第2节 DNA的结构
知识点一 DNA双螺旋结构模型的构建
1.下列关于威尔金斯、沃森和克里克、富兰克林、查哥夫等人在DNA结构模型构建方面的突出贡献的说法，正确的是（ ）
A.威尔金斯和富兰克林提供了DNA的电子显微镜图像
B.沃森和克里克提出了DNA双螺旋结构模型
C.查哥夫提出了A与T配对、C与G配对的正确关系
D.富兰克林和查哥夫发现DNA分子中A的量等于T的量、C的量等于G的量
2.下列关于沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的叙述，错误的是（ ）
A.沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型是建立在DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链的基础上，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、G、C 4种碱基
B.威尔金斯和富兰克林通过对DNA衍射图谱的有关数据分析，得出DNA呈双螺旋结构
C.沃森和克里克曾尝试搭建了多种模型，但都不科学
D.沃森和克里克最后受“腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量；鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量”的启发，构建出科学的模型
知识点二 DNA的结构和特点
3.（2024·河北秦皇岛高一期末）关于DNA的双螺旋结构，下列说法错误的是（ ）
A.双链之间的相邻碱基通过氢键连接
B.双链DNA分子含有2个游离的磷酸基团
C.DNA一条单链中，有游离磷酸基团的这一端称为5'端
D.一条链上的相邻碱基通过“—磷酸—脱氧核糖—磷酸—”连接
4.某DNA片段的结构如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A.①表示胞嘧啶 B.②表示腺嘌呤
C.③表示葡萄糖 D.④表示氢键
5.（2024·广东实验中学高一期中）如图为核苷酸链的结构示意图，下列叙述错误的是（ ）
A.能构成一个完整核苷酸的是图中的a
B.每个五碳糖与一个磷酸基团直接相连
C.各核苷酸之间是通过化学键c连接起来的
D.若该链为脱氧核苷酸链，缺少的碱基是T
知识点三 制作DNA双螺旋结构模型
6.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
7.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
8.（2024·湖南宁乡高一期中）一条双链DNA分子，G和C占全部碱基的44％，其中一条链的碱基中，26％是A，20％是C，那么其互补链中的A和C分别占该链全部碱基的百分比及双链DNA分子中碱基A所占的比例是（ ）
A.28％和22％、28％ B.30％和24％、28％
C.26％和20％、24％ D.30％和24％、26％
9.（2024·广东惠州高一月考）下表为几种生物体内的DNA中各种碱基的比例统计结果。下列说法错误的是（ ）
生物 猪 牛
器官 肝 脾 胰 肺 肾 胃
（A＋T）/（C＋G） 1.43 1.43 1.43 1.29 1.29 1.29
A.不同生物DNA中遗传信息的本质是碱基的比例不同
B.同一个体的不同细胞的DNA中嘌呤/嘧啶比例为1
C.猪肝细胞的DNA中A/C、T/G、A/G、T/C的比例均为1.43
D.牛的肾脏细胞的核酸中（A＋G）/（T＋C）的比例可能大于1
10.（多选）（2024·辽宁铁岭高一期中）DNA熔解温度（Tm）是使DNA双螺旋结构解开一半所需要的温度，不同种类DNA的Tm不同。如图表示DNA中G＋C含量（占全部碱基的比例）与Tm的关系。下列有关叙述正确的是（ ）
A.若DNA中（G＋C）/（A＋T）＝1，则G与C之间的氢键总数比A与T之间多
B.一般来说，某DNA的Tm值与G＋C的比例呈正相关
C.维持DNA双螺旋结构的主要分子间相互作用有氢键和磷酸二酯键
D.Tm值相同的DNA中G＋C数量也相同
11.（多选）科学家在人体快速分裂的细胞中发现了DNA的四螺旋结构，形成该结构的DNA单链中富含G，每4个G之间通过氢键等形成一个正方形的“G四平面”，继而形成立体的“G四联体螺旋结构”（如图）。下列叙述错误的是（ ）
A.该“G-四联体螺旋结构”的元素组成是C、H、O、N、P、S
B.每个“G-四联体螺旋结构”中含有两个游离的磷酸基团
C.“G-四联体螺旋结构”进行复制时遵循碱基互补配对原则
D.该“G-四联体螺旋结构”中富含G—C碱基对，（A＋G）/（T＋C）的值等于1
12.图1是DNA双螺旋结构模型的建构过程图解（a～d），图2是用DNA测序仪测出的某生物的一个DNA分子片段上被标记一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序（TGCGTATTGG），请回答下列问题：
（1）图1中物质a是构成DNA的基本单位，叫作 ，b中游离的磷酸基团代表DNA链的 端。
（2）与DNA病毒相比，RNA病毒更容易变异，请结合图1中的d和RNA的结构说明其原因 。
（3）若某基因具有1 000个碱基对，其中碱基G和C占40％，则腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为 。
（4）据图2推测，此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是 个。
（5）根据图2所示的脱氧核甘酸链碱基排序，图3显示的脱氧核苷酸链碱基序列为 （从上往下序列）。
（6）图2中DNA片段与图3中的DNA片段中A/G的值分别为 、 ，由此说明了DNA分子的特异性。
第2节 DNA的结构
1.B 在DNA结构模型构建方面，威尔金斯和富兰克林提供了DNA衍射图谱，A错误；查哥夫发现了在双链DNA中A的量总是等于T的量、C的量总是等于G的量，沃森和克里克在此基础上提出了A与T配对、C与G配对的正确关系，还构建了DNA双螺旋结构模型，B正确，C、D错误。
2.B 沃森和克里克以DNA衍射图谱的有关数据为基础，推算出DNA呈螺旋结构，B错误。
3.D DNA双链之间的相邻碱基，通过氢键连接，构成碱基对，A正确；DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作5'端，另一端有一个羟基（—OH），称作3'端。可见，双链DNA分子每条链的5'端有一个游离的磷酸基团，因此双链DNA分子含有2个游离的磷酸基团，B、C正确；一条链上的相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接，D错误。
4.D 根据碱基互补配对原则可知，DNA结构中与A配对的是T，①表示胸腺嘧啶，A错误。与G配对的是C，②表示胞嘧啶，B错误。③表示脱氧核糖，是脱氧核苷酸中的单糖，C错误。④表示氢键，D正确。
5.B 能构成一个完整核苷酸的是图中的a（包括磷酸、五碳糖和含氮碱基），A正确；在核苷酸链中最末端的五碳糖只与一个磷酸基团相连，其他每个五碳糖与两个磷酸基团直接相连，B错误；各核苷酸之间是通过化学键c（磷酸二酯键）连接起来的，C正确；组成DNA的含氮碱基有A、C、G、T，若该链为脱氧核苷酸链，从碱基组成上看，缺少的碱基是T，D正确。
