第3章 第2节 DNA的结构-【新课程学案】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化配套课件PPT（人教版 多选版）

第2节　DNA的结构 学习目标 1.概述DNA结构的主要特点； 2.制作DNA双螺旋结构模型； 3.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。 聚焦·学案一 DNA的结构 聚焦·学案二 DNA分子中有关碱基数量的计算 课时跟踪检测 目录 随堂小结 聚焦·学案一 DNA的结构 学案设计 (一)理清DNA双螺旋 结构模型构建的过程 1.构建者：_____________。 2.构建历程 DNA衍射图谱 脱氧核苷酸 碱基 A=T G=C T C 相反 沃森和克里克 3.新模型的特点 (1)A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和直径。 (2)组成的DNA分子具有____________。 (3)模型与基于X射线衍射照片推算出的________________相符。 恒定的直径 DNA双螺旋结构 (二)分析DNA的结构特点 |探|究|学|习| 坐落在北京中关村高科技园区的DNA雕塑(如图)，以它简洁而独特的双螺旋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___键连接。 (2)该双螺旋模型代表的双链长度_____ (填“相等” 或“不相等”)，原因是______________________________________ ____________________________________________。 氢 相等 两条链上的碱基通过氢键互补配对，所以两条链的脱氧核苷酸数目相等，故双链长度相等 (3)DNA中的N、P分别存在于脱氧核苷酸的哪种成分中? (4)DNA分子中，每个脱氧核糖均连接一个磷酸和一个碱基吗? 提示：N存在于含氮碱基中，P存在于磷酸基团中。 提示：DNA分子中，每个脱氧核糖均连接一个碱基；而除3'端的脱氧核糖只连接一个磷酸外，其他部位的脱氧核糖均连接两个磷酸。 |认|知|生|成| 1.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 由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 2.特点分析 结构 图示 注：图2是图1的简化形式，其中①是磷酸二酯键，②是氢键。 数量 关系 ①每个DNA分子片段中，游离的磷酸基团有2个； ②脱氧核糖数=磷酸数=含氮碱基数； ③A—T碱基对有2个氢键，G—C碱基对有3个氢键 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互补链中相邻碱基通过氢键相连 化学键 ①氢键：连接互补链中相邻的碱基； ②磷酸二酯键：连接单链中相邻两个脱氧核苷酸的化学键 水解 产物 DNA初步水解的产物是脱氧核苷酸，彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基 续表 [典例]　下图为某生物细胞中的DNA片段模式图。下列叙述错误的是 (　　) A.①②交替连接构成DNA分子的基本骨架 B.③④可能分别是胞嘧啶和鸟嘌呤 C.①②③构成了DNA的基本单位——脱氧核苷酸 D.a链与b链反向平行并形成螺旋结构 √ [解析]　①磷酸与②脱氧核糖交替连接，构成DNA分子的基本骨架，A正确；由图可知，③④之间有两个氢键，因此③④可能分别是胸腺嘧啶和腺嘌呤，而胞嘧啶和鸟嘌呤之间是3个氢键，B错误；①是磷酸，②是脱氧核糖，③是含氮碱基，①②③构成了DNA的基本单位——脱氧核苷酸，C正确；图中a链与b链为互补关系，二者反向平行形成螺旋结构，D正确。 [思维建模] “三看法”判断DNA结构的正误 (三)尝试制作DNA双螺旋结构模型 目的 要求 通过制作_______________模型，加深对DNA结构特点的认识和理解 实验 原理 DNA的脱氧核苷酸双链反向_____，磷酸与________交替连接，排列在外侧，碱基排列在内侧，互补配对，并通过_____相连 制作 程序 DNA双螺旋结构 平行 脱氧核糖 氢键 双螺旋 1.判断下列叙述的正误 (1)在DNA模型构建过程中，沃森和克里克曾尝试构建三螺旋结构模型。( ) (2)DNA中A与T碱基对所占的比例越高，该DNA稳定性越强。( ) (3)一个DNA分子中1个磷酸均与2个脱氧核糖相连。( ) (4)DNA两条链上配对的碱基通过氢键相连。( ) (5)DNA是由四种核糖核苷酸连接而成的。( ) 迁移训练 × √ √ × × 2.在制作DNA双螺旋结构模型活动中，可采用不同形状和颜色的纸片，分别代表脱氧核糖、磷酸和不同碱基，用订书针作为连接物。现制作一个含10个碱基对(其中胞嘧啶有4个)DNA分子片段模型，下列叙述正确的是 (　　) A.