2019-2020版高中生物 第3章 第2节 DNA分子的结构练习（含解析）新人教版必修2

1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.DNA分子的结构1．下列关于威尔金斯、富兰克林、沃森和克里克、查哥夫等人在DNA分子结构构建方面的突出贡献的说法中，正确的是()A．威尔金斯和富兰克林提供了DNA分子的电子显微镜图像B．沃森和克里克构建了DNA分子的双螺旋结构模型C．查哥夫提出了A与T配对、C与G配对的正确关系D．富兰克林和查哥夫发现A的量等于T的量、C的量等于G的量解析：威尔金斯和富兰克林提供了DNA衍射图谱，查哥夫发现腺嘌呤的量总是等于胸腺嘧啶的量，鸟嘌呤的量总是等于胞嘧啶的量。沃森和克里克构建了DNA的双螺旋结构模型。答案：B2．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分子中分别为()A．0.4、0.6B．2.5、1.0C．0.4、0.4D．0.6、1.0解析：在整个DNA分子中，因A＝T，G＝C，所以(A＋G)/(T＋C)＝1.0。在双链DNA分子中，一条链上的(T＋C)/(A＋G)与另一条链上(A＋G)/(T＋C)相等，均为0.4，因而互补链中(A＋G)/(T＋C)＝2.5。答案：B3．某同学在制作DNA双螺旋结构模型的实验中，按要求制作含20个碱基对的DNA片段。那么该同学需要制作长方形、五边形、圆形塑料片的数量依次为()A．20，20，20B．30，30，30C．40，40，40D．20，30，40解析：含20个碱基对的DNA片段包括40个脱氧核苷酸，长方形、五边形、圆形依次代表碱基、脱氧核糖、磷酸，所以都需要40个。答案：C4．经检测得知，一双链DNA分子中鸟嘌呤的数目为x，其占碱基总数量的比例是y，以下推断正确的是()A．与鸟嘌呤互补的碱基占碱基总数的比例是1－yB．该DNA分子的嘌呤和嘧啶的比值是xyC．该DNA分子的碱基之间的氢键数是x(1＋2y)2D．与鸟嘌呤不互补的碱基数目是x（1－2y）y答案：D5．下列关于DNA分子结构的叙述不正确的是()A．每个DNA分子一般都含有4种脱氧核苷酸B．一个DNA分子中的碱基、磷酸、脱氧核苷酸、脱氧核糖的数目是相等的C．每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基D．若一个双链DNA分子中有40个腺嘌呤，就一定同时含有40个胸腺嘧啶答案：C6．如图是DNA片段的结构图，请据图回答问题：(1)图甲表示DNA片段的________结构，图乙表示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分子的两条链是由________和________交替连接形成的。(4)连接碱基对的化学键是________，碱基配对的方式如下：________与________配对，________与________配对。(5)从图甲中可以看出组成DNA分子的两条链的方向是________的，从图乙可以看出组成DNA分子的两条链相互缠绕成规则的________结构。解析：(1)题图甲表示DNA分子的平面结构，图乙表示DNA分子的立体(空间)结构。(2)图中2表示一条脱氧核苷酸单链片段，而5表示腺嘌呤脱氧核苷酸。(3)从题图甲的平面结构可以看出，DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧构成了基本骨架。(4)DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且有一定规律：A与T配对，G与C配对。(5)根据题图甲可以判断：组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链是反向平行的；从题图乙可以看出组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链相互缠绕成规则的双螺旋结构。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)相反双螺旋A级基础巩固31．DNA分子基本骨架的组成成分是()A．核糖、磷酸B．脱氧核糖、磷酸、碱基C．核糖、磷酸、碱基D．脱氧核糖、磷酸答案：D2．某同学在构建DNA分子模型时，想用不同的几何图形代表核苷酸的不同组成部分。那么该同学组建的DNA分子模型中共有多少种不同的几何图形？()A．五种B．六种C．七种D．八种答案：B3．若DNA分子中一条链的碱基A∶C∶T∶G＝1∶2∶3∶4，则另一条链上A∶C∶T∶G的值为()A．1∶2∶3∶4B．3∶4∶1∶2C．4∶3∶2∶1D．1∶3∶2∶4解析：按照碱基互补配对原则，若DNA分子中一条链的碱基A∶C∶T∶G＝1∶2∶3∶4，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A∶C∶T∶G的值为3∶4∶1∶2。答案：B4．果蝇体内的核酸彻底水解后可得到的碱基种类数是()A．1种B．4种C．5种D．8种答案：C5．某学生制作的以下碱基对模型中，正确的是()解析：选项B，A、T之间应该有两个氢键；C、D两项方向错误，且D项中的G、C之间应该有三个氢键。答案：A6．下图是DNA双螺旋结构模型的建构过程图解(1～5)，请据图探讨相关问题。4(1)物质1是构成DNA的基本单位，与RNA的基本单位相比，两者成分方面的差别是____________________。(2)催化形成图2中的磷酸二酯键的酶是________。(3)图3和图4中的氢键用于连接两条脱氧核苷酸链，如果DNA耐高温的能力越强，则__________(填“G－C”或“A－T”)碱基对的比例越高。