第二章 第二节 第1课时 DNA分子的结构-（课件PPT+Word教案）【步步高】2024-2025学年高一生物必修2遗传与进化教师用书（苏教版2019）

第二节　DNA分子的结构和复制 第1课时　DNA分子的结构 [学习目标]　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。 一、DNA分子双螺旋的探索及结构模型 1.沃森和克里克解开了DNA分子结构之谜 2.DNA分子的基本组成单位——脱氧核苷酸 3.DNA分子的立体结构(双螺旋结构) 提醒　在碱基对中，A和T之间形成两个氢键，G和C之间形成三个氢键。所以碱基对G—C占比较高的DNA分子稳定性较高。 4.遗传信息 判断正误 (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(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√ 提示　(1)沃森和克里克提出DNA分子的双螺旋结构模型。(3)DNA中G与C碱基对所占的比例越高，该DNA稳定性越强。(4)DNA分子中5'端的磷酸与1个脱氧核糖相连。 任务一：DNA分子双螺旋结构模型与碱基互补配对的相关计算 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。 (2)该片段中，游离的磷酸基团有几个？ 提示　该片段中有2个游离的磷酸基团。 (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。 易错警示　准确辨析DNA结构中的数量、位置关系及连接方式 2.回答下列有关碱基互补配对原则应用的问题： 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。 请据此完成以下推论： (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分子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。 方法规律　解答有关碱基计算的“三步曲” 1.(2023·常州高一质检)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 答案　B 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.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 答案　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。 3.从某生物中提取出DNA进行化学分析，发现鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%，又知该DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤，则与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的比例为(　　) A.26% B.24% C.14% D.11% 答案　A 解析　明确DNA的两条链所含碱基数目相同，且A=T，G=C，一条链中的A、T、G、C数目等于另一条链中的T、A、C、G数目，图解如下： 该DNA分子中，G+C=46%，则A+T=1-46%=54%，在对应链中，A对+T对=54%，T对=AH=28%，A对=54%-28%=26%。即：A对占该链全部碱基数的比例为26%。 二、设计和制作DNA分子双螺旋结构模型 判断正误 (1)磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架(　　) (2)DNA分子中的碱基一定存在如下数量关系：A+T=G+C(　　) 答案　(1)√　(2)× 任务二：设计和制作DNA分子双螺旋结构模型 以下为某同学制作的DNA双螺旋结构模型，请找出图中的错误有几处？分别是什么？ 提示　有3处错误；核糖应是脱氧核糖、碱基U应为T、磷酸二酯键连接位置错误。 4.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.该条脱氧核苷酸链存在一个游离的磷酸基团 D.从碱基上看，缺少的碱基是T 答案　A 解析　图中所示a表示的是一个完整的脱氧核苷酸；脱氧核苷酸中的碱基共有4种，即A、G、C、T。 5.(多选)在制作DNA双螺旋结构模型时，所提供的卡片种类和数量如表，下列相关叙述错误的是(　　) 卡片种类 磷酸 脱氧核糖 碱基 A T C G 卡片数量 12 12 3 3 4 2 A.构成的DNA片段，最多含有氢键12个  B.最多可构建45种碱基序列的DNA C.