2020版新素养同步人教版高中生物必修二练习：课后分层检测案10DNA分子的结构

2020版新素养同步人教版高中生物必修二练习：课后分层检测案10DNA分子的结构

课后分层检测案 10 DNA 分子的结构 【合格基础练】 1．1962 年沃森、克里克和威尔金斯三人因什么成果共同获得 了诺贝尔生理学或医学奖( ) A．通过细菌转化实验证明转化因子的存在 B．通过噬菌体侵染细菌的实验证明遗传物质是 DNA C．提出 DNA 双螺旋结构 D．确定了基因存在于染色体上 解析：选项中成果与科学家之间的对应如下：格里菲思通过 肺炎双球菌的体内转化实验，证明了转化因子的存在；赫尔希和 蔡斯通过噬菌体侵染细菌实验，证明了 DNA 是遗传物质；沃森、 克里克和威尔金斯提出 DNA 的双螺旋结构，获得了诺贝尔生理学 或医学奖；摩尔根通过果蝇杂交实验，证明了基因在染色体上。 答案：C 2．下列有关 DNA 分子结构的叙述，错误的是( ) A．双链 DNA 分子中含有两个游离的磷酸基团 B．DNA 的一条单链上相邻的碱基之间通过氢键连接 C．嘌呤碱基与嘧啶碱基的配对保证了 DNA 分子空间结构的 相对稳定 D．DNA 分子两条链反向平行 解析：DNA 每条脱氧核苷酸链的一端有一个游离的磷酸基团， 双链 DNA 分子中含有两个游离的磷酸基团，A 正确；一条单链上 相邻碱基通过脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖相连，B 错误；碱基互 补配对原则中，A 与 T 配对、G 与 C 配对，C 正确；DNA 双螺旋 结构是由两条反向平行的脱氧核苷酸链构成的，D 正确。 答案：B 3．在制作 DNA 双螺旋结构模型时，各“部件”之间需要连 接。下图中连接错误的是( ) 解析：同一条脱氧核苷酸链中，相邻脱氧核苷酸之间的连接 是通过脱氧核糖上的 3 号碳原子上的羟基与另一个脱氧核苷酸的 5 号碳原子上的磷酸基团之间脱水聚合连接而成的。 答案：B 4．地球上的生物多种多样，不同生物的 DNA 不同，每一种 生物的 DNA 又具有特异性。决定 DNA 遗传特异性的是( ) A．脱氧核苷酸链上磷酸和脱氧核糖的排列特点 B．嘌呤总数与嘧啶总数的比值 C．碱基互补配对的原则 D．碱基排列顺序 解析：生物的遗传信息储存在 DNA 的碱基排列顺序中，所以 说 DNA 的遗传特异性取决于它的碱基排列顺序。 答案：D 5．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、0.6 B．2.5、1.0 C．0.4、0.4 D．0.6、1.0 解析：根据碱基互补配对原则，在整个 DNA 分子中，因为 A ＝T，G＝C，所以(A＋G)/(T＋C)比值为 1.0。在双链 DNA 分子中， 一条链上的(A＋G)/(T＋C)与另一条链上(T＋C)/(A＋G)相等为 0.4，因而互补链中(A＋G)/(T＋C)＝2.5。 答案：B 6．下图中 4 种化合物的化学组成中，与圆圈中“A”所对应 的名称相符合的是( ) ①表示腺苷 ②表示腺嘌呤核糖核苷酸 ③表示腺嘌呤脱氧 核苷酸 ④表示腺嘌呤 A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 解析：①ATP 中的 A 代表核糖和腺嘌呤，即腺苷；②是 DNA 上一个基本单位：腺嘌呤脱氧核糖核苷酸；③是 RNA 上一个基本 单位：腺嘌呤核糖核苷酸；④是核糖核苷酸的组成成分腺嘌呤。 答案：C 7．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% 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%。 答案：A 8．由一对氢键连接的脱氧核苷酸，已查明它的结构中有一个 腺嘌呤，则它的其他组成应是( ) A．三个磷酸、三个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶 B．两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胞嘧啶 C．两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶 D．两个磷酸、两个脱氧核糖和一个尿嘧啶 解析：据碱基互补配对原则可知，另一个碱基为 T，两个脱 氧核苷酸含有两个磷酸和两个脱氧核糖。 答案：C 9．在一个双链 DNA 分子中，碱基总数为 m，腺嘌呤数为 n， 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 解析：在该 DNA 分子中，A＝T，C＝G，由此推出 C＝G＝(m －2n)/2，又 C 与 G 之间有 3 个氢键，A 与 T 之间有 2 个氢键，故 一共有氢键数为 3×(m－2n)/2＋2×n＝(3m－2n)/2。 