3.2DNA的結(jié)構(gòu)講義-高一下學(xué)期生物人教版必修2

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必修２《遺傳與進(jìn)化》復(fù)習(xí)提綱

第三章基因的本質(zhì)

第二節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)

知識點回顧：

DNA的化學(xué)組成

（1）基本組成元素：C、H、O、N、P。

（2）基本單位

DNA的結(jié)構(gòu)和特性

研究表明：DNA結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與四種堿基的含量有關(guān)：G和C的含量越多，DNA的結(jié)構(gòu)就越穩(wěn)定。

3.相關(guān)計算

（1）依據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，有：A＝TC＝G

（2）（A+C）/（T+G）＝1或A+G＝T+C（DNA的嘌呤數(shù)＝嘧啶數(shù)）

（3）如果（A1+C1）/（T1+G1）＝b

那么（A2+C2）/（T2+G2）＝1/b

（4）（A+T）/（C+G）

＝（A1+T1）/（C1+G1）

＝（A2+T2）/（C2+G2）

＝a

4.判斷核酸種類

（1）如有U無T，則此核酸為RNA；

（2）如有T且A＝TC＝G，則為雙鏈DNA；

（3）如有T且A≠TC≠G，則為單鏈DNA；

（4）U和T都有，則處于轉(zhuǎn)錄階段。

5.DNA分子中有關(guān)堿基比例計算的解題步驟

解DNA分子中有關(guān)堿基比例計算的試題時要分三步進(jìn)行：

（1）搞清題中已知的和所求的堿基比例是占整個DNA分子堿基的比例，還是占DNA分子一條鏈上堿基的比例。

（2）畫一個DNA分子模式圖，并在圖中標(biāo)出已知和所求的堿基。

（3）根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則及其規(guī)律進(jìn)行計算。

好題精練：

1．如圖是DNA片段的部分結(jié)構(gòu)示意圖，下列敘述正確的是（）

A．該片段中堿基與堿基之間不一定通過氫鍵連接

B．①②③按序排列，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架

C．①③交替排列是導(dǎo)致DNA多樣性的原因之一

D．④的名稱是鳥嘌呤脫氧核苷酸

【答案】A

2．DNA分子由反向平行的兩條脫氧核苷酸長鏈組成。長鏈的一端是磷酸基，稱為P端，另一端是無碳糖稱為C端。如果DNA分子的一條鏈上某堿基序列從P端至C端是—AGCTGCG—，則另一條鏈與之配對的部分從P端至C端序列是（）

A．—CGCAGCT— B．—TCGACGC—

C．—UCGACGC— D．—CGCAGCU—

【答案】A

4．下列關(guān)于雙鏈DNA的敘述，錯誤的是()

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

【答案】C

3．在含有4?種堿基的某DNA片段中，有腺嘌呤a?個，占全部堿基的比例為b，則()

A.b≤0.5

B.b≥0.5

C.胞嘧啶為a?（1/2b-1）個

D.胞嘧啶為b?（1/2b-1）個

【答案】C

【解析】由題意可知，該DNA分子含有4?種堿基，腺嘌呤所占的比例是b，因此胸腺嘧啶所占的比例也是b，b<0.5，A、B錯誤；腺嘌呤有a?個，占該片段全部堿基的比例為b，所以該DNA片段的堿基總數(shù)是a/b，故胞嘧啶的數(shù)目為a/2b-a，C正確，D錯誤。

4．將用15N標(biāo)記的一個DNA分子置于含14N的脫氧核苷酸培養(yǎng)基中，經(jīng)過4次連續(xù)復(fù)制，含15N標(biāo)記的脫氧核苷酸鏈占總脫氧核苷酸鏈的比例是()

A．1/4B．1/6C．1/8 D．1/16

【答案】D

5．已知一個DNA分子中有1000個堿基對，其中鳥嘌呤有600個，這個DNA分子中脫氧核苷酸數(shù)目和腺嘌呤的數(shù)目依次是()

A.2000?個和200?個 B.2000?個和400?個

C.1000?個和400?個 D.1000?個和600?個

【答案】B

【解析】（1）一個脫氧核苷酸含有1?個堿基，因此DNA分子中堿基數(shù)目與脫氧核苷酸數(shù)目相同。已知1?個DNA分子中有1000?個堿基對，則這個DNA中含有2000?個脫氧核苷酸；

（2）雙鏈DNA中，非互補(bǔ)配對的堿基之和占堿基總數(shù)的一半。已知一個DNA中有1000?個堿基對，其中鳥嘌呤有600?個，則這DNA中數(shù)目為1000-60＝400個；故選B。

6．DNA指紋技術(shù)是法醫(yī)物證學(xué)上進(jìn)行個人認(rèn)定的主要方法，DNA“指紋”是指DNA分子的()

A.雙螺旋結(jié)構(gòu)

B.磷酸和脫氧核糖的排列順序

C.脫氧核苷酸的排列順序

D.堿基互補(bǔ)配對方式

【答案】C

7．已知DNA分子中,堿基對A與T之間形成兩個氫鍵,C與G之間形成三個氫鍵。在一個雙鏈DNA分子片段中有200個堿基對,其中腺嘌呤有90個。則該DNA片段中含有游離的磷酸基團(tuán)的數(shù)目和氫鍵的數(shù)目依次為()

