2020-2021学年新教材高中生物 第3章 基因的本质 第2节 DNA的结构作业（含解析）新人教版必修2.docx

1、第2节DNA的结构一、选择题1.1953年,沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型,其重要意义在于()证明DNA是遗传物质确定DNA是染色体的组成成分发现DNA如何储存遗传信息为DNA复制机制的阐明奠定基础A.B.C.D.答案:D解析:DNA双螺旋结构模型的构建为DNA复制机制的阐明奠定了基础,使人们认识到DNA通过碱基的排列顺序来储存遗传信息,正确。2.下列是脱氧核苷酸的结构图,正确的是()答案:D解析:组成脱氧核苷酸的各种分子间正确的连接方式是磷酸脱氧核糖碱基,并且碱基应连接在脱氧核糖的1-C上,磷酸连接在脱氧核糖的5-C上。3.下面关于DNA分子结构的叙述,错误的是()A.每个DNA分子

2、中通常都含有4种脱氧核苷酸B.DNA分子的2条链反向平行C.DNA 2条链上的碱基以氢键相连,且A与T配对,G与C配对D.DNA分子中每个脱氧核糖上均连接着1个磷酸和1个碱基答案:D解析:只有位于脱氧核苷酸链末端的脱氧核糖才连接着1个磷酸和1个碱基,其他部位的脱氧核糖总是连接着2个磷酸和1个碱基。4.下图是一个DNA分子的片段,从图中不能得到的信息是()A.DNA是双螺旋结构B.碱基严格互补配对C.嘌呤数等于嘧啶数D.两条脱氧核苷酸链反向平行答案:D解析:由图示可以看出,DNA是双螺旋结构,且两条链之间的碱基严格互补配对,即嘌呤数等于嘧啶数。从图中不能看出两条链的方向。5.在DNA分子的1条单

3、链中,相邻的碱基A与T是通过下列哪种结构连接起来的?()A.氢键B.脱氧核糖磷酸脱氧核糖C.肽键D.磷酸脱氧核糖磷酸答案:B解析:DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,1分子脱氧核苷酸由1分子磷酸、1分子碱基和1分子脱氧核糖组成,DNA单链中相邻的碱基是通过2个脱氧核糖和1个磷酸连接起来的。6.在“制作DNA双螺旋结构模型”实验中,如果用一种长度的塑料片代表A和G,用另一种长度的塑料片代表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,因为嘌呤必定与嘧啶互补B.粗细相同,因为嘌呤与嘧啶的空间尺寸相似C.粗细不同,因为嘌呤不一定与嘧啶互补D.粗细不同,因为嘌呤与嘧啶的空间尺寸不

4、同答案:A解析:虽然嘌呤和嘧啶的长度不同,但由于碱基互补配对原则,嘌呤总是与嘧啶配对,所以整个模型粗细相同。7.构成DNA分子的碱基有4种,下列碱基数量比因生物种类的不同而不同的是()A.(A+C)/(T+G)B.(A+G)/(T+C)C.(A+T)/(G+C)D.G/C答案:C解析:构成DNA分子的碱基中A与T配对,C与G配对,所以A、B、D三项的比值均为1。不同的DNA分子中(A+T)/(G+C)的比值不同。8.所谓“DNA指纹”就是把DNA作为像指纹那样的独特特征来识别不同的人。DNA指纹技术的依据是不同人的DNA中有不同的()A.碱基种类B.脱氧核糖排列顺序C.磷酸排列顺序D.碱基排列

5、顺序答案:D解析:每个DNA分子中都含有A、T、C、G4种碱基,即不同DNA分子中的碱基种类相同,A项错误。磷酸、脱氧核糖的排列顺序是不变的,它们交替连接排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架,B、C两项错误。每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序,而特定的碱基排列顺序代表着遗传信息,所以这种特定的碱基排列顺序决定了DNA分子的特异性,也为DNA指纹技术奠定了基础,D项正确。二、非选择题9.阅读以下材料,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

6、1949年到1951年期间,科学家E.Chargaff研究不同生物的DNA时发现,在DNA中,A的量总是等于T的量,G的量总是等于C的量,但(A+T)与(G+C)的比值是不固定的。材料三根据R.E.Franklin等人对DNA晶体的X射线衍射分析,DNA分子由许多“亚单位”组成,且每一层的间距为3.4埃,而且整个DNA分子长链的直径是恒定的。(1)材料一表明DNA分子是由两条组成的,其基本单位是。(2)嘧啶核苷酸的总数始终等于嘌呤核苷酸的总数,说明。(3)A的量总是等于T的量,G的量总是等于C的量,说明。(4)(A+T)与(G+C)的比值不固定,说明。(5)R.E.Franklin等人提出的D

