第3章 第2节
课时跟踪 分层训练
学业考达标练
一、选择题
1．下列表示某同学制作的脱氧核苷酸结构模型(表示脱氧核糖、 表示碱基、表示磷酸基团)，其中正确的是( )
【答案】 C
【解析】 DNA分子中不含碱基U，A错误；磷酸和含氮碱基都连接在脱氧核糖上，且分别位于脱氧核糖的1、5号位置上，B、D错误。
2．噬菌体、烟草、烟草花叶病毒的核酸中各有碱基和核苷酸的种类依次分别为( )
A．4、8、4和4、8、4 B．4、5、5和4、5、4
C．4、5、4和4、8、4 D．4、8、4和4、5、4
【答案】 C
【解析】 噬菌体为DNA病毒，其核酸只含有DNA，故碱基只有A、T、C、G 4种，核苷酸有4种；烟草是植物，其核酸既有DNA也有RNA，碱基有A、G、C、T、U 5种，核苷酸有脱氧核糖核苷酸4种和核糖核苷酸4种，共8种；烟草花叶病毒为RNA病毒，其核酸只含有RNA，故碱基只有A、U、C、G 4种，核苷酸有4种。
3．某双链DNA分子中，胞嘧啶(C)占全部碱基的32%，则腺嘌呤(A)占全部碱基的( )
A．68% B．34%
C．32% D．18%
【答案】 D
【解析】 根据碱基互补配对原则，双链DNA分子中，非互补配对的碱基之和占碱基总数的一半。因此，某双链DNA分子中，胞嘧啶(C)占全部碱基的32%，则腺嘌呤(A)占全部碱基的50%－32%＝18%。
4．下列关于双链DNA的叙述，错误的是( )
A．一条链中A和T的数量相等，则互补链中A和T的数量也相等
B．一条链中G为C的2倍，则互补链中G为C的1/2
C．一条链中C∶T＝1∶2则互补链中G∶A＝2∶1
D．一条链中A∶T＝1∶5，则互补链中A∶T＝5∶1
【答案】 C
【解析】 根据碱基互补配对原则，双链DNA中，一条链中的A和T分别与互补链中的T和A配对，一条链中的G和C分别与互补链中的C和G配对，故一条链中A和T的数量相等，则互补链中A和T的数量也相等，一条链中G为C的2倍，则互补链中G为C的1/2，A、B正确；一条链中C∶T＝1∶2，则互补链中G∶A＝1∶2，C错误；双链DNA分子中，一条链中A∶T＝1∶5，则互补链中A∶T＝5∶1，D正确。
5．在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的54%。若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的22%，胸腺嘧啶占28%，则另一条链上的胞嘧啶、胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的( )
A．24%、26% B．22%、28%
C．27%、23% D．20%、30%
【答案】 A
【解析】 已知双链DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基的54%，即A＋T＝54%，则A＝T＝27%，C＝G＝50%－27%＝23%，又已知一条链上的胞嘧啶占该链碱基总数的22%、胸腺嘧啶占28%，即C1＝22%，T1＝28%，根据碱基互补配对原则，C＝(C1＋C2)÷2，所以C2＝24%，同理T2＝26%。
6．下表为生物学家在分析大麦、果蝇、猪、牛和人等生物DNA碱基比例时得到的结果：
生物的种类 大麦 果蝇 猪 牛 人
(A＋T)/(G＋C) 1.21 1.37 1.43 1.31 1.52
根据上表，可获得的最恰当的结论是( )
A．DNA具有特异性
B．DNA具有多样性
C．DNA具有遗传性
D．DNA具有特异性和多样性
【答案】 D
【解析】 在双链DNA中，A＝T，G＝C，但(A＋T)/(G＋C)的值因生物种类的不同而不同，每一种生物都有其特定的比值，这就构成了DNA的特异性；不同生物，其比值又不同，这就构成了DNA的多样性。
7．某班级分组制作DNA双螺旋结构模型时，采用了如下流程：制作脱氧核苷酸→制作脱氧核苷酸链→制作双链DNA→螺旋化。下列叙述不正确的是( )
A．制作脱氧核苷酸链时，相邻脱氧核苷酸的磷酸基团直接相连
B．制作脱氧核苷酸时，将磷酸和碱基连在脱氧核糖的特定位置
C．制作双链DNA时，两条链之间的碱基A与T配对，G与C配对
D．各组DNA模型的碱基序列往往不同，反映了DNA分子的多样性
【答案】 A
