高中生物（苏教版必修二）课时作业第四章遗传的分子基础第三节第二课时

1、第二课时遗传信息的翻译【目标导航】1.结合教材内容，理解密码子的概念并能熟练地查阅密码子表。2.结合教材图414，概述遗传信息翻译的过程和特点。3.分析碱基和氨基酸之间的对应关系。一、遗传密码子1概念mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基，叫做一个遗传密码子，密码子共有64种。2起始密码子和终止密码子真核细胞唯一的起始密码子是AUG，编码的是甲硫氨酸。三种终止密码子：UAA、UAG、UGA，它们不编码氨基酸。3tRNA(1)结构：三叶草形结构，一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个碱基能和mRNA上的密码子互补配对，叫做反密码子。(2)种类：共有61种。(3)功能：携带氨基酸进入核糖体。1种t

2、RNA能携带1种氨基酸，1种氨基酸可由1种或多种tRNA携带。二、遗传信息的翻译过程1概念：按照mRNA上密码子的信息指导氨基酸分子合成为多肽链的过程。2场所：细胞质。3条件：mRNA、tRNA、核糖体、多种氨基酸和多种酶的共同参与。4过程起始阶段：mRNA、tRNA与核糖体相结合。mRNA上的起始密码子位于核糖体的第一位置上，相应的tRNA识别并与其配对。延伸阶段：携带着特定氨基酸的tRNA按照碱基互补配对原则，识别并进入第二位置。在酶的作用下，将氨基酸依次连接，形成多肽链。终止阶段：识别终止密码子，多肽链合成终止并被释放。5遗传信息传递方向：mRNA多肽。判断正误(1)翻译的场所是核糖体，

3、条件是模板(DNA的一条链)、原料(4种核糖核苷酸)、酶和能量。()(2)一种氨基酸最多对应一种密码子。()(3)每种tRNA能识别并转运一种或多种氨基酸。()(4)细胞中的蛋白质合成是一个严格按照mRNA上密码子的信息指导氨基酸分子合成为多肽链的过程，该过程称为翻译，是在细胞质中进行的。()(5)密码子共有64种，其中决定氨基酸的密码子有61种，3种终止密码子不决定氨基酸。()(6)一种密码子决定一种或多种氨基酸。()(7)一种氨基酸可由一种或多种tRNA识别和转运。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)一、遗传密码子1尼伦贝格和马太破译的第一个密码子(1)x原理：蛋白质体外合成

4、系统中以人工合成的RNA作模板合成多肽，确定氨基酸与密码子的对应关系。(2)x步骤提取大肠杆菌的破碎细胞液加入试管除去原DNA和mRNA添加20种氨基酸分5组，每个试管各加四种氨基酸加入人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸合成多肽只在加入酪氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸、丝氨酸的试管中出现多肽链运用同样方法将上述四种氨基酸分装入四个试管含苯丙氨酸的试管中出现多肽链(3)x结论：苯丙氨酸的遗传密码子是UUU。2遗传信息、密码子和反密码子的比较(1)区别存在位置含义生理作用遗传信息DNA脱氧核苷酸(碱基对)的排列顺序直接决定mRNA中碱基排列顺序，间接决定氨基酸排列顺序密码子mRNAmRNA上3个相邻的碱基

5、直接决定翻译的起止和氨基酸排列顺序反密码子tRNA与密码子互补的3个碱基识别密码子(2)联系遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，使遗传信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上。mRNA的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子则起到识别密码子的作用。(3)密码子、反密码子和氨基酸的对应关系每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子简并性)，可由一种或几种tRNA转运。一种密码子只能决定一种氨基酸，一种tRNA只能转运一种氨基酸。转运RNA是由许多(而不是只有3个)核糖核苷酸构成的“三叶草”形，RNA分子其一端有三个碱基可与信使RNA的密码子配对，我们称之为“反密码子”。1

6、所有的密码子和反密码子都是一一对应的关系吗？答案不是。密码子共有64种，其中3个终止密码子不决定氨基酸，没有反密码子与之相对应。2若指导蛋白质合成的基因中某一碱基发生改变，其控制合成的氨基酸是否一定发生改变？为什么？答案不一定。因为一种氨基酸可对应一种或多种密码子。1下列对mRNA的描述，不正确的是()AmRNA可作为合成蛋白质的直接模板BmRNA上的每三个相邻的碱基决定一个氨基酸CmRNA上有四种核糖核苷酸，编码20种氨基酸的密码子有61种DmRNA只有与核糖体结合后才能发挥作用【问题导析】(1)mRNA是合成蛋白质的直接模板，但只有与核糖体结合后才能发挥作用。(2)mRNA上的密码子有64

7、种，其中有3个终止密码子不决定氨基酸，61种密码子决定20种氨基酸。答案B【一题多变】合成肽链时，出现正常的肽链终止，这是由于()A一个与mRNA链终止密码子相应的tRNA不能携带氨基酸B不具有与mRNA链终止密码子相应的反密码子CmRNA在mRNA链终止密码子处停止合成DtRNA上出现终止密码子答案B解析在mRNA上有终止密码子，生物体内不含有与mRNA链终止密码子相应的反密码子。二、DNA复制、转录、翻译的比较复制转录翻译时间细胞分裂间期在生长发育的连续过程中场所主要是细胞核细胞质中的核糖体原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸模板以DNA解旋后的两条链为模板以DNA解旋后的一条链为