最多可构建4种脱氧核苷酸 D.DNA中每个脱氧核糖均与1分子磷酸相连 答案　BD 解析　这些卡片最多可形成3对A—T碱基对，2对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12个氢键，A正确；由于碱基对种类和数目确定，因此可构建的DNA碱基序列远少于45种，B错误；表中所给碱基共有四种，因此最多可构建4种脱氧核苷酸，C正确；DNA中绝大多数脱氧核糖与2分子磷酸相连，只有末端的脱氧核糖与1分子磷酸相连，D错误。 课时对点练　[分值：100分] 第1~10题，每题5分；第11~13题，每题6分，共68分。 题组一　沃森和克里克解开了DNA分子结构之谜 1.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 答案　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。 2.1953年，沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，其重要意义在于(　　) ①证明DNA是遗传物质　②确定DNA是染色体的组成成分　③发现DNA如何储存遗传信息　④为DNA复制机制的阐明奠定基础 A.①③ B.②③ C.②④ D.③④ 答案　D 解析　DNA双螺旋结构模型的构建为DNA复制机制的阐明奠定了基础；DNA双螺旋结构模型的构建使人们认识到DNA通过碱基对的排列顺序来储存遗传信息，③④符合题意。 题组二　DNA分子的双螺旋结构模型 3.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'—AGCTGCG—3'，则另一条链与之配对的部分是(　　) A.5'—CGCAGCT—3' B.5'—TCGACGC—3' C.5'—AGCTGCG—3' D.5'—GCGTCGA—3' 答案　A 4.(2024·盐城高一期末)下列有关DNA分子结构的叙述，不正确的是(　　) A.不同的DNA分子中碱基互补配对方式是相同的 B.脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架 C.脱氧核苷酸链上相邻两个脱氧核苷酸的碱基之间形成氢键 D.双链DNA分子中，所含的嘌呤碱基数量等于嘧啶碱基数量 答案　C 解析　一条脱氧核苷酸链上相邻两个脱氧核苷酸的碱基之间通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”相连；两条脱氧核苷酸链上互补的碱基通过氢键相连，C错误。 5.如图为某真核生物DNA片段结构模式图，下列叙述正确的是(　　) A.①和②可以是G和C或者A和T B.②和③交替连接构成DNA分子的基本骨架 C.②③④构成了一个完整的脱氧核苷酸分子 D.DNA的两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构 答案　D 解析　双链DNA分子中，A与T之间有两个氢键，G和C之间有三个氢键，图中①和②之间有两个氢键，①和②只能是A和T，A错误；③脱氧核糖和④磷酸交替连接构成DNA分子的基本骨架，B错误；②③和连在③的5号碳位置上的磷酸构成一个完整的脱氧核苷酸分子，C错误。 6.(2024·镇江高一月考)某双链DNA分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的54%，其中a链碱基中，22%是腺嘌呤，28%是胞嘧啶，则b链中腺嘌呤占该链碱基的比例和b链中胞嘧啶占整个DNA分子碱基的比例分别为(　　) A.24%、13% B.24%、27% C.48%、26% D.22%、28% 答案　A 解析　由题意知，双链DNA分子中G+C=54%，由于DNA分子中的两条链之间碱基的配对方式是A与T配对、G与C配对，因此a链碱基中的G+C也占该链碱基的54%，又知a链碱基中A=22%，C=28%，因此a链中碱基G=54%-28%=26%，T=1-54%-22%=24%，则与之互补的b链中的碱基A与a链中碱基的T相等，为24%；b链中的碱基C与a链中的碱基G相等，为26%，故占双链DNA分子碱基的13%。故选A。 7.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.碱基对的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 答案　D 解析　β⁃珠蛋白基因碱基对的排列顺序是特定的，D错误。 题组三　设计和制作DNA分子双螺旋结构模型 8.在制作DNA双螺旋结构模型时，会发现制成的DNA分子的平面结构像一架“梯子”，那么组成这架“梯子”的“扶手”、“扶手”间的“阶梯”、连接“阶梯”的键依次是(　　) ①磷酸和脱氧核糖　②氢键　③碱基对　④肽键 A.