【解析】 制作脱氧核苷酸链时，相邻脱氧核苷酸之间以磷酸和脱氧核糖相连，A错误；制作脱氧核苷酸时，磷酸连在脱氧核糖的5号碳原子上，碱基连在脱氧核糖的1号碳原子上，B正确；制作双链DNA时，两条链之间的碱基A与T配对，G与C配对，C正确；组成DNA的脱氧核苷酸有4种，各组DNA模型的碱基序列往往不同，反映了DNA分子的多样性，D正确。
二、非选择题
8．如图为果蝇细胞内某核苷酸链的部分结构示意图，请据图回答下列问题：
(1)根据图示，该核苷酸链片段是________________(填核酸)的一部分，其中4的名称是__________________________________________________________。
(2)果蝇细胞中的遗传物质彻底水解的产物为
________________________________________________________________。
(3)若图中所示核苷酸链片段是该果蝇遗传物质的一部分，其有两个末端，其中a端称作____________，b端称作____________。
【答案】 (1)DNA或RNA 胞嘧啶脱氧核苷酸或胞嘧啶核糖核苷酸
(2)磷酸、脱氧核糖和四种碱基(A、T、C、G)
(3)5′－端 3′－端
【解析】 (1)由图分析可知，该核苷酸链片段可能是DNA的一部分，也可能是RNA的一部分，4表示胞嘧啶脱氧核苷酸或胞嘧啶核糖核苷酸。(2)果蝇的遗传物质是DNA，DNA彻底水解的产物为磷酸、脱氧核糖和四种碱基(A、T、C、G)。(3)DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，称作5′－端；另一端有一个羟基，称作3′－端。
选择考提升练
一、选择题
1．下列有关DNA结构模型的构建的叙述，错误的是( )
A．沃森和克里克构建的DNA双螺旋结构模型属于物理模型
B．DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链
C．研究DNA结构常用的方法是X射线晶体衍射法
D．威尔金斯和查哥夫应用X射线衍射技术获得了DNA衍射图谱
【答案】 D
【解析】 沃森和克里克构建的DNA双螺旋结构模型属于物理模型，A正确；DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G 4种碱基，B正确；研究DNA结构常用的方法是X射线晶体衍射法，C正确；威尔金斯和富兰克林应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱，D错误。
2．同学们用如图所示的4种卡片分两组搭建DNA模型。有一组的卡片中有20个T和40个C；另一组同学有20个A和40个G。两组所取的卡片都恰好够搭建模型，这两组同学搭建的DNA模型最可能( )
A．长度一样，顺序也一样
B．长度一样，顺序不一样
C．长度不一样，顺序一样
D．长度不一样，顺序也不一样
【答案】 B
【解析】 根据DNA分子结构特点，碱基A与T配对，碱基C与G配对，说明双链DNA中A＝T，G＝C。结合题干信息“两组所取的卡片都恰好够搭建模型”，说明前一组制作的DNA模型中A＝T＝20个，C＝G＝40个，共60个碱基对，但它们的排列顺序无法确定。后一组制作的DNA模型中A＝T＝20个，G＝C＝40个，共60个碱基对，它们的碱基对排列顺序也无法确定。综合上述分析，前后两组制作的DNA模型的长度相同，但顺序可能不同。
3．下图为某同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段(其中“○”代表磷酸)，下列为几位同学对此图的评价，其中正确的是( )
A．甲说：“该图没有什么物质和结构上的错误”
B．乙说：“该图有一处错误，就是U应改为T”
C．丙说：“该图有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖”
D．丁说：“如果说他画的是RNA双链则该图就是正确的”
【答案】 C
【解析】 题图中有三处错误，错误一：组成DNA分子的五碳糖应该是脱氧核糖，所以题图中的核糖应改为脱氧核糖；错误二：碱基应为A、T、G、C四种，图中的U应改为T；错误三：单链中脱氧核苷酸之间的连接形式不应该是磷酸与磷酸相连，而是磷酸与脱氧核糖相连。