7、NA分子中的“亚单位”实际上是;亚单位的间距是3.4埃,而且DNA分子的直径是恒定的,这些特征表明。(6)基于以上分析,沃森和克里克提出了各对应的碱基之间的关系是,并成功地构建了DNA分子的双螺旋结构模型。答案:(1)脱氧核苷酸长链脱氧核苷酸(2)DNA分子中嘌呤与嘧啶之间一一对应(3)A与T一一对应,C与G一一对应(4)A与T之间的对应和C与G之间的对应互不影响(5)碱基对DNA分子的空间结构非常规则(6)A与T配对,C与G配对10.下图是DNA片段的结构示意图,据图完成下列问题。甲乙(1)图甲是DNA片段的结构,图乙是DNA片段的结构。(2)从图中可以看出DNA分子中的两条长链是由和交替连

8、接的;排列在内侧的是。(3)连接配对碱基对的是,碱基配对的方式是严格的,即配对,配对。(4)根据图甲可以看出,组成DNA分子的两条链的方向是的;根据图乙可以看出,组成DNA分子的两条链相互缠绕成规则的结构。答案:(1)平面立体(2)脱氧核糖磷酸碱基对(3)氢键A与TG与C(4)反向平行双螺旋等级考素养提升一、选择题1.右图为核苷酸链结构图,下列叙述错误的是()A.能构成一个完整核苷酸的是图中的a和bB.图中与每个五碳糖直接相连的碱基有1个C.各核苷酸之间是通过化学键连接起来的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

9、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的组成部分。2.现已知基因M含有碱基N个,腺嘌呤n个,具有类似如下图所示的平面结构。下列说法正确的是()A.基因M共有4个游离的磷酸基团,氢键数目为(1.5N+n)个B.图中a可以代表基因M,基因M的等位基因m可以用b表示;a链含有A的比例最多为2n/NC.基因M的双螺旋结构中脱氧核糖和磷脂交替排列在外侧,构成基本骨架D.基因M和它的等位基因m含有的碱基数可以不相等答案:D解析:基因M的每一条链有1个游离的磷酸基团,故基因M共有2个游离的磷酸基团,氢键数为(1.5N-n)个。基因是由2条脱氧核

10、苷酸链组成的,图中a和b共同组成基因M。双螺旋结构中脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架。3.用卡片构建DNA的平面结构模型,所提供的卡片类型和数量如下表所示。下列说法正确的是()卡片类型脱氧核糖磷酸碱基ATGC卡片数量/个10102332A.最多可构建4种脱氧核苷酸,5个脱氧核苷酸对B.构成的双链DNA片段最多有10个氢键C.DNA中每个脱氧核糖均与1分子磷酸相连D.可构建45种具有不同碱基序列的DNA答案:B解析:提供的碱基A为2个,C为2个,结合碱基互补配对原则可知,最多可构建4个脱氧核苷酸对。构成的双链DNA片段中,A与T间的氢键最多有4个,G与C间的氢键最多有6个,即最多有

11、10个氢键。DNA分子中位于3-端的脱氧核糖与1分子磷酸相连,其他脱氧核糖均与2分子磷酸相连。4个碱基对最多可构建44种具有不同碱基序列的DNA,但本题已限定了各种碱基的数量,所以可构建的具有不同碱基序列的DNA的种类应小于44种。4.下列有关DNA分子结构的叙述,错误的是()A.DNA双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替排列形成的B.双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数C.DNA分子的2条核糖核苷酸链反向平行构成双螺旋结构D.G的含量为30%的双链DNA分子比T的含量为40%的DNA分子稳定性强答案:C解析:DNA分子中的脱氧核糖与磷酸交替连接,构成DNA双螺旋结构的基本骨架,A项正确。2

12、条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对时遵循碱基互补配对原则,即A与T配对,G与C配对,据此可推知,双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数,B项正确。DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,DNA分子由2条脱氧核苷酸链反向平行构成双螺旋结构,C项错误。DNA分子含有的氢键数越多,其结构越稳定,在每个双链DNA分子中,碱基对AT之间有2个氢键,CG之间有3个氢键,所以G的含量为30%的双链DNA分子含氢键数比T的含量为40%的DNA分子含氢键数多,因此稳定性更强,D项正确。5.下列关于双链DNA分子的叙述,错误的是()A.若一条单链中的A与T的数目相等,则另一条单链中的A与T的数目也相等B.若一

