高中生物浙科版 (2019)必修2《遗传与进化》第三章 遗传的分子基础第二节 遗传信息编码在DNA分子上导学案及答案

第二节　遗传信息编码在DNA分子上

[学习目标]　1.简述核酸的分子组成。2.概述DNA分子结构及其特点，认同多学科合作研究的重要性。3.在进行“活动：制作DNA双螺旋结构模型”时，运用建构模型的科学方法，感悟DNA双螺旋结构对称、简洁、和谐的科学美。

知识点一　双螺旋结构模型揭示了DNA分子的结构

1．核苷酸

核苷酸是核苷和磷酸连接起来的结构单元，其中的核苷又是含氮碱基与脱氧核糖结合形成的单位。

2．DNA分子的基本单位

(1)DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸，DNA分子是脱氧核苷酸的多聚体。

(2)由于组成脱氧核苷酸的碱基只有4种，分别是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)，因此，脱氧核苷酸也有4种，分别是腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸。

3．DNA分子的结构——双螺旋结构

(1)由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。

(2)外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。内侧：由氢键相连的碱基对组成。

(3)碱基互补配对原则：A＝T；G≡C。

(4)卡伽夫法则：在DNA分子中，A与T的个数目相等，G与C的个数目相等，但A＋T的量不一定等于G＋C的量。

在一个双链DNA分子中，嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，各占全部碱基的50%；不互补的两种碱基之和占全部碱基数的50%，即A＋G＝A＋C＝T＋G＝T＋C＝1/2全部碱基。

　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？

提示：脱氧核糖∶磷酸∶碱基＝1∶1∶1。

　DNA分子中什么类型的碱基含量越高，DNA分子越稳定？

提示：G和C碱基。

　如图中③是什么碱基？

提示：碱基③是胞嘧啶(C)，因为有三个氢键，但只有一个环。

　1个由2n个碱基组成的DNA分子中游离的磷酸基团有几个？磷酸二酯键有几个？1个脱氧核糖分子上连接有几个磷酸基团？

提示：2；2(n－1)；大多数是2个，少数是1个。

[例1]　如图为DNA分子部分结构示意图，以下叙述正确的是(　　)

A．①和②交替排列在外侧构成主链的基本骨架

B．碱基对位于主链内侧，其配对方式遵循卡伽夫法则

C．⑦是连接两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键

D．④为胞嘧啶脱氧核苷酸，其上的磷酸基团与两个脱氧核糖连接

解题分析　①磷酸和②脱氧核糖交替排列在外侧构成主链的基本骨架，A正确；碱基对位于主链内侧，其配对方式遵循碱基互补配对原则，B错误；⑦是一个脱氧核苷酸内部的磷酸二酯键，⑥是连接两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，C错误；④中的①是上面的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的磷酸基团，D错误。

答案　A

[例2]　下列关于双链DNA分子结构的叙述，错误的是(　　)

A．核苷酸与核苷酸之间通过氢键或磷酸二酯键连接

B．不同直径的碱基以不规则的方式沿核苷酸链排列

C．碱基对排列在螺旋结构内侧形成DNA基本骨架

D．外侧“糖—磷酸”间隔排列的两条链反向平行螺旋

解题分析　两条链之间的核苷酸之间通过氢键相连，一条链中的核苷酸之间通过磷酸二酯键相连，所以核苷酸与核苷酸之间通过氢键或磷酸二酯键连接，A正确；不同直径的碱基以不规则的方式沿核苷酸链排列，形成DNA分子的多样性，B正确；碱基对排列在螺旋结构内侧，使得DNA结构更加稳定，其基本骨架是由脱氧核糖和磷酸相间排列形成的长链结构排在DNA分子的外侧，C错误；排在DNA分子外侧的是“糖—磷酸”间隔排列的两条链反向平行的长链，D正确。

答案　C

知识点二　制作DNA双螺旋结构模型

1．实验目的：制作DNA双螺旋结构模型，加深对DNA分子结构特点的理解和认识。

2．原理：DNA分子双螺旋结构的主要特点。

3．制作步骤

选择材料制作若干个磷酸、脱氧核糖、碱基

　↓连接

多个脱氧核苷酸

　↓连接

脱氧核苷酸长链

　↓形成

一个DNA分子

　↓

DNA双螺旋结构

4．注意事项

(1)选材时，用不同形状、不同大小和颜色的材料分别代表脱氧核糖、磷酸和不同的碱基。

(2)要选用有一定强度和韧性的支架和连接材料。

　通过构建DNA结构模型，你认为DNA分子一条链和两条链中相邻两个碱基的连接方式有何不同？

提示：同一条链中相邻两个碱基的连接方式是脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖；而两条链中相邻两个碱基的连接方式是氢键。

