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1、山东省冲刺2020 年高考生物DNA分子的结构名师精讲与试题预测【名师预测】从高考命题角度看，本部分常以选择题形式考查，涉及DNA分子的结构层次、DNA分子中的碱基数量的计算等考查点。DNA结构相对简单一般结合其他知识来进行，DNA分子中的碱基数量的计算则需要理清计算的基本规律并灵活运用。【知识精讲】一、基础梳理1DNA分子的结构层次巧记利用数字“五、四、三、二、一”巧记DNA分子的结构2DNA分子的结构特点(1) 多样性：具n个碱基对的DNA具有 4n种碱基对排列顺序。(2) 特异性：每种DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序。(3) 稳定性：两条主链中磷酸与脱氧核糖交替连接的顺序不变，碱基对
2、构成方式不变等。3DNA分子中的碱基数量的计算规律(1)在 DNA 双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同，即A GTC。(2)互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同，即若在一条链中ATGCm，在互补链及整个 DNA 分子中ATGCm。(3)非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，在整个DNA 分子中为1，即若在DNA 分子的一条链中AGTCa，则在其互补链中AGTC1a，而在整个DNA 分子中AGTC1。二、规律总结考法一、 DNA分子结构分析例题 1(2018 郑州模拟 ) 下面关于DNA 分子结构的叙述中，错误的是()A每个双链DNA 分子一般都含有4 种脱氧核苷酸B每个核糖上
3、均连接着1 个磷酸和1 个碱基C每个 DNA 分子的碱基数磷酸数脱氧核糖数D双链 DNA 分子中的一段若含有40 个胞嘧啶，就一定会同时含有40 个鸟嘌呤【答案】B 【解析】DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，每个 DNA分子中通常都会含有4 种脱氧核苷酸， A正确；在 DNA分子中，一般情况下每个脱氧核糖上连接2 个磷酸和 1 个碱基， B错误； 1 分子脱氧核苷酸由1 分子碱基、 1 分子磷酸和1 分子脱氧核糖组成，因此DNA中碱基数磷酸数脱氧核糖数，C正确；在双链DNA分子中 AT， CG ，D正确。例 2如图表示一个DNA 分子的片段，下列有关表述正确的是A代表的物质中储存着遗传信息
4、B不同生物的DNA分子中的种类无特异性C转录时该片段的两条链都可作为模板链DDNA分子中 A与 T 碱基对含量越高，其结构越稳定【答案】 B 【解析】遗传信息蕴藏在4 种脱氧核苷酸的排列顺序之中，单个核苷酸不能储存遗传信息，A 项错误；不同生物的DNA均由 4 种脱氧核苷酸( 包括 ) 组成， B 项正确；转录时以其中的一条链为模板，C项错误；由于CG碱基对含3 个氢键，所以CG碱基对含量越高，DNA越稳定， D项错误。归纳总结： “三看法”判断DNA分子结构的正误考法二、 DNA分子结构的相关计算例题 1. 某双链 ( 链和 链)DNA 分子中有2 000 个碱基，其中腺嘌呤占20%。 下列
5、有关分析正确的是()A链中 AT 的含量等于 链中 CG 的含量B链和 链中 G 所占本链的比例之和等于DNA 双链中 G 所占的比例C该 DNA 分子中含有的氢键数目为2 600 个D以该 DNA 分子为模板转录出的RNA 中 AU800 个【答案】C 【解析】链中AT 的含量等于链中TA 的含量， A错误；链和链中G所占本链的比例之和是DNA双链中 G所占比例的2 倍，B错误； 该 DNA分子中氢键数目为A的数目 2G的数目 3400260032 600( 个) ，C正确；一个DNA分子上有多个基因，且有非编码序列，因此无法判断转录出的RNA中 AU的数目， D错误。例 2 下列是一组有关
