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第12课时DNA分子的结构学习目标1概述DNA分子结构的主要特点。2.掌握DNA分子中碱基有关计算。|基础知识|一、对DNA分子结构的认识过程连线二、DNA分子的结构|自查自纠|(1)DNA彻底水解产物是四种脱氧核苷酸()(2)DNA分子一条链上相邻的两个碱基通过氢键相连()(3)DNA分子中G、C碱基的比例越高，分子结构的稳定性越高()(4)DNA分子由两条方向相同的脱氧核苷酸链盘旋而成()(5)DNA分子中的嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数()(6)双链DNA分子中(AG)/(TC)存在特异性()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)|图解图说|_A、T之间通过2个氢键连接，C、G之间通过3个氢键连接，C、G的比例越高，双螺旋结构越稳定。_每个DNA片段中，游离的磷酸基团数是多少？提示：2个探究点一DNA分子的结构1DNA分子彻底水解得到的产物：_。2DNA分子一条链上相邻的两碱基通过_连接，两条链间相邻的两碱基通过_相连。DNA分子中A、T、G、C四种碱基形成的碱基对种类有_。含有5 000个碱基的DNA分子，碱基对的排列方式有_种可能。3DNA分子结构的两个特性：DNA分子_千变万化，构成了DNA分子的_；每一个DNA分子都具有特定的_，构成了DNA分子的_。提示1.1种磷酸、1种脱氧核糖、4种碱基2.脱氧核糖磷酸脱氧核糖氢键AT、TA、GC、CG42 5003.碱基对排列顺序多样性碱基对排列顺序特异性DNA结构的“五四三二一”五种元素：C、H、O、N、P。四种碱基：A、G、C、T，相应的有四种脱氧核苷酸。三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基。两条长链：两条反向平行的脱氧核苷酸链。一种螺旋：规则的双螺旋结构。【典例1】 如图是DNA分子的部分平面结构示意图，有关叙述不正确的是()A图中4的名称是腺嘌呤脱氧核苷酸B构成DNA的核苷酸种类的不同与2有关CN元素存在于图中的碱基中D从主链上看，两条脱氧核苷酸链反向平行尝试解答_解析构成DNA的核苷酸是脱氧核苷酸，脱氧核苷酸种类的不同与碱基有关，与脱氧核糖和磷酸无关，图中2为脱氧核糖，3为碱基。答案B【跟踪训练】1如图表示某同学制作的DNA双螺旋结构模型的一个片段。其中存在的错误有()A3处B5处C7处D8处解析图中的核糖应改为脱氧核糖；DNA中不存在尿嘧啶；胞嘧啶与鸟嘌呤之间有3个氢键；腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有2个氢键。答案C探究点二DNA分子中碱基的相关计算下图为双链DNA分子中碱基的配对情况，分析回答：11链上的四种碱基与2链上的四种碱基存在着怎样的数量关系？提示A1T2、T1A2、G1C2、C1G2；A1T1A2T2，G1C1G2C2。2双链DNA分子中，互补的两个碱基有怎样的数量关系？不互补的两个碱基的数量和与分子中碱基总数有什么关系？提示DNA分子中，互补的两个碱基数量相等，即AT、GC；不互补的两个碱基的数量和是分子中碱基总数的一半，即AGTCACTG。3若1链中(A1C1)/(T1G1)m，则2链中(A2C2)/(T2G2)_，DNA分子中(AC)/(TG)_。提示1/m14若1链中(A1T1)/(G1C1)m，则2链中(A2T2)/(G2C2)_，DNA分子中(AT)/(GC)_。提示mm5若1链中碱基A占该链碱基总数的20%,2链中碱基A占该链碱基总数的30%，则整个DNA分子中碱基A占该分子碱基总数的_。提示25%【典例2】 已知某双链DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的34%，其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%，则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的()A34%和16%B34%和18%C16%和34%D32%和18%尝试解答_解析根据双链DNA分子的特点，双链中，GC17%，AT33%，因其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%，则在它的互补链中，T66%32%34%，C34%18%16%。答案A三步解决DNA分子中有关碱基比例计算第一步：搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例，还是占DNA分子一条链上碱基的比例。第二步：画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知的和所求的碱基。第三步：根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。