解析:(1)设DNA双链分别为a链和b链,a链为已知链,b链为互补链。根据碱基互补配对原则,在双链DNA分子中有如下关系:Aa=Tb、Ab=Ta、Ga=Cb、Gb=Ca,所以(Aa+Ga)/(Ta+Ca)=(Tb+Cb)/(Ab+Gb)=m,其互补链中(Ab+Gb)/(Tb+Cb)=1/m,即两条互补链中的该比例互为倒数。在实际解题过程中,可按以下简图形式"直观地"求解。
由图可知,两条链上、下对应的碱基数相等,故互补链中(T+C)/(A+G)=m,则该链中(A+G)/(T+C)=1/m。(2)在双链DNA分子中,由于A=T、G=C,所以(A+G)/(T+C)=1,即"整个双链DNA分子中的嘌呤碱基之和等于嘧啶碱基之和"。(3)①根据以上分析可知,整个DNA分子中有:Aa+Ta=Tb+Ab,Ga+Ca=Cb+Gb,所以有(Aa+Ta)/(Ga+Ca)=(Ab+Tb)/(Gb+Cb)=n。②整个DNA分子中Aa=Tb、Ab=Ta、Ga=Cb、Gb=Ca,所以有(A+T)/(G+C)=[(Aa+Ab)+(Ta+Tb)]/[(Ga+Gb)+(Ca+Cb)]=2(Aa+Ta)/2(Ga+Ca)=n。③根据①和②知,整个DNA分子中,(A+T)/(G+C)与分子内任一条链上的该比例相同。(4)A=T=120个,C=G=400-120=280个,该DNA分子中含有氢键的个数为120×2+280×3=1 080个;每条脱氧核苷酸链中都有一个游离的磷酸,因此一个DNA分子中有两个游离的磷酸。(5)在双链DNA分子中,根据碱基互补配对原则A=T、G=C可知,在所有的双链DNA分子中存在(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=1、C/G=A/T=1的关系,它们不能反映物种的特异性,但(A+T)/(G+C)的值在不同的生物中是不同的,可反映出物种的特异性。
答案:(1)1/m 两条互补链中(A+G)/(T+C)的比例互为倒数 (2)1 整个双链DNA分子中,嘌呤碱基之和等于嘧啶碱基之和 (3)①n ②n ③在整个DNA分子中,(A+T)/(G+C)的比例与任一条链上的该比例相同
(4)1 080 2 (5)(A+T)/(G+C)
[课时作业]
一、选择题
1.某同学制作的DNA双螺旋结构模型中,在一条链中所用碱基模型A∶C∶T∶G为1∶2∶3∶4,则该模型中四种碱基模型的比例应为( )
A.1∶2∶3∶4 B.3∶4∶1∶2
C.1∶1∶1∶1 D.2∶3∶2∶3