資源簡介

基因的本質
第2節
DNA的結構
【素養目標】
了解DNA組成元素及物質
掌握堿基互補配對中的相關計算
【必備知識】
★一、DNA的結構
1、DNA的組成元素：C、H、O、N、P
2、DNA的基本單位：脫氧核糖核苷酸（4種）
3、DNA的結構：
①由兩條、反向平行的脫氧核苷酸鏈盤旋成雙螺旋結構。
②外側：脫氧核糖和磷酸交替連接構成基本骨架。
內側：由氫鍵相連的堿基對組成。
③堿基配對有一定規律：
A
＝
T；G
≡
C。（堿基互補配對原則）
★4．特點
①穩定性：DNA分子中脫氧核糖與磷酸交替排列的順序穩定不變
②多樣性：DNA分子中堿基對的排列順序多種多樣（主要的）、堿基的數目和堿基的比例不同
③特異性：DNA分子中每個DNA都有自己特定的堿基對排列順序
★3．計算
1．在兩條互補鏈中的比例互為倒數關系。
2．在整個DNA分子中，嘌呤堿基之和=嘧啶堿基之和。
★3．整個DNA分子中，與分子內每一條鏈上的該比例相同。
【本節重點】
依據堿基互補配對原理通過堿基數量判斷核酸種類。
(1)若含T,但A≠T或嘌呤≠嘧啶，則為單鏈DNA。
(2)若嘌呤≠嘧啶，肯定不是雙鏈DNA,可能為單鏈DNA,也可能為RNA。
【例題解析】
例1.在一個雙鏈DNA分子中，堿基總數為m，腺嘌呤堿基數為n，則下列敘述正確的是（??
）
①脫氧核苷酸數＝磷酸數＝堿基總數＝m??
②堿基之間的氫鍵數為（3m/2）－n
③兩條鏈A＋T的數量位2n
④G的數量為m－n
A.?①②③④????????????????????????????????B.?②③④????????????????????????????????C.?③④????????????????????????????????D.?①②③
例2.如下圖所示生物體內核酸的基本單位----核苷酸的模式圖，下列說法正確的是（??
）
A.?DNA與RNA在核苷酸上的不同點在②方面
B.?如果要構成三磷酸腺苷，僅需在①位置上加上兩個磷酸基團
C.?③在線粒體內共有4種
D.?人體內的③5種，②有2種
答案：例1.
D
【解析】①脫氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脫氧核糖，一分子含氮堿基組成，所以脫氧核苷酸數=磷酸數=堿基總數=m，①正確；
②A和T之間有2個氫鍵、C和G之間有3個氫鍵，則堿基之間的氫鍵數2n+3×（m-2n）/2=（3m-2n）/2=（3m/2）－n，②正確；
③雙鏈DNA中，A=T=n，則根據堿基互補配對原則，兩條鏈中A+T的數量為2n，③正確；
④雙鏈DNA分子中，堿基總數為m，腺嘌呤數為n，則A=T=n，則C=G=（m-2n）/2，④錯誤。D正確，ABC錯誤。
故答案為：D。
例2.
D
【解析】本題考查核酸的基本組成單位以及主要特點．示意圖中：①、②、③分別是磷酸、五碳糖和含氮堿基．DNA與RNA在核苷酸上的不同點在②和③兩方面，DNA的五碳糖是脫氧核糖，堿基含有T；RNA的五碳糖是核糖，堿基有U．據此D符合題意．
【素養作業】
1.DNA分子中的堿基互補配對原子上腺嘌呤（A）和胸腺嘧啶（T）配對，鳥嘌呤（G）和（??
）配對
A.?胞嘧啶（C）???????????????B.?腺嘌呤（A）???????????????C.?胸腺嘧啶（T）???????????????D.?鳥嘌呤（G）
2.某生物鳥嘌呤：胞嘧啶＝2：1，則該生物不可能是：（　　）
A.?人?????????????????????????????????B.?HIV???????????????????????????C.?大腸桿菌????????????????????????????D.?T2噬菌體
3.下列關于沃森和克里克的DNA雙螺旋結構模型的敘述，正確的是（??
）
A.?沃森和克里克構建的DNA模型是建立在4種堿基（A、T、C、G）的基礎上
B.?威爾金斯和富蘭克林提供了DNA的電子顯微鏡圖像，得出DNA呈雙螺旋結構
C.?查哥夫提出了A與T配對，C與G配對的正確關系
D.?沃森和克里克提出了DNA的雙螺旋結構模型
4.某小組同學在“制作DNA雙螺旋結構模型”活動中，制作了甲～丁的相關化合物，①②表示化學鍵連接的位點。下列敘述正確的是（??
）
A.?化合物甲、乙、丙可組成DNA的基本單位
B.?DNA雙螺旋結構中的甲數量等于丙數量
C.?化合物甲、乙位于DNA雙螺旋結構的外側
D.?連接化合物丙與丁的化學鍵位于①②之間
5.研究發現，mRNA與其互補序列形成雙鏈后將不能指導蛋白質的合成。已知某基因片段以下圖中乙鏈為模板轉錄致病因子，現開發出一種核酸分子藥物，能成功阻止該因子在人體內的表達而大大緩解病情，這種藥物成份最可能具備的結構簡圖是
A.????????????????????B.????????????????????C.????????????????????D.?
