高中第2节 DNA的结构习题

这是一份高中第2节 DNA的结构习题，共6页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1．(2019·宁夏育才中学高二期末)下列表示某同学制作的脱氧核苷酸对模型(表示脱氧核糖、▭表示碱基、〇表示磷酸基团)，其中正确的是( D )
A．A B．B
C．C D．D
[解析] 构成脱氧核苷酸对的两个脱氧核苷酸的方向应是相反的，A错误；G与C之间有三个氢键，B错误；脱氧核苷酸中不含碱基U，C错误；DNA两条链反向平行，且A－T之间有2个氢键，D正确。
2．某DNA片段中有腺嘌呤a个，占全部碱基比例为b，则( C )
A．b≤0.5B．b≥0.5
C．胞嘧啶为aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2b)－1))个D．胞嘧啶为beq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2a)－1))个
[解析] 由于DNA分子中A为a个，占全部碱基比例为b，则该DNA分子中碱基总数为eq \f(a,b)个；由于A＋G为eq \f(a,2b)个，则G为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(a,2b)－a))＝aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2b)－1))个；又因G＝C，则C(胞嘧啶)为aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2b)－1))个。
3．DNA的一条链中的(G＋T)/(C＋A)为0.5，(A＋T)/(C＋G)为2，则该DNA分子中另一条链上同样的碱基比为( D )
A．0.5和2B．2和0.5
C．0.5和0.5D．2和2
4．下列有关DNA结构的说法，正确的是( D )
A．相邻的碱基被相邻的两个核糖连在一起
B．每个磷酸基团上都连着两个五碳糖
C．DNA分子中碱基对的排列顺序是固定不变的
D．只有嘌呤与嘧啶配对，才能保证DNA两条长链之间的距离不变
[解析] DNA分子中一条链上相邻的碱基被“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连在一起，两条链上配对的碱基被氢键连在一起；DNA两条链一端的磷酸基团上连着一个五碳糖；碱基对排序的千变万化构成了DNA分子的多样性。
5．在DNA分子模型的搭建实验中，若仅有订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含15对碱基(其中A有9个)的DNA双链片段(氢键数也用订书钉个数表示)，那么使用的订书钉个数为( C )
A．88B．118
C．124D．126
[解析] 由题意知，构建该DNA需要的订书钉包括将脱氧核糖、磷酸和碱基连接形成脱氧核苷酸需要的订书钉，连接脱氧核苷酸形成脱氧核苷酸链需要的订书钉，两条脱氧核苷酸链之间形成碱基对需要的订书钉。一个含15对碱基的DNA双链，包含30个脱氧核苷酸，30个脱氧核苷酸需要的订书钉是30×2＝60个，30个脱氧核苷酸形成2条链需要的订书钉是30－2＝28个，A、T碱基对是9个，G、C碱基对是6个，因此连接碱基对需要的订书钉是9×2＋6×3＝36个，因此构建该双螺旋结构模型需要的订书钉是60＋28＋36＝124个。
6．下列有关DNA分子结构的叙述，正确的是( C )
A．DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的规则的双螺旋结构，其基本骨架由“脱氧核糖—磷酸—含氮碱基”交替排列而成
B．整个DNA分子中，嘌呤数等于嘧啶数，所以每条单链中A＝T、G＝C
C．与DNA分子中的碱基G直接相连的是脱氧核糖和碱基C
D．每个脱氧核糖均只与一个磷酸和一个碱基相连
[解析] 选项A，DNA分子双螺旋结构的外侧是磷酸与脱氧核糖交替排列构成的基本骨架，而内侧的碱基互补配对。选项B，双链DNA分子中A＝T、G＝C，但在单链中，A不一定等于T，G也不一定等于C。选项C，在一个脱氧核苷酸分子中，碱基G与脱氧核糖直接相连；两条链之间G与C互补配对。选项D，每个脱氧核糖均只与一个碱基相连；除了每条单链一端的脱氧核糖只与一个磷酸相连外，其余脱氧核糖均与两个磷酸相连。
7．从某种生物中提取核酸样品，经科学家检测和计算后，碱基之间的相互关系如下：(A＋T)/(G＋C)＝1，(A＋G)/(T＋C)＝1。据此结果推断，该样品( C )
A．确定是双链DNAB．确定是单链DNA
C．无法确定单双链D．只存在于细胞核中
