2019-2020学年生物人教版必修2作业与测评：3-2 DNA分子的结构

2019-2020学年生物人教版必修2作业与测评：3-2 DNA分子的结构

第 2 节 DNA 分子的结构 基础必刷题 对应学生用书 P27 1．发现 DNA 分子双螺旋结构的科学家是( ) A．孟德尔 B．虎克 C．达尔文 D．沃森和克里克 答案 D 解析 孟德尔发现了基因的分离定律和自由组合定律，A 错误；虎克发现了 细胞，B 错误；达尔文是英国生物学家，进化论的奠基人，C 错误；沃森、克里克 发现 DNA 分子双螺旋结构，D 正确。 2．(2018·济南高二检测)在双链 DNA 分子中，与腺嘌呤配对的碱基是( ) A．胸腺嘧啶 B．胞嘧啶 C．尿嘧啶 D．鸟嘌呤 答案 A 解析 腺嘌呤是碱基 A，与之配对的是胸腺嘧啶 T，A 正确。 3．下列有关 DNA 分子结构的叙述，正确的是( ) A．基本组成单位是核糖核苷酸 B．磷酸和五碳糖排列在内侧 C．碱基对构成 DNA 分子的基本骨架 D．具有规则的双螺旋结构 答案 D 解析 DNA 的基本组成单位是脱氧核苷酸，A 错误；磷酸和五碳糖交替连接 排列在外侧，碱基对排列在内侧，B 错误；DNA 分子的基本骨架是由磷酸和脱氧 核糖交替连接形成的，C 错误；DNA 分子由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成， 形成规则的双螺旋结构，D 正确。 4．下面关于 DNA 分子结构的叙述中，错误的是( ) A．DNA 分子通常呈双螺旋结构 B．每个双链 DNA 分子中，通常都会含有四种不同的脱氧核苷酸 C．双链 DNA 分子的某片段中，碱基 C 的数量与 A 数量相等 D．每个双链 DNA 分子的碱基数＝磷酸基团数＝脱氧核糖数 答案 C 解析 DNA 分子的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，A 正确；每个 DNA 分子一般都由成千上万个脱氧核苷酸组成，所以通常都会含有四种不同的脱 氧核苷酸，B 正确；根据碱基互补配对原则，双链 DNA 分子中碱基 C 的数量与 G 数量相等，C 错误；一个脱氧核苷酸是由一分子含氮碱基、一分子脱氧核糖和一分 子磷酸组成的，所以每个 DNA 分子由几个脱氧核糖核酸组成，就含有几个碱基、 磷酸、脱氧核糖，碱基数＝磷酸数＝脱氧核糖数，D 正确。 5．某双链 DNA 分子含有 200 个碱基，其上 A＋T 共有 60 个，则该 DNA 分 子 G 有多少个( ) A．30 个 B．20 个 C．70 个 D．50 个 答案 C 解析 已知某双链 DNA 分子含有 200 个碱基，其上 A＋T 共有 60 个，则 G ＋C＝200－60＝140 个，又因为双链 DNA 中 G＝C，所以该 DNA 分子 G 有 140/2 ＝70 个，C 正确。 6．假设一个 DNA 分子片段中，碱基 T 共 312 个，占全部碱基的 26%，则此 DNA 片段中碱基 G 所占百分比和数目分别是( ) A．26%,312 个 B．24%,288 个 C．24%,298 个 D．12%,144 个 答案 B 解析 DNA 分子中，G＋T＝C＋A 各占 50%，所以 T＝26%，G＝24%，G 的 数目设 x， x 312 ＝G T ＝24% 26% ，x＝288，B 正确。 7．某双链 DNA 分子含有 200 个碱基，一条链上 A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4， 则该 DNA 分子( ) A．含有 4 个游离的磷酸基团 B．含有腺嘌呤脱氧核苷酸 20 个 C．四种含氮碱基 A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7 D．DNA 分子中，A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4 答案 C 解析 一个双链 DNA 分子中含有 2 个游离的磷酸基团，A 错误；由一条链上 A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，计算得一条链上 100 个碱基中含 A、T、G、C 依次 是 10、20、30、40，另一条链上含 A、T、G、C 则依次是 20、10、40、30，故该 DNA 中含腺嘌呤脱氧核苷酸数为 10＋20＝30 个，B 错误；四种含氮碱基的比例是 A∶T∶G∶C＝(10＋20)∶(20＋10)∶(30＋40)∶(40＋30)＝3∶3∶7∶7，C 正确， D 错误。 8．进行“DNA 分子模型的构建”时，以下描述中不正确的有( ) ①将多个脱氧核苷酸同方向排列组成单链 ②将多个脱氧核苷酸正反方向交 互排列组成单链 ③将两条脱氧核苷酸单链同方向排列组成双链 ④将两条脱氧 核苷酸单链反方向排列组成双链 ⑤若用不同的几何图形来代表基本单位的不同 组成，则需准备 6 种几何图形 A．