2024-2025学年高中生物第3章基因的本质2DNA分子的结构课时作业含解析新人教版必修2

PAGE9-DNA分子的结构(15分钟50分)一、选择题(共6小题,每小题4分,共24分)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 ()①证明DNA是主要的遗传物质②确定DNA是染色体的组成成分③发觉DNA如何存储遗传信息④为DNA复制机理的阐明奠定基础A.①③B.②③C.②④D.③④【解析】选D。噬菌体侵染细菌的试验证明白DNA是遗传物质,故①错误;沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型之前,就已经明确了染色体的组成成分,故②错误;结构确定功能,清晰DNA双螺旋结构,就可以发觉DNA如何存储遗传信息,故③正确;清晰了DNA双螺旋结构,就为DNA复制机理的阐明奠定基础,而且沃森和克里克也对DNA复制进行了描述,故④正确。2.下列制作的DNA双螺旋结构模型中,连接正确的是 ()【解析】选C。组成DNA的脱氧核苷酸的结构是特定的,每个脱氧核糖的1号碳原子连碱基,5号碳原子连磷酸,且下一个脱氧核苷酸的磷酸应与上一个脱氧核苷酸的脱氧核糖的3号碳原子相连。3.“DNA指纹技术”在刑事侦破、亲子鉴定等方面作用巨大,这主要是依据DNA具有 ()A.稳定性B.特异性C.多样性 D.可变性【解析】选B。不同的DNA分子中脱氧核苷酸的排列依次各不相同,即DNA分子具有特异性,依据这一特性可协助进行刑事侦破、亲子鉴定等。4.现有一待测样品,经检验后,对碱基个数统计和计算得到下列结果:(A+T)/(G+C)=1,(A+G)/(T+C)=1,依据此结果,该样品 ()A.无法被确定是DNA还是RNAB.可被确定为双链DNAC.无法被确定是单链DNA还是双链DNAD.可被确定为单链DNA【解析】选C。DNA分子一般是由两条链组成,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,配对的碱基相等,因此双链DNA分子中,(A+G)/(T+C)=1。由分析可知,双链DNA分子中,(A+G)/(T+C)=1,(A+T)/(G+C)的比值不能确定,可能等于1,也可能不等于1;单链DNA分子中,由于没有碱基互补配对,(A+G)/(T+C)、(A+T)/(G+C)的比值都不能确定,可能等于1,也可能不等于1,因此不能依据(A+T)/(G+C)=1、(A+G)/(T+C)=1的检测结果推断该DNA是单链还是双链。故选C。5.由120个碱基组成的DNA分子片段,可因碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息,其种数最多可达 ()A.4120B.1204C.460D.604【解析】选C。依据数学的排列组合原理,采纳分步计数的方法。因为一共有120个碱基,形成双链的DNA分子,长度为60个碱基对。而碱基对中的碱基相互确定,所以每一对碱基只有4种状况,共60对碱基,所以可能的结果数就是60个4相乘,即4的60次方,故选C。6.如图是一个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【解析】选D。由图可知DNA是由两条链构成的双螺旋结构,A正确;DNA两条链之间的碱基严格互补配对,且总是嘌呤与嘧啶配对,因此嘌呤数等于嘧啶数,B、C正确;依据题图无法推断两条链是否是反向平行,D错误。二、非选择题(共26分)7.如图是DNA片段的结构图,请据图回答下列问题:(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分子两条链的外侧是由________和________交替连接形成的。

(4)连接碱基对的化学键是________,碱基配对的方式为:________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;从图乙中可以看出组成DNA分子的两条链相互缠绕成规则的______结构。

