浙科版 (2019)必修2《遗传与进化》第二节 遗传信息编码在DNA分子上一课一练

这是一份浙科版 (2019)必修2《遗传与进化》第二节 遗传信息编码在DNA分子上一课一练，共11页。
题组一 DNA分子的结构特点
1.如图是一个DNA分子的片段,从图中不能得到的信息是 ( )
A.DNA是双螺旋结构 B.碱基严格互补配对
C.嘌呤数等于嘧啶数 D.两条脱氧核苷酸链反向平行
2.如图为DNA片段的结构图,请据图回答:
(1)图甲是DNA片段的 结构,图乙是DNA片段的 结构。
(2)填出图甲中部分结构的名称:[2] 、[5] 。
(3)从图中可以看出,DNA分子的基本骨架是由 和 交替连接构成的。
(4)连接碱基对的[7]是 ,碱基配对的方式为 与 配对; 与 配对。
(5)从图甲可以看出,组成DNA分子的两条链的方向是 的;从图乙可以看出,组成DNA分子的两条链相互缠绕成 结构。
题组二 制作DNA双螺旋结构模型
3.在制作DNA双螺旋结构模型时,如图为两个脱氧核苷酸的模型,代表磷酸,下列叙述正确的是( )
A.可能代表A、T、C、U四种含氮碱基
B.两个可用别针(代表共价键)连接,以形成DNA的侧链
C.别针(代表共价键)应连接在一个核苷酸的和另一个核苷酸的上
D.如果两个脱氧核苷酸分别位于两条链上,则两个模型方向相同
4.(2021浙江山河联盟高二下联考)某同学制作了形状、大小和颜色不同的物体用以代表脱氧核糖、磷酸和不同碱基,再利用代表共价键和氢键的连接物将它们连接成一个由100个脱氧核苷酸组成的双链DNA质粒结构模型,其中含有30个腺嘌呤。下列有关叙述正确的是( )
A.模型含有70个胞嘧啶 B.制作模型需要418个连接物
C.可制作4种不同颜色的碱基 D.需制作9种形状不同的物体
题组三 碱基比例的计算
5.在一个双链DNA分子中,G占碱基总数的18%。该双链DNA分子的一条链中G占20%,那么,此链中C应占 ( )
A.8% B.16%
C.18% D.无法确定
6.卡伽夫对多种不同生物的DNA碱基成分及含量进行了研究,揭示了4种碱基之间的对应关系。据此分析,如果猪的肝脏细胞的DNA中,腺嘌呤约占30%,那么,鸟嘌呤应该约占( )
A.10% B.20%
C.30% D.40%
题组四 碱基排列顺序编码了遗传信息
7.DNA指纹技术在案件侦破工作中有重要作用。从案发现场提取的DNA样品可作为证据,其中的生物学原理是 ( )
A.不同人体内的DNA所含碱基种类不同
B.不同人体内的DNA所含五碳糖和磷酸不同
C.不同人体内的DNA的空间结构是不同的
D.不同人体内的DNA所含碱基的排列顺序不同
8.DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序决定了( )
①DNA分子的多样性 ②DNA分子的特异性 ③遗传信息 ④DNA分子的稳定性
A.①③④ B.①②③
C.②③④ D.①②④
9.(2021浙江绍兴诸暨高二上期末)DNA熔解温度(Tm)是使DNA双螺旋结构解开一半所需的温度。不同的DNA分子有不同的Tm,其原因可能是( )
A.不同DNA分子的空间结构不同
B.不同DNA分子中G+C含量占比不同
C.不同DNA分子中的嘧啶碱基占比不同
D.不同DNA分子中脱氧核苷酸间的连接方式不同
能力提升练
题组一 分析DNA结构和有关计算
1.()若生物体内双链DNA分子中(G+C)/(A+T)=a,(A+C)/(G+T)=b,则下列相关叙述中正确的是( )
A.生活在火山口附近的细菌中的DNA分子中a值较大
B.DNA分子的一条单链与其互补链中的a值不同
C.碱基序列不同的双链DNA分子中的b值不同
D.一个双链DNA分子有四个游离的磷酸基团
2.(2021浙江温州瑞安高二上期末,)下列关于DNA和RNA结构的叙述,正确的是( )
A.RNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸基团交替连接而成