13、条单链中的G的数目为C的2倍,则另一条单链中的G的数目为C的1/2C.若一条单链中ATGC=1234,则另一条单链相应碱基比为2143D.若一条单链中GT=12,则另一条单链中CA=21答案:D解析:双链DNA分子中A与T的数目相等,若一条单链中的A与T的数目相等,则另一条单链中的A与T的数目也相等。双链DNA分子中G与C的数目相等,若一条单链中的G的数目为C的2倍,则另一条单链中的G的数目为C的1/2。若一条单链中ATGC=1234,则另一条单链中相应碱基比为2143。若一条单链中GT=12,则另一条单链中CA=12。6.(不定项选择题)下列关于下图中“A”的含义的表述,正确的有()A.图甲

14、中的“A”代表腺苷B.图乙中的“A”代表腺嘌呤核糖核苷酸C.图丙中的“A”代表腺嘌呤脱氧核苷酸D.图丁中的“A”代表腺嘌呤答案:AD解析:图甲中的“A”代表腺苷。图乙中的“A”代表腺嘌呤脱氧核苷酸。图丙中的“A”代表腺嘌呤核糖核苷酸。图丁中的“A”代表腺嘌呤。二、非选择题7.下图是某DNA分子的局部组成示意图,请据图回答下列问题。(1)写出图中下列序号代表结构的中文名称:,。(2)图中DNA片段中有个碱基对,该DNA分子应有个游离的磷酸基团。(3)从方向来看,DNA的2条单链;从碱基关系来看,2条单链。(4)如果将含14N的细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中,此图中所示的(填序号)可

15、测到15N。若细胞在该培养液中分裂4次,该DNA分子也复制4次,得到的子代DNA分子中含14N和15N的比例为。(5)若该DNA分子共有a个碱基,其中含腺嘌呤m个,则该DNA分子复制4次,需要游离的胞嘧啶为个。答案:(1)胞嘧啶脱氧核糖胸腺嘧啶脱氧核苷酸1条脱氧核苷酸链的片段(2)42(3)反向平行互补(4)18(5)15a/2-15m解析:(1)图中是胞嘧啶,是脱氧核糖,是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,是1条脱氧核苷酸链的片段。(2)该DNA片段中有4个碱基对,该DNA分子有2个游离的磷酸基团。(3)DNA的2条单链反向平行。(4)该DNA分子复制4次,得到16个DNA分子,含14N的有2个,全部DN

16、A分子都含15N。(5)由题意可知,该DNA分子中含有的胞嘧啶数为(a-2m)/2个,复制4次需要的胞嘧啶数为15(a-2m)/2个,即(15a/2-15m)个。8.不同生物或生物体不同器官(细胞)的DNA分子中配对的碱基之和的比值如下表所示,请回答下列问题。生物或器官(细胞)酵母菌小麦人兔牛肝胰脾肾精子肺(A+T)(G+C)1.081.211.521.431.431.431.301.291.30(1)表中可见,不同生物的DNA分子中(A+T)/(G+C)的比值显著不同,这一事实表明,DNA分子结构具有。(2)牛的肾和肺的(A+T)/(G+C)的比值相同,原因是;但精子与肾和肺的(A+T)/(

17、G+C)的比值稍有差异,原因是。(3)表中所列生物的DNA分子中,(A+C)/(G+T)或(A+G)/(T+C)的比值差异显著吗?。因为。(4)比较表中不同生物的(A+T)/(G+C)的比值,中DNA分子的热稳定性最高,原因是。答案:(1)特异性(2)它们是由同一受精卵经有丝分裂产生的体细胞构成的精子是减数分裂的产物,虽然X、Y染色体是一对同源染色体,但X、Y染色体上的DNA分子有差异(3)不显著比值相等,均为1(4)酵母菌酵母菌DNA分子中GC碱基对所占比例最大解析:(1)对于双链DNA分子而言,互补碱基和之比在不同生物体内有显著差异,体现了DNA分子的特异性。(2)在同一生物体内,所有的体细胞均来自同一受精卵的有丝分裂,因而各体细胞内DNA分子相同,其配对碱基之和的比值也相同。(3)无论在哪种生物体内,双链DNA分子中A=T,G=C,所以(A+C)/(G+T)或(A+G)/(T+C)的比值均为1。(4)GC碱基对含量越高,DNA分子的热稳定性越高。