高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3章 基因的本质第2节 DNA的结构学案设计

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第2节　DNA的结构
　　
学习目标
核心素养
1.概述科学家构建DNA模型的研究历程。
2．概述DNA的双螺旋结构模型的特点。
3．依据DNA的结构特点，分析并掌握DNA结构的相关计算。
1.生命观念：DNA的双螺旋结构决定了DNA的稳定性，而稳定的结构适于储存遗传物质，体现了结构与功能观。
2．科学思维：DNA结构模型的构建，不仅有利于学生科学思维的发展，也体现了DNA结构的认识发展过程同样是科学逻辑推理的过程；制作DNA双螺旋结构模型有利于培养学生构建模型的科学思维。
3．科学探究：DNA结构模型的构建可以提高学生探究能力、合作能力和动手能力。
4．社会责任：在DNA结构的认识过程中，充分体现了科学家们痴迷科学、崇尚真理的科学精神。


知识点一　DNA双螺旋结构模型的构建
1．构建者
美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。
2．构建过程

3．意义：是划时代的伟大发现，在生物学的发展中具有里程碑式的意义。




1．DNA的结构模型属于什么模型？
提示：物理模型。
知识点二　DNA的结构
1．组成元素：C、H、O、N、P。
2．基本单位：脱氧核苷酸(4种)。
(1)组成：每个脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基构成，共有四种碱基，分别为A腺嘌呤、T胸腺嘧啶、G鸟嘌呤、C胞嘧啶。
(2)分子结构

脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1′­C，与磷酸基团相连的碳叫作5′­C。
3．DNA结构：双螺旋结构。
(1)DNA的结构模式图

DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作5′­端，另一端有一个羟基(—OH)，称作3′­端。DNA的两条单链走向相反，从双链的一端起始，一条单链是从5′­端到3′­端的，另一条单链则是从3′­端到5′­端的。
(2)结构特点
①DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
②DNA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。
③两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。碱基配对的规律是：A与T配对，G与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作碱基互补配对原则。




2．在双链DNA中，一个磷酸与几个脱氧核糖相连？一个脱氧核糖与几个磷酸相连？
提示：一个或两个；一个或两个。
3．一条脱氧核苷酸链上相邻的两个碱基通过什么相连？
提示：脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖。
知识点三　制作DNA双螺旋结构模型及DNA相关计算1.制作DNA双螺旋结构模型
(1)组装脱氧核苷酸模型：利用材料制作若干个脱氧核糖、磷酸和碱基，组装成若干个脱氧核苷酸。
(2)制作多核苷酸长链模型：将若干个脱氧核苷酸依次穿起来，组成两条多核苷酸长链。注意两条长链的单核苷酸数目必须相等，碱基之间能够互补配对。
(3)制作DNA平面结构模型：按照碱基互补配对的原则，将两条多核苷酸长链互相连接起来，注意两条链的方向相反。
(4)制作DNA的立体结构(双螺旋结构)模型：把DNA平面结构旋转，即可得到一个DNA的双螺旋结构模型。
2．DNA相关计算

分析上图可得出以下规律
(1)DNA双链中互补的两个碱基数量相等，即A＝T，C＝G。
(2)DNA双链中，两个不互补的碱基之和占碱基总数的比值相等，并为碱基总数的，即(A＋G)/(A＋G＋T＋C)＝(T＋C)/(A＋G＋T＋C)＝(A＋C)/(A＋G＋T＋C)＝(T＋G)/(A＋G＋T＋C)＝。
(3)一条链中互补的两碱基的和占该单链的比等于其互补链中这两碱基的和占互补链的比，等于DNA双链中这两种碱基的和占碱基总数的比例，即
＝
＝，
＝
＝。
(4)若一条链中(A1＋G1)/(T1＋C1)＝K，则另一条链中(A2＋G2)/(T2＋C2)＝。
(5)不同DNA，值一般不同。


4．结合上图分析，DNA中，以下碱基关系哪些是一定成立的？
①A1＝T1、A2＝T2、C1＝G1、C2＝G2
②A1＝T2、A2＝T1、C1＝G2、C2＝G1
③A＝T、C＝G　④＝＝　⑤A＋T＝C＋G　⑥＝＝　⑦A＋G＝T＋C
提示：②③④⑦。


