第3章第2節(jié)第1課時(shí)DNA的結(jié)構(gòu)課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)概述DNA分子是由四種脫氧核苷酸構(gòu)成，通常由兩條堿基互補(bǔ)配對(duì)的反向平行長鏈形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，堿基的排列順序編碼了一串信息。概述DNA結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)通過對(duì)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建過程的討論和交流，認(rèn)同交流合作，多學(xué)科交叉在科學(xué)發(fā)展中的作用3.制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型自主梳理1.1953年，美國生物學(xué)家和英國物理學(xué)家，揭示了DNA的結(jié)構(gòu)。2.研究DNA結(jié)構(gòu)常用的方法是。研究顯示，DNA分子是以為單位連接而成的長鏈，這分別含有四種堿基。1952年，奧地利生物化學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，在DNA中，（A）的量總是等于的量，的量總是等于的量。沃森和克里克構(gòu)建的DNA模型中，在雙螺旋的內(nèi)部，—骨架在雙螺旋的外部，在這個(gè)模型中，配對(duì)、配對(duì)，DNA兩條鏈的方向是的。3.制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型：在制作DNA雙螺旋模型時(shí)，可以選擇一種顏色的泡沫熟料剪成正五邊形代表，選擇另一顏色的泡沫熟料剪成圓形代表，用不同顏色的卡紙剪成長方形代表，用訂書機(jī)將連接，制作成一個(gè)個(gè)含有不同堿基的模型。用訂書機(jī)把一個(gè)個(gè)模型連接起來，形成一條多核苷酸的長鏈；根據(jù)原則，制作一條與這條鏈的脫氧核糖核苷酸長鏈；.將中的固定在細(xì)鐵絲上，然后把兩條鏈平放在桌子，用訂書機(jī)把兩兩連接在一起，制作DNA分子結(jié)構(gòu)平面模型；將兩條DNA鏈的末端分別與硬紙方塊連接在一起，兩手分別提硬紙方塊、輕輕旋轉(zhuǎn)，即可得到一個(gè)DNA分子結(jié)構(gòu)模型?！敬鸢浮?.沃森克里克雙螺旋2.X射線晶體衍射法4種脫氧核苷酸4種脫氧核苷酸A、T、C、G腺嘌呤胸腺嘧啶（T）鳥嘌呤（G）胞嘧啶（C）堿基脫氧核糖磷酸A與TG與C相反3.脫氧核糖磷酸堿基磷酸、脫氧核糖、堿基脫氧核糖核苷酸脫氧核糖核苷酸堿基互補(bǔ)配對(duì)完全互補(bǔ)脫氧核糖核苷酸磷酸配對(duì)的堿基雙螺旋預(yù)習(xí)檢測（限時(shí)10分鐘）1．下列關(guān)于DNA結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是（

）A．DNA一條鏈上相鄰的堿基以氫鍵連接B．DNA分子中特有雙螺旋結(jié)構(gòu)代表了遺傳信息C．磷酸與脫氧核糖交替連接構(gòu)成DNA的基本骨架D．DNA分子具有多樣性的主要原因是由于堿基配對(duì)方式的不同【答案】C【解析】DNA一條鏈上相鄰的堿基通過脫氧核糖磷酸基團(tuán)脫氧核糖相連，A錯(cuò)誤；DNA分子中堿基對(duì)的排列順序代表了遺傳信息，B錯(cuò)誤；DNA的基本骨架是脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，C正確；DNA分子中堿基配對(duì)方式相同，均為AT，CG配對(duì)，D錯(cuò)誤。2．下列與環(huán)狀雙鏈DNA相關(guān)的敘述，錯(cuò)誤的是（

）A．該DNA的兩條鏈按反向平行方式連接在一起B(yǎng)．該DNA的一條鏈中，相鄰堿基通過氫鍵相連C．該DNA分子中，腺嘌呤與胸腺嘧啶的數(shù)量相等D．該DNA分子中，沒有游離的磷酸基團(tuán)【答案】B【解析】該環(huán)狀雙鏈DNA的結(jié)構(gòu)是由兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈構(gòu)成的，A正確；該DNA的一條單鏈上相鄰堿基通過脫氧核糖磷酸脫氧核糖相連，B錯(cuò)誤；嘌呤堿基與嘧啶堿基之間通過氫鍵連接，它們的結(jié)合遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，所以該環(huán)狀雙鏈DNA分子中，腺嘌呤與胸腺嘧啶的數(shù)量相等，C正確；該環(huán)狀雙鏈DNA分子首尾相連，沒有游離的磷酸基團(tuán)，D正確。3．DNA分子的一條單鏈的堿基序列是5'GATACC3′，則互補(bǔ)鏈的堿基序列是（