4．从某生物中提取出DNA进行化学分析，发现鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%，又知该DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤，则与H链互补的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的比例为( )
A．26% B．24%
C．14% D．11%
【答案】 A
【解析】 明确DNA的两条链中所含碱基数目相同，且整个DNA中A＝T，G＝C，一条链中A、T、G、C的数量分别等于另一条链中T、A、C、G的数量，由此可得出答案。
5．DNA分子的碱基种类是固定不变的，但各种碱基的数目却因生物种类而异。下列比例关系中，因生物种类而不同的是( )
A． B．
C． D．和
【答案】 B
【解析】 双链DNA分子中A＝T、G＝C，则(A＋G)/(T＋C)＝(A＋C)/(T＋G)＝1，A/T＝G/C＝1；不同的DNA分子中(G＋C)/(A＋T)的值不同，B符合题意。
6．在制作DNA双螺旋结构模型时，所提供的卡片种类和数量如下表，下列相关叙述正确的是( )
卡片种类 磷酸 脱氧核糖 碱基
A T C G
卡片数量 12 12 3 3 4 2
A．构成的DNA片段，最多含有氢键12个
B．最多可构建45种碱基序列的DNA
C．最多可构建5种脱氧核苷酸
D．DNA中每个脱氧核糖均与一分子磷酸相连
【答案】 A
【解析】 这些卡片最多可形成3对A—T碱基对，2对C—G碱基对，而A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键，因此构成的双链DNA片段最多有12个氢键；由于碱基对种类和数目确定，因此可构建的DNA种类数远少于45种；表中所给碱基共有四种，因此最多可构建4种脱氧核苷酸；DNA中绝大多数脱氧核糖与2分子磷酸相连，只有末端的脱氧核糖与1分子磷酸相连。
7．下列有关DNA的叙述，错误的是( )
A．真核生物的DNA主要分布在细胞核中
B．DNA分子两条链之间的碱基按照碱基互补配对原则形成碱基对
C．DNA分子的稳定性与磷酸和核糖交替连接构成的基本骨架有关
D．双链DNA分子中氢键数越多，该DNA分子越稳定
【答案】 C
【解析】 真核生物的DNA主要分布在细胞核中，A正确；DNA分子两条链之间的碱基通过氢键连接成碱基对，碱基配对遵循碱基互补配对原则，B正确；DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，C错误；双链DNA分子中氢键数越多，该DNA分子越稳定，D正确。
二、非选择题
8．如图为大肠杆菌DNA分子结构示意图(片段)。据图回答下列问题：
(1)图中①表示________，②表示________，①②③结合在一起的结构叫作_______________。
(2)③有________种，中文名称是________________。
(3)DNA分子中③和④是通过________连接起来的。
(4)DNA被彻底氧化分解后，能产生含氮废物的是________。
(5)图中DNA分子片段中，游离的磷酸有________个。若大肠杆菌DNA分子的碱基G有x个，占其碱基总量的比例是y，则该DNA分子的碱基之间的氢键数目是________。
【答案】 (1)磷酸(基团) 脱氧核糖 脱氧核苷酸
(2)2 鸟嘌呤或胞嘧啶
(3)氢键 (4)含氮碱基
(5)2 x＋
【解析】 (2)③表示含氮碱基，由于③与④之间的氢键是3个，因此③可能是鸟嘌呤(G)或胞嘧啶(C)。(4)DNA分子中的核苷酸的组成成分是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基，其中只有含氮碱基内含有氮元素，因此DNA被彻底氧化分解后，能产生含氮废物的是含氮碱基。(5)图中DNA分子片段中，游离的磷酸有2个；该DNA分子中鸟嘌呤数目为x，因此G、C碱基对数目为x，腺嘌呤＝胸腺嘧啶＝×－x，由于G、C碱基之间的氢键是3个，A、T碱基之间的氢键是2个，因此DNA分子的碱基之间的氢键数是3x＋2×＝x＋。
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第3章 基因的本质