　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1．(目标1)下列关于在DNA结构模型构建相关的说法中，错误的是(　　)
A．威尔金斯和富兰克林提供了DNA的电子显微镜图像
B．沃森和克里克提出了DNA的双螺旋结构模型
C．研究DNA结构常用的方法是X射线晶体衍射法
D.查哥夫发现碱基A的量等于T的量、C的量等于G的量
答案　A
解析　在DNA结构构建方面，威尔金斯和富兰克林提供了DNA的衍射图谱，A错误。
2．(目标2)下面对DNA结构的叙述中，错误的一项是(　　)
A.DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧
B．DNA中的两条链反向平行
C．DNA中氢键数目和碱基数目一定相等
D．DNA中在两条链的5′­端各有1个游离的磷酸基团
答案　C
解析　在DNA中，脱氧核糖与磷酸交替连接，排列在DNA外侧，共同构成DNA的基本骨架，A正确；A—T间是2个氢键，G—C间是3个氢键，氢键数目和碱基数目不相等，C错误。
3．(目标2)如图是DNA分子结构模式图。下列相关叙述中不正确的是(　　)

A．DNA分子中碱基对6比例越低，则DNA的热稳定性也越高
B．5是腺嘌呤脱氧核苷酸或胸腺嘧啶脱氧核苷酸
C．8是脱氧核苷酸链的局部，其基本骨架是由1和2交替连接而成
D．3和4之间是通过7连接的，1和2之间不含有7
答案　A
解析　DNA分子中所含的氢键越多，稳定性越高，6是G—C碱基对，其中含有三个氢键，所以DNA分子中碱基对6的比例越高，则DNA的热稳定性也越高，A错误；由于5处对应的碱基对含有两个氢键，可推测5的碱基是腺嘌呤或胸腺嘧啶，所以5的名称是腺嘌呤脱氧核苷酸或胸腺嘧啶脱氧核苷酸，B正确；8是脱氧核苷酸链的局部，脱氧核苷酸链的基本骨架是由磷酸1和脱氧核糖2交替连接而成，C正确；1和2之间的化学键不是氢键7，D正确。
4．(目标3)已知1个DNA中有4000个碱基对，其中胞嘧啶有2200个，这个DNA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　每个脱氧核苷酸含有一个碱基，有4000个碱基对，所以含有8000个脱氧核苷酸。双链DNA中，不互补的两种碱基之和占全部碱基总数的50%，即A＋C＝4000，故A＝1800。
5．(目标2)如图表示某大肠杆菌DNA结构的片段，请据图回答：

(1)图中1表示________，2表示________。1、2、3结合在一起的结构叫__________________。
(2)图中3的中文名称是______________。
(3)DNA中3与4是通过________连接起来的。
(4)DNA被彻底氧化分解后，能产生含N废物的是________。
(5)脱氧核苷酸中，磷酸基团和碱基分别连在脱氧核糖的________和________上。
答案　(1)磷酸　脱氧核糖　脱氧核糖核苷酸
(2)鸟嘌呤或胞嘧啶　(3)氢键　(4)含氮碱基
(5)5′­C　1′­C
解析　图示为DNA片段，1代表磷酸基团，2是脱氧核糖，3、4代表含氮碱基。两条链之间通过碱基对间的氢键相连。


　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
题型一　DNA的结构分析
[例1]　在搭建DNA分子模型的实验中，若有4种碱基塑料片共20个，其中4个C、6个G、3个A、7个T，脱氧核糖和磷酸之间的连接物14个，脱氧核糖塑料片40个，磷酸塑料片100个，代表氢键的连接物若干，脱氧核糖和碱基之间的连接物若干，则(　　)
A．能搭建出20个脱氧核苷酸
B．所搭建的DNA分子片段最长含7个碱基对
C．能搭建出410种不同的DNA分子模型
D．能搭建出一个含4个碱基对的DNA分子片段
解题分析　据碱基数量，可搭建7个碱基对，但脱氧核糖和磷酸之间的连接物有14个，只能搭建出一个含4个碱基对的DNA分子片段，且只能搭建出14个脱氧核苷酸，A、B错误，D正确；一个含4个碱基对的DNA分子片段，最多能搭建出44种不同的DNA分子模型，但本题中各种碱基的数量一定，能搭建的DNA分子模型少于44种，C错误。
答案　D

[例2]　eccDNA是一类独立于染色体外的环状DNA分子，与染色体结构相比，呈环状，较稳定，如图为eccDNA的结构示意图。下列叙述错误的是(　　)