制作该模型需要82个订书针 B.在制作脱氧核苷酸模型时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基 C.制成的模型中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和等于鸟嘌呤与胞嘧啶之和 D.可构建410种不同碱基序列的DNA片段 √ 解析：若该模型中有4个胞嘧啶，则含有A—T碱基对6个，C—G碱基对4个，其中A和T之间有2个氢键，C—G之间有3个氢键，则需要2×6+4×3+(10-1)×2+20×2=82个订书针，A正确；在制作脱氧核苷酸时，需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基，碱基不会与磷酸连接，B错误；制成的模型中(DNA双螺旋结构)，腺嘌呤与鸟嘌呤之和等于胞嘧啶和胸腺嘧啶之和，而该模型中腺嘌呤与胸腺嘧啶之和为12个，鸟嘌呤与胞嘧啶之和为8个，C错误；由于碱基比例已经确定，故该DNA片段的碱基排列方式少于410种，D错误。 3.如图为某同学制作的DNA双螺旋结构模型简图，现在要制作一个包含4种碱基、15个碱基对的模型，下列叙述正确的是 (　　) A.制作时要用到6种不同形状大小 的卡片，共需要90张卡片 B.模型中d处卡片代表磷酸基团， 它和脱氧核糖交替连接，位于主链的内侧 C.DNA分子中，每个脱氧核糖均连接一个碱基和两个磷酸基团 D.DNA的两条链反向平行，故a链从左向右的碱基序列和b链从右向左的碱基序列相同 √ 解析：制作一个包含4种碱基、15个碱基对的模型，需要4种不同形状大小的卡片代表4种碱基，2种不同形状大小的卡片代表脱氧核糖和磷酸基团，因此一共用到6种形状大小不同的卡片；该DNA分子模型含有15个碱基对，因此该DNA分子共有30个脱氧核糖核苷酸，则需要碱基、脱氧核糖、磷酸基团各30个，即共需要90张卡片，A正确。模型中d处卡片代表脱氧核糖，它和磷酸交替连接分布在主链的外侧，构成DNA分子的基本骨架，B错误。DNA分子中，3'端的脱氧核糖只连接一个磷酸基团，C错误。DNA的两条链反向平行是指一条链的方向是从3'端→5'端，另一条链的方向是从5'端→3'端，a链从左向右的碱基序列和b链从左向右的碱基序列互补，和b链从右向左的碱基序列并不一定相同，D错误。 聚焦·学案二 DNA分子中有关碱基数量的计算 |探|究|学|习| 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原则，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： 学案设计 (1)上述A1、T1、G1、C1、A2、T2、G2、C2分别表示什么含义? (2)如果H1中(A+C)/(T+G)=m，那么H2中(A+C)/(T+G)的值是多少?在整个双链DNA分子中(A+C)/(T+G)的值又是多少? 提示：A1表示H1上所有A的总数，同理A2表示H2上所有A的总数，以此类推。 提示：1/m；1。 (3)在双链DNA中，若H1中(A+T)/(G+C)=n，那么H2中(A+T)/(G+C)的值是多少?在整个双链DNA分子中(A+T)/(G+C)的值是多少? (4)若某DNA中，A≠T，G≠C，可能的原因是什么? 提示：n；n。 提示：该DNA不是双链结构，而是单链结构。 |认|知|生|成| DNA分子中碱基数量 计算的三大规律 [典例]　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%。 下列叙述错误的是(　　) 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 √ [解析]　双链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%，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；DNA单链中鸟嘌呤与胞嘧啶所占比例不一定相等，B错误；α链中胸腺嘧啶所占的比例是1-56%-28%=16%，则占双链DNA分子的比例是16%÷2=8%，C正确；α链中(G+C)/(A+T)=14/11，根据碱基互补配对原则，β链中(A+T)/(G+C)=11/14，D正确。 　　[思维建模] 解答DNA分子中有关碱基计算题目的“三步曲” 1.已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的40%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的40%和15%。下列有关叙述正确的是 (　　) A.在它的互补链中，T与C之和占该链碱基总数的55% B.在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的20%和25% C.