6.A 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。
7.C 本题是制作DNA双螺旋结构模型，碱基 包含A、T、C、G四种含氮碱基，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，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，B错误，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。
8.B 已知DNA分子中，G和C占全部碱基的44％，即C＋G＝44％，则C＝G＝22％、A＝T＝50％－22％＝28％。又已知一条链的碱基中，A占26％，C占20％，即A1＝26％、C1＝20％，根据碱基互补配对原则，A＝（A1＋A2）÷2，则A2＝30％，同理C2＝24％。综上互补链中的A和C分别占该链全部碱基的百分比为30％和24％，双链DNA分子中碱基A所占的比例是28％，B正确。
9.A 不同生物DNA中遗传信息的本质是碱基的排列顺序不同，A错误；由于DNA为双链，遵循碱基互补配对原则，所以其中嘌呤与嘧啶的比例为1，B正确；猪肝细胞的DNA中（A＋T）/（C＋G）＝1.43，由于A＝T，C＝G，所以A/C、T/G、A/G、T/C的比例均为1.43，C正确；牛的肾脏细胞的核酸包括DNA和RNA，而DNA中A＝T，C＝G，RNA为单链，含有的A、U、C、G四种碱基比例未知，所以核酸中（A＋G）/（T＋C）的比例可能大于1，D正确。
10.ABC G和C之间有3个氢键，A和T之间有2个氢键，若DNA分子中（G＋C）/（A＋T）＝1，说明C和G和A和T数量相同，则G与C之间的氢键总数比A与T之间多，A正确；该图表示DNA中G＋C含量（占全部碱基的比例）与Tm的关系，DNA分子的Tm值与（C＋G）含量呈正相关，B正确；每条链上的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，两条链之间的碱基通过氢键连接，可见DNA主要依靠氢键和磷酸二酯键来维持其双螺旋结构，C正确；两个DNA分子若Tm值相同，则它们中的G＋C含量（占全部碱基的比例）相同，但（G＋C）的数量不一定相同，D错误。
11.ABD DNA的组成元素是C、H、O、N、P五种元素，不含S，A错误；“G-四联体螺旋结构”只含一个游离的磷酸基团，B错误；DNA的“G-四联体螺旋结构”进行复制时遵循碱基互补配对原则，即A和T配对，C和G配对，C正确；双链DNA中A与T配对，G与C配对，（A＋G）/（T＋C）的值为1，此结构的单链DNA分子中该比值不一定等于1，D错误。
12.（1）脱氧核糖核苷酸 5' （2）DNA为双螺旋结构，比RNA的单链结构更加稳定 （3）600
（4）5 （5）CCAGTGCGCC （6）1∶1 1∶4
解析：（1）分析图1可知，a是构成DNA的基本单位，叫作脱氧核糖核苷酸；b中游离的磷酸基团代表DNA链的5'端。（2）DNA为双螺旋结构，比RNA的单链更加稳定，因此与DNA病毒相比，RNA病毒更容易变异。（3）某基因具有1 000个碱基对，其中碱基G和C占40％，故碱基A和T占60％，根据碱基互补配对原则A＝T，故该基因片段中腺嘌呤脱氧核苷酸占30％，则腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为1 000×2×30％＝600。（4）由图2可知，该脱氧核苷酸链上有4个鸟嘌呤脱氧核苷酸与1个胞嘧啶脱氧核苷酸，根据碱基互补配对原则，该脱氧核苷酸链的互补链上含有1个鸟嘌呤脱氧核苷酸，故该DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是5个。（5）结合图2与图3，图3显示的脱氧核苷酸链碱基序列为CCAGTGCGCC。（6）图2中有1个腺嘌呤脱氧核苷酸、4个胸腺嘧啶脱氧核苷酸、4个鸟嘌呤脱氧核苷酸和1个胞嘧啶脱氧核苷酸，故DNA片段中的A/G＝（1＋4）∶（1＋4）＝1∶1；图3中有1个腺嘌呤脱氧核苷酸、1个胸腺嘧啶脱氧核苷酸、3个鸟嘌呤脱氧核苷酸和5个胞嘧啶脱氧核苷酸，故DNA片段中的A/G＝（1＋1）∶（5＋3）＝1∶4，不同的分子中A/G的值不同，体现了DNA分子的特异性。
3 / 3第2节 DNA的结构
导学 聚焦 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
知识点（一） DNA双螺旋结构模型的构建
1.构建者：美国生物学家 和英国物理学家 。
2.构建历程
3.新模型的特点及意义
4.判断下列说法是否正确
（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）威尔金斯和富兰克林通过对DNA衍射图谱的有关数据进行分析，得出DNA分子呈螺旋结构。（ ）
（4）沃森和克里克构建的DNA双螺旋结构模型中，脱氧核糖—磷酸骨架排列在螺旋外部，碱基排列在螺旋内部。（ ）
（5）沃森和克里克研究DNA分子的结构时，运用了构建物理模型的方法。（ ）
探讨 依据事实分析资料，提高模型构建能力
1.DNA的两条单链由位于内侧的碱基连接而成还是由“脱氧核糖—磷酸”的基本骨架连接而成？请结合资料一判断。（在科学的模型下画“√”，反之画“×”）
资料一 嘌呤和嘧啶碱基具有疏水性，脱氧核糖和磷酸具有亲水性。
2.两条链中的碱基排列在内侧，是相同的碱基两两相连吗？请结合资料二、三分析：
资料二 DNA螺旋的直径是固定的，均为2 nm。
资料三 嘌呤和嘧啶的分子结构图。
结论：
。
3.请根据查哥夫碱基数据表猜测应是哪两种碱基配对？
来源 碱基的相对含量
腺嘌呤A 鸟嘌呤G 胞嘧啶C 胸腺嘧啶T
人 30.9 19.9 19.8 29.4
牛 27.9 22.7 22.1 27.3
酵母菌 31.3 18.7 17.1 32.9
结核分 枝杆菌 15.1 34.9 35.4 14.6
结论： 。
（2024·陕西西安高一期中）DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中，为该模型的构建提供主要依据的是（ ）
①查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等
②克里克提出的DNA半保留复制机制
③艾弗里去除肺炎链球菌的相关物质并证明DNA是遗传物质
④富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
知识点（二） DNA的结构和特点
1.DNA的结构
小提醒：RNA一般为单链，RNA中特有碱基是U，特有五碳糖是核糖。
（1）平面结构
（2）空间结构
小提醒：“反向”含义的理解：脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1'-C，与磷酸基团相连的碳叫作5'-C。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（—OH），称作3'端。DNA的两条单链走向相反，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。
2.判断下列说法是否正确
（1）DNA中A与T碱基对所占的比例越高，该DNA稳定性越强。（ ）
（2）DNA两条链上的碱基通过氢键相连。（ ）
（3）每个DNA分子中，脱氧核糖数＝磷酸数＝含氮碱基数。（ ）
（4）DNA中的氢键数目和碱基数目一定相等。（ ）
