第12課時(shí)DNA分子的結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)目標(biāo)1概述DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。2.掌握DNA分子中堿基有關(guān)計(jì)算。|基礎(chǔ)知識(shí)|一、對(duì)DNA分子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)過(guò)程連線二、DNA分子的結(jié)構(gòu)|自查自糾|(1)DNA徹底水解產(chǎn)物是四種脫氧核苷酸()(2)DNA分子一條鏈上相鄰的兩個(gè)堿基通過(guò)氫鍵相連()(3)DNA分子中G、C堿基的比例越高，分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性越高()(4)DNA分子由兩條方向相同的脫氧核苷酸鏈盤(pán)旋而成()(5)DNA分子中的嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)()(6)雙鏈DNA分子中(AG)/(TC)存在特異性()答案(1)×(2)×(3)(4)×(5)(6)×|圖解圖說(shuō)|_A、T之間通過(guò)2個(gè)氫鍵連接，C、G之間通過(guò)3個(gè)氫鍵連接，C、G的比例越高，雙螺旋結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。_每個(gè)DNA片段中，游離的磷酸基團(tuán)數(shù)是多少？提示：2個(gè)探究點(diǎn)一DNA分子的結(jié)構(gòu)1DNA分子徹底水解得到的產(chǎn)物：_。2DNA分子一條鏈上相鄰的兩堿基通過(guò)_連接，兩條鏈間相鄰的兩堿基通過(guò)_相連。DNA分子中A、T、G、C四種堿基形成的堿基對(duì)種類(lèi)有_。含有5 000個(gè)堿基的DNA分子，堿基對(duì)的排列方式有_種可能。3DNA分子結(jié)構(gòu)的兩個(gè)特性：DNA分子_千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的_；每一個(gè)DNA分子都具有特定的_，構(gòu)成了DNA分子的_。提示1.1種磷酸、1種脫氧核糖、4種堿基2.脫氧核糖磷酸脫氧核糖氫鍵AT、TA、GC、CG42 5003.堿基對(duì)排列順序多樣性堿基對(duì)排列順序特異性DNA結(jié)構(gòu)的“五四三二一”五種元素：C、H、O、N、P。四種堿基：A、G、C、T，相應(yīng)的有四種脫氧核苷酸。三種物質(zhì)：磷酸、脫氧核糖、含氮堿基。兩條長(zhǎng)鏈：兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈。一種螺旋：規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)?！镜淅?】 如圖是DNA分子的部分平面結(jié)構(gòu)示意圖，有關(guān)敘述不正確的是()A圖中4的名稱(chēng)是腺嘌呤脫氧核苷酸B構(gòu)成DNA的核苷酸種類(lèi)的不同與2有關(guān)CN元素存在于圖中的堿基中D從主鏈上看，兩條脫氧核苷酸鏈反向平行嘗試解答_解析構(gòu)成DNA的核苷酸是脫氧核苷酸，脫氧核苷酸種類(lèi)的不同與堿基有關(guān)，與脫氧核糖和磷酸無(wú)關(guān)，圖中2為脫氧核糖，3為堿基。答案B【跟蹤訓(xùn)練】1如圖表示某同學(xué)制作的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的一個(gè)片段。其中存在的錯(cuò)誤有()A3處B5處C7處D8處解析圖中的核糖應(yīng)改為脫氧核糖；DNA中不存在尿嘧啶；胞嘧啶與鳥(niǎo)嘌呤之間有3個(gè)氫鍵；腺嘌呤與胸腺嘧啶之間有2個(gè)氫鍵。答案C探究點(diǎn)二DNA分子中堿基的相關(guān)計(jì)算下圖為雙鏈DNA分子中堿基的配對(duì)情況，分析回答：11鏈上的四種堿基與2鏈上的四種堿基存在著怎樣的數(shù)量關(guān)系？