①②③ B.①③② C.③①② D.①③④ 答案　B 9.在设计和制作DNA分子双螺旋结构模型时，如图为两个脱氧核苷酸的模型，○代表磷酸，下列叙述正确的是(　　) A. 可能代表A、T、C、U四种含氮碱基 B.两个○可用别针(代表共价键)连接，以形成DNA的侧链 C.别针(代表共价键)应连接在一个核苷酸的和另一个核苷酸的○上 D.如果两个脱氧核苷酸分别位于链的两侧，则两个模型方向相同 答案　C 解析　本题是设计和制作DNA分子双螺旋结构模型，碱基包含A、T、C、G，没有碱基U，A错误；磷酸二酯键是一个脱氧核苷酸的脱氧核糖与另一个脱氧核苷酸的磷酸脱去1分子水形成的，不是两个脱氧核苷酸的两个磷酸基团形成的，B错误，C正确；DNA分子的两条链是反向平行的，若两个脱氧核苷酸分别位于链的两侧，则两个模型方向相反，D错误。 10.(2022·广东，12)λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化(如图)，该线性分子两端能够相连的主要原因是(　　) A.单链序列脱氧核苷酸数量相等 B.分子骨架同为脱氧核糖与磷酸 C.单链序列的碱基能够互补配对 D.自连环化后两条单链方向相同 答案　C 解析　单链序列脱氧核苷酸数量相等、分子骨架同为脱氧核糖与磷酸交替连接，不能决定线性DNA分子两端能够相连，A、B不符合题意；据图可知，单链序列的碱基能够互补配对，决定线性DNA分子两端能够相连，C符合题意；DNA的两条链是反向的，因此自连环化后两条单链方向相反，D不符合题意。 11.(多选)(2024·无锡高一期末)DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关，DNA分子的多样性与碱基排列顺序有关。下列关于DNA分子的叙述，正确的是(　　) A.一个双链DNA分子含碱基对C—G越多，越稳定 B.每个脱氧核糖都连接两个磷酸和一个碱基 C.若某DNA分子中(A+T)/(G+C)、(A+C)/(G+T)两个比值相等，则说明该DNA为双链 D.每个人DNA的碱基排列顺序不同，故在现代刑侦领域可利用DNA指纹技术确定犯罪嫌疑人 答案　AD 解析　3'端的脱氧核糖只连接1个磷酸，B错误；(A+T)/(G+C)、(A+C)/(G+T)两个比值相等，这个DNA分子可能是双链，也可能是单链，C错误。 12.(多选)(2024·唐山高一月考)在制作DNA结构模型的实验中，若4种碱基塑料片共30个，其中6个C，10个G，6个A，8个T，脱氧核糖和磷酸之间的连接物18个，脱氧核糖塑料片、磷酸塑料片、代表氢键的连接物、脱氧核糖和碱基之间的连接物等材料均充足，则(　　) A.最多能搭建出30个游离的脱氧核苷酸 B.所搭建的DNA分子最长为5个碱基对 C.所搭建的最长DNA分子有46种碱基的排列顺序 D.若搭建DNA的一条单链，则该链最长含有9个脱氧核苷酸 答案　BD 解析　脱氧核糖和磷酸之间的连接物只有18个，因此最多能搭建出18个游离的脱氧核苷酸，A不符合题意；设能搭建的DNA分子含有n个碱基对，则每条链需要脱氧核糖和磷酸之间的连接物的数目为2n-1，共需(2n-1)×2个，已知脱氧核糖和磷酸之间的连接物有18个，则n=5，所以只能搭建出最长为5个碱基对的DNA分子片段，故所搭建的最长DNA分子最多有45种碱基的排列顺序，B符合题意，C不符合题意；脱氧核糖和磷酸之间的连接物只有18个，故若搭建一条DNA单链，则该链最长含有9个脱氧核苷酸，D符合题意。 13.(多选)下列有关DNA分子的一条单链与其所在DNA分子中、一条单链与其互补链中碱基数目比值的关系图，正确的是(　　) 答案　ABD 解析　在双链DNA分子中，由于A=T，C=G，所以(A+C)/(T+G)一定等于1，A正确；在DNA分子中，存在(A1+T1)/(G1+C1)=(A2+T2)/(G2+C2)=(A+T)/(G+C)，B、D正确；当一条链中存在(A1+C1)/(T1+G1)=1时，其互补链中存在(A2+C2)/(T2+G2)=(T1+G1)/(A1+C1)=1，C错误。 14.(14分)(2024·南通高一质检)DNA分子结构的发现具有划时代意义，如图为一段DNA空间结构和平面结构的示意图，请回答下列问题： (1)图甲表明，DNA分子两条链盘旋成　　　　　结构，图乙显示DNA两条链关系为　　　　　　，两条链上的碱基遵循　　　　　　　原则。  (2)图乙中由③④⑤组成的物质名称为　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)DNA上携带的遗传信息蕴藏在　　　　　中。DNA指纹技术可以像指纹一样用来识别身份，说明DNA分子具有　　　　性。  (4)若图甲所示的DNA片段中，a链上的G+C碱基占该链的比例为n，则该DNA片段上胸腺嘧啶占　　　　　。  