第3章 第2节 DNA的结构-【精讲精练】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化教师用书word(人教版 多选)
2026-04-16
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修2 遗传与进化 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第2节 DNA的结构 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.41 MB |
| 发布时间 | 2026-04-16 |
| 更新时间 | 2026-04-16 |
| 作者 | 山东育博苑文化传媒有限公司 |
| 品牌系列 | 精讲精练·高中同步 |
| 审核时间 | 2026-01-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55765884.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦DNA的结构这一核心知识点,系统梳理从沃森和克里克构建双螺旋模型的研究历程,到DNA反向平行双螺旋结构、脱氧核糖-磷酸基本骨架、碱基互补配对原则等结构特点,再到制作模型实践及碱基计算规律,形成“科学史-结构解析-实践应用”的学习支架。
该资料亮点在于融合科学史培养态度责任,通过模型构建历程渗透持之以恒的科学精神;以制作DNA双螺旋模型强化探究实践,步骤清晰引导学生从脱氧核苷酸组装到立体结构构建;结合碱基计算训练科学思维,总结规律并配例题解析。课中助力教师通过探究点互动深化理解,课后检测题与达标训练帮助学生查漏补缺,强化生命观念中结构与功能的统一。
内容正文:
第2节 DNA的结构
学习目标
1.了解科学家构建模型的研究历程,领悟模型建构在研究中的应用,体会持之以恒的科学精神
社会责任
2.总结DNA结构的主要特点,初步形成遗传物质结构与功能相统一的观点
生命观念
3.尝试制作DNA双螺旋结构模型,领悟模型方法在科学研究中的作用
科学探究
一、DNA双螺旋结构模型的构建与DNA的结构
1.构建者:沃森和克里克。
2.构建过程
3.新模型的特点及意义
(1)特点:A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和直径,这样组成的DNA分子具有恒定的直径。
(2)意义
①能解释A、T、G、C的数量关系。
②能解释DNA的复制。
③模型与X射线衍射照片完全相符。
4.DNA分子的结构特点
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
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、制作DNA双螺旋结构模型
1.目的要求:通过制作DNA双螺旋结构模型,加深对DNA结构特点的认识和理解。
2.制作程序
(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“脱氧核苷酸长链模型”:将若干个脱氧核苷酸依次穿起来,组成两条脱氧核苷酸长链。注意两条长链的脱氧核苷酸数目必须相等,碱基之间能够互补配对。
(3)制作DNA平面结构模型:按照碱基互补配对的原则,将两条脱氧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的立体结构(双螺旋结构)模型:把DNA平面结构旋转,即可得到一个DNA的双螺旋结构模型。
科学家们揭开了关于染色质中DNA的世纪之谜,在人类活细胞的细胞核中实现了3D基因组成像。这项研究可能有助于改写DNA结构的教科书模型。请对以下相关叙述进行判断:
(1)沃森和克里克在构建DNA双螺旋结构模型过程中,碱基配对方式经历了相同碱基配对到嘌呤与嘧啶配对的过程。(√)
(2)双链DNA分子中的每个磷酸都与2个五碳糖连接。(×)
探究点一 DNA的结构
图1为脱氧核苷酸的结构图,图2为DNA 分子的空间结构和平面结构,请分析并回答问题:
(1)DNA中的N、P分别存在于脱氧核苷酸的哪一组成成分中?
提示:N存在于含氮碱基中,P存在于磷酸基因中。
(2)DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,它由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基构成。构成DNA的碱基有四种,分别为A腺嘌呤、T胸腺嘧啶、G鸟嘌呤、C胞嘧啶。
(3)图2的①②③④中,构成一个脱氧核苷酸的是①②③。DNA的一条链中,一个磷酸与一个或两个脱氧核糖相连,一个脱氧核糖与一个或两个磷酸相连。两条链的碱基通过氢键相连,该片段中有两个游离的磷酸基团。
(4)一条DNA单链的序列是5′-CAGTAC-3′,那么它的互补链的序列是什么?
提示:5′-GTACTG-3′
(5)如果DNA进行初步水解,产物会是什么?如果DNA进行彻底水解,产物会是什么?
