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第2节　DNA的结构
合格考达标练
1.下列有关DNA结构的叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.在DNA模型构建过程中,沃森和克里克曾尝试构建三螺旋结构模型
B.DNA分子由两条方向相同的脱氧核苷酸链盘旋而成
C.组成DNA分子的基本单位是4种脱氧核苷酸,其中所含的碱基是A、U、G、C
D.双链DNA分子中的每个磷酸都与2个五碳糖连接
2.下列关于碱基互补配对的含义的叙述,不正确的是(　　)
A.DNA中有一个嘌呤就会有一个与之相配对的嘧啶
B.DNA中一条链的嘌呤数或嘧啶数一定等于另一条链的嘌呤数或嘧啶数
C.DNA中嘌呤总数一定等于嘧啶总数且各占50%
D.DNA中任何一种碱基所占的比例是两条单链上该碱基所占比例的平均数
3.在DNA分子的一条单链中,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—
4.用卡片构建DNA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
A T G C
卡片数量 10 10 2 3 3 2
A.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.最多可构建44种不同碱基序列的DNA
5.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(　　)
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
6.某双链DNA分子中共有含氮碱基700对,其中一条单链上(A+T)∶(C+G)=2/5,问该DNA分子中胞嘧啶脱氧核苷酸的数目是(　　)
A.500个 B.200个
C.300个 D.400个
7.下列关于双链DNA的叙述,不正确的是(　　)
A.若一条链上A和T的数目相等,则另一条链上的A和T数目也相等
B.若一条链上A的数目大于T,则另一条链上A的数目小于T
C.若一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则另一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4
D.若一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则另一条链上A∶T∶G∶C=2∶1∶4∶3
8.下列关于威尔金斯、沃森和克里克、富兰克林、查哥夫等人在DNA分子结构构建方面的突出贡献的叙述,正确的是(　　)
A.威尔金斯和富兰克林提供了DNA分子的电子显微镜图像
B.沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型
C.查哥夫提出了A与T配对、C与G配对的正确关系
D.富兰克林和查哥夫发现A的量等于T的量、C的量等于G的量
9.在制作DNA双螺旋结构模型时,如图为两个脱氧核苷酸的模型,其中圆圈代表磷酸。下列说法中正确的是 (　　)
A.方形可能代表A、T、C、U四种含氮碱基
B.两个圆圈可用曲别针(代表化学键)连接,以形成DNA的单链
C.曲别针(代表化学键)应该连接在一个核苷酸的五边形和另一个核苷酸的圆圈上
D.如果两个脱氧核苷酸分别位于链的两侧,两个模型方向相同
10.下图为大肠杆菌DNA分子结构图示(区段)。请根据图示回答问题。
(1)图中①表示　　　　　,②表示　　　　　　,①②③结合在一起的结构叫作　。
(2)③有　　　种,中文名称分别是　　　　　　　　　　　。
(3)DNA中③与④是通过　　　　　连接起来的。
(4)DNA被彻底氧化分解后,能产生含氮废物的是　　　与　　　(用序号表示)。
(5)图中DNA分子区段中,游离的磷酸基团有　　　个。
等级考提升练
11.若一个双链DNA分子的G占整个DNA分子碱基总数的27%,并测得该DNA分子一条链上的A占这条链碱基总数的18%,则另一条链上的A占该链碱基总数的(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.9% B.27%
C.28% D.46%
12.(多选)下列有关DNA结构的叙述,正确的是(　　)
A.双链DNA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A与T之间通过氢键连接
C.嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA空间结构的相对稳定
D.DNA两条链反向平行
13.检测某生物样品核酸中碱基比例时,发现其嘌呤含量与嘧啶含量不等,则该生物样品不可能是(　　)
A.大肠杆菌 B.流感病毒
C.噬菌体 D.人体细胞
14.不同生物或生物体不同器官(细胞)的DNA中有关碱基的比率如下表。
生物或细胞 酵母菌 小麦 人 猪 牛
肝 胰 脾 肾 精子 肺
1.08 1.21 1.52 1.43 1.43 1.43 1.30 1.29 1.30
(1)表中可见,不同种生物的DNA中的比值显著不同,这一事实表明,DNA结构有　　　　　　。
(2)牛的肾和肺的DNA碱基比率相同,原因是　　　　　　　　　　　　　　　;但精子与肾或肺的DNA碱基比率稍有差异,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)表中所列生物的DNA中,的比值差异显著吗 　　　　　。因为　　　　　　。
