高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3章 基因的本质第2节 DNA的结构测试题

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题组一 DNA双螺旋结构模型的构建
1.(2023湖南岳阳期末)DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中,为该模型构建提供主要依据的是( )
①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验
②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱
③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等
④富兰克林发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
2.(2023辽宁鞍山期中)某生物兴趣学习小组在“制作DNA双螺旋结构模型”活动前,准备了如表所示材料及相关连接物若干,最后成功搭建出一个完整的DNA分子模型。下列关于他们构建的DNA模型的叙述,错误的是( )
A.该模型中需要代表碱基对之间的氢键的连接物560个
B.该模型为理论上能搭建出的4220种不同的DNA分子模型之一
C.该模型一条链的下端是磷酸基团,则另一条链的上端也是磷酸基团
D.该模型最多含有440个脱氧核糖核苷酸,嘌呤总数和嘧啶总数的比是1∶1
题组二 DNA分子的结构及特点
3.(2023河北张家口期中)下列有关双链DNA结构的叙述,错误的是( )
A.DNA分子彻底水解后最多可以得到6种物质
B.DNA分子中(A+C)/(T+G)=1
C.DNA分子中每一个磷酸基团都连接两个脱氧核糖
D.DNA分子中C和G所占比例越大,结构越稳定
4.(2023广东广州月考)如图为某真核生物细胞核DNA分子局部结构图,下列叙述错误的是( )
A.1、2、3构成一个胸腺嘧啶脱氧核苷酸
B.2、3交替连接构成了DNA基本骨架
C.此DNA分子中含有两个游离的磷酸基团
D.连接G与C的氢键比连接A与T的多1个
题组三 DNA分子结构的有关计算
5.(2022河北辛集期中)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.(2023河北衡水月考)若某一个DNA分子中共有5 000个碱基对,其中G有4 000个,下列相关叙述错误的是( )
A.该DNA分子中C有4 000个
B.该DNA分子中A有1 000个
C.该DNA分子中核糖共有10 000个
D.该DNA分子中嘧啶碱基有5 000个
能力提升练
题组 DNA的结构及相关计算
1.(2023山西太原月考)20世纪50年代初,查哥夫对多种生物DNA做了碱基定量分析,发现(A+T)/(C+G)的值如下表。结合所学知识,你认为能得出的结论是( )
A.猪的DNA结构比大肠杆菌DNA结构更稳定
B.小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息完全相同
C.小麦DNA中(A+T)的数量是鼠DNA中(C+G)数量的1.21倍
D.猪肝、猪胸腺、猪脾的DNA碱基组成相同
2.(2022山东威海月考,)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,下列图示中正确的是( )
3.(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
4.下列有关双链DNA分子的叙述,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
第2节 DNA的结构
基础过关练
1.B 赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验,证明了DNA是遗传物质,与构建DNA双螺旋结构模型无关,①不符合题意;沃森和克里克根据富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱,推算出DNA呈螺旋结构,②符合题意;沃森和克里克根据查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等,推出碱基的配对方式,③符合题意,④不符合题意。
2.B 分析表格:根据碱基互补配对原则,该模型只能形成100个A—T碱基对,120个C—G碱基对,则共需要440个碱基、440个脱氧核糖和440个磷酸基团。由于A—T碱基对之间有2个氢键,C—G碱基对之间有3个氢键,所以该模型中需要代表碱基对之间的氢键的连接物为100×2+120×3=560(个),A正确;该模型中有220个碱基对,其中100个A—T碱基对,120个C—G碱基对,所以能搭建出的DNA分子模型种类少于4220种,B错误;DNA分子为反向平行的双链,所以该模型一条链的下端是磷酸基团,则另一条链的上端也是磷酸基团,C正确;由于该模型共含440个碱基,所以最多含有440个脱氧核糖核苷酸,嘌呤总数和嘧啶总数的比是1∶1,D正确。
3.C DNA彻底水解后可得到四种碱基、脱氧核糖和磷酸,共6种物质,A正确;DNA分子中腺嘌呤与胸腺嘧啶互补配对,胞嘧啶与鸟嘌呤互补配对,因此(A+C)/(T+G)=1,B正确;链状DNA分子两条链5'-端的磷酸基团只连接一个脱氧核糖,C错误;DNA分子中C和G所占比例越大,氢键的数目越多,结构越稳定,D正确。
4.A 图中的1是胸腺嘧啶,与2脱氧核糖和4磷酸(而不是3)构成一个胸腺嘧啶脱氧核苷酸,A错误。脱氧核糖和磷酸交替连接,构成了DNA基本骨架,B正确。此DNA分子中有2条单链,含有两个游离的磷酸基团,C正确。G与C之间的氢键有3个,A与T之间的氢键有2个,D正确。
5.A
A=A1+A22=18%+A22=23%
∴A2=28%
6.C 双链DNA分子中A=T,G=C,A+G=C+T=碱基总数×1/2。已知某一个DNA分子中共有5 000个碱基对,其中G有4 000个,则C=G=4 000,A=T=1 000,嘧啶碱基(C+T)=5 000,A、B、D正确;DNA分子中不含有核糖,C错误。
能力提升练
1.D A与T之间有两个氢键,G与C之间有三个氢键,DNA分子中(G+C)所占比例越大,DNA分子结构越稳定,(A+T)/(C+G)的值越大,(G+C)占整个DNA分子的比例越小,因此大肠杆菌的DNA分子结构比猪的稳定,A错误;DNA分子中碱基的排列顺序代表遗传信息,由题表可知,小麦和鼠的DNA中(A+T)/(C+G)的值相同,但是碱基的排列顺序不一定相同,小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息不相同,B错误;小麦和鼠的DNA中(A+T)/(C+G)的值相同,但是碱基的总数不一定相同,小麦DNA中(A+T)与鼠DNA中(C+G)的比例关系不能确定,C错误;同一生物不同组织的DNA碱基组成相同,都是A、T、C、G,D正确。
2.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。
3.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中的不一定相等,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,说明其不能抑制癌细胞的分裂,D错误。
4.ABD 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的氢键个数为50×2=100,D正确。
520个
520个
100个
130个
120个
150个
110个
DNA来源
大肠杆菌
小麦
鼠
猪肝
猪胸腺
猪脾
A+TC+G
1.01
1.21
1.21
1.43
1.43
1.43
1.B
2.B
3.C
4.A
5.A
6.C
1.D
2.C
3.C
4.ABD