資源簡介

人教生物(2019版)必修2教學案
3-2 DNA的結構
學有目標——課標要求必明 記在平時——核心語句必背
1.概述DNA結構的主要特點。 2.通過對DNA雙螺旋結構模型構建過程的交流和討論，認同交流合作、多學科交叉在科學發展中的作用。 3.制作DNA雙螺旋結構模型。 1.DNA雙螺旋結構的主要特點：①兩條脫氧核苷酸鏈反向平行；②脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，構成基本骨架；③堿基通過氫鍵連接成堿基對，排列在內側。 2.雙鏈DNA分子中，嘌呤堿基數＝嘧啶堿基數，即A＋G＝T＋C。 3.互補堿基之和的比例在DNA的任何一條鏈及整個DNA分子中都相等。
【主干知識梳理】
一、DNA雙螺旋結構模型的構建
1．構建者：美國生物學家沃森和英國物理學家克里克。
2．構建歷程
3．模型的特點及意義
二、DNA的結構
項目 特點
整體 結構 由兩條脫氧核苷酸鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結構
基本 骨架 由脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，構成基本骨架
堿基 配對 兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，排列在內側并且遵循堿基互補配對原則：A與T配對、G與C配對
三、制作DNA雙螺旋結構模型
1．目的要求：通過制作DNA雙螺旋結構模型，加深對DNA結構特點的認識和理解。
2．制作程序
【教材微點發掘】
1．下圖為DNA的結構模式圖，據圖回答有關問題：
(1)寫出圖中相應序號表示的物質或結構：
①胸腺嘧啶；②脫氧核糖；③磷酸；④胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸；⑤胞嘧啶；⑥腺嘌呤_；⑦鳥嘌呤；⑧胞嘧啶。
(2)脫氧核糖中的1′C是指與堿基相連的碳，5′C是指與磷酸基團相連的碳。
(3)從圖中看出DNA兩條鏈是反向平行的依據是：從雙鏈的一端起始，一條單鏈是從5′端到3′端的，另一條單鏈則是從3′端到5′端的。
2．在沃森和克里克在構建模型的過程中，借鑒利用了他人的哪些經驗和成果？
提示：①當時科學界已發現的證據；②英國生物物理學家威爾金斯和富蘭克林提供的DNA衍射圖譜；③奧地利生物化學家查哥夫的研究成果：腺嘌呤(A)的量總是等于胸腺嘧啶(T)的量，鳥嘌呤(G)的量總是等于胞嘧啶(C)的量。
教材問題提示
(一)思考·討論(教材第48、49頁)
1．(1)DNA是由兩條鏈構成的。它的立體結構為：DNA是由兩條單鏈組成的，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結構。
(2)DNA的基本骨架包括脫氧核糖和磷酸，它們排列在DNA的外側。
(3)DNA中的堿基通過氫鍵連接成堿基對，它們位于DNA的內側。堿基配對有一定的規律：A一定與T配對，G一定與C配對。
2．要善于利用他人的研究成果和經驗；要善于與他人交流、合作，閃光的思想是在交流與碰撞中獲得的；研究小組成員在知識背景上最好是互補的，對所從事的研究要有興趣和激情等。
(二)探究·實踐(教材第51頁)
1．DNA雖然只含有4種脫氧核苷酸，但是堿基的排列順序卻是千變萬化的。堿基排列順序的千變萬化，使DNA儲存了大量的遺傳信息。
2．(1)靠DNA堿基對之間的氫鍵維系兩條鏈的偶聯；(2)在DNA雙螺旋結構中，由于堿基對平面之間相互靠近，形成了與堿基對平面垂直方向的相互作用力(該點可不作要求)。
