第二章 第二节 第1课时 DNA分子的结构-【优化探究】2025-2026学年新教材高中生物学必修2同步导学案配套PPT课件（苏教版）

遗传的分子基础 第二章 第二节　DNA分子的结构和复制 第1课时　DNA分子的结构 [目标导学]　1.概述DNA结构的主要特点。2.通过对DNA双螺旋结构模型构建过程的交流和讨论，认同交流合作、多学科交叉在科学发展中的作用。3.制作DNA双螺旋结构模型。 内容索引 NEIRONGSUOYIN 学习任务二　DNA分子中碱基比率的计算 学习任务一　DNA分子的双螺旋结构模型 课时作业 巩固提升 备选题库 教师独具 DNA分子的双螺旋结构模型 学习任务一 DNA分子结构的探索及双螺旋结构模型 (1)DNA结构模型构建的过程 梳理 归纳教材知识 时期 科学家 成果 20世纪30年代后期 瑞典科学家 证明DNA分子是　　　　的 1951年 查哥夫（奥地利） 在定量分析几种生物DNA分子的碱基组成后，发现DNA分子中腺嘌呤(A)的量总与　　　　　　的量相当，鸟嘌呤(G)的量总与　　　　　 的量相当 不对称 胸腺嘧啶(T)　 胞嘧啶(C)　 时期 科学家 成果 1952年 富兰克林（英） 推断DNA分子可能由 　　　　 组成 1953年 沃森（美）和 克里克（英） 提出DNA分子的 　　　　　　模型 两条链　 双螺旋结构 (2)DNA分子的基本组成单位——__________________ ①结构模式图   ②碱基：A(　　　)、G（鸟嘌呤）、C（胞嘧啶）、T(　　　　　)。 ③种类：　　　　　　　　　、鸟嘌呤脱氧核苷酸、 　　　　　　　　　、胸腺嘧啶脱氧核苷酸。 脱氧核苷酸　 腺嘌呤 胸腺嘧啶　 腺嘌呤脱氧核苷酸　 胞嘧啶脱氧核苷酸 (3)DNA分子的立体结构 ①DNA分子是由两条脱氧核苷酸链组成的，这两条链按照　　　　　的方式盘旋成　　　　　　。 ②DNA分子中的　　　　　和　　　交替连接，排列在双螺旋结构的外侧，构成DNA分子的基本骨架。 反向平行 双螺旋结构　 脱氧核糖 磷酸　 ③DNA分子两条链上的碱基，通过　　　连接成碱基对，排列在双螺旋结构的内侧。DNA分子中碱基配对有一定的规律：　与T配对， 　　与C配对。碱基之间的这种一一对应关系，称为　　　　　　原则。在碱基对中，A和T之间形成　　个氢键，G和C之间形成　　个氢键。 氢键 A G　 碱基互补配对 两 三 (4)遗传信息 ①遗传信息储存在碱基对不同的　　　　　中。 ②特点 a．DNA分子的　　　　：碱基对排列顺序的千变万化。 b．DNA分子的　　　　：特定碱基对的排列顺序。 ③应用：生物亲缘关系的判断、亲子鉴定和犯罪嫌疑人的鉴定等。 排列顺序　 多样性 特异性 [正误辨析] (1)富兰克林通过对DNA衍射图谱的有关数据进行分析，提出DNA分子的双螺旋结构模型。(　　) (2)查哥夫发现DNA分子中腺嘌呤(A)的量总是与胸腺嘧啶(T)的量相当，鸟嘌呤(G)的量总是与胞嘧啶(C)的量相当。(　　) (3)DNA中A与T碱基对所占的比例越高，该DNA稳定性越强。(　　) (4)一个DNA分子中1个磷酸均与2个脱氧核糖相连。(　　) (5)DNA两条链上的碱基通过氢键相连。(　　) (6)每个DNA分子中，脱氧核糖数＝磷酸数＝含氮碱基数。(　　) × √ × × √ √ 1．如图是DNA片段的结构图，请据图回答下列问题。   (1)图中的1、2、5、7的名称分别是什么？ 提示：1为碱基对、2为一条脱氧核苷酸单链片段、5为腺嘌呤脱氧核苷酸、7为氢键。 探究 要点合作突破 (2)该片段中，游离的磷酸基团有几个？ 提示：2个。 (3)现有M、N两个均含有200个碱基的双链DNA分子，其中M分子中共有260个氢键，N分子中含有20个腺嘌呤，那么M分子中有C—G碱基对多少个？这两个DNA分子中哪个结构更稳定？ 提示：M分子中有C—G碱基对共60个；N分子结构更稳定。 2．DNA只含有4种脱氧核苷酸，它为什么能够储存足够量的遗传信息？ 提示：碱基对排列顺序的千变万化，使DNA储存了大量的遗传信息。 [归纳总结] 1．DNA分子的结构 (1)数量关系 ①游离磷酸基团：每个DNA片段有2个。 ②氢键：A—T之间有2个，G—C之间有3个。 ③脱氧核糖数＝磷酸数＝含氮碱基数。 (2)位置关系 ①单链中：相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接。 ②双链间：相邻碱基通过氢键相连。 (3)氢键：连接互补链中配对的碱基。 2．DNA分子的结构特性 (1)稳定性：DNA分子结构的稳定性是指其双螺旋结构的相对稳定性。 (2)多样性：其决定因素是DNA分子中碱基对排列顺序的千变万化。 (3)特异性：特定碱基对的排列顺序构成了DNA分子的特异性。 (4)DNA分子的多样性与特异性，从分子水平上说明了生物界的多样性和生物个体之间存在差异的原因。 [特别提醒] (1)在脱氧核苷酸链中，并不是每个磷酸都与两个脱氧核糖相连，如链的一端游离的磷酸只与一个脱氧核糖相连。 (2)若一个DNA分子含有n个碱基对，那么碱基对的排列方式就是4n种，而不是42n。 (3)不同的碱基对排列顺序代表了不同的遗传信息，因此，DNA分子能够储存大量遗传信息。 3．设计和制作DNA分子双螺旋结构模型 (1)组装“脱氧核苷酸模型”：利用材料制作若干个脱氧核糖、磷酸和碱基，组装成若干个脱氧核苷酸。 (2)制作“多脱氧核苷酸长链模型”：将若干个脱氧核苷酸依次穿起来，组成两条多脱氧核苷酸长链。注意两条长链的脱氧核苷酸数量必须相同，碱基之间能够互补配对。 (3)制作DNA分子平面结构模型：按照碱基互补配对的原则，将两条多核苷酸长链互相连接起来，注意两条链的方向相反。 (4)制作DNA分子的立体结构模型：把DNA分子平面结构旋转一下，即可得到一个DNA分子的双螺旋结构模型。 1．如图为DNA分子结构示意图，下列有关该图的叙述，正确的是(　　) a．②和③相间排列，构成了DNA分子的基本骨架 b．④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸 c．⑨是氢键，其形成遵循碱基互补配对原则 d．DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息 e．③占的比例越大，DNA分子越不稳定 f．⑤⑥⑦⑧依次代表A、G、C、T A．b、c、d、f　　　　　　 B．c、d、f C．a、b、c、f D．b、c、e 强化 题点对应训练 B 解析：DNA分子是反向平行的双螺旋结构，①磷酸与②脱氧核糖交替连接排列在外侧，构成了DNA的基本骨架；④中的②③及②下方的磷酸基团组成胞嘧啶脱氧核苷酸，①磷酸属于上一胸腺嘧啶脱氧核苷酸的磷酸基团，不属于④；两条脱氧核苷酸链间碱基互补配对，配对碱基之间通过氢键相连；G与C之间形成3个氢键，G与C所占比例越大，DNA分子越稳定；根据碱基互补配对原则，⑤⑥⑦⑧依次代表A、G、C、T。 2．下列从分子水平上对生物体具有多样性或特异性的分析，错误的是(　　) A．碱基对排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性 B．碱基对特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性 C．一个含2 000个碱基的DNA分子，其碱基对可能的排列方式有41 000种 D．人体内控制β－珠蛋白的基因由1 700个碱基对组成，其碱基对排列方式有41 700种 D 解析：遗传信息蕴藏在碱基对的排列顺序中，碱基对排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，而碱基对特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性，A、B正确；DNA分子含有2 000个碱基，即一条脱氧核苷酸链中有1 000个碱基，每个碱基都可能是A、T、C、G中的任意一种，故该DNA分子碱基对可能的排列方式有41 000种，C正确；β－珠蛋白基因的碱基对排列顺序是特定的，其碱基对排列方式应只有一种，D错误。 DNA分子中碱基比率的计算 学习任务二 已知DNA分子由两条链构成，并且两条链之间的碱基遵循碱基互补配对，如果将两条链分别命名为H1、H2，则存在下列数量关系：A1＝T2，T1＝A2，C1＝G2，G1＝C2，如图所示： 探究 要点合作突破 (1)上述A1、T1、G1、C1、A2、T2、G2、C2分别表示什么含义？ 提示：A1表示H1上A的总数，同理A2表示H2上A的总数，以此类推。 (2)如果H1中的(A＋C)/(T＋G)＝m，那么H2链中的(A＋C)/(T＋G)的比例是多少？(A＋C)/(T＋G)在整个双链DNA分子中的比例又是多少？ 提示：H2链中的(A＋C)/(T＋G)的比例是1/m；在DNA双链中(A＋C)/(T＋G)的比例是1。 (3)在双链DNA中，若H1中的(A＋T)/(G＋C)＝n，则H2链中的(A＋T)/(G＋C)的比值是多少？在整个DNA中(A＋T)/(G＋C)的比值是多少？ 提示：H2链中的(A＋T)/(G＋C)的比值是n；在DNA双链中(A＋T)/(G＋C)的比值是n。 [归纳总结] 1．碱基互补配对原则 A—T，G—C，如图所示。 2．