B.双链RNA分子中,嘌呤数∶嘧啶数≠1∶1
C.若某DNA单链中A+U占30%,则其互补链中G+C占30%
D.含100个碱基对的某DNA分子中A占30%,该DNA分子中有240个氢键
3.()如图为DNA分子结构示意图,对该图的叙述正确的是( )
a.②和③相间排列,构成了DNA分子的基本骨架
b.④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸
c.⑨是氢键,其形成遵循碱基互补配对原则
d.DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息
e.③占的比例越大,DNA分子的结构越不稳定
f.⑤⑥⑦⑧分别代表A、G、C、T
g.一条脱氧核苷酸单链上的相邻两个碱基之间通过⑨连接
A.b、c、d、g B.c、d、f
C.c、d、f、g D.a、b、c、f、g
4.()甲、乙两组同学用写有A、T、C、G的四种卡片搭建双链DNA模型,四种卡片的数量如表:
尽可能多地利用这些卡片,这两组同学搭建的双链DNA模型将( )
A.长度一样,顺序不一样
B.长度不一样,顺序一样
C.长度一样,顺序也一样
D.长度不一样,顺序也不一样
5.()某研究小组在制作DNA双螺旋结构模型活动中,用若干连接物和图中所示的6种卡片,成功搭建了一个完整的DNA分子模型,模型中有4个T和7个C。下列有关该模型的说法不正确的是( )
A.代表鸟嘌呤的卡片有7个
B.代表氢键的连接物有29个
C.理论上能搭建出的DNA分子模型少于411种
D.脱氧核糖和磷酸之间的连接物有22个
6.()某研究小组测定了多个不同DNA分子中的碱基数目,根据结果绘制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坐标图,正确的是( )
题组二 碱基排列顺序编码了遗传信息
7.()图1是用DNA测序仪测出的某生物的一个双链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:
图1
图2
(1)据图1推测,此双链DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸共有 个。
(2)根据图1所示的脱氧核苷酸链碱基排列顺序,图2显示的脱氧核苷酸链碱基序列
为 (从上往下排序)。
(3)图1涉及的双链DNA片段与图2涉及的双链DNA片段中的(A+G)/(T+C)的值总是为 ,由此证明DNA分子碱基数量关系是 。图1涉及的双链DNA片段与图2涉及的双链DNA片段中A/G的值分别为 、 ,由此说明了DNA分子的特异性。
答案全解全析
基础过关练
1.D 由图可知,DNA由两条链构成双螺旋结构,A不符合题意;由图可知,DNA两条链之间的碱基严格互补配对,B不符合题意;DNA两条链之间的碱基严格互补配对,且总是嘌呤与嘧啶配对,因此嘌呤数等于嘧啶数,C不符合题意;根据题图无法判断两条链是否是反向平行的,D符合题意。
2.答案 (1)平面 立体(或空间) (2)一条脱氧核苷酸单链片段 腺嘌呤脱氧核苷酸 (3)脱氧核糖(磷酸基团) 磷酸基团(脱氧核糖) (4)氢键 A(腺嘌呤) T(胸腺嘧啶) G(鸟嘌呤) C(胞嘧啶) (5)反向平行 双螺旋
解析 (1)由图可知,图甲是DNA片段的平面结构,图乙是DNA片段的立体结构。(2)图甲中2是脱氧核糖核苷酸单链片段,5是腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。(3)DNA分子的磷酸基团和脱氧核糖交替排列形成DNA分子的基本骨架。(4)碱基对之间通过氢键连接,碱基配对的方式为:A(腺嘌呤)与T(胸腺嘧啶)配对;C(胞嘧啶)与G(鸟嘌呤)配对。(5)从图甲可以看出:组成DNA分子的两条链的方向是反向平行的;从图乙可以看出:组成DNA分子的两条链相互缠绕成双螺旋结构。