第2节 DNA的结构
课标要求 核心素养
1．概述DNA结构的主要特点。
2．制作DNA双螺旋结构模型。
3．理解碱基互补配对原则，掌握DNA结构的相关计算。 1．生命观念：运用结构与功能观，理解DNA分子的结构特点。
2．科学思维：利用归纳法，掌握DNA分子中碱基数量的计算方法，理解DNA分子的多样性和特异性。
3．科学探究：通过制作DNA分子模型，培养学生的观察力、空间想象力等。
4．社会责任：基于DNA分子结构的研究，认同交流合作、多学科交叉在科学发展中的作用，体会持之以恒的科学精神。
必备知识 自主梳理
?DNA双螺旋结构模型的构建
1．构建者：________________。
2．构建过程
沃森和克里克
脱氧核苷酸
DNA衍射图谱
外部
相同碱基
A=T，G=C
T
C
3．新模型的特点及意义
(1)特点：A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有______________。
(2)意义：①能解释________________的数量关系。②能解释DNA的复制。③模型与______________照片完全相符。
分子生物学诞生的标志是什么？
提示：沃森、克里克成功地构建DNA双螺旋结构模型。
恒定的直径
A、T、G、C
X射线衍射
?DNA的结构
1．平面结构
基本组成元素____________________
物质[①]________，[②]____________，
[③]_____________
基本单位[④]______________，共4种
DNA
C、H、O、N、P
碱基
脱氧核糖
磷酸基团
脱氧核苷酸
2．空间结构
(1)组成：两条链按____________方式盘旋成双螺旋结构。
(2)外侧基本骨架：[②]____________和[③]________交替连接。
(3)内侧：________。
(4)碱基互补配对：两条链上的碱基通过______形成[⑤] ________，且T(____________)一定与[⑥]______________配对，C(__________)一定与[⑦]____________配对。
反向平行
脱氧核糖
磷酸
氢键
碱基对
胸腺嘧啶
A(腺嘌呤)
胞嘧啶
G(鸟嘌呤)
碱基
3．“反向”含义的理解
脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作____________，与磷酸基团相连的碳叫作_____________。DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，称作_____________，另一端有一个羟基(—OH)，称作_____________。DNA的两条单链走向________，从双链的一端开始，一条单链是从5′－端到3′－端的，另一条单链则是从3′－端到5′－端的。
1′－C
5′－C
5′－端
3′－端
相反
?制作DNA双螺旋结构模型
DNA双螺旋结构
脱氧核苷酸
双
螺旋
(1)威尔金斯和富兰克林提供了DNA的电子显微照片。( )
(2)查哥夫提出了A与T配对、C与G配对的正确关系。( )
(3)每个DNA分子中，碱基数＝磷酸数＝脱氧核糖数。( )
(4)DNA分子单链中相邻的碱基之间均通过氢键连接。( )
(5)环状DNA分子中每个脱氧核糖均与两个磷酸基团相连。( )
(6)DNA的两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。( )
(7)DNA中A—T碱基对所占的比例越高，该DNA稳定性越强。( )
(8)DNA中的氢键数目和碱基数目一定相等。( )
【答案】 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)√ (7)× (8)×
【解析】 (1)在DNA结构模型构建方面，威尔金斯和富兰克林提供了DNA的衍射图谱。(2)查哥夫发现了在DNA中，腺嘌呤的量总是等于胸腺嘧啶的量，鸟嘌呤的量总是等于胞嘧啶的量。(4)DNA分子同一条链的相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接。(7)A与T之间由两个氢键相连，C与G之间由三个氢键相连，故DNA中C与G碱基对所占的比例越高，DNA稳定性越强。(8)A—T碱基对中有2个氢键、G—C碱基对中有3个氢键，氢键数目和碱基数目不相等。