有关推论 (1)规律一：一个双链DNA分子中，A＝T、C＝G，则A＋G＝C＋T，即“嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数”。 注意：一个双链DNA分子中，A＋T与C＋G不一定相等，而且一般都不相等。 (2)规律二：在双链DNA分子中，A＋T或C＋G在全部碱基中所占的比例等于其任何一条单链中A＋T或C＋G所占的比例。 [易错提醒] 碱基数量计算的两个易错点 (1)看清单双链：所求的碱基占单链中的比例还是双链中的比例。 (2)看清“个”或“对”：题干中给出的数量是多少“对”碱基还是多少“个”碱基。 3．已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条子链(α链)中T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，则在α链的互补链(β链)中，T和C分别占β链碱基总数的(　　) A.32.9%和17.1% B．31.3%和18.7% C．18.7%和31.3% D．17.1%和32.9% 强化 题点对应训练 B 解析：由于整个DNA分子中G＋C＝35.8%，则每条链中G＋C＝35.8%，A＋T＝64.2%；由于α链中T与C分别占α链碱基总数的32.9%和17.1%，由此可以求出α链中G＝18.7%、A＝31.3%，根据碱基互补配对原则其互补链(β链)中T和C分别占β链碱基总数的31.3%和18.7%，故选B。 4．(多选)DNA熔解温度(Tm)是使DNA双螺旋结构解开一半时所需要的温度，不同种类DNA的Tm值不同。如图表示一双链DNA分子中(G＋C)占全部碱基的比例与Tm的关系。下列有关叙述正确的是 (　　) A．若DNA分子中(G＋C)/(A＋T)＝1，则G与C之间的氢键总数比A与T之间多 B．一定范围内，DNA分子的Tm值与(G＋C) 含量为正相关关系 C．不同生物的Tm值有可能相同 D．Tm值相同的DNA分子中(G＋C)数量也相同 ABC 解析：G—C碱基对之间有3个氢键，A—T碱基对 之间有2个氢键，若DNA分子中(G＋C)/(A＋T)＝1， 说明G—C碱基对和A—T碱基对数量相同，则G与 C之间的氢键总数比A与T之间多，A正确；由图 可知，在70～110 ℃范围内，DNA分子的Tm值与 (C＋G)含量为正相关关系，B正确；Tm值与(G＋C)比例有关，不同生物的(G＋C)比例可能相同，则Tm值有可能相同，C正确；若DNA分子Tm值相同，则它们所含(G＋C)比例相同，但(G＋C)的数量不一定相同，D错误。 [方法总结] 　解答DNA分子中有关碱基计算题目的“三步曲” 备选题库 教师独具 1．下列有关DNA分子结构的叙述，错误的是(　　) A．双链DNA分子中含有两个游离的磷酸基团 B．DNA的一条单链上相邻的碱基A与T之间通过氢键连接 C．嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定 D．DNA分子两条链反向平行 解析：DNA的一条单链上相邻的碱基A与T之间通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接。 2 3 1 4 B 5 2．一个DNA分子有1 000个碱基对，其中腺嘌呤占碱基总数的20%，如果一条链中鸟嘌呤占该条链碱基数的10%，则另一条链中鸟嘌呤的个数是(　　) A．100　　　　　　　　　　 B．500 C．600 D．1 200 2 3 1 4 B 5 解析：1 000个碱基对，共2 000个碱基，由题干信息和碱基互补配对原则可得A＝T＝2 000×20%＝400个，G＝C＝2 000×30%＝600个，如果一条链上鸟嘌呤占该链碱基总数的10%，则该条链上G1＝ 1 000×10%＝100个，另一条链上G2＝600－100＝500个，B正确。 2 3 1 4 5 3．(多选)下列有关DNA结构的叙述，正确的是(　　) A．DNA中磷酸和脱氧核糖交替连接，构成DNA的基本骨架 B．每条DNA单链中A＝T、G＝C C．在一个鸟嘌呤脱氧核苷酸中与碱基G直接相连的是脱氧核糖 D．每个脱氧核糖均只与一个磷酸和一个碱基相连 2 3 1 4 AC 5 解析：DNA中的磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在双螺旋结构的外侧，构成基本骨架，而碱基排列在内侧，A正确；在双链DNA中A＝T、G＝C，但在每条DNA单链中，碱基A的数目不一定等于碱基T的数目，碱基G的数目也不一定等于碱基C的数目，B错误；在一个鸟嘌呤脱氧核苷酸中，碱基G与脱氧核糖直接相连，C正确；在DNA中，每个脱氧核糖均只与一个碱基相连，但与脱氧核糖相连的磷酸可能有一个也可能有两个，D错误。 