A．该DNA分子中嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数
B．该DNA分子中每个脱氧核糖都和两个磷酸分子相连
C．脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧构成该DNA的骨架
D．该DNA分子5′­端有游离的磷酸基团，3′­端有羟基
解题分析　此DNA分子是双链，双链DNA分子中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，且互补配对的碱基数目彼此相等，即A＝T，C＝G，因此双链DNA所含的嘌呤碱基数量等于嘧啶碱基数量，A正确；此DNA分子是环状，脱氧核苷酸首尾相连，所以该DNA分子中每个脱氧核糖都和两个磷酸分子相连，B正确；此DNA分子是双链，每个双链DNA分子中都是脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，C正确；此DNA分子呈环状，脱氧核苷酸首尾相连，因此该DNA分子5′­端没有游离的磷酸基团，3′­端没有羟基，D错误。
答案　D
[例3]　1962年，美国生物学家沃森、英国物理学家出身的克里克和英国物理学家威尔金斯因为《核酸的分子结构—脱氧核糖核酸的一个结构模型》共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。如图是DNA分子结构模式图，下列叙述正确的是(　　)

A．图中2链上从3′到5′，碱基排列顺序是—ACGTCAG—
B．图中3是一个鸟嘌呤脱氧核苷酸
C．图中4部位的碳与磷酸基团相连，为3′­C
D．此类DNA分子的碱基(A＋T)/(G＋C)都是1
解题分析　脱氧核苷酸的磷酸基团连接在脱氧核糖的5′­C上，故图中3不是鸟嘌呤脱氧核苷酸，4部位的碳与磷酸基团相连，为5′­C，B、C错误；DNA分子中(A＋T)/(G＋C)不一定为1，D错误。
答案　A



技法提升
“三看法”判断DNA结构的正误
一看基本骨架的成键位置是否正确；
二看两条链是否反向平行；
三看内侧碱基之间配对是否遵循碱基互补配对原则。



题型二　DNA结构的有关计算
[例4]　双链DNA分子的一个片段中，含有腺嘌呤520个，占碱基总数20%，则这个片段中含胞嘧啶(　　)
A．350个 B.420个
C.520个 D.780个
解题分析　由题意知，腺嘌呤A是520个，占碱基总数的20%，因此该DNA分子中碱基总数是520÷20%＝2600(个)，胞嘧啶C的数量是(2600－520×2)÷2＝780(个)。
答案　D
[例5]　一条双链DNA，G和C占全部碱基的44%，其中一条链的碱基中，26%是A，20%是C，那么其互补链中的A和C分别占该链全部碱基的百分比是(　　)
A．28%和22% B．30%和24%
C．26%和20% D．24%和30%
解题分析　由＝44%推出
＝44%，又因为A1＝26%，C1＝20%，推出G1＝44%－20%＝24%，T1＝1－44%－26%＝30%，则A2＝T1＝30%，C2＝G1＝24%。
答案　B
[例6]　DNA的一条单链中(A＋G)/(T＋C)＝0.4。上述比例在其互补单链和整个DNA中分别为(　　)
A．0.4、0.6 B．2.5、1.0
C．0.4、0.4 D．0.6、1.0
解题分析　根据碱基互补配对原则，在整个DNA中，因为A＝T、G＝C，所以(A＋G)/(T＋C)比值为1.0。在双链DNA中，一条链上的(A＋G)/(T＋C)与另一条链上(A＋G)/(T＋C)互为倒数，因而互补链中(A＋G)/(T＋C)＝2.5。
答案　B




技法提升
解答碱基计算题目的三个步骤
第一步：搞清题中所给出的碱基数或碱基数的和是占单链的比例还是双链的比例，所求的是占整个DNA的比例还是占其中一条链的比例。
第二步：画出一个DNA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。



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
[基础对点]
知识点一　DNA双螺旋结构模型的构建
1.下列关于沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的叙述，错误的是(　　)
A.沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型是建立在DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链的基础上，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、G、C 4种碱基
B.威尔金斯和富兰克林通过对DNA衍射图谱的有关数据进行分析，得出DNA呈螺旋结构
C.沃森和克里克曾尝试构建了多种模型，但都不科学
D.沃森和克里克受腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量，鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量的启发，构建出科学的模型
答案　B
解析　沃森和克里克依据威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱及有关数据，推算出DNA呈螺旋结构。
知识点二　DNA的结构
2.关于DNA的描述错误的是(　　)
A.每个DNA都由两条脱氧核苷酸链缠绕而成
B.两条链的碱基严格的遵循互补配对原则
C.DNA双链的互补碱基对之间以氢键相连
D.两条链反向平行排列
答案　A
解析　DNA一般是由2条链组成，有的DNA是单链DNA，A错误；DNA两条链上的碱基遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则，B正确；双链DNA上互补的碱基由氢键连接形成碱基对，C正确；双链DNA的两条链从方向上看是反向平行的，D正确。
3．(2022·广东，12)λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化(如图)，该线性分子两端能够相连的主要原因是(　　)

