2020生物新教材同步导学提分教程人教必修二测试：第3章第2节　DNA的结构课时精练

2020生物新教材同步导学提分教程人教必修二测试：第3章第2节　DNA的结构课时精练

[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 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 呈双螺旋结构。 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．在下列 DNA 结构的模式图中，正确的是( ) 答案 A 解析 一看 DNA 外侧的基本骨架是否由磷酸与脱氧核糖交替连接而成，据此 可知，D 错误；二看两条单链是否反向平行，据此可知，B 错误；三看内侧碱基之 间是否遵循碱基互补配对原则，如出现“同配”“错配”均不正确，C 错误。 4 ． 如 果 某 DNA 的 一 条 链 上 的 某 段 碱 基 排 列 顺 序 是 5′ － A—G—A—T—C—G—A—T－3′，则另一条链上对应的碱基排列顺序是( ) A．5′－A—G—A—T—C—G—A—T－3′ B．5′－G—A—G—T—C—G—T—A－3′ C．3′－T—C—T—A—G—C—T—A－5′ D．3′－C—T—C—G—C—T—A—T－5′ 答案 C 解析 DNA 的两条单链反向平行，且根据碱基互补配对原则，即 A 与 T 配对， C 与 G 配对，可对应写出另一条链的碱基排列顺序应该为 3′－T—C—T—A—G—C—T—A－5′。 5．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 解析 DNA 的基本组成单位是脱氧核苷酸，其连接方式如图所示，含氮碱基 连接在脱氧核糖的 1′－C，其 5′－C 连接的磷酸基团，磷酸基团连接在另一个 脱氧核糖的 3′－C 上，因此 DNA 单链中，相邻碱基应通过两个脱氧核糖和一个 磷酸连接。 6．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，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。 7．关于 DNA 结构的叙述，正确的是( ) A．组成双链 DNA 的脱氧核苷酸可以只有 1 种 B．每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基 C．双链 DNA 中，碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的 D．双链 DNA 中，A＋T＝G＋C 答案 C 解析 根据碱基互补配对原则，组成双链 DNA 的脱氧核苷酸至少有 2 种，A 错误；位于 DNA 单链 3′－端的脱氧核糖上只连着一个磷酸和一个碱基，B 错误； 一个脱氧核苷酸由一分子磷酸，一分子碱基，一分子脱氧核糖构成，因此双链 DNA 中，碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的，C 正确；双链 DNA 中，根据碱基互 补配对原则，有 A＋G＝T＋C，A＋C＝T＋G，A＋T 不一定等于 C＋G，D 错误。 知识点三 制作 DNA 双螺旋结构模型及 DNA 相关计算 8．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，G＝C，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。 9．下列关于双链 DNA 的叙述，不正确的是( ) A．若一条链上 A 和 T 的数目相等，则另一条链上的 A 和 T 数目也相等 B．若一条链上 A 的数目大于 T，则另一条链上 A 的数目小于 T C．若一条链上 A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链上 A∶T∶G∶C＝ 1∶2∶3∶4 D．若一条链上 A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链上 A∶T∶G∶C＝ 2∶1∶4∶3 答案 C 解析 A 与 T 互补，所以一条链中的 A、T 相等，另一条链也相等，一条链中 A 大于 T 则互补链中 T 大于 A，A、B 正确；若一条链中 A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4， 则互补链中 A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3，C 错误，D 正确。 10．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。 [能力提升] 11．如图为核苷酸链结构图，下列叙述不正确的是( ) 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．各核苷酸之间是通过化学键③连接起来的 D．该核苷酸链的 5′－端具有 1 个游离的磷酸基团 答案 A 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；一个核苷酸的磷酸与另一个核苷酸的五碳糖的 3′ －C 相连，形成磷酸二酯键，故核苷酸之间通过磷酸二酯键相连，③表示磷酸二酯 键，C 正确；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 正确。 12．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。 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。 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 (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 14．下列是一组有关双链 DNA 中含氮碱基的问题，请回答： (1)若 A 占 20%，则 G 占________。 (2)若双链 DNA 中 A 占 20%，且一条链中的 A 占 20%，则此链中 C 所占比例 的 最 大 值 是 _____________________________________________ ___________________________。 (3)一条链中(A＋C)/(T＋G)＝0.4，互补链中的此值是________。 (4)一条链中(A＋T)/(C＋G)＝0.4，互补链中的此值是________。 (5)若 A 有 P 个，占全部碱基数的 20%，则该 DNA 中的 G 有________个。 答案 (1)30% (2)60% (3)2.5 (4)0.4 (5)1.5P 解析 (1)由双链 DNA 的嘌呤碱基数占总碱基数的一半可知：A＋G＝50%， 因而 G 占 30%。 (2)由双链 DNA 中 A 占 20%可知：该 DNA 中(A＋T)占 40%，(C＋G)占 60%， 对任意一条链而言，某种碱基所占比例的最大值即该对碱基所占的比例，因而，C 最多占该链的 60%。 (3)由双链 DNA 中，一条链中的(A＋C)/(T＋G)与另一条链中的该比值互为倒 数可知：其互补链中的(A＋C)/(T＋G)＝1/0.4＝2.5。 (4)由于双链 DNA 及其任意一条链中的(A＋T)/(C＋G)相等，可知其互补链中 的(A＋T)/(C＋G)＝0.4。 (5)若 A 有 P 个，占全部碱基数的 20%，则 DNA 的总碱基数为 P/20%＝5P(个)， 而由双链 DNA 的嘌呤碱基数占总碱基数的一半可知：A＋G＝5P 2 ，则 G 有 2.5P－ P＝1.5P(个)。 15．已知多数生物的 DNA 是双链的，但也有个别生物的 DNA 是单链的。有 人从两种生物中提取出 DNA，分析它们的碱基比例如下，请据表分析下列问题： (1)从生物________的碱基比例来看，它的 DNA 的结构应为________链，是极 少数病毒具有的。 (2)从生物________的碱基比例来看，它代表着大多数生物种类 DNA 的结构， 其碱基数量关系为____________。 (3)现有四种 DNA 样品，根据样品中碱基的百分含量判断最有可能来自嗜热菌 (生活在高温环境中)的是( ) A．含胸腺嘧啶 32%的样品 B．含腺嘌呤 17%的样品 C．含腺嘌呤 30%的样品 D．含胞嘧啶 15%的样品 答案 (1)甲 单 (2)乙 A＝T，G＝C (3)B 解析 双链 DNA 碱基之间遵循碱基互补配对原则，即 A＝T，G＝C，若 A≠T， G≠C，则说明该 DNA 不是双链，而是单链，单链 DNA 存在于极少数病毒中。 DNA 双螺旋结构中，A 与 T 之间可以形成 2 个氢键，而 G 与 C 之间可以形成 3 个氢键，氢键越多 DNA 的稳定性越强，因此，G 和 C 含量多的生物，稳定性大于 G 与 C 含量少的生物。