若该DNA分子含有1 000个碱基对，则碱基之间的氢键数为2 600个 D.该DNA分子中= 迁移训练 √ 解析：由题中信息可知，某DNA分子中，G+C=40%，其中一条链中T=40%、C=15%，可推出此链中G=25%、A=20%，则它的互补链中，C=25%、T=20%，A错误，B正确；若该DNA分子含有1 000个碱基对，则A=T=600(个)，C=G=400(个)，A、T之间的氢键为600×2=1 200(个)，C、G之间的氢键为400×3=1 200(个)，碱基之间的氢键数为2 400个，C错误；该DNA分子中==，D错误。 2.在一个双链DNA中，碱基总数为m，腺嘌呤碱基数为n，G与C之间形成3个氢键，A与T之间形成2个氢键。则下列有关叙述正确的是 (　　) ①脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基数=m　 ②碱基之间的氢键数为(3m-2n)/2　 ③一条链中A+T的数量为n　 ④G的数量为m-n A.①②③④ B.②③④ C.③④ D.①②③ √ 解析：每个脱氧核苷酸分子都含有一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基，所以脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基数=m，①正确；因为A和T之间有2个氢键、C和G之间有3个氢键，根据碱基互补配对原则，A=T=n，则C=G=(m-2n)/2，所以碱基之间的氢键数为2n+3[(m-2n)/2]=(3m-2n)/2，②正确，④错误；双链DNA中，A=T=n，则根据碱基互补配对原则，一条链中A+T的数量为n，③正确。 一、建构概念体系 二、融通科学思维 1.DNA是如何维系它的结构稳定性的? ___________________________________________________________________________________________________。 2.在DNA分子加热解链时，DNA分子中G+C的比例越高，需要解链温度越高。原因是_______________________________________________ __________________________________________________________________________________。 脱氧核糖和磷酸交替连接，构成DNA两条链的基本骨架；两条链上碱基之间的氢键维持了双螺旋结构的稳定性 A—T碱基对有2个氢键，G—C碱基对有3个氢键，所以DNA分子中G+C的比例越高，含有的氢键数越多，DNA结构越稳定，则需要解链温度越高 三、综合检测反馈 1.下列关于DNA分子的叙述，错误的是(　　) A.双链DNA分子中，每个脱氧核糖都连接两个磷酸基团 B.查哥夫发现在DNA中，腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量，鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量 C.同种生物不同个体的细胞中，双链DNA分子的(A+G)/(T+C)的值一般相同 D.沃森和克里克根据DNA分子的X射线衍射图谱推算出DNA呈螺旋结构 √ 解析：DNA分子大多数脱氧核糖与两个磷酸基团相连，但3'端的脱氧核糖只连接一个磷酸基团，A错误；奥地利生物化学家查哥夫对DNA分子进行了定量分析，发现在DNA中，腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量，鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量，B正确；双链DNA分子中，A=T，G=C，同种生物不同个体的细胞中，DNA分子的(A+G)/(T+C)的值一般相同，都是1，C正确；沃森和克里克依据威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱及有关数据，推算出DNA分子呈螺旋结构，D正确。 2.下表为几种生物体内的DNA中各种碱基的比例统计结果。下列说法错误的是 (　　) 生物 猪 牛 器官 肝 脾 胰 肺 肾 胃 (A+T)/ (C+G) 1.43 1.43 1.42 1.29 1.29 1.30 A.猪肝细胞的DNA中A/C、T/G、A/G、T/C的值均为1.43 B.同种生物不同器官细胞的DNA中嘌呤、嘧啶比例约为1 C.同种生物不同器官细胞的DNA中(A+T)/(C+G)基本相同，说明DNA的碱基组成具有一致性 D.