第6章 第二讲　DNA分子的结构、复制与基因的本质-（教师用书）【导学教程】2024旧教材老高考生物新编大一轮总复习（人教版）

第二讲　DNA分子的结构、复制与基因的本质 [素能目标　备考明确] 考点一　DNA分子的结构和相关计算 1.DNA分子结构模型的建立者及DNA的组成 (1)DNA双螺旋模型构建者：沃森和克里克。 (2)图解DNA分子双螺旋结构 ①DNA由两条脱氧核苷酸链组成，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 ②外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成主链基本骨架。 ③内侧：两链上碱基通过氢键连接成碱基对。碱基互补配对遵循以下原则：A===T(两个氢键)、G≡C(三个氢键)。 2．DNA分子结构特点 (1)多样性：若DNA含有n个碱基对，则其可能有4n种碱基对排列顺序。 (2)特异性：每个DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序。 (3)稳定性：两条主链磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变，碱基对配对方式不变等。 “归纳法”求解DNA分子中的碱基数量的计算规律 1．在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同，即A＋G＝T＋C。 2．“互补碱基之和”的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同，即若在一条链中＝m，在互补链及整个DNA分子中＝m，而且由任一条链转录来的mRNA分子中(A＋U)/(G＋C)仍为m。 (注：不同DNA分子中m值可不同，显示特异性) 3．非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，在整个DNA分子中为1，即若在DNA一条链中＝a，则在其互补链中＝1/a，而在整个DNA分子中＝1。 (注：不同双链DNA分子中互补碱基之和的比均为1，无特异性) 借助示意图辨析DNA分子的结构 [典型图示] [问题设计] (1)由图1可解读以下信息： ① ② ③ (2)图2是图1的简化形式，其中①是磷酸二酯键，②是氢键。解旋酶作用于②部位，限制性核酸内切酶和DNA连接酶作用于①部位。 　(2022·云南模拟)DNA分子的两条链通过碱基对之间的氢键相互连接。其中A—T之间有2个氢键、C—G之间有3个氢键。氢键数目越多，DNA分子越稳定。下列相关叙述正确的是(　　) A．核苷酸数目相同的2个DNA分子，其氢键数目一定相同 B．某双链DNA分子的一条链中A占30%，另一条链中A占28%，则该DNA分子中A—T之间的氢键数目要多于C—G之间的氢键数目 C．长度相同的双链DNA分子，由于(A＋C)/(G＋T)比值不同，它们的稳定性也不同 D．亲代DNA经过准确复制得到两个子代DNA，则亲子代DNA之间的(A＋T)/(G＋C)比值相同，稳定性也相同 [解析]　A—T之间有2个氢键、C—G之间有3个氢键，因此核苷酸数目相同的2个DNA分子，其氢键数目不一定相同，A错误；某双链DNA分子的一条链中A占30%，则另一条链中T占30%，另一条链中A占28%，则整个DNA分子中A—T的比例＝30%＋28%＝58%，C—G的比例＝1－58%＝42%，由于A—T之间有2个氢键、C—G之间有3个氢键，该DNA分子中A—T之间的氢键数目(碱基对数×58%×2)要少于C—G之间的氢键数目(碱基对数×42%×3)，B错误；A＝T，C＝G，则A＋C＝G＋T，不同的双链DNA分子，(A＋C)/(G＋T)比值相等，都等于1，C错误；亲代DNA和经过准确复制得到两个子代DNA碱基序列都相同，因此亲子代DNA之间的(A＋T)/(G＋C)比值相同，稳定性也相同，D正确。 [答案]　D [对点练习] 1．(2022·雅礼中学二模)如图为DNA分子结构示意图，对该图的叙述正确的是(　　) A．若仅有订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建如图的片段，则需订书钉30个 B．④是构成DNA的基本组成单位，名称是胞嘧啶脱氧核苷酸 C．该DNA分子可能有4种碱基对排列顺序，但不一定都能出现在生物体内 D．某双链DNA分子中，G占总数的30%，其中一条链中的T占该DNA分子全部总数的7%，那么另一条链中T在该DNA分子中的碱基比例为13% 解析　用订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体，构建一个DNA的基本单位需要2个订书钉；将两个基本单位连在一起需要一个订书钉，若搭建含4对碱基组成的DNA双链片段，需要将8个基本单位连成两条长度相等的链，需要6个订书钉；碱基A和T之间有2个氢键，G和C之间有3个氢键，碱基对之间的氢键也需要订书钉连接，因此使用订书钉的个数为8×2＋3×2＋2×2＋2×3＝32个，A错误；图中④由①、②和③组成，不能表示胞嘧啶脱氧核苷酸，②、③和下一个磷酸才能构成胞嘧啶脱氧核苷酸，B错误；图中DNA分子序列已经确定，没有其他排列顺序，DNA分子中的遗传信息储存在碱基对的排列顺序中，即其中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息，并不是所有的碱基对排列在生物体内都会存在，C错误；根据碱基互补配对原则，G占总数的30%，则T占总数的50%－30%＝20%，若其中一条链中的T占该DNA分子全部碱基总数的7%