2018-2019学年高中生物人教版必修2第3章基因的本质第2节 DNA分子的结构

↓ DNA双链 ↓ 空间结构：DNA分子双螺旋结构 2．DNA分子的结构

(1)DNA单链：脱氧核苷酸分子连接成脱氧核苷酸链(如图)。 (2)DNA双链：两条脱氧核苷酸单链以氢键相连形成(如图)。

①每个DNA片段中○、、?之间的数量比为1∶1∶1，游离的磷酸基团有2个；

②一条核苷酸链中相邻两个核苷酸通过磷酸二酯键相连；连接双链之间的化学键为碱基对之间的氢键；

③每个脱氧核糖(除两端外)连接着2个磷酸，分别在3号、5号碳原子上相连接；

④在DNA分子的一条单链中相邻的碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连接；

⑤若碱基对数为n，则氢键数为2n～3n；若已知A有m个，则氢键数为3n－m。

3．DNA分子的结构特点

(1)稳定性：DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变；两条链间碱基互补配对的方式不变。

(2)多样性：DNA分子中碱基对(或脱氧核苷酸对)的排列顺序多种多样，构成了DNA的多样性→遗传信息的多样性→生物多样性。

(3)特异性：每种DNA有别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。 巧学助记 DNA分子结构的“五、四、三、二、一” 5/5

[活学活用]

1．下面为含有四种碱基的DNA分子结构示意图，对该图的正确描述是( )

【导学号：77782081】

A．③有可能是碱基A

B．②和③相间排列，构成DNA分子的基本骨架 C．①②③中特有的元素分别是P、C和N D．与⑤有关的碱基对一定是A—T

D [该DNA分子含有四种碱基，且A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键，因此与⑤有关的碱基对一定是A—T，与③有关的碱基对一定是G—C，但无法确定③⑤具体是哪一种碱基。DNA分子的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接构成的，应为图中的①②。①中特有的元素是P，③中特有的元素是N，而C并不是②所特有的，③中也含有C。]

2．下列关于DNA分子结构的叙述，正确的是( )

A．每个DNA分子都是以4种脱氧核苷酸为基本单位连接而成的单链结构 B．DNA分子中的每个磷酸均连接着两个脱氧核糖和一个碱基

C．DNA分子一条链上的相邻碱基通过“—磷酸—脱氧核糖—磷酸—”相连 D．双链DNA分子的两条链之间总是嘌呤和嘧啶形成碱基对

D [DNA分子是以4种脱氧核苷酸为基本单位连接而成的双链结构，A错

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误；DNA分子中的绝大多数磷酸连接着两个脱氧核糖，且磷酸不与碱基直接相连，B错误；DNA分子一条链上的相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连，C错误；DNA分子中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，因此两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对，D正确。]

[背景材料] 碱基互补配对原则：A—T，G—C，如图所示。

DNA分子碱基比率的计算

[思考交流]

1．两条链之间碱基有什么数量关系？整个DNA分子中嘌呤和嘧啶有什么数量关系？

提示： 一条链中的A和另一条链中的T相等，可记为A1＝T2，同样：T1＝A2，G1＝C2，C1＝G2。整个DNA分子中A＝T，G＝C。因此，嘌呤总数与嘧啶总数相等，即A＋G＝T＋C。

答案：A1＝T2，T1＝A2，G1＝C2，Cl＝G2。整个DNA分子中嘌呤总数与嘧啶总数相等。

2．设在双链DNA分子中的1号链上A1＋T1＝n%，则2号链上A2＋T2的比例为多少？整个DNA分子中A＋T的比例又是多少？据此，你有什么结论？

提示：因为A1＝T2，A2＝T1，则：A1＋T1＝T2＋A2＝n%。整个DNA分子中：A＋T＝n%。即在双链DNA分子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链上及整个DNA分子中都相等。

答案：T2＋A2＝n%；整个DNA分子中：A＋T＝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。

3．若1号链上：

A1＋G1A2＋G2

＝m，则2号链上的比例为多少？据此，你T1＋C1T2＋C2

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有什么结论？

A1＋G1T2＋C2A2＋G21

提示：分析＝＝m，所以互补链上＝m。即在双链DNA

T1＋C1A2＋G2T2＋C2分子中，非互补碱基之和所占比例在两条互补链中互为倒数。

答案：

A2＋G21

＝；在双链DNA分子中，非互补碱基之和所占比例在两条

T2＋C2m

互补链中互为倒数。

4．某DNA分子中A＋T占整个DNA分子碱基总数的44%，其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链(b)上的G占该链碱基总数的比例是多少？

提示：整个DNA中的A＋T占整个DNA分子碱基总数的44%，则G＋C占整个DNA分子碱基总数的56%，又因为其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%，所以与G对应的互补链(b)上的C占b链碱基总数的21%，则G(a链上)＋C(b链上)占DNA分子碱基总数的21%。因为总的G＋C占整个DNA分子碱基总数的56%，所以G(b链上)＋C(a链上)占DNA整个分子碱基总数的35%，推得G占b链碱基总数的35%。

答案：35%

[归纳总结] 1．DNA碱基比例计算的相关规律

(1)规律一：一个双链DNA分子中，A＝T、C＝G，则A＋G＝C＋T，即“嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数”。

注意：一个双链DNA分子中，A＋T与C＋G不一定相等，而且一般都不相等。

(2)规律二：在双链DNA分子中，A＋T或C＋G在全部碱基中所占的比例等于其任何一条单链中A＋T或C＋G所占的比例。

由图知：A1＋T1＋G1＋C1＝m，A2＋T2＋G2＋C2＝m，整个双链DNA上的

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