考点一 DNA分子的结构及相关计算

科学史概要：

知识梳理：

1．DNA分子的元素组成：C、H、O、N、P。DNA的基本骨架是磷酸和脱氧核糖，DNA的空间结构是由两条脱氧核苷酸链组成，这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。碱基互补配对遵循以下原则：A一定与T配对，G一定与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。

2．DNA分子的多样性：不同的DNA分子中具有碱基对数目不同，排列顺序多种多样。若某DNA分子中有n个碱基对，则排列顺序有4ⁿ种。特异性：每种DNA分子都有区别于其他DNA的特定的碱基排列顺序，代表了特定的遗传信息。

1. DNA分子的双螺旋结构

2.DNA分子中的碱基数量的计算规律

(1)在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同，即A＋G＝T＋C。

(2)互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同，即若在一条链中G＋C(A＋T)＝m，在互补链及整个DNA分子中G＋C(A＋T)＝m。

(3)非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，在整个DNA分子中为1，即若在DNA分子的一条链中T＋C(A＋G)＝a，则在其互补链中T＋C(A＋G)＝a(1)，而在整个DNA分子中T＋C(A＋G)＝1。

DNA双螺旋结构的热考点 

三步解决DNA分子中有关碱基比例的计算

第一步：搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例，还是占DNA分子一条链上碱基的比例。

第二步：画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知的和所求的碱基。

第三步：根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。

有关“DNA结构”的易错点

（1）DNA中两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，A—T含两个氢键，G—C含三个氢键。

（2）DNA中并不是所有的脱氧核糖都连着两个磷酸基团，两条链各有一个3′端的脱氧核糖连着一个磷酸基团。

（3）双链DNA中A与T分子数相等，G与C分子数相等，但A＋T的量不一定等于G＋C的量。

（4）DNA中当（A＋G）/（T＋C）＝（A＋C）/（G＋T）时 ，可能是双链DNA，也可能是单链DNA。

（5）并非所有的DNA分子均具“双链”，有的DNA分子为单链。

（6）DNA的特异性是由碱基对的排列顺序决定的，而不是由配对方式决定的，配对方式只有四种：A—T、C—G、T—A、G—C。

（7）并非所有DNA片段都是基因，基因是有遗传效应的DNA片段，不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将不同的基因分割开的。

典例1.下列关于DNA分子结构的叙述，正确的是(　　)

A．每个核糖上均连接着1个磷酸和1个碱基

B．每个DNA分子中碱基数＝磷酸数＝核糖数

C．T₂噬菌体的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸

D．在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数

【答案】C

【解析】在DNA分子中，一般情况下每个脱氧核糖上连接2个磷酸和1个碱基，A错误；每个DNA分子中碱基数＝磷酸数＝脱氧核糖数，B错误；T2噬菌体的遗传物质为DNA，其水解可产生4种脱氧核苷酸，C正确；在DNA双螺旋结构中嘧啶数等于嘌呤数，D错误。

典例2.已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%。则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的(　　)

A．32.9%,17.1%   B．31.3%,18.7%

C．18.7%,31.3%   D．17.1%,32.9%

【答案】B

【解析】互补的碱基之和的比例在DNA的任何一条链中及整个DNA分子中都相等，由G与C之和占全部碱基总数的35.8%，T和C分别占一条链碱基总数的32.9%和17.1%，可知A占这条链碱基总数的1－35.8%－32.9%＝31.3%，G占这条链碱基总数的35.8%－17.1%＝18.7%，根据碱基互补配对原则，它的互补链中T、C的比例分别为31.3%、18.7%。