内容正文:
第17讲 DNA的结构、复制与基因的本质
[课标要求] 1.概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段,有些病毒的基因在RNA分子上。2.概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成,通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构,碱基的排列顺序编码了遗传信息。3.概述DNA分子通过半保留方式进行复制
考点一 DNA的结构及相关计算
1.DNA的结构层次
2.DNA分子的结构特点
【易错辨析】
(1)DNA分子一条链上的相邻碱基通过“磷酸—脱氧核糖—磷酸”相连。(×)
(2)DNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基。(×)
(3)双链DNA分子同时含有2个游离的磷酸基团,其中嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数。(√)
(4)DNA分子是由两条核糖核苷酸长链反向平行盘旋成双螺旋结构。(×)
(5)某双链DNA分子中一条链上A∶T=1∶2,则该DNA分子中A∶T=2∶1。(×)
(6)DNA分子中(A+T)/(C+G)的值越大,该分子结构稳定性越低。(√)
(7)人体内控制β珠蛋白合成的基因由1 700个碱基对组成,其碱基对可能的排列方式有41 700种。(×)
【长句应答】
1.DNA分子的结构具有稳定性的原因是什么?
提示:外侧的脱氧核糖和磷酸交替排列的方式稳定不变,内侧碱基配对方式稳定不变。
2.DNA初步水解的产物和彻底水解的产物分别是什么?
提示:初步水解的产物是4种脱氧核苷酸,彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。
DNA中的碱基数量的计算规律
(1)
(2)
(3)
考向一 DNA的结构及特点
1.(2023·日照模拟)如图为含有4种碱基的DNA分子结构示意图,对该图描述正确的是( )
A.③有可能是碱基A
B.②和③相间排列,构成DNA分子的基本骨架
C.与②相比,①③中特有的元素分别是P和N
D.与⑤有关的碱基对一定是G—C
解析:选C 分析题图,可以确定①是磷酸、②是脱氧核糖、③是含氮碱基,它们组成了④脱氧核苷酸。DNA分子含有A、T、G、C四种碱基,且A与T之间形成两个氢键,G与C之间形成三个氢键,因此与⑤有关的碱基对一定是A—T,与③⑥有关的碱基对一定是G—C,但无法确定③⑤⑥具体是哪一种碱基,A、D错误;DNA分子的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接构成的,应为图中的①和②,B错误;②的组成元素为C、H、O,与②相比,①③中特有的元素分别为P和N,C正确。
2.关于DNA结构与功能的说法,错误的是( )
A.DNA分子中能储存大量的遗传信息
B.DNA分子中每个五碳糖上连接一个磷酸和一个含氮碱基
C.DNA分子中G与C碱基对含量越高,其分子结构稳定性相对越大
D.若DNA分子的一条链中(A+G)/(T+C)<1,则其互补链中该比例大于1
解析:选B DNA分子中的碱基对排列顺序蕴含着大量的遗传信息,A项正确;DNA分子中脱氧核苷酸链的脱氧核糖上连接1个或2个磷酸基团和1个含氮碱基,B项错误;G、C间有3个氢键,A、T间有2个氢键,故DNA分子中G与C碱基对含量越高,分子结构越稳定,C项正确;DNA分子的2条单链中的(A+G)/(T+C)的值互为倒数,D项正确。
[归纳总结] 有关“DNA结构”的六点提醒
考向二 DNA结构的相关计算
3.(2022·唐山期末)下列关于双链DNA的叙述,不正确的是( )
A.一条链中A和T的数量相等,则互补链中A和T的数量也相等
B.一条链中G为C的2倍,则互补链中G为C的1/2
C.一条链中C∶T=1∶2,则互补链中G∶A=2∶1
D.一条链中A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则互补链中A∶T∶G∶C=2∶1∶4∶3
解析:选C 根据碱基互补配对原则,双链DNA中,一条链中的A和T分别与互补链中的T和A配对,一条链中的G和C分别与互补链中的C和G配对,故一条链中A和T的数量相等,则互补链中A和T的数量也相等,一条链中G为C的2倍,则互补链中G为C的1/2,A、B正确;一条链中C∶T=1∶2,则互补链中G∶A=1∶2,C错误;双链DNA分子中,一条链中A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则互补链中A∶T∶G∶C=2∶1∶4∶3,D正确。
4.已知某DNA分子中,G与C之和占全部碱基总数的35.8%,其中一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%。则在它的互补链中,T和C分别占该链碱基总数的( )
A.32.9%,17.1% B.31.3%,18.7%
C.18.7%,31.3% D.17.1%,32.9%
解析:选B 互补的碱基之和的比例在DNA的任何一条链中及整个DNA分子中都相等,由G与C之和占全部碱基总数的35.8%,T和C分别占一条链碱基总数的32.9%和17.1%,可知A占这条链碱基总数的1-35.8%-32.9%=31.3%,G占