3.C 表示的是含氮碱基,DNA中的碱基有A、T、G、C四种,没有U,A错误。表示的是磷酸,表示的是脱氧核糖,在DNA单链中,脱氧核苷酸之间通过一个核苷酸的脱氧核糖和另一个核苷酸的磷酸相连,故别针不是连接在两个(磷酸)之间的,而是连接在一个和另一个上的,B错误,C正确。DNA分子的两条链是反向平行的,两个模型的方向应相反,D错误。
4.C 由题目可知,该同学构建了一个由100个脱氧核苷酸组成的双链DNA质粒,其中有30个腺嘌呤,则胞嘧啶有20个,A错误;每个脱氧核苷酸上磷酸与脱氧核糖、脱氧核糖与含氮碱基之间共需要2个连接物,一条链上的相邻脱氧核苷酸之间需要1个连接物,鸟嘌呤与胞嘧啶之间有3个氢键,腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有2个氢键,由A选项可知,鸟嘌呤与胞嘧啶都为20个,腺嘌呤与胸腺嘧啶都为30个,由于质粒是一种环状DNA分子,所以制作该模型需要连接物100×2+50×2+20×3+30×2=420(个),B错误;参与构成DNA的碱基有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶4种,故可制作4种不同颜色的碱基,C正确;参与合成DNA的物质有脱氧核糖、磷酸和4种含氮碱基,故只需要制作6种形状不同的物体,D错误。
5.B 已知一个双链DNA分子中,G占碱基总量的18%,即G=18%,该双链DNA分子的一条链中G占20%,那么,另一条链上的G=18%×2-20%=16%,根据碱基互补配对原则,另一条链上的G与此链中的C配对,故此链中C应占16%,B正确。
6.B 在该DNA中,A=T=30%,则A+T=30%+30%=60%,G+C=1-60%=40%,G=C=G+C2=40%2=20%，B正确。
7.D 不同人体内的DNA所含的碱基种类相同,都是A、T、C、G,A错误;不同人体内的DNA所含的五碳糖(脱氧核糖)和磷酸都相同,B错误;不同人体内DNA的空间结构都是双螺旋结构,C错误;人与人之间的遗传信息不同,遗传信息储藏在碱基对的排列顺序中,即不同人体内的DNA所含碱基的排列顺序不同,D正确。
8.B DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序代表着遗传信息,脱氧核苷酸排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性,①正确;脱氧核苷酸特定的排列顺序构成了DNA分子的特异性,②正确;遗传信息存储在脱氧核苷酸的排列顺序中,③正确;DNA分子的稳定性与脱氧核苷酸的排列顺序无关,与碱基之间的氢键多少有关,④错误。
9.B DNA由两条脱氧核苷酸链通过氢键连接,A、T之间形成两个氢键,C、G之间形成三个氢键,氢键多的DNA结构更稳定,因此G、C含量高的DNA更稳定。
能力提升练
1.A A与T之间有2个氢键,C与G之间有3个氢键,则C和G含量越高,DNA分子越稳定,生活在火山口附近的细菌,能够耐高温,DNA的稳定性较高,a值较大,A正确;(G1+C1)/(A1+T1)=(C2+G2)/(T2+A2),即DNA分子的一条单链与其互补链中的a值相同,B错误;双链DNA中,A=T,C=G,即碱基序列不同的双链DNA分子中的b值相同,都等于1,C错误;一个双链DNA分子有2个游离的磷酸基团,D错误。
2.D RNA分子中无脱氧核糖,A错误;双链RNA分子中,嘌呤数与嘧啶数相等,B错误;DNA中没有U,C错误;含100个碱基对的某DNA分子中A占30%,也就是有60个A-T碱基对,40个C-G碱基对,该DNA分子中有60×2+40×3=240(个)氢键,D正确。
