資源簡介

3.2 DNA的結構
一、自主總結與梳理（一、二任選一項完成即可）
二、復習導學（根據書上的“本節聚焦”查漏補缺）
三、基礎知識復習與填空
（一） 跨學科的合作——DNA雙螺旋結構模型的構建
1. 物理學家應用X射線衍射技術，獲得了高質量的DNA衍射
圖譜，據此，科學家推算DNA呈_______結構。
2. 化學家查哥夫測得，在DNA中，腺嘌呤(A)的量總是等于__
_____(T)的量；鳥嘌呤(G)的量總是等于___________(C)的量。
3. 綜合這些已有信息，沃森和克里克構建了一個DNA結構
模型，如右圖：
(1)DNA是由____條單鏈組成，這兩條鏈按照反向平行方式
盤旋成__________結構。
(2)DNA 中的_________和_________交替連接，排列在外側，
構成基本骨架；堿基排列在內側。
(3)兩條鏈上的堿基通過______連接成堿基對，并且堿基配對
具有一定的規律：A(腺嘌呤)一定與T( )配對；G(鳥嘌呤)一
定與C( )配對。堿基之間的這種一一對應的關系，叫作堿基
互補配對原則。
（二） 制作DNA雙螺旋結構模型
請你根據核苷酸的結構示意圖，結合所學，制作DNA結構模型
【思考】①連接配對的堿基對之間的“鍵”是什么？②連接同一單鏈上不同核苷酸的鍵是什么？③從氫鍵的角度分析，哪種堿基對更能提高DNA的熱穩定性？
（三） 堿基互補配對原則的相關計算
嘗試用堿基符號，表示一條單鏈上的不同脫氧核苷酸，再按堿基互補
配對原則，寫出其互補鏈，例如：
嘗試借助上述模型，推導以下堿基數量關系規律，
(1)DNA單鏈：在任一DNA單鏈中，堿基A、T、G、C數量及比例都無固定規律
(2)整個DNA分子：
①A = T，G=C
②A+G=C+T，(A+G)/(T+C)=1。 A+T≠G+C，(A+T)/(G+C) ≠ 1。
③A+G=T+C=A+C=T+G=50%。
即互補配對的堿基數量相等，不互補配對的堿基數量之和相等。
(3)整個DNA分子與其包含的二條鏈之間，
(A+T)% = (A1+T1)% = (A2+T2)%
(C+G)% = (C1+G1)% = (C2+G2)%
即互補配對的堿基在DNA分子以及其中任意一條鏈的數量占比相等。
(A1+G1) / (T1+C1)=a (A2+G2) / (T2+C2)=1/a
一條鏈中不互補堿基的數量之比為DNA分子另一條鏈的倒數。
【典例分析】
【例 1】某DNA的堿基中， 鳥嘌呤占 22%，那么胸腺嘧啶占_________。
【例 2】 DNA分子的一條單鏈中，A占20%，T占22%，求整個DNA分子中G占_______。
【例 3】DNA的一條單鏈中 (A+G) / (T+C) ＝0.4， 在互補單鏈和整個DNA分子中此比值分別是多少
【例 4】請根據DNA的結構分析：DNA為什么能攜帶遺傳信息？
四、DNA的結構 練習習題
1. 下列科學家中，發現和構建 DNA雙螺旋結構模型的是()
A. 沃森和克里克 B. 孟德爾
C. 薩頓 D. 摩爾根
2. DNA指紋技術是法醫物證學上進行個人認定的主要方法，人的DNA“指紋”是指DNA的( )
A. 雙螺旋結構 B. 脫氧核糖的排列順序
C. 堿基配對原則 D. 脫氧核苷酸的排列順序
3. 某DNA片斷一條鏈上的堿基序列為5'…G-A-T-G-C…3'，其互補鏈上對應的堿基序列是( )
A. 3'…C-T-A-C-G…5' B. 3'…C-U-A-C-G…5'
C. 3'…G-A-T-G-C…5' D. 3'…G-U-A-G-C…5'
4. 下列各圖中，圖形分別表示磷酸、脫氧核糖和堿基，在制作脫氧核苷酸模型時，各部分之間需要連接。下列連接方式正確的是( )