牛的肾脏细胞的核酸中(A+G)/(C+T)的值小于1 √ 解析：猪肝细胞的DNA中(A+T)/(C+G)=1.43，由于A=T，C=G，所以A/C、T/G、A/G、T/C的值均为1.43，A正确；由于DNA一般为双链，遵循碱基互补配对原则，所以其中嘌呤(A+G)与嘧啶(T+C)的比例为1，B正确；DNA中(A+T)/(C+G)能反映碱基组成及DNA分子的特异性，同种生物不同器官细胞的DNA中(A+T)/(C+G)基本相同，说明DNA的碱基组成具有一致性，C正确；由于DNA一般为双链，遵循碱基互补配对原则：A与T配对，G与C配对，而RNA通常为单链，含A、U、G、C四种含氮碱基且比例未知，故牛的肾脏细胞的核酸(DNA和RNA)中(A+G)/(C+T)的值可能大于1，D错误。 3.某活动小组在构建DNA 双螺旋结构的模型过程中，一共制备了30个脱氧核糖、15个磷酸、15个A、10个T、5个G、15个C。关于该实验过程的说法，正确的是 (　　) A.利用所给材料制作出的DNA 双链模型最多能有415种碱基排列方式 B.构建的DNA 分子最多含有4种脱氧核苷酸、15个碱基对、35个氢键 C.用制备好的材料制作出的 DNA 双链模型最多能含有14个脱氧核苷酸 D.DNA 的一条链中连接相邻两个碱基的结构是氢键 √ 解析：所给材料中碱基的数量有限，因此制作出的DNA双链模型的碱基排列方式小于415种，A错误；在DNA分子中，A与T配对形成2个氢键，G与C配对形成3个氢键，由于所给磷酸为15个，因此制作出的DNA双链模型最多有7个碱基对，可有5个G—C碱基对，2个A—T碱基对，氢键数量最多有5×3+2×2=19个，B错误；由于只有15个磷酸，因此制作出的DNA双链模型最多能含有14个脱氧核苷酸，C正确；DNA的一条链中连接相邻两个碱基的结构是“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”，D错误。 4.科研团队解析了一种特殊DNA的合成机制，这类特殊的DNA用二腺嘌呤(Z)完全取代正常的腺嘌呤(A)，与胸腺嘧啶(T)配对，该碱基对之间形成更稳定的三个氢键，极大地改变了DNA的物理化学特征。研究发现某种噬菌体中含有这种特殊的DNA。下列关于这种特殊DNA的叙述，错误的是 (　　) A.该种DNA结构中碱基的种类增加，嘌呤的比例也增大 B.该种DNA结构热稳定性更高，拓展了DNA的应用范围 C.该种DNA复制所需酶的种类可能增加，涉及Z的合成，A的消除 D.该种DNA可能不会被细菌的防御机制识别，对细菌具有更强的杀伤力 √ 解析：分析题意可知，该特殊DNA中用二腺嘌呤(Z)完全取代正常的腺嘌呤(A)，故该种DNA的碱基由A、T、G、C替换为Z、T、G、C，碱基种类并未增加，嘌呤的比例也并未改变，A错误；正常的DNA中A与T配对，但是A与T之间只有两个氢键，而该种DNA的Z与T之间有三个氢键，则该种DNA结构热稳定性更高，拓展了DNA的应用范围，B正确；由于该种DNA需要用Z完全取代A，故复制所需酶的种类可能增加，涉及Z的合成，A的消除，C正确；噬菌体是一种侵染细菌的DNA病毒，结合题意可知，某种噬菌体中含有这种特殊的DNA，且该种DNA的物理化学特征发生了极大改变，故可能不会被细菌的防御机制识别，对细菌具有更强的杀伤力，D正确。 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 一、选择题 1.下列有关DNA结构模型构建的叙述，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.在DNA中，腺嘌呤的量总是等于胸腺嘧啶的量，鸟嘌呤的量总是等于胞嘧啶的量 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 √ 解析：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 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 √ 2.某双链DNA分子中含有400个碱基，其中腺嘌呤和胸腺嘧啶占全部碱基的60%，则该DNA分子中四种碱基的比例A∶T∶C∶G为 (　　) A.2∶2∶3∶3 B.3∶3∶2∶2 C.1∶1∶4∶4 D.3∶2∶3∶2 解析：该DNA分子为双链DNA，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基的60%，则A=T=30%，C=G=20%，因此四种碱基的比例为A∶T∶C∶G=3∶3∶2∶2，B正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 3.下列学习小组制作的DNA结构模型片段中，正确的是 (　　) √ 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 解析：组成DNA分子的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，两条链中脱氧核糖的方向应相反，两条链上互补的碱基A与T通过两个氢键相连、G与C通过三个氢键相连，A 正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 √ 4.