探讨一 分析DNA双螺旋结构模型，提高理解能力
1.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。
（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？
（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？
（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？
探讨二 分析DNA分子中碱基的数量关系，提高演绎推理能力
2.如图DNA分子中一条链为1链，另一条链为2链。
根据碱基互补配对原则可知，A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。
请据此完成以下推论：
（1）A1＋A2＝ ；G1＋G2＝ 。
即：双链中A＝ ，G＝ ，A＋G＝ ＝ ＝ ＝（A＋G＋T＋C）。
规律一：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。
（2）A1＋T1＝ ；G1＋C1＝ 。
＝＝（N为相应的碱基总数），＝＝。
规律二：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，简记为“补则等”。
（3）与的关系是 。
规律三：非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数，简记为“不补则倒”。
（4）若＝a，＝b，则＝ 。
规律四：某种碱基在双链中所占的比例等于它在每一条单链中所占比例和的一半。
准确辨析DNA结构中的数量关系、位置关系及连接方式
1.（2024·河北衡水高一月考）下列有关DNA的结构的叙述，正确的是（ ）
A.链状DNA分子中每一个脱氧核糖均与两个磷酸相连
B.环状DNA分子中嘌呤数与嘧啶数不相等
C.一般DNA的两条链按同向平行方式盘旋成螺旋结构
D.DNA的两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对
2.如图为DNA分子片段的结构模式图，有关叙述错误的是（ ）
A.分子的两条链呈反向平行
B.配对的碱基间以氢键连接
C.④是鸟嘌呤脱氧核苷酸
D.RNA分子中不存在②
3.（2024·四川南充高一月考）下列有关DNA分子结构的说法，错误的是（ ）
A.若DNA的一条链中（A＋G）/（T＋C）＝0.5，则其互补链中（A＋G）/（T＋C）＝2
B.在一个双链DNA分子中，嘌呤数与嘧啶数相等
C.某些DNA中，每个磷酸基团上均连着两个脱氧核糖
D.在DNA中，碱基的比例总是（A＋G）/（T＋C）＝1
4.下列关于 DNA 的分子结构与特点的叙述，错误的是（ ）
A.脱氧核苷酸是脱氧核苷和磷酸连接起来的结构单元
B.A与 T、G与C都通过两个氢键相连，这就是碱基互补配对原则
C.每个 DNA 分子中，碱基数＝磷酸数＝脱氧核糖数
D.双链 DNA 分子中，若一条脱氧核苷酸链中 G＋C＝28％，则 DNA 分子中A占36％
知识点（三） 制作DNA双螺旋结构模型
1.制作DNA双螺旋结构模型
2.判断下列说法是否正确
（1）磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架。（ ）
（2）双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数。（ ）
（3）DNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的。（ ）
探讨 制作DNA双螺旋结构模型，提高模型构建能力
1.在制作的DNA模型中，每个脱氧核糖均连接一个磷酸和一个碱基吗？
2.某双链DNA模型中A有20个，C有30个，推测该DNA模型中一共有多少个碱基？
3.以下为某同学制作的DNA双螺旋结构模型，请找出图中的错误有几处，分别是什么？
1.（2024·江苏镇江高一期末）活动小组为制作DNA双螺旋结构模型，选取实验材料代表相应的基团或化学键，材料的种类和数量如表所示。下列叙述正确的有（ ）
材料 种类 脱氧 核糖 磷酸 基团 代表化学 键的小棒 碱基
A T C G
数量 （个） 45 45 足量 15 10 25 15
A.制成的双螺旋模型最多能含25个碱基对
B.制成的双螺旋模型最多能含59个氢键
C.制成的双螺旋模型最多能有422种碱基排列方式
D.单链中相邻两个碱基通过“—磷酸—脱氧核糖—磷酸—”连接
2.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”
（1）DNA双螺旋结构的主要特点是①两条脱氧核苷酸链 ；② 交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；③碱基通过氢键连接成碱基对，排列在内侧。
（2）双链DNA分子中 ，即A＋G＝T＋C。
（3）互补碱基之和的比例在 都相等。
1.（2022·浙江6月选考13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
2.如图所示为DNA分子的某一片段，下列相关叙述正确的是（ ）
A.构成DNA分子的基本单位是⑦
B.DNA分子中⑤的相对含量越多结构越稳定
C.图中④的种类由③决定，共有5种
D.DNA分子彻底水解的产物是4种脱氧核苷酸
3.（2024·江苏镇江句容市第三中学高一月考）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复制后形成的子代DNA中的A约占32％
B.DNA中C约占18％
C.DNA中（A＋G）∶（C＋T）＝1
D.DNA一条单链中A占32％
4.下图为DNA的分子结构模式图，据图回答以下问题：
（1）DNA基本结构
①由磷酸、脱氧核糖、含氮碱基组成，三者之间的数量关系为 。
②磷酸：每个DNA片段中，游离的磷酸基团有 个。
（2）水解产物
DNA的初步水解产物是 ，彻底水解产物是 。
（3）脱氧核糖和磷酸的连接关系
一个脱氧核糖连接 磷酸，一个磷酸连接 脱氧核糖。
（4）DNA分子中的氢键
A与T之间有 个氢键，G与C之间有 个氢键。
第2节 DNA的结构
【核心要点·巧突破】
知识点（一）
自主学习
1.沃森 克里克
2. 脱氧核苷酸 DNA衍射图谱 A＝T，G＝C
碱基 T C 相反
3.恒定的直径 复制 DNA双螺旋结构
4.（1）× 提示：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）× 提示：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。
（3）× 提示：沃森和克里克依据威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱及有关数据，推算出DNA分子呈螺旋结构。
（4）√ （5）√
互动探究
1.模型1：× 模型2：√
2.不是相同的碱基两两相连，应是嘌呤与嘧啶相连
3.A与T配对，G与C配对
学以致用
D ①查哥夫发现的DNA中腺嘌呤含量与胸腺嘧啶含量相等，鸟嘌呤的含量与胞嘧啶的含量相等，为DNA双螺旋结构模型构建提供依据，①正确；②克里克提出的DNA半保留复制机制是在DNA双螺旋结构建构之后，不能为DNA模型的构建提供主要依据，②错误；③艾弗里去除肺炎链球菌的相关物质并证明DNA是遗传物质，但不能为DNA模型的构建提供主要依据，③错误；④富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱为DNA双螺旋结构模型构建提供依据，④正确。