②③ B．①②③ C．②④⑤ D．①②③⑤ 答案 A 解析 DNA 每条单链上的脱氧核糖核苷酸的排列方向相同，因此将多个脱氧 核苷酸同方向排列组成单链，①正确，②错误；DNA 的两条链反向平行构成双螺 旋结构，因此将两条脱氧核苷酸单链反方向排列组成双链，③错误，④正确；DNA 的基本组成单位是脱氧核苷酸，一个脱氧核苷酸分子由一分子磷酸、一分子脱氧 核糖和一分子含氮碱基组成，其中含氮碱基有 4 种，因此若用不同的几何图形来 代表基本单位的不同组成，则需准备 6 种几何图形，⑤正确。 9．(2018·安徽蚌埠高一期末)如图为 DNA 分子的平面结构，虚线表示碱基间 的氢键。请据图回答： (1) 从 主 链 上 看 ， 两 条 单 链 ________ 平 行 ； 从 碱 基 关 系 看 ， 两 条 单 链 __________________。 (2)________和________相间排列，构成了 DNA 分子的基本骨架。 (3)图中有____________种碱基，________种碱基对。 (4)含有 200 个碱基的某 DNA 片段中碱基间的氢键共有 260 个。请回答： ①该 DNA 片段中共有腺嘌呤________个，C 和 G 构成的碱基对共________ 对。 ②在 DNA 分子稳定性的比较中，________碱基对的比例越高，DNA 分子稳 定性越高。 答案 (1)反向 碱基互补配对 (2)脱氧核糖 磷酸 (3)4 2 (4)①40 60 ②G 与 C 解析 (1)DNA 的两条单链反向平行，盘旋成双螺旋结构，两条链遵循碱基互 补配对原则。 (2)脱氧核糖和磷酸交替连接，构成 DNA 分子的基本骨架。 (3)图中有 A、G、C、T 4 种碱基，有 G－C、A－T 2 种碱基对。 (4)①A－T 之间有 2 个氢键，G－C 之间有 3 个氢键，DNA 片段含 200 个碱基， 氢键 260 个，说明多出的 60 个氢键均来自 G－C 碱基对，即 G－C 有 60 对，含氢 键 180 个，则 A－T 碱基对的数量为 100－60＝40。②因 G－C 之间有 3 个氢键， 断裂需要更多的能量，故 G－C 碱基对越多，DNA 分子热稳定性越高。 能力提升题 对应学生用书 P28 1．下列关于 DNA 分子结构的叙述，不正确的是( ) A．一般情况下，每个 DNA 分子含有四种脱氧核苷酸 B．每个 DNA 分子中，都是碱基数等于磷酸数等于脱氧核苷酸数等于脱氧核 糖数 C．一段双链 DNA 分子中，若含有 30 个胞嘧啶，会同时含有 30 个鸟嘌呤 D．每个脱氧核糖均只与一个磷酸和一个含氮碱基相连 答案 D 解析 一般情况下，每个 DNA 分子含有四种脱氧核苷酸，A 正确；一分子脱 氧核苷酸由一分子含氮碱基、一分子脱氧核糖、一分子磷酸组成，每个 DNA 分子 中，都是碱基数等于磷酸数等于脱氧核苷酸数等于脱氧核糖数，B 正确；一段双链 DNA 分子中，胞嘧啶与鸟嘌呤通过碱基互补配对，若含有 30 个胞嘧啶，会同时含 有 30 个鸟嘌呤，C 正确；DNA 单链中除最后一个脱氧核糖外，每个脱氧核糖均与 两个磷酸和一个含氮碱基相连，D 错误。 2．(2018·成都高一检测)已知某双链 DNA 分子中，G 与 C 之和占全部碱基总 数的 34%，其一条链中的 T 与 C 分别占该链碱基总数的 32%和 18%，则在它的互 补链中，T 和 C 分别占该链碱基总数的( ) A．34%和 16% B．34%和 18% C．16%和 34% D．32%和 18% 答案 A 解析 已知某双链 DNA 分子中，G＋C＝34%，则 A＋T＝100%－34%＝66%， 即一条链中 G＋C＝34%，A＋T＝66%，该链中 C＝18%，T＝32%，则 G＝34%－ 18%＝16%，A＝66%－32%＝34%。根据碱基互补配对原则，在它的互补链中，C ＝16%，T＝34%。 3．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%，它不可能是( ) A．棉花 B．绵羊 C．T2 噬菌体 D．烟草花叶病毒 答案 C 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。 4．(2018·宝山区高一检测)某同学为制作 DNA 片段模型，准备了表中若干不 同类型的塑料片，他还应准备代表脱氧核糖的塑料片数目至少是( ) 塑料片 碱基 G 碱基 C 碱基 A 碱基 T 磷酸 数量(个) 10 16 16 10 52 A．32 B．40 C．26 D．52 答案 B 解析 根据碱基互补配对原则，DNA 分子中 A 与 T 配对，G 与 C 配对，因此 16 个碱基 A 塑料片，10 个碱基 T 塑料片，最多组建 10 个碱基对；同理 10 个碱基 G 塑料片，16 个碱基 C 塑料片，最多组建 10 个碱基对，一共组成 20 个碱基对。