某DNA中碱基T共a个，约占全部碱基的32%，下列关于此DNA分子的叙述中，不正确的是 (　　) A.G和C的比例都约占全部碱基的18% B.每条链上的T都约占该链碱基的32% C.该DNA分子共有G的个数为9/16a个 D.该DNA分子的每条链中(A+T)与(C+G)的比值均相等 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 解析：根据碱基互补配对原则可知，该DNA分子中A=T，G=C，所以G和C的比例都约占全部碱基的(1-32%×2)÷2=18%，A正确；该DNA分子中，A=T=32%，但是每条链上的T所占该链碱基的比例无法得知，B错误；该DNA中碱基T共a个，约占全部碱基的32%，而碱基G约占全部碱基的18%，则G的个数为9/16a个，C正确；在双链DNA分子中，互补碱基之和的比值在两条链中和整个DNA分子中均相等，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 √ 5.叶绿体DNA(cpDNA)是存在于叶绿体内的双链环状DNA分子。某cpDNA分子中含有2 400个磷酸二酯键，其中含有的氢键数目为2 800。下列叙述正确的是 (　　) A.cpDNA单链上相邻的碱基由氢键相连 B.cpDNA分子中每个磷酸均和2个核糖相连 C.cpDNA为环状，每个环都不具有游离的—OH末端，不具有双螺旋结构 D.该DNA的一条链中(A+T)∶(G+C)=2∶1 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 解析：cpDNA单链上相邻的碱基由脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相连，A错误；该cpDNA分子脱氧核糖和磷酸交替连接成环状，所以每个磷酸均和2个脱氧核糖相连，B错误；cpDNA为环状，每个环都不具有游离的—OH末端，但具有双螺旋结构，C错误；某cpDNA分子中含有2 400个磷酸二酯键，说明含有2 400个碱基，1 200个碱基对，C—G含有3个氢键，A—T含有2个氢键，该DNA分子共含有2 800个氢键，假设C=G有x个，则3x+2(1 200-x)=2 800，解得x=400，C=G=400，A=T=800，故(A+T)∶(G+C)=(800+800)∶(400+400)=2∶1，该DNA的一条链中 (A+T)∶(G+C)=2∶1，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 √ 6.[多选]如图是人体细胞中某DNA片段结构示意图。下列有关叙述正确的是 (　　) A.图中X代表磷酸基团，A代表腺嘌呤 B.DNA的基本骨架是N所示的化学键 连接的碱基对 C.每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基 D.DNA分子中C—G的比例越高，DNA分子越稳定 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 解析：据图可知，图中X是磷酸基团，A代表腺嘌呤，A正确；DNA基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替连接排列在双链的外侧形成的，而N为氢键，B错误；大多数脱氧核糖上连接两个磷酸和一个碱基，每条链3'端的一个脱氧核糖只连接一个磷酸和一个碱基，C错误；DNA双链中G—C之间含有三个氢键，而A—T之间含有两个氢键，氢键越多，DNA分子越稳定，故DNA分子中C—G的比例越高，DNA分子越稳定，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 7.[多选]某DNA分子共含200个碱基对，其中一条链含胞嘧啶30个，另一条链含胞嘧啶20个。下列叙述正确的是 (　　) A.每条链中(A+T)/(C+G)均为3∶1 B.每条链中嘌呤与嘧啶数之比均为1∶1 C.该DNA分子中嘌呤与嘧啶数之比为1∶1 D.该DNA分子中碱基之间的氢键总数为450个 √ √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 解析：某DNA分子共含200个碱基对，共400个碱基，C1表示1条链的胞嘧啶，其中一条链含胞嘧啶(C1)30个，另一条链含胞嘧啶(C2)20个，根据碱基互补配对原则，G1为20个，G2为30个，一条链含有200个碱基，所以A1+T1=150，A2+T2=150，所以(A1+T1)/(G1+C1)=150/50=3/1，(A2+T2)/(G2+C2)=150/50=3/1，A正确；因为不知道每条链的A、T数量，所以每条链的嘌呤(A+G)与嘧啶数(C+T)之比无法计算，B错误；该DNA分子遵循碱基互补配对原则：A=T，G=C，所以嘌呤(A+G)与嘧啶数(C+T)之比为1∶1，C正确；该DNA分子含有A/T碱基对150个，含有G/C碱基对50个，所以氢键总数=150×2+50×3=450个，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 8.