第2课DNA分子的结构、复制和基因的本质考点一考点一DNADNA分子的结构分子的结构 【核心知识核心知识突破突破】1.DNA1.DNA分子的结构：分子的结构：2.DNA2.DNA分子的特性：分子的特性：(1)(1)相对稳定性：相对稳定性：DNADNA分子中分子中_交替连接交替连接的方式不变，两条链间的方式不变，两条链间_的方式不变。的方式不变。(2)(2)多样性：不同的多样性：不同的DNADNA分子中分子中_数目不同，数目不同，排列顺序多种多样。若某排列顺序多种多样。若某DNADNA分子中有分子中有n n个碱基对，则个碱基对，则排列顺序有排列顺序有_种。种。磷酸和脱氧核糖磷酸和脱氧核糖碱基互补配对碱基互补配对脱氧核苷酸脱氧核苷酸4 4n n(3)(3)特异性：每种特异性：每种DNADNA分子都有区别于其他分子都有区别于其他DNADNA分子的特分子的特定的定的_，代表了特定的遗传信息。，代表了特定的遗传信息。碱基对排列顺序碱基对排列顺序3.3.碱基互补配对原则及相关计算：碱基互补配对原则及相关计算：(1)(1)碱基互补配对原则：碱基互补配对原则：DNADNA碱基互补配对原则是指在碱基互补配对原则是指在DNADNA分子形成碱基对时，分子形成碱基对时，A A一定与一定与T T配对，配对，G G一定与一定与C C配对的一一对应关系。配对的一一对应关系。(2)(2)有关推论。有关推论。任意两个非互补碱基之和恒等，如任意两个非互补碱基之和恒等，如A+G=T+C=A+C=A+G=T+C=A+C=T+GT+G。在双链在双链DNADNA分子中，互补碱基之和所占比例在任意一分子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个条链及整个DNADNA分子中都相等。分子中都相等。设在双链设在双链DNADNA分子中的一条链上分子中的一条链上A A1 1+T+T1 1=n n%，则，则A+T=AA+T=A1 1+A+A2 2+T+T1 1+T+T2 2=(=(n n%+%+n n%)/2=%)/2=n n%。简记为简记为“配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等等”。双链双链DNADNA分子中，非互补碱基之和的比值在两条互补分子中，非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数。设双链链中互为倒数。设双链DNADNA分子中，一条链上分子中，一条链上 则则 所以互补链上所以互补链上 简记为简记为“DNADNA两互补链中，不配对两碱基和的比值乘积两互补链中，不配对两碱基和的比值乘积为为1”1”。4.4.【教材易漏知识教材易漏知识】必修必修2 P58“2 P58“科学科学技术技术社会社会”、P60“P60“思维拓展思维拓展”：DNADNA指纹图谱法的基本操作指纹图谱法的基本操作从生物样品中提取从生物样品中提取DNA(DNADNA(DNA一般都有部分的降解一般都有部分的降解)，可，可运用运用PCRPCR技术扩增出技术扩增出DNADNA片段或者完整的基因组片段或者完整的基因组DNADNA，然，然后将扩增出的后将扩增出的DNADNA用合适的限制酶切成用合适的限制酶切成DNADNA片段，利用片段，利用电泳技术将这些片段按大小分开后，转移至尼龙滤膜电泳技术将这些片段按大小分开后，转移至尼龙滤膜上，然后将已标记的上，然后将已标记的DNADNA探针与膜上具有互补碱基序列探针与膜上具有互补碱基序列的的DNADNA片段杂交，用放射自显影便可获得片段杂交，用放射自显影便可获得DNADNA指纹图谱。指纹图谱。【微点警示微点警示】DNADNA分子结构三点提醒分子结构三点提醒(1)DNA(1)DNA在在DNADNA酶作用下能够水解生成酶作用下能够水解生成4 4种脱氧核苷酸；种脱氧核苷酸；脱氧核苷酸彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和脱氧核苷酸彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和4 4种含氮种含氮碱基。碱基。(2)(2)相邻的碱基在相邻的碱基在DNADNA分子的一条单链中通过分子的一条单链中通过“-脱氧核脱氧核糖糖-磷酸磷酸-脱氧核糖脱氧核糖-”-”相连接，在相连接，在DNADNA的双链之间通过的双链之间通过“氢键氢键”相连接。