2018版高中生物 第四章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第二節(jié) DNA的結(jié)構(gòu)和DNA的復(fù)制 第1課時(shí)教學(xué)案 蘇教版必修2

第1課時(shí)DNA分子的結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)導(dǎo)航1.閱讀教材P67，了解DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建過程。2.結(jié)合教材P6869，概述DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的特點(diǎn)。3.通過制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，理解DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及相關(guān)計(jì)算。重難點(diǎn)擊1.DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的特點(diǎn)。2.DNA分子結(jié)構(gòu)的有關(guān)計(jì)算規(guī)律。通過前面的學(xué)習(xí)，我們知道生物的遺傳物質(zhì)主要是DNA，細(xì)胞生物和部分病毒的遺傳物質(zhì)都是DNA。那么DNA究竟具有怎樣的結(jié)構(gòu)呢？如圖是坐落于北京中關(guān)村高科技園區(qū)的DNA雕像和雅典奧運(yùn)會(huì)中關(guān)于人類發(fā)現(xiàn)DNA的過程，這就是科學(xué)家模擬的DNA模型，下面就讓我們重溫科學(xué)家構(gòu)建DNA模型的研究歷程，分析DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。一、DNA分子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)過程及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1對(duì)DNA分子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)過程時(shí)期科學(xué)家成果20世紀(jì)30年代后期瑞典科學(xué)家證明DNA分子是不對(duì)稱的1951年查哥夫(奧地利)定量分析DNA分子的堿基組成，發(fā)現(xiàn)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1952年富蘭克琳(英)確認(rèn)DNA為螺旋結(jié)構(gòu)，而不是由一條鏈構(gòu)成1953年沃森(美)和克里克(英)提出DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型2.DNA分子的結(jié)構(gòu)(1)寫出圖中各部分的名稱胸腺嘧啶(T)；脫氧核糖；磷酸；胸腺嘧啶脫氧核苷酸；堿基對(duì)；腺嘌呤(A)；鳥嘌呤(G)；胞嘧啶(C)。(2)從圖中可以看出，和A配對(duì)的一定是T，和G配對(duì)的一定是C，堿基對(duì)之間靠氫鍵連接。其中AT之間是2個(gè)氫鍵，GC之間是3個(gè)氫鍵。(3)雙螺旋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)DNA分子是由兩條鏈構(gòu)成的，這兩條鏈按照反向平行的方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)。兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對(duì)。堿基配對(duì)的規(guī)律是：A與T配對(duì)，G與C配對(duì)。堿基之間的這種一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，叫做堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。如圖是DNA片段的結(jié)構(gòu)圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：1圖中的1、2、5、7的名稱分別是什么？答案1為堿基對(duì)、2為一條脫氧核苷酸單鏈片段、5為腺嘌呤脫氧核苷酸、7為氫鍵。2兩條鏈之間的堿基是怎樣結(jié)合的？配對(duì)有什么規(guī)律？