第7讲DNA的结构
考点一DNA分子的结构及特性
(一)DNA分子的结构
1.DNA分子结构模型的建立者及DNA的组成
(1)DNA双螺旋模型构建者:1953年由美国生物学家沃森和英国物理学家克里克共同提出了DNA分子的双螺旋结构模型。
(2)DNA双螺旋模型构建方法:物理模型构建法。
(3)DNA的组成元素:C、H、O、N、P。
(4)DNA的基本单位:_脱氧核糖核苷酸。其化学组成包括磷酸、脱氧核糖、含氮碱基,构成DNA的碱基有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)四种。
2.DNA分子双螺旋结构特点
(1)整体结构:两条链按反向平行方式盘绕成双螺旋结构。
(2)基本骨架:脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。
(3)碱基配对:两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,排列在内侧并且遵循碱基互补配对原则:A与T配对、G与C配对。
(二)DNA分子的特性
1.__稳定__性:磷酸和脱氧核糖交替连接,排列在外侧构成基本骨架。
2.__多样__性:碱基对多种多样的排列顺序,如某DNA分子中有n个碱基对,则排列顺序有4n种(其中n代表碱基对数)。
3.__特异__性:每种DNA分子都有特定的碱基对排列顺序,代表了特定的遗传信息。
考点二DNA分子中有关碱基的计算
(一)由碱基种类及比例可分析判断核酸的种类
1.若有U无T,则该核酸为RNA。
2.若有T无U,且A=T,G=C,则该核酸一般为双链DNA。
3.若有T无U,且A≠T,G≠C,则该核酸为单链DNA。
(二)双链DNA分子中碱基互补配对的相关计算
1.DNA分子中,互补碱基两两相等,即A=T,C=G,且嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。
2.DNA分子中,任意两不互补的碱基之和相等,即(A+C)=(T+G)=(A+G)=(T+C)
3.DNA分子中,任意两个不互补碱基之和的比值:一条链与互补链互为倒数,在双链中为1。即若在DNA一条链中eq\f(A+G,T+C)=b,则在其互补链中eq\f(A+G,T+C)=1/b,而在整个DNA分子中eq\f(A+G,T+C)=1。
4.DNA分子中,任意两个互补碱基之和的比值:在一条链与互补链以及双链中都相等。
即若在一条链中eq\f(A+T,G+C)=n,在互补链及整个DNA分子中eq\f(A+T,G+C)=n,
(三)DNA分子中有关碱基比例计算的解题步骤:
1.搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例,还是占DNA分子一条链上碱基的比例;
2.画一个DNA分子模式图,并在图中标出已知和所求的碱基;
3.根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。
【真题训练】
一、单选题
1.(2022·浙江·高考真题)某同学欲制作DNA双螺旋结构模型,已准备了足够的相关材料,下列叙述正确的是(???????)
A.在制作脱氧核苷酸时,需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B.制作模型时,鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连
C.制成的模型中,腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和
D.制成的模型中,磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧
【答案】C
【详解】A、在制作脱氧核苷酸时,需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基,A错误;
B、鸟嘌呤和胞嘧啶之间由3个氢键连接,B错误;
C、DNA的两条链之间遵循碱基互补配对原则,即A=T、C=G,故在制作的模型中A+C=G+T,C正确;
D、DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧,D错误。
2.(2022·广东·高考真题)下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述,错误的是(???????)
A.孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律
B.摩尔根等基于性状与性别的关联证明基因在染色体上
C.赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质
D.沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式
【答案】D
【详解】A、孟德尔用统计学方法分析杂合子自交子代的表现型及比例,发现了遗传规律,A正确;
B、摩尔根等基于果蝇眼色与性别的关联,证明了基因在染色体上,B正确;
C、赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记T2噬菌体DNA和蛋白质,通过对比两组实验结果,证明了DNA是遗传物质,C正确;
D、沃森和克里克用DNA衍射图谱得出了DNA的螺旋结构,D错误。
3.(2021·北京·高考真题)酵母菌的DNA中碱基A约占32%,关于酵母菌核酸的叙述错误的是()
A.DNA复制后A约占32% B.DNA中C约占18%
C.DNA中(A+G)/(T+