内容正文:
DNA的结构
【核心考点梳理】
一、DNA双螺旋结构
1.构建者:美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。
2.元素组成:C、H、O、N、P
3.基本结构单位:脱氧核糖核苷酸
4.DNA分子的结构及特点
(1)由图1得到以下信息:
①数量关系
②位置关系
③化学键
④DNA初步水解的产物是脱氧核苷酸,彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。
(2) 图2是图1的简化形式,其中①是磷酸二酯键,②是氢键。
(3)
项目
特点
整体结构
由两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构
基本骨架
由脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架
碱基配对
两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,排列在内侧并且遵循碱基互补配对原则:A与T配对、G与C配对
二.DNA分子的结构特性
(1)稳定性:DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变,两条链间碱基互补配对的方式不变。
(2)多样性:DNA分子中碱基对(脱氧核苷酸对)的排列顺序多种多样,构成了DNA的多样性→遗传信息的多样性→生物多样性。
(3)特异性:每种DNA都具有不同于其他DNA的特定的碱基排列顺序。
三.DNA中的碱基数量的计算规律
设DNA一条链为1链,互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知,A1=T2,A2=T1,G1=C2,G2=C1。
(1)A1+A2=T1+T2;G1+G2=C1+C2。
即:双链中A=T,G=C,A+G=T+C=A+C=T+G=(A+G+T+C)。
规律一:双链DNA中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数,任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半。
(2)A1+T1=A2+T2;G1+C1=G2+C2。
==(N为相应的碱基总数),
==。
规律二:互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等,简记为“补则等”。
(3)与的关系是互为倒数。
规律三:非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数,简记为“不补则倒”。
(4)若=a,=b,则=(a+b)。
规律四:某种碱基在双链中所占的比例等于它在每一条单链中所占比例和的一半。
【必备知识基础练】
一、单选题
1.DNA指纹技术在案件侦破工作中起着重要作用,从案发现场提取DNA样品,可为案件侦破提供证据。其中的生物学原理是( )
A.不同人体内的DNA所含的碱基种类不同
B.不同人体内的DNA所含的五碳糖和磷酸不同
C.不同人体内的DNA所含核苷酸种类不同
D.不同人体内的DNA脱氧核苷酸排列顺序不同
2.如图为DNA分子片段的结构模式图,有关叙述错误的是( )
A.分子的两条链呈反向平行 B.配对的碱基间以氢键连接
C.④是鸟嘌呤脱氧核苷酸 D.RNA分子中不存在②
3.某同学利用塑料片、曲别针、扭扭棒、牙签、橡皮泥、铁丝等材料制作DNA 双螺旋结构模型,以加深对DNA结构特点的认识和理解。下列操作或分析错误的是( )
A.一条链上相邻的两个碱基通过“-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-”连接在一起
B.制成的模型上下粗细相同,是因为A-T碱基对与G-C碱基对的形状和直径相同
C.在构建的不同长度DNA分子中,碱基G和C的数量越多化学结构越稳定
D.观察所构建模型中只连接一个五碳糖的磷酸基团位置,可看出DNA 两条链方向相反
4.若某双链DNA分子中,碱基G占碱基总数的20%,则该分子中碱基A占碱基总数的( )
A.30% B.40% C.60% D.80%
5.从某生物组织中提取DNA进行分析,其四种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%,又知DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤,与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的( )
A.24% B.26% C.14% D.11%
6.已知基因M含有N个碱基,n个腺嘌呤,具有类似下图的平面结构,下列叙述正确的是( )
A.基因M共有4个游离的磷酸基
B.基因M中a链中的比值与b链中的比值相等
C.基因M含有鸟嘌呤的个数是
D.基因M的双螺旋结构中脱氧核糖和碱基交替排列在外侧,构成基本骨架
7.下列关于DNA结构与功能的叙述,错误的是( )
A.DNA分子碱基排列顺序千变万化,构成了DNA分子的多样性
B.DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸—脱氧核糖—磷酸相连
C.DNA分子中G与C碱基对含量越高,其结构稳定性就相对越大
D.DNA分子结构相对稳定的重要原因之一是两条链上的碱基互补配对形成了氢键
8.如下图为大肠杆菌DNA分子结构示意图(片段)。请根据图示分析并回答下列问题:
(1)图中1表示______,2表示______,1、2、3结合在一起的物质是_____。
(2)3有____种,中文名称分别是____________________。
(3)DNA分子中3和4是通过__