2020版人教生物必修二课时作业：第3章　第2节　DNA分子的结构

2020版人教生物必修二课时作业：第3章　第2节　DNA分子的结构

第 2 节 DNA 分子的结构 测控导航表 知识点 题号 1.DNA 双螺旋结构模型的构建 1,2 2.DNA 分子的结构 3,4,6,7 3.构建 DNA 双螺旋结构模型 5,8 4.碱基互补配对原则及计算 9,10,12 5.综合考查 11,13,14,15 1.下列哪项不是沃森和克里克构建过的模型( B ) A.碱基在外侧的双螺旋结构模型 B.同种碱基配对的三螺旋结构模型 C.碱基在外侧的三螺旋结构模型 D.碱基互补配对的双螺旋结构模型 解析:沃森和克里克最先提出了碱基在外侧的双螺旋和三螺旋结构模 型,后来又提出了碱基在内侧的双螺旋结构模型,并且同种碱基配对。 最后提出了碱基互补配对的双螺旋结构模型。 2.1953 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 ( D ) 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 发现 DNA 如何储存遗传信息 ④为 DNA 复制机制的阐明奠定基础 A.①③ B.②③ C.②④ D.③④ 解析:沃森和克里克的 DNA 双螺旋结构模型的构建,为发现 DNA 如何储 存遗传信息和人们后来阐明 DNA 复制的机理奠定了基础。 3.DNA 两条链上排列顺序稳定不变的是( B ) A.脱氧核苷酸 B.脱氧核糖和磷酸 C.碱基对 D.碱基 解析:DNA 分子中四种脱氧核苷酸的排列顺序是千变万化的;同一 DNA 分子中脱氧核糖和磷酸交替排列,是不变的;DNA 中碱基对的排列顺序 是千变万化的;DNA 分子中碱基种类只有 4 种,每一条链上碱基排列顺 序也是千变万化的。 4.有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( C ) 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。 5.下列制作的 DNA 双螺旋结构模型中,连接正确的是( C ) 解析:每个脱氧核糖连接一个磷酸和一个含氮碱基,且下一个脱氧核苷 酸的磷酸应该与上一个脱氧核苷酸的脱氧核糖的 3 号碳原子相连。 6.下图为大肠杆菌 DNA 分子(片段)的结构示意图。下列说法正确的是 ( C ) A.两条链反向平行,图中 1 代表的结构有 4 种 B.图中 2 代表脱氧核糖,其中含有 4 个碳原子 C.图中 3 为含氮碱基,可代表 G 或 C D.DNA 分子的多样性与图中 1、2 交替连接有关 解析:图中 1 表示磷酸,只有一种;2 表示脱氧核糖,是含有 5 个碳原子的 五碳糖;3 表示含氮碱基,由于 3 与 4 之间有 3 个氢键,因此 3 可以表示 G 或 C;图中 1、2 交替连接排列在外侧构成 DNA 分子的基本骨架,而 DNA 分子的多样性与中间的碱基对的排列顺序千变万化有关。 7.关于 DNA 分子结构的叙述不正确的是( C ) 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.双链 DNA 分子中,如果有 40 个腺嘌呤,就同时含有 40 个胸腺嘧啶 解析:每个 DNA 分子中一般都由四种脱氧核苷酸组成;每个 DNA 分子中 的碱基、磷酸基团、脱氧核苷酸、脱氧核糖都相等;在 DNA 链中间的脱 氧核糖上连着 2 个磷酸基团,两条链上各有一个脱氧核糖只连接有 1 个 磷酸基团;在双链 DNA 中,腺嘌呤和胸腺嘧啶数目是相同的。 8.在制作 DNA 双螺旋结构模型时,所提供的卡片种类和数量如下表,下 列相关叙述正确的是( A ) 卡片种类 磷酸 脱氧 核糖 碱基 A T C G 卡片数量 12 12 3 3 4 2 A.