[例1]　在“制作DNA双螺旋结构模型”活动中，可采用不同形状和颜色的纸片分别代表脱氧核糖、磷酸和不同碱基，用订书针作为连接物。现要制作一个包含4种碱基、12个碱基对的DNA分子片段模型。下列叙述最不确切的是(　　)

A．通过该活动，可以加深对DNA分子功能特点的理解和认识

B．选取作为支架的材料要有一定的强度和韧性

C．制作时用到相同形状和颜色的纸片最少的为1张

D．若该模型中有4个腺嘌呤，则需要102个订书针

解题分析　通过该活动，可以加深对DNA分子结构特点的理解和认识，A错误；选取作为支架的材料要有一定的强度和韧性，B正确；DNA中含有4种碱基，所以制作时用到相同形状和颜色的纸片最少的为1张，C正确；订书针作为连接物，每个核苷酸中脱氧核糖、磷酸和碱基连接需用2个，碱基A、T之间有两个氢键，G、C之间有三个氢键，每个氢键需用1个，每条核苷酸链中相邻核苷酸之间需要一个订书针相连，共11个，每个DNA分子双螺旋模型有两条核苷酸链，若该模型中有4个腺嘌呤，则需要订书针＝2×24＋4×2＋8×3＋11×2＝102，D正确。

答案　A

[例2]　某同学在“制作DNA双螺旋结构模型”活动中，制作了甲、乙、丙、丁四种相关化合物的模型(如图所示)，①、②表示化学键连接的位点。下列相关叙述不正确的是(　　)

A．乙代表胞嘧啶或胸腺嘧啶，丙代表腺嘌呤或鸟嘌呤

B．在双链DNA分子中甲的数量等于丁的数量

C．DNA的基本单位的构建顺序之一是化合物丙—丁—甲

D．连接化合物丙与丁的化学键位于①②之间

解题分析　分析图解可知，乙为六元环，可代表嘧啶(胞嘧啶或胸腺嘧啶)，丙的结构特点可代表嘌呤(腺嘌呤或鸟嘌呤)，A正确；在DNA双螺旋结构中，磷酸基团(甲)的数量＝脱氧核苷酸(丁)的数量，B正确；DNA的基本单位脱氧核苷酸是按化合物丙(含氮碱基)—丁(五碳糖)—甲(磷酸)顺序连接起来的，C正确；连接化合物丙与丁的化学键位于①和丁中五碳糖的1号碳位置上，②为丁中五碳糖的2号碳位置，D错误。

答案　D

知识点三　碱基排列顺序编码了遗传信息

1．DNA的特点

(1)多样性：组成DNA的脱氧核苷酸虽然只有4种，配对方式仅2种，但其数目却可以成千上万，更重要的是碱基对的排列顺序可以千变万化，从而决定了DNA分子的多样性(n对碱基可形成4n种DNA分子)。

(2)特异性：每个特定DNA分子的碱基排列顺序是特定的。

2.核苷酸的不同序列形成生物独特的遗传信息，通过对DNA中核苷酸的序列分析，科学家可以判断各种生物在进化中的亲缘关系，医生可以对两个人的血缘关系做出参考性的结论，警察可以对案件中人物的身份进行鉴定。

　A和a基因或A和B基因不同的本质原因是什么？

提示：碱基对排列顺序不同。

[例]　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(　　)

①504种　②450种　③425种　④遗传性　⑤多样性　⑥特异性

A．①④   B.②⑤

C．②⑥   D.③⑤

解题分析　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。

答案　D

知识点四　DNA分子中碱基数目的计算

1．碱基比例与双链DNA分子的共性及特异性

(1)共性：不因生物种类的不同而不同。

＝＝1；＝＝1；＝＝1。

(2)特异性：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．DNA分子中碱基的相关计算

(1)基本规则

①碱基互补配对原则为A与T配对，G与C配对。

②总的碱基数量为两条单链的碱基之和。

(2)计算规律

①规律一：DNA双链中的两条互补链的碱基数相等，任意两个不互补的碱基之和恒等，占碱基总数的50%，即A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝50%。