知识点（二）
自主学习
1.（1）C、H、O、N、P 碱基 脱氧核糖 磷酸 脱氧核苷酸 （2） 反向平行 3'端到5'端 磷酸 碱基 氢键 胸腺嘧啶 鸟嘌呤
2.（1）× （2）√ （3）√
（4）× 提示：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。
互动探究
1.（1）提示：一个或两个；一个或两个；“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”。
（2）提示：氢键；2个。
（3）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。
2.（1）T1＋T2 C1＋C2 T C T＋C A＋C T＋G
（2）A2＋T2 G2＋C2 （3）互为倒数 （4）（a＋b）
学以致用
1.D 链状DNA分子中多数脱氧核糖均与两个磷酸相连，但每条链末端的一个脱氧核糖只连接一个磷酸，A错误；环状DNA分子中嘌呤数与嘧啶数相等，B错误；一般DNA的两条链按反向平行方式盘旋成螺旋结构，C错误；DNA的两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，即A—T、G—C，D正确。
2.C DNA分子的两条链呈反向平行的双螺旋结构，A正确；DNA分子的两条链碱基之间通过氢键连接，碱基之间遵循碱基互补配对原则，B正确；④虽然包括磷酸、含氮碱基（鸟嘌呤）和脱氧核糖，但不是一个脱氧核苷酸单位，C错误；②是脱氧核糖，RNA中的五碳糖是核糖而非脱氧核糖，D正确。
3.D 在DNA双链中，A总是与T配对，C总是与G配对，因此，某一条链中A＋G＝另一条链中的T＋C，该链的T＋C＝另一条链的A＋G，因此当DNA的一条链中（A＋G）/（T＋C）＝0.5，则其互补链中（T＋C）/（A＋G）＝0.5，可进一步推知其互补链中（A＋G）/（T＋C）＝2，A正确；在一个双链DNA分子中，嘌呤碱基总是与嘧啶碱基互补配对，因此嘌呤数与嘧啶数相等，B正确；链状DNA分子中，每个磷酸基团上连着一个或两个脱氧核糖；而环状DNA中，每个磷酸基团上均连着两个脱氧核糖，C正确；在DNA双链中，由于A总是与T配对，C总是与G配对，因此A＝T，C＝G，可推知（A＋G）/（T＋C）＝1，但是在DNA单链中，（A＋G）/（T＋C）不一定等于1，D错误。
4.B 脱氧核苷酸是脱氧核苷和磷酸连接起来的结构单元，A正确；A与T配对，G与C配对，A、T之间通过两个氢键相连，G、C之间通过三个氢键相连，B错误；DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，一分子脱氧核苷酸含有一个磷酸、一个脱氧核糖和一个含氮碱基，因此每个 DNA 分子中，碱基数＝磷酸数＝脱氧核糖数，C正确；双链 DNA 分子中，若一条脱氧核苷酸链中G＋C＝28％，则 DNA 分子中G＋C＝28％，A＋T＝72％，A＝T＝36％，D正确。
知识点（三）
自主学习
1.DNA双螺旋结构 脱氧核苷酸 双螺旋
2.（1）√ （2）√ （3）√
互动探究
1.提示：DNA分子中，每个脱氧核糖均连接一个碱基；而除3'端的脱氧核糖只连接一个磷酸外，其他部位的脱氧核糖均连接两个磷酸。
2.提示：100个。
3.提示：2处；①核糖应是脱氧核糖；②磷酸二酯键连接位置。
学以致用
1.B 该模型可以形成10个A—T碱基对，15个G—C碱基对，但表格只提供45个磷酸基团，因此该模型最多只能形成22个碱基对，A错误；由于该模型只能形成含22个碱基对的DNA双链，若15个G—C碱基对均参与构成模型，由于G—C碱基对形成三个氢键，因此所有的G—C碱基对形成45个氢键，剩下7个A—T碱基对形成14个氢键，最多共形成59个氢键，B正确；由于碱基对的数量是固定的，因此制成的双螺旋模型不可能有（小于）422种碱基排列方式，C错误；单链中相邻两个碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接，D错误。
2.C 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。
【过程评价·勤检测】
网络构建
（1）反向平行 脱氧核糖和磷酸
（2）嘌呤碱基数＝嘧啶碱基数
（3）DNA的任何一条链及整个DNA分子中
课堂演练
1.C 在制作脱氧核苷酸时，需在脱氧核糖上连接碱基和磷酸，A错误；鸟嘌呤与胞嘧啶之间用3个氢键连接物相连，B错误；制成的模型中，A和T、C和G的分子数分别相等，所以A＋C的量等于T＋G的量，C正确；磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的外侧，D错误。
2.B 构成DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸，即题图中的④，A错误；A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键，C和G的相对含量越多，DNA分子的结构越稳定，B正确；题图中④是脱氧核苷酸，其种类由③所示的碱基决定，共有4种，C错误；DNA分子彻底水解的产物是脱氧核糖、碱基和磷酸，D错误。
3.D DNA分子复制为半保留复制，复制时遵循A—T、G—C的配对原则，子代DNA与亲代DNA具有相同的遗传信息，由于亲代DNA中碱基A约占32％，故子代DNA中的A约占32％，A正确；酵母菌的DNA中碱基A约占32％，则A＝T＝32％，G＝C＝（1－2×32％）÷2＝18％，B正确；DNA两条链中遵循碱基互补配对原则，A＝T、G＝C，则（A＋G）/（T＋C）＝1，C正确；根据已知条件，无法计算该DNA一条单链中A所占比例，D错误。
4.（1）①1∶1∶1 ②2 （2）脱氧核糖核苷酸 磷酸、脱氧核糖和含氮碱基 （3）一个或两个 一个或两个 （4）2 3
4 / 8(共86张PPT)
第2节 DNA的结构
导
学 聚
焦 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
核心要点·巧突破
01
过程评价·勤检测
02
课时训练·提素能
03
目录
CONTENTS
核心要点·巧突破
01
精准出击 高效学习
知识点（一） DNA双螺旋结构模型的构建
1. 构建者：美国生物学家 和英国物理学家 。
沃森
克里克
2. 构建历程
3. 新模型的特点及意义
4. 判断下列说法是否正确
（1）威尔金斯和富兰克林提供了DNA的电子显微照片。
（ × ）
提示：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）查哥夫提出了A与T配对、C与G配对的正确关系。
（ × ）
提示：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。
×
×
（3）威尔金斯和富兰克林通过对DNA衍射图谱的有关数据进行分
析，得出DNA分子呈螺旋结构。 （ × ）
提示：沃森和克里克依据威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍
射图谱及有关数据，推算出DNA分子呈螺旋结构。
（4）沃森和克里克构建的DNA双螺旋结构模型中，脱氧核糖—磷