[解析] 该核酸内含有“T”，说明该核酸是DNA，DNA主要存在于细胞核中，细胞质中也有少量。如果该生物是病毒，那么不存在细胞结构，故D项不符合题意。由所给等式能推导出A＝C、G＝T，单链和双链都有可能。
8．某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是( C )
[解析] 根据DNA分子的结构特点，若DNA分子双链中(A＋T)/(C＋G)的值为m，则每条链中(A＋T)/(C＋G)的值均为m，由此可判断C正确，D错误；DNA分子中(A＋C)/(T＋G)＝1，而每条链中的(A＋C)/(T＋G)不能确定，但两条链中(A＋C)/(T＋G)的值互为倒数，故A、B错误。
9．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.下列表述错误的是( B )
A．该DNA分子的一个碱基改变，不一定会引起子代性状的改变
B．DNA分子连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个
C．该DNA分子中4种碱基的比例为A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7
D．该DNA分子中的碱基排列方式共有4200种
[解析] 本题考查DNA的结构。含有400个碱基的DNA中，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，则该DNA分子中A＝T＝60个，G＝C＝140个；DNA复制两次后，需要游离的A为(22－1)×60＝180个。
10．(2018·山东山师大附中月考)一个DNA分子的一条链上，腺嘌呤与鸟嘌呤数目之比为2∶1，两者之和占DNA分子碱基总数的24%，则该DNA分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基总数的( A )
A．32%B．24%
C．14%D．28%
[解析] 已知DNA分子的一条链上，A∶G＝2∶1，且A与G之和占DNA分子碱基总数的24%，依据碱基互补配对原则，该链的碱基总数占DNA分子碱基总数的1/2，所以该链中A与G之和占该链碱基总数的48%，从而推出A占该链碱基总数的32%，另一条链上的T和该链中的A相等，即另一条链上的胸腺嘧啶占该链碱基总数的32%。综上所述，A项正确。
11．(2019·山东名校联考)如图为DNA分子部分结构示意图，对该图的描述错误的是( B )
A．DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构
B．④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸，②和③相间排列，构成了DNA分子的基本骨架
C．⑤⑥⑦⑧对应的碱基依次为A、G、C、T
D．若该DNA分子中A与T之和占全部碱基总数的54%，其中一条链中G占该链碱基总数的22%，则另一条链中G占该链碱基总数的24%
[解析] DNA分子由反向平行的两条链组成；④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸，[②]脱氧核糖和[①]磷酸相间排列，构成了DNA分子的基本骨架；根据碱基互补配对原则，在DNA分子中A与T配对，G与C配对；若该DNA分子中A与T之和占全部碱基总数的54%，则该DNA分子一条链中的A与T之和占该链碱基总数的54%，若一条链中G占该链碱基总数的22%，则该条链中C占24%，其互补链中G占该链碱基总数的24%。
12．(2019·辽宁大连高一下期末)已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA和单链RNA四种类型，现发现了一种新病毒，要确定其核酸属于上述哪一种类型，应该( A )
A．分析碱基类型，确定碱基比率
B．分析碱基类型，分析核糖类型
C．分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型
D．分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型
[解析] DNA分子的碱基包含A、T、G、C 4种类型，RNA分子的碱基包含A、U、G、C 4种类型，通过分析碱基类型可以辨别是DNA还是RNA；双链DNA、双链RNA均满足碱基互补配对原则，碱基中的嘌呤数等于嘧啶数，因此通过分析碱基比率，可以辨别是单链还是双链。
二、非选择题
13．如图为DNA分子(片段)的结构示意图，请据图回答：