答案DNA分子兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對(duì)；且有一定規(guī)律：A與T配對(duì)，G與C配對(duì)。3結(jié)構(gòu)2中的相鄰堿基C和A是如何連接的？答案連接方式為：C脫氧核糖磷酸基脫氧核糖A。4該片段中，游離的磷酸基有幾個(gè)？答案2個(gè)。5現(xiàn)有M、N兩個(gè)均含有200個(gè)堿基的雙鏈DNA分子，其中M分子中共有260個(gè)氫鍵，N分子中含有20個(gè)腺嘌呤，那么M分子中有CG堿基對(duì)多少個(gè)？這兩個(gè)DNA分子哪個(gè)結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定？分析假設(shè)M分子只有A、T兩種堿基，則200個(gè)堿基，100個(gè)堿基對(duì)，含有200個(gè)氫鍵，而實(shí)際上有260個(gè)氫鍵，即GC堿基對(duì)共60個(gè)。N分子中AT對(duì)有20個(gè)，則GC對(duì)有80個(gè)，氫鍵共有20×280×3280個(gè)，氫鍵越多的DNA分子越穩(wěn)定。答案M分子中有CG堿基對(duì)共60個(gè)；N分子更穩(wěn)定。知識(shí)整合DNA中兩條鏈反向平行，每條鏈有一個(gè)游離的磷酸基；一條鏈內(nèi)的相鄰堿基由脫氧核糖磷酸基脫氧核糖連接；兩條鏈之間的堿基由氫鍵連接形成堿基對(duì)，AT之間有2條氫鍵，GC之間有3條氫鍵；相同長度的DNA分子，GC堿基對(duì)越多，氫鍵越多，DNA分子越穩(wěn)定。1下面對(duì)DNA結(jié)構(gòu)的敘述中，錯(cuò)誤的一項(xiàng)是()ADNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)BDNA分子中的兩條鏈反向平行CDNA分子中氫鍵數(shù)目和堿基數(shù)目一定相等DDNA分子中堿基之間一一對(duì)應(yīng)配對(duì)的關(guān)系是堿基互補(bǔ)配對(duì)原則答案C解析在DNA分子中，AT、GC，脫氧核糖與磷酸交替連接，排列在DNA外側(cè)，共同構(gòu)成DNA分子的基本骨架；DNA分子兩條鏈反向平行；AT間是2個(gè)氫鍵，GC間是3個(gè)氫鍵，氫鍵數(shù)目和堿基數(shù)目不相等。2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答案D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)；從題中不能看出兩條鏈的方向。知識(shí)拓展(1)相對(duì)穩(wěn)定性：DNA分子中磷酸和脫氧核糖交替連接的方式不變；兩條鏈間堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式不變。(2)多樣性：不同的DNA分子中脫氧核苷酸數(shù)目不同，排列順序多種多樣。若某DNA分子中有n個(gè)堿基對(duì)，則排列順序有4n種。(3)特異性：每種DNA分子都有區(qū)別于其他DNA的特定的堿基對(duì)排列順序，代表了特定的遺傳信息。二、制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型及有關(guān)計(jì)算規(guī)律1制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型(1)組裝“脫氧核苷酸模型”：利用材料制作若干個(gè)脫氧核糖、磷酸和堿基，組裝成若干個(gè)脫氧核苷酸。(2)制作“多核苷酸長鏈模型”：將若干個(gè)脫氧核苷酸依次穿起來，組成兩條多核苷酸長鏈。注意兩條長鏈的單核苷酸數(shù)目必須相同，堿基之間能夠互補(bǔ)配對(duì)。(3)制作DNA分子平面結(jié)構(gòu)模型：按照堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則，將兩條多核苷酸長鏈互相連接起來，注意兩條鏈的方向相反。(4)制作DNA分子的立體結(jié)構(gòu)(雙螺旋結(jié)構(gòu))模型：把DNA分子平面結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)一下，即可得到一個(gè)DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。2DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的計(jì)算規(guī)律(1)在雙鏈DNA片段中，腺嘌呤與胸腺嘧啶相等，鳥嘌呤與胞嘧啶相等，即AT，GC。