提示A1T2、T1A2、G1C2、C1G2；A1T1A2T2，G1C1G2C2。2雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)的兩個(gè)堿基有怎樣的數(shù)量關(guān)系？不互補(bǔ)的兩個(gè)堿基的數(shù)量和與分子中堿基總數(shù)有什么關(guān)系？提示DNA分子中，互補(bǔ)的兩個(gè)堿基數(shù)量相等，即AT、GC；不互補(bǔ)的兩個(gè)堿基的數(shù)量和是分子中堿基總數(shù)的一半，即AGTCACTG。3若1鏈中(A1C1)/(T1G1)m，則2鏈中(A2C2)/(T2G2)_，DNA分子中(AC)/(TG)_。提示1/m14若1鏈中(A1T1)/(G1C1)m，則2鏈中(A2T2)/(G2C2)_，DNA分子中(AT)/(GC)_。提示mm5若1鏈中堿基A占該鏈堿基總數(shù)的20%,2鏈中堿基A占該鏈堿基總數(shù)的30%，則整個(gè)DNA分子中堿基A占該分子堿基總數(shù)的_。提示25%【典例2】 已知某雙鏈DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數(shù)的34%，其一條鏈中的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32%和18%，則在它的互補(bǔ)鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的()A34%和16%B34%和18%C16%和34%D32%和18%嘗試解答_解析根據(jù)雙鏈DNA分子的特點(diǎn)，雙鏈中，GC17%，AT33%，因其一條鏈中的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32%和18%，則在它的互補(bǔ)鏈中，T66%32%34%，C34%18%16%。答案A三步解決DNA分子中有關(guān)堿基比例計(jì)算第一步：搞清題中已知的和所求的堿基比例是占整個(gè)DNA分子堿基的比例，還是占DNA分子一條鏈上堿基的比例。第二步：畫(huà)一個(gè)DNA分子模式圖，并在圖中標(biāo)出已知的和所求的堿基。第三步：根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則及其規(guī)律進(jìn)行計(jì)算?！靖櫽?xùn)練】2假設(shè)一個(gè)DNA分子片段中，堿基T共312個(gè)，占全部堿基的26%，則此DNA片段中堿基G所占百分比和數(shù)目分別是()A26%,312個(gè)B24%,288個(gè)C24%,298個(gè)D12%,144個(gè)解析DNA分子的堿基數(shù)目和比例嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，即DNA分子中有一個(gè)A，必定有一個(gè)和其互補(bǔ)的T；有一個(gè)C，必有一個(gè)G。根據(jù)這個(gè)原理可知G24%；又知T共312個(gè)，占26%，則可知該DNA分子片段中共有堿基312÷26%1 200個(gè)；前面已計(jì)算出G占24%，則G的數(shù)目是1 200×24%288個(gè)。答案B知識(shí)脈絡(luò)要點(diǎn)晨背1.DNA的兩條脫氧核苷酸鏈反向平行盤(pán)旋成規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。2.DNA的基本骨架是由脫氧核糖和磷酸交替連接而成的。3.DNA上的堿基對(duì)嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，通過(guò)氫鍵連接。4.DNA分子中脫氧核苷酸的排列順序代表了遺傳信息。5.DNA中，A一定與T配對(duì)，G一定與C配對(duì)，這叫做堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。