）A．5'GGTATC3' B．5'GATACC3' C．5'CTTAGG3' D．5'CCATAG3'【答案】A【解析】一條DNA單鏈的序列是5'GATACC3′，它的互補(bǔ)鏈與之方向相反且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，因此序列為5'GGTATC3'，A正確，BCD錯(cuò)誤。4．下圖是DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖的部分片段，相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A．圖中④表示氫鍵B．圖中⑦表示鳥嘌呤脫氧核糖核苷酸C．不同的DNA分子中堿基互補(bǔ)配對(duì)方式是相同的D．堿基對(duì)的排列順序決定了DNA分子的特異性【答案】B【解析】圖中為DNA分子部分片段平面結(jié)構(gòu)模式圖，④為氫鍵，A正確；①為磷酸，②為脫氧核糖，③為胞嘧啶，圖中⑦表示胞嘧啶脫氧核糖核苷酸，B錯(cuò)誤；不同的DNA分子中堿基互補(bǔ)配對(duì)方式是相同的，都是A與T配對(duì)、C與G配對(duì)，C正確；DNA分子中千變?nèi)f化的堿基對(duì)的排列順序構(gòu)成了DNA分子的多樣性，DNA分子中堿基對(duì)特定的排列順序構(gòu)成了每個(gè)DNA分子的特異性，D正確。5．甲生物核酸的堿基組成為嘌呤占46%、嘧啶占54%，乙生物遺傳物質(zhì)的堿基組成為嘌呤占34%、嘧啶占66%，則甲、乙生物可能是（

）A．發(fā)菜、變形蟲 B．玉米、硝化細(xì)菌C．T2噬菌體、綿羊 D．乳酸菌、SARS病毒【答案】D【解析】甲生物核酸的堿基組成中，嘌呤數(shù)不等于嘧啶數(shù)，說明甲生物的核酸可能包含有DNA和RNA，也可能只含有RNA；乙生物遺傳物質(zhì)的堿基組成中，嘌呤數(shù)不等于嘧啶數(shù)，說明乙生物的遺傳物質(zhì)為RNA，而選項(xiàng)中，只有D項(xiàng)中的SARS病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。6．某DNA分子中A＋T占整個(gè)DNA分子堿基總數(shù)的44%，其中一條鏈（a）上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%，那么，對(duì)應(yīng)的另一條互補(bǔ)鏈（b）上的G占該鏈堿基總數(shù)的比例是（）A．21% B．29% C．28% D．35%【答案】D【解析】已知DNA分子中A+T占整個(gè)DNA分子堿基總數(shù)的44%，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則：A=T、C=G，所以A=T=22%，則C=G=50%22%=28%．又已知一條鏈（α）上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%，即G1=21%，在雙鏈DNA分子中，G=(G1+G2)/2，則G2=35%。7．已知一段雙鏈DNA分子含有100個(gè)堿基對(duì)，若用x、y分別表示該DNA分子中（A+C）的總數(shù)目和（G+T）的總數(shù)目，則y與x的關(guān)系可用下列哪個(gè)關(guān)系式表示（）A．y=x+10C B．y=1/x C．y=100x D．y=x【答案】D【解析】雙鏈DNA中，A與T、C與G分別遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，因此（A+C）的總數(shù)目與（G+T）的總數(shù)目相等，即y=x，D正確，ABC錯(cuò)誤。8．在制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的活動(dòng)中，某同學(xué)采用不同形狀的硬紙片分別代表磷酸、脫氧核糖與堿基。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）A．