酸骨架排列在螺旋外部，碱基排列在螺旋内部。 （ √ ）
（5）沃森和克里克研究DNA分子的结构时，运用了构建物理模型
的方法。 （ √ ）
×
√
√
探讨 依据事实分析资料，提高模型构建能力
1. DNA的两条单链由位于内侧的碱基连接而成还是由“脱氧核糖—
磷酸”的基本骨架连接而成？请结合资料一判断。（在科学的模型
下画“√”，反之画“×”）
资料一 嘌呤和嘧啶碱基具有疏水性，脱氧核糖和磷酸具有亲水性。
资料二 DNA螺旋的直径是固定的，均为2 nm。
2. 两条链中的碱基排列在内侧，是相同的碱基两两相连吗？请结合资
料二、三分析：
资料三 嘌呤和嘧啶的分子结构图。
结论： 。
不是相同的碱基两两相连，应是嘌呤与嘧啶相连
3. 请根据查哥夫碱基数据表猜测应是哪两种碱基配对？
来源 碱基的相对含量 腺嘌呤A 鸟嘌呤G 胞嘧啶C 胸腺嘧啶T
人 30.9 19.9 19.8 29.4
牛 27.9 22.7 22.1 27.3
酵母菌 31.3 18.7 17.1 32.9
结核分枝杆菌 15.1 34.9 35.4 14.6
结论： 。
A与T配对，G与C配对
（2024·陕西西安高一期中）DNA双螺旋结构模型的提出是二十世
纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中，为该模型的构建提供
主要依据的是（ ）
①查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等
②克里克提出的DNA半保留复制机制
③艾弗里去除肺炎链球菌的相关物质并证明DNA是遗传物质
④富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱
A. ①② B. ②③
C. ③④ D. ①④
解析： ①查哥夫发现的DNA中腺嘌呤含量与胸腺嘧啶含量相等，
鸟嘌呤的含量与胞嘧啶的含量相等，为DNA双螺旋结构模型构建提供
依据，①正确；②克里克提出的DNA半保留复制机制是在DNA双螺
旋结构建构之后，不能为DNA模型的构建提供主要依据，②错误；③
艾弗里去除肺炎链球菌的相关物质并证明DNA是遗传物质，但不能为
DNA模型的构建提供主要依据，③错误；④富兰克林等拍摄的DNA
分子X射线衍射图谱为DNA双螺旋结构模型构建提供依据，④正确。
知识点（二） DNA的结构和特点
1. DNA的结构
小提醒：RNA一般为单链，RNA中特有碱基是U，特有五碳糖是核糖。
（1）平面结构
（2）空间结构
小提醒：“反向”含义的理解：脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1'-
C，与磷酸基团相连的碳叫作5'-C。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（—
OH），称作3'端。DNA的两条单链走向相反，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。
2. 判断下列说法是否正确
（1）DNA中A与T碱基对所占的比例越高，该DNA稳定性越强。
（ × ）
（2）DNA两条链上的碱基通过氢键相连。 （ √ ）
（3）每个DNA分子中，脱氧核糖数＝磷酸数＝含氮碱基数。
（ √ ）
（4）DNA中的氢键数目和碱基数目一定相等。 （ × ）
提示：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。
×
√
√
×
探讨一 分析DNA双螺旋结构模型，提高理解能力
1. 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。
（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。
探讨二 分析DNA分子中碱基的数量关系，提高演绎推理能力
2. 如图DNA分子中一条链为1链，另一条链为2链。
根据碱基互补配对原则可知，A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝
C1。
请据此完成以下推论：
（1）A1＋A2＝ ；G1＋G2＝ 。
即：双链中A＝ ，G＝ ，A＋G＝ ＝
＝ ＝ （A＋G＋T＋C）。
规律一：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。
T1＋T2
C1＋C2
T
C
T＋C
A
＋C
T＋G
（2）A1＋T1＝ ；G1＋C1＝ 。
＝ ＝ （N为相应的碱基总数）， ＝
＝ 。
规律二：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，简记为“补则等”。
A2＋T2
G2＋C2
（3） 与 的关系是 。
规律三：非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数，
简记为“不补则倒”。
（4）若 ＝a， ＝b，则 ＝ （a＋b） 。
规律四：某种碱基在双链中所占的比例等于它在每一条单链
中所占比例和的一半。
互为倒数
（a＋b）
准确辨析DNA结构中的数量关系、位置关系及连接方式
1. （2024·河北衡水高一月考）下列有关DNA的结构的叙述，正确的
是（ ）
A. 链状DNA分子中每一个脱氧核糖均与两个磷酸相连
B. 环状DNA分子中嘌呤数与嘧啶数不相等
C. 一般DNA的两条链按同向平行方式盘旋成螺旋结构
D. DNA的两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对
解析： 链状DNA分子中多数脱氧核糖均与两个磷酸相连，但每
条链末端的一个脱氧核糖只连接一个磷酸，A错误；环状DNA分子
中嘌呤数与嘧啶数相等，B错误；一般DNA的两条链按反向平行方
式盘旋成螺旋结构，C错误；DNA的两条链上的碱基通过氢键连接
成碱基对，即A—T、G—C，D正确。
2. 如图为DNA分子片段的结构模式图，有关叙述错误的是（ ）
A. 分子的两条链呈反向平行
B. 配对的碱基间以氢键连接
C. ④是鸟嘌呤脱氧核苷酸
D. RNA分子中不存在②
解析： DNA分子的两条链呈反向平行的双螺旋结构，A正确；
DNA分子的两条链碱基之间通过氢键连接，碱基之间遵循碱基互
补配对原则，B正确；④虽然包括磷酸、含氮碱基（鸟嘌呤）和脱
氧核糖，但不是一个脱氧核苷酸单位，C错误；②是脱氧核糖，
RNA中的五碳糖是核糖而非脱氧核糖，D正确。
3. （2024·四川南充高一月考）下列有关DNA分子结构的说法，错误
的是（ ）
A. 若DNA的一条链中（A＋G）/（T＋C）＝0.5，则其互补链中（A
＋G）/（T＋C）＝2
B. 在一个双链DNA分子中，嘌呤数与嘧啶数相等
C. 某些DNA中，每个磷酸基团上均连着两个脱氧核糖
D. 在DNA中，碱基的比例总是（A＋G）/（T＋C）＝1
解析： 在DNA双链中，A总是与T配对，C总是与G配对，因
此，某一条链中A＋G＝另一条链中的T＋C，该链的T＋C＝另一条
链的A＋G，因此当DNA的一条链中（A＋G）/（T＋C）＝0.5，
则其互补链中（T＋C）/（A＋G）＝0.5，可进一步推知其互补链
中（A＋G）/（T＋C）＝2，A正确；在一个双链DNA分子中，嘌
呤碱基总是与嘧啶碱基互补配对，因此嘌呤数与嘧啶数相等，B正
确；链状DNA分子中，每个磷酸基团上连着一个或两个脱氧核
糖；而环状DNA中，每个磷酸基团上均连着两个脱氧核糖，C正
