2019-2020学人教版生物必修二导学同步练习：第3章第2节　DNA的分子结构

2019-2020学人教版生物必修二导学同步练习：第3章第2节　DNA的分子结构

第三章 第 2 节 一、选择题 1．(2019·宁夏育才中学高二期末)下列表示某同学制作的脱氧核苷酸对模型( 表示脱氧 核糖、▭表示碱基、〇表示磷酸基团)，其中正确的是( D ) A．A B．B C．C D．D [解析] 构成脱氧核苷酸对的两个脱氧核苷酸的方向应是相反的，A 错误；G 与 C 之间 有三个氢键，B 错误；脱氧核苷酸中不含碱基 U，C 错误；DNA 两条链反向平行，且 A－T 之间有 2 个氢键，D 正确。 2．某 DNA 片段中有腺嘌呤 a 个，占全部碱基比例为 b，则( C ) A．b≤0.5 B．b≥0.5 C．胞嘧啶为 a 1 2b －1 个 D．胞嘧啶为 b 1 2a －1 个 [解析] 由于 DNA 分子中 A 为 a 个，占全部碱基比例为 b，则该 DNA 分子中碱基总数 为a b 个；由于A＋G为 a 2b 个，则G 为 a 2b －a ＝a 1 2b －1 个；又因G＝C，则C(胞嘧啶)为a 1 2b －1 个。 3．DNA 的一条链中的(G＋T)/(C＋A)为 0.5，(A＋T)/(C＋G)为 2，则该 DNA 分子中另 一条链上同样的碱基比为( D ) A．0.5 和 2 B．2 和 0.5 C．0.5 和 0.5 D．2 和 2 4．下列有关 DNA 结构的说法，正确的是( D ) A．相邻的碱基被相邻的两个核糖连在一起 B．每个磷酸基团上都连着两个五碳糖 C．DNA 分子中碱基对的排列顺序是固定不变的 D．只有嘌呤与嘧啶配对，才能保证 DNA 两条长链之间的距离不变 [解析] DNA 分子中一条链上相邻的碱基被“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连在一 起，两条链上配对的碱基被氢键连在一起；DNA 两条链一端的磷酸基团上连着一个五碳糖； 碱基对排序的千变万化构成了 DNA 分子的多样性。 5．在 DNA 分子模型的搭建实验中，若仅有订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体 并构建一个含 15 对碱基(其中 A 有 9 个)的 DNA 双链片段(氢键数也用订书钉个数表示)，那 么使用的订书钉个数为( C ) A．88 B．118 C．124 D．126 [解析] 由题意知，构建该 DNA 需要的订书钉包括将脱氧核糖、磷酸和碱基连接形成 脱氧核苷酸需要的订书钉，连接脱氧核苷酸形成脱氧核苷酸链需要的订书钉，两条脱氧核苷 酸链之间形成碱基对需要的订书钉。一个含 15 对碱基的 DNA 双链，包含 30 个脱氧核苷酸， 30 个脱氧核苷酸需要的订书钉是 30×2＝60 个，30 个脱氧核苷酸形成 2 条链需要的订书钉 是 30－2＝28 个，A、T 碱基对是 9 个，G、C 碱基对是 6 个，因此连接碱基对需要的订书 钉是 9×2＋6×3＝36 个，因此构建该双螺旋结构模型需要的订书钉是 60＋28＋36＝124 个。 6．下列有关 DNA 分子结构的叙述，正确的是( C ) A．DNA 分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的规则的双螺旋结构，其 基本骨架由“脱氧核糖—磷酸—含氮碱基”交替排列而成 B．整个 DNA 分子中，嘌呤数等于嘧啶数，所以每条单链中 A＝T、G＝C C．与 DNA 分子中的碱基 G 直接相连的是脱氧核糖和碱基 C D．每个脱氧核糖均只与一个磷酸和一个碱基相连 [解析] 选项 A，DNA 分子双螺旋结构的外侧是磷酸与脱氧核糖交替排列构成的基本骨 架，而内侧的碱基互补配对。选项 B，双链 DNA 分子中 A＝T、G＝C，但在单链中，A 不 一定等于 T，G 也不一定等于 C。选项 C，在一个脱氧核苷酸分子中，碱基 G 与脱氧核糖直 接相连；两条链之间 G 与 C 互补配对。选项 D，每个脱氧核糖均只与一个碱基相连；除了 每条单链一端的脱氧核糖只与一个磷酸相连外，其余脱氧核糖均与两个磷酸相连。 7．从某种生物中提取核酸样品，经科学家检测和计算后，碱基之间的相互关系如下： (A＋T)/(G＋C)＝1，(A＋G)/(T＋C)＝1。据此结果推断，该样品( C ) A．确定是双链 DNA B．确定是单链 DNA C．无法确定单双链 D．只存在于细胞核中 [解析] 该核酸内含有“T”，说明该核酸是 DNA，DNA 主要存在于细胞核中，细胞质中 也有少量。如果该生物是病毒，那么不存在细胞结构，故 D 项不符合题意。由所给等式能 推导出 A＝C、G＝T，单链和双链都有可能。 8．