2 3 1 4 5 4．某同学要制作一个DNA片段模型，现准备了15个碱基A塑料片、8个碱基T塑料片、40个脱氧核糖塑料片和40个磷酸塑料片，已有碱基数量不再增加，为了充分利用现有材料，还需准备碱基C塑料片的数量为(　　) A．8个 B．24个 C．16个 D．12个 2 3 1 4 D 5 解析：DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，1分子脱氧核苷酸由1分子磷酸、1分子脱氧核糖和1分子含氮碱基组成，所以40个脱氧核糖和40个磷酸的塑料片能形成20个脱氧核苷酸对，即20个碱基对。在双链DNA分子中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即A＝T、G＝C，所以15个碱基A塑料片、8个碱基T塑料片能形成8个A—T碱基对，且已有碱基数量不再增加。因此，为了充分利用现有材料，还需准备12个碱基C塑料片，以形成12个C—G碱基对。故选D。 2 3 1 4 5 5．根据DNA分子结构模式图回答下列问题。 2 3 1 4 5 (1)写出图中数字代表的结构的名称：①____________；④________；⑤________；④⑤⑥共同组成的结构为______________________。 (2)分析这种结构的主要特点： ①构成DNA分子的两条链按_____________方式盘旋成双螺旋结构。 ②DNA分子的基本骨架由________________交替连接构成。 ③DNA分子两条链上的碱基通过_________连接成碱基对，并且遵循________________原则。 2 3 1 4 5 胸腺嘧啶 鸟嘌呤　 脱氧核糖 鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸 反向平行 脱氧核糖与磷酸 氢键 碱基互补配对 解析：(1)分析可知，图中①为胸腺嘧啶、④为鸟嘌呤、⑤为脱氧核糖、⑥为磷酸基团。④⑤⑥共同组成鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸。 (2)①DNA的两条脱氧核苷酸长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 ②磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在DNA分子的外侧，构成DNA分子的基本骨架。 ③DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且遵循碱基互补配对原则。 2 3 1 4 5 课时作业 巩固提升 [基础巩固练] 1．下列各图中，图形 分别代表磷酸、脱氧核糖和含氮碱基，在形成脱氧核苷酸时，连接正确的是(　　) 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 C 解析：组成脱氧核苷酸的磷酸和含氮碱基连接在脱氧核糖上，其中含氮碱基与脱氧核糖连接处的碳原子为脱氧核糖的1号碳，磷酸和脱氧核糖连接处的碳原子(位于脱氧核糖的环外)为脱氧核糖的5号碳，C正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 2．DNA由反向平行的两条脱氧核苷酸长链组成。如果DNA的一条链上某碱基序列是5′AGCTGCG3′，则另一条链与之配对的部分是(　　) A．5′CGCAGCT3′　　　 B．5′TCGACGC3′ C．5′AGCTGCG3′ D．5′GCGTCGA3′ 解析：由DNA分子结构特点和碱基互补配对原则可知，另一条链应为5′CGCAGCT3′。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 A 3．若某DNA分子的一条链中腺嘌呤占该链碱基总数的15%，胸腺嘧啶占该链碱基总数的13%，则该DNA分子中胞嘧啶所占比例为(　　) A．15% B．28% C．36% D．56% 解析：该DNA分子一条链中A＝15%，T＝13%，则另一条链中T＝15%，A＝13%。整个DNA分子中A＋T＝28%，G＋C＝1－28%＝72%，则该DNA分子中C＝36%，C正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 C 4．某DNA分子片段含有100个碱基对，碱基间的氢键共有260个，则该DNA分子片段中游离的磷酸基团和胞嘧啶的数目分别是多少(　　) A．