3.B 图示为DNA分子结构示意图,其中①是磷酸;②是脱氧核糖;③是胞嘧啶;⑤是腺嘌呤;⑥是鸟嘌呤;⑦是胞嘧啶;⑧是胸腺嘧啶;⑨是氢键。由图可知,①磷酸和②脱氧核糖相间排列,构成了DNA分子的基本骨架,a错误;④不构成一个脱氧核苷酸,b错误;⑨是氢键,其形成遵循碱基互补配对原则,c正确;DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息,d正确;G和C之间为三个氢键,A和T之间为两个氢键,故③占的比例越大,DNA分子的结构越稳定,e错误;由分析可知,⑤⑥⑦⑧分别代表A、G、C、T,f正确;一条脱氧核苷酸单链上的相邻两个碱基之间通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖连接,g错误。综上分析,c、d、f正确,即B符合题意。
4.A 根据题意可知,两组同学的卡片总数相等,根据A=T、C=G搭建出的双链DNA模型长度一样。由于两组的卡片中A、T、G、C的数量不同,并且构建模型时卡片随机排列,因此两组同学搭建的双链DNA模型的碱基排列顺序不一样,A正确。
5.D 搭建的完整的DNA分子模型中有4个T和7个C,根据碱基互补配对原则,在此模型中G有7个,A正确;A-T碱基对之间有两个氢键,C-G碱基对之间有三个氢键,则模型中共含有氢键4×2+7×3=29(个),B正确;A-T碱基对、C-G碱基对的数目已经确定,因此理论上能搭建出的DNA分子模型少于411种,C正确;该模型含有22个脱氧核苷酸,每个脱氧核苷酸的脱氧核糖和磷酸之间有一个连接物,脱氧核苷酸脱水缩合连成长链,相邻脱氧核苷酸的脱氧核糖和磷酸相连,22个脱氧核苷酸形成两条链,每条链中含有11个脱氧核苷酸,即共需要连接物22+10×2=42(个),D错误。
6.D 设DNA一条单链中四种碱基分别为A1、T1、G1、C1,其互补链中四种碱基为A2、T2、C2、G2,双链DNA分子中四种碱基为A、T、G、C,则A1=T2,T1=A2,G1=C2,C1=G2。(A1+T1)/(C1+G1)=(A2+T2)/(C2+G2)=(A+T)/(G+C),A、C错误;(A1+G1)/(T1+C1)=(T2+C2)/(A2+G2),即DNA分子一条链中(A+G)/(T+C)的值与其互补链中的该比值互为倒数,在整个双链中(A+G)/(T+C)=1,B错误,D正确。
7.答案 (1)5 (2)CCAGTGCGCC (3)1 嘌呤数等于嘧啶数 1 1/4
解析 图1的碱基排列顺序是:TGCGTATTGG,所以测序结果图中由左至右依次代表了A、C、G、T,所以图2碱基序列为:CCAGTGCGCC。(1)图1显示的单链上鸟嘌呤脱氧核苷酸有4个,胞嘧啶脱氧核苷酸有1个,根据碱基互补配对原则,互补链上有1个鸟嘌呤脱氧核苷酸,即此双链DNA片段总共有5个鸟嘌呤脱氧核苷酸。(2)根据上述分析可知,图2显示的脱氧核苷酸链碱基序列为CCAGTGCGCC。(3)图1涉及的双链DNA片段与图2涉及的双链DNA片段中的(A+G)/(T+C)的值均为1,由此证明DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数。图1中的DNA片段的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序为TGCGTATTGG,可计算出此双链DNA片段中的A/G=(1+4)/(4+1)=1;图2中的DNA片段中一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序为CCAGTGCGCC,可计算出此双链DNA片段中A/G=(1+1)/(3+5)=1/4,由此说明了DNA分子的特异性。
A
T
C
G
甲组
10个
20个
30个
40个
乙组
40个
30个
20个
10个
1.D
3.C
4.C
5.B
6.B
7.D
8.B
9.B
1.A
2.D
3.B
4.A
5.D
6.D