6、双链DNA分子中含氮碱基的问题，请回答：（1）若 A占 20% ，则 G占_。（2）若双链DNA中 A占 20% ，且一条链中的A占 20% ，则此链中C所占比例的最大值是_。（3）一条链中 (AC)/(T G)0.4 ，互补链中的此值是_。（4）一条链中 (AT)/(C G)0.4 ，互补链中的此值是_。（5）若 A有 P个，占全部碱基数的20% ，则该 DNA分子中的G有_个。【答案】（ 1） 30% （2）60% （3）2.5 （4）0.4 （5）1.5 P 【解析】（ 1）由双链DNA分子的嘌呤碱基数占总碱基数的一半可知：AG 50% ，因而 G占 30% 。（ 2）由双链 DNA分子
7、 A占 20% 可知：该 DNA分子中 (AT)占 40% ，(C G)占 60% ，对任意一条链而言，某种碱基所占比例的最大值即该对碱基所占的比例，因而，C最多占该链的60% 。（ 3）由双链DNA中，一条链中的 (A C)/(T G)与另一条链中的该比值互为倒数可知：其互补链中的(AC)/(T G)1/0.4 2.5 。（4） 由于双链 DNA及任意一条链中的(A T)/(C G)为一定值，可知其互补链中的(AT)/(C G)0.4 。（5）若 A有 P个，占全部碱基数的20% ，则 DNA分子的总碱基数为P/20%5P(个)，而由双链DNA分子的嘌呤碱基数占总碱基数的一半可知：G占总碱基
8、数的50% 20% 30% ，则 G有 5P30% 1.5 P (个) 。科学思维：三步解决DNA分子中有关碱基比例的计算第一步：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。第二步：画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知的和所求的碱基。第三步：根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。有关“ DNA 结构”的 7 点提醒(1)DNA 中两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，AT含两个氢键， GC含三个氢键。(2)DNA中并不是所有的脱氧核糖都连着两个磷酸基团，两条链各有一个3端的脱氧核糖连着一个磷酸基团。(3)双链 DNA 中 A 与 T 分子数
9、相等， G 与 C 分子数相等，但AT 的量不一定等于GC 的量。(4)DNA 中当 (AG)/(T C)(A C)/(GT)时 ，可能是双链DNA ，也可能是单链DNA 。(5)并非所有的DNA 分子均具“双链”，有的DNA 分子为单链。(6)DNA 的特异性是由碱基对的排列顺序决定的，而不是由配对方式决定的，配对方式只有四种： AT 、 CG、TA、GC 。(7)并非所有DNA 片段都是基因，基因是有遗传效应的DNA 片段，不是连续分布在DNA 上的，而是由碱基序列将不同的基因分割开的。【典题精练】1 （2017海南卷） DNA 分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DN
10、A 分子中（A+T）/（G+C ）与（ A+C）/（G+T）两个比值的叙述，正确的是A碱基序列不同的双链DNA 分子，后一比值不同B前一个比值越大，双链DNA 分子的稳定性越高C当两个比值相同时，可判断这个DNA分子是双链D经半保留复制得到的DNA 分子，后一比值等于1 【答案】 D 【解析】由于双链DNA 碱基 A 数目等于T数目， G 数目等于C 数目，故（ A+C）/（G+T）为恒值1，A错。 A 和 T 碱基对含2 格氢键， C 和 G 含 3 个氢键，故（ A+T）/（G+C）中，（ G+C ）数目越多，氢键数越多，双链DNA 分子的稳定性越高，B 错。（ A+T）/（G+C）与（
11、A+C）/（G+T）两个比值相等，这个 DNA 分子可能是双链，也可能是单链， C错。经半保留复制得到的DNA 分子， 是双链 DNA， （ A+C ）/（G+T）=1， D 正确。2（ 2016上海卷）在DNA 分子模型的搭建实验中，若仅有订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含10 对碱基（ A 有 6 个）的 DNA双链片段，那么使用的订书钉个数为A58 B78 C82 D88 【答案】 C 【解析】构成一个脱氧核苷酸需要2 个订书钉， 20 个脱氧核苷酸总共需要40 个订书钉；一条DNA 单链需要 9 个订书钉连接，两条链共需要18 个；碱基 A 有 6 个，A=T=6，则 G