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。
1.解读DNA结构模型的三个关键
2.DNA的特性
1.下列关于威尔金斯、富兰克林、沃森和克里克、查哥夫等人在DNA分子结构构建方面的突出贡献的说法,正确的是( )
A.威尔金斯和富兰克林提供了DNA分子的电子显微镜图像
B.沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型
C.查哥夫提出了A与T配对,C与G配对的正确关系
D.富兰克林和查哥夫发现A的量等于T的量、C的量等于G的量
解析 在DNA分子结构的构建方面,威尔金斯和富兰克林提供了DNA衍射图谱,A错误;查哥夫发现了A的量总是等于T的量、C的量总是等于G的量,C、D错误;沃森和克里克在此基础上提出了DNA分子的双螺旋结构模型,B正确。
答案 B
2.(多选)(2025·黑龙江哈尔滨模拟)如图为DNA双螺旋结构模型图,图中的字母代表四种碱基。下列叙述正确的是( )
A.DNA一条链上相邻碱基之间通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接
B.两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对具有一定的规律
C.图中标注3′的一端有一个游离的磷酸基团,标注5′的一端有一个羟基
D.脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1′C,与磷酸基团相连的碳叫作5′C
解析 DNA一条链上相邻碱基之间通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接,A正确;两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对具有一定的规律,A、T配对,C、G配对,B正确;在DNA双螺旋结构模型中,标注5′的一端带有一个游离的磷酸基团,标注3′的一端有一个羟基,C错误;脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1′C(1号碳),与磷酸基团相连的碳叫作5′C(5号碳),D正确。
答案 ABD
“三看”法判断DNA分子结构的正误
探究点二 制作DNA双螺旋结构模型及相关计算
坐落在北京中关村高科技园区的DNA雕塑,以它简洁而独特的造型吸引着过往行人,它象征着中关村生生不息的精神,寓意创新的生命更加顽强。
(1)该双螺旋模型代表的双链之间通过氢键(化学键)连接。
(2)该双螺旋模型代表的双链长度是否相等?为什么?
提示:相等;两条链之间通过碱基互补配对相连,所以两条链的脱氧核苷酸数目相等,两条链的长度也就相等。
(3)利用材料制作 DNA双螺旋结构模型,请将合理的制作顺序排列起来:③①②⑤④。
①组装“脱氧核苷酸模型” ②组成多核苷酸长链
③制作若干个磷酸、碱基和脱氧核糖 ④获得DNA分子的立体结构 ⑤制作DNA分子平面结构
(4)如果制作一个含有n个A—T碱基对,m个 G—C碱基对的长链模型,需多少个扭扭棒用作氢键?
提示:(2n+3m)个。
双链DNA中碱基相关计算的三个基本规律
1.分析依据
碱基互补配对原则。
2.基本数量关系
A1=T2、T1=A2、G1=C2、C1=G2。
3.拓展数量关系
(1)A1+T1=T2+A2、G1+C1=C2+G2,则(A1+T1)/(G1+C1)=(A2+T2)/(G2+C2)=(A+T)/(G+C)。
(2)A1+G1=T2+C2、T1+C1=A2+G2,则(A1+G1)/(T1+C1)=(T2+C2)/(A2+G2)。
4.双链DNA分子中碱基相关计算的三个基本规律
(1)嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数相等,即A+G=T+C。
(2)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,即A1+T1=A2+T2=A+T=n%,G1+C1=G2+C2=G+C=m%。
(3)非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数,整个DNA分子中为1,即一条链中(A1+G1)/(T1+C1)=a,互补链中(A2+G2)/(T2+C2)=1/a,整个DNA分子中(A+G)/(T+C)=1。
3.某双链DNA分子中,鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的比例为a,其中一条链上鸟嘌呤占该链全部碱基的比例为b,则下列说法正确的是( )
A.该双链DNA分子每条链上都含2个游离的磷酸基团
B.互补链中鸟嘌呤占该链碱基的比例为(a-b)/2
C.(A+G)/(T+C)的比值体现了DNA分子的特异性
D.互补链中鸟嘌呤与胞嘧啶之和在该链上所占的比例也为a
解析 该双链DNA分子每条链上都含1个游离的磷酸基团,A错误;DNA中鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)之和占全部碱基的比例为a,DNA单链中G+C占比为a,一条链上鸟嘌呤占该链全部碱基的比例为b,由于C=G,互补链中C占b,G占a-b,B错误;由于A=T,G=C,任何DNA双链分子中(A+G)/(T+C)=1,不能体现DNA分子的特异性,C错误;由于两条单链上C+G的数量相等,两条链碱基数量相等,因此互补链中鸟嘌呤与胞嘧啶之和在该链上所占的比例也为a,D正确。
答案 D