8、模板以mRNA为模板条件需要酶(解旋酶、DNA聚合酶等)和ATP需要酶(RNA聚合酶等)和ATP需要酶、ATP、tRNA、核糖体碱基配对方式AT、TAGC、CGAU、TA GC、CGAU、UA GC、CG遗传信息传递方向亲代DNA子代DNADNARNARNA蛋白质过程及特点边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录，完成转录后的DNA仍保留原来的双链结构一条mRNA上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链产物两个双链DNA一条单链RNA多肽或蛋白质联系1根据每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，能否判定tRNA与氨基酸之间是一一对应关系？并分析原因。答案不能。虽然一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸

9、，但一种氨基酸可能被多种tRNA转运。2一个mRNA可结合多个核糖体，每个核糖体只合成多肽链中的一段，还是独立合成一条完整的多肽链？答案每个核糖体合成一条完整的多肽链。2下图表示真核细胞中核基因遗传信息的传递和表达过程。下列相关叙述正确的是()A过程中碱基配对情况相同B过程发生的场所相同C过程所需要的酶相同D过程中核糖体的移动方向是由左向右【问题导析】(1)图中过程是DNA的复制，过程是转录，过程是翻译。(2)复制是DNADNA，转录是DNARNA，不同的碱基配对方式是AT、AU；核基因的转录场所是细胞核，翻译的场所是细胞质中的核糖体；(3)过程需要解旋酶和DNA聚合酶，过程需要解旋酶和RNA

10、聚合酶；(4)从图可以看出，最右边的一个核糖体上的多肽链最长，其翻译的时间也应该长于左边的两个核糖体，故核糖体的移动方向是由左向右。答案D【一题多变】判断正误(1)终止密码子没有与其对应的tRNA，不能编码氨基酸。()(2)真核生物翻译的场所主要在细胞核。()(3)三种RNA都与翻译过程有关。()(4)翻译的过程有水生成。()(5)翻译需要的20种氨基酸都可以在人体内合成。()答案(1)(2)(3)(4)(5)三、转录、翻译过程中相关数量的计算1相关数量的计算比较数目(个)DNA中的碱基数(脱氧核苷酸数)6nRNA中的碱基数(核糖核苷酸数)3n蛋白质中的氨基酸数n参与转运氨基酸的tRNA数n蛋

11、白质中的肽链数m蛋白质中的肽键数(脱水数)nm2.计算中“最多”和“最少”的分析(1)翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。(2)基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。(3)在回答有关问题时，应加上最多或最少等字。如：mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质最多有n/3个氨基酸。基因中的碱基数、mRNA分子中的碱基数、蛋白质分子中的氨基酸数之间有何数量关系？答案基因中的碱基、mRNA分子中的碱基与蛋白质分子中的氨基酸三者之间的数量比为631。3

12、一种动物体内的某种酶是由2条多肽链构成的，含有150个肽键，则控制这个酶合成的基因中核苷酸的分子数至少是()A9x个 B456个 C450个 D906个【问题导析】(1)根据缩合的概念及肽链条数计算出酶具有的氨基酸数等于1502152个，(2)根据其中的关系求出控制这个酶合成的基因中核苷酸的分子数至少是15269x个。答案A【一题多变】现代生物工程能够实现在已知蛋白质的氨基酸序列后，再人工合成基因。现已知人体生长激素共含190个肽键(单链)，假设与其对应的密码子序列中有A和U共313个，则合成的生长激素基因中G有()A130个 B260个 C313个 D无法确定答案B解析此蛋白质(单链)中有1

13、90个肽键，说明此蛋白质是由191个氨基酸脱水缩合而成的，信使RNA中最少有3191573个碱基，又知RNA中AU313，所以RNA中GC为573313260个，RNA的碱基数与DNA的每条链的碱基数相等，所以DNA的两条链中GC共有2602520个，又因为GC，所以G为520/2260个。1下列关于如图中、两种分子的说法正确的是()A为DNA，在正常情况下复制后形成两个相同的DNAB为tRNA，一种tRNA可携带不同的氨基酸C遗传信息位于上，密码子位于上D和共有的碱基是A、U、G答案A解析为DNA，在正常情况下复制后形成两个相同的DNA分子；为tRNA，一种tRNA只能携带一种氨基酸；遗传信

14、息位于上，密码子位于mRNA上，上具有反密码子；和共有的碱基是A、G、C，DNA中无U。2由n个碱基对组成的基因，控制合成由m条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均相对分子质量为a，则该蛋白质的相对分子质量最大为()A.eq f(na,6) B.eq f(na,6)18(eq f(n,6)m)Cna18(nm) D.eq f(na,3)18(eq f(n,3)m)答案D解析基因中有n个碱基对，则由此基因转录形成的mRNA中有n个碱基，指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸，该蛋白质分子由m条肽链组成，其分子量为eq f(na,3)(eq f(n,3)m)18。3mRNA上决定氨基酸的一个密码子的一

15、个碱基发生替换，对识别该密码子的tRNA种类及转运的氨基酸种类将会产生的影响是()AtRNA种类一定改变，氨基酸种类一定改变BtRNA种类不一定改变，氨基酸种类不一定改变CtRNA种类一定改变，氨基酸种类不一定改变DtRNA种类不一定改变，氨基酸种类一定改变答案C解析一种密码子只能对应于一种氨基酸，而一种氨基酸可以有多个密码子。mRNA上密码子的一个碱基发生替换，则识别该密码子的tRNA(一端有反密码子)种类也肯定发生改变。但有可能改变后的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸，故氨基酸种类不一定改变。4下图为人体蛋白质合成的一个过程，据图分析并回答问题。(1)图中所示属于基因控制蛋白质合成过程