相连接。(3)(3)不是所有的脱氧核糖都连接着两个磷酸基团，两条不是所有的脱氧核糖都连接着两个磷酸基团，两条链各有一个链各有一个33端的脱氧核糖连接着一个磷酸基团；端的脱氧核糖连接着一个磷酸基团；DNADNA分子链的方向是从磷酸基到脱氧核糖，两条链反向平分子链的方向是从磷酸基到脱氧核糖，两条链反向平行。行。【秒判正误秒判正误】1.1.分子大小相同、碱基含量相同的脱氧核苷酸分子所分子大小相同、碱基含量相同的脱氧核苷酸分子所携带的遗传信息一定相同。携带的遗传信息一定相同。()()分析：分析：遗传信息是指碱基对的排列顺序。与分子大遗传信息是指碱基对的排列顺序。与分子大小、碱基含量无关。小、碱基含量无关。2.2.双链双链DNADNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的。接的。()()分析：分析：双链双链DNADNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖是通分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖是通过磷酸二酯键连接的。过磷酸二酯键连接的。3.DNA3.DNA分子的多样性和特异性主要与它的空间结构密切分子的多样性和特异性主要与它的空间结构密切相关。相关。()()分析：分析：DNADNA分子的多样性是指不同的分子的多样性是指不同的DNADNA分子中脱氧核分子中脱氧核苷酸数目不同，排列顺序多种多样；特异性是指每种苷酸数目不同，排列顺序多种多样；特异性是指每种DNADNA分子都有区别于其他分子都有区别于其他DNADNA分子的特定的碱基对排列分子的特定的碱基对排列顺序，均与空间结构无关。顺序，均与空间结构无关。4.4.人体内控制人体内控制-珠蛋白的基因由珠蛋白的基因由1 7001 700个碱基对组个碱基对组成，其碱基对可能的排列方式有成，其碱基对可能的排列方式有4 41 7001 700种。种。()()分析：分析：若某确定的基因中有若某确定的基因中有n n个碱基对，则碱基对可能个碱基对，则碱基对可能的排列方式不会是的排列方式不会是4 4n n，而是小于，而是小于4 4n n。5.5.磷酸与脱氧核糖交替连接构成磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNADNA链的基本骨架。链的基本骨架。()()分析：分析：磷酸与脱氧核糖交替连接排列在外侧，构成磷酸与脱氧核糖交替连接排列在外侧，构成DNADNA链的基本骨架，碱基排列在内侧。链的基本骨架，碱基排列在内侧。【命题案例命题案例研析研析】【典例典例】(20172017海南高考海南高考)DNA)DNA分子的稳定性与碱基对分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNADNA分子中分子中(A+T)/(G+C)(A+T)/(G+C)与与(A+C)/(G+T)(A+C)/(G+T)两个比值的叙述，正确的两个比值的叙述，正确的是是()A.A.碱基序列不同的双链碱基序列不同的双链DNADNA分子，后一比值不同分子，后一比值不同B.B.前一个比值越大，双链前一个比值越大，双链DNADNA分子的稳定性越高分子的稳定性越高C.C.当两个比值相同时，可判断这个当两个比值相同时，可判断这个DNADNA分子是双链分子是双链D.D.经半保留复制得到的经半保留复制得到的DNADNA分子，后一比值等于分子，后一比值等于1 1 【审答技巧审答技巧】(1)(1)审题技巧：抓住关键词审题技巧：抓住关键词“(A+T)/(G+C)”(A+T)/(G+C)”与与“(A+C)/(G+T)”(A+C)/(G+T)”两个比值的意义，两个比值的意义，“DNADNA分子中分子中”指指的是的是DNADNA双链中。双链中。(2)(2)答题关键：答题关键：“(A+T)/(G+C)”(A+T)/(G+C)”在在DNADNA双链中、任一条双链中、任一条DNADNA分子单链中都相等。分子单链中都相等。“(A+C)/(G+T)”(A+C)/(G+T)”在不同物种在不同物种的的DNADNA双链中都等于双链中都等于1 1。