[多选]用DNA测序仪测出的某生物的一个DNA分子片段上被标记的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序(5'-TGCGTATTGG-3')如图1所示，图2为某条脱氧核苷酸链的碱基序列示意图。下列相关分析错误的是(　　) A.推测图1所示DNA片段的鸟嘌呤 脱氧核苷酸数量是4个 B.图1所示单链的互补链碱基序列 为3'-ACGCATAACC-5' C.图2所示单链的互补链碱基序列为5'-GGCGCACTGG-3' D.图1和图2所示单链的相邻碱基之间通过氢键相连 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 解析：图1所示单链的碱基序列为5'-TGCGTATTGG-3'，其互补链的碱基序列为3'-ACGCATAACC-5'，DNA是双链结构，因此图1所示DNA片段中鸟嘌呤脱氧核苷酸数量是5个，A错误，B正确；根据图1脱氧核苷酸链的碱基排列顺序可知，图中碱基序列应从上向下读，且由左至右的顺序依次是ACGT，所以图2所示单链为5'-CCAGTGCGCC-3'，其互补链的碱基序列为5'-GGCGCACTGG-3'，C正确；图1和图2所示单链的相邻碱基之间通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连，两条链之间配对的碱基通过氢键相连，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 二、非选择题 9.分析以下材料，回答有关问题。 材料一　在沃森和克里克提出DNA的双螺旋结构模型之前，人们已经证实了DNA分子是由许多脱氧核苷酸构成的长链。 材料二　生物学家查哥夫研究不同生物的DNA时发现，DNA分子中的嘧啶总数始终等于嘌呤总数，即A的总数等于T的总数，G的总数等于C的总数，但(A+T)与(G+C)的比值是不固定的。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 材料三　富兰克林等人对DNA的X射线衍射图谱分析表明，DNA分子由许多“亚单位”组成，每一层的间距为0.34 nm，而且整个DNA分子长链的直径是恒定的。 (1)DNA分子是由两条__________________组成的，其基本单位是____________。  (2)嘧啶的总数始终等于嘌呤的总数，说明______________________ ______________。  (3)A的总数等于T的总数，G的总数等于C的总数，说明___________ ____________________。  　脱氧核苷酸 脱氧核苷酸长链 DNA分子中嘌呤与嘧啶之间一一对应 A与T一一对应，C与G一一对应 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 (4)A与T的总数和G与C的总数的比值不固定，说明_______________ ____________________________。  (5)富兰克林等人提出的DNA分子中的“亚单位”事实上是________；亚单位的间距都为0.34 nm，而且DNA分子的直径是恒定的，这些特征表明____________________________。  (6)基于以上分析，沃森和克里克构建的DNA分子双螺旋结构模型中各对应碱基之间的关系是______________________。  A与T之间的对应和C与G之间的对应互不影响 　DNA分子的空间结构非常规则 碱基对 A与T配对，C与G配对 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 10.如图表示DNA分子结构模式图，请回答下列问题。 (1)写出图中序号所代表结构的中文名称：②_______、 ⑦__________________。  　腺嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 解析：图中的②能够与G(鸟嘌呤)配对，说明②是C，其中文名称是胞嘧啶。⑦是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基A(腺嘌呤)组成，因此⑦的中文名称是腺嘌呤脱氧核苷酸。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 (2)通常DNA形成的立体结构呈___________。  