制作模型時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)備等量的磷酸、脫氧核糖與堿基B．制作脫氧核苷酸時(shí)，在磷酸上連接堿基與脫氧核糖C．制成的模型中，腺嘌呤與胸腺嘧啶的數(shù)量應(yīng)當(dāng)相同D．制成的模型中，兩條脫氧核苷酸鏈的方向是相反的【答案】B【解析】1分子的脫氧核苷酸由1分子脫氧核糖、1分子含氮堿基和1分子磷酸構(gòu)成，故制作模型時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)備等量的磷酸、脫氧核糖與堿基，A正確；制作脫氧核苷酸時(shí)，應(yīng)在脫氧核糖上連接磷酸和堿基，B錯(cuò)誤；腺嘌呤和胸腺嘧啶互補(bǔ)配對(duì)，二者數(shù)量應(yīng)當(dāng)相同，C正確；DNA分子是反向平行的雙螺旋結(jié)構(gòu)，D正確。9．天竺葵的葉肉細(xì)胞中，核酸、核苷酸、堿基的種類和遺傳物質(zhì)分別是（

）A．2、4、4、DNA和RNA B．2、8、5、DNAC．2、8、5、DNA或RNA D．2、8、5、DNA和RNA【答案】B【解析】天竺葵的葉肉細(xì)胞中含有DNA和RNA兩種核酸，DNA中的五碳糖是脫氧核糖，堿基種類是A、T、G、C四種，根據(jù)堿基不同，基本組成單位是4種脫氧核糖核苷酸；RNA中的五碳糖是核糖，堿基種類是A、U、G、C四種，根據(jù)堿基不同，基本組成單位是4種核糖核苷酸，因此天竺葵的葉肉細(xì)胞中的核酸含有2種，核苷酸種類含有8種，堿基種類5種，遺傳物質(zhì)是DNA，B正確，ACD錯(cuò)誤。10．下圖是雙鏈DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖，請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)圖中［1］代表，它與A之間通過鍵相連接。(2)構(gòu)成DNA分子的基本單位叫；圖中的（填圖中代號(hào)）可以組成一個(gè)基本單位。(3)以乙鏈為模板轉(zhuǎn)錄形成的物質(zhì)是，相應(yīng)的堿基序列為（自上而下），所需要的酶是。(4)若甲鏈中（A＋G）/（T＋C）的比值為2，則乙鏈中（A＋G）/（T＋C）的比值為?！敬鸢浮?1)T（胸腺嘧啶）氫(2)脫氧核苷酸1、2、3(3)RNAUCAGRNA聚合酶(4)1/2【解析】（1）根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)，圖中A和T互補(bǔ)配對(duì)，堿基之間通過氫鍵相連，則1代表T（胸腺嘧啶）。（2）構(gòu)成DNA分子的基本單位是脫氧核糖核茸酸，即圖中1(胸腺嘧啶)、2(脫氧核糖)、3(磷酸)。（3）以乙鏈為模板轉(zhuǎn)錄形成的物質(zhì)是RNA，模板鏈序列是AGTC，mRNA序列是UCAG，轉(zhuǎn)錄時(shí)需要RNA聚合酶。（4）若甲鏈中(A+G)/(T+C)的比值為2，甲鏈和乙鏈中A=T，C=G，甲中(A+G)/(T+C)=2，故替換后乙中(T+C）/（A+G)=2、所以乙中(A+G)/(T+C)=1/2。?探究一DNA結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建【情景材料】生命是由核酸和蛋白質(zhì)相互作用產(chǎn)生的，從環(huán)境中獲取物質(zhì)、信息和能量以維持自身平衡的復(fù)雜系統(tǒng)。DNA通過操控蛋白質(zhì)的合成來控制生物的功能和表型。在生命科學(xué)史上，一般把1953年DNA模型的建立作為分子生物學(xué)的標(biāo)志。在揭示DNA結(jié)構(gòu)的研究歷程中，完美合作的結(jié)晶、痛失機(jī)遇的缺憾，科學(xué)認(rèn)識(shí)過程的迷人光彩，劃時(shí)代的成就。結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)，嚴(yán)密的科學(xué)思維，縝密的科學(xué)研究方法，科學(xué)精神和科學(xué)審美，無不彰顯科學(xué)的魅力。分子結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定，能夠攜帶大量的遺傳信息；能夠自我復(fù)制，傳遞遺傳信息；能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，表達(dá)遺傳信息；分子結(jié)構(gòu)可變，產(chǎn)生可遺傳的變異。