高考生物考点——DNA分子的结构

 

1DNA分子的化学组成

(1)基本组成元素:C、H、O、N、P

(2)基本单位

2DNA分子的结构

(1)主要特点

①两条脱氧核苷酸长链反向平行盘旋而成。

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。

③两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,例如:

(2)空间结构:规则的双螺旋结构。

3DNA分子的特性

(1)相对稳定性:DNA分子中磷酸和脱氧核糖交替连接方式不变;两条链间碱基互补配对方式不变。

(2)多样性:不同的DNA分子中脱氧核苷酸数目不同,排列顺序多种多样。若某DNA分子中有n个碱基对,则排列顺序有4n种。

(3)特异性:每种DNA分子都有区别于其他DNA的特定的碱基对排列顺序,代表了特定的遗传信息。

 

考向一  DNA分子的结构分析

 

1.下列关于DNA分子结构的叙述正确的是

A.DNA分子中的每条链都有两个游离的磷酸基团

B.DNA单链上相邻碱基以氢键连接

C.磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA的基本骨架

D.在DNA分子中每个脱氧核糖都与两个磷酸基团相连

【参考答案】C

 

解题必备

把握DNA结构的3个常考点

(1)

(2)

(3)

 

2.如图表示一个DNA分子的片段,下列有关表述正确的是

A.④代表的物质中储存着遗传信息

B.不同生物的DNA分子中④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

D.DNA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④)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C—G碱基对含3个氢键,所以C—G碱基对含量越高,DNA越稳定,D项错误。

 

考向二  DNA分子结构中的碱基计算

 

3.下列关于DNA分子的计算,正确的是

A.同种生物不同个体的细胞中,DNA分子的(A+T)/(G+C)的值一般相同

B.不同种生物的不同细胞中,DNA分子的(A+G)/(T+C)的值一定不同

C.若DNA的一条链中(A+G)/(T+C)=0.5,则其互补链中(A+G)/(T+C)=0.5

D.10对A—T碱基对和20对C—G碱基对,可构成的DNA分子种类数小于430

【参考答案】D

430种,若已知10对A—T碱基对和20对C—G碱基对,则构成的DNA分子种类数肯定小于430种,D正确。

解题技巧

DNA分子中有关碱基比例计算的解题步骤

解DNA分子中有关碱基比例计算的试题时要分三步进行:

(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。

 

4.下列是一组有关双链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(A+C)/(T+G)=0.4,互补链中的此值是________。

(4)一条链中(A+T)/(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:A+G=50%,因而G占30%。

(2)由双链DNA分子A占20%可知:该DNA分子中(A+T)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(A+C)/(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(A+T)/(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占总碱基数的50%-20%=30%,则G有5P×30%=1.5 P (个)。

 

1.下面关于双链DNA分子结构的叙述,错误的是

A.每个DNA分子中一般都含有四种脱氧核苷酸

B.每个DNA分子中,都是碱基数=磷酸数=脱氧核糖数

C.DNA两条链上的碱基以氢键相连,且A与T配对,G与C配对

D.每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基

 

2.如图为DNA分子部分结构示意图,以下叙述正确的是

A.解旋酶可以断开⑤键,因此DNA的稳定性与⑤无关

B.④是一个鸟嘌呤脱氧核苷酸

C.DNA连接酶可催化⑥或⑦键形成

D.A链、B链的方向相反,磷酸和脱氧核糖交替连接构成基本骨架

 

3.下列有关DNA结构的叙述,正确的是

A.DNA分子的基本骨架由脱氧核糖、磷酸和含氮碱基交替连接构成

B.DNA分子一条单链上相邻的碱基之间以氢键相连

C.若DNA分子片段中有a个碱基对,胞嘧啶有b个,则该DNA分子中的氢键数为2a+b个

D.整个DNA分子中嘌呤数目等于嘧啶数目,所以每条DNA单链中,A=T,G=C

 

4.DNA熔解温度(Tm)是使DNA双螺旋结构解开一半时所需要的温度,不同种类DNA的Tm值不同。如图表示DNA分子中G+C含量(占全部碱基的比例)与Tm的关系。下列有关叙述,不正确的是