3．可從DNA的結構來進行推測，如從堿基互補配對原則出發去思考。
新知探究(一)　DNA的結構
【探究·深化】
[問題驅動]　
坐落在北京中關村高新科技園區的DNA雕塑，以它簡潔而獨特的造型吸引著過往行人，它象征著中關村生生不息的精神，寓意創新的生命更加頑強。
（1）該雙螺旋模型代表的雙鏈之間通過什么鍵連接？
提示：氫鍵。
(2)該雙螺旋模型代表的雙鏈長度是否相等？為什么？
提示：相等。兩條鏈之間通過堿基互補配對，所以兩條鏈的脫氧核苷酸數目相等。
(3)DNA中的N、P分別存在于脫氧核苷酸的哪種成分中？
提示：N存在于含氮堿基中，P存在于磷酸基團中。
(4)為什么“G—C”含量越多的DNA越耐高溫？
提示：G—C之間的氫鍵數量是3個，而A—T之間的氫鍵數量是2個，所以含“G—C”越多則結構越穩定，越不容易被高溫破壞。
(5)DNA分子中，每個脫氧核糖均連接一個磷酸和一個堿基嗎？
提示：DNA分子中，每個脫氧核糖均連接一個堿基；而除3′端的脫氧核糖只連接一個磷酸外，其他部位的脫氧核糖均連接兩個磷酸。
[重難點撥]　
一、DNA分子的結構及特點
1．由圖1得到以下信息：
(4)DNA初步水解的產物是脫氧核苷酸，徹底水解的產物是磷酸、脫氧核糖和含氮堿基。
2．圖2是圖1的簡化形式，其中①是磷酸二酯鍵，②是氫鍵。
二、DNA分子的結構特性
1．穩定性：DNA中脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變，兩條鏈間堿基互補配對的方式不變。
2．多樣性：DNA分子中堿基對(脫氧核苷酸對)的排列順序多種多樣，構成了DNA的多樣性→遺傳信息的多樣性→生物多樣性。
3．特異性：每種DNA都具有不同于其他DNA的特定的堿基排列順序。
【典題·例析】
[典例]　λ噬菌體的線性雙鏈DNA兩端各有一段單鏈序列。這種噬菌體在侵染大腸桿菌后其DNA會自連環化(如圖所示)，該線性分子兩端能夠相連的主要原因是(　　)
A．單鏈序列脫氧核苷酸數量相等
B．分子骨架同為脫氧核糖與磷酸
C．單鏈序列的堿基能夠互補配對
D．自連環化后兩條單鏈方向相同
[解析]　單鏈序列脫氧核苷酸數量相等和分子骨架同為脫氧核糖與磷酸都不是該線性DNA分子兩端能夠相連的原因，A、B錯誤；據圖可知，單鏈序列的堿基能夠互補配對，這是該線性DNA分子兩端能夠相連的主要原因，C正確；該線性DNA分子自連環化后兩條單鏈方向相反，D錯誤。
[答案]　C
方法技巧————————————————————————————————
巧用“五、四、三、二、一”記憶DNA的結構
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【應用·體驗】
1．如圖是某DNA分子的部分結構示意圖，下列敘述正確的是(　　)
A．該DNA分子中①與②比例為2∶1
B．該DNA分子的多樣性與其空間結構有關
C．該DNA一條鏈中堿基⑥和③通過氫鍵相連
D．該DNA分子的兩條鏈中⑥的數量可能不等
解析：答案：D　該DNA分子中①磷酸與②脫氧核糖的比例為1∶1，A錯誤；DNA分子的空間結構只有雙螺旋結構一種，不具有多樣性，B錯誤；處于一條鏈中的互補堿基不能通過氫鍵相連，C錯誤；一個DNA分子兩條鏈中，某個堿基的數量可以不等，D正確。
2．下列關于威爾金斯、沃森、克里克、富蘭克林和查哥夫等人在DNA分子結構構建方面突出貢獻的說法，正確的是(　　)
A．威爾金斯和富蘭克林提供了DNA分子的電子顯微鏡圖像
B．沃森和克里克提出了DNA分子的雙螺旋結構模型
C．查哥夫提出了A與T配對、C與G配對的正確關系
D．富蘭克林和查哥夫發現A的量等于T的量、C的量等于G的量