DNA分子的怎樣的分子結(jié)構(gòu)使它具有如此多的特性，從而擔(dān)當(dāng)起遺傳物質(zhì)的功能呢？“建立模型的關(guān)鍵是反饋，當(dāng)遇到復(fù)雜的環(huán)境條件時(shí)，系統(tǒng)往往不能直接推導(dǎo)出準(zhǔn)確的模型，而必須利用輸入和輸出數(shù)據(jù)做“反向推演”，即通過測量當(dāng)前的輸出，把它與預(yù)期值相比較，當(dāng)兩者存在偏差時(shí)，需要重新計(jì)算并求出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)輸出向期望值運(yùn)動(dòng)。當(dāng)時(shí)已知

DNA分子由多聚脫氧核苷酸鏈組成，并已知它是一種遺傳物質(zhì)。他們由纖維衍射的強(qiáng)度和花樣推斷該分子為雙螺旋結(jié)構(gòu)，并算出它的螺距為34埃，每圈螺旋包含10個(gè)由氫鍵連接的嘌呤嘧啶堿基對(duì)，螺旋半徑為10埃。（如果晶體中的原子排列是有規(guī)則的，那么晶體可以當(dāng)作是X射線的三維衍射光柵。X射線波長的數(shù)量級(jí)是10^(8)cm,這與固體中的原子間距大致相同。在X射線一定的情況下，根據(jù)衍射的花樣可以分析晶體的性質(zhì)。但為此必須事先建立X射線衍射的方向和強(qiáng)度與晶體結(jié)構(gòu)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系X射線纖維衍射技術(shù)

）【問題探究】1.怎樣解讀富蘭克林拍攝的DNA衍射圖譜？2.DNA是由幾條連構(gòu)成的，它具有怎樣的離體結(jié)構(gòu)？3.DNA的基本骨架是由哪些物質(zhì)組成的？它們分別位于DNA的什么部位？4.DNA中的堿基是如何配對(duì)的？它們位于DNA的什么部位？【答案】1.①照片中心X射線反射(使X射線底片變黑)的圖象是交叉的，說明它是螺旋形的，頂部和底部最濃黑的部分，說明嘌呤堿和嘧啶堿垂直于螺旋軸，每隔3.4埃規(guī)律出現(xiàn)一對(duì)。②圖像翻轉(zhuǎn)180度之后看起來還是一樣，說明兩條鏈?zhǔn)欠聪虻摹?.DNA是由兩條鏈構(gòu)成的。它的立體結(jié)構(gòu)為：DNA是由兩條單鏈組成的，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。3.DNA的基本骨架包括脫氧核糖和磷酸，它們排列在DNA的外側(cè)。4.DNA中的堿基通過氫鍵連接成堿基對(duì)，它們位于DNA的內(nèi)側(cè)。堿基配對(duì)有一定的規(guī)律：A一定與T配對(duì)；G一定與C配對(duì)。?探究二制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型【情景材料】兩條多核苷酸鏈以相反的平行纏結(jié)，依賴成對(duì)的堿基上的氫鍵結(jié)合形成雙螺旋狀，親水的脫氧核糖基和磷酸基骨架位于雙鏈的外側(cè)，而堿基位于內(nèi)側(cè)，兩條鏈的堿基之間以氫鍵相結(jié)合，一條鏈的走向是5'到3'，另一條鏈的走向是3'到5';堿基平面向內(nèi)延伸，與雙螺旋鏈成垂直狀;向右旋，順長軸方向每隔0.34nm有一個(gè)核苷酸，每隔3.4nm重復(fù)出現(xiàn)同一結(jié)構(gòu);(4)A與T配對(duì)，其間距離1.11nm;G與C配對(duì)，其間距離為1.08nm，兩者距離幾乎相等，以便保持鏈間距離相等;在結(jié)構(gòu)上有深溝和淺溝;(6)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的維系橫向穩(wěn)定靠兩條鏈間互補(bǔ)堿基的氫鍵維系，縱向則靠堿基平面間的疏水性遞積力維持?！締栴}探究】1.組成DNA分子的基本單位是什么？它是由哪幾種物質(zhì)構(gòu)成的？這幾種物質(zhì)之間是在什么部位相互連接的？2.在DNA分子中，每個(gè)脫氧核苷酸之間在什么部位相互連接成長鏈的？3.DNA分子兩條鏈的方向是怎樣的？它們之間的堿基是怎樣連接的？DNA分子的立體構(gòu)型是怎樣的？【答案】1.組成DNA分子的基本單位是脫氧核苷酸。一分子脫氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子堿基構(gòu)成的。