构成的 DNA 片段,最多含有氢键 12 个 B.最多可构建 45 种碱基序列的 DNA C.最多可构建 5 种脱氧核苷酸 D.DNA 中每个脱氧核糖均与一分子磷酸相连 解析:这些卡片最多可形成 3 对 A—T 碱基对,2 对 C—G 碱基对,而 A 和 T 之间有 2 个氢键,C 和 G 之间有 3 个氢键,因此构成的双链 DNA 片段最 多有 12 个氢键,由于碱基对种类和数目确定,因此可构建的 DNA 种类数 远少于 45 种;表中所给碱基共有四种,因此最多可构建 4 种脱氧核苷 酸;DNA 中绝大多数脱氧核糖与 2 分子磷酸相连,只有末端的脱氧核糖 与 1 分子磷酸相连。 9.某生物核酸的碱基组成中,嘌呤碱基占 52%,嘧啶碱基占 48%,此生物 不可能是( B ) A.烟草花叶病毒 B.T2 噬菌体 C.肺炎双球菌 D.酵母菌 解析:DNA 分子一般都是双链结构,双链 DNA 分子中嘌呤总数与嘧啶总 数相等,RNA 分子一般是单链,其分子中嘌呤总数与嘧啶总数一般不相 等,选项中烟草花叶病毒的核酸是 RNA,肺炎双球菌和酵母菌中既有 DNA 又有 RNA,T 2 噬菌体的核酸是双链 DNA,故此生物不可能是 T 2 噬 菌体。 10.一个双链 DNA 分子中,G 与 C 总和占全部碱基的 1/3,其中一条单链 的碱基中,G 占 1/4,T 占 2/5;那么另一条单链中的 G 与 T 分别占该单链 碱基总数的比例是( B ) A.1/4 和 2/5 B.1/12 和 4/15 C.1/12 和 1/6 D.1/5 和 4/15 解析:一个双链 DNA 分子中,G 与 C 总和占全部碱基的 1/3,则 A 与 T 之 和占全部碱基的 2/3,每条单链中,G 与 C 之和占单链全部碱基的 1/3,A 与 T 之和占单链全部碱基的 2/3,其中一条单链的碱基中,G 占 1/4,T 占 2/5,则 C 占(1/3)-(1/4)=1/12,A 占(2/3)-(2/5)=4/15,另一条单链中 的 G 和 T 分别占该单链碱基总数的比例是 1/12 和 4/15。 11.下图为细胞内某基因(15N 标记)部分结构示意图,G 占全部碱基的 26%。下列说法错误的是( D ) A.该基因的组成元素是 C、H、O、N、P B.该基因的碱基(C+G)/(A+T)为 13/12 C.DNA 分子中 G—C 碱基对的比例越高,越耐高温 D.由于碱基对的排列顺序多种多样,因而该基因具有多样性 解析:基因的组成元素只有 C、H、O、N、P;因 G 占全部碱基的 26%,则 C 也 占 26%,A 等 于 T 各 占 24%, 该 基 因 的 碱 基 (C+G)/(A+T)=52%/48%=13/12;DNA 分子中 G—C 碱基对的氢键为 3 个,A —T 碱基对的氢键为 2 个,故 G—C 比例越高,DNA 分子结构越稳定,就越 耐高温;该基因的碱基对的排列顺序是特定的。 12.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( D ) ①脱氧核苷酸数=磷酸基数=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:①每个脱氧核苷酸分子含有一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分 子碱基,所以脱氧核苷酸数=磷酸基数=m;②A 和 T 之间有 2 个氢键、C 和 G 之间有 3 个氢键,则碱基之间的氢键数为 2n+ ×3= ;③双链 DNA 中,A=T=n,则根据碱基互补配对原则,一条链中 A+T 的数量为 n;④ 双链 DNA 分子中,碱基总数为 m,腺嘌呤数为 n,则 A=T=n,则 C=G= 。 13.