高中生物必备知识点 DNA分子的结构

[名校]高中生物必备知识点：DNA分子的结构1.基本单位DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸。每分子脱氧核苷酸由一分子含氮碱基、一分子磷酸和一分子脱氧核糖通过脱水缩合而成(右图)。由于构成DNA的含氮碱基有四种：腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)，因而脱氧核苷酸也有四种，它们分别是腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶脱氧核苷酸。2.分子结构DNA分子的立体结构为规则的双螺旋结构，具体为：由两条DNA反向平行的DNA链盘旋成双螺旋结构。DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架;碱基排列在内侧。DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对(A与T通过两个氢键相连、C与G通过三个氢键相连)，碱基配对遵循碱基互补配对原则。应注意以下几点：⑴DNA链：由一分子脱氧核苷酸的3号碳原子与另一分子脱氧核苷酸的5号碳原子端的磷酸基团之间通过脱水缩合形成磷酸二脂键，由磷酸二脂键将脱氧核苷酸连接成链。⑵5'端和3'端：由于DNA链中的游离磷酸基团连接在5号碳原子上，称5'端;另一端的的3号碳原子端称为3'端。⑶反向平行：指构成DNA分子的两条链中，总是一条链的5'端与另一条链的3'端相对，即一条链是3'～5'，另一条为5'~～3'。⑷碱基配对原则：两条链之间的碱基配对时，A与T配对、C与G配对。双链DNA分子中，A=T，C=G(指数目)，A%=T%，C%=G%，可据此得出：①A+G=T+C：即嘌呤碱基数与嘧啶碱基数相等;②A+C(G)=T+G(C)：即任意两不互补碱基的数目相等;③A%+C%=T%+G%=A%+G%=T%+C%=50%：即任意两不互补碱基含量之和相等，占碱基总数的50%;④(A1+T1)/(C1+G1)=(A2+T2)/(C2+G2)=(A+T)/(C+G)=A/C=T/G：即双链DNA及其任一条链的(A+T)/(C+G)为一定值;⑤(A1+C1)/(T1+G1)=(T2+G2)/(A2+C2)=1/[(A2+C2)/(T2+G2)]：DNA分子两条链中的(A+C)/(T+G)互为倒数;双链DNA分子的(A+C)/(T+G)=1。根据以上推论，结合已知条件可方便的计算DNA分子中某种碱基的数量和含量。3.结构特点⑴稳定性：规则的双螺旋结构使其结构相对稳定，一般不易改变。⑵多样性：虽然构成DNA的碱基只有四种，但由于构成每个DNA分子的碱基对数、碱基种类及排列顺序多样，可形成多种多样的DNA分子。⑶特异性：对一个具体的DNA分子而言，其碱基对特定的排列顺序可使其携带特定的遗传信息，决定该DNA分子的特异性。例题解析1．DNA分子的基本骨架是()A．磷脂双分子层B．规则的双螺旋结构C．脱氧核糖和磷酸交替而成D．碱基的连接答案：C2．下面关于DNA分子结构的叙述中，不正确的是()A．每个DNA分子中含有四种脱氧核苷酸B．DNA分子的两条链反向平行C．DNA两条链上的碱基以氢键相连，且A与T配对，G与C配对D．每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个碱基答案：D3．若DNA分子中一条链的碱基A∶C∶T∶G＝1∶2∶3∶4，则另一条链上A∶C∶T∶G的值为()A．1∶2∶3∶4B．3∶4∶1∶2C．4∶3∶2∶1D．1∶3∶2∶4解析：按照碱基互补配对原则，若DNA分子中一条链的碱基A∶C∶T∶G＝1∶2∶3∶4，则另一条链中的A与该链中的T相等，另一条链中的C与该链中的G相等，另一条链中的T与该链中的A相等，另一条链中的G与该链中的C相等，因此另一条链上A∶C∶T∶G的值为3∶4∶1∶2。答案：B4．某双链DNA分子含有n个碱基对，其中腺嘌呤有m个。下列相关说法错误的是()A．该DNA分子中共含有3n－m个氢键B．该DNA分子G有n－m个C．该DNA分子中碱基数＝磷酸数＝脱氧核糖数D．每个DNA分子中有1个游离的磷酸基团解析：由题意可知，该DNA分子中含有m个A—T碱基对，有(n－m)个G—C碱基对，一个A—T碱基对中含有2个氢键，一个G—C碱基对中含有3个氢键，所以该DNA分子中共含有的氢键数＝2m＋3(n－m)＝3n－m(个)；该双链DNA分子中含有腺嘌呤m个，所以G的数目为n－m；脱氧核苷酸是DNA分子的基本组成单位，而一个脱氧核苷酸是由一分子含氮的碱基、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成的；每个双链DNA分子含有2个游离的磷酸基团，分别位于DNA分子的两端。答案：D5．某生物的碱基组成是嘌呤碱基占碱基总数的60%，嘧啶碱基占碱基总数的40%，它不可能是()A．棉花B．绵羊C．T2噬菌体D．烟草花叶病毒解析