答案：D 10．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 分子中的________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 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 ________结构。 解析：(1)从图中可以看出：甲表示的是 DNA 分子的平面结构， 而乙表示的是 DNA 分子的立体(空间)结构。(2)图中②表示的是一 条脱氧核苷酸单链片段，而⑤表示的是腺嘌呤脱氧核苷酸。(3)从 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 规则的双螺 旋 11．如图是 DNA 分子结构模式图，请据图回答下列问题。 (1)组成 DNA 的基本单位是[ ]________。 (2)图中 1、2、6 的名称依次为________、________、________。 (3)图中 8 表示____________。在双链 DNA 分子中嘌呤与嘧啶 之间的数量关系可表示为____________。 (4)上述 DNA 分子彻底水解得到的产物是( ) A．脱氧核糖、核糖和磷酸 B．脱氧核糖、碱基和磷酸 C．核糖、碱基和磷酸 D．核糖核苷酸、碱基和磷酸 (5)如图表示两个脱氧核苷酸之间靠氢键相连，其中正确的是 ( ) (6)从“基因突变的低频性”可见 DNA 作为遗传物质，其分子 结构具有________性。 解析：(1)组成 DNA 的基本单位是脱氧核苷酸，1 个脱氧核苷 酸分子由 1 分子磷酸、1 分子脱氧核糖、1 分子含氮碱基(A、T、 G、C)组成。(2)图中 1 为磷酸基团，2 为脱氧核糖，6 表示碱基对。 (3)DNA 分子由两条链组成，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺 旋结构，图中 8 表示一条脱氧核苷酸链的片段，在双链 DNA 分子 中嘌呤数与嘧啶数相等。(4)DNA 分子初步水解后形成四种脱氧核 苷酸，彻底水解得到的产物是脱氧核糖、碱基和磷酸。(5)DNA 分 子是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成的，两个脱氧核苷酸之 间靠氢键相连。 答案：(1)5 脱氧核苷酸 (2)磷酸基团 脱氧核糖 碱基对 (3)一条脱氧核苷酸链的片段 嘌呤数＝嘧啶数(A＋G＝T＋C) (4)B (5)B (6)稳定 【等级提升练】 12．对 DNA 分子的碱基进行数量分析，可以通过检测其中某 种碱基的数目及其比例来推断其他碱基数目及其比例。假如检测 某 DNA 分子得知碱基 A 的数目为 x，其比例为 y，以下推断正确 的有( ) A．碱基总数为 x/y B．碱基 C 的数目为 x(0.5y－1) C．嘌呤与嘧啶的比例为 x/(1－y) D．碱基 G 的比例为(1－y)/2 解析：若 DNA 分子中碱基 A 的数目为 x，其比例为 y，则碱 基总数为 x/y，A 项正确；由 A 知，碱基总数为 x/y，则 C＝G＝(1 －2y)×x/y×1/2＝x(1－2y)/2y，B 项错误；双链 DNA 分子中嘌呤 与嘧啶相等，因此嘌呤与嘧啶的比例是 1，C 项错误；碱基 G 的 比例是(1－2y)×1/2＝1/2－y，D 项错误。 答案：A 13．下列关于 DNA 分子模型构建的叙述中，错误的是( ) A．富兰克林的 DNA 衍射图谱为模型的构建提供了重要依据 B．根据 DNA 衍射图谱，沃森和克里克推算出 DNA 分子呈 螺旋结构 C．沃森和克里克最初构建的双螺旋结构中，认为磷酸和脱氧 核糖排列在外部，碱基安排在内部，且 A 与 T 配对，G 与 C 配对 D．DNA 分子是以四种脱氧核苷酸为单位形成的 解析：对于 DNA 结构认识经过的历程是：基本单位是四种脱 氧核苷酸→构成脱氧核苷酸链→两条脱氧核苷酸链螺旋成 DNA。 在这个认识过程中，起初并不知道 A 一定与 T 配对，G 一定与 C 配对。 答案：C 14．20 世纪 90 年代，Cuenoud 等发现 DNA 也有酶催化活性， 他们根据共有序列设计并合成了由 47 个核苷酸组成的单链 DNA—E47，它可以催化两个底物 DNA 片段之间的连接。下列有 关叙述正确的是( ) A．在 DNA—E47 分子中，嘌呤碱基数一定等于嘧啶碱基数 B．在 DNA—E47 分子中，碱基数＝脱氧核苷酸数＝脱氧核 糖数 C．在 DNA—E47 分子中，含有碱基 U D．