合作探究 能力提升
●情境解读
图形情境：如图是DNA片段的结构图，甲图为平面结构，乙图为双螺旋结构。
任务一：DNA结构的特点
●合作探究
1．该DNA分子中一个磷酸与几个脱氧核糖相连？一个脱氧核糖与几个磷酸相连？一条脱氧核苷酸链上相邻的两个碱基通过什么相连？
提示：一个或两个；一个或两个；“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”。
2．该DNA分子中两条链的碱基通过什么相连？该片段中有几个游离的磷酸基团？
提示：氢键；2个。
3．为什么DNA分子中G与C碱基所占的比例越高，DNA分子结构的稳定性越强？
提示：G与C之间有三个氢键，而A与T之间只有两个氢键，因此G与C所占的比例越高，DNA分子的稳定性越强。
4．DNA被初步水解和彻底水解后分别会得到什么产物？
提示：DNA初步水解可产生四种脱氧核苷酸，彻底水解可得到磷酸、脱氧核糖、腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶六种物质。
●典例剖析
在制作DNA双螺旋结构模型时，如图为两个脱氧核
苷酸的模型，○代表磷酸，下列叙述正确的是( )
A． 可能代表A、T、C、U四种含氮碱基
B．两个○可用别针(代表共价键)连接，以形成DNA的侧链
C．别针(代表共价键)应连接在一个核苷酸的?和另一个核苷酸的○上
D．如果两个脱氧核苷酸分别位于链的两侧，则两个模型方向相同
【答案】 C
【解析】 本题是制作DNA双螺旋结构模型，碱基 包含A、T、C、G，没有碱基U，A错误；磷酸二酯键是一个脱氧核苷酸的脱氧核糖与另一个脱氧核苷酸的磷酸脱去1分子水形成的，不是两个脱氧核苷酸的两个磷酸基团形成，B错误；磷酸二酯键是一个脱氧核苷酸的脱氧核糖与另一个脱氧核苷酸的磷酸脱去1分子水形成的，别针(代表共价键)应连接在一个核苷酸的?和另一个核苷酸的○上，C正确；DNA分子的两条链是反向平行的，若两个脱氧核苷酸分别位于链的两侧，两个模型方向相反，而不能相同，D错误。
1．下图表示某同学在制作DNA双螺旋结构模型时，制作的一条脱氧核苷酸链，下列表述错误的是( )
A．能表示一个完整脱氧核苷酸的是图中的a或b
B．图中与每个五碳糖直接相连的碱基只有1个
C．相邻脱氧核苷酸之间通过化学键②连接起来
D．从碱基上看，缺少的碱基是T
【答案】 A
【解析】 题图中只有a表示的是一个完整的脱氧核苷酸，A错误；题图中与五碳糖直接相连的碱基只有1个，B正确；②表示的是磷酸二酯键，相邻的脱氧核苷酸通过此键相连接，C正确；脱氧核苷酸中的碱基共有4种，即A、G、C、T，D正确。
●归纳提升
1．利用数字“五、四、三、二、一”巧记DNA的结构
2．“三看法”判断DNA结构
一看：每条链成键位置是否正确，正确的成键位置在一分子脱氧核苷酸的脱氧核糖的5号碳原子上的磷酸基团与相邻脱氧核苷酸的脱氧核糖的3号碳原子之间。
二看：两条单链是否反向平行。
三看：碱基之间是否遵循碱基互补配对原则。
3．准确辨析DNA结构中的数量、位置关系及连接方式
●情境解读
图形情境：如图DNA分子中一条链为1链，另一条链为2链，请分析回答下列问题。
●合作探究
1．图中各字母所在的位置，是依据什么规律进行放置的？
提示：碱基互补配对原则。
任务二：DNA分子中碱基的数量关系
提示：X＝A＋G＋T＋C(N)；双链DNA分子中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半。
提示：X＝A＋G＋T＋C(N)。互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等。
●典例剖析
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40%和15%。下列有关叙述正确的是( )
A．在它的互补链中，T与C之和占该链碱基总数的55%
B．在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的20%和25%
C．若该DNA分子含有1 000个碱基对，则碱基之间的氢键数为 2 600个
【答案】 B