脫氧核苷酸的堿基連在脫氧核糖的1號(hào)C上，磷酸則在5號(hào)C上，另外3號(hào)C上連著羥基（OH）2.脫氧核苷酸長鏈?zhǔn)怯山M成的脫氧核苷酸之間的上一個(gè)脫氧核苷酸的脫氧核糖和下一個(gè)脫氧核苷酸的磷酸交替連接形成的長鏈。3.DNA分子的兩條鏈的方向是反向平行的，之間的堿基是靠氫鍵連接起來的。DNA分子的立體構(gòu)型是雙螺旋結(jié)構(gòu)。要點(diǎn)歸納1.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建2.制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型（1）課前準(zhǔn)備：準(zhǔn)備制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的材料（2）制作脫氧核苷酸模型（3）制作多脫氧核苷酸長鏈模型（4）制作DNA分子平面結(jié)構(gòu)模型（5）制作DNA分子立體結(jié)構(gòu)模型【注意問題】1.一個(gè)雙鏈DNA分子具有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，而環(huán)狀DNA不存在。2.氫鍵的形成不需要酶，但斷裂需解旋酶或加熱處理；G—C堿基對(duì)比例越大，DNA熱穩(wěn)定性越高。3.相鄰的堿基在DNA分子的一條單鏈中通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”相連接，在DNA的雙鏈之間通過氫鍵相連接。4.不是所有的脫氧核糖都連接著兩個(gè)磷酸基團(tuán)，兩條鏈各有一個(gè)3′端的脫氧核糖連接著一個(gè)磷酸基團(tuán)。5.沃森和克里克以DNA衍射圖譜為基礎(chǔ)推算出DNA呈螺旋結(jié)構(gòu)。但并不是以DNA衍射圖譜得出堿基配對(duì)方式。6.在制作脫氧核苷酸時(shí)，需在脫氧核糖上連接磷酸和堿基。7.制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型時(shí)，鳥嘌呤與胞嘧啶之間用3個(gè)氫鍵連接物相連，腺嘌呤和胸腺嘧啶之間用2個(gè)氫鍵連接物相連。8.DNA每條鏈的5′端是磷酸基團(tuán)末端，3′端是羥基(—OH)末端。9.DNA分子中不含核糖，磷酸與脫氧核糖之間也是通過磷酸二酸鍵連接的。典例精講【例1】下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是()A.DNA分子中含有四種核糖核苷酸B.每個(gè)脫氧核糖上均連著兩個(gè)磷酸和一個(gè)堿基C.雙鏈DNA分子中，堿基的數(shù)目和脫氧核糖的數(shù)目是相等的D.雙鏈DNA分子中，A＋T＝G＋C【答案】C【解析】DNA的基本單位為脫氧核苷酸，所以每個(gè)DNA分子一般都含有四種脫氧核苷酸，A錯(cuò)誤；DNA分子每條鏈的3′端只連著一個(gè)磷酸，B錯(cuò)誤；一分子脫氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子含氮堿基組成，所以每個(gè)DNA分子中，堿基、磷酸和脫氧核糖的數(shù)量都相等，C正確；雙鏈DNA分子之間的堿基配對(duì)時(shí)，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則(A＝T、C＝G)，因此A＋G＝T＋C，但(A＋T)與(G＋C)不一定相等，D錯(cuò)誤?！纠?】下圖是制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的過程圖，下列敘述錯(cuò)誤的是()A.圖甲中②③交替連接構(gòu)成DNA基本骨架B.若一條鏈的下端是磷酸基團(tuán)，則另一條鏈的上端也是磷酸基團(tuán)C.取兩位同學(xué)制作的單鏈即可連接成DNA雙鏈D.丙到丁過程體現(xiàn)了DNA分子雙螺旋的特點(diǎn)【答案】C【解析】DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)：DNA是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成的雙螺旋結(jié)構(gòu)；DNA的外側(cè)由脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成的基本骨架，內(nèi)側(cè)是堿基通過氫鍵連接形成的堿基對(duì)，堿基之間的配對(duì)遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則?！