1在解開(kāi)DNA分子結(jié)構(gòu)之謎的歷史進(jìn)程中，有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A瑞典科學(xué)家證明了DNA分子的對(duì)稱(chēng)性B查哥夫發(fā)現(xiàn)了數(shù)量上AT，GCC富蘭克琳確認(rèn)了DNA分子是螺旋結(jié)構(gòu)D沃森和克里克提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型解析瑞典科學(xué)家證明了DNA分子的不對(duì)稱(chēng)性。答案A 2下列表示某同學(xué)制作的脫氧核苷酸結(jié)構(gòu)模型，正確的是()解析每1個(gè)脫氧核苷酸是由1個(gè)脫氧核糖、1個(gè)磷酸基團(tuán)和1個(gè)堿基構(gòu)成，堿基可能是A或C或G或T，不可能是U，A項(xiàng)錯(cuò)誤；脫氧核糖是五碳糖，其中1號(hào)碳上連著堿基，5號(hào)碳上連著磷酸基團(tuán)，B項(xiàng)、C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。答案D3如圖為某核苷酸長(zhǎng)鏈片段的示意圖，下列關(guān)于該長(zhǎng)鏈的相關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是()A2和3構(gòu)成核苷B嘌呤數(shù)目等于嘧啶數(shù)目C4為胞嘧啶脫氧核苷酸D磷酸基團(tuán)的數(shù)目等于脫氧核糖的數(shù)目解析圖示核苷酸長(zhǎng)鏈為單鏈，嘌呤數(shù)不一定等于嘧啶數(shù)。答案B4關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述中，錯(cuò)誤的是()A由四種脫氧核苷酸組成B堿基數(shù)脫氧核苷酸數(shù)脫氧核糖數(shù)C堿基AT，GCD每個(gè)脫氧核糖上均連接著一個(gè)磷酸和一個(gè)含氮堿基解析DNA分子中除兩端外，每個(gè)脫氧核糖均連接兩個(gè)磷酸和一個(gè)含氮堿基。答案D5細(xì)胞內(nèi)某一DNA片段中有30%的堿基為A，則該片段中()AG的含量為30%BU的含量為30%C嘌呤含量為50%D嘧啶含量為40%解析因在DNA分子雙鏈間只有AT和GC堿基對(duì)，故AT30%，GC20%，AG50%，TC50%。答案C課后跟蹤分層訓(xùn)練(時(shí)間：35分鐘)1“”是組成核酸的一個(gè)基本單位，它的名稱(chēng)是()A胸腺嘧啶脫氧核糖核酸B胸腺嘧啶脫氧核苷酸C腺嘌呤脫氧核苷酸D胸腺嘧啶核糖核苷酸解析分析題圖可知，該核苷酸中含有胸腺嘧啶T，因此是脫氧核糖核苷酸，所以該核苷酸的全稱(chēng)是胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸。答案B2下面是4位同學(xué)拼制的DNA分子中一條多核苷酸鏈局部平面結(jié)構(gòu)模型，正確的是()解析圓圈表示磷酸基團(tuán)，五邊形表示五碳糖，長(zhǎng)方形表示堿基，由于磷酸與脫氧核糖交替連接，排列在外側(cè)，堿基排列在內(nèi)側(cè)，故A、B錯(cuò)誤；兩個(gè)磷酸連接五碳糖的部位不同，故D錯(cuò)誤，C正確。答案C3下列能正確表示DNA片段的示意圖是()解析DNA通常為雙鏈結(jié)構(gòu)，由4種脫氧核苷酸組成，所含堿基為A、G、C、T。A與T配對(duì)，之間有兩個(gè)氫鍵；G與C配對(duì)，之間有三個(gè)氫鍵。DNA分子的兩條鏈反向平行。答案D4下列有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是()A基本組成單位是核糖核苷酸B磷酸和五碳糖排列在內(nèi)側(cè)C具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)D堿基對(duì)構(gòu)成分子的基本骨架解析DNA分子的基本組成單位是脫氧核苷酸，結(jié)構(gòu)中磷酸和五碳糖交錯(cuò)連接形成基本骨架排列在外側(cè)，堿基排列在內(nèi)側(cè)，最后高度螺旋化形成規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。