结论：DNA中非互补碱基之和总相等。

②规律二：DNA双链中的一条单链的的值与其互补链的的值互为倒数关系。

结论：DNA两条链间非互补碱基和之比互为倒数。

③规律三：DNA双链中，一条单链的的值与其互补链的的值是相等的，也与整个DNA分子中的的值相等。

结论：在同一DNA中，双链和单链中互补碱基和之比相等。

④规律四：DNA一条链中A占的比例为a1，另一条链中A占的比例为a2，则整个DNA分子中A占的比例为。

结论：某碱基占双链DNA碱基总数的百分比数等于相应碱基占相应单链比值和的一半。

[例1]　某双链DNA分子片段中，胞嘧啶有240个，占全部碱基的30%。则在这个片段中，腺嘌呤有(　　)

A．240个   B.480个

C．800个   D.160个

解题分析　双链DNA分子片段中，胞嘧啶有240个，占全部碱基的30%，胞嘧啶与腺嘌呤之和占DNA全部碱基的50%，可知腺嘌呤有240÷30%×50%－240＝160个。

答案　D

[例2]　某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是(　　)

解题分析　由碱基互补配对原则可知，不同双链DNA分子中，一条单链中的值与DNA分子双链中的值总是相等；一条单链中的值是不确定的，而DNA分子双链中的值都为1，故C项正确。

答案　C

解答碱基计算的“三个”步骤

第一步：搞清题中所给的和所求的碱基比例是占整个DNA分子的比例还是占其中一条链的比例。

第二步：画出一个DNA分子模式图，并在图中标出已知和所求的碱基。

第三步：根据碱基互补配对原则及有关规律进行计算。

1．如图是一段DNA分子平面结构的示意图，其中能表示脱氧核糖核苷酸的是(　　)

A．① B．②

C．③ D．④

答案　A

解析　据图分析，①表示脱氧核苷酸，由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成，A正确；②表示脱氧核糖，B错误；③表示含氮碱基，C错误；④表示脱氧核糖和含氮碱基组成的核苷，D错误。

2．已知某双链DNA片段含有200个碱基对，其中A和T共有160个，则该片段中的一条链上C和G之和为(　　)

A．40个 B．80个

C．120个 D．240个

答案　C

解析　该片段中的一条链上C和G之和，实质是DNA中C或G的含量，由于双链DNA片段含有200个碱基对，其中A和T共有160个，则C和G共有240个，因此C或G的含量为120个，C正确。

3．关于DNA分子结构的叙述，正确的是(　　)

A．DNA分子的结构单元是4种核糖核苷酸

B．DNA主链的基本骨架由脱氧核糖与磷酸结合形成

C．DNA分子一条链上的相邻碱基由氢键连接

D．DNA分子中A＋T的量一定等于G＋C的量

答案　B

解析　DNA分子的结构单位是4种脱氧核糖核苷酸，A错误；磷酸和脱氧核糖交替连接构成DNA的基本骨架，B正确；DNA分子一条链上的相邻碱基由脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖连接，C错误；DNA分子中A＝T，G＝C，A＋T不一定等于G＋C，D错误。

4．下列关于双链DNA分子的叙述，正确的是(　　)

A．DNA单链上相邻碱基以磷酸二酯键相连

B．DNA分子的基本骨架能够储存遗传信息

C．两条链上的碱基遵循A与U、G与C的配对原则

D．DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋而成

答案　D

解析　DNA单链上相邻碱基以脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖相连，A错误；DNA分子的基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧，储存遗传信息的是碱基对的排列顺序，B错误；两条链上的碱基遵循A与T、G与C的配对原则，C错误。

5．某班级分组制作DNA双螺旋结构模型时，采用了如下流程：制作脱氧核苷酸→制作脱氧核苷酸链→制作双链DNA→螺旋化。下列叙述错误的是(　　)

A．制作脱氧核苷酸时，将磷酸和碱基连在脱氧核糖的特定位置

B．制作脱氧核苷酸链时，相邻脱氧核苷酸的磷酸基团直接相连

C．制作双链DNA时，两条链之间的碱基A与T配对、G与C配对

D．各组DNA模型的碱基序列往往不同，反映了DNA分子的多样化

答案　B

解析　制作脱氧核苷酸时，磷酸和碱基均连在脱氧核糖的特定位置，A正确；制作脱氧核苷酸链时，相邻脱氧核苷酸之间的磷酸和脱氧核糖交替相连，B错误；双链DNA中，碱基之间互补配对，其中A与T配对、G与C配对，C正确；不同DNA分子中碱基排列顺序不同，体现了DNA分子的多样化，D正确。