(1)DNA的基本单位是__脱氧核苷酸__，它是由__磷酸__、__脱氧核糖__、__含氮碱基__三个部分组成的。DNA的空间结构是__独特的双螺旋结构__，两条链是通过__碱基互补配对__方式联系在一起的，这种配对的方式具体为__A—T__、__G—C__。
(2)请用文字写出图中1～10的名称。
1__胞嘧啶__ 2__腺嘌呤__ 3__鸟嘌呤__ 4__胸腺嘧啶__
5__脱氧核糖__ 6__磷酸__ 7__胸腺嘧啶脱氧核苷酸__
8__碱基对__ 9__氢键__ 10__一条脱氧核苷酸链的片段__
(3)若该DNA分子的一条链中eq \f(A＋G,T＋C)＝0.5，那么在它的互补链中，eq \f(A＋G,T＋C)应为__2__。
(4)DNA分子的基本骨架由__脱氧核糖和磷酸交替连接__构成。
(5)若以放射性同位素15N标记该DNA，则放射性物质位于__含氮碱基__中。
14．分析以下材料，回答有关问题。
材料一 在沃森和克里克提出DNA的双螺旋结构模型之前，人们已经证实了DNA分子是由许多脱氧核苷酸构成的长链，自然界中的DNA并不是以单链形式存在的，而是由两条链结合形成的。
材料二 科学家查哥夫研究不同生物的DNA时发现，DNA分子中的嘧啶核苷酸的总数始终等于嘌呤核苷酸的总数；碱基A的总数等于碱基T的总数、碱基G的总数等于碱基C的总数，但(A＋T)与(G＋C)的比值不是固定的。
材料三 根据富兰克林等人对DNA晶体的X射线衍射图谱分析表明，DNA分子由许多“亚单位”组成，每一层的间距为3.4 nm，而且整个DNA分子长链的直径是恒定的。
(1)材料一表明DNA分子是由两条__脱氧核苷酸长链__组成的，其基本组成单位是__脱氧核苷酸__。
(2)A的总数等于T的总数、G的总数等于C的总数，说明__在DNA分子中，A与T一一对应，C与G一一对应__。
(3)富兰克林等人提出的DNA分子中的“亚单位”事实上是__碱基对__；每一层的间距都为3.4 nm，而且DNA分子长链的直径是恒定的，这些特征表明__DNA分子的空间结构非常规则__。
(4)不同生物的DNA分子的(A＋T)与(G＋C)比值不固定，说明DNA分子具有__多样__性和__特异__性。
(5)在这些科学研究成果的基础上，沃森和克里克构建出DNA分子__双螺旋__结构模型。
[解析] (1)DNA分子是由两条脱氧核苷酸长链组成的，其基本单位是脱氧核苷酸。(2)A的总数等于T的总数，G的总数等于C的总数，说明在DNA分子中，A与T、G与C之间存在一一对应关系。(3)由DNA分子结构可知，两条链上的碱基有一一对应关系，这些碱基构成了碱基对，排列在内部，因此亚单位是碱基对。DNA分子的直径是恒定的，表明DNA分子的空间结构非常规则。(4)不同生物的DNA分子中A＝T、G＝C，但(A＋T)/(G＋C)不同，说明DNA分子具有多样性和特异性。(5)沃森和克里克提出了各对应碱基之间的关系是A与T配对、G与C配对，并成功地构建了DNA分子的双螺旋结构模型。
15．图1是用DNA测序仪测出的某生物的一个DNA分子片段上被标记的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序(TGCGTATTGG)，请回答下列问题：
(1)据图1推测，此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目是__5__。
(2)根据图1脱氧核苷酸链的碱基排序，图2显示的脱氧核苷酸链碱基序列为__CCAGTGCGCC__(从上到下)。
(3)图1对应的DNA片段与图2对应的DNA片段中的eq \f(A＋G,T＋C)为__1__，这是因为DNA分子中碱基数量关系是__嘌呤数等于嘧啶数__。图1对应的DNA片段与图2对应的DNA片段中eq \f(A,G)的值分别为__1__、 eq \f(1,4) ，这体现了DNA分子的特异性。
[解析] (1)图1显示的DNA片段一条链上鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目是4，胞嘧啶脱氧核苷酸的数目是1，根据碱基互补配对原则，对应的互补链上还有1个鸟嘌呤脱氧核苷酸，即共有5个鸟嘌呤脱氧核苷酸。(2)图1对应的DNA片段一条链碱基排列顺序已经解读出来，其顺序是TGCGTATTGG，所以图中碱基序列应从上向下读，且由左至右依次是CCAGTGCGCC。(3)在双链DNA分子中，碱基互补配对，嘌呤数等于嘧啶数，故eq \f(A＋G,T＋C)＝1。根据图1对应的DNA片段的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序，可计算出图1对应的DNA片段中eq \f(A,G)＝eq \f(1＋4,4＋1)＝1；同理可计算出图2对应的DNA片段中eq \f(A,G)＝eq \f(1＋1,3＋5)＝eq \f(2,8)＝eq \f(1,4)。