江苏专版2023_2024学年新教材高中生物第二章遗传的分子基础第二节DNA分子的结构和复制第一课时DNA分子的结构分层作业苏教版必修2

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第二节　第1课时　DNA分子的结构必备知识基础练1.下列有关DNA结构模型的构建的叙述,错误的是(　　)A.沃森和克里克构建的DNA双螺旋结构模型属于物理模型B.DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链C.研究DNA结构常用的方法是X射线晶体衍射法D.威尔金斯和查哥夫应用X射线衍射技术获得了DNA衍射图谱2.[2023·江苏南通海安高级中学高一期中]某DNA片段一条链上的碱基序列为5'-GAATTC-3',则其互补链的碱基序列是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　A.5'-CUUAAG-3' B.3'-CTTAAG-5'C.5'-CTTGAA-3' D.3'-CAATTG-5'3.[2023·江苏淮安高一期末]下列关于双链DNA分子结构的叙述,错误的是(　　)A.具有独特的双螺旋结构B.DNA分子中,A与U配对,C与G配对C.脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧D.两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对4.[2023·江苏淮安淮阴中学高一学情调研]下图表示 DNA 分子结构中的一部分,相关叙述错误的是(　　)A.组成元素有C、H、O、N、PB.连接碱基A与T的是氢键C.图中核苷酸的名称是腺嘌呤核糖核苷酸、胸腺嘧啶核糖核苷酸D.由两条反向平行的链组成5.[2023·江苏扬州高一期末]如图是一段DNA分子平面结构的示意图,相关叙述不正确的是(　　)A.DNA两条链按反向平行方式形成双螺旋结构B.④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸C.⑤⑥⑦⑧对应的碱基依次为A、G、C、TD.②和③相间排列构成了DNA分子的基本骨架6.[2023·江苏南通如皋高一学情调研] 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(　　)ABCD7.如图为DNA分子的平面结构,虚线表示碱基间的氢键。请据图回答下列问题: (1)从主链上看,两条单链　　　　平行;从碱基关系看,两条单链遵循　　　　原则。 (2) 　　　　和　　　　相间排列,构成了DNA分子的基本骨架。 (3)图中有　　　　种碱基,　　　　种碱基对。 (4)含有200个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个。①该DNA片段中共有腺嘌呤　　　　个,C和G构成的碱基对共　　　　个。 ②在DNA分子稳定性的比较中,　　　　碱基对的比例越高,DNA分子稳定性越高。 关键能力提升练8.[2023·江苏泰州高一期末]通常情况下,DNA分子的双螺旋结构分为两大类:右手螺旋(B-DNA)和左手螺旋(Z-DNA),B-DNA是普遍存在的结构。下列有关Z-DNA的叙述,正确的是(　　)A.A和T的数量等于G和C数量B.磷酸和核糖交替排列在外侧构成基本骨架C.一条链上相邻的两个碱基之间通过氢键相连D.链状Z-DNA中存在两个游离的磷酸基团9.[2023·黑龙江大庆中学高一期中]若(A+T)/(G+C)的值为a,(A+C)/(T+G)的值为b,下列说法错误的是(　　)A.若DNA分子的一条链中a为2,则其互补链中a也为2B.若DNA分子的一条链中b为2,则其互补链中b也为2C.若DNA分子中b为1,则(A+G)/(T+C)的值也为1D.一般来说,不同的DNA分子中a的值可能是不相同的10.[2023·江苏徐州高一期中]在制作DNA双螺旋结构模型时,某小组选取材料的种类和数量如下表所示。下列关于该小组搭建DNA模型的叙述中,正确的是(　　)A.该模型含有两条反向平行的核糖核苷酸链B.该模型制作好后会剩余磷酸、胸腺嘧啶、鸟嘌呤各20个C.碱基和磷酸交替连接排列在双螺旋结构的外侧D.设计和制作该模型有利于充分了解DNA的分子结构11.[2023·江苏百校高三第一次大联考]科学家在人体快速分裂的细胞中发现了DNA的四螺旋结构,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“G4平面”,继而形成立体的“G四联体螺旋结构”(如下图)。下列叙述正确的是(　　)A.组成该结构的基本单位为鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸B.