6．下列有关双链DNA结构特点的叙述，错误的是(　　)

A．每个链状DNA分子含有2个游离的磷酸基团

B．每个DNA分子中脱氧核糖上都连接一个磷酸基团和一个碱基

C．每个DNA分子中嘌呤数与嘧啶数相等

D．每个DNA分子中非互补碱基之和总相等

答案　B

解析　每个链状DNA分子含有2个游离的磷酸基团，分别位于DNA分子的两端，A正确；每个DNA分子中绝大多数脱氧核糖上连接2个磷酸基团和1个碱基，B错误；双链DNA分子中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，且总是嘌呤和嘧啶配对，所以每个DNA分子中嘌呤数与嘧啶数相等，C正确；每个DNA分子中A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝50%，即非互补碱基之和总相等。

知识点一　双螺旋结构模型揭示了DNA分子的结构

1.下列有关双链DNA分子的结构特点的叙述，正确的是(　　)

A．两端均含有1个游离的磷酸基团

B．每个核糖均连接一个碱基

C．每条链中A＋G和T＋C的数量相等

D．两条链中的碱基通过肽键连接起来，形成碱基对

答案　A

解析　DNA的结构单位是脱氧核苷酸，不含有核糖，B错误；由于DNA中碱基A－T配对，C－G配对，故整个DNA中A＋G和T＋C的数量相等，C错误；两条链中的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对，D错误。

2．20世纪初莱文和琼斯发现DNA由六种小分子组成：脱氧核糖、磷酸和四种碱基(A、G、T、C)，如图表示四种碱基的分子结构。下面相关叙述不正确的是(　　)

A．四种碱基的元素组成不全相同

B．在DNA分子的一条链中，碱基A与T以2个氢键相连，G与C以3个氢键相连

C．四种碱基都位于DNA双螺旋结构的内侧

D．嘧啶都只有一个六环，而嘌呤都由一个六环和一个五环构成

答案　B

解析　由图可知，碱基A中不含氧无素，其他三种碱基含氧元素，四种碱基的元素组成不全相同，A正确；DNA分子的两条链中，碱基A与T以2个氢键相连，G与C以3个氢键相连，B错误。

3．如图表示DNA分子的某一片段的平面图解，据图判断下列叙述正确的是(　　)

A．S为核糖

B．两条链为正向平行关系

C．两条链的A＋T含量相等

D．DNA分子如果A＋T含量高，则DNA分子的稳定性高

答案　C

解析　据图分析，此图是DNA的分子结构，所以S为脱氧核糖，A错误；从图中只能得出DNA分子的两条链反向平行，B错误；由于两条链中A与T是互相配对的，所以两条链的A＋T含量相等，C正确；图示A与T之间有2个氢键，G与C之间有3个氢键，所以DNA分子如果G＋C含量高，则DNA分子的稳定性高，D错误。

4. 如图DNA分子结构示意图，下列对该图的描述正确的是(　　)

A．图中1、2、3代表的结构交替连接构成DNA的基本骨架

B．图中1、2、3结合在一起为胞嘧啶脱氧核苷酸

C．图中碱基对的配对方式遵循卡伽夫法则

D．图中4和5之间通过磷酸二酯键相连

答案　B

解析　图中1、2，即磷酸和脱氧核糖交替连接构成DNA的基本骨架，A错误；图中1、2、3结合在一起为胞嘧啶脱氧核苷酸，B正确；图中碱基对的配对方式遵循碱基互补配对原则，C错误；图中4和5之间通过脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖相连，D错误。

知识点二　制作DNA双螺旋结构模型

5.在DNA分子模型搭建实验中，如果用一种长度的塑料片代表A和G，用另一长度的塑料片代表C和T，那么由此搭建而成的DNA双螺旋的整条模型(　　)

A．粗细相同，因为嘌呤环必定与嘧啶环互补

B．粗细相同，因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸相似

C．粗细不同，因为嘌呤环不一定与嘧啶环互补

D．粗细不同，因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸不同

答案　A

解析　A和G都是嘌呤碱基，C和T都是嘧啶碱基，在DNA分子中，总是A＝T、G＝C，依题意，用一种长度的塑料片代表A和G，用另一长度的塑料片代表C和T，则DNA的粗细相同。