因此，嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù)相等，即AGTC。(2)的值在不同DNA分子中是不同的，是DNA分子多樣性和特異性的表現(xiàn)。(3)在一個(gè)雙鏈DNA分子中，脫氧核糖、磷酸和含氮堿基的數(shù)量比例為111。(4)DNA分子中共有4種類型的堿基對(duì)，若某個(gè)DNA分子具有n個(gè)堿基對(duì)，則DNA分子可有4n種組合方式。結(jié)合DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的特點(diǎn)，分析：1設(shè)在雙鏈DNA分子中的1號(hào)鏈上A1T1n%，則2號(hào)鏈上A2T2的比例為多少？整個(gè)DNA分子中AT的比例又是多少？據(jù)此，你有什么結(jié)論？分析因?yàn)锳1T2，A2T1，則：A1T1T2A2n%。整個(gè)DNA分子中：ATn%。即在雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)堿基之和所占比例在任意一條鏈及整個(gè)DNA分子中都相等。答案T2A2n%；整個(gè)DNA分子中：ATn%；互補(bǔ)堿基之和所占比例在任意一條鏈及整個(gè)DNA分子中都相等。2若1號(hào)鏈上：m，則2號(hào)鏈上的比例為多少？整個(gè)DNA分子中，該比值又是多少？據(jù)此，你有什么結(jié)論？分析m，所以互補(bǔ)鏈上。即在雙鏈DNA分子中，非互補(bǔ)堿基之和的比值在兩條互補(bǔ)鏈中互為倒數(shù)，整個(gè)DNA分子中，該比值是1。答案；在雙鏈DNA分子中，非互補(bǔ)堿基之和的比值在兩條互補(bǔ)鏈中互為倒數(shù)，整個(gè)DNA分子中，該比值是1。知識(shí)整合雙鏈DNA分子中配對(duì)堿基之和的比值在兩條單鏈和整個(gè)DNA分子中都相等；不配對(duì)的堿基之和的比值在兩條單鏈中互為倒數(shù)，整個(gè)DNA分子中該比值為1。3已知1個(gè)DNA分子中有4 000個(gè)堿基對(duì)，其中胞嘧啶有2 200個(gè)，這個(gè)DNA分子中應(yīng)含有的脫氧核苷酸的數(shù)目和腺嘌呤的數(shù)目分別是()A4 000個(gè)和900個(gè)B4 000個(gè)和1 800個(gè)C8 000個(gè)和1 800個(gè)D8 000個(gè)和3 600個(gè)答案C解析每個(gè)脫氧核苷酸含有一個(gè)堿基，因?yàn)楹? 000個(gè)堿基對(duì)，所以含有8 000個(gè)脫氧核苷酸。因?yàn)榘奏ず网B嘌呤的數(shù)目是2 200對(duì)，所以腺嘌呤和胸腺嘧啶的數(shù)目是1 800對(duì)，又因腺嘌呤和胸腺嘧啶數(shù)目相等，所以腺嘌呤的數(shù)目是1 800個(gè)。4某DNA分子中AT占整個(gè)DNA分子堿基總數(shù)的44%，其中一條鏈(a)上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%，那么，對(duì)應(yīng)的另一條互補(bǔ)鏈(b)上的G占該鏈堿基總數(shù)的比例是()A35% B29%C28% D21%答案A解析整個(gè)DNA中的AT占整個(gè)DNA堿基總數(shù)的44%，則GC占整個(gè)DNA堿基總數(shù)的56%，又因?yàn)槠渲幸粭l鏈(a)上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%，所以與G對(duì)應(yīng)的互補(bǔ)鏈(b)上的C占b鏈堿基總數(shù)的21%，則G(a鏈上)C(b鏈上)占DNA分子堿基總數(shù)的21%。因?yàn)榭偟腉C占整個(gè)DNA分子堿基總數(shù)的56%，所以G(b鏈上)C(a鏈上)占DNA整個(gè)分子堿基總數(shù)的35%，推得G占b鏈堿基總數(shù)的35%，所以答案選A。易錯(cuò)提醒進(jìn)行堿基計(jì)算時(shí)要注意以下幾點(diǎn)(1)單位是“對(duì)”還是“個(gè)”，這方面往往帶來數(shù)據(jù)成倍的錯(cuò)誤。(2)注意提供的數(shù)據(jù)是DNA雙鏈還是DNA的一條單鏈。(3)解題時(shí)最好畫一下簡圖，比較直觀，減少因?yàn)樗悸凡磺逦鸬腻e(cuò)誤。