高中生物第2节 DNA的结构同步训练题

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.(2022山东潍坊安丘期中)某同学要制作一个DNA片段模型,现准备了15个碱基A塑料片、8个碱基T塑料片、40个脱氧核糖塑料片和40个磷酸塑料片,已有碱基数不再增加,为了充分利用现有材料,还需准备碱基C塑料片              (　　)

A.8个　　　　B.24个

C.16个　　　　D.12个

题组二　分析DNA分子的结构及特点

3.下列有关DNA结构的叙述中,正确的是 (　　)

A.双链DNA的鸟嘌呤和胞嘧啶碱基对越多,其热稳定性越强

B.DNA单链中嘌呤数和嘧啶数是相等的

C.DNA分子中脱氧核糖只与一个磷酸基团相连

D.DNA分子中的碱基之间都只能通过氢键连接

4.(2021湖北九师联盟月考改编)如图为某真核生物DNA片段的结构示意图。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

题组三　DNA分子结构的有关计算

5.(2022河北辛集一中期中)一个双链DNA分子中腺嘌呤占全部碱基的比例为23%,其中一条链中腺嘌呤占该链碱基的比例为18%,那么另一条链中腺嘌呤占该链碱基的比例是(　　)

A.28%　　　　B.18%　　　　C.9%　　　　D.5%

6.一个双链DNA分子的一条链上,腺嘌呤与鸟嘌呤数目之比为5∶3,该链上两者之和占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数目的(　　)

A.28%　　　　B.30%　　　　C.36%　　　　D.38%

7.(2021重庆高二期末)某双链DNA分子中,腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基的比例为M,其中一条链上腺嘌呤占该链全部碱基的比例为N,则互补链中腺嘌呤占整个DNA分子碱基的比例为              (　　)

A.(M-N)/2　　　　B.M-N

C.(M-N)/(1-N)　　　　D.M-N/2

能力提升练

题组　DNA的结构及相关计算

1.(2022福建南平三模)某人从小鼠、DNA病毒以及RNA病毒中提取出三份遗传物质样品,分析其碱基组成,如表所示。下列判断正确的是              (　　)

A.可判断样品a来自RNA病毒,其可能为单链RNA或双链RNA

B.样品b、c都含胸腺嘧啶,无法判断该样品来自DNA病毒还是小鼠

C.样品b与样品a、c相比其稳定性更高

D.将三份核酸样品彻底水解后,可根据水解产物的种类判断样品来源

2.(2022湖北武汉质检)科学家发现了单链DNA的一种四螺旋结构,该结构一般存在于人体快速分裂的活细胞(如癌细胞)中。形成该结构的DNA单链中富含G,每4个G之间通过氢键等形成一个正方形的“G-4平面”,继而形成立体的“G-四联体”(如图)。下列叙述正确的是              (　　)

A.每个“G-四联体”中含有两个游离的磷酸基团

B.由题干信息可推出该结构中富含G—C碱基对

C.该结构中(A+G)/(T+C)的值与双链DNA中的不一定相等

D.该“G-四联体”可以抑制癌细胞的分裂

3.(2021安徽芜湖期中联考)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              (　　)

4.(2022江西南昌中学月考)下列有关双链DNA分子的叙述,不正确的是              (　　)

A.若DNA分子中碱基A所占比例为a,则碱基C所占比例为1/2-a

B.如果一条链上(A+T)/(G+C)=m,则另一条链上该比值也为m

C.如果一条链上的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则另一条链上该比例为4∶3∶2∶1

D.由50个碱基对组成的DNA分子片段中至少含有100个氢键

答案与分层梯度式解析

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.D　DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,1分子脱氧核苷酸由1分子磷酸、1分子脱氧核糖和1分子含氮碱基组成,所以40个脱氧核糖和40个磷酸的塑料片最多能制作20个脱氧核苷酸对,需要20个碱基对。在双链DNA分子中,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,即A=T、G=C,所以15个碱基A塑料片、8个碱基T塑料片能形成8个A—T碱基对,且已有碱基数量不再增加。因此,为了充分利用现有材料,还需准备12个碱基C塑料片,以形成12个C—G碱基对。