6．甲、乙两组同学用A、T、C、G四种碱基卡片、足够多的脱氧核糖、磷酸及相应的连接物搭建DNA双螺旋结构模型，四种碱基卡片的数量如下表：

尽可能多地利用这些卡片，这两组同学搭建的DNA模型中不会相同的是(　　)

A．氢键数   B.磷酸二酯键数

C．DNA长度   D.碱基对数

答案　A

解析　由以上分析可知，甲组有10个A－T碱基对，30个C－G碱基对，乙组有30个A－T碱基对，10个C－G碱基对，由于C－G之间有3个氢键，A－T之间有2个氢键，因此这两组同学搭建的DNA模型中不会相同的是氢键数，A正确；由以上分析可知，甲组和乙组都有40个碱基对，因此所含磷酸二酯键数相同，B错误；由以上分析可知，甲组和乙组都有40个碱基对，因此这两组同学搭建的DNA模型中DNA长度和碱基对数相同，C、D错误。

知识点三　碱基排列顺序编码了遗传信息

7.地球上的生物多种多样，不同生物的DNA不同，每一种生物的DNA又具有特异性。决定DNA遗传特异性的是(　　)

A．脱氧核苷酸链上磷酸和脱氧核糖的排列特点

B．嘌呤总数与嘧啶总数的比值

C．碱基互补配对的原则

D．碱基排列顺序

答案　D

解析　生物的遗传信息贮存在DNA的碱基排列顺序中。DNA分子上一定的碱基排列顺序构成特定的基因，能够最终表达具有一定氨基酸序列的蛋白质，所以说DNA的遗传特异性取决于它的碱基排列顺序，正确选项是D。其余选项，在不同的DNA片段之间没有区别，即所有DNA片段的脱氧核苷酸链都是磷酸与脱氧核糖交替排列，嘌呤总数和嘧啶总数的比值都是1，碱基互补配对原则都是A、T配对，G、C配对，因此A、B、C三项都不可能成为DNA遗传特异性的根据。

8．从分子水平上对生物体具有多样性或特异性的分析，正确的是(　　)

A．碱基对的排列顺序的千变万化，决定了DNA分子的特异性

B．碱基对的特定的排列顺序，决定了DNA分子的多样性

C．组成一个含2000个碱基的DNA分子，其碱基对可能的排列方式就有41000种

D．人体内控制β珠蛋白的基因由1700个碱基对组成，其碱基对可能的排列方式有41700种

答案　C

解析　碱基对的排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，A错误；碱基对的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性，B错误；一个含2000个碱基的DNA分子，其碱基对可能的排列方式就有41000种，C正确；β珠蛋白基因碱基对的排列顺序是特定的，D错误。

知识点四　DNA分子中碱基数目的计算

9.已知1个DNA分子中有4000个碱基对，其中胞嘧啶有2200个，这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是(　　)

A．4000个和900个   B.4000个和1800个

C．8000个和1800个   D.8000个和3600个

答案　C

解析　一个脱氧核苷酸含有1个碱基，因此DNA分子中碱基数目与脱氧核苷酸数目相同，已知1个DNA分子中有4000个碱基对，则这个DNA分子含有8000个脱氧核苷酸；双链DNA分子中，非互补配对的碱基之和占全部碱基的一半，已知1个DNA分子中有4000个碱基对，其中胞嘧啶有2200个，则腺嘌呤的数目为4000－2200＝1800个。

10．已知某双链DNA片段的一条链上，A与T分别占该链碱基总数的m、n，则此DNA片段中G所占比例为(　　)

A．1－m－n   B.(1－m－n)/2

C．(m＋n)/2   D.无法确定

答案　B

解析　由A与T分别占该链碱基总数的m、n，可知该双链DNA片段中A＋T所占比例为m＋n，则G＋C占DNA片段的比例是1－m－n，所以此DNA片段中G所占比例为(1－m－n)/2，故选B。

11．某双链DNA分子中共有含氮碱基1400个，其中一条单链上(A＋T)/(C＋G)＝2/5，问该DNA分子中胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是(　　)