答案　(1)双螺旋　反向平行　碱基互补配对 (2)腺嘌呤脱氧核苷酸　(3)碱基的排列顺序　特异　(4)(1-n)/2 15.(18分)某同学对DNA的结构进行了研究，相关信息如图所示。 注：图甲所示的分子结构式为某种核苷酸；图乙是某核苷酸链示意图。 据图回答下列问题： (1)图甲中核苷酸的名称是　　　　。  (2)图甲中核苷酸是构成　　　　　　的原料，该核酸主要分布在　　　　　　中。  (3)图乙中②和④的名称分别是　　　　　　、　　　　　　　　　　。  (4)通常由　　　　　　条图乙所示的核苷酸链构成一个分子。  (5)DNA分子具有多样性的原因是　　　　　　(填字母)。  A.脱氧核苷酸种类具有多样性 B.脱氧核苷酸排列顺序具有多样性 C.DNA分子空间结构具有多样性 (6)DNA分子中碱基互补配对的原则是　　　　　　　　　　　　　，位于一条DNA分子上的长度为5个碱基对的DNA片段有　　　　　种类型。  答案　(1)腺嘌呤核糖核苷酸　(2)RNA　细胞质　(3)胞嘧啶　胞嘧啶脱氧核苷酸　(4)2(两)　(5)B (6)A与T配对，G与C配对　45 解析　(1)图甲为某核苷酸的结构示意图，该核苷酸含有的五碳糖是核糖，含氮碱基为腺嘌呤，所以该核苷酸为腺嘌呤核糖核苷酸。(3)图乙为某核苷酸链示意图，该核苷酸链中含有碱基T，推测该核苷酸链属于构成DNA的脱氧核苷酸链，其中①为脱氧核糖、②为含氮碱基(胞嘧啶)、③为磷酸、④是胞嘧啶脱氧核苷酸。(4)图乙中的⑤为脱氧核苷酸链，DNA分子通常由2(两)条脱氧核苷酸链构成。(5)作为双链的DNA分子，都是由四种脱氧核苷酸构成的，这不是DNA分子具有多样性的原因，A不符合题意；DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，这不是DNA分子具有多样性的原因，C不符合题意。(6)DNA分子中碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即A与T配对，G与C配对。由于DNA是双链结构，所以一个具有n个碱基对的DNA分子片段理论上具有4n种排列顺序，故位于一条DNA分子上的长度为5个碱基对的DNA片段有45种类型。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第1课时 DNA分子的结构 第二章 遗传的分子基础 <<< 学习目标 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 一、DNA分子双螺旋的探索及结构模型 二、设计和制作DNA分子双螺旋结构模型 课时对点练 DNA分子双螺旋的探索及结构模型 一 4 1.沃森和克里克解开了DNA分子结构之谜 不对称 梳理　教材新知 胸腺嘧啶(T) 胞嘧啶(C) 两 双螺 旋结构 2.DNA分子的基本组成单位—— ___________ 脱氧核苷酸 脱氧核糖 胸腺嘧啶 鸟嘌呤 3.DNA分子的立体结构(双螺旋结构) 两 脱氧核糖 磷酸 磷酸 G 提醒　在碱基对中，A和T之间形成两个氢键，G和C之间形成三个氢键。所以碱基对G—C占比较高的DNA分子稳定性较高。 4.遗传信息 排列顺序 多样性 特异性 (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(　　) × × √ 提示　沃森和克里克提出DNA分子的双螺旋结构模型。 提示　DNA中G与C碱基对所占的比例越高，该DNA稳定性越强。 判断正误 10 (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(　　) × √ 提示　DNA分子中5'端的磷酸与1个脱氧核糖相连。 √ 判断正误 11 任务一：DNA分子双螺旋结构模型与碱基互补配对的相关计算 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？ 探究　核心知识 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。 (2)该片段中，游离的磷酸基团有几个？ 提示　该片段中有2个游离的磷酸基团。 (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。 准确辨析DNA结构中的数量、位置关系及连接方式 易错警示 2.回答下列有关碱基互补配对原则应用的问题： 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。 请据此完成以下推论： (1)A1+A2= ；G1+G2= 。 即：双链中A= ，G= ，A+G= = = =(A+G+T+C)。 规律一：双链DNA分子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。 