【解析】(1)图甲表示DNA分子的平面结构,图乙表示DNA分子的立体(或空间)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)从图甲所示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,碱基配对方式为:A与T配对,G与C配对。(5)依据图甲可以推断,组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链是反向平行的;从图乙可以看出,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)反向平行双螺旋(20分钟50分)一、选择题(共6小题,每小题5分,共30分)1.如图为某同学在学习了“DNA的结构”后所画的两个碱基对的DNA片段(“○”代表磷酸基团),下列为几位同学对此图的评价,正确的是 ()A.甲说:“物质组成和结构上没有错误”B.乙说:“只有一处错误,就是U改为T”C.丙说:“只有两处错误,其中核糖应改为脱氧核糖”D.丁说:“至少有三处错误,其中主链的基本骨架连接不正确”【解析】选D。该图有三处错误,U应当改为T;核糖应改为脱氧核糖;主链的基本骨架连接不正确;A、B、C错误,D正确。2.DNA分子的多样性和特异性分别确定于 ()A.碱基对的不同排列依次和特定的碱基排列依次B.DNA分子的双螺旋结构和解旋酶的特异性C.碱基对有不同的排列依次和碱基互补配对原则D.细胞分裂的多样性和DNA复制的稳定性【解析】选A。DNA分子的结构特点是多样性和特异性,碱基对的不同排列依次确定了其多样性,对于每个DNA分子来说,其碱基对的排列依次是特定的,确定了DNA分子的特异性。3.甲生物核酸的碱基组成为:嘌呤占46%,嘧啶占54%,乙生物遗传物质的碱基组成为:嘌呤占34%,嘧啶占66%。则以下分别表示甲、乙生物正确的是 ()A.蓝藻、变形虫 B.T2噬菌体、豌豆C.硝化细菌、绵羊 D.肺炎双球菌、烟草花叶病毒【解析】选D。甲生物核酸中嘌呤数不等于嘧啶数,说明该生物含有两种核酸或只含RNA,即甲生物是细胞类生物或RNA病毒;乙生物遗传物质中嘌呤数不等于嘧啶数,说明乙的遗传物质是RNA,可能是RNA病毒。蓝藻属于原核生物,变形虫属于真核生物,都含有DNA和RNA,遗传物质是DNA,A错误;甲生物核酸中嘌呤数≠嘧啶数,肯定不是T2噬菌体,因为T2噬菌体只含有DNA一种核酸,嘌呤数=嘧啶数;乙生物的遗传物质中嘌呤数≠嘧啶数,肯定不是豌豆,因为豌豆的遗传物质是DNA,嘌呤数=嘧啶数,B错误;硝化细菌属于原核生物,绵羊属于真核生物,都含有DNA和RNA,遗传物质是DNA,C错误;肺炎双球菌属于原核细胞,含有DNA和RNA,则嘌呤数≠嘧啶数;烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,为单链结构,其嘌呤数≠嘧啶数,D正确。4.若一个双链DNA分子中的G占整个DNA分子碱基的27%,并测得DNA分子一条链上的A占这条链碱基的18%,则另一条链上的A的比例是 ()A.9%B.27%C.28%D.46%【解析】选C。这是一道碱基互补配对原则在DNA结构方面应用的计算题。解答此类题目需从以下三步分析:①弄清题中所给的和所求的碱基比例是占整个DNA分子的碱基比例,还是占DNA分子一条链的碱基比例;②画一个DNA分子的模式图,并在图中标出已知的和未知的碱基,如图所示:③依据碱基互补配对原则进行计算。据题意:G占整个DNA分子的27%,依据碱基互补配对原则G=C=27%,G+C=54%,那么A+T=1-54%=46%,又因为DNA的任何一条链中A+T=46%,其中A=18%,则此链中T=46%-18%=28%,另一条链中A=28%。【补偿训练】某DNA分子中,G+C之和占全部碱基的35.8%,一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%,则它的互补链中,T和C分别占该链碱基总数的 ()A.32.9%和17.1% B.31.3%和18.7%C.18.7%和31.3% D.17.1%和32.9%【解析】选B。由于DNA分子中(G+C)之和在整体中的比例与在单链DNA中该比例相等,可推出该已知链中G+C=35.8%,又因T与C分别占32.9%与17.1%,可求出该链中的A为1-(G+C+T)=1-(35.8%+32.9%)=31.3%,G=35.8%-17.1%=18.7%。其互补链中T和C应与该链中A与G的比例相等。5.如图表示DNA分子的某一片段的平面图解,据图推断下列叙述正确的是()A.S为核糖B.两条链为正向平行关系C.两条链的A+T含量相等D.DNA分子中假如A+T含量高,则DNA分子的稳定性高【解析】选C。S为脱氧核糖,A项错误;两条链反向平行,B项错误;依据碱基互补配对原则可知,A1=T2、T1=A2,因此A1+T1=A2+T2,即两条链的A+T含量相等,C项正确;A和T之间有2个氢键,C和G之间有3个氢键,因此DNA分子中C和G的含量越高,DNA分子越稳定,D项错误。6.(实力挑战题)DNA熔解温度(Tm)是使DNA双螺旋结构解开一半时所须要的温度,不同种类DNA的Tm值不同。如图表示DNA分子中(G+C)含量(占全部碱基的比例)与Tm的关系。下列有关叙述不正确的是 ()A.一般来说,DNA分子的Tm值与(G+C)含量呈正相关B.维持DNA双螺旋结构的主要化学键有氢键和磷酸二酯键C.Tm值相同的DNA分子中(G+C)数量也相同D.若DNA分子中(G+C)/(A+T)=1,则G与C之间的氢键总数比A与T之间多【解析】选C。由图可知,DNA分子的Tm值与(C+G)含量呈正相关,A正确;每条链上的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接,两条链之间的碱基通过氢键连接,可见维持DNA双螺旋结构的主要化学键有氢键和磷酸二酯键,B正确;两DNA分子若Tm值相同,则它们所含(G+C)比例相同,但(C+G)的数量不肯定相同,C错误;G-C碱基对之间有3个氢键,A-T碱基对之间有2个氢键,若DNA分子中(G+C)/(A+T)=1,则G与C之间的氢键总数比A与T之间多,D正确。【补偿训练】DNA双螺旋结构是1953年由沃森和克里克发觉的,现已知基因M含有碱基共N个,腺嘌呤n个,具有类似下图的平面结构,下列说法正确的是 ()A.基因M共有4个游离的磷酸基B.如图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连接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【解析】选D。每一条链有1个游离的磷酸基,故基因M含有2个游离的磷酸基,故A错误。基因是由两条脱氧核苷酸链组成的,图中a和b共同组成基因M,故B错误。DNA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,故C错误。基因M和它的等位基因m含有的碱基数或排列依次可以不同,故D正确。二、非选择题(共2小题,共20分)7.(8分)如图是DNA分子结构模式图,请据图回答问题:(1)写出图中4、5的名称:[4]__________,[5]__。