4.(多选)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.搭建的DNA模型中有2个游离的磷酸基团
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,且互相配对的两种碱基数目彼此相等,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,即形成4个脱氧核苷酸对,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,A错误,B正确;DNA模型中2个游离的磷酸基团,C正确;碱基对种类和数目确定,因此可构建的DNA种类数少于44种,D错误。
答案 BC
[构建课堂要点]
[检测学习效果]
1.下列哪项不是沃森和克里克构建过的模型( )
A.碱基在外侧的双螺旋结构模型
B.同种碱基配对的三螺旋结构模型
C.碱基在外侧的三螺旋结构模型
D.碱基互补配对的双螺旋结构模型
解析 沃森和克里克最先提出了碱基在外侧的双螺旋和三螺旋结构模型,后来又提出了碱基在内侧的双螺旋结构模型,并且同种碱基配对,最后提出了碱基互补配对的双螺旋结构模型。
答案 B
2.(2025·宁波高一检测)下列关于DNA分子结构的叙述,不正确的是( )
A.每个DNA分子一般都含有4种脱氧核苷酸
B.每个DNA分子中的碱基、磷酸、脱氧核苷酸、脱氧核糖的数目是相等的
C.DNA分子中每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基
D.某双链DNA分子片段中如果有40个腺嘌呤,就一定同时含有40个胸腺嘧啶
解析 DNA分子的结构单位是脱氧核苷酸,在形成DNA分子时,相邻的脱氧核苷酸之间的磷酸和脱氧核糖之间形成磷酸二酯键,因此,除DNA分子中处于两端的脱氧核糖之外,其余脱氧核糖上均连接有两个磷酸和一个碱基。
答案 C
3.下列关于双链DNA的叙述,错误的是( )
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 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。
答案 C
4.(多选)某同学欲制作DNA双螺旋结构模型,已准备了足够的相关材料。下列叙述错误的是( )
A.在制作脱氧核苷酸时,需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B.制作模型时,两条脱氧核苷酸链之间的碱基是通过磷酸二酯键相连
C.制成的模型中,腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和
D.制成的模型中,连接相邻两个碱基的化学键都是氢键
解析 在制作脱氧核苷酸时,需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基,A错误;制作模型时,两条脱氧核苷酸链之间的碱基是通过氢键相连,B错误;DNA的两条链之间遵循碱基互补配对原则,即A=T、C=G,故在制作的模型中A+C=G+T,即腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和,C正确;制成的模型中,连接同一条脱氧核苷酸链相邻两个碱基的是“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”,连接两条链上相邻的碱基的化学键是氢键,D错误。
答案 ABD
5.如图为DNA分子的平面结构,虚线表示碱基间的氢键。请据图回答下列问题:
(1)从主链上看,两条单链________平行;从碱基关系看,两条单链碱基________。
(2)________和________相间排列,构成了DNA分子的基本骨架。
(3)含有200个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个,则该DNA片段中共有腺嘌呤______个,C和G构成的碱基对共________对。
解析 (1)从主链上看,两条单链是反向平行的;从碱基关系看,两条单链遵循碱基互补配对原则。(2)脱氧核糖与磷酸交替连接排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架。(3)假设该DNA片段只有A、T两种碱基,则200个碱基(100个碱基对)含有200个氢键,而实际上有260个氢键,即G—C或C—G碱基对共60个,所以该DNA片段中腺嘌呤数为1/2×(200-2×60)=40(个)。
答案 (1)反向 互补配对
(2)脱氧核糖 磷酸
(3)40 60
[基础达标练]
1.(2025·岳阳期末)DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中,为该模型构建提供主要依据的是( )
①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验
②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱
③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等
④富兰克林发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