T1+T2 C1+C2 T C T+C A+C T+G (2)A1+T1= ；G1+C1= 。 ==(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”。 A2+T2 G2+C2 (3)与的关系是 。 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=________。 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。 互为倒数 (a+b) 解答有关碱基计算的“三步曲” 方法规律 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。 1.(2023·常州高一质检)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 √ 落实　思维方法 2.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 √ 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。 3.从某生物中提取出DNA进行化学分析，发现鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%，又知该DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤，则与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的比例为 A.26% B.24% C.14% D.11% √ 明确DNA的两条链所含碱基数目相同，且A=T，G=C，一条链中的A、T、G、C数目等于另一条链中的T、A、C、G数目，图解如下： 该DNA分子中，G+C=46%，则A+T=1-46%=54%，在对应链中，A对+T对=54%，T对=AH=28%，A对=54%-28%=26%。即：A对占该链全部碱基数的比例为26%。 二 设计和制作DNA分子双螺旋结构模型 24 梳理　教材新知 DNA分子双螺旋结构 双螺 旋 (1)磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架(　　) (2)DNA分子中的碱基一定存在如下数量关系：A+T=G+C(　　) √ × 判断正误 26 任务二：设计和制作DNA分子双螺旋结构模型 以下为某同学制作的DNA双螺旋结构模型，请找出图中的错误有几处？分别是什么？ 探究　核心知识 提示　有3处错误；核糖应是脱氧核糖、碱基U应为T、磷酸二酯键连接位置错误。 图中所示a表示的是一个完整的脱氧核苷酸；脱氧核苷酸中的碱基共有4种，即A、G、C、T。 4.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.该条脱氧核苷酸链存在一个游离的磷酸基团 D.从碱基上看，缺少的碱基是T √ 落实　思维方法 5.(多选)在制作DNA双螺旋结构模型时，所提供的卡片种类和数量如表，下列相关叙述错误的是 A.构成的DNA片段，最多含有氢键12个  B.最多可构建45种碱基序列的DNA C.最多可构建4种脱氧核苷酸 D.DNA中每个脱氧核糖均与1分子磷酸相连 卡片种类 磷酸 脱氧核糖 碱基 A T C G 卡片数量 12 12 3 3 4 2 √ √ 这些卡片最多可形成3对A—T碱基对，2对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12个氢键，A正确； 由于碱基对种类和数目确定，因此可构建的DNA碱基序列远少于45种，B错误； 卡片种类 磷酸 脱氧核糖 碱基 A T C G 卡片数量 12 12 3 3 4 2 表中所给碱基共有四种，因此最多可构建4种脱氧核苷酸，C正确； DNA中绝大多数脱氧核糖与2分子磷酸相连，只有末端的脱氧核糖与1分子磷酸相连，D错误。 卡片种类 磷酸 脱氧核糖 碱基 A T C G 卡片数量 12 12 3 3 4 2 网络构建 课时对点练 三 33 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D D A C D A D B 题号 9 10 11 12 13 答案 C C AD BD ABD 对一对 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 14. (1)双螺旋　反向平行　碱基互补配对　 (2)腺嘌呤脱氧核苷酸　 (3)碱基的排列顺序　特异　 (4)(1－n)/2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 15. (1)腺嘌呤核糖核苷酸　 (2)RNA　细胞质　 (3)胞嘧啶　胞嘧啶脱氧核苷酸　 (4)2(两)　 (5)B　 (6)A与T配对，G与C配对　45 题组一　沃森和克里克解开了DNA分子结构之谜 1.