5. 構成 DNA 雙螺旋結構的基本骨架是( )
A. 堿基排列在內側 B. 脫氧核糖和磷酸交替連接
C. 核糖和磷酸交替連接 D. 脫氧核糖和核糖交替連接
6. 下圖為DNA分子片段的部分平面結構示意圖，
下列敘述正確的是( )
A. 物質2為尿嘧啶
B. 物質6為胸腺嘧啶核糖核苷酸
C. 物質4只能與一分子脫氧核糖連接
D. 堿基對的排列順序能代表遺傳信息
7. 已知一個DNA分子由2000個堿基對構成，其中胞嘧啶有1100個，該DNA分子中應含有腺嘌呤的數目是( )
A. 450個 B. 900個
C. 1100個 D. 1800個
8. 某雙鏈DNA分子中，腺嘌呤(A)所占的比例為30%，則胸腺嘧啶(T)所占的比例為( )
A. 20% B. 30%
C. 40% D. 60%
9. 某DNA分子片斷中共含有300個堿基對，其中含A為120個，則含C多少個( )
A. 120 B. 180
C. 240 D. 360
10. 若某線性DNA分子一條單鏈上的A:T:C:G = 2:3:4:5，則該DNA分子中A:T:C:G的比值是( )
A. 2:2:3:4 B. 5:5:9:9
C. 2:3:4:5 D. 1:1:1:1
11. DNA的一條鏈中(A+G)/(T+C)=0. 4，上述比值在整個DNA分子中是( )
A. 0. 4 B. 1. 0
C. 0. 6 D. 2. 5
12. 某同學欲制作DNA雙螺旋結構模型，下列設計思路正確的是( )
A. 制作脫氧核苷酸時，在磷酸上連接脫氧核糖和堿基
B. 兩條鏈的鳥嘌呤與胞嘧啶之間用2個代表氫鍵的連接物相連
C. 模型中腺嘌呤與胞嘧啶之和等于鳥嘌呤與胸腺嘧啶之和
D. 模型中脫氧核糖和磷酸交替連接排列在內側
13. 下列有關核DNA結構的敘述，錯誤的是( )
A. DNA的一條單鏈中相鄰的堿基不是由氫鍵連接的
B. DNA分子中C和G所占比例越大，結構越穩定
C. 組成DNA的堿基排列在內側，互補鏈間的堿基配對有一定的規律性
D. 雙鏈DNA分子中，若一條鏈的G:T=1:2，則另一條鏈的C:A=2:1
14. 關于DNA分子結構的敘述不正確的是( )
A. 每個DNA分子一般都含有四種脫氧核苷酸
B. 每個DNA分子中的堿基、磷酸、脫氧核苷酸、脫氧核糖的數目是相等的
C. 每個脫氧核糖上均連著一個磷酸和一個堿基
D. 雙鏈DNA分子中的一段，如果有40個腺嘌呤，就一定同時含有40個胸腺嘧啶
15. 下列有關雙鏈DNA的結構的敘述，正確的是( )
A. 不同的DNA分子徹底水解最多能產生4種產物
B. 不同的DNA分子的(A+T)/(C+G)的值互為倒數
C. 不同的DNA分子的(A+C)/(G+T)的值是相同的
D. 不同的DNA分子的堿基對順序和堿基配對方式均不同
16. 如圖所示為DNA分子結構模式圖，請據圖回答下列問題:
(1)組成DNA的基本單位是___________，其化學元素組成
是_______。
(2)DNA的立體結構為____________，由________________
________構成基本骨架。
(3)圖中⑩示意的是一條____________________的片段，與另
一條片段的位置關系是____________________。
(4)圖中①指的是________(填中文名稱)；1和G之間通過________相連。
(5)若該DNA分子中A+T占整個DNA分子堿基總數的44%，其中一條鏈(a)上的G占該鏈堿基總數的21%，則對應的另一條互補鏈(b)上的G占該鏈堿基總數的比例是________。