【跟踪训练】2假设一个DNA分子片段中，碱基T共312个，占全部碱基的26%，则此DNA片段中碱基G所占百分比和数目分别是()A26%,312个B24%,288个C24%,298个D12%,144个解析DNA分子的碱基数目和比例严格遵循碱基互补配对原则，即DNA分子中有一个A，必定有一个和其互补的T；有一个C，必有一个G。根据这个原理可知G24%；又知T共312个，占26%，则可知该DNA分子片段中共有碱基31226%1 200个；前面已计算出G占24%，则G的数目是1 20024%288个。答案B知识脉络要点晨背1.DNA的两条脱氧核苷酸链反向平行盘旋成规则的双螺旋结构。2.DNA的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的。3.DNA上的碱基对严格遵循碱基互补配对原则，通过氢键连接。4.DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序代表了遗传信息。5.DNA中，A一定与T配对，G一定与C配对，这叫做碱基互补配对原则。1在解开DNA分子结构之谜的历史进程中，有关说法错误的是()A瑞典科学家证明了DNA分子的对称性B查哥夫发现了数量上AT，GCC富兰克琳确认了DNA分子是螺旋结构D沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型解析瑞典科学家证明了DNA分子的不对称性。答案A 2下列表示某同学制作的脱氧核苷酸结构模型，正确的是()解析每1个脱氧核苷酸是由1个脱氧核糖、1个磷酸基团和1个碱基构成，碱基可能是A或C或G或T，不可能是U，A项错误；脱氧核糖是五碳糖，其中1号碳上连着碱基，5号碳上连着磷酸基团，B项、C项错误，D项正确。答案D3如图为某核苷酸长链片段的示意图，下列关于该长链的相关叙述中，错误的是()A2和3构成核苷B嘌呤数目等于嘧啶数目C4为胞嘧啶脱氧核苷酸D磷酸基团的数目等于脱氧核糖的数目解析图示核苷酸长链为单链，嘌呤数不一定等于嘧啶数。答案B4关于DNA分子结构的叙述中，错误的是()A由四种脱氧核苷酸组成B碱基数脱氧核苷酸数脱氧核糖数C碱基AT，GCD每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个含氮碱基解析DNA分子中除两端外，每个脱氧核糖均连接两个磷酸和一个含氮碱基。答案D5细胞内某一DNA片段中有30%的碱基为A，则该片段中()AG的含量为30%BU的含量为30%C嘌呤含量为50%D嘧啶含量为40%解析因在DNA分子双链间只有AT和GC碱基对，故AT30%，GC20%，AG50%，TC50%。答案C课后跟踪分层训练(时间：35分钟)1“”是组成核酸的一个基本单位，它的名称是()A胸腺嘧啶脱氧核糖核酸B胸腺嘧啶脱氧核苷酸C腺嘌呤脱氧核苷酸D胸腺嘧啶核糖核苷酸解析分析题图可知，该核苷酸中含有胸腺嘧啶T，因此是脱氧核糖核苷酸，所以该核苷酸的全称是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸。答案B2下面是4位同学拼制的DNA分子中一条多核苷酸链局部平面结构模型，正确的是()解析圆圈表示磷酸基团，五边形表示五碳糖，长方形表示碱基，由于磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧，碱基排列在内侧，故A、B错误；两个磷酸连接五碳糖的部位不同，故D错误，C正确。答案C3下列能正确表示DNA片段的示意图是()解析DNA通常为双链结构，由4种脱氧核苷酸组成，所含碱基为A、G、C、T。A与T配对，之间有两个氢键；G与C配对，之间有三个氢键。DNA分子的两条链反向平行。答案D4下列有关DNA分子结构的叙述，正确的是()A基本组成单位是核糖核苷酸B磷酸和五碳糖排列在内侧C具有规则的双螺旋结构D碱基对构成分子的基本骨架解析DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，结构中磷酸和五碳糖交错连接形成基本骨架排列在外侧，碱基排列在内侧，最后高度螺旋化形成规则的双螺旋结构。答案C5如图是一个DNA分子的片段，从图中不能得到的信息是()ADNA是双螺旋结构B碱基严格互补配对C嘌呤数等于嘧啶数D两条脱氧核苷酸链反向平行解析由图示可以看出，DNA是双螺旋结构，且两条链之间碱基严格互补配对，即嘌呤数等于嘧啶数；从图中不能看出两条链的方向。答案D6DNA分子具有多样性和特异性是由于()ADNA分子是高分子化合物，相对分子质量大BDNA分子中碱基数目很多，能形成很多氢键CDNA分子中两条链上的脱氧核糖和磷酸之间的排列顺序变化多端DDNA分子中碱基对的排列顺序千变万化，但在特定的DNA分子中碱基对排列顺序不变解析DNA分子中碱基对的排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，而特定的碱基对排列顺序又构成了特定的DNA分子。答案D7下列与DNA分子结构多样性有关的是()A碱基间的连接方式B脱氧核苷酸的连接方式C脱氧核苷酸的排列顺序DDNA分子的立体结构解析DNA中碱基之间都由氢键连接，脱氧核苷酸分子之间都是由脱氧核糖与磷酸间的磷酸二酯键连接的，DNA分子的立体结构都是双螺旋结构。