A.一般地说,DNA分子的Tm值与G+C含量呈正相关

B.Tm值相同的DNA分子中G+C的数量有可能不同

C.维持DNA双螺旋结构的主要化学键有磷酸二酯键和氢键

D.DNA分子中G与C之间的氢键总数比A与T之间多

 

5.已知1个DNA分子中有4 000个碱基对,其中胞嘧啶有2 200个,这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是

A.4 000个和900个

B.4 000个和1 800个

C.8 000个和1 800个

D.8 000个和3 600个

 

6.已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA、单链RNA四种类型。现发现一种新病毒,要确定其核酸属于哪一种类型,应该

A.分析碱基类型,确定碱基比例

B.分析蛋白质的氨基酸组成,确定五碳糖类型

C.分析碱基类型,确定五碳糖类型

D.分析蛋白质的氨基酸组成,确定碱基类型

 

7.已知某DNA分子中,G与C之和占全部碱基总数的40%,其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的35%和18%。则在它的互补链中,T和C分别占该链碱基总数的

A.25%   22%

B.30%   20%

C.50%   44%

D.35%   18%

 

8.某双链DNA分子含有200个碱基对,其中一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则下列关于该DNA分子的叙述,错误的是

A.含有2个游离的磷酸基团

B.共有140个鸟嘌呤脱氧核苷酸

C.4种碱基的比例为A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7

D.若该DNA分子中的这些碱基随机排列,可能的排列方式共有4200

 

9.某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成,根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图,下列正确的是

 

10.如图是DNA片段的结构图,请据图回答。

(1)图甲是DNA片段的________结构,图乙是DNA片段的________结构。

(2)填出图中部分结构的名称:[2]________,[3]________,[5]________。

(3)从图中可以看出DNA分子中的两条链是由________和________交替连接构成的。

(4)连接碱基对的化学键是________,碱基配对的方式如下:即________与________配对;________与________配对。

(5)从图甲可以看出组成DNA分子的两条链的方向是________的,从图乙可以看出组成DNA分子的两条链相互缠绕成________结构。

 

 

11.(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DNA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

 

12.(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

A.58

B.78

C.82

D.88

 

1.【答案】D

【解析】DNA的基本组成单位是4种脱氧核苷酸,A正确;

每1分子的脱氧核苷酸是由1分子磷酸、1分子脱氧核糖和1分子含氮碱基组成,可见,每个DNA分子中,都是碱基数=磷酸数=脱氧核糖数,B正确;

DNA两条链上的碱基以氢键相连,且A与T配对,G与C配对,C正确;

除了位于每条脱氧核苷酸链一端的一个脱氧核糖外,其余每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基,D错误。

 

2.【答案】D

【解析】DNA分子的氢键越多,DNA的稳定性越高,A错误;

④不能表示一个脱氧核苷酸,应是②③和下面的磷酸构成鸟嘌呤脱氧核苷酸,B错误;

DNA连接酶连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键,C错误;

DNA分子的两条链反向平行构成双螺旋结构,磷酸和脱氧核糖交替连接构成基本骨架,D正确。

 

3.【答案】C

不一定相等,D错误。

 

4.【答案】D

【解析】分析图示,G+C含量越高,则DNA熔解所需温度越高,所以A项正确;

Tm值与DNA分子中G+C含量有关,而不能说明G+C的数量,B项正确;

DNA两条链通过氢键相连,脱氧核苷酸间通过磷酸二酯键连接成DNA单链,C项正确;

G与C之间形成三个氢键,A与T之间形成两个氢键,但由于DNA分子中(A+T)/(C+G)比值不定,所以不能确定哪组碱基对间的氢键总数更多,D项错误。

 

5.【答案】C

【解析】已知该DNA分子中有4 000个碱基对,即有8 000个碱基,而每个脱氧核苷酸中有一个碱基,故共有8 000个脱氧核苷酸;其中胞嘧啶有2 200个,根据碱基之间的互补配对原则可推知,A+C=DNA碱基总数的一半,故这个DNA分子中应含有的腺嘌呤A的数目为4 000-2 200=1 800个。因此,C项正确,A、B、D项错误。