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 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 DNA双螺旋结构模型的构建为DNA复制机制的阐明奠定了基础；DNA双螺旋结构模型的构建使人们认识到DNA通过碱基对的排列顺序来储存遗传信息，③④符合题意。 2.1953年，沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，其重要意义在于 ①证明DNA是遗传物质　②确定DNA是染色体的组成成分　③发现DNA如何储存遗传信息　④为DNA复制机制的阐明奠定基础 A.①③ 　B.②③ 　　C.②④ 　　　　D.③④ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 题组二　DNA分子的双螺旋结构模型 3.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'—AGCTGCG—3'，则另一条链与之配对的部分是 A.5'—CGCAGCT—3' B.5'—TCGACGC—3' C.5'—AGCTGCG—3' D.5'—GCGTCGA—3' √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 一条脱氧核苷酸链上相邻两个脱氧核苷酸的碱基之间通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”相连；两条脱氧核苷酸链上互补的碱基通过氢键相连，C错误。 4.(2024·盐城高一期末)下列有关DNA分子结构的叙述，不正确的是 A.不同的DNA分子中碱基互补配对方式是相同的 B.脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架 C.脱氧核苷酸链上相邻两个脱氧核苷酸的碱基之间形成氢键 D.双链DNA分子中，所含的嘌呤碱基数量等于嘧啶碱基数量 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 5.如图为某真核生物DNA片段结构模式图，下列叙述正确的是 A.①和②可以是G和C或者A和T B.②和③交替连接构成DNA分子 　的基本骨架 C.②③④构成了一个完整的脱氧 　核苷酸分子 D.DNA的两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 双链DNA分子中，A与T之间有两个氢键，G和C之间有三个氢键，图中①和②之间有两个氢键，①和②只能是A和T，A错误； ③脱氧核糖和④磷酸交替连接构成 DNA分子的基本骨架，B错误； ②③和连在③的5号碳位置上的磷 酸构成一个完整的脱氧核苷酸分子， C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 6.(2024·镇江高一月考)某双链DNA分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的54%，其中a链碱基中，22%是腺嘌呤，28%是胞嘧啶，则b链中腺嘌呤占该链碱基的比例和b链中胞嘧啶占整个DNA分子碱基的比例分别为 A.24%、13% B.24%、27% C.48%、26% D.22%、28% √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 由题意知，双链DNA分子中G+C=54%，由于DNA分子中的两条链之间碱基的配对方式是A与T配对、G与C配对，因此a链碱基中的G+C也占该链碱基的54%，又知a链碱基中A=22%，C=28%，因此a链中碱基G=54%-28%=26%，T=1-54%-22%=24%，则与之互补的b链中的碱基A与a链中碱基的T相等，为24%；b链中的碱基C与a链中的碱基G相等，为26%，故占双链DNA分子碱基的13%。故选A。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 β⁃珠蛋白基因碱基对的排列顺序是特定的，D错误。 7.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.碱基对的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 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 题组三　设计和制作DNA分子双螺旋结构模型 8.