双螺旋结构 解析：通常DNA按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 (3)图中一条DNA单链的序列是 5'-AGTC-3'，则另一条单链的序列 是__________ (序列从5'→3'书写)。  解析：图中一条DNA单链的序列是5'-AGTC-3'，依据碱基互补配对原则可推知，另一条单链的序列是5'-GACT-3'。 5'-GACT-3' 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 (4)若该DNA分子中一条链的(A+C)/(T+G)为0.5，则它的互补链中(A+C)/(T+G)为___。  解析：在双链DNA分子中，2条链之间的碱基A与T配对、G与C配对，因此一条链中(A+C)/(T+G)的值与其互补链中的(A+C)/(T+G)的值互为倒数。若该DNA分子中一条链的(A+C)/(T+G)为0.5，则它的互补链中(A+C)/(T+G)为2。 2 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 (5)某同学制作图中DNA结构模型，仅用订书钉将五碳糖、磷酸、碱基连为一体(每个氢键用一个订书钉表示)，则使用的订书钉个数至少为___个。  解析：依题意可知：构建一个DNA的基本单位需要2个订书钉；构建一个如题图所示的含4对碱基的DNA双链片段，先要构建8个基本单位，需要16个订书钉；将2个基本单位连在一起，需要1个订书钉，连接4对碱基组成的DNA双链片段，需将8个基本单位连成2条，需要6个订书钉；依据碱基互补配对原则，碱基A和T各有2个，C和G各有2个，碱基对A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键，碱基对之间的氢键需要2×2+2×3=10个订书钉。综上所述，共需要16+6+10=32个订书钉。 32 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 11.铁皮石斛具有良好的药用和保健价值，但资源濒危、价格昂贵。常见的石斛属植物有十多种，市场上有人用其他近缘物种假冒铁皮石斛。质检人员从市场上抽检部分商品，对这类植物中较为稳定的matK基因进行检测，结果如下。请回答问题： 组别 matK基因中碱基含量/% T C A G 样品1 37.4 17.4 29.5 15.7 样品2 37.5 17.1 29.8 15.6 样品3 37.6 16.9 30.0 15.5 样品4 37.3 17.4 29.6 15.7 铁皮石斛 37.5 17.1 29.8 15.6 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 (1)据表可知，被检测的matK基因是DNA片段，判断依据是其碱基中不含____________，而含有T(胸腺嘧啶)。分析四种碱基含量，由于A和T的含量、C和G的含量不相同，表明质检人员检测的是该基因的　　　　　__________(填“两条链”或“一条单链”)。  　一条单链 U(或尿嘧啶) 解析：DNA中不含U而含有T，据此可判断被检测的matK基因是DNA片段。根据表格中A与T不相等、C与G不相等可知，质检人员检测的是该基因的一条单链。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 (2)与铁皮石斛的matK基因中碱基含量比较，能初步确定抽检样品中　　　　_________为“假冒品”。  1、3、4　 解析：根据表格数据可知，样品1、3、4中各个碱基的比例均与铁皮石斛matK基因有所区别，故推测1、3、4均为“假冒品”。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 (3)仅依据上述信息，质检人员还无法判断样品2一定是铁皮石斛，理由是__________________________________________________________ _________________。已知铁皮石斛matK基因中第1 015个碱基为T，若样品2在多次随机抽检中该位点均为C，则可判断样品2____ (填“是”或“不是”)铁皮石斛。  无法确定样品2的matK基因的碱基序列是否与铁皮石斛的matK基因的碱基序列一致　 不是 解析：样品2的matK基因中各碱基比例与铁皮石斛中matK基因的相应碱基比例相同，但由于二者的碱基的排列顺序可能不同，故无法判断样品2一定是铁皮石斛。已知铁皮石斛matK基因中第1 015个碱基为T，若样品2在多次随机抽检中该位点均为C，说明二者的碱基序列不同，则可判断样品2不是铁皮石斛。 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $