核苷酸结构（核苷酸的分子结构）

　　核苷酸结构（核苷酸的分子结构）
　　1953年4月25日发表在英国《自然》杂志上的一篇论文《核酸的分子结构脱氧核糖核酸的一个结构模型》，揭开了DNA的结构之迷。沃森、克里克和维尔金斯三人也因此共同获得了1962年的诺贝尔生理学或医学奖。那么，DNA分子的结构到底是怎样的呢？作为高考必考点，怎么出题？
　　1。基本单位
　　DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸。每分子脱氧核苷酸由一分子含氮碱基、一分子磷酸和一分子脱氧核糖通过脱水缩合而成（右图）。由于构成DNA的含氮碱基有四种：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C），因而脱氧核苷酸也有四种，它们分别是腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶脱氧核苷酸。
　　2。分子结构
　　DNA分子的立体结构为规则的双螺旋结构，具体为：由两条DNA反向平行的DNA链盘旋成双螺旋结构。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；碱基排列在内侧。DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对（A与T通过两个氢键相连、C与G通过三个氢键相连），碱基配对遵循碱基互补配对原则。应注意以下几点：
　　DNA链：由一分子脱氧核苷酸的3号碳原子与另一分子脱氧核苷酸的5号碳原子端的磷酸基团之间通过脱水缩合形成磷酸二脂键，由磷酸二脂键将脱氧核苷酸连接成链。
　　539；端和339；端：由于DNA链中的游离磷酸基团连接在5号碳原子上，称539；端；另一端的的3号碳原子端称为339；端。
　　反向平行：指构成DNA分子的两条链中，总是一条链的539；端与另一条链的339；端相对，即一条链是339；～539；，另一条为539；～339；。
　　碱基配对原则：两条链之间的碱基配对时，A与T配对、C与G配对。双链DNA分子中，AT，CG（指数目），AT，CG，可据此得出：
　　AGTC：即嘌呤碱基数与嘧啶碱基数相等；
　　AC（G）TG（C）：即任意两不互补碱基的数目相等；
　　ACTGAGTC50：即任意两不互补碱基含量之和相等，占碱基总数的50；
　　（A1T1）（C1G1）（A2T2）（C2G2）（AT）（CG）ACTG：即双链DNA及其任一条链的（AT）（CG）为一定值；
　　（A1C1）（T1G1）（T2G2）（A2C2）1〔（A2C2）（T2G2）〕：DNA分子两条链中的（AC）（TG）互为倒数；双链DNA分子的（AC）（TG）1。
　　根据以上推论，结合已知条件可方便的计算DNA分子中某种碱基的数量和含量。
　　3。结构特点
　　稳定性：规则的双螺旋结构使其结构相对稳定，一般不易改变。
　　多样性：虽然构成DNA的碱基只有四种，但由于构成每个DNA分子的碱基对数、碱基种类及排列顺序多样，可形成多种多样的DNA分子。
　　特异性：对一个具体的DNA分子而言，其碱基对特定的排列顺序可使其携带特定的遗传信息，决定该DNA分子的特异性。
　　例题解析
　　1DNA分子的基本骨架是（）
　　A磷脂双分子层
　　B规则的双螺旋结构
　　C脱氧核糖和磷酸交替而成
　　D碱基的连接
　　答案：C
　　2下面关于DNA分子结构的叙述中，不正确的是（）
　　A每个DNA分子中含有四种脱氧核苷酸
　　BDNA分子的两条链反向平行
　　CDNA两条链上的碱基以氢键相连，且A与T配对，G与C配对
　　D每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个碱基
　　答案：D
　　3若DNA分子中一条链的碱基ACTG1234，则另一条链上ACTG的值为（）
　　A1234B3412
　　C4321D1324
　　解析：按照碱基互补配对原则，若DNA分子中一条链的碱基ACTG1234，则另一条链中的A与该链中的T相等，另一条链中的C与该链中的G相等，另一条链中的T与该链中的A相等，另一条链中的G与该链中的C相等，因此另一条链上ACTG的值为3412。
　　答案：B
　　4某双链DNA分子含有n个碱基对，其中腺嘌呤有m个。下列相关说法错误的是（）
　　A该DNA分子中共含有3nm个氢键
　　B该DNA分子G有nm个
　　C该DNA分子中碱基数磷酸数脱氧核糖数
　　D每个DNA分子中有1个游离的磷酸基团
　　解析：由题意可知，该DNA分子中含有m个AT碱基对，有（nm）个GC碱基对，一个AT碱基对中含有2个氢键，一个GC碱基对中含有3个氢键，所以该DNA分子中共含有的氢键数2m3（nm）3nm（个）；该双链DNA分子中含有腺嘌呤m个，所以G的数目为脱氧核苷酸是DNA分子的基本组成单位，而一个脱氧核苷酸是由一分子含氮的碱基、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成的；每个双链DNA分子含有2个游离的磷酸基团，分别位于DNA分子的两端。
　　答案：D
　　5某生物的碱基组成是嘌呤碱基占碱基总数的60，嘧啶碱基占碱基总数的40，它不可能是（）
　　A棉花B绵羊
　　CT2噬菌体D烟草花叶病毒
　　解析：棉花和绵羊体内有DNA和RNA，其嘌呤碱基数与嘧啶碱基数不一定相等；烟草花叶病毒只含单链RNA，嘌呤碱基数和嘧啶碱基数不一定相等；而T2噬菌体只含双链DNA，其嘌呤碱基数和嘧啶碱基数一定相等。
　　答案：C