(4)RNA病毒相比DNA病毒更容易发生变异，请结合图5和有关RNA的结构说明其原因：____________________________。解析：(1)构成DNA的基本单位与构成RNA的基本单位相比，主要区别是构成DNA的基本单位中的五碳糖是脱氧核糖，特有的碱基是T，而构成RNA的基本单位中的五碳糖是核糖，特有的碱基是U。(2)图2是由DNA分子的基本单位脱氧核苷酸脱水缩合形成的脱氧核苷酸链，由脱氧核苷酸脱水缩合形成脱氧核苷酸链过程需要DNA聚合酶催化。(3)DNA分子中氢键越多，DNA分子越稳定，C－G之间有3个氢键，A－T之间有2个氢键。(4)RNA分子是单链结构，DNA分子是双螺旋结构，DNA分子结构稳定性较强，而单链RNA更容易发生变异。答案：(1)物质1中的五碳糖是脱氧核糖，特有的碱基是T，而RNA的基本单位中的五碳糖是核糖，特有的碱基是U(2)DNA聚合酶(3)G－C(4)DNA的双螺旋结构较RNA单链结构更稳定B级能力训练7．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3n－m个氢键B．该DNA分子G有n－m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A—T碱基对，有(n－m)个G—C碱基对，一个A—T碱基对中含有2个氢键，一个G—C碱基对中含有3个氢键，所以该DNA分子中共含有的氢键数＝2m＋3(n－m)＝3n－m(个)；该双链DNA分子中含有腺嘌呤m个，所以G的数目为n－m；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：D8．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5可能是()A．棉花B．绵羊C．T2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：C9．某双链DNA分子中A＋T占整个DNA分子碱基总数的44%，其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链(b)上的G占该链碱基总数的比例是()A．35%B．29%C．28%D．21%解析：双链DNA中的A＋T占整个DNA碱基总数的44%，则G＋C占整个DNA碱基总数的56%，又因每条单链中G＋C的比例与整个DNA分子中G＋C的比例相等，可知b链上G＋C＝56%，其中G(a链)＝21%，可知C(b链)＝21%，推出G(b链)＝35%。答案：A10．已知双链DNA分子的一条链中(A＋G)/(T＋C)＝m，求：(1)在其互补链中的上述比例是________，据此可得出的结论是____________________________________________________________________________________________________________。(2)在整个DNA分子中，上述比例为________，据此可得出的结论是___________________________________________________________________________________________________________。(3)如果在一单链中，(A＋T)/(G＋C)＝n，求：①在其互补链中的上述比例是________。②在整个DNA分子中上述比例为________。③据①和②可得出的结论是___________________________________________________________________________________。(4)如果整个DNA分子中共有400个碱基对，其中胸腺嘧啶120个，那么DNA分子中含有氢键和游离磷酸基的个数分别为________个和________个。(5)在不同DNA分子中，因生物种类而异的碱基比例是____________________________________________________。解析：(1)根据碱基互补配对原则可知，DNA分子中，一条单链中的嘌呤数与嘧啶数之比与另一条链中相对应的比例互为倒数，即互补链中（A＋G）（T＋C）＝1m。(2)在双链DNA分子中，6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)若DNA分子中的一条单链中（A＋T）（G＋C）＝n，因另一条互补链中A＋T的含量、G＋C的含量与此单链中对应碱基含量分别相等，即另一互补单链中（A＋T）（G＋C）＝n；将给定的单链中碱基比例（A＋T）（G＋C）变形为2（A＋T）2（G＋C），即双链中上述比例也为n。(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＝1080(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、CG＝AT＝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)①n②n③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)10802(5)（A＋T）（G＋C）11．分析以下材料，回答相关问题：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并不以单链形式存在，而是由两条链结合形成的。材料二在1949年到1951年期间，科学家E.Chargaff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；A的总数等于T的总数，G的总数等于C的总教，但(A＋T)与(G＋C)的比值是不固定的。材料三根据R.E.Frankl