11953年沃森和克里克構(gòu)建了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，其重要意義在于()發(fā)現(xiàn)DNA如何存儲(chǔ)遺傳信息確定DNA是主要的遺傳物質(zhì)發(fā)現(xiàn)DNA分子中堿基含量的規(guī)律性 為DNA復(fù)制機(jī)制的闡明奠定基礎(chǔ)A BC D答案 C解析雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的確定解釋了DNA為什么能存儲(chǔ)大量遺傳信息，為DNA半保留復(fù)制奠定了基礎(chǔ)，因此正確。2關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是()A組成雙鏈DNA分子的脫氧核苷酸可以只有1種B每個(gè)脫氧核糖上均連著兩個(gè)磷酸和一個(gè)堿基C雙鏈DNA分子中，堿基的數(shù)目和脫氧核糖的數(shù)目是相等的D雙鏈DNA分子中，ATGC答案C解析根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，組成雙鏈DNA分子的脫氧核苷酸至少有2種，其中的五碳糖為脫氧核糖；位于DNA分子長鏈結(jié)束部位的每個(gè)脫氧核糖上只連著一個(gè)磷酸和一個(gè)堿基；雙鏈DNA分子中，堿基的數(shù)目和脫氧核糖的數(shù)目是相等的；雙鏈DNA分子中，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，有AGTC。3下圖為某同學(xué)在學(xué)習(xí)了DNA分子的結(jié)構(gòu)后畫的含有兩個(gè)堿基對(duì)的DNA分子片段(其中代表磷酸基團(tuán))，下列為幾位同學(xué)對(duì)此圖的評(píng)價(jià)，其中正確的是()A甲說：該圖沒有什么物質(zhì)和結(jié)構(gòu)上的錯(cuò)誤B乙說：該圖有一處錯(cuò)誤，就是U應(yīng)改為TC丙說：該圖中核糖應(yīng)改為脫氧核糖D丁說：如果他畫的是雙鏈RNA分子，則該圖就是正確的答案C解析該同學(xué)要畫的為DNA分子結(jié)構(gòu)圖，圖中的錯(cuò)誤：五碳糖應(yīng)為脫氧核糖；堿基不應(yīng)含尿嘧啶(U)；磷酸與磷酸之間無化學(xué)鍵的連接，磷酸應(yīng)與脫氧核糖交替連接。4DNA的一條單鏈中(AG)/(TC)0.4。上述比例在其互補(bǔ)單鏈和整個(gè)DNA分子中分別為()A0.4、0.6 B2.5、1.0C0.4、0.4 D0.6、1.0答案B解析根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，在整個(gè)DNA分子中，因?yàn)锳T，GC，所以(AG)/(TC)的比值為1.0。在雙鏈DNA分子中，一條鏈上的(AG)/(TC)與另一條鏈上(TC)/(AG)的值相等，為0.4，因而互補(bǔ)鏈中(AG)/(TC)2.5。5下面圖甲是用DNA測(cè)序儀測(cè)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(qǐng)回答下列問題：(1)據(jù)圖甲推測(cè)，此DNA片段上的鳥嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量是_個(gè)。(2)根據(jù)圖甲中脫氧核苷酸鏈中的堿基排列順序，推測(cè)圖乙中顯示的脫氧核苷酸鏈的堿基排列順序?yàn)開(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(AG)/(TC)總是為_，由此證明DNA分子中堿基的數(shù)量關(guān)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。答案 (1)5(2)CCAGTGCGCC(3)1嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)11/4解析(1)圖甲中顯示的一條鏈上鳥嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量是4個(gè)，胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)量是1個(gè)，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，其互補(bǔ)鏈上還有1個(gè)鳥嘌呤脫氧核苷酸。(2)看清楚圖甲中各列所示的堿基種類是讀出脫氧核苷酸鏈堿基序列的關(guān)鍵。