确；在DNA双链中，由于A总是与T配对，C总是与G配对，因此A＝T，C＝G，可推知（A＋G）/（T＋C）＝1，但是在DNA单链中，（A＋G）/（T＋C）不一定等于1，D错误。
4. 下列关于 DNA 的分子结构与特点的叙述，错误的是（ ）
A. 脱氧核苷酸是脱氧核苷和磷酸连接起来的结构单元
B. A与 T、G与C都通过两个氢键相连，这就是碱基互补配对原则
C. 每个 DNA 分子中，碱基数＝磷酸数＝脱氧核糖数
D. 双链 DNA 分子中，若一条脱氧核苷酸链中 G＋C＝28％，则 DNA
分子中A占36％
解析： 脱氧核苷酸是脱氧核苷和磷酸连接起来的结构单元，A
正确；A与T配对，G与C配对，A、T之间通过两个氢键相连，G、
C之间通过三个氢键相连，B错误；DNA的基本组成单位是脱氧核
苷酸，一分子脱氧核苷酸含有一个磷酸、一个脱氧核糖和一个含氮
碱基，因此每个 DNA 分子中，碱基数＝磷酸数＝脱氧核糖数，C
正确；双链 DNA 分子中，若一条脱氧核苷酸链中G＋C＝28％，则
DNA 分子中G＋C＝28％，A＋T＝72％，A＝T＝36％，D正确。
知识点（三） 制作DNA双螺旋结构模型
1. 制作DNA双螺旋结构模型
2. 判断下列说法是否正确
（1）磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架。
（ √ ）
（2）双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数。 （ √ ）
（3）DNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连
接的。 （ √ ）
√
√
√
探讨 制作DNA双螺旋结构模型，提高模型构建能力
1. 在制作的DNA模型中，每个脱氧核糖均连接一个磷酸和一个碱
基吗？
提示：DNA分子中，每个脱氧核糖均连接一个碱基；而除3'端的脱
氧核糖只连接一个磷酸外，其他部位的脱氧核糖均连接两个磷酸。
2. 某双链DNA模型中A有20个，C有30个，推测该DNA模型中一共有
多少个碱基？
提示：100个。
3. 以下为某同学制作的DNA双螺旋结构模型，请找出图中的错误有
几处，分别是什么？
提示：2处；①核糖应是脱氧核糖；②磷酸二酯键连接位置。
1. （2024·江苏镇江高一期末）活动小组为制作DNA双螺旋结构模
型，选取实验材料代表相应的基团或化学键，材料的种类和数量如
表所示。下列叙述正确的有（ ）
材料种类 脱氧核糖 磷酸基团 代表化学 键的小棒 碱基 A T C G
数量（个） 45 45 足量 15 10 25 15
A. 制成的双螺旋模型最多能含25个碱基对
B. 制成的双螺旋模型最多能含59个氢键
C. 制成的双螺旋模型最多能有422种碱基排列方式
D. 单链中相邻两个碱基通过“—磷酸—脱氧核糖—磷酸—”连接
解析： 该模型可以形成10个A—T碱基对，15个G—C碱基对，
但表格只提供45个磷酸基团，因此该模型最多只能形成22个碱基
对，A错误；由于该模型只能形成含22个碱基对的DNA双链，若15
个G—C碱基对均参与构成模型，由于G—C碱基对形成三个氢键，
因此所有的G—C碱基对形成45个氢键，剩下7个A—T碱基对形成
14个氢键，最多共形成59个氢键，B正确；由于碱基对的数量是固
定的，因此制成的双螺旋模型不可能有（小于）422种碱基排列方
式，C错误；单链中相邻两个碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧
核糖—”连接，D错误。
2. 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（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”
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。
过程评价·勤检测
02
反馈效果 筑牢基础
（1）DNA双螺旋结构的主要特点是①两条脱氧核苷酸链
；② 交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；③碱基通过氢键连接成碱基对，排列在内侧。
（2）双链DNA分子中 ，即A＋G＝
T＋C。
（3）互补碱基之和的比例在
都相等。
反向平
行
脱氧核糖和磷酸
嘌呤碱基数＝嘧啶碱基数
DNA的任何一条链及整个DNA分子
中
1. （2022·浙江6月选考13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
解析： 在制作脱氧核苷酸时，需在脱氧核糖上连接碱基和磷
酸，A错误；鸟嘌呤与胞嘧啶之间用3个氢键连接物相连，B错误；
制成的模型中，A和T、C和G的分子数分别相等，所以A＋C的量
等于T＋G的量，C正确；磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的外
侧，D错误。
2. 如图所示为DNA分子的某一片段，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 构成DNA分子的基本单位是⑦
B. DNA分子中⑤的相对含量越多结构越稳定
C. 图中④的种类由③决定，共有5种
D. DNA分子彻底水解的产物是4种脱氧核苷酸
解析： 构成DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸，即题图中的
④，A错误；A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键，C和G的
相对含量越多，DNA分子的结构越稳定，B正确；题图中④是脱氧
核苷酸，其种类由③所示的碱基决定，共有4种，C错误；DNA分
子彻底水解的产物是脱氧核糖、碱基和磷酸，D错误。
3. （2024·江苏镇江句容市第三中学高一月考）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复制后形成的子代DNA中的A约占32％
B. DNA中C约占18％
C. DNA中（A＋G）∶（C＋T）＝1
D. DNA一条单链中A占32％
解析： DNA分子复制为半保留复制，复制时遵循A—T、G—C
的配对原则，子代DNA与亲代DNA具有相同的遗传信息，由于亲
代DNA中碱基A约占32％，故子代DNA中的A约占32％，A正确；
酵母菌的DNA中碱基A约占32％，则A＝T＝32％，G＝C＝（1－
2×32％）÷2＝18％，B正确；DNA两条链中遵循碱基互补配对原
则，A＝T、G＝C，则（A＋G）/（T＋C）＝1，C正确；根据已知
条件，无法计算该DNA一条单链中A所占比例，D错误。
4. 如图为DNA的分子结构模式图，据图回答以下问题：
（1）DNA基本结构
①由磷酸、脱氧核糖、含氮碱基组成，三者之间的数量关系
为 。
②磷酸：每个DNA片段中，游离的磷酸基团有 个。
1∶1∶1
2
（2）水解产物
DNA的初步水解产物是 ，彻底水解产物
是 。
（3）脱氧核糖和磷酸的连接关系
一个脱氧核糖连接 磷酸，一个磷酸连接
脱氧核糖。
（4）DNA分子中的氢键
A与T之间有 个氢键，G与C之间有 个氢键。
脱氧核糖核苷酸
磷酸、脱氧核糖和含氮碱基
一个或两个
一
个或两个
2
3
课时训练·提素能
03
分级练习 巩固提升
知识点一 DNA双螺旋结构模型的构建
1. 下列关于威尔金斯、沃森和克里克、富兰克林、查哥夫等人在
DNA结构模型构建方面的突出贡献的说法，正确的是（ ）