2个　85个 B．200个　40个 C．2个　60个 D．200个　60个 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 C 解析：DNA分子有两条链，每条链都有一个游离的磷酸基团，所以DNA分子中有2个游离的磷酸基团。设该DNA分子中A有x个，C有y个，则A＝T＝x，C＝G＝y，A—T之间有2个氢键，C—G之间有3个氢键，故2x＋2y＝200，2x＋3y＝260，求得x＝40，y＝60，即胞嘧啶有60个。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 5．如图表示某同学在制作DNA双螺旋结构模型时，制作的一条脱氧核苷酸链，下列有关叙述不正确的是(　　) A．能表示一个完整脱氧核苷酸的是图中的a或b B．图中与每个五碳糖直接相连的碱基只有1个 C．相邻脱氧核苷酸之间通过化学键③连接起来 D．从碱基上看，缺少的碱基是T 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 A 解析：图中所示a表示的是一个完整的脱氧核苷酸；由图可知，相邻的脱氧核苷酸之间通过③相连接；脱氧核苷酸中的碱基共有4种，即A、G、C、T。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 6．下列关于DNA分子结构的叙述，错误的是(　　) A．G—C碱基对比例高的DNA分子，其结构稳定性相对较强 B．每个DNA分子中都含有2个游离的磷酸基团 D．A—P～P～P中的A与 中的A代表的物质不同 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 B 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 7．下列有关DNA结构模型的构建的叙述，错误的是(　　) A．沃森和克里克构建的DNA双螺旋结构模型属于物理模型 B．DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链 C．研究DNA结构常用的方法是X射线晶体衍射法 D．威尔金斯和查哥夫应用X射线衍射技术获得了DNA衍射图谱 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 D 解析：DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G 4种碱基，B正确；威尔金斯和富兰克林应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 8．某同学利用不同形状的硬纸片、订书钉制作DNA双螺旋结构模型，成品中共有50个碱基对，其中碱基A为12个，相互连接的所有化学键均用订书钉代替。下列相关叙述错误的是(　　) A．需要准备六种形状的硬纸片，代表DNA的六种成分 B．构建DNA的100个脱氧核苷酸，需要200个订书钉 C．DNA分子中A、T之间的订书钉数比C、G之间的少90个 D．DNA单链中每个脱氧核糖均连接两个磷酸、一个含氮碱基 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 D 解析：组成DNA的成分有6种，分别是4种含氮碱基A、T、C、G、脱氧核糖和磷酸，因此需要准备六种不同形状的硬纸片，A正确；构建脱氧核苷酸，在磷酸和脱氧核糖，脱氧核糖和含氮碱基之间分别有一个化学键，因此100个脱氧核苷酸需要200个订书钉，B正确；该DNA分子中A有12个，则T为12个，它们之间的氢键数是24个，即需要24个订书钉，C—G的数量分别是38个，C—G之间的氢键数是114个，因此A—T之间的订书钉数比C—G之间的少90个，C正确；DNA单链中末端的脱氧核糖只连接一个磷酸和一个含氮碱基，其他都是连接两个磷酸、一个含氮碱基，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 9．如图为一段DNA空间结构和平面结构的示意图，请据图回答问题。   (1)从图甲中可以看出DNA分子具有规则的________________结构，从图乙中可以看出DNA是由________条平行且走向________的长链组成的。在真核细胞中，DNA的主要载体是________________。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 (2)图乙中1代表________________。