1、第第 3 章章 基因的本质基因的本质第第 2 节节DNA 的结构的结构【素养目标】1. 了解 DNA 组成元素及物质2. 掌握碱基互补配对中的相关计算【必备知识】一、一、DNA 的结构的结构1、DNA 的组成元素：C、H、O、N、P2、DNA 的基本单位：脱氧核糖核苷酸（4 种）3、DNA 的结构：由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。内侧：由氢键相连的碱基对组成。碱基配对有一定规律： A T；G C。 （碱基互补配对原则）4特点稳定性：DNA 分子中脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变多样性：DNA 分子中碱基对的排列顺序多种多样（主要的）
2、 、碱基的数目和碱基的比例不同特异性：DNA 分子中每个 DNA 都有自己特定的碱基对排列顺序3计算1在两条互补链中CTGA的比例互为倒数关系。2在整个 DNA 分子中，嘌呤碱基之和=嘧啶碱基之和。3整个 DNA 分子中，CGTA与分子内每一条链上的该比例相同。【本节重点】依据碱基互补配对原理通过碱基数量判断核酸种类。(1)若含 T,但 AT 或嘌呤嘧啶，则为单链 DNA。(2)若嘌呤嘧啶，肯定不是双链 DNA,可能为单链 DNA,也可能为 RNA。【例题解析】例 1.在一个双链 DNA 分子中， 碱基总数为 m， 腺嘌呤碱基数为 n， 则下列叙述正确的是 （）脱氧核苷酸数磷酸数碱基总数m碱基
3、之间的氢键数为（3m/2）n两条链 AT 的数量位 2nG 的数量为 mnA. B. C. D.例 2.如下图所示生物体内核酸的基本单位-核苷酸的模式图，下列说法正确的是（）A. DNA 与 RNA 在核苷酸上的不同点在方面B. 如果要构成三磷酸腺苷，仅需在位置上加上两个磷酸基团C. 在线粒体内共有 4 种D. 人体内的5 种，有 2 种答案：例 1. D【解析】脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖，一分子含氮碱基组成，所以脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m，正确；A 和 T 之间有 2 个氢键、 C 和 G 之间有 3 个氢键， 则碱基之间的氢键数 2n+3 （m-2n） /2=（3m-2
4、n）/2=（3m/2）n，正确；双链 DNA 中，A=T=n，则根据碱基互补配对原则，两条链中 A+T 的数量为 2n，正确；双链 DNA 分子中，碱基总数为 m，腺嘌呤数为 n，则 A=T=n，则 C=G=（m-2n）/2，错误。D 正确，ABC 错误。故答案为：D。例 2. D【解析】本题考查核酸的基本组成单位以及主要特点示意图中：、分别是磷酸、五碳糖和含氮碱基DNA 与 RNA 在核苷酸上的不同点在和两方面，DNA 的五碳糖是脱氧核糖，碱基含有 T；RNA 的五碳糖是核糖，碱基有 U据此 D 符合题意【素养作业】1.DNA 分子中的碱基互补配对原子上腺嘌呤（A）和胸腺嘧啶（T）配对，鸟嘌
5、呤（G）和（）配对A. 胞嘧啶（C）B. 腺嘌呤（A）C. 胸腺嘧啶（T）D. 鸟嘌呤（G）2.某生物鸟嘌呤：胞嘧啶2：1，则该生物不可能是： （）A. 人B. HIVC. 大肠杆菌D. T2噬菌体3.下列关于沃森和克里克的 DNA 双螺旋结构模型的叙述，正确的是（）A. 沃森和克里克构建的 DNA 模型是建立在 4 种碱基（A、T、C、G）的基础上B. 威尔金斯和富兰克林提供了 DNA 的电子显微镜图像，得出 DNA 呈双螺旋结构C. 查哥夫提出了 A 与 T 配对，C 与 G 配对的正确关系D. 沃森和克里克提出了 DNA 的双螺旋结构模型4.某小组同学在“制作 DNA 双螺旋结构模型”活
6、动中，制作了甲丁的相关化合物，表示化学键连接的位点。下列叙述正确的是（）A. 化合物甲、乙、丙可组成 DNA 的基本单位B. DNA 双螺旋结构中的甲数量等于丙数量C. 化合物甲、乙位于 DNA 双螺旋结构的外侧D. 连接化合物丙与丁的化学键位于之间5.研究发现，mRNA 与其互补序列形成双链后将不能指导蛋白质的合成。已知某基因片段以下图中乙链为模板转录致病因子， 现开发出一种核酸分子药物， 能成功阻止该因子在人体内的表达而大大缓解病情，这种药物成份最可能具备的结构简图是A.B.C.D.6.DNA 分子中碱基加上甲基基团（-CH3） ，称为 DNA 甲基化，基因甲基化可以导致其不能完成转录，这