(3)在雙鏈DNA分子中，因?yàn)閴A基互補(bǔ)配對(duì)，所以嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)；不同的DNA分子中(AT)/(GC)、A/G、T/C是不同的，體現(xiàn)了DNA分子的特異性。課時(shí)作業(yè)學(xué)考達(dá)標(biāo)1有一對(duì)氫鍵連接的脫氧核苷酸，已查明它的結(jié)構(gòu)中有一個(gè)腺嘌呤，則它的其他組成應(yīng)是()A三個(gè)磷酸、三個(gè)脫氧核糖和一個(gè)胸腺嘧啶B兩個(gè)磷酸、兩個(gè)脫氧核糖和一個(gè)胞嘧啶C兩個(gè)磷酸、兩個(gè)脫氧核糖和一個(gè)胸腺嘧啶D兩個(gè)磷酸、兩個(gè)脫氧核糖和一個(gè)尿嘧啶答案C解析據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可知，另一個(gè)堿基為T，兩個(gè)脫氧核苷酸含有兩個(gè)磷酸和兩個(gè)脫氧核糖。2下面為DNA分子的結(jié)構(gòu)示意圖，對(duì)該圖的正確描述是()A和相間排列，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架B構(gòu)成胞嘧啶脫氧核苷酸C占的比例越大，DNA分子越穩(wěn)定DDNA分子中依次代表A、G、C、T答案D解析DNA分子的基本骨架是由脫氧核糖和磷酸交替連接而成，A錯(cuò)誤；胞嘧啶脫氧核苷酸由組成，B錯(cuò)誤；是A與T之間的氫鍵，G、C含量越多，DNA分子越穩(wěn)定，C錯(cuò)誤；根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，、依次代表A、G、C、T，D正確。3以下四個(gè)雙鏈DNA分子中，穩(wěn)定性最差的是()AA占25% BT占30%CG占25% DC占30%答案B解析DNA分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性表現(xiàn)在相對(duì)穩(wěn)定的雙螺旋結(jié)構(gòu)；堿基對(duì)通過氫鍵連接，氫鍵含量越高，穩(wěn)定性越強(qiáng)。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可計(jì)算，四個(gè)雙鏈DNA分子中含GC堿基對(duì)最少的穩(wěn)定性最差。A項(xiàng)中GC50%；B項(xiàng)中GC40%；C項(xiàng)中GC50%；D項(xiàng)中GC60%。4由50個(gè)脫氧核苷酸構(gòu)成的DNA分子，按其堿基對(duì)的排列順序不同，可分為多少種，說明了DNA分子的什么特性()504種450種425種遺傳性多樣性特異性A BC D答案D解析一個(gè)DNA分子中堿基對(duì)的排列方式有4n種(其中n為堿基對(duì)的數(shù)目)，體現(xiàn)了DNA分子的多樣性。5在DNA分子模型搭建實(shí)驗(yàn)中，如果用一種長度的塑料片代表A和G，用另一長度的塑料片代表C和T，那么由此搭建而成的DNA雙螺旋的整條模型()A粗細(xì)相同，因?yàn)猷堰虱h(huán)必定與嘧啶環(huán)互補(bǔ)B粗細(xì)相同，因?yàn)猷堰虱h(huán)與嘧啶環(huán)的空間尺寸相似C粗細(xì)不同，因?yàn)猷堰虱h(huán)不一定與嘧啶環(huán)互補(bǔ)D粗細(xì)不同，因?yàn)猷堰虱h(huán)與嘧啶環(huán)的空間尺寸不同答案A解析A和G都是嘌呤堿基，C和T都是嘧啶堿基，在DNA分子中，總是AT、GC，依題意，用一種長度的塑料片代表A和G，用另一長度的塑料片代表C和T，則DNA的粗細(xì)相同。6下列關(guān)于雙鏈DNA的敘述，不正確的是()A若一條鏈上A和T的數(shù)目相等，則另一條鏈上的A和T數(shù)目也相等B若一條鏈上A的數(shù)目大于T，則另一條鏈上A的數(shù)目小于TC若一條鏈上ATGC1234，則另一條鏈上ATGC1234D若一條鏈上ATGC1234，則另一條鏈上ATGC2143答案C解析根據(jù)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，即A對(duì)T，G對(duì)C，推測(cè)兩條鏈上互補(bǔ)堿基的數(shù)量關(guān)系是AT，GC。若一條鏈上A和T的數(shù)目相等，則另一條鏈上的A和T數(shù)目也相等，A項(xiàng)正確；若一條鏈上A的數(shù)目大于T，則另一條鏈上A的數(shù)目小于T，B項(xiàng)正確；若一條鏈ATGC1234，對(duì)應(yīng)另一條鏈TACG1234，調(diào)整為ATGC的順序，應(yīng)等于2143，C項(xiàng)錯(cuò)誤、D項(xiàng)正確。 