A．150个   B.200个

C．300个   D.400个

答案　B

解析　双链DNA的一条链中，(A＋T)/(G＋C)与另一条互补链中(A＋T)/(G＋C)以及整个DNA分子中(A＋T)/(G＋C)相等。DNA分子的一条单链上(A＋T)/(C＋G)＝2/5，那么整个DNA分子中(A＋T)/(C＋G)＝2/5，因此可以推导出A＋T占DNA分子碱基总数的2/7。双链DNA分子共有含氮碱基1400个，A＝T，则DNA分子中胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是×(1400×)＝200(个)。

12．如图为DNA分子结构模型的部分结构示意图，下面关于该模型的叙述，错误的是(　　)

A．“2”和“3”组成的结构叫脱氧核苷

B．模型中碱基的数量遵循卡伽夫法则

C．制作“3”和“4”材料的形状、大小和颜色不同

D．DNA分子中，若一条链中＝a，则其互补链中该比值为

答案　D

解析　“2”脱氧核糖和“3”含氮碱基组成的结构叫脱氧核苷，A正确；DNA分子中的碱基数量遵循卡伽夫法则，B正确；制作“3”和“4”材料的形状、大小和颜色不同，代表不同的碱基，C正确；DNA分子中，若一条链中＝a，根据碱基互补配对原则，其互补链中该比值也为a，D错误。

13．如图为大肠杆菌的DNA片段模式图，①②③④代表相应的物质，下列叙述正确的是(　　)

A．DNA是大肠杆菌的主要遗传物质

B．①②的交替排列是导致DNA多样性的原因之一

C．若α链中③占该链碱基数的比例为a，则β链中④占β链碱基数的比例为(0.5－a)

D．图示中编号所代表的物质，在RNA中唯一不能找到的是②

答案　D

解析　DNA是大肠杆菌的遗传物质，A错误；①磷酸、②脱氧核糖的交替排列不是导致DNA多样性的原因，碱基对排列顺序的千变万化是导致DNA多样性的原因，B错误；根据碱基互补配对原则，若α链中③占该链碱基数的比例为a，则β链中④占β链碱基数的比例为a，C错误；图示中编号③④之间含有三个氢键，应为G－C碱基对，故图中编号所代表的物质，在RNA中唯一不能找到的是②脱氧核糖，D正确。

14．如图是DNA片段的结构图，请据图回答下列问题：

(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]______________、[3]__________、[5]__________________。

(3)从图中可以看出，DNA分子中的一条链是由____________和________交替连接构成基本骨架。

(4)连接碱基对的[7]是________，碱基互补配对的方式如下：即________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分子的两条链相互缠绕成______________结构。

答案　(1)平面　立体(或空间)　(2)一条脱氧核苷酸单链片段　脱氧核糖　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)反向平行　规则的双螺旋

15．如图是某生物DNA分子结构图示(片段)。请据图回答下列问题：

(1)3有________种，若3为碱基A，则4为碱基________；若3为碱基C，则4为碱基________。DNA分子中3与4是通过________连接起来的。

(2)在菠菜的叶肉细胞中，含有DNA的细胞结构有______________________，其中________中的基因控制的遗传病只能由母本传给后代。

(3)若该DNA分子一条单链中(A＋G)/(T＋C)＝m，则其互补链中该比例是________，在整个DNA分子中该比例为________。

(4)若该DNA分子一条单链中，(A＋T)/(G＋C)＝n，则其互补链中该比例为________，在整个DNA分子中该比例为________。

答案　(1)4　T　G　氢键　(2)叶绿体、线粒体、细胞核　叶绿体、线粒体　(3)1/m　1　(4)n　n

解析　(1)构成DNA的核苷酸有4种，含氮碱基也有4种，分别是A、G、C、T，若3为A，根据碱基互补配对原则，4应为T，若3为C，则4为G,3与4之间通过氢键连接。

(2)在菠菜的叶肉细胞中，含有DNA的细胞结构有细胞核、线粒体、叶绿体，其中线粒体、叶绿体中的基因属于细胞质基因，具有母系遗传的特点。

(3)、(4)一条链上(A＋G)/(T＋C)与另一条链上(A＋G)/(T＋C)互为倒数，整个DNA分子中(A＋G)/(T＋C)＝1；一条链上(A＋T)/(G＋C)与另一条链上(A＋T)/(G＋C)相等，且与整个DNA分子中(A＋T)/(G＋C)相等。