与图乙中碱基2相配对的碱基是________(填中文名称)；由3、4、5组成的结构名称为___________________________________。 (3)不同生物的双链DNA分子中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数的比值________(填“相同”或“不同”)。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 答案：(1)双螺旋　两　相反　染色体 (2)氢键　鸟嘌呤　腺嘌呤脱氧核苷酸 (3)相同 (4)n　n 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 解析：(1)DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。在真核细胞中，DNA的主要载体是染色体。 (2)DNA双链的碱基对之间通过氢键相连，鸟嘌呤与胞嘧啶互补配对，由3、4、5组成的结构是腺嘌呤脱氧核苷酸。 (3)双链DNA分子中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，两者的比值总是等于1，所以不同生物的双链DNA分子中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数的比值相同。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 B [素能培优练] 10．用卡片构建DNA平面结构模型，所提供的卡片类型和数量如表所示，下列说法正确的是(　　) 卡片类型 脱氧核糖 磷酸 碱基 A T G C 卡片数量 10 10 2 3 3 2 A.最多可构建4种脱氧核苷酸，5个脱氧核苷酸对 B．构成的双链DNA片段最多有10个氢键 C．构成的双链DNA片段中每个脱氧核糖只与1分子磷酸相连 D．最多可构建44种不同碱基序列的DNA片段 解析：双链DNA分子中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即A—T、C—G，且互补配对的两种碱基数量彼此相等，结合表中数据可知，这些卡片最多可形成2个A—T碱基对，2个C—G碱基对，即最多可构建4种脱氧核苷酸及4个脱氧核苷酸对，A错误；这些卡片最多可形成2个A—T碱基对，2个C—G碱基对，而A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键，因此构成的双链DNA片段最多有10个氢键，B正确；构成的双链DNA片段中绝大多数脱氧核糖与2分子磷酸相连，只有3′端的脱氧核糖与1分子磷酸相连，C错误；这些卡片最多可形成2个A—T碱基对，2个C—G碱基对，且碱基对种类和数量确定，因此可构建的DNA片段种类少于44种，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 11．(多选)某双链(α链和β链)DNA分子中鸟嘌呤与胞嘧啶的数量之和占全部碱基总数的56%，α链中腺嘌呤占28%。下列关于该DNA分子中各碱基数量及其相互关系的叙述，正确的是(　 　) A．β链中腺嘌呤与胸腺嘧啶的数量之和占该链碱基总数的44% B．β链中鸟嘌呤与胞嘧啶所占的比例相等，均是28% C．α链中胸腺嘧啶所占的比例是16%，占双链DNA分子的8% D．α链中(G＋C)/(A＋T)＝14/11，β链中(A＋T)/(G＋C)＝11/14 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 ACD 解析：DNA分子中鸟嘌呤与胞嘧啶的数量之和占全部碱基总数的56%，则腺嘌呤与胸腺嘧啶的数量之和占全部碱基总数的44%，互补碱基之和在单双链中比值相等，A正确；根据鸟嘌呤和胞嘧啶所占的比例不能确定每条链中鸟嘌呤与胞嘧啶所占的比例，两者不一定相等，B错误；α链中胸腺嘧啶所占的比例是1－56%－28%＝16%，则占双链中的比例是16%÷2＝8%，C正确；若α链中(G＋C)/(A＋T)＝14/11，则β链中(A＋T)/(G＋C)＝11/14，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 12．(多选)对DNA分子的碱基进行数量分析，可以通过检测其中某种碱基的数目及其比例来推断其他碱基数目及其比例。假如检测某DNA分子得知碱基A的数目为x，其比例为y，以下推断正确的有(　　) A．碱基总数为x/y B．