12、=C=4 ，A 和 T之间有 2 个氢键， G 和 C 之间有 3 个氢键，碱基对之间的氢键需要62 43=24个订书钉连接。则共需要401824=82 个订书钉。【名校新题】1. 下列关于DNA分子结构的叙述，错误的是( ) A.每个 DNA分子一般都含有4 种脱氧核苷酸B.每个 DNA分子中的碱基、磷酸、脱氧核苷酸、脱氧核糖的数目是相等的C.DNA分子中每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基D.某双链 DNA分子片段中如果有40 个腺嘌呤，就一定同时含有40 个胸腺嘧啶【答案】C 【解析】只有位于脱氧核苷酸链末端的脱氧核糖才连接着一个磷酸和一个碱基，其他部位的脱氧核糖总是连接着两个磷酸。2
13、. 在 DNA分子中，下列哪种比例因生物种类的不同而具有特异性( ) A.(A C)/(G T) B.(C G)/(A T) C.(A G)/(C T) D.C/G 或 A/T 【答案】B 【解析】A、C和 D三个选项中的比值都是1，不会因DNA不同而不同，只有B选项中的比值会因DNA不同而不同。3. 在制作 DNA分子模型实验中，如果用一种长度的塑料片代表A 和 G ，用另一种长度的塑料片代表C 和 T，那么由此搭建而成的DNA双螺旋的整条模型( ) A.粗细相同，因为嘌呤必定与嘧啶互补B.粗细相同，因为嘌呤与嘧啶的空间尺寸相似C.粗细不同，因为嘌呤不一定与嘧啶互补D.粗细不同，因为嘌呤与嘧
14、啶的空间尺寸不同【答案】A 【解析】虽然嘌呤和嘧啶的长度不同，但由于碱基互补配对中，嘌呤总是与嘧啶配对，所以整个模型粗细相同。4. 在下列 DNA分子结构的模式图中，正确的是( ) 【答案】A 【解析】一看外侧链是否由磷酸与脱氧核糖交替连接而成，据此可知，图D 错误；二看外侧链是否反向平行，据此可知，图B错误；三看内侧碱基配对是否遵循碱基互补配对原则，如出现“同配”“错配”均错误，图 C错误。5. 如图所示为双链DNA分子的平面结构模式图。下列叙述正确的是( ) A.图示 DNA片段中有15 个氢键B.沃森和克里克利用构建数学模型的方法，提出DNA的双螺旋结构C.只有在解旋酶的作用下图示双链才
15、能解开D.在双链 DNA分子中，每个磷酸基团连接1 个脱氧核糖【答案】A 【解析】图示的 DNA片段共 6 个碱基对， AT 有 3 个、 GC有 3 个，因 AT 之间有 2 个氢键， G C之间有 3 个氢键，故图示DNA片段共 15 个氢键， A正确；沃森和克里克构建的是物理模型，B错误； DNA双链在 RNA聚合酶的作用下或高温加热条件下也会解旋，C错误；在双链DNA分子中，每条链中间的每个磷酸基团都分别连接2 个脱氧核糖，每条链仅有一端的磷酸基团只连接1 个脱氧核糖，D错误。6. 某生物核酸的碱基组成是嘌呤碱基占58% ，嘧啶碱基占42% ，此生物不可能是( ) A.噬菌体B.大肠杆
16、菌C.人或酵母菌D.烟草【答案】A 【解析】噬菌体由DNA和蛋白质构成，DNA为双链，嘌呤数与嘧啶数应相等，在人、酵母菌、大肠杆菌、烟草中既有DNA ，也有 RNA ，且 RNA为单链，因此嘌呤数与嘧啶数可能不相等。7. 下列关于双链DNA分子的叙述，错误的是( ) A.若一条链中的A和 T 的数目相等，则另一条链中的A和 T 数目也相等B.若一条链中的G的数目为 C的 2 倍，则另一条链中的G的数目为C的 0.5 倍C.若一条链中ATGC 123 4，则另一条链相应碱基比为2143 D.若一条链中G T12，则另一条链中CA21 【答案】D 【解析】双链 DNA分子中 AT， 若一条链中AT， 则另一条链中也A T，A正确；双链 DNA分子中 GC，一条链G/C2，则另一条互补链G/C120.5 ，B 正确；若一条链中ATG C12 34，则另一条链相应碱基比为2143， C项正确；若一条链中GT12，则另一条链中CA 12，D项错误。8.DNA 的一条单链中 (A G)/(T C)0.4 。上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别为( ) A.0.4 、0.6 B.2.5 、 1