A.单链序列脱氧核苷酸数量相等
B.分子骨架同为脱氧核糖与磷酸
C.单链序列的碱基能够互补配对
D.自连环化后两条单链方向相同
答案　C
解析　单链序列脱氧核苷酸数量相等、分子骨架同为脱氧核糖与磷酸交替连接，不能决定线性DNA分子两端能够相连，A、B错误；据图可知，单链序列的碱基能够互补配对，决定线性DNA分子两端能够相连，C正确；DNA的两条链是反向的，因此自连环化后两条单链方向相反，D错误。
4．在DNA的一条脱氧核苷酸链中，相邻的碱基A与T之间的连接结构是(　　)
A.氢键
B.—磷酸—脱氧核糖—磷酸—
C.肽键
D.脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖
答案　D
5．下面为DNA的结构示意图，对该图的正确描述是(　　)

A.②和③交替排列，构成了DNA的基本骨架
B.①②③构成胞嘧啶脱氧核苷酸
C.④占的比例越大，DNA越稳定
D.DNA中⑤⑥⑦⑧依次代表A、G、C、T
答案　D
解析　②表示脱氧核糖，③表示碱基(胞嘧啶)，①⑨表示磷酸，④表示A—T碱基对。DNA的基本骨架是由脱氧核糖(②)和磷酸(①⑨)交替连接而成，A错误；脱氧核苷酸的磷酸和碱基分别连在脱氧核糖的5′­C和1′­C上，因此胞嘧啶脱氧核苷酸由②③⑨组成，B错误；A与T之间的氢键有两个，G、C间的氢键有三个，G、C含量越多，氢键越多，DNA越稳定，C错误；根据碱基互补配对原则，⑤⑥⑦⑧依次代表A、G、C、T，D正确。

知识点三　制作DNA双螺旋结构模型及DNA相关计算
6．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相连，G、C相连，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。
7．若双链DNA分子一条链A∶T∶C∶G＝1∶2∶3∶4，则另一条链相应的碱基比是(　　)
A.1∶2∶3∶4 B.4∶3∶2∶1
C.2∶1∶4∶3 D.1∶1∶1∶1
答案　C
解析　依据碱基互补配对原则，若双链DNA分子的一条链A∶T∶C∶G＝1∶2∶3∶4，则另一条链A∶T∶C∶G＝2∶1∶4∶3，C正确。
8．经测定，青蛙体细胞中一段双链DNA中含有A碱基600个，占全部碱基总数的24%。那么，该双链DNA片段中C碱基所占比例和数量分别是(　　)
A.24%，600个 B．24%，650个
C.26%，600个 D．26%，650个
答案　D
解析　根据碱基互补配对原则，DNA双链中，两个非互补碱基之和占碱基总数的一半，即A＋C＝50%，则C占26%，C的数量为600÷24%×26%＝650(个)，D正确。
9．在一个双链DNA中，碱基总数为m，腺嘌呤碱基数为n，G与C之间形成3个氢键，A与T之间形成2个氢键。则下列有关叙述正确的是(　　)
①脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基总数＝m
②碱基之间的氢键数为(3m－2n)/2　③一条链中A＋T的数量为n　④G的数量为m－n
A.①②③④ B．②③④
C.③④ D．①②③
答案　D
解析　每个脱氧核苷酸中含一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基，故①中的等量关系正确；因G与C之间形成3个氢键，A与T之间形成2个氢键，故氢键数为2n＋3×(m－2n)/2＝(3m－2n)/2，②正确；因两条链中A＋T的总量为2n，故一条链中的A＋T的数量应为n，③正确；G的数量为(m－2n)/2＝m/2－n，④错误。
[能力提升]
10．如图为核苷酸链结构图，下列叙述正确的是(　　)