解析 赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验,证明了DNA是遗传物质,与构建DNA双螺旋结构模型无关,①不符合题意;沃森和克里克根据富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱,推算出DNA呈螺旋结构,②符合题意;沃森和克里克根据查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等,推出碱基的配对方式,③符合题意,④不符合题意。
答案 B
2.1953年沃森和克里克构建了DNA的双螺旋结构模型,推动了现代遗传学迅猛发展。如图是一个DNA分子的片段。下列叙述中错误的是( )
A.图中②代表氢键
B.DNA是规则的双螺旋结构
C.图中①代表腺嘌呤(A)
D.该DNA中含有4种脱氧核苷酸
解析 由题图可知,DNA是规则的双螺旋结构,该片段含有A、G、C、T 4种碱基,也就是含有4种脱氧核苷酸,碱基之间靠②氢键连接;依据碱基互补配对原则,①为鸟嘌呤。
答案 C
3.DNA是由两条单链组成的,这两条单链按反向平行的方式盘旋成双螺旋。如果一条DNA单链的碱基序列是5′-AGCTAC-3′。那么它的互补链的序列是( )
A.5′-AGCTAC-3′ B.5′-TGCTAG-3′
C.5′-TCGATG-3′ D.5′-GTAGCT-3′
解析 由于DNA的两条单链按反向平行的方式盘旋成双螺旋,如果一条DNA单链的碱基序列是5′-AGCTAC-3′,则它的互补链的序列是3′-TCGATG-5′。故选D。
答案 D
4.(2024·太原月考)20世纪50年代初,查哥夫对多种生物DNA做了碱基定量分析,发现(A+T)/(C+G)的值如下表。结合所学知识,你认为能得出的结论是( )
DNA来源
大肠杆菌
小麦
鼠
猪肝
猪胸腺
猪脾
1.01
1.21
1.21
1.43
1.43
1.43
A.猪的DNA结构比大肠杆菌DNA结构更稳定
B.小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息完全相同
C.小麦DNA中(A+T)的数量是鼠DNA中(C+G)数量的1.21倍
D.猪肝、猪胸腺、猪脾的DNA碱基组成相同
解析 双链DNA分子中A=T、G=C,[A+G(C)]/[T+C(G)]=1,一条单链中[A+G(C)]/[T+C(G)]的值与互补链中该值是倒数关系。整个DNA分子中(A+T)/(G+C)=每一条单链中(A+T)/(G+C),只有C正确。
答案 C
5.(2025·湖北荆州高一检测)某双链DNA中含有1000个碱基,一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则( )
A.该DNA分子中含有150个碱基A
B.该DNA分子中共有1150个氢键
C.该DNA分子中含有4个游离的磷酸基团
D.该DNA分子另一条链上A∶T∶G∶C=4∶3∶2∶1
解析 根据题意可知,该DNA分子中含有1000个碱基,则一条链上含有500个碱基,已知一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则该条链上含有50个碱基A,100个碱基T,150个碱基G,200个碱基C,根据碱基互补配对原则可知,该DNA分子中共含有150个碱基A,150个碱基T,350个碱基G,350个碱基C,可形成150个A—T碱基对和350个G—C碱基对,每个A—T碱基对之间形成两个氢键,每个G—C碱基对之间形成三个氢键,故该DNA分子中可形成150×2+350×3=1350(个)氢键,A正确,B错误;一个双链DNA分子中含有2个游离的磷酸基团,C错误;根据碱基互补配对原则,该DNA分子另一条链上A∶T∶G∶C=2∶1∶4∶3,D错误。
答案 A
6.下列关于双链DNA分子结构的叙述,错误的是( )
A.DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸—脱氧核糖—磷酸相连
B.一个大肠杆菌拟核中的DNA分子中含有0个游离的磷酸基团
C.含有a个碱基、b个腺嘌呤的双链DNA分子中,共含有a-b个氢键
D.在一个双链DNA分子中,碱基A占全部碱基的34%,则碱基G占16%
解析 DNA 分子一条链上的相邻碱基通过—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相连,A错误;拟核DNA分子是环状的,因此不含游离的磷酸基团,B正确;A—T之间有2个氢键,C—G之间有3个氢键,因此含有a个碱基、b个腺嘌呤的双链DNA分子中,共含有b×2+(a-2b)÷2×3=-b个氢键,C正确;在一个双链DNA分子中,非互补配对的碱基之和占碱基总数的一半,因此若碱基A占全部碱基的34%,则碱基G占16%,D正确。
答案 A
7.下图为DNA分子中脱氧核苷酸的配对连接方式,其中正确的是( )
解析 DNA分子由两条反向平行的单链盘旋而成,两条链之间通过碱基互补配对形成的氢键连接,一条链的相邻脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接。
答案 B
8.下列有关DNA的叙述,错误的是( )
A.在一条脱氧核苷酸链中,A和T数量不一定相等
B.在双链DNA分子中,若(A+T)所占的比值是n,则每一条链中的该比值都是n
C.若双链DNA分子中G—C碱基对的比例越高,则该DNA的耐热性越强
D.含有700个碱基的双链DNA分子,其中的碱基对序列可能有4700种