纠?】沃森和克里克提出的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型具有劃時(shí)代的意義，稱為遺傳學(xué)發(fā)展史上最重要的里程碑之一。下列屬于DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型意義的是()①證明了DNA可以作為轉(zhuǎn)錄的模板②為闡明DNA的復(fù)制奠定基礎(chǔ)③確定DNA和蛋白質(zhì)是染色體的主要組成成分④發(fā)現(xiàn)DNA如何儲(chǔ)存遺傳信息A.①② B.①③ C.②④ D.③④【答案】C【解析】沃森和克里克提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的意義：不僅從結(jié)構(gòu)上解釋了DNA如何儲(chǔ)存遺傳信息，還為闡明DNA的復(fù)制奠定了基礎(chǔ)，②④正確。1.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建2.制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型（1）課前準(zhǔn)備：準(zhǔn)備制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的材料（2）制作脫氧核苷酸模型（3）制作多脫氧核苷酸長鏈模型（4）制作DNA分子平面結(jié)構(gòu)模型（5）制作DNA分子立體結(jié)構(gòu)模型1．某同學(xué)欲制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，已準(zhǔn)備了足夠的相關(guān)材料，下列敘述正確的是（

）A．在制作脫氧核苷酸時(shí)，需在磷酸上連接脫氧核糖和堿基B．制作模型時(shí)，鳥嘌呤與胞嘧啶之間用2個(gè)氫鍵連接物相連C．制成的模型中，腺嘌呤與胞嘧啶之和等于鳥嘌呤和胸腺嘧啶之和D．制成的模型中，磷酸和脫氧核糖交替連接位于主鏈的內(nèi)側(cè)【答案】C【解析】在制作脫氧核苷酸時(shí)，需在脫氧核糖上連接磷酸和堿基，A錯(cuò)誤；鳥嘌呤和胞嘧啶之間由3個(gè)氫鍵連接，B錯(cuò)誤；DNA的兩條鏈之間遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，即A=T、C=G，故在制作的模型中A+C=G+T，2．雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的提出是二十世紀(jì)自然科學(xué)的偉大成就之一。下列研究成果中，為該模型構(gòu)建提供主要依據(jù)的是（

）①赫爾希和蔡斯證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)②富蘭克林等拍攝的DNA分子X射線衍射圖譜③查哥夫發(fā)現(xiàn)的DNA中嘌呤含量與嘧啶含量相等④沃森和克里克提出的DNA半保留復(fù)制機(jī)制A．①② B．②③ C．③④ D．①④【答案】B【解析】①赫爾希和蔡斯通過噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)，證明了DNA是遺傳物質(zhì)，與構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型無關(guān)，①錯(cuò)誤；②沃森和克里克根據(jù)富蘭克林等拍攝的DNA分子X射線衍射圖譜，推算出DNA分子呈螺旋結(jié)構(gòu)，②正確；③查哥夫發(fā)現(xiàn)的DNA中嘌呤含量與嘧啶含量相等，沃森和克里克據(jù)此推出堿基的配對(duì)方式，③正確；④沃森和克里克提出的DNA半保留復(fù)制機(jī)制，是在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型之后提出的，④錯(cuò)誤。3．某DNA片段的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列敘述正確的是（