2．一个双链DNA分子，碱基总数为m，腺嘌呤数为n，下列有关说法正确的是( )
①脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基总数＝m ②碱基之间的氢键数为(3m－2n)/2 ③一条链中A＋T的数量为n ④碱基G的数量为m－n
A．①②③④ B．②③④
C．③④ D．①②③
【答案】 D
【解析】 一个脱氧核苷酸由一分子碱基、一分子脱氧核糖和一分子磷酸构成，所以脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基总数＝m，①正确；A与T之间有2个氢键，G与C之间有3个氢键，则碱基之间的氢键数为2n＋3(m/2－n)＝(3m－2n)/2，②正确；一条链中A＋T的数量＝2n/2＝n，③正确；碱基G的数量＝m/2－n，④错误。综上所述，D符合题意。
●归纳提升
1．三步解决DNA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碱基的比例，还是占DNA一条链上碱基的比例。
第二步：画一个DNA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。
2．碱基数量计算的两个易错点
(1)看清单双链：所求的碱基占单链中的比例还是双链中的比例。
(2)看清“个”或“对”：题干中给出的数量是多少“对”碱基还是多少“个”碱基。
3．关于碱基含量计算的“两点两法”
(1)“两点”为两个基本点。
①A与T配对，G与C配对(A—T，G—C)。
②双链DNA中，嘌呤总数＝嘧啶总数＝1/2碱基总数(A＋G＝T＋C)。
(2)“两法”为双链法和设定系数法。
①用两条直线表示DNA的双链结构即双链法。
②设定系数法即设定一个系数来表示碱基的总数或碱基的数目。
●情境解读
图形情境：下图分别为DNA分子的平面结构和双螺旋结构示意图，回答相关问题。
任务三：DNA分子的特性
●合作探究
1．在DNA分子的某一特定位置上，可能会出现几种碱基对？
提示：四种，分别是A—T、T—A、G—C、C—G。
2．一个含50 000个碱基的DNA分子，其碱基对可能的排列方式有多少种？这体现了DNA分子的什么特性？
提示：425 000种；多样性。
3．为什么可以利用DNA指纹来识别身份？这体现了DNA分子的什么特性？
提示：两个随机个体具有相同DNA序列的可能性微乎其微，因此可以利用DNA指纹来识别身份；特异性。
4．DNA是如何维系它的遗传稳定性的？
提示：两条链上的碱基之间的氢键和每条链上的磷酸二酯键共同维持了双螺旋结构的稳定性。
●典例剖析
在制作DNA结构模型的实验中，若4种碱基塑料片共30个，其中6个C,10个G,6个A,8个T，脱氧核糖和磷酸之间的连接物18个，脱氧核糖塑料片、磷酸塑料片、代表氢键的连接物、脱氧核糖和碱基之间的连接物等材料均充足，则( )
A．最多能搭建出30个游离的脱氧核苷酸
B．所搭建的DNA分子最长为5个碱基对
C．所搭建的最长DNA分子有46种碱基的排列顺序
D．若搭建DNA的一条单链，则该链最长含有18个脱氧核苷酸
【答案】 B
【解析】 脱氧核糖和磷酸之间的连接物只有18个，因此最多能搭建出18个游离的脱氧核苷酸；设能搭建的DNA分子含有n个碱基对，则每条链需要脱氧核糖和磷酸之间的连接物的数目为2n－1，共需(2n－1)×2个，已知脱氧核糖和磷酸之间的连接物有18个，则n＝5，所以只能搭建出最长为5个碱基对的DNA分子片段；根据B项分析可推测，所搭建的最长DNA分子最多有45种碱基的排列顺序；脱氧核糖和磷酸之间的连接物只有18个，故若搭建一条DNA单链，则该链最长含有9个脱氧核苷酸。
3．从分子水平上对生物体具有多样性或特异性的分析，错误的是( )
A．碱基对排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性
B．碱基对特定的排列顺序，构成了每一个DNA分子的特异性
C．一个含2 000个碱基的DNA分子，其碱基对可能的排列方式有41 000种
D．人体内控制β-珠蛋白合成的基因由1 700个碱基对组成，其碱基对可能的排列方式有41 700种
【答案】 D
【解析】 每种DNA(基因)都有特定的碱基排列顺序，因此β-珠蛋白基因碱基对的排列顺序是一定的。
●归纳提升