解析：答案：B　威爾金斯和富蘭克林提供了DNA衍射圖譜，A錯誤；查哥夫發現腺嘌呤的量總是等于胸腺嘧啶的量，鳥嘌呤的量總是等于胞嘧啶的量，C錯誤；沃森和克里克提出了DNA雙螺旋結構模型，D錯誤，故選B。
新知探究(二)　 DNA分子中有關堿基數量的計算
【拓展·深化】
1．堿基互補配對原則
在雙鏈DNA分子中，A＝T，G＝C，A1＝T2，T1＝A2，G1＝C2，C1＝G2。如圖：
2．DNA分子中堿基數量關系的規律
(1)規律一：在雙鏈DNA分子中，嘌呤堿基總數等于嘧啶堿基總數，各占全部堿基數的一半，或“不互補堿基之和相等，比值為1” 。即
A＋G＝T＋C＝A＋C＝G＋T
(A＋G)/(T＋C)＝(A＋C)/(G＋T)＝1
(2)規律二：在雙鏈DNA分子中，互補堿基之和的比值在兩條鏈中和整個DNA分子中相等。即
若(A1＋T1)/(G1＋C1)＝m，則(A2＋T2)/(G2＋C2)＝(A＋T)/(G＋C)＝m。
(3)規律三：在雙鏈DNA分子中，不互補堿基之和的比值在兩條鏈中互為倒數，在整個DNA分子中為 1 。 即
若(A1＋G1)/(T1＋C1)＝n，則(A2＋G2)/(T2＋C2)＝1/n，雙鏈DNA分子中(A＋G)/(T＋C)＝1。
注意：規律二和規律三可巧記為“補則等，不補則倒”。
[思考·討論]
(1)在整個雙鏈DNA分子中，嘌呤總數是否等于嘧啶總數？在DNA分子一條單鏈中呢？
提示：整個雙鏈DNA分子中，嘌呤總數等于嘧啶總數，因為A＝T，G＝C，所以A＋G＝T＋C。在DNA分子一條單鏈中，上述關系一般不成立。
(2)某雙鏈DNA分子中，鳥嘌呤占23%，求腺嘌呤占多少？
提示：27%。
(3)在DNA的一條單鏈中，(A＋G)/(T＋C)＝0.4，上述比例在其互補鏈和整個DNA分子中分別是多少？
提示：2.5和1。
(4)若DNA的一個單鏈中，(A＋T)/(G＋C)＝0.4，上述比例在其互補鏈和整個DNA分子中分別是多少？
提示：0.4和0.4。
【典題·例析】
[典例1]　下面四個DNA分子的一條單鏈與其所在DNA分子中、一條單鏈與其互補鏈中堿基數目比值的關系圖，錯誤的是(　　)
[解析]　DNA分子中，(A＋C)/(T＋G)一定等于1；一條單鏈中(A＋T)/(G＋C)與其互補鏈中(A＋T)/(G＋C)及DNA分子中(A＋T)/(G＋C)都相等；一條單鏈中(A＋C)/(G＋G)與其互補鏈中(A＋C)/(T＋G)互為倒數，一條單鏈中(A＋C)/(T＋G)＝0.5時，則其互補鏈中(A＋C)/(T＋G)＝2。故選C。
[答案]　C
[典例2]　在一個DNA分子中，腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基總數的54%。若其中一條鏈的胞嘧啶占該鏈堿基總數的22%，胸腺嘧啶占28%，則另一條鏈上，胞嘧啶、胸腺嘧啶分別占該鏈堿基總數的(　　)
A．24%、26%　　　　　 B．22%、28%
C．27%、23% D．20%、30%
[解析]　已知雙鏈DNA分子中，腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基的54%，即A＋T＝54%，則A＝T＝27%，C＝G＝50%－27%＝23%。又已知一條鏈上的胞嘧啶占該鏈堿基總數的22%、胸腺嘧啶占28%，即C1＝22%，T1＝28%，根據堿基互補配對原則，C＝(C1＋C2)÷2，所以C2＝24%，同理T2＝26%。故選A。
[答案]　A
方法規律————————————————————————————————
解答DNA分子中有關堿基計算的“三步曲”
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【應用·體驗】