高考提能7關(guān)于下圖DNA分子片段的說法，不正確的是()A所指的堿基代表鳥嘌呤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)定答案D解析圖中所指堿基為鳥嘌呤(G)；所指堿基為胸腺嘧啶(T)，T是DNA特有的，A、B正確；代表氫鍵，C正確；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，若GC堿基對(duì)含量越高，則DNA分子結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，D錯(cuò)誤。8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含有腺嘌呤脫氧核苷酸20個(gè)C四種含氮堿基ATGC3377D堿基排列方式共有4100種答案C解析一個(gè)雙鏈DNA分子中含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，A項(xiàng)錯(cuò)誤。由一條鏈上ATGC1234，計(jì)算得一條鏈上100個(gè)堿基中含A、T、G、C依次是10、20、30、40，另一條鏈上含A、T、G、C則依次是20、10、40、30，故該DNA中含腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)為102030個(gè)，B項(xiàng)錯(cuò)誤。四種含氮堿基的比例是ATGC(1020)(2010)(3040)(4030)3377，C項(xiàng)正確。含200個(gè)堿基的DNA不考慮每種堿基比例關(guān)系的情況下，可能的堿基排列方式共有4100種。但因堿基數(shù)量比例已確定，故堿基排列方式肯定少于4100種，且一個(gè)DNA分子只有一種特定的堿基排列順序，D項(xiàng)錯(cuò)誤。9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)答案B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，必須有一個(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)。10經(jīng)檢測(cè)得知，一雙鏈DNA分子中鳥嘌呤的數(shù)目為x，其占?jí)A基總數(shù)量的比例是y，以下推斷正確的是()A與鳥嘌呤互補(bǔ)的堿基比例是1yB該DNA分子的嘌呤和嘧啶的比例是x/yC該DNA分子的堿基之間的氫鍵數(shù)是x(12/y)D與鳥嘌呤不互補(bǔ)的堿基數(shù)目是x(12y)/y答案D解析由題意可知，G、C所占比例都為y，數(shù)量都為x；A、T所占比例都為1/2y，數(shù)量都為(x/y2x)/2(x/2y)x。A項(xiàng)，與鳥嘌呤互補(bǔ)的堿基比例是y；B項(xiàng)，該DNA分子的嘌呤和嘧啶的比例是1；C項(xiàng)，G、C之間有三個(gè)氫鍵，A、T之間有兩個(gè)氫鍵，該DNA分子的堿基之間的氫鍵數(shù)是3x2(x/2yx)xx/y；D項(xiàng)，A、T與鳥嘌呤不互補(bǔ)，其數(shù)目為x(12y)/y。11下列是一組有關(guān)雙鏈DNA分子中含氮堿基的問題，請(qǐng)回答：(1)若A占20%，則G占_。(2)若雙鏈DNA中A占20%，且一條鏈中的A占20%，則此鏈中C所占比例的最大值是_。(3)一條鏈中(AC)/(TG)0.4，互補(bǔ)鏈中的此值是_。(4)一條鏈中(AT)/(CG)0.4，互補(bǔ)鏈中的此值是_。(5)若A有P個(gè)，占全部堿基數(shù)的20%，則該DNA分子中的G有_個(gè)。答案(1)30%(2)60%(3)2.5(4)0.4(5)1.5P解析(1)由雙鏈DNA分子的嘌呤堿基數(shù)占總堿基數(shù)的一半可知：AG50%，因而G占30%。(2)由雙鏈DNA分子A占20%可知：該DNA分子中(AT)占40%，(CG)占60%，對(duì)任意一條鏈而言，某種堿基所占比例的最大值即該對(duì)堿基所占的比例，因而，C最多占該鏈的60%。(3)由雙鏈DNA中，一條鏈中的(AC)/(TG)與另一條鏈中的該比值互為倒數(shù)可知：其互補(bǔ)鏈中的(AC)/(TG)1/0.42.5。(4)由于雙鏈DNA及任意一條鏈中的(AT)/(CG)為一定值，可知其互補(bǔ)鏈中的(AT)/(CG)0.4。