1．DNA分子的多样性和特异性是同时存在的，正是因为有了每个DNA分子特异性的核苷酸序列，才组成了多样性的众多DNA分子。
2．DNA分子与蛋白质分子相比，高温处理后，蛋白质变性是不可逆的，而DNA分子在恢复正常温度后，可以恢复原有的正常结构，这说明DNA分子比蛋白质分子具有更高的稳定性；DNA分子与RNA分子相比，DNA分子因为两条链之间通过碱基对之间的氢键连接，变异频率远远低于单链的RNA分子，这说明DNA分子比RNA分子具有更高的稳定性。
3．因为G与C之间有三个氢键，而A与T之间只有两个氢键，因此双链DNA分子中G与C所占的比例越高，DNA分子的稳定性一般也越强。
课堂达标 巩固训练
1．下图是DNA的一个片段示意图，下列相关叙述错误的是( )
A．该DNA片段的碱基对中具有10个氢键
B．④的名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸
C．图中核糖和磷酸分子交替连接构成基本骨架
D．上图表示DNA的平面结构
【答案】 C
【解析】 该DNA片段中有2个A与T构成的碱基对，有2个G与C构成的碱基对，而每个A与T之间有2个氢键，每个G与C之间有3个氢键，因此该DNA片段的碱基对中具有10个氢键，A正确；④是由1分子的①胸腺嘧啶、1分子的②脱氧核糖、1分子的③磷酸组成的，因此④的名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，B正确；图中脱氧核糖和磷酸分子交替连接构成基本骨架，C错误；题图表示DNA的平面结构，D正确。
2．某双链DNA分子含有400个碱基，其中一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4。下列表述正确的是( )
A．该DNA分子的另一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4
B．该DNA分子共有腺嘌呤60个
C．该DNA分子共有鸟嘌呤160个
D．其中一条链中(A＋T)/(G＋C)＝3/7，另一条链中(A＋T)/(G＋C)＝7/3
【答案】 B
【解析】 根据碱基互补配对原则，该DNA分子另一条链上A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3；A＋T占该链碱基总数比例为30%，G＋C占70%，即DNA分子中A＋T占30%，G＋C占70%，共有A＝T＝400× (30%÷2)＝60(个)，G＝C＝400×(70%÷2)＝140(个)；该DNA分子一条链中(A＋T)/(G＋C)＝3/7，则另一条链中(A＋T)/(G＋C)＝3/7。
3．下图是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_____________________________、5________________________________。
(3)从图中可以看出，DNA的基本骨架是由________和________交替连接的。
(4)碱基配对的方式为_______与________配对；________与_______配对。
(5)从图甲可以看出组成DNA的两条链的方向是________的，从图乙可以看出组成DNA的两条链相互缠绕成________结构。
【答案】 (1)平面 立体(或空间)
(2)一条脱氧核苷酸长链的片段 腺嘌呤脱氧核苷酸
(3)脱氧核糖 磷酸
(4)A(或腺嘌呤) T(或胸腺嘧啶) G(或鸟嘌呤) C(或胞嘧啶)
(5)反向平行 双螺旋
【解析】 (1)从图中可以看出：甲表示的是DNA的平面结构，而乙表示的是DNA的立体(空间)结构。(2)图中2表示的是一条脱氧核苷酸长链的片段，而5表示的是腺嘌呤脱氧核苷酸。(3)从图甲的平面结构可以看出：DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成了基本骨架。(4)DNA两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且有一定规律：A与T配对，G与C配对。(5)根据图甲可以判断：组成DNA的两条脱氧核苷酸链是反向平行的；从图乙可以看出组成DNA的两条脱氧核苷酸链相互缠绕成规则的双螺旋结构。
课时小结