1．某同學欲制作DNA雙螺旋結構模型，已準備了足夠的相關材料。下列敘述正確的是(　　)
A．在制作脫氧核苷酸時，需在磷酸上連接脫氧核糖和堿基
B．制作模型時，鳥嘌呤與胞嘧啶之間用2個氫鍵連接物相連
C．制成的模型中，腺嘌呤與胞嘧啶之和等于鳥嘌呤和胸腺嘧啶之和
D．制成的模型中，磷酸和脫氧核糖交替連接位于主鏈的內側
解析：答案：C　在制作脫氧核苷酸時，需在脫氧核糖上連接磷酸和堿基，A錯誤；鳥嘌呤和胞嘧啶之間由3個氫鍵連接，B錯誤；DNA的兩條鏈之間遵循堿基互補配對原則，即A＝T、C＝G，故在制作的模型中A＋C＝G＋T，C正確；DNA分子中脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，構成基本骨架，堿基在內側，D錯誤。
2．某雙鏈DNA分子含有400個堿基，其中一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4。下列表述正確的是(　　)
A．該DNA分子的另一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4
B．該DNA分子共有腺嘌呤60個
C．該DNA分子共有鳥嘌呤160個
D．其中一條鏈中(A＋T)/(G＋C)＝3/7，另一條鏈中(A＋T)/(G＋C)＝7/3
解析：答案：B　根據堿基互補配對原則，該DNA分子另一條鏈上A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3，則A＋T占該鏈堿基總數的比例為30%，G＋C占70%，即DNA分子中A＋T占30%，G＋C占70%，共有A＝T＝400×(30%÷2)＝60(個)，G＝C＝400×(70%÷2)＝140(個)，A、C錯誤，B正確；該DNA分子一條鏈中(A＋T)/(G＋C)＝3/7，則另一條鏈中(A＋T)/(G＋C)＝3/7，D錯誤。
科學視野——DNA分子雜交技術和DNA指紋技術
DNA分子雜交的基礎是具有互補堿基序列的DNA分子，可以通過堿基對之間形成氫鍵等，形成穩定的雙鏈區。其基本原理就是應用核酸分子的變性和復性的性質，使來源不同的 DNA片段，按堿基互補關系形成雜交雙鏈分子。DNA分子雜交技術可以用來比較不同種生物DNA分子的差異。當兩種生物的DNA單鏈具有互補的堿基序列時，互補的堿基序列就會結合在一起，形成雜合雙鏈區；在沒有互補堿基序列的部位，仍然是兩條游離的單鏈(如圖所示)。形成雜合雙鏈區的部位越多，說明這兩種生物的親緣關系越近。
人的遺傳信息主要分布于染色體上的DNA中。兩個隨機個體具有相同DNA序列的可能性微乎其微，因此，DNA可以像指紋一樣用來識別身份，這種方法就是DNA指紋技術。因為每個人的DNA指紋圖是獨一無二的，所以我們可以根據分析指紋圖的吻合程度來幫助確認身份。
【素養評價】
1．已知病毒的核酸有雙鏈DNA、單鏈DNA、雙鏈RNA和單鏈RNA四種類型，現發現了一種新病毒，要確定其核酸屬于上述哪一種類型，應該(　　)
A．分析堿基類型，確定堿基比率
B．分析堿基類型，分析五碳糖類型
C．分析蛋白質的氨基酸組成，分析堿基類型
D．分析蛋白質的氨基酸組成，分析核糖類型
解析：答案：A　含有堿基T的核酸為DNA，含有堿基U的核酸為RNA，雙鏈DNA中A＝T，G＝C。分析堿基類型和五碳糖類型只能確定是DNA還是RNA，無法確定是雙鏈還是單鏈結構，所以還得確定堿基比率。故選A。
2．如圖為DNA測序儀顯示的某真核生物DNA片段一條鏈的堿基排列順序圖片。其中圖1的堿基排列順序已經解讀，其順序是：GGTTATGCGT，那么圖2顯示的堿基排列順序應該是(　　)
A．GCTTGCGTAT　　　　 B．GATGCGTTCG
