人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 DNA的结构课时训练

第2节　DNA的结构

基础过关练

题组一　DNA双螺旋结构模型的构建

1.(2021辽宁沈阳高一期中)下列关于威尔金斯、富兰克林、沃森和克里克、查哥夫等人在DNA分子结构模型构建方面的突出贡献的说法中,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.沃森和克里克构建了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

2.(2021山东淄博部分学校高一期末联考)在搭建DNA分子模型的实验中,模型零件中有4个碱基C,6个碱基G,3个碱基A,7个碱基T,脱氧核糖40个,磷酸100个,脱氧核糖和磷酸之间的连接物14个,代表氢键的连接物、脱氧核糖和碱基之间的连接物充足,能搭建一个DNA分子片段的碱基对是              (　　)

A.4对 B.5对 C.6对 D.7对

题组二　分析DNA分子的结构特点

3.(2021湖北荆州石首一中高一月考改编)下列有关DNA结构的说法,正确的是 (　易错　)

A.一条脱氧核苷酸链上相邻的两个碱基A和T之间靠形成氢键连接

B.每个磷酸基团上都连着两个脱氧核糖

C.DNA分子的稳定性与氢键数目有关

D.一条双链DNA片段有4个游离的磷酸基团

4.(2021湖北九师联盟月考改编)某真核生物DNA片段的结构示意图如图。下列相关叙述正确的是              (　　)

A.图中①为氢键,②为胸腺嘧啶(A),③为磷酸二酯键

B.图中磷酸和核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架

C.图示α链上端是5'端,β链上端是3'端,两条链反向平行

D.DNA分子两条链上的碱基配对方式千变万化

5.(2021山东淄博沂源二中高一期中)如图为DNA分子平面结构模式图。回答下列问题:

(1)图中1表示　　　　　,2表示　　　　　,1、2、3结合在一起的结构叫　　　　　。 

(2)若3表示腺嘌呤,则4表示　　　　　(填写中文名称),3与4是通过　　　　　连接起来的。 

(3)若让你制作一段含60个碱基对的DNA结构模型,你需要准备的代表磷酸的圆形、代表脱氧核糖的五边形塑料片的数量应　　　　　(填“相等”或“不相等”)。 

(4)已知某DNA分子共含有1 000个碱基对,其中一条链上A∶G∶T∶C=1∶2∶3∶4。该DNA分子中鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是　　　　　。 

题组三　DNA分子结构的有关计算

6.(2021安徽芜湖高一期中联考)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              (　　)

7.(2021辽宁锦州义县高级中学高一月考改编)如图为不同生物或同种生物不同器官(细胞)的DNA分子中(A+T)/(G+C)的情况,据图回答问题:

(1)猪的不同组织细胞的DNA分子碱基比例相同,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)假设小麦DNA分子中(A+T)/(G+C)=1.2,那么(A+G)/(T+C)=　　　　。 

(3)假如猪的某一DNA分子中,腺嘌呤占全部碱基的30%,则该DNA分子的一条链上,鸟嘌呤最多可占此链碱基总数的　　　　。 

(4)小麦的DNA分子中,(G+C)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分别占该链碱基总数的　　　　　　　。 

答案全解全析

第2节　DNA的结构

基础过关练

1.B　在DNA分子结构模型构建方面,威尔金斯和富兰克林提供了DNA的衍射图谱;查哥夫发现了在DNA中,A的量总是等于T的量、C的量总是等于G的量,但没有提出A与T配对、C与G配对;沃森和克里克构建了DNA分子的双螺旋结构模型。

2.A　在DNA中,腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量,鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量(教材第49页),因此题述模型零件中可以用到的碱基数目为4个碱基C,4个碱基G,3个碱基A,3个碱基T,且由题干“脱氧核糖和磷酸之间连接物14个”可知,将14个连接物分配在2条链中,即需要用7个连接物连接其中的1条单链,1个脱氧核苷酸需要用到1个该种连接物,相邻2个脱氧核苷酸之间需要用到1个该种连接物,假设这条单链含有的脱氧核苷酸数为X,则有X+(X-1)=7,解得X=4,故可以搭建一个含有4个碱基对的DNA分子片段,A正确。

3.C　一条脱氧核苷酸链上相邻的两个碱基A和T之间靠“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”连接,A错误;链状DNA中,每条链末端的磷酸基团只连着1个脱氧核糖,B错误;DNA分子的稳定性与氢键数目有关,氢键数目越多,DNA分子的稳定性越高,C正确;一条双链DNA片段有两条链,因此含有两个游离的磷酸基团,D错误。

易错警示

DNA中并不是所有的脱氧核糖都连着两个磷酸基团。

4.C　图中①为氢键,②为腺嘌呤(A),③为磷酸二酯键,A错误;磷酸和脱氧核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架,B错误;从上到下,图示α链的方向为5'→3',β链的方向为3'→5',两条链反向平行,C正确;DNA中碱基配对方式均为A与T配对,C与G配对,不存在千变万化,D错误。

5.答案　(1)磷酸　脱氧核糖　脱氧核糖核苷酸　(2)胸腺嘧啶　氢键　(3)相等　(4)600

解析　(1)根据DNA分子的组成分析可知,图中1表示磷酸,2表示脱氧核糖,1、2、3结合在一起构成脱氧核苷酸。(2)若3表示腺嘌呤,根据碱基互补配对原则,4表示胸腺嘧啶;3与4是通过氢键连接起来的。(3)DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸,一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基组成,因此要制作一段含60个碱基对的DNA结构模型,需要准备的代表磷酸的圆形、代表脱氧核糖的五边形塑料片的数量应相等。(4)该DNA分子中的一条链的碱基数是1 000,该条链上的A∶G∶T∶C=1∶2∶3∶4,该链中G=1 000×2/10=200,C=1 000×4/10=400,另一条链中的G=400,因此该DNA分子中G=200+400=600。

6.C　DNA分子中的两条链是通过严格的碱基互补配对而成的。双链DNA分子中A=T、G=C,[A+G(C)]/[T+C(G)]=1,一条单链中[A+G(C)]/[T+C(G)]与互补链中该值是倒数关系。整个DNA分子中(A+T)/(G+C)=每一条单链中(A+T)/(G+C),只有C正确。

7.答案　(1)不同的组织细胞来源于同一个受精卵　(2)1　(3)40%　(4)31.3%和18.7%

解析　(1)猪的不同组织细胞中DNA分子碱基比例相同,是因为这些细胞都来源于同一个受精卵,含有的DNA分子相同。(2)根据碱基互补配对原则,A=T,C=G,因此只要是双链DNA分子,(A+G)/(T+C)的值均为1。(3)一双链DNA中,A+G=T+C=50%,已知腺嘌呤占全部碱基的30%,则鸟嘌呤占全部碱基的20%。若所有鸟嘌呤分布在一条链上,则鸟嘌呤可占此链碱基总数的40%。(4)DNA分子中,(G+C)占全部碱基的比例与其在单链DNA中的比例相等,则一条链中G+C=35.8%,因该链中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)=31.3%,G=35.8%-17.1%=18.7%,即互补链中T占31.3%,C占18.7%。