如图是 DNA 片段的结构图,请据图回答下列问题: (1)图甲是 DNA 片段的 结构,图乙是 DNA 片段的 结构。 (2)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规则的 结构。 (3)从图中可以看出 DNA 分子中的两条长链是由 和 交替连接的。 (4)连接碱基对的化学键是 ,碱基配对的方式为:A(腺嘌呤)一 定与 配对;G(鸟嘌呤)一定与 配对。 (5)填出图中部分结构的名称:[2] 、 [5] 。 解析:(1)图甲是 DNA 片段的平面结构,图乙是双螺旋结构,属于 DNA 片 段的立体结构。 (2)从图甲可以看出组成 DNA 分子的两条链的方向是相反的,从图乙可 以看出组成 DNA 分子的两条链相互缠绕成规则的双螺旋结构。 (3)从图中可以看出 DNA 分子中的两条长链是由外侧的脱氧核糖和磷酸 交替连接而构成的。 (4)连接碱基对的是氢键,碱基配对的方式是:A 与 T 配对,G 与 C 配对。 (5)图中的 1 是碱基对,2 是一条脱氧核苷酸链片段,3 是脱氧核糖,4 是 磷酸,5 是腺嘌呤脱氧核苷酸,6 是腺嘌呤,7 是氢键。因此 2 是一条脱氧 核苷酸长链片段,5 是腺嘌呤脱氧核苷酸。 答案:(1)平面 立体 (2)反向 双螺旋 (3)脱氧核糖 磷酸 (4) 氢键 T(胸腺嘧啶) C(胞嘧啶) (5)[2]一条脱氧核苷酸长链的片段 [5]腺嘌呤脱氧核苷酸 14.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)猪的不同组织细胞中 DNA 分子碱基比例大致相同,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 。 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 分子的热稳定性最高。(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%。 答案:(1)不同的组织细胞由同一个受精卵有丝分裂而来 (2)小麦 (3)1 (4)40% 15.下图为大肠杆菌 DNA 分子结构图示(片段)。请根据图示分析并 回答: (1)图中 1 表示 ,2 表示 ,1、2、3 结合在一起的结构叫 做 。 (2)3 有 种,中文名称分别是 。 (3)DNA 分子中 3 与 4 是通过 连接起来的。 (4)DNA 被彻底水解后,能产生含氮废物的是 与 (用序 号表示)。 (5)图中 DNA 分子片段中,游离的磷酸基团有 个,若大肠杆菌的 DNA 分子的碱基 G 有 x 个,占其碱基总量的比例是 y,则该 DNA 分子的碱 基之间的氢键数目是 。 解析:(1)据图分析可知,图中 1 表示磷酸,2 表示脱氧核糖,3 表示含氮 碱基,1、2、3 结合在一起形成脱氧核苷酸。 (2)3 表示含氮碱基,由于 3 与 4 之间的氢键是 3 个,因此 3、4 是 C—G 碱基对,3 可能是 G 或 C 共 2 种可能。 (3)DNA 分子中 3 和 4 通过氢键连接形成碱基对。 (4)DNA 被彻底水解后的产物有磷酸、脱氧核糖和含氮碱基,其中只有含 氮碱基内含有氮元素,能产生含氮废物,位于图中的 3 和 4。 (5)图中 DNA 分子片段中,游离的磷酸基团有 2 个;该 DNA 分子中鸟嘌呤 数目为 x,因此 G—C 碱基对数目为 x,腺嘌呤=胸腺嘧啶=x/y×1/2-x,由 于 G—C 碱基对之间的氢键是 3 个,A—T 碱基对之间的氢键是 2 个,因此 DNA 分子的碱基之间的氢键数是 3x+2×[x/y×1/2-x]=x+x/y。 答案:(1)磷酸 脱氧核糖 脱氧核苷酸 (2)2 鸟嘌呤、胞嘧啶 (3)氢键 (4)3 4 (5)2 x(1+1/y)或写成 x+x/y