C．TAGTCTGGCT D．GCTGAGTTAG
解析：答案：B　圖1為DNA測序儀顯示的某真核生物DNA片段一條鏈的堿基排列順序圖片。圖1的堿基排列順序已經解讀，其順序是：GGTTATGCGT，所以圖中堿基序列應從下向上讀，且由左至右的順序依次是ACGT，所以圖2中堿基序列是：GATGCGTTCG，B正確。
3．DNA指紋技術正發揮著越來越重要的作用，可用于親子鑒定、偵察罪犯等方面，請思考并回答下列有關DNA指紋技術的問題。
(1)DNA親子鑒定中，DNA探針必不可少，DNA探針是一種已知堿基順序的DNA片段。請問用DNA探針檢測基因所用的原理是________________________________________。現在已知除了同卵雙生雙胞胎外，每個人的DNA都是獨一無二的，就好像指紋一樣，這說明：__________________________________________________。
(2)為了確保實驗的準確性，需要克隆出較多的DNA樣品。若一個只含31P的DNA分子被32P標記的脫氧核苷酸為原料連續復制3次后，含32P的單鏈占全部單鏈的________。
(3)DNA指紋技術可應用于尸體的辨認工作中，煤礦瓦斯爆炸事故中尸體的辨認就可借助于DNA指紋技術。
①如表所示為分別從尸體和死者生前的生活用品中提取的某條染色體上同一區段DNA單鏈的堿基序列，根據堿基配對情況判斷(不考慮基因突變)，A、B、C三組DNA中不是同一人的是________組。
A組 B組 C組
尸體中的 DNA堿基 序列　 　 ACTGACGGTT GGCTTATCGA GCAATCGTGC
家屬提供的 DNA堿基 序列　 　 TGACTGCCAA CCGAATAGCA CGGTAAGACG
②為什么從尸體與死者家屬提供的死者生前的生活用品中分別提取的DNA可以完全互補配對？______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)DNA探針檢測基因依據的原理是堿基互補配對原則和DNA分子的特異性。每個人的DNA獨一無二，說明DNA分子具有多樣性；每個人又有特定的DNA序列，說明DNA分子具有特異性。(2)一個雙鏈被31P標記的DNA分子，在復制過程中，只能提供2條含31P的單鏈，復制3次后，得到8個DNA分子、16條脫氧核苷酸鏈，其中只有2條單鏈含31P，所以含32P的單鏈占全部單鏈的(16－2)/16＝7/8。(3)①分析表格可知，A組尸體中的DNA堿基序列和家屬提供的DNA堿基序列能完全進行互補配對，但B組與C組的不能完全配對，說明B、C組不是同一個人的。②一個人的所有細胞都來自同一個受精卵的有絲分裂，不考慮基因突變時，家屬提供的死者生前物品上的DNA與死者尸體中的DNA相同，堿基可以完全互補配對。
答案：(1)堿基互補配對原則和DNA分子的特異性　DNA分子具有多樣性和特異性　(2)7/8　(3)①B、C　②人體所有細胞均由一個受精卵經有絲分裂產生，細胞核中均含有相同的遺傳物質(或DNA)
[課時跟蹤檢測]
[理解·鞏固·落實]
1．判斷下列敘述的正誤，對的打“√”，錯的打“×”。
(1)在DNA模型構建過程中，沃森和克里克曾嘗試構建三螺旋結構模型。(√)
(2)DNA是由四種核糖核苷酸連接而成的。(×)
(3)在DNA分子中一定存在如下數量關系：A＝G，C＝T。(×)
(4)DNA的一條單鏈中相鄰兩個堿基通過氫鍵連接。(×)
(5)雙鏈DNA分子中的每個磷酸都與兩個五碳糖相連接。(×)
2．DNA分子具有雙螺旋結構，下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．雙螺旋結構由科學家沃森和克里克提岀