16、中的_步骤，该步骤发生在细胞的_部分。(2)图中是_。按从左到右的次序写出_内mRNA区段所对应的DNA模板链上碱基的排列顺序_。(3)该过程不可能发生在人体的()内。A神经细胞 B肝细胞C成熟的红细胞 D心肌细胞答案(1)翻译细胞质(或核糖体)(2)tRNA(转运RNA)核糖体TTCGAA(3)C解析图示为翻译过程，以mRNA为模板，以tRNA为运载工具，按照碱基互补配对原则，形成具有一定氨基酸排列顺序的多肽链。人成熟的红细胞不再合成蛋白质，原因是其无细胞核及核糖体等，不能控制蛋白质的合成过程。【基础巩固】1真核细胞中DNA复制、转录和翻译的主要场所依次是()A细胞核、细胞核、核糖体B细胞核

17、、细胞质、核糖体C细胞核、细胞核、高尔基体D细胞核、细胞质、内质网答案A解析DNA的复制、转录都是以DNA为模板，DNA主要在细胞核中，故DNA复制、转录的场所主要是细胞核，翻译是在细胞质中的核糖体上完成的。2如图简要概括了真核细胞中基因指导蛋白质合成过程中相关物质间的关系。下列说法错误的是()A图中表示基因，主要位于染色体上B图中表示转录，该过程中碱基配对方式与DNA复制过程中有所不同C图中表示翻译，该过程离不开D图中中的密码子决定其携带的氨基酸的种类答案D3一个正常受精卵中的所有基因()A都能表达 B都能转录C都能翻译 D都能复制答案D4已知某转运RNA的反密码子的3个碱基顺序是GAU，它

18、运载的是亮氨酸(亮氨酸的密码子是UUA、UUG、CUU、CUA、CUC、CUG)，那么决定此亮氨酸的密码子是由DNA模板链上的哪个碱基序列转录而来的()AGAU BCAT CCUA DGAT答案D解析tRNA上的反密码子与mRNA上的碱基互补，而决定氨基酸的密码子是mRNA上的碱基序列，故此亮氨酸的密码子是CUA，由DNA模板链上的GAT转录而来。5把小鼠血红蛋白的mRNA加入到大肠杆菌提取液中，在一定条件下，能合成出小鼠的血红蛋白，这个事实说明()A控制蛋白质合成的基因位于mRNA上B小鼠的mRNA能使大肠杆菌向小鼠转化C所有生物共用一套密码子D小鼠的mRNA在大肠杆菌体内控制合成了小鼠的D

19、NA答案C解析将小鼠血红蛋白的mRNA加入到大肠杆菌提取液中，在一定条件下，合成出小鼠的血红蛋白，说明大肠杆菌以小鼠的mRNA为模板合成了蛋白质，即所有生物共用一套密码子。6如图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程(AA代表氨基酸)，下列叙述正确的是()A直接给该过程提供遗传信息的是DNAB该过程合成的产物一定是酶或激素C有多少个密码子，就有多少个反密码子与之对应D该过程有水产生答案D解析翻译的直接模板是mRNA而不是DNA；翻译的产物是多肽，经过加工后形成蛋白质，而蛋白质不全是酶与激素；终止密码子不与氨基酸对应，所以没有与终止密码子对应的反密码子；氨基酸脱水缩合形成多肽时，此过程有水的生成。【巩

20、固提升】7下图为细胞中多聚核糖体合成蛋白质的示意图，下列说法正确的是()A该过程表明生物体内少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白质B该过程的模板是核糖核苷酸，原料是20种游离的氨基酸C该过程表明一个基因在短时间内可表达出多种多肽链D该过程中几条多肽链中氨基酸的顺序不一定相同答案A解析一个mRNA上结合多个核糖体，各核糖体分别进行翻译，可以迅速合成出大量的蛋白质。翻译过程的模板是mRNA(核糖核酸)。图中各多肽链都是同一mRNA作模板翻译的产物，表达的是同一种多肽链，这些多肽链中氨基酸的顺序相同。8如图是有关真核细胞内遗传信息传递的过程，下列说法正确的是()A图所示过程主要发生于细胞核中，其原

21、料为核糖核苷酸B图2所示过程主要发生于核糖体中，其原料为氨基酸C图1中是DNA聚合酶，图2中是rRNAD图2所示多肽合成到Gly就终止，导致合成结束的终止密码子是UAG答案D解析图1所示过程为DNA复制，其原料为脱氧核苷酸；图2所示过程为翻译，其唯一场所为核糖体；图1中是解旋酶，图2中是tRNA。9一个mRNA分子有m个碱基，其中GC有n个，由该mRNA合成的蛋白质有两条肽链，则其模板DNA分子的AT数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是()Am、m/31 Bm、m/32C2(mn)、m/31 D2(mn)、m/32答案D解析已知mRNA上有m个碱基，其中GCn，则mRNA有AUmn，则其作为模

22、板链的DNA单链上ATmn，DNA双链中AT2(mn)，因为mRNA有m个碱基，则其可控制的蛋白质中氨基酸的数目最多为eq f(m,3)，又知蛋白质有两条肽链，则合成蛋白质时脱去的水分子数目为eq f(m,3)2。10一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有x个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA个数及转录此mRNA的基因中碱基数至少依次为()A33x66 B36x72Cx3672 Dx3666答案B解析一条含有x个肽键的多肽，含有x个氨基酸。mRNA中三个碱基决定一个氨基酸，一个氨基酸至少有一种转运RNA来转运。因此，mRNA中至少含有36个碱基，x