A.能构成一个完整核苷酸的是图中的a和b
B.图中每个五碳糖都只有1个碱基与之直接相连
C.①表示脱氧核糖
D.该核苷酸链的3′­端具有1个游离的磷酸基团
答案　B
解析　核苷酸由1分子磷酸、1分子五碳糖和1分子碱基组成，且磷酸连接在五碳糖的5′­C上，碱基连接在五碳糖的1′­C上，图中能构成一个完整核苷酸的是a，b中的磷酸不属于该核苷酸，A错误；由题图可知，每个五碳糖都只有1个碱基与之直接相连，B正确；①也可能代表核糖，C错误；核苷酸链的5′­端具有一个游离的磷酸基团，3′­端具有一个羟基(—OH)，D错误。
11．20世纪50年代初，查哥夫对多种生物的DNA做了碱基定量分析，发现(A＋T)/(C＋G)的比值如下表。结合所学知识，下列叙述不正确的是(　　)
DNA来源
大肠
杆菌
小麦
鼠
猪肝
猪胸腺
猪脾
(A＋T)/(C＋G)
1.01
1.21
1.21
1.43
1.43
1.43
A.大肠杆菌的DNA结构比猪DNA结构更稳定一些
B.小麦和鼠的DNA均由4种脱氧核苷酸组成
C.小麦的DNA中A＋T的数量是鼠的C＋G数量的1.21倍
D.同一生物不同组织的DNA碱基组成相同
答案　C
解析　C和G所占的比例越高，DNA分子的稳定性就越高，根据表中数据可知，大肠杆菌的DNA结构比猪DNA结构更稳定一些，A正确；根据表中数据无法得知小麦DNA中(A＋T)和鼠DNA中(C＋G)数量，C错误；根据表中猪肝、猪胸腺和猪脾中(A＋T)/(C＋G)的比值相等可知，同一生物不同组织的DNA碱基组成相同，D正确。
12．下图为某同学在学习DNA的结构后画的DNA片段(其中○表示磷酸基团)，另外几位同学对其进行了评价，其中正确的是(　　)

A.该图没有物质和结构上的错误
B.该图有一处错误，就是碱基U应改为T
C.该图有多处错误，其中一处是核糖应改为脱氧核糖
D.如果说他画的是RNA双链，则该图就是正确的
答案　C
13．如图为DNA片段的结构图，请据图回答：

(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______________________、⑤________________。
(3)从图中可以看出，DNA中的________和________交替连接排列在外侧，构成基本骨架。
(4)连接碱基对的⑦是________，碱基配对的方式如下：即________与________配对；__________与________配对。
(5)从图甲可以看出，组成DNA的两条链的方向是____________的；从图乙可以看出组成DNA的两条链相互缠绕成__________________结构。
(6)DNA结构中的碱基互补配对原则对遗传信息的传递具有什么意义？
答案　(1)平面　立体(或空间)
(2)一条脱氧核苷酸单链片段　腺嘌呤脱氧核苷酸
(3)脱氧核糖　磷酸(两空顺序可颠倒)
(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
(6)根据碱基互补配对原则，DNA两条链的碱基之间有准确的一一对应关系，保证了遗传信息传递的准确性。
14．铁皮石斛具有良好的药用和保健价值，资源濒危、价格昂贵。常见的石斛属植物有十多种，市场上有人用其他近缘物种假冒铁皮石斛。质检人员从市场上抽检部分商品，对这类植物中较为稳定的“matK基因”进行序列分析，得到四种碱基含量如下表。请回答问题：
组别
matK基因中碱基含量(%)
T
C
A
G
样品1
37.4
17.4
29.5
15.7
样品2
37.5
17.1
29.8
15.6
样品3
37.6
16.9
30.0
15.5
样品4
37.3
17.4
29.6
15.7
铁皮石斛
37.5
17.1
29.8
15.6
(1)据表可知，被检测的matK基因是DNA片段，判断依据是其碱基中不含________。分析四种碱基含量，由于______________________________，表明质检人员检测的是该基因的一条单链。
(2)与铁皮石斛的matK基因中碱基含量比较，能初步确定抽检样品中______________为“假冒品”。
(3)仅依据上述信息，质检人员还无法判断样品2一定是铁皮石斛，理由是________________可能不同。已知铁皮石斛matK基因中第1015个碱基为T，若样品2在多次随机抽检中该位点均为C，则可判断样品2________(填“是”或“不是”)铁皮石斛。
答案　(1)U　A与T不相等，C与G不相等
(2)1、3、4　(3)碱基的排列顺序　不是
解析　(1)DNA中不含U，根据表格中A与T不相等，C与G不相等可知，质检人员检测的是该基因的一条单链。
(2)根据表格数据可知，样品1、3、4中各个碱基的比例均与铁皮石斛matK基因有所区别，故推测1、3、4均为假冒品。
(3)样品2中碱基比例与铁皮石斛中matK基因的碱基比例相同，但由于二者的碱基的排列顺序可能不同，故无法判断样品2一定是铁皮石斛。已知铁皮石斛matK基因中第1015个碱基为T，若样品2在多次随机抽检中该位点均为C，说明二者的碱基序列不同，则可判断样品2不是铁皮石斛。