(5)若A有P個(gè)，占全部堿基數(shù)的20%，則DNA分子的總堿基數(shù)為P/20%5P(個(gè))，而由雙鏈DNA分子的嘌呤堿基數(shù)占總堿基數(shù)的一半可知：G占總堿基數(shù)的50%20%30%，則G有5P×30%1.5P(個(gè))。12下圖是制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的過程圖，請(qǐng)回答下面的問題。(1)在制作模型前進(jìn)行的設(shè)計(jì)中，甲處應(yīng)考慮具備_種材料，它們分別是_；其中五邊形材料表示_。(2)乙表示的物質(zhì)是_，a位置的元素是_。制作一個(gè)乙用到了_種材料。(3)由乙連接成丙的過程，需考慮的主要有：兩條鏈中五邊形材料的頂角應(yīng)呈_(填“同向”或“反向”)關(guān)系；若一條鏈的下端是磷酸，則另一條鏈的上端應(yīng)該是_，這樣制作的目的是體現(xiàn)DNA雙鏈_的特點(diǎn)。(4)隨機(jī)將班里某兩位同學(xué)制作的單鏈連接成雙鏈，不合理的地方最可能是_。(5)丙到丁過程體現(xiàn)了DNA分子_的特點(diǎn)，丁中排在外側(cè)的物質(zhì)是_。答案(1)6磷酸、脫氧核糖、四種堿基脫氧核糖(2)脫氧核苷酸氧3(3)反向磷酸反向平行(4)雙鏈間的堿基配對(duì)不遵循堿基互補(bǔ)原則(5)(雙)螺旋交替連接的脫氧核糖和磷酸13已知大多數(shù)生物的DNA是雙鏈的，但也有個(gè)別生物的DNA是單鏈的。有人從兩種生物中提取出DNA，分析它們的堿基比例如下，請(qǐng)據(jù)表分析下列問題：生物ATCG甲25331921乙31311919(1)從生物_的堿基比例來看，它的DNA分子的結(jié)構(gòu)應(yīng)為_鏈，是極少數(shù)病毒具有的。(2)從生物_的堿基比例來看，它代表著大多數(shù)生物種類DNA分子的結(jié)構(gòu)，其堿基構(gòu)成特點(diǎn)為_。(3)現(xiàn)有四種DNA樣品，根據(jù)樣品中堿基的百分含量判斷最有可能來自嗜熱菌(生活在高溫環(huán)境中)的是()A含胸腺嘧啶32%的樣品B含腺嘌呤17%的樣品C含腺嘌呤30%的樣品D含胞嘧啶15%的樣品答案(1)甲單(2)乙AT、GC(3)B解析雙鏈DNA分子的兩條鏈之間由氫鍵相連，堿基之間的連接遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，即A等于T，G等于C，若AT，GC，則說明該DNA分子不是雙鏈，而是單鏈。DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)中，A與T之間可以形成2個(gè)氫鍵，而G與C之間可以形成3個(gè)氫鍵，3個(gè)氫鍵穩(wěn)定性強(qiáng)，因此，G和C含量多的生物，穩(wěn)定性大于G與C含量少的生物。真題體驗(yàn)14(2016·上海，28)在DNA分子模型的搭建實(shí)驗(yàn)中，若僅有訂書釘將脫氧核糖、磷酸、堿基連為一體并構(gòu)建一個(gè)含 10對(duì)堿基(A有6個(gè))的DNA雙鏈片段，那么使用的訂書釘個(gè)數(shù)為()A58 B78C82 D88答案C解析構(gòu)成一個(gè)脫氧核苷酸需要2個(gè)訂書釘，20個(gè)脫氧核苷酸總共需要40個(gè)；一條DNA單鏈需要9個(gè)訂書釘連接，兩條鏈共需要18個(gè)；雙鏈間的氫鍵數(shù)共有24個(gè)，需要訂書釘24個(gè)，所以共需訂書釘82個(gè)。15(2014·山東，5)某研究小組測(cè)定了多個(gè)不同雙鏈DNA分子的堿基組成，根據(jù)測(cè)定結(jié)果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補(bǔ)鏈、一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數(shù)目比值的關(guān)系圖，下列關(guān)系圖中正確的是()答案C解析DNA分子中(AC)/(TG)應(yīng)始終等于1，A項(xiàng)錯(cuò)誤；一條單鏈中(AC)/(TG)與其互補(bǔ)鏈中(AC)/(TG)互為倒數(shù)，當(dāng)一條單鏈中(AC)/(TG)0.5時(shí)，其互補(bǔ)鏈中(AC)/(TG)2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；一條單鏈中(AT)/(GC)與其互補(bǔ)鏈中(AT)/(GC)及DNA分子中(AT)/(GC)都相等，C項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯(cuò)誤。14