碱基C的数目为x(0.5y－1) C．嘌呤与嘧啶的比例为x/(1－y) D．碱基G的比例为1/2－y 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 AD 解析：若DNA分子中碱基A的数目为x，其比例为y，则碱基总数为x/y，A正确；碱基总数为x/y，A的数目为x，则C＝G＝(1－2y)×x/y×1/2＝x(1－2y)/2y，B错误；双链DNA分子中嘌呤与嘧啶相等，因此嘌呤与嘧啶的比例是1，C错误；碱基G的比例是(1－2y)×1/2＝1/2－y，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 13．如图是某DNA分子(片段)结构模式图，请据图回答下列问题。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 (1)若以15N标记该DNA，则①②③中的________(填“①”“②”或“③”)结构中将出现较高含量的15N。 (2)写出以下碱基的名称：⑤________，⑦______________。 (3)DNA分子结构组成的基本单位是脱氧核苷酸。如图①②③④中，能够构成一个基本单位脱氧核苷酸的序号组成是________，此基本单位名称叫______________________。 (4)上述结构模式图中，一条DNA单链片段的序列是5′AGCT3′，则它的互补链的序列是________(填字母)。 a．5′TCGA3′ b．5′AGCT3′ c．5′UGCT3′ 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 ③ 腺嘌呤 胸腺嘧啶 ②③④　 胞嘧啶脱氧核苷酸 b 解析：(1)由题图分析可知，①表示磷酸；②表示脱氧核糖；③表示含氮碱基，含有N元素，故若以15N标记该DNA，则③结构中将出现较高含量的15N。 (3)DNA分子结构组成的基本单位是脱氧核苷酸，一个脱氧核苷酸分子是由一分子的磷酸、一分子的脱氧核糖、一分子的含氮碱基构成的，如图①②③④中，能够构成一个基本单位脱氧核苷酸的序号组成是②③④，此基本单位名称叫胞嘧啶脱氧核苷酸。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 (4)DNA两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，两条链上的碱基按照碱基互补配对的原则，通过氢键连接成碱基对，一条DNA单链片段的序列是5′AGCT3′，则它的互补链的序列是5′AGCT3′，故选b。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 14．如图是某核苷酸与核苷酸长链的示意图，据图回答问题。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 (1)图1所示的核苷酸的中文名称是______________________，该核苷酸是构成________________的原料。 (2)图2为一条核苷酸长链的片段，据图回答问题。 ①图中所示 1、2、3 的名称分别是________、________、________。 ②此结构中与另一种核酸相比较，其特有的碱基中文名称是________________________。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 (3)科学家分析多种生物 DNA 的碱基比例如下，请据表回答下列问题。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 生物种类 A/G T/C A/T G/C 嘌呤/嘧啶 人 1.56 1.43 1.00 1.0 1.0 绯鱼 1.43 1.43 1.02 1.02 1.02 小麦 1.22 1.18 1.00 0.97 0.99 结核分枝杆菌 0.4 0.4 1.09 1.08 1.1 ①从以上生物________________的碱基比例来看，它的 DNA 分子结构应为双链。 ②不同生物的A、T 之和与G、C 之和的比值不一致，说明DNA分子具有________________。 (4)如图为不同生物或同种生物不同器官(细 胞)的DNA分子中(A＋T)/(G＋C)的情况，据 图回答问题。 ①猪的不同组织细胞的DNA分子碱基比例相同， 原因是______________________________。 ②上述三种生物中的DNA分子，热稳定性最强的是___________。 ③假设小麦DNA分子中(A＋T)/(G＋C)＝1.2，那么(A＋G)/(T＋C)＝________。 ④假如猪的某一DNA分子中，腺嘌呤占全部碱基的30%，则该DNA分子的一条链上，鸟嘌呤最多可占此链碱基总数的________________。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 答案：(1)腺嘌呤核糖核苷酸　RNA (2)①磷酸　脱氧核糖　胞嘧啶　②胸腺嘧啶 (3)①人　②特异性 (4)①不同的组织细胞来源于同一个受精卵　②小麦　③1　④40% 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 解析：(1)图1中的五碳糖是核糖，若已知图1的分子结构式右上角的含氮碱基为腺嘌呤(A)，则图1所示的核苷酸的中文全称是腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的原料。 (2)①图2中所示1、2、3的名称分别是磷酸、脱氧核糖、胞嘧啶。②此结构(DNA)与另一种核酸(RNA)相比较，其特有的碱基中文名称是胸腺嘧啶。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 (3)①人的碱基比例A＝T＝1.0，G＝C＝1.0，说明人的DNA分子结构应为双链。 ②不同生物的A、T之和与G、C之和的比值不一致，说明DNA分子具有特异性，因为不同生物含有不同DNA分子，每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序，这种特定的碱基排列顺序构成了DNA分子自身严格的特异性。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 (4)①猪的不同组织细胞中DNA分子碱基比例相同，是因为这些细胞都来源于同一个受精卵，含有的DNA分子相同。 ②在A与T之间有两个氢键，G与C之间有三个氢键，氢键越多，DNA热稳定性越高。根据图中数值可判断小麦中(G＋C)所占比例最大，所以小麦DNA分子的热稳定性最强。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 ③根据碱基互补配对原则，A＝T，C＝G，因此只要是双链DNA分子，(A＋G)/(T＋C)的值均为1。 ④一双链DNA中，A＋G＝T＋C＝50%，已知腺嘌呤占全部碱基的30%，则鸟嘌呤占全部碱基的20%。若所有鸟嘌呤分布在一条链上，则鸟嘌呤可占此链碱基总数的40%。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 由图知：A1＋T1＋G1＋C1＝m，A2＋T2＋G2＋C2＝m，整个双链DNA上的碱基总数为2m。 因为A1＝T2、T1＝A2，则A1＋T1＝A2＋T2，A＋T＝(A1＋T1)＋(A2＋T2)，＝＝＝。同理＝＝ (3)规律三：在DNA双链中，一条单链的的值与另一条互补单链的的值互为倒数关系。简记为“不配对的碱基和之比在两条单链中互为倒数”。 注意：在整个DNA分子中该比值等于1。 (4)规律四：DNA双链中，一条单链的的值，与另一条互补链的的值是相等的，也与整个DNA分子中的的值是相等的。 注意：综合规律三、四可简记为“补则等，不补则倒”。 (5)规律五：不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即(A＋T)/(C＋G)的值不同。该比值体现了不同生物DNA分子的特异性。 (6)规律六：若＝b%，则＝%。 (7)规律七：若已知A在双链中所占的比例为c%，则A1在单链中所占的比例无法确定，但最大值为2c%，最小值为0。 C．在DNA双链中，一条单链中的值与另一条单链中的值互为倒数 解析：DNA分子中G—C碱基对之间有3个氢键，A—T碱基对之间有2个氢键，故G—C碱基对含量较高时，其结构稳定性较大，A正确；一个双链DNA分子，一条链一端含一个游离的磷酸基团，两条链共含有2个游离的磷酸基团，分别位于DNA分子的两端，但环状DNA分子无游离的磷酸基团，B错误；根据碱基互补配对原则，一条链中的与另一条链的互为倒数，C正确；A—P～P～P中的A代表腺苷，而中的A代表腺嘌呤，所以A代表的物质不同，D正确。 (4)若在一单链中＝n，则在另一条互补链中其比例为________，在整个DNA分子中其比例为____________________________。 (4)一条单链上＝n，根据碱基互补配对原则，与该链互补的另一条链上＝n，整个DNA分子中＝＝＝n。 $$