7、种变化可以遗传给后代。下列有关叙述正确的是（）A. 基因甲基化导致表达的蛋白质结构改变B. 基因甲基化引起的变异属于基因突变C. 基因甲基化可能阻碍 RNA 聚合酶与启动子结合D. 原癌和抑癌基因甲基化不会导致细胞癌变7.下列关于图中两种分子的说法正确的是（）A. 为 DNA，在正常情况下复制后形成两个相同的 DNAB. 为 tRNA，一种 tRNA 可携带不同的氨基酸C. 遗传信息位于上，密码子位于上D. 和共有的碱基是 A、C、G、T8.如图为某同学制作的含有两个碱基对的 DNA 片段(“”代表磷酸基团)模式图，下列为几位同学对此图的评价，其中正确的是（）A. 甲说：“物质组成和结构上完全
8、正确”B. 乙说：“只有一处错误，就是 U 应改为 T”C. 丙说：“有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖”D. 丁说：“如果说他画的是 RNA 双链则该图是正确的”参考答案参考答案1.【答案】 A【解析】在 DNA 双螺旋结构中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则。其中腺嘌呤（A）和胸腺嘧啶（T）配对，鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）配对。故答案为：A。2.【答案】 D【解析】DNA 双链中，鸟嘌呤和胞嘧啶相等，如果其比例为 2：1，则说明该生物内含有RNA 单链，则不可能是 T2噬菌体。D 正确。3.【答案】 D【解析】A、DNA 的基本单位是脱氧核糖核苷酸，沃森和克里克的 DNA 结构模型是建立
9、在4 种脱氧核苷酸基础上的，A 错误；B、 沃森和克里克依据威尔金斯和富兰克林提供的 DNA 衍射图谱及有关数据， 推算出 DNA分子呈螺旋结构，B 错误；C、查哥夫提出了 A 与 T 的量相等，C 与 G 的量相等，但没有提出它们之间相互配对的关系，C 错误；D、沃森和克里克提出 DNA 是一种双链螺旋结构，并构建了 DNA 分子双螺旋结构模型，D正确。故答案为：D。4.【答案】 B【解析】A、DNA 的基本单位是脱氧核苷酸，包括一分子的磷酸、一分子的脱氧核糖（五碳糖）和一分子含氮碱基，因此图中化合物甲、丙、丁可组成 DNA 的基本单位，A 错误；B、在 DNA 双螺旋结构中，甲磷酸基团的数
10、量=丁脱氧核糖的数量=丙含氮碱基的数量，B正确；C、根据以上分析可知，化合物甲、丁位于 DNA 双螺旋结构的外侧，构成 DNA 分子的基本骨架，C 错误；D、连接化合物丙与丁的化学键位于和的上侧角落的顶点之间，即 1 号碳的位置，D 错误。故答案为：B。5.【答案】 A【解析】乙链的碱基序列为，以该链为模板转录形成的 mRNA 的碱基序列为，若 mRNA 与其互补序列形成双链后，将不能指导蛋白质的合成，因此能成功阻止该因子在人体内的表达而大大缓解病情的核酸分子的碱基序列应该为，故答案为：A。6.【答案】 C【解析】A、基因甲基化可以导致其不能完成转录，不能表达出蛋白质，A 错误；B、基因甲基化
11、不会导致基因碱基序列的改变，不属于基因突变，B 错误；C、基因甲基化可以导致其不能完成转录，可能是阻碍了 RNA 聚合酶与启动子结合，C 正确；D、基因甲基化可以导致其不能转录，原癌和抑癌基因甲基化后不能正常控制细胞周期，会导致细胞癌变，D 错误。故答案为：C。7.【答案】 A【解析】A，为 DNA，复制时两条链都作为模板，形成两个相同的 DNA；A 正确；B、为 tRNA，一种 tRNA 只能携带一种氨基酸，B 错误；C、遗传信息位于 DNA 上，密码子位于 mRNA 上，C 错误；D、DNA 和 tRNA 共有的碱基为 A、C、G，D 错误。故答案为：A。8.【答案】 C【解析】A、DNA 中含有的五碳糖应为脱氧核糖，而不是核糖，同时 DNA 不含碱基 U，而是含碱基 T，A 错误；B、图中有三处错误：五碳糖应为脱氧核糖，而不是核糖；DNA 不含碱基 U，而是含碱基 T；两个相邻核苷酸之间的磷酸二酯键连接不正确，应是前一个核苷酸的脱氧核糖与后一个核苷酸的磷酸基团连接形成磷酸二酯键，B 错误；C、由 B 选项可知图中有三处错误，C 正确；D、如果图中画的是 RNA 双链，则两个相邻核苷酸之间的磷酸二酯键连接不正确，D 错误。故答案为：C。