3.A　由于C和G之间有3个氢键,A和T之间只有2个氢键,故双链DNA的鸟嘌呤和胞嘧啶碱基对越多,其热稳定性越强,A正确;在双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数,但单链DNA中嘌呤数和嘧啶数未必相等,B错误;DNA分子中一条链上的脱氧核糖一般连接两个磷酸基团,只有链3'端的脱氧核糖只连一个磷酸基团,C错误;DNA分子两条链之间的碱基可以通过氢键连接形成碱基对,但一条链上的相邻碱基之间通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接,D错误。

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.A　一个双链DNA分子中,A(腺嘌呤)占整个DNA分子碱基总数的比例为23%,则A占DNA分子一条链碱基总数的比例为46%。已知一条链中A占该链碱基的比例为18%,那么另一条链中A占该链碱基的比例是46%-18%=28%。

6.B　根据题意,一条链上的腺嘌呤与鸟嘌呤数目之和占DNA分子碱基总数的24%,所以该链上A+G占该链碱基数的48%,又因为A∶G=5∶3,所以该链上A占48%×5/8=30%,另一条链中T的数目与该链中A的数目相等,两条链的碱基数目也相等,所以DNA分子的另一条链上,胸腺嘧啶占该链碱基数目的30%。

7.A　在双链DNA分子中,互补碱基之和在任意一条链及整个双链DNA分子中所占比例都相等。A+T占双链DNA分子全部碱基的比例为M,在DNA两条单链中,A1+T1、A2+T2占DNA单链全部碱基的比例也为M,其中一条链上腺嘌呤(A1)占该链全部碱基的比例为N,则T1占该链全部碱基的比例为M-N,由于A2=T1,互补链中腺嘌呤(A2)占该链全部碱基的比例也为M-N,则互补链中腺嘌呤占整个DNA分子碱基的比例为(M-N)/2,A正确。

能力提升练

1.C　尿嘧啶是RNA特有的碱基,胸腺嘧啶是DNA特有的碱基。样品a中含有尿嘧啶,不含有胸腺嘧啶,来自RNA病毒;样品a中腺嘌呤数与尿嘧啶数不相等,胞嘧啶数与鸟嘌呤数不相等,为单链RNA,A错误。样品b中腺嘌呤数等于胸腺嘧啶数,胞嘧啶数等于鸟嘌呤数,为双链DNA;样品c中腺嘌呤数不等于胸腺嘧啶数,胞嘧啶数不等于鸟嘌呤数,为单链DNA,则样品b来自小鼠,样品c来自DNA病毒,B错误;样品b为双链DNA,样品a为单链RNA,样品c为单链DNA,双链比单链稳定性更高,C正确;样品b和样品c都为DNA,彻底水解产物相同,都是磷酸、脱氧核糖、四种碱基(A、T、G、C),因此,不能根据水解产物的种类判断样品来源,D错误。

2.C　“G-四联体”是一条单链DNA形成的,其中只含一个游离的磷酸基团,该结构富含G,而不是富含C—G碱基对,A、B错误;该结构是单链DNA形成的,因此其中(A+G)/(T+C)的值与双链DNA中不一定相等,C正确;该“G-四联体”一般存在于人体快速分裂的活细胞(如癌细胞)中,说明其可以促进癌细胞的分裂,D错误。

3.C　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)]的值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。

4.C　若DNA分子中碱基A所占比例为a,则胸腺嘧啶T的比例也为a,则A+T所占的比例为2a,含有鸟嘌呤的碱基对即G—C碱基对所占的比例为1-2a,则碱基C所占比例为(1-2a)/2=1/2-a,A正确;双链DNA分子的一条单链中(A+T)/(G+C)的值等于其互补链和整个DNA分子中该比例的值,所以如果一条链上(A+T)/(G+C)=m,则另一条链上该比值也为m,B正确;由DNA分子的碱基互补配对原则可知,G1=C2,C1=G2,A1=T2,T1=A2,如果A1∶T1∶G1∶C1=1∶2∶3∶4,则A2∶T2∶G2∶C2=2∶1∶4∶3,C错误;因为A—T之间有2个氢键,C—G之间有3个氢键,所以由50个碱基对组成的DNA分子片段中至少含有氢键的个数为50×2=100,D正确。