23、个转运RNA，DNA中至少含有72个碱基。x下面表示蜘蛛的丝腺细胞合成蛛丝蛋白的部分过程示意图，据图回答。(1)在蛋白质合成过程中，该图表示的过程称为_，图中4的结构名称是_，该过程的模板是_。(2)由图中信息可推知DNA模板链上对应的碱基序列为_。(3)根据图并参考下表分析：1_上携带的氨基酸是_。氨基酸丙氨酸苏氨酸精氨酸色氨酸密码子GCAACUCGUUGGGCGACCCGCGCCACACGAGCUACGCGG答案(1)翻译核糖体3或mRNA(2)ACCCGATTTCGC(3)tRNA丙氨酸解析(1)图中所示过程为发生于核糖体中的“翻译”，4的名称为核糖体，翻译的模板是mRNA。(2)由mR

24、NA上的UGGGCUAAAGCG，据碱基互补配对原则可写出DNA模板链上的碱基序列为ACCCGATTTCGC。(3)由mRNA中密码子为GCU并查得密码子表，可知1上携带的氨基酸为丙氨酸。x如图中左边为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，右边为其中一个生理过程的模式图。请回答下列问题。(1)、代表的结构或物质分别是_、_。(2)完成过程需要的物质是从细胞质进入细胞核的，它们是_。(3)从图中分析，基因表达过程中转录的发生场所有_。(4)根据题中表格判断：为_(填名称)，携带的氨基酸是_。若蛋白质2在线粒体内膜上发挥作用，推测其功能可能是参与有氧呼吸的第_阶段。(5)用鹅膏蕈碱处理细胞后发现

25、，细胞质基质中RNA含量显著减少，那么推测鹅膏蕈碱抑制的过程是_(填序号)。线粒体功能_(填“会”或“不会”)受到影响。(6)下图为题图中过程示意图，图中的b和d在化学组成上的区别是_。下图中a是一种酶分子，它能促进c的合成，其名称为_。答案(1)核膜线粒体DNA(2)ATP、核糖核苷酸、酶(3)细胞核、线粒体(4)tRNA苏氨酸三(5)会(6)前者所含的五碳糖为脱氧核糖，后者所含的五碳糖为核糖RNA聚合酶【走进高考】13(x新课标卷，1)关于蛋白质生物合成的叙述，正确的是()A一种tRNA可以携带多种氨基酸BDNA聚合酶是在细胞核中合成的C反密码子是位于mRNA上相邻的三个碱基D线粒体中的D

26、NA能控制某些蛋白质的合成答案D解析一种tRNA只能携带一种氨基酸，A项错误；DNA聚合酶是蛋白质，在细胞质中的核糖体上合成，B项错误；反密码子位于tRNA上，C项错误；线粒体是半自主性细胞器，其DNA能控制某些蛋白质的合成，D项正确。14(x浙江卷，13)某生物基因表达过程如图所示。下列叙述与该图相符的是()A在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开BDNARNA杂交区域中A应与T配对CmRNA翻译只能得到一条肽链D该过程发生在真核细胞中答案A 解析图示过程为DNA的转录和翻译过程，RNA聚合酶具有解旋功能，在RNA聚合酶的作用下DNA双螺旋解开，同时开始mRNA的延伸，A项正确；DNARNA杂

27、交区域中，DNA链上的碱基A与RNA链上的碱基U配对，B项错误；由图可知，多个核糖体结合在该mRNA上，翻译能得到多条相同的肽链，C项错误；根据图示，转录和翻译同时进行，发生在原核细胞中，D项错误。15(x新课标卷，1)同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白，组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同，但排列顺序不同。其原因是参与这两种蛋白质合成的()AtRNA种类不同BmRNA碱基序列不同C核糖体成分不同D同一密码子所决定的氨基酸不同答案B解析细胞内合成蛋白质过程中，tRNA种类和核糖体成分是相同的，A、C项错误；直接决定氨基酸顺序的是mRNA碱基序列，mRNA碱基序列不同，合成的氨基酸顺序也不同，

28、B项正确；同一密码子决定的氨基酸是相同的，D项错误。16(x江苏卷，7)关于转录和翻译的叙述，错误的是()A转录时以核糖核苷酸为原料B转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列CmRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质D不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性答案C解析转录是以DNA的一条链为模板、以核糖核苷酸为原料合成RNA的过程，A项正确；转录过程需要RNA聚合酶的催化，RNA聚合酶能首先识别并结合到启动子上，驱动基因转录出mRNA，B项正确；以mRNA为模板翻译合成蛋白质时移动的是核糖体，C项错误；一个氨基酸可以有几种不同的密码子，这样有时由于差错导致的密码子改变却不会改变氨基酸，从而保持

29、生物性状的相对稳定，D项正确。第二节DNA分子的结构和复制第一课时DNA分子的结构【目标导航】1.阅读教材图文，了解DNA双螺旋结构模型的构建过程。2.结合教材图48和相关模型，概述DNA分子的双螺旋结构模型的特点。3.通过制作DNA双螺旋结构模型，进一步理解其结构特点并掌握有关的计算规律。一、DNA分子的结构(一)对DNA分子结构的认识过程时期科学家成果20世纪30年代后期瑞典科学家证明DNA是不对称的续表1951年查戈夫(美)定量分析DNA分子的碱基组成发现腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量，鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量续表1952年富兰克琳(英)确认DNA为螺旋结构，

30、并且是由不止一条链所构成1953年沃森(美)和克里克(英)提出DNA分子的双螺旋结构模型(二)基本组成单位(1)DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，如下图所示：(2)碱基：A.腺嘌呤；G：鸟嘌呤；C：胞嘧啶；T：胸腺嘧啶。(三)DNA的双螺旋结构1填图右图为DNA分子的双螺旋结构模型图，试着完成相关内容。(1)写出图中各部分的名称：胸腺嘧啶(T)；脱氧核糖；磷酸；胸腺嘧啶脱氧核苷酸；碱基对；腺嘌呤(A)；鸟嘌呤(G)；胞嘧啶(C)。(2)图中可以看出，和A配对的一定是T，和G配对的一定是C，碱基对之间靠氢键连接。其中AT之间是2个氢键，GC之间是3个氢键。2双螺旋结构特点(1)DNA分子是由两条