(4)比较表中不同生物DNA的碱基比例,　　　　　中DNA热稳定性最高。原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
15.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。
第2节　DNA的结构
合格考达标练
1.下列有关DNA结构的叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.在DNA模型构建过程中,沃森和克里克曾尝试构建三螺旋结构模型
B.DNA分子由两条方向相同的脱氧核苷酸链盘旋而成
C.组成DNA分子的基本单位是4种脱氧核苷酸,其中所含的碱基是A、U、G、C
D.双链DNA分子中的每个磷酸都与2个五碳糖连接
答案A
2.下列关于碱基互补配对的含义的叙述,不正确的是(　　)
A.DNA中有一个嘌呤就会有一个与之相配对的嘧啶
B.DNA中一条链的嘌呤数或嘧啶数一定等于另一条链的嘌呤数或嘧啶数
C.DNA中嘌呤总数一定等于嘧啶总数且各占50%
D.DNA中任何一种碱基所占的比例是两条单链上该碱基所占比例的平均数
答案B
解析在DNA的双链中嘌呤和嘧啶互补配对,DNA中一条链的嘌呤数或嘧啶数一定等于另一条链的嘧啶数或嘌呤数。
3.在DNA分子的一条单链中,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
解析在DNA分子的一条单链中,相邻碱基之间的连接是脱氧核苷酸之间的连接,故相邻的碱基A与T之间是通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”的方式连接起来的,B项正确。
4.用卡片构建DNA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
A T G C
卡片数量 10 10 2 3 3 2
A.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.最多可构建44种不同碱基序列的DNA
答案B
解析根据表格数据可知,代表脱氧核糖、磷酸和含氮碱基的卡片数都是10,所以最多可构建10个脱氧核苷酸,根据碱基种类和互补配对原则可推知最多构建4种脱氧核苷酸,4个碱基对;构成的双链DNA片段中可含2个A—T碱基对和2个G—C碱基对,所以最多可含有的氢键数=2×2+2×3=10(个);DNA结构中,与脱氧核糖直接相连的一般是2个磷酸,但是两端各有一个最末端的脱氧核糖只连接1个磷酸;碱基序列要达到44种,每种碱基对的数量至少要有4对。
5.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(　　)
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
答案C
解析根据碱基互补配对原则可知,另一个碱基为胸腺嘧啶,两个脱氧核苷酸含有两个磷酸和两个脱氧核糖。
6.某双链DNA分子中共有含氮碱基700对,其中一条单链上(A+T)∶(C+G)=2/5,问该DNA分子中胞嘧啶脱氧核苷酸的数目是(　　)
A.500个 B.200个
C.300个 D.400个
答案A
解析DNA分子的一条单链中(A+T)与(G+C)的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值。某双链DNA分子一条单链上(A+T)/(C+G)=2/5,则该双链DNA分子中的该比值也为2/5,因此胞嘧啶脱氧核苷酸占5/(2+5)÷2=5/14,该DNA分子中胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为700×2×5/14=500。
7.下列关于双链DNA的叙述,不正确的是(　　)
A.若一条链上A和T的数目相等,则另一条链上的A和T数目也相等
B.若一条链上A的数目大于T,则另一条链上A的数目小于T
C.若一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则另一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4
D.若一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则另一条链上A∶T∶G∶C=2∶1∶4∶3
答案C
8.下列关于威尔金斯、沃森和克里克、富兰克林、查哥夫等人在DNA分子结构构建方面的突出贡献的叙述,正确的是(　　)
A.威尔金斯和富兰克林提供了DNA分子的电子显微镜图像
B.沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型
C.查哥夫提出了A与T配对、C与G配对的正确关系
D.富兰克林和查哥夫发现A的量等于T的量、C的量等于G的量
答案B
9.在制作DNA双螺旋结构模型时,如图为两个脱氧核苷酸的模型,其中圆圈代表磷酸。下列说法中正确的是 (　　)
A.方形可能代表A、T、C、U四种含氮碱基
B.两个圆圈可用曲别针(代表化学键)连接,以形成DNA的单链
C.曲别针(代表化学键)应该连接在一个核苷酸的五边形和另一个核苷酸的圆圈上
D.如果两个脱氧核苷酸分别位于链的两侧,两个模型方向相同
答案C
解析方形代表含氮碱基,在DNA中有A、T、C、G四种,没有U,A项错误;DNA中一个核苷酸的五边形和另一个核苷酸的圆圈相连接以形成DNA单链,而不是两个圆圈之间用化学键相连,B项错误、C项正确;两条DNA单链的位置关系是反向平行,D项错误。
10.下图为大肠杆菌DNA分子结构图示(区段)。请根据图示回答问题。
