典题精讲
例1 DNA分子多样性的原因是( )
A.DNA是由4种脱氧核苷酸组成的
B.DNA的相对分子质量很大
C.DNA具有规则的双螺旋结构
D.DNA的碱基对有很多种不同的排列顺序
思路解析:组成DNA分子的碱基虽然只有4种,但是碱基对的排列顺序却是千变万化的,这就构成了DNA分子的多样性。
答案:D
绿色通道:DNA分子的多样性,同时也决定了DNA分子的特异性。
变式训练 下图所示为DNA分子平面结构图,仔细读图后完成下列问题:
(1)写出图中各编号的中文名称:
①___________,②___________,③___________,④___________,⑤___________,⑥___________,⑦___________,⑧___________,⑨___________。
(2)图中共有脱氧核苷酸___________个,碱基___________对。
(3)图中部分由___________个脱氧核苷酸化合而成。一个脱氧核苷酸由一分子___________、一分子___________、一分子___________构成。
思路解析:该题考查学生对DNA双螺旋结构模型知识的理解。由于DNA分子由两条脱氧核苷酸长链盘绕成规则的双螺旋结构,脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变;DNA内部的碱基靠氢键连接起来形成碱基对,且严格遵循碱基互补配对原则。每个脱氧核苷酸是由一分子的磷酸、一分子的脱氧核糖和一分子的含氮碱基组成的。
答案:(1)①磷酸 ② 脱氧核糖 ③胞嘧啶 ④胞嘧啶脱氧核苷酸 ⑤腺嘌呤 ⑥鸟嘌呤 ⑦胞嘧啶 ⑧胸腺嘧啶 ⑨氢键 (2)8 4 (3)8 磷酸 脱氧核糖 含氮碱基
例2 在DNA双螺旋链中,已查明某一脱氧核苷酸对中有一个胸腺嘧啶,则该脱氧核苷酸对中还有( )
A.一个磷酸、一个脱氧核糖和一个鸟嘌呤
B.两个磷酸、两个脱氧核糖和两个腺嘌呤
C.两个磷酸、两个脱氧核糖和一个腺嘌呤
D.三个磷酸、三个脱氧核糖和三个鸟嘌呤
思路解析:一个脱氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成,因为组成脱氧核苷酸的含氮碱基只有A、T、C、G四种,所以脱氧核苷酸只有四种。在组成DNA的双螺旋结构时,两个脱氧核苷酸分子的碱基通过氢键,按照碱基互补配对原则(A与T配对,G与C配对)形成脱氧核苷酸时,依题意画出DNA双螺旋链的局部图:
不难得出正确答案。
答案:C
绿色通道:此题要求学生掌握脱氧核苷酸的化学组成和碱基互补配对原则,并用它分析DNA的双螺旋结构,考查应用能力。
变式训练 DNA分子的基本骨架是( )
A.磷脂双分子层B.规则双螺旋结构
C.脱氧核糖和磷酸交替连接D.碱基的连接
思路解析:组成DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸,而每个脱氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成的。DNA分子是由两条具有反向平行关系的子链螺旋而成的,在链的外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的,构成DNA分子的基本骨架。
答案:C
例3 某生物碱基的组成是嘌呤碱基占58%,嘧啶碱基占42%,此生物不可能是( )
A.T4噬菌体B.细菌
C.烟草花叶病毒D.酵母菌和人
思路解析:细菌、酵母菌和人的细胞中既有DNA也有RNA,因为RNA是单链,所以不满足嘌呤碱基和嘧啶碱基之和相等。烟草花叶病毒只有RNA,符合条件。T4噬菌体只有DNA。
答案:A
黑色陷阱:对核酸中碱基组成的理解不够,对DNA双螺旋结构中碱基互补配对的原则未掌握,对不同生物含有的核酸种类不明确,都是错答此题的原因。
变式训练1 所有病毒的遗传物质( )
A.都是DNAB.都是RNA
C.是DNA和RNAD.是DNA或RNA
思路解析:病毒是由蛋白质和核酸组成的,核酸只有一种,要么是DNA,要么是RNA。
答案:D
变式训练2 大豆根尖细胞所含的核酸中,含有碱基A、G、C、T的核苷酸种类数共有( )
A.8种B.7种C.5种D.4种
思路解析:大豆根尖细胞中含有DNA、RNA,A、T、C、G参与4种脱氧核苷酸、3种核糖核苷酸的构成。
答案:B
问题探究
问题 1DNA的空间结构是怎样的?
导思:从外观上看,DNA是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋成规则的双螺旋结构。外侧(像楼梯“扶手”)是脱氧核糖和磷酸交替连接,构成基本骨架,内侧由碱基对(像楼梯“台阶”或谓横档)将两条链连接起来。
探究:DNA分子的空间结构:(1)DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧构成骨架;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,A与T配对,G与C配对,碱基之间的这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。
问题 2碱基互补配对原则的意义是什么?
导思:DNA骨架之间的碱基连接是有一定规则的,只能是嘌呤碱基与嘧啶碱基配对。换句话说,嘌呤与嘌呤之间,嘧啶与嘧啶之间均不能配对。具体是:腺嘌呤(A)一定与胸腺嘧啶(T)配对,鸟嘌呤(G)一定与胞嘧啶(C)配对,这就是碱基互补配对原则。
探究:(1)由于碱基互补配对原则,使四种脱氧核苷酸组成的DNA分子在结构上具有稳定性。(2)由于碱基互补配对原则,确保了DNA的自我复制能够准确无误地完成。
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