31、链构成的，这两条链按反向平行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，构成基本骨架；碱基对排列在内侧。(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。碱基配对的规律是：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。3DNA分子的特性(1)稳定性：空间结构相对稳定。位于外侧的基本骨架一定是由磷酸和脱氧核糖交替连接形成的，不会改变。两条链间的碱基互补配对方式稳定不变，总是A与T、G与C配对。碱基对及其侧链基团对维持DNA分子的空间结构的稳定有着重要的作用。(2)多样性：不同的DNA分子中脱氧核苷酸的数目有差异，排列顺序多种多样。n对脱氧核

32、苷酸可构成4n种排列次序(n为脱氧核苷酸“对”数)。(3)特异性：每一种DNA分子都有特定的碱基对排列顺序。二、设计和制作DNA分子双螺旋结构模型1材料用具硬塑方框2个(长约10 cm)，细铁丝2根(长约0.5 m)，球形塑料片(代表磷酸)若干，双层五边形塑料片(代表脱氧核糖)若干，4种不同颜色的长方形塑料片(代表4种不同碱基)若干，粗铁丝2根(长约10 cm)，订书钉。2方法步骤(1)制作脱氧核苷酸模型：按照每个脱氧苷核酸的结构组成，挑选模型零件，组装成若干个脱氧核苷酸。(2)制作多核苷酸长链模型：按照一定的碱基排列顺序，将若干个脱氧核苷酸依次穿起来，组成一条多核苷酸长链。在组装另一条多核苷

33、酸长链时，方法相同，但要注意两点：一是两条长链的单核苷酸数目必须相同；二是两条长链并排时，必须保证碱基之间能够相互配对，不能随意组装。这是x成败的关键所在。(3)制作DNA分子平面结构模型：按照碱基互补配对的原则，将两条多核苷酸长链互相连接起来。(4)制作DNA分子的立体结构(双螺旋结构)模型：把DNA分子平面结构旋转一下，即可得到一个DNA分子的双螺旋结构模型。判断正误(1)DNA分子由四种脱氧核苷酸组成，这四种脱氧核苷酸含有的碱基是A、U、C、G。()(2)AT碱基对和GC碱基对具有相同的形状和直径，使DNA分子具有稳定的直径。()(3)DNA的两条核糖核苷酸链反向平行盘旋成双螺旋结构。(

34、)(4)DNA双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的。()(5)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。()(6)DNA上碱基对的形成遵循碱基互补配对原则，即AT，GC。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)一、DNA分子的结构及特点1DNA的分子组成2DNA的结构分类主链侧链构成方式磷酸和脱氧核糖交替连接，两条主链呈反向平行，有规则地盘旋成双螺旋主链上对应碱基以氢键连接成对，对应碱基之间互补(AT，GC)配对，碱基平面之间平行续表排列位置双螺旋结构外侧双螺旋结构内侧动态变化相对稳定碱基比率和碱基序列可变模型图解3巧记DNA分子的组成及结构五种元素：C、H、O、N、P；四种碱基

35、：A、G、C、T，相应的有四种脱氧核苷酸；三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基；两条长链：两条反向平行的脱氧核苷酸链；一种螺旋：规则的双螺旋结构。4制作DNA双螺旋结构模型(1)制作原理DNA的脱氧核苷酸双链反向平行，磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧。碱基排列在内侧，碱基对通过氢键连接，碱基互补配对。(2)制作程序使用各种材料分别“制作”若干个磷酸、脱氧核糖、碱基；将各种配件整合在一起，并连接成脱氧核苷酸链；连接两条脱氧核苷酸链，拼成DNA分子平面结构图；再“旋转”成双螺旋结构。根据设计计划，对制作的DNA分子双螺旋结构模型进行检查，对模型的不足加以修正。1DNA分子中的碱基是如何连接的？答案

36、DNA单链中相邻的碱基之间通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”相连接，而在双链中碱基通过氢键连接。2在一个双链DNA分子中，脱氧核糖、磷酸和含氮碱基的数量比例关系如何？一个DNA分子中含有多少个游离磷酸基团？答案脱氧核糖磷酸碱基111。一个DNA分子中只含有2个游离磷酸基团。3双链DNA分子中，嘌呤碱基数与嘧啶碱基数有什么关系？答案嘌呤碱基数嘧啶碱基数。1如图是DNA分子的部分平面结构示意图，下列有关叙述不正确的是()A图中4的全称是腺嘌呤脱氧核苷酸B构成DNA的核苷酸种类的不同与2有关CN元素存在于图中的含氮碱基中D从主链上看，两条脱氧核苷酸链反向平行【问题导析】(1)构成DNA分子的基本单位是脱氧

37、核苷酸；(2)脱氧核苷酸种类的不同与含氮碱基有关，与脱氧核糖和磷酸无关，图中2为脱氧核糖，3为含氮碱基。答案B【一题多变】(1)从主链上看，两条单链_平行；从碱基关系看，两条单链_。(2)_和_相间排列，构成了DNA分子的基本骨架。(3)图中有_种碱基，_种碱基对。(4)含有200个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个。请回答：该DNA片段中共有腺嘌呤_个，C和G构成的碱基对共_对。在DNA分子稳定性的比较中，_碱基对的比例越高，DNA分子稳定性越高。答案(1)反向碱基互补配对(2)脱氧核糖磷酸(3)43(4)4060G与C解析(1)从主链上看，两条单链是反向平行的；从碱基关系看，两条