解析 碱基互补配对发生在双链之间,在一条脱氧核苷酸链中,A和T数量不一定相等,A正确;A1+T1=A2+T2=1/2(A+T),两条链所含的碱基总数相等,因此在双链DNA分子中,若(A+T)所占的比值是n,则每一条链中的该比值都是n,B正确;G与C之间为三个氢键,A与T之间为两个氢键,所以若双链DNA分子中G—C碱基对的比例越高,则氢键越多,该DNA的耐热性越强,C正确;含有700个碱基(350个碱基对)的双链DNA分子,其中的碱基对序列可能有4350种,D错误。
答案 D
[素能提升练]
9.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
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。
答案 C
10.(多选)(2025·安徽芜湖期中联考)某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成,根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图,下列不正确的是( )
解析 双链DNA分子中A=T、G=C,[A+G(C)]/[T+C(G)]=1,一条单链中[A+G(C)]/[T+C(G)]的值与互补链中该值是倒数关系。整个DNA分子中(A+T)/(G+C)=每一条单链中(A+T)/(G+C),只有C正确。
答案 ABD
11.如图1~4是DNA双螺旋结构模型的建构过程,据图回答下列相关问题。
(1)图1中的物质是组成DNA的基本单位,与组成RNA的基本单位相比,两者成分方面的差别是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)图3中的氢键用于连接两条脱氧核苷酸链,DNA中________(填“G—C”或“A—T”)碱基对越多,DNA耐高温的能力越强。
(3)一般来说,RNA病毒比DNA病毒更容易发生变异,请结合图4和有关RNA的结构说明其原因:________________________。
(4)图4所示的DNA片段中,游离的磷酸基团有________个。若图4的DNA中碱基G有x个,占该DNA碱基总数的比例是y,则该DNA的碱基之间的氢键数目是______________。
解析 (1)DNA与RNA相比,成分方面的主要区别是DNA中的五碳糖是脱氧核糖,特有的碱基是T,而RNA的基本单位中的五碳糖是核糖,特有的碱基是U。(2)C与G之间有3个氢键,A与T之间有2个氢键,DNA中氢键越多,DNA越稳定。(3)一般来说,RNA是单链结构,DNA是双螺旋结构,因此DNA稳定性较单链RNA更强。(4)由于每条DNA单链中含有1个游离的磷酸基团,故图中DNA片段中,游离的磷酸基团有2个。该DNA中碱基G的数目为x,占碱基总数的比例为y,则该DNA的碱基总数为,由于G与C之间有3个氢键,A与T之间有2个氢键,故DNA的碱基之间的氢键数目是3x+2×=x+。
答案 (1)图1物质中的五碳糖是脱氧核糖,特有的碱基是T;而组成RNA的基本单位中的五碳糖是核糖,特有的碱基是U (2)G—C
(3)DNA的双螺旋结构较RNA单链结构更稳定
(4)2 x+
12.(2025·衡水中学高一期末)下图是某核苷酸与核苷酸长链的示意图,据图回答问题:
(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:
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____________。
(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:
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
结合分
枝杆菌
0.4
0.4
1.09
1.08
1.1
①从以上________(哪种生物)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________。
⑤小麦的DNA分子中,(G+C)占全部碱基的35.8%,其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%,则它的互补链中,T和C分别占该链碱基总数的________。
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看图可知,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。(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就构成了DNA分子自身严格的特异性。(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。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+T)/(G+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%。⑤DNA分子中,(G+C)占全部碱基的比例与其在单链DNA中的比例相等,则一条链中G+C=35.8%,因该链中T与C分别占32.9%和17.1%,则可推知该链中的A为1-(G+C+T)=31.3%,G=35.8%-17.1%=18.7%,即互补链中T占31.3%,C占18.7%。
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% ⑤31.3%和18.7%
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