在 DNA—E47 分子中，每个脱氧核糖上均连有一个磷酸 和一个含 N 的碱基 解析：由于 DNA—E47 分子是单链 DNA，嘌呤碱基数不一定 等于嘧啶碱基数，A 错误；无论是单链还是双链 DNA 分子，其基 本单位都是脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸分子由一个碱基、一个 脱氧核糖和一分子磷酸组成，B 正确；DNA—E47 为单链 DNA 分 子，不含碱基 U，C 错误；在单链 DNA 分子中，除其中 3′端外， 每个脱氧核糖上均连有两个磷酸和一个含 N 的碱基，D 错误。 答案：B 15．如图为不同生物或生物不同器官(细胞)的 DNA 分子中(A ＋T)/(G＋C)的比值情况，据图回答问题： (1)猪的不同组织细胞的 DNA 分子碱基比例大致相同，其原因 是 ________________________________________________________ ________________。 (2) 上 述 三 种 生 物 中 的 DNA 分 子 ， 热 稳 定 性 最 强 的 是 ________________________________________________________ ________________。 (3)假设小麦 DNA 分子中(A＋T)/(G＋C)＝1.2，那么(A＋G)/(T ＋C)＝________。 (4)假如猪的某一 DNA 分子中有腺嘌呤 30%，则该分子一条 链上鸟嘌呤含量的最大值可占此链碱基总数的______。 (5)小麦的 DNA 分子中，(G＋C)之和占全部碱基的 35.8%，其 中一条链的 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 分别占碱基总数的____________。 解析：(1)猪的不同组织细胞中 DNA 分子碱基比例大致相同， 是因为它们由同一个受精卵经有丝分裂而来。(2)根据图中数值可 判断小麦中 G＋C 所占比例最大，而在 A 与 T 之间有两个氢键， G 与 C 之间有三个氢键，所以小麦 DNA 的热稳定性最高。(3)只 要是双链 DNA 分子，(A＋G)/(T＋C)的值均为 1。(4)据 A＋G＝T ＋C＝50%，则鸟嘌呤占 20%。若所有鸟嘌呤分布在一条链上，则 分母缩小一半，一条链上的鸟嘌呤含量最大值可占此链碱基总数 的 40%。(5)DNA 分子中(G＋C)占全部碱基的比例与在单链 DNA 中该比例均相等。已知一条链中 G＋C＝35.8%，因 T 与 C 分别占 32.9%与 17.1%，则可推知该链中的 A 为 1－(G＋C＋T)＝1－ (35.8%＋32.9%)＝31.3%，G＝35.8%－17.1%＝18.7%。 答案：(1)不同的组织细胞来源于同一个受精卵的有丝分裂 (2)小麦 (3)1 (4)40% (5)31.3%、18.7% 【素养达成练】 16．不同生物或生物体不同器官(细胞)的 DNA 分子中有关碱 基比例如下表： (1)据表可知，不同种生物的 DNA 分子中(A＋T)/(G＋C)的值 显著不同，这一事实表明，DNA 分子结构具有________。 (2) 牛 的 肾 和 肺 的 DNA 比 例 相 同 ， 其 原 因 是 ________________________________________________________ ________________； 但精子与肾和肺的 DNA 碱基比例稍有差异，其原因是 ________________________________________________________ ________________ ____________________________________________________ ____________________。 (3)表中所列生物的 DNA 分子中，(A＋C)/(G＋T)或(A＋G)/(T ＋ C) 的 值 差 异 显 著 吗 ？ ________ ， 这 是 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 ， 其 原 因 是 ________________________________________________________ ________________ ____________________________________________________ ____________________。 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。(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。 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