38、单链遵循碱基互补配对原则。(2)脱氧核糖与磷酸交替连接排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架。(3)图中涉及到4种碱基，4种碱基之间的配对方式有两种，但碱基对的种类有4种，即AT、TA、GC、CG，但图中只有3种。(4)假设该DNA片段只有A、T两种碱基，则200个碱基，100个碱基对，含有200个氢键，而实际上有260个氢键，即GC或CG碱基对共60个，所以该DNA中腺嘌呤数为：(200260)/240个，C和G共60对。由于G与C之间有三个氢键，A与T之间有两个氢键，因此，G与C构成的碱基对的比例越高，DNA分子稳定性越高。二、有关DNA分子结构的计算1DNA分子的共性和特异性(1)共性：不

39、因生物种类的不同而不同。eq f(A,T)eq f(T,A)1；eq f(G,C)eq f(C,G)1；eq f(AC,TG)eq f(AG,TC)1。(2)特异性：eq f(AT,GC)的值在不同DNA分子中是不同的，是DNA分子多样性和特异性的表现。2相关计算如图是DNA分子中碱基配对的情况示意图，与碱基互补配对原则有关的规律：腺嘌呤与胸腺嘧啶相等，鸟嘌呤与胞嘧啶相等，即AT，GC。因此，嘌呤总数与嘧啶总数相等，即AGTC。一条链中的A和另一条链中的T相等，可记为A1T2，同样：T1A2，G1C2，C1G2。设在双链DNA分子中的一条链上A1T1n%，因为A1T2，A2T1，则：A1T1T

40、2A2n%。整个DNA分子中：ATn%。在双链DNA分子中，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。设双链DNA分子中，一条链上：eq f(A1G1,T1C1)m，则：eq f(A1G1,T1C1)eq f(T2C2,A2G2)m，所以互补链上eq f(A2G2,T2C2)eq f(1,m)。双链DNA分子中，非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数。DNA分子中共有4种类型的碱基对，若某个DNA分子具有n个碱基对，则DNA分子可有4n种碱基对排列方式。1在双链DNA分子中，若某一条链中eq f(AT,GC)m，则在另一条链中eq f(AT,GC)的比值是多少？在整个DNA

41、分子中eq f(AT,GC)的比值是多少？答案在另一条链中及整个DNA分子中都是m。2在双链DNA分子中，若某一条链中eq f(AG,TC)n，则在另一条链中eq f(AG,TC)的比值是多少？在整个DNA分子中eq f(AG,TC)的比值是多少？答案在另一条链中eq f(AG,TC)的比值为1/n，在整个DNA分子中eq f(AG,TC)1。2某DNA分子中AT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()A35% B29% C28% D21%【问题导析】(1)整个DNA中的AT占整个DNA碱基总

42、数的44%，则GC占整个DNA碱基总数的56%；(2)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%。(3)因为总的GC占整个DNA分子碱基总数的56%，所以G(b链上)C(a链上)占整个DNA分子碱基总数的35%，推得G占b链碱基总数的35%。答案A【一题多变】已知某双链DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的34%，其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%，则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的()A34%和16% B34%和18%C16%和34% D32%和

43、18%答案A解析根据双链DNA分子的特点，双链中，GC17%，AT33%，因其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%，则在它的互补链中，T66%32%34%，C34%18%16%。1下列能正确表示DNA片段的示意图的是()答案D2由50个脱氧核苷酸构成的DNA分子，按其碱基的排列顺序不同，决定了DNA的种类及特性分别是()504种450种425种遗传性多样性特异性A B C D答案D解析50个脱氧核苷酸共构成了25个碱基对，共有排列顺序425种，由此说明由于碱基对(或脱氧核苷酸对)的排列顺序的多样性，决定了DNA分子的多样性。3假设一个DNA分子片段中，碱基T共3x个，占全部碱基的

44、26%，则此DNA片段中碱基G所占百分比和数目分别是()A26%,3x个 B24%,288个C24%,298个 Dx%,144个答案B解析DNA分子的碱基数目和比例严格遵循碱基互补配对原则，即DNA分子中有一个A，必定有一个和其互补的T；有一个C，必有一个G。根据这个原理可知Geq f(126%2,2)24%；又知T共3x个，占26%，则可知该DNA分子片段中共有碱基3x26%1 200个；前面已计算出G占24%，则G的数目是1 20024%288个。4分析以下材料，回答有关问题。材料一在沃森和克里克提出DNA的双螺旋结构模型之前，人们已经证实了DNA分子是由许多脱氧核苷酸构成的长链，自然界中

45、的DNA并不以单链形式存在，而是由两条链结合形成的。材料二在1949年到1951年期间，科学家查戈夫(E.Chargaff)研究不同生物的DNA时发现，DNA分子中的嘧啶核苷酸的总数始终等于嘌呤核苷酸的总数，即A的总数等于T的总数，G的总数等于C的总数，但(AT)与(GC)的比值是不固定的。材料三根据富兰克琳(R.E.Franklin)等人对DNA的X射线衍射分析表明，DNA分子由许多“亚单位”组成，每一层的间距为0.34 nm，而且整个DNA分子长链的直径是恒定的。以上科学研究成果为1953年沃森和克里克提出DNA的双螺旋结构模型奠定了基础。请分析回答：(1)材料一表明DNA分子是由两条_组