 

6.【答案】A

【解析】DNA的碱基为A、T、C、G,RNA的碱基是A、U、C、G,T是DNA特有的碱基,U为RNA特有的碱基,所以可以根据这一区别来分辨DNA和RNA。双链DNA中A=T且C=G,单链DNA和RNA则不具备这一规律。分析碱基类型判断核酸是DNA还是RNA,然后确定碱基比例,确定是单链结构还是双链结构,A正确;

分析蛋白质的氨基酸组成,确定五碳糖类型,只能判断核酸是DNA还是RNA,不能判断是单链结构还是双链结构,B错误;

分析碱基类型和五碳糖类型,只能判断核酸是DNA还是RNA,不能判断是单链结构还是双链结构,C错误;

分析蛋白质的氨基酸组成,确定碱基类型,只能判断核酸是DNA还是RNA,不能判断是单链结构还是双链结构,D错误。

 

7.【答案】A

【解析】依题意和碱基互补配对原则可知:某DNA分子中,C+G=40%(占整个DNA分子碱基总数的比例),则C=G=20%(占整个DNA分子碱基总数的比例),A=T=30%(占整个DNA分子碱基总数的比例),一条链的T与C分别占该链碱基总数的35%和18%,即T1=35%,C1=18%,根据碱基互补配对原则,T=(T1+T2)÷2,所以T2=60%-35%=25%,同理,C2=40%-18%=22%,A正确,B、C、D均错误。

 

8.【答案】D

【解析】链状双链DNA分子含有2个游离的磷酸基团,A正确;

该DNA分子的一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,另一条链上A∶T∶G∶C=2∶1∶4∶3,整个DNA分子中A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7,则该DNA分子中A=T=400×3/20=60个,C=G=140个,故该DNA分子含有140个鸟嘌呤脱氧核苷酸,B、C正确;

该DNA分子含有200个碱基对,但是碱基比例已经确定,因此碱基排列方式少于4200种,D错误。

 

9.【答案】C

【解析】双链DNA分子中,(A+C)/(T+G)一定等于1,A项错误;

当一条链中存在(A1+C1)/(T1+G1)=1时,其互补链中存在(A2+C2)/(T2+G2)=(T1+G1)/(A1+C1)=1,B项错误;

在DNA分子中,存在(A1+T1)/(G1+C1)=(A2+T2)/(G2+C2)=(A+T)/(G+C),C项正确、D项错误。

 

10.【答案】(1)平面     立体(或空间)

(2)一条脱氧核苷酸单链片段    脱氧核糖    腺嘌呤脱氧核苷酸

(3)脱氧核糖    磷酸

(4)氢键    A(腺嘌呤)     T(胸腺嘧啶)    G(鸟嘌呤)     C(胞嘧啶)

(5)反向平行     规则的双螺旋

【解析】(1)分析题图可知,甲是DNA分子的平面结构,乙是DNA分子的空间结构。

(2)分析题图可知,2是DNA分子的一条脱氧核糖核苷酸链,3是脱氧核糖,5是由脱氧核糖、腺嘌呤碱基和磷酸组成的腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。

(3)DNA分子的两条链中磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧,构成基本骨架。

(4)DNA分子之间的碱基通过氢键连接成碱基对,7为碱基对之间的氢键;DNA分子中碱基对的配对方式是A与T配对,G与C配对。

(5)从图甲可以看出组成DNA分子的两条链是反向平行的,DNA分子的空间结构是规则的双螺旋结构。

 

11.【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(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。

 

12.【答案】C

高考生物

高考生物考点——人类对遗传物质的探索过程

2019-12-30 18:01:23

高考生物

高考生物考点归纳——DNA的复制

2020-1-3 12:07:30

0 条回复 A文章作者 M管理员
    暂无讨论,说说你的看法吧
个人中心
购物车
优惠劵
今日签到
有新私信 私信列表
有新消息 消息中心
搜索