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( C ) [解析] 根据 DNA 分子的结构特点，若 DNA 分子双链中(A＋T)/(C＋G)的值为 m，则 每条链中(A＋T)/(C＋G)的值均为 m，由此可判断 C 正确，D 错误；DNA 分子中(A＋C)/(T ＋G)＝1，而每条链中的(A＋C)/(T＋G)不能确定，但两条链中(A＋C)/(T＋G)的值互为倒数， 故 A、B 错误。 9．某双链 DNA 分子含有 400 个碱基，其中一条链上 A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4.下列 表述错误的是( B ) A．该 DNA 分子的一个碱基改变，不一定会引起子代性状的改变 B．DNA 分子连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸 120 个 C．该 DNA 分子中 4 种碱基的比例为 A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7 D．该 DNA 分子中的碱基排列方式共有 4200 种 [解析] 本题考查 DNA 的结构。含有 400 个碱基的 DNA 中，一条链上 A∶T∶G∶C ＝1∶2∶3∶4，则另一条链上 A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3，则该 DNA 分子中 A＝T＝60 个， G＝C＝140 个；DNA 复制两次后，需要游离的 A 为(22－1)×60＝180 个。 10．(2018·山东山师大附中月考)一个 DNA 分子的一条链上，腺嘌呤与鸟嘌呤数目之比 为 2∶1，两者之和占 DNA 分子碱基总数的 24%，则该 DNA 分子的另一条链上，胸腺嘧啶 占该链碱基总数的( A ) A．32% B．24% C．14% D．28% [解析] 已知 DNA 分子的一条链上，A∶G＝2∶1，且 A 与 G 之和占 DNA 分子碱基总 数的 24%，依据碱基互补配对原则，该链的碱基总数占 DNA 分子碱基总数的 1/2，所以该 链中 A 与 G 之和占该链碱基总数的 48%，从而推出 A 占该链碱基总数的 32%，另一条链上 的 T 和该链中的 A 相等，即另一条链上的胸腺嘧啶占该链碱基总数的 32%。综上所述，A 项正确。 11．(2019·山东名校联考)如图为 DNA 分子部分结构示意图，对该图的描述错误的是 ( B ) A．DNA 分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 B．④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸，②和③相间排列，构成了 DNA 分子的基本骨架 C．⑤⑥⑦⑧对应的碱基依次为 A、G、C、T D．若该 DNA 分子中 A 与 T 之和占全部碱基总数的 54%，其中一条链中 G 占该链碱基 总数的 22%，则另一条链中 G 占该链碱基总数的 24% [解析] DNA 分子由反向平行的两条链组成；④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸，[②]脱氧 核糖和[①]磷酸相间排列，构成了 DNA 分子的基本骨架；根据碱基互补配对原则，在 DNA 分子中 A 与 T 配对，G 与 C 配对；若该 DNA 分子中 A 与 T 之和占全部碱基总数的 54%， 则该 DNA 分子一条链中的 A 与 T 之和占该链碱基总数的 54%，若一条链中 G 占该链碱基 总数的 22%，则该条链中 C 占 24%，其互补链中 G 占该链碱基总数的 24%。 12．(2019·辽宁大连高一下期末)已知病毒的核酸有双链 DNA、单链 DNA、双链 RNA 和单链 RNA 四种类型，现发现了一种新病毒，要确定其核酸属于上述哪一种类型，应该 ( A ) A．分析碱基类型，确定碱基比率 B．分析碱基类型，分析核糖类型 C．分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型 D．分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型 [解析] DNA 分子的碱基包含 A、T、G、C 4 种类型，RNA 分子的碱基包含 A、U、G、 C 4 种类型，通过分析碱基类型可以辨别是 DNA 还是 RNA；双链 DNA、双链 RNA 均满足 碱基互补配对原则，碱基中的嘌呤数等于嘧啶数，因此通过分析碱基比率，可以辨别是单链 还是双链。 二、非选择题 13．如图为 DNA 分子(片段)的结构示意图，请据图回答： (1)DNA 的基本单位是__脱氧核苷酸__，它是由__磷酸__、__脱氧核糖__、__含氮碱基 __三个部分组成的。DNA 的空间结构是__独特的双螺旋结构__，两条链是通过__碱基互补 配对__方式联系在一起的，这种配对的方式具体为__A—T__、__G—C__。 (2)请用文字写出图中 1～10 的名称。 1__胞嘧啶__ 2__腺嘌呤__ 3__鸟嘌呤__ 4__胸腺嘧啶__ 5__脱氧核糖__ 6__磷酸__ 7__胸腺嘧啶脱氧核苷酸__ 8__碱基对__ 9__氢键__ 10__一条脱氧核苷酸链的片段__ (3)若该 DNA 分子的一条链中A＋G T＋C ＝0.5，那么在它的互补链中，A＋G T＋C 应为__2__。 (4)DNA 分子的基本骨架由__脱氧核糖和磷酸交替连接__构成。 (5)若以放射性同位素 15N 标记该 DNA，则放射性物质位于__含氮碱基__中。 14．分析以下材料，回答有关问题。 材料一 在沃森和克里克提出 DNA 的双螺旋结构模型之前，人们已经证实了 DNA 分 子是由许多脱氧核苷酸构成的长链，自然界中的 DNA 并不是以单链形式存在的，而是由两 条链结合形成的。 材料二 科学家查哥夫研究不同生物的 DNA 时发现，DNA 分子中的嘧啶核苷酸的总 数始终等于嘌呤核苷酸的总数；碱基 A 的总数等于碱基 T 的总数、碱基 G 的总数等于碱基 C 的总数，但(A＋T)与(G＋C)的比值不是固定的。 材料三 根据富兰克林等人对 DNA 晶体的 X 射线衍射图谱分析表明，DNA 分子由许 多“亚单位”组成，每一层的间距为 3.4 nm，而且整个 DNA 分子长链的直径是恒定的。 (1)材料一表明 DNA 分子是由两条__脱氧核苷酸长链__组成的，其基本组成单位是__ 脱氧核苷酸__。 (2)A 的总数等于 T 的总数、G 的总数等于 C 的总数，说明__在 DNA 分子中，A 与 T 一一对应，C 与 G 一一对应__。 (3)富兰克林等人提出的 DNA 分子中的“亚单位”事实上是__碱基对__；每一层的间距 都为 3.4 nm，而且 DNA 分子长链的直径是恒定的，这些特征表明__DNA 分子的空间结构 非常规则__。 (4)不同生物的 DNA 分子的(A＋T)与(G＋C)比值不固定，说明 DNA 分子具有__多样__ 性和__特异__性。 (5)在这些科学研究成果的基础上，沃森和克里克构建出 DNA 分子__双螺旋__结构模 型。 [解析] (1)DNA 分子是由两条脱氧核苷酸长链组成的，其基本单位是脱氧核苷酸。(2)A 的总数等于 T 的总数，G 的总数等于 C 的总数，说明在 DNA 分子中，A 与 T、G 与 C 之间 存在一一对应关系。(3)由 DNA 分子结构可知，两条链上的碱基有一一对应关系，这些碱基 构成了碱基对，排列在内部，因此亚单位是碱基对。DNA 分子的直径是恒定的，表明 DNA 分子的空间结构非常规则。(4)不同生物的 DNA 分子中 A＝T、G＝C，但(A＋T)/(G＋C)不 同，说明 DNA 分子具有多样性和特异性。(5)沃森和克里克提出了各对应碱基之间的关系是 A 与 T 配对、G 与 C 配对，并成功地构建了 DNA 分子的双螺旋结构模型。 15．图 1 是用 DNA 测序仪测出的某生物的一个 DNA 分子片段上被标记的一条脱氧核 苷酸链的碱基排列顺序(TGCGTATTGG)，请回答下列问题： (1)据图 1 推测，此 DNA 片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目是__5__。 (2)根据图 1 脱氧核苷酸链的碱基排序，图 2 显示的脱氧核苷酸链碱基序列为 __CCAGTGCGCC__(从上到下)。 (3)图 1 对应的 DNA 片段与图 2 对应的 DNA 片段中的A＋G T＋C 为__1__，这是因为 DNA 分子中碱基数量关系是__嘌呤数等于嘧啶数__。图 1 对应的 DNA 片段与图 2 对应的 DNA 片段中A G 的值分别为__1__、 1 4 ，这体现了 DNA 分子的特异性。 [解析] (1)图 1 显示的 DNA 片段一条链上鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目是 4，胞嘧啶脱氧 核苷酸的数目是 1，根据碱基互补配对原则，对应的互补链上还有 1 个鸟嘌呤脱氧核苷酸， 即共有 5 个鸟嘌呤脱氧核苷酸。(2)图 1 对应的 DNA 片段一条链碱基排列顺序已经解读出来， 其 顺 序 是 TGCGTATTGG ， 所 以 图 中 碱 基 序 列 应 从 上 向 下 读 ， 且 由 左 至 右 依 次 是 CCAGTGCGCC。(3)在双链 DNA 分子中，碱基互补配对，嘌呤数等于嘧啶数，故A＋G T＋C ＝1。 根据图 1 对应的 DNA 片段的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序，可计算出图 1 对应的 DNA 片段中A G ＝1＋4 4＋1 ＝1；同理可计算出图 2 对应的 DNA 片段中A G ＝1＋1 3＋5 ＝2 8 ＝1 4 。