用DNA解旋酶可以打开该结构中的磷酸二酯键C.该结构中(A+G)/(T+C)的值与双链DNA中相等D.每个“G四联体螺旋结构”中含有一个游离的磷酸基团12.[2023·山东菏泽一中期中](多选)科研人员对五种细胞核DNA的碱基含量做了定量分析,并统计了五种细胞中核DNA的(C+G)/(A+T)的值,如图所示。下列说法正确的是(　　)A.五种细胞的核DNA中,结构最稳定的是猪肝细胞和猪脾细胞的核DNAB.小麦细胞和鼠细胞核DNA的(C+G)/(A+T)值相同,但不能说明二者的遗传信息相同C.猪肝细胞和猪脾细胞的核DNA的(C+G)/(A+T)值相同D.若统计不同细胞核DNA的(A+C)/(T+G)值,也会出现如图所示的结果13.[2023·江苏常州高一期中]DNA分子结构的发现具有划时代意义,下图为一段DNA空间结构和平面结构的示意图,请回答下列问题。(1)图甲表明,DNA分子的空间结构呈　　　　结构,图乙显示,DNA是由　　　　条平行且方向　　　　的长链组成。在真核细胞中,DNA的主要载体是　　　　。 (2)图乙中的①代表　　　　,由③④⑤组成的物质名称为　　　　。 (3) DNA指纹技术可以像指纹一样用来识别身份,说明不同个体的DNA分子具有　　　　。 (4)在含有4种碱基的DNA区段中,腺嘌呤有a个,占该区段全部碱基的比例为b,则胞嘧啶的个数为　　　　。 14.[2023·江苏宿迁高一期中]下图是某核苷酸与核苷酸链片段的示意图。请据图回答问题:(1)若左图中的碱基为U,则左图所示的核苷酸名称为　　　　,该核苷酸　　　　(填“是”或“不是”)组成右图中核苷酸长链的基本单位之一。 (2)依据　　　　　　原则,与右图中5组成同一分子物质的对应的核苷酸链碱基排列顺序(由上至下依次)为　　　　,两条链上的碱基之间通过　　　　连接成　　　　,按照　　　　方式盘旋成双螺旋结构。 (3)DNA分子中的[1]　　　　和[2]　　　　交替连接,构成DNA分子的基本骨架,排列在双螺旋结构的　　　　;而碱基排列在内侧。 (4)每个个体DNA中　　　　的排列顺序各有特点,决定了生物个体的特异性。 学科素养创新练15.如图是DNA空间结构模型的建构过程图解(1~5),请据图探讨相关问题。(1)组成物质1的元素有　　　　　;若物质1中的碱基为A,则物质1的全称为　　　　　　　　。 (2)物质1与RNA的基本单位相比,两者在化学组成成分方面的差别是物质1特有　　　　　　　　。 (3)图3和图4中的氢键用于连接两条核苷酸链,若　　　　(填“G—C”或“A—T”)碱基对的比例越高,则DNA耐高温的能力越强。DNA的空间结构为稳定的　　　　结构。 第二节　第1课时　DNA分子的结构1.D　威尔金斯和富兰克林应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱,D项错误。2.B　某DNA片段一条链上的碱基序列为5'-GAATTC-3',根据碱基互补配对原则,则其互补链的碱基序列是3'-CTTAAG-5',ACD项错误;B项正确。3.B　DNA分子中不存在碱基U,双链DNA分子中,A与T配对,C与G配对,B项错误。4.C　DNA分子元素组成有C、H、O、N、P,A项正确;图中A、T是两条链上相邻的碱基,通过氢键相连,B项正确;图中核苷酸的名称是腺嘌呤脱氧核糖核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸,C项错误;DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的,D项正确。5.D　②是脱氧核糖,③是C(胞嘧啶),DNA的外侧由②脱氧核糖和①磷酸交替连结构成基本骨架,D项错误。6.B　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)]与另一条单链中该比值是倒数关系。一条单链中(A+T)/(G+C)与另一条单链中该比值相等,整个DNA分子中,(A+T)/(G+C)=每一条单链中(A+T)/(G+C),B项正确。7.答案 (1)反向　碱基互补配对　(2)脱氧核糖　磷酸　(3)4　4　(4)① 40　60　② G与C　解析 (1)从主链上看,两条单链是反向平行的;从碱基关系看,两条单链遵循碱基互补配对原则。(2)脱氧核糖与磷酸交替连接排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架。(3)图中有4种碱基,4种碱基之间的配对方式有两种,但碱基对的种类有4种,即A—T、T—A、G—C、C—G。(4)①假设该DNA片段只有A、T两种碱基,共200个碱基,100个碱基对,含有200个氢键,而实际上有260个氢键,即G—C和C—G碱基对共60个,所以该DNA分子中腺嘌呤数为(200-2×60)/2=40个,C和G构成的碱基对共60个;②由于G与C之间有三个氢键,A与T之间有两个氢键,因此,G与C构成的碱基对的比例越高,DNA分子稳定性越高。