）A．①表示胞嘧啶B．②表示腺嘌呤C．③表示葡萄糖D．④表示氫鍵【答案】D【解析】分析圖示可知，A（腺嘌呤）與①配對(duì)，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，則①為T（胸腺嘧啶），A錯(cuò)誤；②與G（鳥嘌呤）配對(duì)，則②為C（胞嘧啶），B錯(cuò)誤；DNA分子中所含的糖③為脫氧核糖，C錯(cuò)誤；DNA兩條鏈中配對(duì)的堿基通過④氫鍵相連，D正確。4.實(shí)驗(yàn)室有紅，黃、藍(lán)、綠四種硬紙片各12、10、12、8張，分別代表A、G、C、T四種堿基，還有代表脫氧核糖的塑料片30個(gè)，代表磷酸的扭扭棒20個(gè)，其他材料均充足。某學(xué)習(xí)小組欲利用上述材料制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A．脫氧核糖的1'—C上連接堿基，5'—C上連接磷酸B．外側(cè)的脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成DNA的基本骨架C．構(gòu)建的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型中，最多含有30個(gè)氫鍵D．利用上述實(shí)驗(yàn)材料最多可構(gòu)建410種DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型【答案】D【解析】根據(jù)脫氧核苷酸的結(jié)構(gòu)式可知，磷酸和堿基分別連接在脫氧核糖的5'號(hào)碳和1'號(hào)碳原子上，A正確；外側(cè)的脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成DNA的基本骨架，內(nèi)側(cè)是堿基對(duì)，B正確；據(jù)題意可知，A、G、C、T四種堿基分為有12、10、12、8個(gè)，應(yīng)該能形成8個(gè)AT堿基對(duì)，10個(gè)CG堿基對(duì)，但由于代表脫氧核糖的塑料片只有30個(gè)，代表磷酸的扭扭棒只有20個(gè)，因此最多只能構(gòu)建形成20個(gè)脫氧核苷酸，假定全是CG堿基對(duì)，那么最多含有30個(gè)氫鍵，C正確；利用上述實(shí)驗(yàn)材料最多可構(gòu)建20個(gè)脫氧核苷酸，10個(gè)堿基對(duì)，但A=T有8對(duì)，G=C有10對(duì)，制作出的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型少于410種，D錯(cuò)誤。5．某同學(xué)需制作一個(gè)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。現(xiàn)準(zhǔn)備了10個(gè)堿基A塑料片、8個(gè)堿基T塑料片、40個(gè)脫氧核糖塑料片和40個(gè)磷酸塑料片，為了充分利用現(xiàn)有材料，還需準(zhǔn)備堿基C塑料片和堿基G塑料片共（）A．8個(gè) B．12個(gè) C．16個(gè) D．24個(gè)【答案】D【解析】DNA分子的基本組成單位是脫氧核苷酸，每分子脫氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子含氮堿基組成，所以40個(gè)脫氧核糖和40個(gè)磷酸的塑料片能形成20個(gè)脫氧核苷酸對(duì)，即20個(gè)堿基對(duì)。在雙鏈DNA中，堿基之間的配對(duì)遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，即A=T、G=C，所以10個(gè)堿基A塑料片，8個(gè)堿基T塑料片，能形成8個(gè)AT堿基對(duì)，因此，為了充分利用現(xiàn)有材料，還需準(zhǔn)備12個(gè)堿基C和12個(gè)堿基G塑料片，共24個(gè)，以形成12個(gè)CG堿基對(duì)，D正確，ABC錯(cuò)誤。6．如圖為核苷酸鏈的結(jié)構(gòu)示意圖，下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．能構(gòu)成一個(gè)完整核苷酸的是圖中的aB．每個(gè)五碳糖與一個(gè)磷酸基團(tuán)直接相連C．各核苷酸之間是通過化學(xué)鍵③連接起來的D．若該鏈為脫氧核苷酸鏈，缺少的堿基是T【答案】B【解析】能構(gòu)成一個(gè)完整核苷酸的是圖中的a（包括磷酸、五碳糖和含氮堿基），A正確；在核苷酸鏈中最末端的五碳糖只與一個(gè)磷酸基團(tuán)相連，其他每個(gè)五碳糖與兩個(gè)磷酸