B．兩條鏈反向平行
C．脫氧核糖和磷酸交替排列構成基本骨架
D．堿基間通過肽鍵構成堿基對
解析：答案：D　DNA分子雙螺旋結構由科學家沃森和克里克提岀，A正確；DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成的，B正確；DNA分子中，脫氧核糖和磷酸交替連接構成基本骨架，排列在外側，堿基排列在內側，C正確；堿基間通過氫鍵構成堿基對，D錯誤。
3．某同學制作了DNA分子結構模型，其中一條鏈所用堿基A、C、T、G的數量比為1∶2∶3∶4，下列相關敘述正確的是(　　)
A．兩條脫氧核苷酸鏈以反向平行方式盤旋成雙螺旋結構
B．該DNA分子中A、C、T、G的數量比為1∶1∶1∶1
C．脫氧核糖、磷酸、堿基交替連接構成該模型的基本骨架
D．DNA分子雙鏈中堿基隨機配對且因物種而異
解析：答案：A　DNA分子的兩條鏈是按反向平行方式盤旋成雙螺旋結構的；該DNA分子中A、C、T、G的數量比為2∶3∶2∶3；脫氧核糖和磷酸交替連接排列在外側，構成基本骨架；DNA分子雙鏈中堿基A和T配對，G和C配對。
4．DNA由反向平行的兩條脫氧核苷酸長鏈組成。如果DNA的一條鏈上某堿基序列是5′－AGCTGCG－3′，則另一條鏈與之配對的部分是(　　)
A．5′－CGCAGCT－3′　　 B．5′－TCGACGC－3′
C．5′－AGCTGCG－3′ D．5′－GCGTCGA－3′
解析：答案：A　雙鏈DNA的兩條單鏈通過堿基互補配對，且兩條單鏈方向相反。故選A。
5．下列與生物體內核酸分子功能多樣性無關的是(　　)
A．核苷酸的組成種類 B．核苷酸的連接方式
C．核苷酸的排列順序 D．核苷酸的數量
解析：答案：B　核酸包括DNA和RNA，兩種物質功能不同。DNA由4種脫氧核苷酸組成，RNA由4種核糖核苷酸組成；核苷酸的數量和排列順序的不同，決定了核酸分子結構的多樣性，結構的多樣性決定了功能的多樣性；組成核酸的核苷酸分子之間都是通過磷酸二酯鍵連接的。故選B。
6．下列關于沃森和克里克構建DNA雙螺旋結構模型的敘述，錯誤的是(　　)
A．沃森和克里克構建DNA雙螺旋結構模型是建立在DNA分子以4種脫氧核苷酸(堿基為A、T、G、C)為單位連接而成的長鏈的基礎上
B．威爾金斯和富蘭克林通過對DNA衍射圖譜的有關數據進行分析，得出DNA分子呈螺旋結構
C．沃森和克里克曾嘗試構建了多種模型，但都不科學
D．沃森和克里克最后受腺嘌呤(A)的量總是等于胸腺嘧啶(T)的量，鳥嘌呤(G)的量總是等于胞嘧啶(C)的量的啟發，構建出了科學的模型
解析：答案：B　沃森和克里克以威爾金斯和富蘭克林提供的 DNA衍射圖譜的有關數據為基礎，推算出DNA分子呈螺旋結構。故選B。
7．下列關于DNA分子結構的敘述，正確的是(　　)
A．每個DNA分子都是以四種脫氧核苷酸為基本單位連接而成的單鏈結構
B．DNA分子中的每個磷酸均連接著兩個脫氧核糖
C．DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過“磷酸脫氧核糖磷酸”相連
D．雙鏈DNA分子的兩條鏈之間總是嘌呤和嘧啶形成堿基對
解析：答案：D　每個DNA分子都是以四種脫氧核苷酸為基本單位連接而成的，一般為雙鏈結構，A錯誤；DNA分子中的大多數磷酸連接著兩個脫氧核糖，只有每條鏈有一個末端的磷酸只連接一個脫氧核糖，B錯誤；DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過“脫氧核糖磷酸脫氧核糖”相連接，C錯誤；雙鏈DNA分子的兩條鏈之間總是嘌呤和嘧啶形成堿基對，D正確。