46、成的，其基本单位是_。(2)嘧啶核苷酸的总数始终等于嘌呤核苷酸的总数，说明_。(3)A的总数等于T的总数，G的总数等于C的总数，说明 _。(4)A与T的总数和G与C的总数的比值不固定，说明_。(5)富兰克琳等人提出的DNA分子中的亚单位事实上是_；亚单位的间距都为0.34 nm，而且DNA分子的直径是恒定的，这些特征表明_。(6)基于以上分析，沃森和克里克提出了各对应碱基之间的关系是_，并成功地构建了DNA分子的双螺旋结构模型。答案(1)脱氧核苷酸长链脱氧核苷酸(2)DNA分子中嘌呤与嘧啶之间一一对应(3)A与T一一对应，C与G一一对应(4)A与T之间的对应和C与G之间的对应互不影响(5)碱基

47、对DNA分子的空间结构非常规则(6)A与T配对，C与G配对解析材料一表明了当时科学界对DNA的认识是：DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的双链结构。嘧啶核苷酸的总数始终等于嘌呤核苷酸的总数，即A的总数等于T的总数，G的总数等于C的总数，说明二者可能是一种对应关系，而A与T的总数和G与C的总数的比值不固定则说明A与T之间的对应和C与G之间的对应是互不影响的，所以沃森和克里克提出了各对应碱基之间的关系是A与T配对，C与G配对，结果发现与各种事实相符，从而获得了成功。【基础巩固】1下列各项中，能正确表示DNA分子中脱氧核苷酸对的是()答案A解析DNA分子中的碱基互补配对原则为A与T配对，G与

48、C配对，A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键，两条链反向平行，所以A项正确；B、D两项配对方式不对，C项两条链方向不对。2DNA的一条单链中eq f(AG,TC)0.4。上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别为()A0.4、0.6 B2.5、1.0 C0.4、0.4 D0.6、1.0答案B解析根据碱基互补配对原则，在整个DNA分子中，因为AT，GC，所以eq f(AG,TC)比值为1.0。在双链DNA分子中，一条链上的eq f(AG,TC)与互补链上eq f(TC,AG)相等为0.4，因而互补链中eq f(AG,TC)2.5，互为倒数。3在DNA分子双螺旋结构中，腺嘌呤与胸腺嘧啶

49、之间有2个氢键，胞嘧啶与鸟嘌呤之间有3个氢键。现有四种DNA样品，根据样品中碱基的百分含量判断最有可能来自嗜热菌(生活在高温环境中)的是()A含胸腺嘧啶32%的样品 B含腺嘌呤17%的样品C含腺嘌呤30%的样品 D含胞嘧啶15%的样品答案B解析DNA分子双螺旋结构中，A与T之间可以形成2个氢键，而G与C之间可以形成3个氢键，3个氢键稳定性强，因此G与C含量多的DNA分子的稳定性大于G与C含量少的DNA分子的稳定性。4下面为DNA分子的结构示意图，对该图的正确描述是()A和相间排列，构成了DNA分子的基本骨架B构成胞嘧啶脱氧核苷酸C占的比例越大，DNA分子越稳定DDNA分子中依次代表A、G、C、

50、T答案D解析DNA分子的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成，选项A错误；胞嘧啶脱氧核苷酸由组成，B项错误；表示AT碱基对，G、C对含量越多，DNA分子越稳定，选项C错误；根据碱基互补配对原则，、依次代表A、G、C、T，D项正确。5下表为生物学家在分析大麦、果蝇、猪、牛和人等生物DNA碱基比率时得到的结果：生物的种类大麦果蝇猪牛人eq f(AT,GC)1.211.371.431.311.52根据上表，可获得的最恰当的结论是()ADNA分子具有特异性BDNA分子具有多样性CDNA分子具有遗传性DDNA分子具有特异性和多样性答案D解析在双链DNA分子中，AT，GC，但eq f(AT,GC)的比值

51、因生物种类不同而不同，每一种生物都有其特定的比值，这就构成了DNA分子的特异性；不同生物，其比值又不同，这就构成了DNA分子的多样性。6下图是制作DNA双螺旋结构模型的过程图，请回答下面的问题。(1)在制作模型前进行的设计中，甲处应考虑具备_种材料，它们分别是_；其中五边形材料表示_。(2)乙表示的物质是_，a位置的元素是_。制作一个乙用到了_种材料。(3)由乙连接成丙的过程，需考虑的主要有：两条链中五边形材料的顶角应呈_(填“同向”或“反向”)关系；若一条链的下端是磷酸，则另一条链的上端应该是_，这样制作的目的是体现DNA双链_的特点。(4)随机将班里某两位同学制作的单链连接成双链，不合理的

52、地方最可能是_。(5)丙到丁过程体现了DNA分子_的特点，丁中排在外侧的物质是_。答案(1)6磷酸、脱氧核糖、四种碱基脱氧核糖(2)脱氧核苷酸氧3(3)反向磷酸反向平行(4)双链间的碱基配对不遵循碱基互补原则(5)螺旋交替连接的脱氧核糖和磷酸【巩固提升】7某生物核酸的碱基组成是嘌呤碱基占58%，嘧啶碱基占42%，此生物不可能是()A噬菌体 B大肠杆菌C人或酵母菌 D烟草答案A解析噬菌体由DNA和蛋白质构成，DNA为双链，嘌呤数与嘧啶数应相等，在人、酵母菌、大肠杆菌、烟草中既有DNA，也有RNA，且RNA为单链，因此嘌呤数与嘧啶数可能不相等。8下列关于沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的叙述，

