第六单元 第18讲 高三一轮复习系列2021版步步高生物《大一轮复习讲义》(001)

第18讲　DNA分子的结构、复制及基因的本质

[考纲要求]　1.DNA分子结构的主要特点(Ⅱ)。2.DNA分子的复制(Ⅱ)。3.基因的概念(Ⅱ)。

1．DNA分子的双螺旋结构

(1)DNA分子由两条脱氧核苷酸链组成，这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。

(2)外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接，构成基本骨架。

(3)内侧：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。碱基互补配对遵循以下原则：A一定与T配对，G一定与C配对。

巧记　利用数字“五、四、三、二、一”巧记DNA分子的结构

2．DNA分子的结构特性

(1)多样性：具有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，碱基配对方式不变等。

3．DNA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＋G＝T＋C。

(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＝m，在互补链及整个DNA分子中＝m。

(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＝a，则在其互补链中＝，而在整个DNA分子中＝1。

1．判断关于DNA分子结构说法的正误

(1)DNA分子一条链上的相邻碱基通过“—磷酸—脱氧核糖—磷酸—”相连(　×　)

(2)DNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基(　×　)

(3)双链DNA分子同时含有2个游离的磷酸基团，其中嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数(　√　)

(4)DNA分子是由两条核糖核苷酸长链反向平行盘旋成双螺旋结构(　×　)

(5)某双链DNA分子中一条链上A∶T＝1∶2，则该DNA分子中A∶T＝2∶1(　×　)

2．判断关于DNA分子的特性说法的正误

(1)DNA分子中(A＋T)/(C＋G)的值越大，该分子结构稳定性越低(　√　)

(2)相对分子质量大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同(　×　)

(3)DNA分子的多样性是指一个DNA分子上有许多个基因(　×　)

(4)人体内控制β-珠蛋白的基因由1 700个碱基对组成，其碱基对可能的排列方式有41 700种(　×　)

易错警示　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，A—T含2个氢键，G—C含3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，两条链各有一个脱氧核糖连着一个磷酸基团。

(3)双链DNA中A与T分子数相等，G与C分子数相等，但A＋T的量不一定等于G＋C的量。

(4)DNA中，当(A＋G)/(T＋C)＝1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：A—T、C—G、T—A、G—C。

(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隔开。

考向一　DNA分子结构分析

分析DNA分子结构图像

(1)图中④能表示胞嘧啶脱氧核苷酸吗？

提示　不能。

(2)解旋酶作用于图中哪个部位？限制性核酸内切酶和DNA连接酶作用于图中哪个部位？

提示　解旋酶作用于⑨，限制性核酸内切酶和DNA连接酶作用于⑩。

(3)DNA初步水解的产物和彻底水解的产物分别是什么？

提示　初步水解的产物是4种脱氧核苷酸，彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。

(4)图中碱基之间是如何连接的？ 一条链上的脱氧核苷酸之间又是如何连接的？

提示　双链DNA中，反向平行的两条链之间的碱基通过氢键连接，而同一条链上碱基之间通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连；一条链上的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接。

1．如图为某同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段(“○”代表磷酸基团)，下列为几位同学对此图的评价，其中正确的是(　　)

A．甲说：“物质组成和结构上没有错误”

B．乙说：“只有一处错误，就是U应改为T”

C．丙说：“至少有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖”

D．丁说：“如果说他画的是RNA双链则该图应是正确的”

答案　C

解析　图中有三处错误：①五碳糖应为脱氧核糖，而不是核糖；②DNA不含碱基U，而是含碱基T；③两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，A、B错误，C正确；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也不正确，D错误。

2．下列关于DNA分子结构的叙述，正确的是(　　)

A．脱氧核苷酸链中相邻碱基以氢键相连

B．每个DNA分子中碱基数＝磷酸数＝核糖数

C．T2噬菌体的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸

D．在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数

答案　C

解析　脱氧核苷酸链中相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连，A错误；每个DNA分子中碱基数＝磷酸数＝脱氧核糖数，B错误；T2噬菌体的遗传物质为DNA，其水解可产生4种脱氧核苷酸，C正确；在DNA双螺旋结构中嘧啶数等于嘌呤数，D错误。

考向二　DNA分子结构的相关计算

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。

3．已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%。则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的(　　)

A．32.9%，17.1% B．31.3%，18.7%

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/684f3fbd32687e21af45b307e87101f69e31fbaa.html