A. 威尔金斯和富兰克林提供了DNA的电子显微镜图像
B. 沃森和克里克提出了DNA双螺旋结构模型
C. 查哥夫提出了A与T配对、C与G配对的正确关系
D. 富兰克林和查哥夫发现DNA分子中A的量等于T的量、C的量等于
G的量
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
解析： 在DNA结构模型构建方面，威尔金斯和富兰克林提供了
DNA衍射图谱，A错误；查哥夫发现了在双链DNA中A的量总是等
于T的量、C的量总是等于G的量，沃森和克里克在此基础上提出了
A与T配对、C与G配对的正确关系，还构建了DNA双螺旋结构模
型，B正确，C、D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
2. 下列关于沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的叙述，错误的
是（ ）
A. 沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型是建立在DNA是以4种脱氧
核苷酸为单位连接而成的长链的基础上，这4种脱氧核苷酸分别含
有A、T、G、C 4种碱基
B. 威尔金斯和富兰克林通过对DNA衍射图谱的有关数据分析，得出
DNA呈双螺旋结构
C. 沃森和克里克曾尝试搭建了多种模型，但都不科学
D. 沃森和克里克最后受“腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）
的量；鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量”的启发，构
建出科学的模型
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
解析： 沃森和克里克以DNA衍射图谱的有关数据为基础，推算
出DNA呈螺旋结构，B错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
知识点二 DNA的结构和特点
3. （2024·河北秦皇岛高一期末）关于DNA的双螺旋结构，下列说法
错误的是（ ）
A. 双链之间的相邻碱基通过氢键连接
B. 双链DNA分子含有2个游离的磷酸基团
C. DNA一条单链中，有游离磷酸基团的这一端称为5'端
D. 一条链上的相邻碱基通过“—磷酸—脱氧核糖—磷酸—”连接
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解析： DNA双链之间的相邻碱基，通过氢键连接，构成碱基
对，A正确；DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷
酸基团，这一端称作5'端，另一端有一个羟基（—OH），称作3'
端。可见，双链DNA分子每条链的5'端有一个游离的磷酸基团，因
此双链DNA分子含有2个游离的磷酸基团，B、C正确；一条链上的
相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接，D错误。
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4. 某DNA片段的结构如图所示。下列叙述正确
的是（ ）
A. ①表示胞嘧啶 B. ②表示腺嘌呤
C. ③表示葡萄糖 D. ④表示氢键
解析： 根据碱基互补配对原则可知，DNA结构中与A配对的是
T，①表示胸腺嘧啶，A错误。与G配对的是C，②表示胞嘧啶，B
错误。③表示脱氧核糖，是脱氧核苷酸中的单糖，C错误。④表示
氢键，D正确。
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5. （2024·广东实验中学高一期中）如图为核苷酸链的结构示意图，
下列叙述错误的是（ ）
A. 能构成一个完整核苷酸的是图中的a
B. 每个五碳糖与一个磷酸基团直接相连
C. 各核苷酸之间是通过化学键c连接起来的
D. 若该链为脱氧核苷酸链，缺少的碱基是T
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解析： 能构成一个完整核苷酸的是图中的a（包括磷酸、五碳
糖和含氮碱基），A正确；在核苷酸链中最末端的五碳糖只与一个
磷酸基团相连，其他每个五碳糖与两个磷酸基团直接相连，B错
误；各核苷酸之间是通过化学键c（磷酸二酯键）连接起来的，C
正确；组成DNA的含氮碱基有A、C、G、T，若该链为脱氧核苷酸
链，从碱基组成上看，缺少的碱基是T，D正确。
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知识点三 制作DNA双螺旋结构模型
6. 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
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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。
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7. 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
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解析： 本题是制作DNA双螺旋结构模型，碱基 包含A、T、
C、G四种含氮碱基，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，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，B错误，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。
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8. （2024·湖南宁乡高一期中）一条双链DNA分子，G和C占全部碱基
的44％，其中一条链的碱基中，26％是A，20％是C，那么其互补
链中的A和C分别占该链全部碱基的百分比及双链DNA分子中碱基
A所占的比例是（ ）
A. 28％和22％、28％ B. 30％和24％、28％
C. 26％和20％、24％ D. 30％和24％、26％
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解析： 已知DNA分子中，G和C占全部碱基的44％，即C＋G＝
44％，则C＝G＝22％、A＝T＝50％－22％＝28％。又已知一条链
的碱基中，A占26％，C占20％，即A1＝26％、C1＝20％，根据碱
基互补配对原则，A＝（A1＋A2）÷2，则A2＝30％，同理C2＝24
％。综上互补链中的A和C分别占该链全部碱基的百分比为30％和
24％，双链DNA分子中碱基A所占的比例是28％，B正确。
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9. （2024·广东惠州高一月考）下表为几种生物体内的DNA中各种碱
基的比例统计结果。下列说法错误的是（ ）
生物 猪 牛 器官 肝 脾 胰 肺 肾 胃
（A＋T）/（C＋G） 1.43 1.43 1.43 1.29 1.29 1.29