1 分子脱氧核糖核苷酸由 1 分子磷酸、1 分子碱基和 1 分子脱氧核糖组成，所以 20 个碱基对需要 40 个脱氧核糖和 40 个磷酸，即还需要准备至少 40 个代表脱氧核糖 的塑料片。 5． 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。下列表述正确的是( ) A．该 DNA 分子的另一条链上 A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4 B．该 DNA 分子共有腺嘌呤 60 个 C．该 DNA 分子共有鸟嘌呤 160 个 D．其中一条链中(A＋T)/(G＋C)＝3/7，另一条链中(A＋T)/(G＋C)＝7/3 答案 B 解析 根据碱基互补配对原则，该 DNA 分子另一条链上 A∶T∶G∶C＝ 2∶1∶4∶3；则 A＋T 占该链碱基总数比例为 30%，G＋C 占 70%，即 DNA 分子 中 A＋T 占 30%，G＋C 占 70%，共有 A＝T＝400×(30%÷2)＝60 个，G＝C＝ 400×(70%÷2)＝140 个；该 DNA 分子一条链中(A＋T)/(G＋C)＝3/7，则另一条链 中(A＋T)/(G＋C)＝3/7。 6．关于下图 DNA 分子片段的说法，不正确的是( ) A．①所指的碱基代表鸟嘌呤 B．②所指的碱基是 DNA 分子中特有的 C．③代表碱基互补配对形成的氢键 D．DNA 分子片段中 A－T 碱基对含量越高，DNA 分子结构越稳定 答案 D 解析 图中①所指碱基为鸟嘌呤(G)；②所指碱基为胸腺嘧啶(T)，T 是 DNA 特有的，A、B 正确；③代表氢键，C 正确；DNA 分子中 A－T 碱基对有 2 个氢键， G－C 碱基对有 3 个氢键，若 G－C 碱基对含量越高，则 DNA 分子结构越稳定，D 错误。 7．不同生物或生物体不同器官(细胞)的 DNA 分子有关碱基比例如下表： (1)表中可见，不同种生物的 DNA 分子的(A＋T)/(G＋C)碱基比例显著不同， 这一事实表明，DNA 分子结构具有____________。 (2)牛的肾和肺的 DNA 比例相同，原因是______________________________； 但精子与肾和肺的 DNA 碱基比例稍有差异，原因是_________________________。 (3)表中所列生物的 DNA 分子中，(A＋C)/(G＋T)或(A＋G)/(T＋C)的比例差异 显著吗？________。因为________________________________。 (4)比较表中不同生物的 DNA 的碱基比例，________中 DNA 分子热稳定性最 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，G－C 碱基对含量比例最大 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，其碱基比例也相同。由于精子中只含有 X 或 Y 染色体的 一种，而且 X、Y 有差异，所以精子中 DNA 碱基比例与体细胞中有差异。 (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)的比例均为 1。 (4)G－C 碱基对比例越高，DNA 分子热稳定性越高。 8．下面图甲是用 DNA 测序仪测出的某 DNA 片段上一条脱氧核苷酸链中的碱 基排列顺序(TGCGTATTGG)，请回答下列问题： (1)据图甲推测，此 DNA 片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是________个。 (2)根据图甲中脱氧核苷酸链中的碱基排列顺序，推测图乙中显示的脱氧核苷 酸链的碱基排列顺序为____________________(从上往下)。 (3)图甲所显示的DNA片段与图乙所显示的 DNA片段中的(A＋G)/(T＋C)总是 为________，由此证明 DNA 分子中碱基的数量关系是______________。图甲中的 DNA 片段与图乙中的 DNA 片段中的 A/G 分别为____________、____________， 由此说明了 DNA 分子具有特异性。 答案 (1)5 (2)CCAGTGCGCC (3)1'嘌呤数等于嘧啶数'1'1/4 解析 (1)图甲中显示的一条链上鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是 4 个，胞嘧啶脱 氧核苷酸的数量是 1 个，根据碱基互补配对原则，其互补链上还有 1 个鸟嘌呤脱 氧核苷酸。 (2)看清楚图甲中各列所示的碱基种类是读出脱氧核苷酸链碱基序列的关键， 图甲中碱基种类从左至右的顺序依次是 ACGT。 (3)在双链 DNA 分子中，因为碱基互补配对，所以嘌呤数等于嘧啶数；不同的 DNA 分子中(A＋T)/(G＋C)、A/G、T/C 是不同的，体现了 DNA 分子的特异性。