A.200個和400個 B.44個和510個

C.2個和400個 D.2個和510個

【答案】D

【解析】每個鏈狀DNA分子中含有游離的磷酸基團(tuán)的數(shù)目為2個；由于DNA分子片段中有200個堿基對，其中腺嘌呤有90個，則胸腺嘧啶有90個，胞嘧啶和鳥嘌呤各有110個，腺嘌呤與胸腺嘧啶之間的氫鍵共有180個，胞嘧啶和鳥嘌呤之間的氫鍵共有330個，故該DNA分子中氫鍵的數(shù)目為510個。

8．在分子的一條脫氧核苷酸鏈中,相鄰的堿基A與T之間的連接結(jié)構(gòu)是(

)

A.氫鍵

B.磷酸——脫氧核糖——磷酸

C.肽鍵

D.脫氧核糖——磷酸——脫氧核糖

【答案】D

【解析】審題時應(yīng)扣住“一條脫氧核苷酸鏈中.相鄰的城基與之間的連接結(jié)構(gòu)”,相鄰的脫氧核苷酸之間通過磷酸二酯鍵相連接,因此兩個堿基之間的連接結(jié)構(gòu)是脫氧核糖一磷酸一脫氧核糖.

9．雙螺旋結(jié)構(gòu)模型有多種形式，其中B－DNA是Watson－Cick的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，是右手螺旋。在正常生理狀態(tài)時，DNA大都屬于這種形式，堿基的平面對DNA分子的中軸是垂直的。細(xì)胞內(nèi)每轉(zhuǎn)一圈平均包括10個核苷酸對，也可說是10個堿基對。下列關(guān)于該螺旋結(jié)構(gòu)敘述錯誤的是（）

A．兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?，一條走向是3′→5′，另一條鏈?zhǔn)?′→3′

B．DNA分子的穩(wěn)定性取決于堿基互補(bǔ)配對形成的氫鍵

C．DNA的一條單鏈具有兩個末端，有一個磷酸基團(tuán)的末端為5′端

D．在DNA的雙鏈結(jié)構(gòu)中，堿基的比例總是（A＋G）/（T＋C）＝1

【答案】B

【分析】

DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)：①DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成的。②DNA分子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，堿基在內(nèi)側(cè)。③兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接起來，形成堿基對且遵循堿基互補(bǔ)配對原則。

【詳解】

A、DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成的，一條走向是3′→5′，另一條鏈?zhǔn)?′→3′，A正確；

B、DNA分子的穩(wěn)定性取決于磷酸和脫氧核糖交替連接構(gòu)成的基本骨架，B錯誤；

C、DNA分子具有方向性，通常將其羥基末端稱為3′端，而磷酸基團(tuán)末端稱為5′端，C正確；

D、在DNA的雙鏈結(jié)構(gòu)中，A＝T、G＝C，堿基的比例總是（A＋G）/（T＋C）＝1，D正確。

故選B。

10．DNA熔解溫度（Tm）是使DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)解開一半時所需要的溫度，不同種類DNA的Tm值不同。如圖表示DNA分子中（G＋C）含量（占全部堿基的比例）與Tm的關(guān)系。下列有關(guān)敘述錯誤的是（）

A．一般來說，在一定范圍內(nèi)，DNA分子的Tm值與（G＋C）含量呈正相關(guān)

B．DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)有利于維持DNA的穩(wěn)定性

C．Tm值相同的DNA分子中（G＋C）數(shù)量也相同

D．若DNA分子中（G＋C）/（A＋T）＝1，則G與C之間的氫鍵總數(shù)比A與T之間多

【答案】C

【分析】

分析曲線圖：DNA熔解溫度（Tm）是使DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)解開一半時所需要的溫度，圖示表示的DNA分子中G+C含量（占全部堿基的比例）與Tm的關(guān)系，Tm值越大，C+G含量越高，即DNA分子的Tm值與C+G含量呈正相關(guān)。

【詳解】

A、由圖可知，在一定范圍內(nèi)，DNA分子的Tm值與C+G含量呈正相關(guān)，A正確；

B、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)有利于維持DNA的穩(wěn)定性，B正確；

C、兩DNA分子若Tm值相同，則它們所含（C＋G）比例相同，但（C＋G）的數(shù)量不一定相同，C錯誤；

D、由于C-G之間有3個氫鍵，A-T堿基對之間有2個氫鍵，因此DNA分子中G+C/A+T＝1，則G與C之間的氫鍵總數(shù)比A與T之間多，D正確。

故選C。

11．如圖是DNA片段的結(jié)構(gòu)圖,請據(jù)圖回答:

（1）圖甲是DNA片段的__________結(jié)構(gòu),圖乙是DNA片段的__________結(jié)構(gòu)。

（2）從圖甲可以看出組成DNA分子的兩條鏈的方向是__________的,從圖乙可以看出組成DNA分子的兩條鏈相互纏繞成規(guī)則的__________結(jié)構(gòu)。

（3）從圖中可以看出DNA分子中的兩條長鏈?zhǔn)怯蒧_________和__________交替連接的。

（4）連接堿基對的化學(xué)鍵是__________,堿基配對的方式為:__________與__________配對;__________與__________配對。

（5）填出圖中部分結(jié)構(gòu)的名稱:[2]__________、[5]__________。

【答案】（1）平面;空間;

（2）反向平行;雙螺旋;

（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）一條脫氧核苷酸長鏈的片段;腺嘌呤脫氧核苷酸

【解析】（1）分析題圖可知,甲是DNA分子的平面結(jié)構(gòu).乙是DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu),即空間結(jié)構(gòu)。

（2）從圖甲可以看