DNA的结构、复制与相关计算

真题回放

(2016·上海卷)在DNA分子模型的搭建实验中，若仅用订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含10对碱基(A有6个)的DNA 链片段，那么使用的订书钉个数为( C )

A．58 C．82

B．78 D．88

[解析] 一个脱氧核苷酸分子由一分子脱氧核糖、一分子磷酸、一分子含N碱基构成，一个脱氧核苷酸需要2个订书钉，20个脱氧核苷酸总共需要40个；两个脱氧核苷酸分子通过磷酸二酯键相连，一条DNA单链需要9个订书钉连接，两条链共需要18个；双链碱基间的氢键数共有10×2＋4＝24。总共需要订书钉40＋18＋24＝82个。

核心拓展

1．巧用数字“五、四、三、二、一”记忆DNA的结构

2．从六个方面掌握DNA的复制

3．牢记三类公式 (1)常用公式：

A＝T，G＝C；A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝_50%__。

(2)“单链中互补碱基和”所占该链碱基数比例＝“双链中互补碱基和”所占双链总碱基数比例。

(3)某链不互补碱基之和的比值与其互补链的该比值互为_倒数__。

题型突破

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题型1 DNA的结构及复制

1．(2019·贵州省贵阳一模)下列关于DNA的叙述正确的是( B ) A．DNA转录的产物就是mRNA

B．导致性状改变的基因突变不一定能遗传给子代

C．某碱基在DNA单链中所占比例与在双链中所占比例相同 D．某个含100个碱基对的特定基因其碱基对的排列方式有4100种

[解析] DNA转录的产物是RNA，mRNA是RNA中的一种，A错误；基因突变如果发生在体细胞中，一般不遗传给后代，B正确；一种碱基在单链中的比例一般与双链中的该比例不同，C错误；100个碱基对组成的DNA序列最多有4100种，含100个碱基对的特定基因的排列顺序是特定的，D错误。

2．下列关于DNA分子结构和复制的叙述，错误的是( A ) A．DNA单链的两相邻碱基间通过氢键相连接

B．科学家利用“假说—演绎法”证实DNA是以半保留的方式复制的

C．DNA复制时DNA聚合酶催化单个游离的脱氧核苷酸连到已有的核苷酸链上 D．DNA双螺旋结构模型的建立为DNA复制机制的阐明奠定了基础 [解析] DNA双链的两相邻碱基间通过氢键形成碱基对，A错误。

“三看法”判断DNA分子的结构技巧

一看外侧链成键位置是否正确，正确的成键位置位于一分子脱氧核苷酸5号碳原子上的磷酸基团与相邻脱氧核苷酸的3号碳原子之间；

二看外侧链是否反向平行；

三看内侧链碱基配对是否遵循碱基互补配对原则，即有无“同配”“错配”现象。 题型2 DNA的结构及复制相关的计算

3．细胞核中某基因含有300个碱基对，其中鸟嘌呤占20%。下列叙述正确的是( A ) A．该基因中含有氢键720个，其转录的RNA中也可能含有氢键 B．该基因在第三次复制时需要消耗腺嘌呤1 260个 C．该基因可边转录边翻译

D．由该基因编码的蛋白质最多含有100种氨基酸

[解析] 该基因中G的个数为300×2×20%＝120，G—C碱基对有三个氢键；该基因中腺嘌呤的个数为300×2×30%＝180，A—T碱基对有两个氢键。因此该基因含有的氢键数＝120×3＋180×2＝720个，转录产生的tRNA中含有氢键，A叙述正确。该基因中含有腺嘌呤180个，该基因在第三次复制时需要消耗腺嘌呤180×231＝720个，B叙述错误。题述细胞核中某基因，真核生物细胞中由于细胞核膜的存在，基因不能边转录边翻译，C叙述错误。在生物体中，组成蛋白质的氨基酸约有20种，D叙述错误。

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4．(2019·广州一模)用32P和35S的培养基培养细菌，将一个未标记的噬菌体在此群细菌中培养9小时，经检测生了个子代噬菌体，下列叙述正确的是( D )

A．32P和35S只能分别标记细菌的DNA和蛋白质 B．子代噬菌体只有DNA具有放射性

1C．DNA具有放射性的噬菌体占子代噬菌体的

32D．噬菌体繁殖一代的时间约为1.5小时

[解析] 根据题意分析，32P和35S先标记了细菌，接着分别

标记了噬菌体的DNA和蛋白质，A错误；因为细菌的培养基中含32P和35S，所以，子代噬菌体的DNA和蛋白质都具有放射性，B错误；合成子代噬菌体DNA和蛋白质的原料均由细菌提供，所以子代噬菌体的DNA均具有放射性，C错误；一个噬菌体产生个子代噬菌体，即2n＝，说明噬菌体共繁殖了6代，则繁殖一代的时间为9÷6＝1.5小时，D正确。

与DNA结构及复制相关的计算

解答DNA结构及复制计算类试题时，应分以下层次达成： (1)碱基计算

①不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即(A＋T)/(C＋G)的值不同。该比值体现了不同生物DNA分子的特异性。

②若已知双链中A占的比例为c%，则单链中A占的比例无法确定，但最大值可求出为2c%，最小值为0。

(2)水解产物及氢键数目计算

①DNA水解产物：初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。

②氢键数目计算：若碱基对为n，则氢键数为2n～3n；若已知A有m个，则氢键数为3n－m。

(3)DNA复制计算

在做有关DNA分子复制的计算题时，应看准是“含”还是“只含”，是“DNA分子数”还是“链数”。

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