答案C5如圖是一個(gè)DNA分子的片段，從圖中不能得到的信息是()ADNA是雙螺旋結(jié)構(gòu)B堿基嚴(yán)格互補(bǔ)配對(duì)C嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)D兩條脫氧核苷酸鏈反向平行解析由圖示可以看出，DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu)，且兩條鏈之間堿基嚴(yán)格互補(bǔ)配對(duì)，即嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)；從圖中不能看出兩條鏈的方向。答案D6DNA分子具有多樣性和特異性是由于()ADNA分子是高分子化合物，相對(duì)分子質(zhì)量大BDNA分子中堿基數(shù)目很多，能形成很多氫鍵CDNA分子中兩條鏈上的脫氧核糖和磷酸之間的排列順序變化多端DDNA分子中堿基對(duì)的排列順序千變?nèi)f化，但在特定的DNA分子中堿基對(duì)排列順序不變解析DNA分子中堿基對(duì)的排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性，而特定的堿基對(duì)排列順序又構(gòu)成了特定的DNA分子。答案D7下列與DNA分子結(jié)構(gòu)多樣性有關(guān)的是()A堿基間的連接方式B脫氧核苷酸的連接方式C脫氧核苷酸的排列順序DDNA分子的立體結(jié)構(gòu)解析DNA中堿基之間都由氫鍵連接，脫氧核苷酸分子之間都是由脫氧核糖與磷酸間的磷酸二酯鍵連接的，DNA分子的立體結(jié)構(gòu)都是雙螺旋結(jié)構(gòu)。答案C8由一對(duì)氫鍵連接的兩個(gè)脫氧核苷酸已查明它的結(jié)構(gòu)有一個(gè)腺嘌呤，則它的其他組成成分應(yīng)是()A3個(gè)磷酸、3個(gè)脫氧核糖和1個(gè)胸腺嘧啶B2個(gè)磷酸、2個(gè)脫氧核糖和1個(gè)胞嘧啶C2個(gè)磷酸、2個(gè)脫氧核糖和1個(gè)胸腺嘧啶D1個(gè)磷酸、1個(gè)脫氧核糖和1個(gè)胸腺嘧啶解析A與T之間由氫鍵連接，除了一個(gè)腺嘌呤外，還有一個(gè)胸腺嘧啶(T)、兩個(gè)磷酸、兩個(gè)脫氧核糖。答案C9一對(duì)同源染色體上的兩個(gè)DNA分子之間最可能相同的是()A堿基序列B堿基數(shù)目C堿基種類(lèi)D(AT)/(GC)的值解析一對(duì)同源染色體上的兩個(gè)DNA分子其實(shí)是不同的兩個(gè)DNA分子，堿基序列、堿基數(shù)目、(AT)/(GC)的值一般存在差異。答案C10若一個(gè)雙鏈DNA分子的G占整個(gè)DNA分子堿基總數(shù)的27%，并測(cè)得DNA分子一條鏈上的A占這條鏈堿基總數(shù)的18%，則另一條鏈上的A占該鏈堿基總數(shù)的()A9%B27%C28%D46%解析由題意可知，G占整個(gè)DNA分子的27%，由堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可知，GC27%，GC54%，那么AT154%46%，可推知DNA分子的任何一條鏈中AT46%，其中一條鏈上A18%，則此鏈中T46%18%28%，另一條鏈中A28%。答案C11某DNA分子有400個(gè)堿基對(duì)，其中胸腺嘧啶120個(gè)，那么該DNA分子中含有的氫鍵和游離磷酸基團(tuán)的個(gè)數(shù)分別是()A400個(gè)、2個(gè)B400個(gè)、4個(gè)C920個(gè)、4個(gè)D1 080個(gè)、2個(gè)解析已知T120，可知A120，GC280，堿基對(duì)AT中含2個(gè)氫鍵，堿基對(duì)GC中含3個(gè)氫鍵，所以氫鍵總數(shù)是280×3120×21 080。