(6)若該DNA中含有200個堿基，堿基間的氫鍵共有260個。該DNA片段中共有腺嘌呤____個，C和G共____對。在DNA分子穩定性的比較中，________堿基對的比例越高，DNA分子穩定性越高。
17. 如圖1~4是DNA雙螺旋結構模型建構過程的相關圖解，回答下列問題:
(1)圖1中的物質是組成DNA的基本單位，其中②表示的是______，在DNA中有__種。
(2)從圖3可以看出，若DNA的一條鏈中(A+C) / (T+G) = n，則另一條鏈中(A+C)/(T+G) = ____。
(3)圖4所示的DNA片段中，游離的磷酸基團有____個。若圖4的DNA片段中堿基C有m個，占該DNA堿基總數的比例是x，則該DNA的堿基之間的氫鍵數目是________。
18. 研究表明，每個人的DNA都不完全相同，因此，DNA也可以像指紋一樣用來識別身份，這種方法就是DNA指紋技術。請回答下列有關問題:
(1)每個人的DNA分子的基本骨架是________________，從頭至尾沒有變化，而骨架內側的________卻是不同的，因此每個人的DNA指紋圖都是獨一無二的。我們可以根據分析DNA指紋圖的吻合程度來幫助確認身份。
(2)在現代刑偵領域中，DNA指紋技術正在發揮著越來越重要
的作用。此外，DNA指紋技術還可以用于親子鑒定等。如圖是通
過提取某小孩(C)和其母親(M)以及待測定的四位男性的DNA，分
別經合適的酶處理后，成若干DNA片段，然后進行電泳等一系列
步驟得到的一組DNA指紋圖。請判斷F1~F4中，該小孩真正生物
學上的父親是_________，你的判斷依據是________________。
(3)在(A+T)/(C+G)和(A+C)/(T+G)兩個比值中，能體現DNA
分子間差異性的是____________。
19. 下圖A、B、C、D表示生物大分子，結構Ⅱ是一種細胞器。請回答下列問題。
(1)請依次寫出上圖中X、Y和Z所指元素：__________、__________、__________。
(2)細胞結構I、Ⅱ依次是______________，____________。
(3)物質A具有多樣性的原因________________________________________________，已知組成兩種B物質的單體b的種類和數目相同，則這兩種B物質結構不同的原因是：_____
________________________，____________________________________。
(4)物質C中文名稱是__________，其徹底水解產物是___________________________。
參考答案
1-5.ADABB 6-10.DBBBB 11-15BCDCC
16(1)脫氧核苷酸　C、H、O、N、P　(2)雙螺旋結構　磷酸和脫氧核糖交替相連　(3)脫氧核苷酸鏈　反向平行　(4)胞嘧啶　氫鍵　(5)35%　(6)40　60　C/G
17(1)含氮堿基　4　(2)1/n　(3)2　m/x+m
18(1)磷酸和脫氧核糖交替連接，排列在外側　4種堿基的排列順序　(2)F2　DNA指紋圖中，C的一條帶與M的一條帶相同，C的另一條帶與F2的一條帶相同　(3)2　(A+T) / (C+G)
19(1)N、P　N　N、P　(2)染色體(質)　核糖體　(3)堿基的排列順序(堿基的數目和排列順序，或脫氧核苷酸的排列順序)千變萬化(或具有多樣性)　氨基酸的排列順序不同　肽鏈的盤曲折疊方式及形成的空間結構不同　(4)核糖核酸　核糖、磷酸、腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)

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