(1)图中①表示　　　　　,②表示　　　　　　,①②③结合在一起的结构叫作　。
(2)③有　　　种,中文名称分别是　　　　　　　　　　　。
(3)DNA中③与④是通过　　　　　连接起来的。
(4)DNA被彻底氧化分解后,能产生含氮废物的是　　　与　　　(用序号表示)。
(5)图中DNA分子区段中,游离的磷酸基团有　　　个。
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
解析(1)据图可知,图中①表示磷酸,②表示脱氧核糖,③表示含氮碱基,①②③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③④是C、G碱基对,③可能是鸟嘌呤(G)或胞嘧啶(C)。(3)DNA中③和④通过氢键连接形成碱基对。(4)DNA被彻底氧化分解后的产物有一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基,其中只有含氮碱基内含有氮元素,只有含氮碱基能产生含氮废物。(5)图中DNA区段中,游离的磷酸基团有2个。
等级考提升练
11.若一个双链DNA分子的G占整个DNA分子碱基总数的27%,并测得该DNA分子一条链上的A占这条链碱基总数的18%,则另一条链上的A占该链碱基总数的(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.9% B.27%
C.28% D.46%
答案C
解析由题意可知,G占整个DNA碱基总数的27%,由碱基互补配对原则可知,G=C=27%,G+C=54%,则A+T=1-54%=46%,那么DNA分子的任何一条链中A+T=46%。其中一条链上A=18%,则此链中T=46%-18%=28%,另一条链中A=28%。
12.(多选)下列有关DNA结构的叙述,正确的是(　　)
A.双链DNA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A与T之间通过氢键连接
C.嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA空间结构的相对稳定
D.DNA两条链反向平行
答案ACD
解析DNA的一条单链上相邻的碱基A与T之间通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接。
13.检测某生物样品核酸中碱基比例时,发现其嘌呤含量与嘧啶含量不等,则该生物样品不可能是(　　)
A.大肠杆菌 B.流感病毒
C.噬菌体 D.人体细胞
答案C
解析在双链DNA中总嘌呤(A+G)=总嘧啶(C+T),单链RNA中嘌呤(A+G)不一定等于嘧啶(C+U)。对于大肠杆菌和人体细胞来说,细胞内既含有DNA,又含有RNA,所以总嘌呤(A+G)不一定等于总嘧啶数(C+T+U)。流感病毒只含有单链RNA,所以总嘌呤数(A+G)不一定等于总嘧啶数(C+U)。噬菌体只含有双链DNA,总嘌呤数(A+G)一定等于总嘧啶数(C+T)。
14.不同生物或生物体不同器官(细胞)的DNA中有关碱基的比率如下表。
生物或细胞 酵母菌 小麦 人 猪 牛
肝 胰 脾 肾 精子 肺
1.08 1.21 1.52 1.43 1.43 1.43 1.30 1.29 1.30
(1)表中可见,不同种生物的DNA中的比值显著不同,这一事实表明,DNA结构具有　　　　　　。
(2)牛的肾和肺的DNA碱基比率相同,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;但精子与肾或肺的DNA碱基比率稍有差异,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)表中所列生物的DNA中,的比值差异显著吗 　　　　　。因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)比较表中不同生物DNA的碱基比例,　　　　　中DNA热稳定性最高。原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案(1)特异性　(2)牛的肾和肺是由同一受精卵发育产生的　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　双链DNA中,A=T,G=C,(A+C)/(T+G)或(A+G)/(T+C)的比值都为1　(4)酵母菌　酵母菌DNA中,G—C碱基对比例最高,热稳定性最大
解析(1)不同种生物的DNA中(A+T)/(G+C)的比值不同,表明了DNA具有特异性。(2)牛的体细胞是由同一个受精卵发育形成的,而精子是经减数分裂形成的,因此牛的肾和肺的DNA碱基比率相同,但精子与肾或肺的DNA碱基比率稍有差异。(3)表中所有生物的双链DNA中非互补碱基之和的比值都相等,都等于1。(4)G与C之间含有3个氢键,G、C的比例高的DNA热稳定性大。
15.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　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)由图甲可知,测序结果共分为4列,从左到右依次代表的碱基为A、C、G、T,所以图乙中显示的脱氧核苷酸链的碱基排列顺序为CCAGTGCGCC。(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。

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