在制作DNA双螺旋结构模型时，会发现制成的DNA分子的平面结构像一架“梯子”，那么组成这架“梯子”的“扶手”、“扶手”间的“阶梯”、连接“阶梯”的键依次是 ①磷酸和脱氧核糖　②氢键　③碱基对　④肽键 A.①②③ B.①③② C.③①② D.①③④ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 9.在设计和制作DNA分子双螺旋结构模型时，如图为两个脱氧核苷酸的模型，○代表磷酸，下列叙述正确的是 A. 　 可能代表A、T、C、U四种含氮碱基 B.两个○可用别针(代表共价键)连接，以形 成DNA的侧链 C.别针(代表共价键)应连接在一个核苷酸的 和另一个核苷酸的○上 D.如果两个脱氧核苷酸分别位于链的两侧，则两个模型方向相同 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 本题是设计和制作DNA分子双螺旋结构模型，碱基 包含A、T、C、G，没有碱基U，A错误； 磷酸二酯键是一个脱氧核苷酸的脱氧核糖与另一 个脱氧核苷酸的磷酸脱去1分子水形成的，不是 两个脱氧核苷酸的两个磷酸基团形成的，B错误，C正确； DNA分子的两条链是反向平行的，若两个脱氧核苷酸分别位于链的两侧，则两个模型方向相反，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 10.(2022·广东，12)λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化(如图)，该线性分子两端能够相连的主要原因是 A.单链序列脱氧核苷酸数量相等 B.分子骨架同为脱氧核糖与磷酸 C.单链序列的碱基能够互补配对 D.自连环化后两条单链方向相同 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 单链序列脱氧核苷酸数量相等、分子骨架同为脱氧核糖与磷酸交替连接，不能决定线性DNA分子两端能够相连，A、B不符合题意； 据图可知，单链序列的碱基能够互补配对，决定线性DNA分子两端能够相连，C符合题意； DNA的两条链是反向的，因此自连环化后两条单链方向相反，D不符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 11.(多选)(2024·无锡高一期末)DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关，DNA分子的多样性与碱基排列顺序有关。下列关于DNA分子的叙述，正确的是 A.一个双链DNA分子含碱基对C—G越多，越稳定 B.每个脱氧核糖都连接两个磷酸和一个碱基 C.若某DNA分子中(A+T)/(G+C)、(A+C)/(G+T)两个比值相等，则说明该 DNA为双链 D.每个人DNA的碱基排列顺序不同，故在现代刑侦领域可利用DNA指纹 技术确定犯罪嫌疑人 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 √ 综合强化 3'端的脱氧核糖只连接1个磷酸，B错误； (A+T)/(G+C)、(A+C)/(G+T)两个比值相等，这个DNA分子可能是双链，也可能是单链，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 12.(多选)(2024·唐山高一月考)在制作DNA结构模型的实验中，若4种碱基塑料片共30个，其中6个C，10个G，6个A，8个T，脱氧核糖和磷酸之间的连接物18个，脱氧核糖塑料片、磷酸塑料片、代表氢键的连接物、脱氧核糖和碱基之间的连接物等材料均充足，则 A.最多能搭建出30个游离的脱氧核苷酸 B.所搭建的DNA分子最长为5个碱基对 C.所搭建的最长DNA分子有46种碱基的排列顺序 D.若搭建DNA的一条单链，则该链最长含有9个脱氧核苷酸 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 √ 综合强化 脱氧核糖和磷酸之间的连接物只有18个，因此最多能搭建出18个游离的脱氧核苷酸，A不符合题意； 设能搭建的DNA分子含有n个碱基对，则每条链需要脱氧核糖和磷酸之间的连接物的数目为2n-1，共需(2n-1)×2个，已知脱氧核糖和磷酸之间的连接物有18个，则n=5，所以只能搭建出最长为5个碱基对的DNA分子片段，故所搭建的最长DNA分子最多有45种碱基的排列顺序，B符合题意，C不符合题意； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 脱氧核糖和磷酸之间的连接物只有18个，故若搭建一条DNA单链，则该链最长含有9个脱氧核苷酸，D符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 13.