6.DNA分子中堿基加上甲基基團（-CH3），稱為DNA甲基化，基因甲基化可以導致其不能完成轉錄，這種變化可以遺傳給后代。下列有關敘述正確的是（??
）
A.?基因甲基化導致表達的蛋白質結構改變???????????????B.?基因甲基化引起的變異屬于基因突變
C.?基因甲基化可能阻礙RNA聚合酶與啟動子結合????D.?原癌和抑癌基因甲基化不會導致細胞癌變
7.下列關于圖中①②兩種分子的說法正確的是（??
）
A.?①為DNA，在正常情況下復制后形成兩個相同的DNA
B.?②為tRNA，一種tRNA可攜帶不同的氨基酸
C.?遺傳信息位于①上，密碼子位于②上
D.?①和②共有的堿基是A、C、G、T
8.如圖為某同學制作的含有兩個堿基對的DNA片段(“○”代表磷酸基團)模式圖，下列為幾位同學對此圖的評價，其中正確的是（??
）
?甲說：“物質組成和結構上完全正確”
B.?乙說：“只有一處錯誤，就是U應改為T”
C.?丙說：“有三處錯誤，其中核糖應改為脫氧核糖”
D.?丁說：“如果說他畫的是RNA雙鏈則該圖是正確的”
參考答案
1.【答案】
A
【解析】在DNA雙螺旋結構中，堿基之間的配對遵循堿基互補配對原則。其中腺嘌呤（A）和胸腺嘧啶（T）配對，鳥嘌呤（G）和胞嘧啶（C）配對。
故答案為：A。
2.【答案】
D
【解析】DNA雙鏈中，鳥嘌呤和胞嘧啶相等，如果其比例為2：1，則說明該生物內含有RNA單鏈，則不可能是T2噬菌體。D正確。
3.【答案】
D
【解析】A、DNA的基本單位是脫氧核糖核苷酸，沃森和克里克的DNA結構模型是建立在4種脫氧核苷酸基礎上的，A錯誤；
B、沃森和克里克依據威爾金斯和富蘭克林提供的
DNA衍射圖譜及有關數據，推算出DNA分子呈螺旋結構，B錯誤；
C、查哥夫提出了A與T的量相等，C與G的量相等，但沒有提出它們之間相互配對的關系，C錯誤；
D、沃森和克里克提出DNA是一種雙鏈螺旋結構，并構建了DNA分子雙螺旋結構模型，D正確。
故答案為：D。
4.【答案】
B
【解析】A、DNA的基本單位是脫氧核苷酸，包括一分子的磷酸、一分子的脫氧核糖（五碳糖）和一分子含氮堿基，因此圖中化合物甲、丙、丁可組成DNA的基本單位，A錯誤；
B、在DNA雙螺旋結構中，甲磷酸基團的數量=丁脫氧核糖的數量=丙含氮堿基的數量，B正確；
C、根據以上分析可知，化合物甲、丁位于DNA雙螺旋結構的外側，構成DNA分子的基本骨架，C錯誤；
D、連接化合物丙與丁的化學鍵位于①和②的上側角落的頂點之間，即1號碳的位置，D錯誤。
故答案為：B。
5.【答案】
A
【解析】乙鏈的堿基序列為
，以該鏈為模板轉錄形成的mRNA的堿基序列為
，若mRNA與其互補序列形成雙鏈后，將不能指導蛋白質的合成，因此能成功阻止該因子在人體內的表達而大大緩解病情的核酸分子的堿基序列應該為
，故答案為：A。
6.【答案】
C
【解析】A、基因甲基化可以導致其不能完成轉錄，不能表達出蛋白質，A錯誤；
B、基因甲基化不會導致基因堿基序列的改變，不屬于基因突變，B錯誤；
C、基因甲基化可以導致其不能完成轉錄，可能是阻礙了RNA聚合酶與啟動子結合，C正確；
D、基因甲基化可以導致其不能轉錄，原癌和抑癌基因甲基化后不能正常控制細胞周期，會導致細胞癌變，D錯誤。
故答案為：C。
7.【答案】
A
【解析】A，①為DNA，復制時兩條鏈都作為模板，形成兩個相同的DNA；A正確；
B、②為tRNA，一種tRNA只能攜帶一種氨基酸，B錯誤；
C、遺傳信息位于DNA上，密碼子位于mRNA上，C錯誤；
D、DNA和tRNA共有的堿基為A、C、G，D錯誤。
故答案為：A。
8.【答案】
C
【解析】A、DNA中含有的五碳糖應為脫氧核糖，而不是核糖，同時DNA不含堿基U，而是含堿基T，A錯誤；
B、圖中有三處錯誤：①五碳糖應為脫氧核糖，而不是核糖；②DNA不含堿基U，而是含堿基T；③兩個相鄰核苷酸之間的磷酸二酯鍵連接不正確，應是前一個核苷酸的脫氧核糖與后一個核苷酸的磷酸基團連接形成磷酸二酯鍵，B錯誤；
C、由B選項可知圖中有三處錯誤，C正確；
D、如果圖中畫的是RNA雙鏈，則兩個相鄰核苷酸之間的磷酸二酯鍵連接不正確，D錯誤。
故答案為：C。

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