8．20世紀50年代初，查哥夫對多種生物DNA做了堿基定量分析，發現(A＋T)/(C＋G)的值如表。結合所學知識，你認為能得出的結論是(　　)
DNA來源 大腸桿菌 小麥 鼠 豬肝 豬胸腺 豬脾
(A＋T)/ (C＋G) 1.01 1.21 1.21 1.43 1.43 1.43
A．豬的DNA結構比大腸桿菌的DNA結構更穩定一些
B．小麥和鼠的DNA所攜帶的遺傳信息相同
C．小麥DNA中(A＋T)的數量是鼠DNA中(C＋G)數量的1.21倍
D．同一生物不同組織的DNA堿基組成相同
解析：答案：D　大腸桿菌DNA中(A＋T)/(C＋G)的值小于豬的，說明大腸桿菌DNA所含C—G堿基對的比例較高，而C—G堿基對含三個氫鍵，因此大腸桿菌的DNA結構穩定性高于豬的，A錯誤；雖然小麥和鼠的DNA中(A＋T)/(C＋G)的值相同，但不能代表二者的堿基序列與數目相同，B、C錯誤；同一生物的不同組織所含DNA的堿基序列是相同的，因此DNA堿基組成也相同，D正確。
9．假設一個DNA分子片段中堿基A共有312個，占全部堿基總數的26%，則此DNA分子片段中堿基G所占的百分比和數目分別是(　　)
A．26%；312 B．24%；312
C．26%；288 D．24%；288
解析：答案：D　雙鏈DNA分子中，非互補配對堿基之和占堿基總數的一半。某DNA分子片段，含有312個堿基A，占全部堿基總數的26%，則此DNA片段中堿基G所占百分比為50%－26%＝24%，數目＝312/26%×24%＝288(個)。故選D。
10．如圖是DNA分子片段的結構圖，請據圖回答問題：
(1)圖甲是DNA分子片段的__________結構，圖乙是DNA分子片段的________結構。
(2)寫出圖中部分結構的名稱：[2]______________、[5]__________________。
(3)從圖中可以看出DNA分子中的兩條長鏈是由________和________交替連接的。
(4)堿基配對的方式為：__________與__________配對，__________與__________配對。
(5)從圖甲中可以看出，組成DNA分子的兩條鏈的方向是________的；從圖乙中可以看出，組成DNA分子的兩條鏈相互盤旋成________的________結構。
解析：(1)從圖中可以看出：甲表示的是DNA分子片段的平面結構，而乙表示的是DNA分子片段的立體(或空間)結構。(2)圖中2表示的是一條脫氧核苷酸長鏈的片段，而5表示的是腺嘌呤脫氧核苷酸。(3)從圖甲的平面結構可以看出，DNA分子中脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，構成了基本骨架。(4)DNA分子兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，且有一定規律：A與T配對，G與C配對。(5)從圖甲中可以看出，組成DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈是反向平行的；從圖乙中可以看出，組成DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈相互盤旋成有規則的雙螺旋結構。
答案：(1)平面　立體(或空間)　(2)一條脫氧核苷酸長鏈的片段　腺嘌呤脫氧核苷酸　(3)脫氧核糖　磷酸　(4)A(腺嘌呤)　T(胸腺嘧啶)　G(鳥嘌呤)　C(胞嘧啶)　(5)反向　有規則　雙螺旋
[遷移·應用·發展]
11． 20世紀90年代，科學家發現DNA也有酶催化活性，他們根據共有序列設計并合成了由47個核苷酸組成的單鏈DNAE47，它可以催化兩個DNA片段之間的連接。下列有關敘述正確的是(　　)
