNA分子中A與T配對(duì)、G與C配對(duì)，因此一條單鏈中(A＋C)/(T＋G)的值與其互補(bǔ)鏈中的(A＋C)/(T＋G)的值互為倒數(shù)，D錯(cuò)誤。答案B15.(2024·宜春九中月考)如圖為DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)寫出下列各部分的名稱：①________，②________，③________，④________。(2)若以同位素15N標(biāo)記該DNA，則15N位于________中。(3)若水解該DNA獲得其組成單位，則斷裂的化學(xué)鍵位于________之間。(4)DNA是________的攜帶者，而每個(gè)個(gè)體DNA的________序列各有特點(diǎn)，確定了生物個(gè)體的特異性。解析(1)由分析可知，①為脫氧核糖，②為胞嘧啶，③為磷酸，④為胞嘧啶脫氧核苷酸。(2)DNA分子的堿基中含有N元素，因此若以放射性同位15N標(biāo)記該DNA，則15N位于堿基中。(3)水解該DNA獲得其基本組成單位脫氧核苷酸時(shí)，斷裂的是磷酸二酯鍵，即位于磷酸和脫氧核糖之間的化學(xué)鍵。(4)DNA是遺傳信息的攜帶者，而每個(gè)DNA的脫氧核苷酸序列各有特點(diǎn)，確定了生物個(gè)體的特異性。答案(1)脫氧核糖胞嘧啶磷酸胞嘧啶脫氧核苷酸(2)堿基(3)磷酸和脫氧核糖(4)遺傳信息脫氧核苷酸16.如圖為不同生物或生物不同器官(細(xì)胞)的DNA分子中(A＋T)/(G＋C)的比值狀況，據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)豬的不同組織細(xì)胞的DNA分子堿基比例大致相同，緣由是___________________________________________________________________________________________________________