(多选)下列有关DNA分子的一条单链与其所在DNA分子中、一条单链与其互补链中碱基数目比值的关系图，正确的是 √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 在双链DNA分子中，由于A=T，C=G，所以(A+C)/(T+G)一定等于1，A正确； 在DNA分子中，存在(A1+T1)/(G1+C1)=(A2+T2)/(G2+C2)=(A+T)/(G+C)，B、D正确； 当一条链中存在(A1+C1)/(T1+G1)=1时，其互补链中存在(A2+C2)/(T2+ G2)=(T1+G1)/(A1+C1)=1，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 14.(2024·南通高一质检)DNA分子结构的发现具有划时代意义，如图为一段DNA空间结构和平面结构的 示意图，请回答下列问题： (1)图甲表明，DNA分子两条链 盘旋成　　　 结构，图乙显示 DNA两条链关系为　　　　 ， 两条链上的碱基遵循________ 　　 　原则。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 双螺旋 反向平行 碱基互 补配对 综合强化 (2)图乙中由③④⑤组成的物质名称为　　 　　　　　　。  (3)DNA上携带的遗传信息蕴藏 在　　　　 　中。DNA 指纹技术可以像指纹一样用来 识别身份，说明DNA分子具有 　　　性。 (4)若图甲所示的DNA片段中， a链上的G+C碱基占该链的比例为n，则该DNA片段上胸腺嘧啶占　　　 。 腺嘌呤脱氧核苷酸 碱基的排列顺序 特异 (1-n)/2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 15.某同学对DNA的结构进行了研究，相关信息如图所示。 注：图甲所示的分子结构 式为某种核苷酸；图乙是 某核苷酸链示意图。 据图回答下列问题： (1)图甲中核苷酸的名称是 　　 　　。  腺嘌呤核糖核苷酸 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 图甲为某核苷酸的结构示意图，该核苷酸含有的五碳糖是核糖，含氮碱基为腺嘌呤，所以该核苷酸为腺嘌呤核糖核苷酸。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 (2)图甲中核苷酸是构成　　　的原料，该核酸主要分布在　　 　中。  (3)图乙中②和④的名称分别是　　　　、　　　　　　 　　。 RNA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 细胞质 胞嘧啶 胞嘧啶脱氧核苷酸 综合强化 图乙为某核苷酸链示意图，该核苷酸链中含有碱基T，推测该核苷酸链属于构成DNA的脱氧核苷酸链，其中①为脱氧核糖、②为含氮碱基(胞嘧啶)、③为磷酸、④是胞嘧啶脱氧核苷酸。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 图乙中的⑤为脱氧核苷酸链，DNA分子通常由2(两)条脱氧核苷酸链构成。 (4)通常由　　　条图乙所示的核苷酸链构成一个分子。 2(两) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 (5)DNA分子具有多样性的原因是　　　(填字母)。  A.脱氧核苷酸种类具有多样性 B.脱氧核苷酸排列顺序具有多 样性 C.DNA分子空间结构具有多样性 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 作为双链的DNA分子，都是由四种脱氧核苷酸构成的，这不是DNA分子具有多样性的原因，A不符合题意； DNA分子是由两条链组 成的，这两条链按反向 平行方式盘旋成双螺旋 结构，这不是DNA分子 具有多样性的原因，C不符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 (6)DNA分子中碱基互补配对的原则是　　　　　　　　　　　，位于一条DNA分子上的长度为5个碱基对的DNA片段有　　　种类型。 A与T配对，G与C配对 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 45 综合强化 DNA分子中碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即A与T配对，G与C配对。由于DNA是双链结构，所以一个具有n个碱基对的DNA分子片段理论上具有4n 种排列顺序，故位于一 条DNA分子上的长度为 5个碱基对的DNA片段 有45种类型。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 第二章 遗传的分子基础 <<< $$