A．在單鏈DNAE47中，嘌呤堿基數一定等于嘧啶堿基數
B．在單鏈DNAE47中，堿基數＝脫氧核苷酸數＝脫氧核糖數
C．單鏈DNAE47作用的底物和DNA聚合酶作用的底物是相同的
D．在單鏈DNAE47中，每個脫氧核糖上均連有一個磷酸和一個含氮堿基
解析：答案：B　單鏈DNA中嘌呤堿基數不一定等于嘧啶堿基數；單鏈DNAE47催化DNA片段間的連接，DNA聚合酶則催化單個脫氧核苷酸的連接；在脫氧核苷酸鏈中的脫氧核糖可連有兩個(或一個)磷酸和一個含氮堿基。故選B。
12．對DNA分子的堿基進行數量分析，可以通過檢測其中某種堿基的數目及其比例來推斷其他堿基數目及其比例。假如檢測某DNA分子得知堿基A的數目為x，其比例為y，以下推斷正確的是(　　)
A．堿基總數量為x/y
B．堿基C的數目為x(0.5y－1)
C．嘌呤數與嘧啶數之比為x/(1－y)
D．堿基G的比例為(1－y)/2
解析：答案：A　根據題意知，A＝x，則T＝x，它們所占比例均為y，則堿基總數量為x/y；C＋G＝x/y－A－T＝x/y－2x，則C＝G＝x；嘌呤數與嘧啶數之比為1；堿基G的比例為(1－2y)/2。
13．犬細小病(CPV)是由犬細小病毒感染幼犬所引起的一種急性傳染病。細小病毒是一種單鏈DNA病毒，堿基A約占30%。下列關于犬細小病毒的敘述正確的是(　　)
A．可在液體培養基中繁殖
B．遺傳物質是DNA
C．DNA中(A＋G)/(T＋C)＝1
D．DNA中C約占20%
解析：答案：B　犬細小病毒不能獨立代謝，必須寄生在活細胞中才能表現出生命活性，所以不能在液體培養基中繁殖，A錯誤；犬細小病毒是一種單鏈DNA病毒，故遺傳物質是DNA，B正確；作為單鏈DNA病毒，沒有堿基互補配對關系，(A＋G)/(T＋C)的值無法計算，也無法計算C的數量，C、D錯誤。
14．圖甲是用DNA測序儀測出的某DNA片段上一條脫氧核苷酸鏈中的堿基排列順序(TGCGTATTGG)，請回答下列問題：
(1)據圖甲推測，此DNA片段上的鳥嘌呤脫氧核苷酸的數量是________個。
(2)根據圖甲中脫氧核苷酸鏈中的堿基排列順序，推測圖乙中顯示的脫氧核苷酸鏈的堿基排列順序為__________________________(從上往下)。
(3)圖甲所顯示的DNA片段與圖乙所顯示的DNA片段中的(A＋G)/(T＋C)總是為__________，由此證明DNA分子中堿基的數量關系是________________________。圖甲中的DNA片段與圖乙中的DNA片段中的 A/G分別為________、________，由此說明了DNA分子具有特異性。
解析：(1)圖甲中顯示的一條鏈上鳥嘌呤脫氧核苷酸的數量是4個，胞嘧啶脫氧核苷酸的數量是1個，根據堿基互補配對原則，其互補鏈上還有1個鳥嘌呤脫氧核苷酸，因此該DNA片段上的鳥嘌呤核苷酸數量是5個。(2)看清楚圖甲中各列所示的堿基種類是讀出圖乙中脫氧核苷酸鏈堿基序列的關鍵。(3)在雙鏈DNA分子中，因為堿基互補配對，所以嘌呤數等于嘧啶數；根據圖甲中DNA片段的一條脫氧核苷酸鏈中的堿基排列順序(TGCGTATTGG)，可計算出此DNA片段中A/G＝(1＋4)/(4＋1)＝1；由圖乙中脫氧核苷酸鏈中的堿基排列順序(CCAGTGCGCC)，可計算出此DNA片段中A/G＝2/8＝1/4，不同的DNA分子中(A＋T)/(G＋C)、A/G、T/C是不同的，體現了DNA分子的特異性。
答案：(1)5　(2)CCAGTGCGCC　(3)1　嘌呤數等于嘧啶數　1　1/4

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