每條脫氧核苷酸鏈中含一個(gè)游離磷酸基團(tuán)，DNA中含2條脫氧核苷酸鏈，所以總共有2個(gè)游離磷酸基團(tuán)。答案D12關(guān)于下圖DNA分子片段的說(shuō)法不正確的是()A所指的堿基代表鳥(niǎo)嘌呤B所指的堿基是DNA分子中特有的C代表堿基互補(bǔ)配對(duì)形成的氫鍵DDNA分子片段中AT堿基對(duì)含量越高，DNA分子結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定解析圖中所指堿基為鳥(niǎo)嘌呤(G)；所指堿基為胸腺嘧啶(T)，T是DNA特有的；代表氫鍵；DNA分子中AT堿基對(duì)有2個(gè)氫鍵，GC堿基對(duì)有3個(gè)氫鍵，GC堿基對(duì)含量越高，則DNA分子結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。答案D13某雙鏈DNA分子含有200個(gè)堿基，一條鏈上ATGC1234，則該DNA分子()A含有4個(gè)游離的磷酸基團(tuán)B含有腺嘌呤20個(gè)C4種含氮堿基ATGC3377D堿基排列方式4200種解析DNA分子每條鏈的其中一端含有一個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，一個(gè)DNA分子含2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。一條鏈上ATGC1234，則另一條鏈上ATGC2143，所以DNA分子中ATGC3377，其中腺嘌呤有200×3/2030個(gè)；因該雙鏈DNA分子中4種堿基的比例一定，所以其堿基排列方式小于4200種。答案C14從某種生物中提取核酸分子，經(jīng)分析A占a%，G占b%，且ab50，C占20%，腺嘌呤共150個(gè)，鳥(niǎo)嘌呤共225個(gè)。則該生物肯定不是()A噬菌體B酵母菌C煙草花葉病毒D藍(lán)藻解析依題意：A/G150/225a%/b%，得a/b2/3，又ab50，得a20，b30，即(G%30%)(C%20%)，故核酸分子或者為單鏈，或者既有單鏈又有雙鏈，而噬菌體只含雙鏈DNA。答案A15下面是雙鏈DNA分子平面結(jié)構(gòu)模式圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(1)圖中1、2分別表示_、_，1、2、3合稱(chēng)_。 (2)如果5是腺嘌呤(A)，則6是_，3代表_。 (3)DNA被徹底氧化分解后，能產(chǎn)生含氮廢物的是(用圖中數(shù)字表示)_。 解析判斷1、2、3、4、5、6所表示的基團(tuán)名稱(chēng)是解題的關(guān)鍵。1是磷酸，2是脫氧核糖，3、4、5、6均表示堿基，DNA被徹底氧化分解后，堿基能產(chǎn)生含氮廢物。答案(1)磷酸脫氧核糖脫氧核苷酸(2)胸腺嘧啶(T)鳥(niǎo)嘌呤或胞嘧啶(3)3、4、5、616如圖為DNA分子的平面結(jié)構(gòu)，虛線表示堿基間的氫鍵。(1)DNA的兩條單鏈呈_平行排列；兩條單鏈間相應(yīng)堿基遵循_原則。(2)_交替排列，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架。DNA和RNA在組成成分上的區(qū)別是后者有_成分。(3)含有100個(gè)堿基對(duì)的DNA分子片段中有240個(gè)氫鍵，則該DNA片段中腺嘌呤有_個(gè)。解析(1)DNA的兩條單鏈反向平行構(gòu)成雙螺旋結(jié)構(gòu)；兩條單鏈間相應(yīng)堿基遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。(2)DNA和RNA在組成成分上的區(qū)別是前者有脫氧核糖和胸腺嘧啶，后者有核糖和尿嘧啶成分。(3)雙鏈DNA分子中，A和T之間有2個(gè)氫鍵，C和G之間有3個(gè)氫鍵，設(shè)該DNA片段中有腺嘌呤X個(gè)，則ATX，CG100X,2X3(100X)240個(gè)，解得X60個(gè)。答案(1)反向堿基互補(bǔ)配對(duì)(2)磷酸與脫氧核糖核糖和尿嘧啶(3)6011