8.D　A和G的数量等于T和C数量,A项错误;磷酸和脱氧核糖交替排列在外侧构成基本骨架,B项错误;一条链上相邻的碱基通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相连,C项错误;链状Z-DNA中存在两个游离的磷酸基团,D项正确。9.B　一条链的A+C等于另一条链的T+G,所以两条链的b互为倒数,B项错误。10.D　题表中含有T这一碱基,为DNA特有,故该模型含有两条反向平行的脱氧核糖核苷酸链,A项错误;由于A与T配对,A与T所用数量相等,均为100个,G与C配对,G与C所用数量相等,均为100个,故需要用到200个脱氧核苷酸和200个磷酸,而每个脱氧核苷酸含有一个磷酸、一个脱氧核糖和一个含氮碱基,故只能构建100个核苷酸,即该模型制作好后会剩余磷酸20个,胸腺嘧啶和鸟嘌呤最少各剩20个,B项错误;脱氧核糖和磷酸交替连接排列在双螺旋结构的外侧,构成DNA的基本骨架,C项错误;通过设计DNA分子双螺旋结构模型可以加深学生对DNA分子结构特点的理解和认识,有利于充分了解DNA的分子结构,D项正确。11.D　组成该结构的基本单位为脱氧核糖核苷酸,A项错误;用DNA解旋酶可以打开该结构中的氢键,B项错误;双链DNA中(A+G)/(T+C)的值等于1,而该结构为单链结构,其中(A+G)/(T+C)的值不一定等于1,C项错误;该结构为DNA单链,含有一个游离的磷酸基团,D项正确。12.ABC　DNA分子中,C和G所占的比例越高,DNA分子的稳定性就越高,根据图中数据可知,结构最稳定的是猪肝细胞和猪脾细胞的核DNA,A项正确;遗传信息指碱基的排列顺序,小麦细胞和鼠细胞核DNA的(C+G)/(A+T)值相同,但碱基排列顺序不相同,所以小麦细胞和鼠细胞核DNA的(C+G)/(A+T)值相同,但不能说明二者的遗传信息相同,B项正确;分析图可知,猪肝细胞和猪脾细胞的核DNA的(C+G)/(A+T)值相同,C项正确;双链DNA分子中,A与T配对,C与G配对,即 A=T,C=G,则不同细胞的核DNA的(A+C)/(T+G)的值都为1,不会出现如图所示的结果,D项错误。13.答案 (1)双螺旋　两　相反　染色体　(2)氢键　腺嘌呤脱氧核苷酸　(3)特异性　(4)a(1/2b-1)解析 (1)图甲表明,DNA分子的空间结构呈双螺旋结构,图乙显示,DNA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。真核细胞中,DNA主要存在细胞核的染色体中,DNA的主要载体是染色体。(2)DNA分子中两条链之间的碱基通过氢键相连,①表示两条链上碱基之间连接的化学键,即氢键。图乙中③表示脱氧核糖、④表示磷酸,⑤表示腺嘌呤,由③④⑤组成的物质名称为腺嘌呤脱氧核苷酸。(3)DNA指纹技术可以像指纹一样用来识别身份,说明不同个体的DNA分子的碱基排列顺序是独一无二的,即具有特异性。(4)在含有4种碱基的DNA区段中,腺嘌呤有a个,占该区段全部碱基的比例为b,因此该DNA片段的碱基有a/b个,DNA分子中,两个不互补配对的碱基之和是所有碱基的一半,即A+C=a/2b,因此胞嘧啶的个数为a/2b-a=a(1/2b-1)。14.答案 (1)尿嘧啶核糖核苷酸　不是　(2)碱基互补配对 AGCT　氢键　碱基对　反向平行　(3)磷酸　脱氧核糖　外侧　(4)碱基(或脱氧核苷酸)解析 (1)若左图中的碱基为U,则核苷酸名称为尿嘧啶核糖核苷酸,右图核苷酸长链是DNA的一条链,核糖核苷酸不是DNA的基本单位之一。(2)依据碱基互补配对原则,右图中5的碱基是TCGA,对应的核苷酸链碱基排列顺序由上至下依次为AGCT,两条链之间由氢键连接成碱基对。DNA由两条单链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。(3)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基对按照碱基互补配对的原则,排列在内侧。(4)每个个体DNA的碱基(脱氧核苷酸)排列顺序各有特点,决定了生物个体的特异性。15.答案 (1)C、H、O、N、P　腺嘌呤脱氧核苷酸　(2)脱氧核糖和碱基T　(3)G—C　双螺旋　解析 (1)物质1为脱氧核苷酸,其组成元素有C、H、O、N、P;若物质1中的碱基为A,则物质1的全称为腺嘌呤脱氧核苷酸。(2)DNA与RNA相比,主要区别是DNA中的五碳糖是脱氧核糖,特有的碱基是T,而RNA中的五碳糖是核糖,特有的碱基是U。(3)G—C之间有3个氢键,A—T之间有2个氢键,因此DNA分子中G—C越多,DNA分子越稳定;RNA分子一般是单链结构,DNA分子是稳定的双螺旋结构。材料种类脱氧核糖磷酸代表化学键的小棒碱基ATCG数量(个)100120足量100120100120