A. 不同生物DNA中遗传信息的本质是碱基的比例不同
B. 同一个体的不同细胞的DNA中嘌呤/嘧啶比例为1
C. 猪肝细胞的DNA中A/C、T/G、A/G、T/C的比例均为1.43
D. 牛的肾脏细胞的核酸中（A＋G）/（T＋C）的比例可能大于1
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解析： 不同生物DNA中遗传信息的本质是碱基的排列顺序不
同，A错误；由于DNA为双链，遵循碱基互补配对原则，所以其中
嘌呤与嘧啶的比例为1，B正确；猪肝细胞的DNA中（A＋T）/（C
＋G）＝1.43，由于A＝T，C＝G，所以A/C、T/G、A/G、T/C的比
例均为1.43，C正确；牛的肾脏细胞的核酸包括DNA和RNA，而
DNA中A＝T，C＝G，RNA为单链，含有的A、U、C、G四种碱基
比例未知，所以核酸中（A＋G）/（T＋C）的比例可能大于1，D
正确。
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10. （多选）（2024·辽宁铁岭高一期中）DNA熔解温度（Tm）是使
DNA双螺旋结构解开一半所需要的温度，不同种类DNA的Tm不
同。如图表示DNA中G＋C含量（占全部碱基的比例）与Tm的关
系。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 若DNA中（G＋C）/（A＋T）＝1，则G与C之
间的氢键总数比A与T之间多
B. 一般来说，某DNA的Tm值与G＋C的比例呈正相关
C. 维持DNA双螺旋结构的主要分子间相互作用有
氢键和磷酸二酯键
D. Tm值相同的DNA中G＋C数量也相同
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解析： G和C之间有3个氢键，A和T之间有2个氢键，若
DNA分子中（G＋C）/（A＋T）＝1，说明C和G和A和T数量相
同，则G与C之间的氢键总数比A与T之间多，A正确；该图表示
DNA中G＋C含量（占全部碱基的比例）与Tm的关系，DNA分子
的Tm值与（C＋G）含量呈正相关，B正确；每条链上的脱氧核苷
酸之间通过磷酸二酯键连接，两条链之间的碱基通过氢键连接，
可见DNA主要依靠氢键和磷酸二酯键来维持其双螺旋结构，C正
确；两个DNA分子若Tm值相同，则它们中的G＋C含量（占全部
碱基的比例）相同，但（G＋C）的数量不一定相同，D错误。
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11. （多选）科学家在人体快速分裂的细胞中发现了DNA的四螺旋结
构，形成该结构的DNA单链中富含G，每4个G之间通过氢键等形
成一个正方形的“G四平面”，继而形成立体的“G四联体螺旋结
构”（如图）。下列叙述错误的是（ ）
A. 该“G-四联体螺旋结构”的元素组成是C、
H、O、N、P、S
B. 每个“G-四联体螺旋结构”中含有两个游离的磷酸基团
C. “G-四联体螺旋结构”进行复制时遵循碱基互补配对原则
D. 该“G-四联体螺旋结构”中富含G—C碱基对，（A＋G）/（T＋C）的值等于1
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解析： DNA的组成元素是C、H、O、N、P五种元素，不
含S，A错误；“G-四联体螺旋结构”只含一个游离的磷酸基团，
B错误；DNA的“G-四联体螺旋结构”进行复制时遵循碱基互补
配对原则，即A和T配对，C和G配对，C正确；双链DNA中A与T
配对，G与C配对，（A＋G）/（T＋C）的值为1，此结构的单链
DNA分子中该比值不一定等于1，D错误。
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12. 图1是DNA双螺旋结构模型的建构过程图解（a～d），图2是用
DNA测序仪测出的某生物的一个DNA分子片段上被标记一条脱氧
核苷酸链的碱基排列顺序（TGCGTATTGG），请回答下列问题：
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（1）图1中物质a是构成DNA的基本单位，叫作
，b中游离的磷酸基团代表DNA链的 端。
解析：分析图1可知，a是构成DNA的基本单位，叫作
脱氧核糖核苷酸；b中游离的磷酸基团代表DNA链的5'端。
脱氧核糖核苷
酸
5'
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（2）与DNA病毒相比，RNA病毒更容易变异，请结合图1中的d
和RNA的结构说明其原因
。
解析：DNA为双螺旋结构，比RNA的单链更加稳定，因此与DNA病毒相比，RNA病毒更容易变异。
DNA为双螺旋结构，比RNA的
单链结构更加稳定
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（3）若某基因具有1 000个碱基对，其中碱基G和C占40％，则腺
嘌呤脱氧核苷酸的数量为 。
解析：某基因具有1 000个碱基对，其中碱基G和C占40％，故碱基A和T占60％，根据碱基互补配对原则A＝T，故该基因片段中腺嘌呤脱氧核苷酸占30％，则腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为1 000×2×30％＝600。
600
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（4）据图2推测，此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是 个。
解析：由图2可知，该脱氧核苷酸链上有4个鸟嘌呤脱氧核苷酸与1个胞嘧啶脱氧核苷酸，根据碱基互补配对原则，该脱氧核苷酸链的互补链上含有1个鸟嘌呤脱氧核苷酸，故该DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是5个。
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（5）根据图2所示的脱氧核甘酸链碱基排序，图3显示的脱氧核苷
酸链碱基序列为 （从上往下序列）。
解析：结合图2与图3，图3显示的脱氧核苷酸链碱基序列为CCAGTGCGCC。
CCAGTGCGCC
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（6）图2中DNA片段与图3中的DNA片段中A/G的值分别
为 、 ，由此说明了DNA分子的特异性。
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1∶4
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解析：图2中有1个腺嘌呤脱氧核苷酸、4个胸腺嘧啶脱氧核苷酸、4个鸟嘌呤脱氧核苷酸和1个胞嘧啶脱氧核苷酸，故DNA片段中的A/G＝（1＋4）∶（1＋4）＝1∶1；图3中有1个腺嘌呤脱氧核苷酸、1个胸腺嘧啶脱氧核苷酸、3个鸟嘌呤脱氧核苷酸和5个胞嘧啶脱氧核苷酸，故DNA片段中的A/G＝（1＋1）∶（5＋3）＝1∶4，不同的分子中A/G的值不同，体现了DNA分子的特异性。
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感 谢 观 看!