答案C8由一对氢键连接的两个脱氧核苷酸已查明它的结构有一个腺嘌呤，则它的其他组成成分应是()A3个磷酸、3个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶B2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胞嘧啶C2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶D1个磷酸、1个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶解析A与T之间由氢键连接，除了一个腺嘌呤外，还有一个胸腺嘧啶(T)、两个磷酸、两个脱氧核糖。答案C9一对同源染色体上的两个DNA分子之间最可能相同的是()A碱基序列B碱基数目C碱基种类D(AT)/(GC)的值解析一对同源染色体上的两个DNA分子其实是不同的两个DNA分子，碱基序列、碱基数目、(AT)/(GC)的值一般存在差异。答案C10若一个双链DNA分子的G占整个DNA分子碱基总数的27%，并测得DNA分子一条链上的A占这条链碱基总数的18%，则另一条链上的A占该链碱基总数的()A9%B27%C28%D46%解析由题意可知，G占整个DNA分子的27%，由碱基互补配对原则可知，GC27%，GC54%，那么AT154%46%，可推知DNA分子的任何一条链中AT46%，其中一条链上A18%，则此链中T46%18%28%，另一条链中A28%。答案C11某DNA分子有400个碱基对，其中胸腺嘧啶120个，那么该DNA分子中含有的氢键和游离磷酸基团的个数分别是()A400个、2个B400个、4个C920个、4个D1 080个、2个解析已知T120，可知A120，GC280，碱基对AT中含2个氢键，碱基对GC中含3个氢键，所以氢键总数是280312021 080。每条脱氧核苷酸链中含一个游离磷酸基团，DNA中含2条脱氧核苷酸链，所以总共有2个游离磷酸基团。答案D12关于下图DNA分子片段的说法不正确的是()A所指的碱基代表鸟嘌呤B所指的碱基是DNA分子中特有的C代表碱基互补配对形成的氢键DDNA分子片段中AT碱基对含量越高，DNA分子结构越稳定解析图中所指碱基为鸟嘌呤(G)；所指碱基为胸腺嘧啶(T)，T是DNA特有的；代表氢键；DNA分子中AT碱基对有2个氢键，GC碱基对有3个氢键，GC碱基对含量越高，则DNA分子结构越稳定。答案D13某双链DNA分子含有200个碱基，一条链上ATGC1234，则该DNA分子()A含有4个游离的磷酸基团B含有腺嘌呤20个C4种含氮碱基ATGC3377D碱基排列方式4200种解析DNA分子每条链的其中一端含有一个游离的磷酸基团，一个DNA分子含2个游离的磷酸基团。一条链上ATGC1234，则另一条链上ATGC2143，所以DNA分子中ATGC3377，其中腺嘌呤有2003/2030个；因该双链DNA分子中4种碱基的比例一定，所以其碱基排列方式小于4200种。答案C14从某种生物中提取核酸分子，经分析A占a%，G占b%，且ab50，C占20%，腺嘌呤共150个，鸟嘌呤共225个。则该生物肯定不是()A噬菌体B酵母菌C烟草花叶病毒D蓝藻解析依题意：A/G150/225a%/b%，得a/b2/3，又ab50，得a20，b30，即(G%30%)(C%20%)，故核酸分子或者为单链，或者既有单链又有双链，而噬菌体只含双链DNA。答案A15下面是双链DNA分子平面结构模式图，请据图回答下列问题。(1)图中1、2分别表示_、_，1、2、3合称_。 (2)如果5是腺嘌呤(A)，则6是_，3代表_。 (3)DNA被彻底氧化分解后，能产生含氮废物的是(用图中数字表示)_。 解析判断1、2、3、4、5、6所表示的基团名称是解题的关键。1是磷酸，2是脱氧核糖，3、4、5、6均表示碱基，DNA被彻底氧化分解后，碱基能产生含氮废物。答案(1)磷酸脱氧核糖脱氧核苷酸(2)胸腺嘧啶(T)鸟嘌呤或胞嘧啶(3)3、4、5、616如图为DNA分子的平面结构，虚线表示碱基间的氢键。(1)DNA的两条单链呈_平行排列；两条单链间相应碱基遵循_原则。(2)_交替排列，构成了DNA分子的基本骨架。DNA和RNA在组成成分上的区别是后者有_成分。(3)含有100个碱基对的DNA分子片段中有240个氢键，则该DNA片段中腺嘌呤有_个。解析(1)DNA的两条单链反向平行构成双螺旋结构；两条单链间相应碱基遵循碱基互补配对原则。(2)DNA和RNA在组成成分上的区别是前者有脱氧核糖和胸腺嘧啶，后者有核糖和尿嘧啶成分。(3)双链DNA分子中，A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键，设该DNA片段中有腺嘌呤X个，则ATX，CG100X,2X3(100X)240个，解得X60个。答案(1)反向碱基互补配对(2)磷酸与脱氧核糖核糖和尿嘧啶(3)6011
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