53、错误的是()A沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型是建立在DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链基础上的B查戈夫和富兰克琳通过对DNA衍射图谱的有关数据进行分析，得出DNA分子呈双螺旋结构C沃森和克里克曾尝试构建了多种模型D沃森和克里克最后受腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量，鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量的启发，构建出科学的模型答案B9下图为某同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段(“”代表磷酸基团)，下列为几位同学对此图的评价，其中正确的是()A甲说：“物质组成和结构上没有错误”B乙说：“只有一处错误，就是U应改为T”C丙说：“至少有三处错误，其中核

54、糖应改为脱氧核糖”D丁说：“如果说他画的是RNA双链则该图应是正确的”答案C解析图中有三处错误：核糖应改为脱氧核糖，“U”改为“T”，3,5磷酸二酯键应建立于磷酸和脱氧核糖的3号碳位间。10某双链DNA分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的54%。其中链上的碱基中，22%是腺嘌呤，28%是胞嘧啶，则链中腺嘌呤占该链上所有碱基的比例和链中的胞嘧啶占整个DNA分子中所有碱基的比例分别为()A24%、13% B23%、27%C48%、26% D22%、28%答案A解析假设该DNA分子中碱基总数为200个，则GC108(个)，又因GC，所以GC54(个)；已知A10022%22(个)，C28个，又因C

55、CC，所以C542826(个)，则链中C占整个DNA分子中所有碱基的比例为2620013%。关于腺嘌呤的计算，因为TAeq f(200108,2)46(个)，A462224(个)，则在链中腺嘌呤占该链上所有碱基的比例为24%。x如图是DNA片段的结构图，请据图回答：(1)图甲是DNA片段的_结构，图乙是DNA片段的_结构。(2)填出图中部分结构的名称：2_、5_。(3)从图中可以看出：DNA分子的基本骨架是由_和_交替连接而成的。(4)碱基对之间通过_连接，碱基配对的方式为：_与_配对；_与_配对。(5)从图甲可以看出：组成DNA分子的两条链的方向是_的；从图乙可以看出：组成DNA分子的两条链

56、相互缠绕成_的_结构。答案(1)平面立体(或空间)(2)一条脱氧核苷酸长链的片段腺嘌呤脱氧核苷酸(3)脱氧核糖磷酸(4)氢键A(腺嘌呤)T(胸腺嘧啶)G(鸟嘌呤)C(胞嘧啶)(5)反向规则双螺旋解析(1)从图中可以看出：甲表示的是DNA分子的平面结构，而乙表示的是DNA分子的立体(空间)结构。(2)图中2表示的是一条脱氧核苷酸长链的片段，而5表示的是腺嘌呤脱氧核苷酸。(3)从甲图的平面结构可以看出：DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧构成了基本骨架。(4)DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且有一定规律：A与T配对，G与C配对。(5)根据图甲可以判断：组成DNA分子的两条脱

57、氧核苷酸链是反向平行的；从图乙可以看出组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链相互缠绕成规则的双螺旋结构。x根据相关知识回答下列问题。(1)已知在DNA分子的一条单链中eq f(AC,TG)m，则另一条互补链中这种比例是_，这个比例关系在整个DNA分子中这种比例是_。(2)如果在DNA分子的一条单链中eq f(AT,CG)n，则另一条互补链中这种比例是_。(3)若DNA分子的一条单链中eq f(AT,ATCG)k，则另一条互补链中这种比例是_，而在整个DNA分子中这种比例是_。(4)如果DNA分子的一条链中的A占15%，互补链中的A占25%，则整个DNA分子中A占_。答案(1)eq f(1,m)1(2

58、)n(3)kk(4)20%【走进高考】13(x上海卷，27，改编)某双链DNA分子含有200个碱基，一条链上ATGC1234，则该DNA分子()A含有4个游离的磷酸基团B含有腺嘌呤脱氧核苷酸20个C四种含氮碱基ATGC3377D碱基排列方式共有4100种答案C解析A错误：一个双链DNA分子中含有2个游离的磷酸基。由一条链上ATGC1234，计算得一条链上100个碱基中含A、T、G、C依次是 10、20、30、40，另一条链上含A、T、G、C则依次是20、10、40、30。故该DNA中含腺嘌呤脱氧核苷酸数为102030个，故B项错误。C项正确：四种含氮碱基的比例是ATGC(1020)(2010)

59、(3040)(4030)3377。D项错误：含200个碱基的DNA不考虑每种碱基比例关系的情况下，可能的碱基排列方式共有4100种。但因碱基数量比例已确定，故碱基排列方式肯定少于4100种，且一个DNA分子只有一种特定的碱基排列顺序。14(x上海)细胞内某一DNA片段中有30%的碱基为A，则该片段中()AG的含量为30% BU的含量为30%C嘌呤含量为50% D嘧啶含量为40%答案C15(x江苏卷，1)下列关于核酸的叙述中，正确的是()ADNA和RNA中的五碳糖相同B组成DNA与ATP的元素种类不同CT2噬菌体的遗传信息贮存在RNA中D双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数答案D解析本题主要考查核酸

60、的组成、结构和功能。DNA含有脱氧核糖，RNA含有核糖，A项错误；DNA和ATP都是由C、H、O、N、P五种元素组成，B项错误；T2噬菌体遗传物质为DNA，故其遗传信息也储存在DNA中，C项错误；双链DNA嘌呤总和嘧啶碱基互补配对，故两者数量相等，D项正确。16(广东，24)(多选)有关DNA分子结构的叙述，正确的是()ADNA分子由4种脱氧核苷酸组成BDNA单链上相邻碱基以氢键连接C碱基与磷酸基相连接D磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架答案AD第二课时DNA分子的复制【目标导航】1.阅读教材，结合DNA分子的结构特点，了解DNA半保留复制的x证据。2.结合教材图4x，归纳DNA分子