【解析解析】选选D D。双链。双链DNADNA分子中分子中A=TA=T、G=CG=C，因此其，因此其(A+C)/(G+T)=1(A+C)/(G+T)=1，但，但(A+T)/(G+C)(A+T)/(G+C)的值不确定，的值不确定，A A项错误，项错误，D D项正确；由于项正确；由于G G和和C C之间含有三个氢键，含有的能量高，之间含有三个氢键，含有的能量高，因此因此(A+T)/(G+C)(A+T)/(G+C)的值越小时，双链的值越小时，双链DNADNA分子的稳定性分子的稳定性越高，越高，B B项错误；项错误；(A+T)/(G+C)(A+T)/(G+C)和和(A+C)/(G+T)(A+C)/(G+T)的值相同的值相同时，只能推断出时，只能推断出4 4种碱基数目相同，无法判断出这个种碱基数目相同，无法判断出这个DNADNA分子是双链，分子是双链，C C项错误。项错误。【高考长句应答特训高考长句应答特训】如何辨识某份如何辨识某份DNADNA样品是双链分子还是单链分子？样品是双链分子还是单链分子？提示：提示：若若A=TA=T且且C=GC=G，则一般为双链，否则为单链。，则一般为双链，否则为单链。【方法规律方法规律】小技巧解决小技巧解决DNADNA分子中有关碱基比例的计算分子中有关碱基比例的计算(1)(1)审清题意：搞清题中已知的和所求的碱基比例是占审清题意：搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个整个DNADNA分子碱基的比例，还是占分子碱基的比例，还是占DNADNA分子一条链上碱分子一条链上碱基的比例。基的比例。(2)(2)图文转换：画一个图文转换：画一个DNADNA分子模式图，并在图中标出分子模式图，并在图中标出已知的和所求的碱基；根据碱基互补配对原则及其规已知的和所求的碱基；根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。律进行计算。【考点题组考点题组诊断诊断】角度一角度一DNADNA分子碱基的相关计算分子碱基的相关计算1.(20141.(2014山东高考山东高考)某研究小组测定了多个不同双链某研究小组测定了多个不同双链DNADNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNADNA分子的分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNADNA分子中碱分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是基数目比值的关系图，下列正确的是()世纪金榜导学号世纪金榜导学号【解题指南解题指南】(1)(1)分析题图，获得解题信息。分析题图，获得解题信息。(2)(2)利用碱基互补配对原则，借助特殊值作出准确判断。利用碱基互补配对原则，借助特殊值作出准确判断。【解析解析】选选C C。本题主要考查对。本题主要考查对DNADNA分子碱基互补配对分子碱基互补配对原则的理解。双链原则的理解。双链DNADNA分子中，分子中，(A+C)/(T+G)(A+C)/(T+G)一定等于一定等于1 1，故，故A A项错误；当一条链中项错误；当一条链中(A(A1 1+C+C1 1)/(T)/(T1 1+G+G1 1)=1)=1时，其互时，其互补链中存在补链中存在(A(A2 2+C+C2 2)/(T)/(T2 2+G+G2 2)=(T)=(T1 1+G+G1 1)/(A)/(A1 1+C+C1 1)=1)=1，B B项错误；在项错误；在DNADNA分子中，存在分子中，存在(A(A1 1+T+T1 1)/(G)/(G1 1+C+C1 1)=)=(A(A2 2+T+T2 2)/(G)/(G2 2+C+C2 2)=(A+T)/(G+C)=(A+T)/(G+C)，故，故C C项正确、项正确、D D项错误。项错误。2.(20192.(2019临川模拟临川模拟)从某生物组织中提取从某生物组织中提取DNADNA进行分析，进行分析，其中鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的其中鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%46%，又