(2)DNA分子两条链上的碱基通过[]____________连接起来。

(3)DNA分子彻底水解的产物是____________(填名称)。

(4)若DNA中一条单链上的(A+G)/(T+C)=0.4,则其互补链中此比例为________。

【解析】(1)4与A配对,为T(胸腺嘧啶)。5为脱氧核糖。(2)DNA分子两条链上的碱基通过[9]氢键连接。(3)DNA初步水解生成4种脱氧核苷酸,脱氧核苷酸进一步水解生成脱氧核糖、磷酸、含氮碱基。(4)两条链碱基互补配对,故两条链的(A+G)/(T+C)互为倒数,即其互补链中此比例为2.5。答案:(1)胸腺嘧啶脱氧核糖(2)[9]氢键(3)含氮碱基、脱氧核糖、磷酸(4)2.5【补偿训练】DNA指纹技术正发挥着越来越重要的作用,在亲子鉴定等方面是目前最为牢靠的鉴定技术。请思索回答下列有关DNA指纹技术的问题:(1)下图为通过提取某小孩和其母亲以及待测定的三位男性的DNA,进行DNA指纹鉴定,部分结果如图所示。则该小孩的真正生物学父亲是______________。

(2)在进行DNA指纹鉴定时,DNA分子结构特别稳定,这主要取决于DNA两条链之间的__________原则和DNA分子规范的__________空间结构。

(3)为什么用DNA做亲子鉴定,而不用RNA?_________________________________________________________________。

【解析】本题考查DNA分子中碱基排列依次的多样性和特异性的应用。(1)视察图可知,孩子的DNA指纹图谱一部分与母亲相同,另一部分应当与父亲的DNA指纹图谱相同,所以孩子的真正生物学父亲是B。(2)DNA分子的稳定性取决于DNA两条链之间的碱基互补配对原则和DNA分子规范的反向平行的双螺旋结构。(3)DNA是人类的遗传物质,所以用DNA做亲子鉴定。答案:(1)B(2)碱基互补配对双螺旋(3)因为DNA是人类的遗传物质8.(12分)(实力挑战题)不同生物或生物体不同器官(细胞)的DNA分子有关碱基比率如表:(1)由表中可见,不同种生物的DNA分子的(A+T)/(G+C)碱基比率显著不同,这一事实表明,DNA分子结构具有__________________。

(2)牛的肾和