生物浙科版 (2019)第二节 遗传信息编码在DNA分子上练习题

课后素养落实(七)　遗传信息编码在DNA分子上

(建议用时：40分钟)

题组一　DNA分子的结构

1．如图表示某DNA片段，有关该图的叙述正确的是(　　)

A．①②③相间排列，构成DNA分子的基本骨架

B．④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸

C．⑨既容易断裂又容易生成，所以DNA稳定性与之无关

D．该DNA片段有两种碱基配对方式，四种脱氧核苷酸

D　[图中①磷酸和②脱氧核糖交替排列，构成DNA分子的基本骨架，A错误；图中组成④的③胞嘧啶、②脱氧核糖与①磷酸不属于同一个脱氧核苷酸，B错误；⑨是碱基对之间的氢键，既容易断裂又容易生成，所以DNA稳定性与之有关，C错误；该DNA片段有四种脱氧核苷酸，其中A与T配对，G与C配对，D正确。]

2．在制作DNA分子的双螺旋结构模型时，会发现制成的DNA分子的平面结构像一架“梯子”，那么组成这架“梯子”的“扶手”“扶手”间的“阶梯”、连接“阶梯”的化学键依次是(　　)

①磷酸和脱氧核糖　②氢键　③碱基对　④肽键

A．①②③　　 B．①③②

C．③①②     D．①③④

B　[组成DNA分子平面结构这架“梯子”的“扶手”“扶手”间的“阶梯”、连接“阶梯”的化学键依次是磷酸和脱氧核糖、碱基对、氢键。]

3．在DNA分子的一条单链中，相邻的碱基A与T是通过下列哪种结构连接起来的(　　)

A．氢键

B．脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖

C．肽键

D．磷酸—脱氧核糖—磷酸

B　[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分子含氮碱基和1分子脱氧核糖组成，其连接方式如图所示，含氮碱基连接在脱氧核糖的1号碳原子上，因此DNA单链中，相邻碱基应通过两个脱氧核糖和一个磷酸连接，故选B。]

4．所谓“DNA指纹”，就是把DNA作为像指纹那样的独特特征来识别不同的人。DNA指纹鉴定技术的依据是不同人的DNA中不同的(　　)

A．碱基种类     B．脱氧核糖排列顺序

C．磷酸排列顺序     D．碱基排列顺序

D　[每个DNA分子中都含有A、T、C、G 4种碱基，即不同DNA分子中的碱基种类相同，A错误；磷酸、脱氧核糖的排列顺序是不变的，它们交替连接排列在外侧，构成DNA的基本骨架，B、C错误；每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序，而特定的碱基排列顺序代表着遗传信息，所以每个特定的DNA分子中都储存着特定的遗传信息，这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性，也为DNA指纹鉴定技术奠定了基础，D正确。]

5．分析以下材料，回答有关问题。

材料一：在人们证实DNA是由许多脱氧核苷酸构成的长链之后，沃森和克里克提出了DNA的双螺旋结构模型，并且发现DNA多是以双链形式存在的。

材料二：在1949年到1951年期间，Chargaff研究不同生物的DNA分子时发现，DNA分子中的嘧啶碱基数等于嘌呤碱基数。

材料三：根据R.E. Franklin等人对DNA晶体的X射线衍射图像分析表明，DNA分子是由许多“亚单位”组成的，而且每一层的间距为0.34 nm，而且整个DNA分子长链的直径是恒定的。

以上科学研究成果为1953年沃森和克里克提出DNA的双螺旋结构模型奠定了基础。

(1)材料一表明DNA分子是由两条________组成的，其基本单位是________________。

(2)材料二中嘧啶碱基的总数等于嘌呤碱基的总数，说明：________________。

(3)材料三中R.E.Franklin等人提出的DNA分子中的“亚单位”事实上是____________________。

(4)A与T的总数和G与C的总数的比值不固定，说明________________。

(5)沃森和克里克提出了碱基配对的规律是____________，这种一一对应的关系称为______________原则，并成功地构建了DNA的双螺旋结构模型。

解析：(1)材料一表明DNA分子是由两条脱氧核苷酸链组成的，其基本单位是脱氧核苷酸。

(2)材料二中嘧啶碱基的总数等于嘌呤碱基的总数，说明嘧啶与嘌呤进行配对。

(3)材料三中R.E.Franklin等人提出的DNA分子中的“亚单位”事实上是脱氧核苷酸对。

(4)不同生物的DNA分子的(A＋T)与(G＋C)比值不固定，说明DNA分子具有多样性。

(5)沃森和克里克提出了碱基配对的规律是A与T配对、G与C配对，这种一一对应的关系称为碱基互补配对原则，并成功地构建了DNA的双螺旋结构模型。

答案：(1)脱氧核苷酸链　脱氧核苷酸　(2)嘧啶与嘌呤进行配对　(3)脱氧核苷酸对　(4)DNA分子的多样性　(5)A与T配对、G与C配对　碱基互补配对

题组二　与DNA分子的结构有关的计算

6．在DNA分子双螺旋结构中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有2个氢键，胞嘧啶与鸟嘌呤之间有3个氢键。现有四种DNA样品，根据样品中碱基的百分含量判断最有可能来自嗜热菌(生活在高温环境中)的是(　　)

A．含胸腺嘧啶32%的样品  B．含腺嘌呤17%的样品

C．含腺嘌呤30%的样品  D．含胞嘧啶15%的样品

B　[DNA分子中氢键的多少决定了其稳定性的高低。所以在高温环境中生活的生物其DNA分子的双螺旋结构中一定含有更多的氢键，B选项中，腺嘌呤17%，鸟嘌呤就是33%，鸟嘌呤和胞嘧啶就占66%，其他A、C、D选项中C＋G分别是36%、40%、30%，故选B。]

7．下列关于DNA分子结构的叙述，正确的是(　　)

A．DNA分子中含有四种核糖核苷酸

B．每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基

C．双链DNA分子中，碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的

D．双链DNA分子中，A＋T＝G＋C

C　[DNA的基本单位为脱氧核苷酸，所以每个DNA分子一般都含有四种脱氧核苷酸，A错误；DNA分子中，两个脱氧核苷酸之间通过磷酸与脱氧核糖之间形成的磷酸二酯键相连，但是DNA分子左链的末端和右链的首端只连着一个磷酸，B错误；一分子脱氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成，所以每个DNA分子中，碱基、磷酸和脱氧核糖的数量都相等，C正确；双链DNA分子之间的碱基配对时，遵循碱基互补配对原则(A＝T、C＝G)，因此A＋G＝T＋C，D错误。]

8．下列对双链DNA分子中碱基数量的计算，不正确的是(　　)

A．若一条链中G占该链碱基总数的20%，则另一条链中G也占该链碱基总数的20%

B．若一条链中A∶T＝3∶4，则另一条链中A∶T＝4∶3

C．若一条链中(A＋G)/(C＋T)＝1/2，则另一条链中(A＋G)/(C＋T)＝2

D．若一条链中(A＋T)/(C＋G)＝1/2，则另一条链中(A＋T)/(C＋G)＝1/2

A　[若一条链中G占该链碱基总数的20%，则另一条链中C与之互补配对，因此也占该链碱基总数的20%，A错误；若一条链中A1∶T1＝3∶4，由于A1＝T2、T1＝A2，则另一条链T2∶A2＝3∶4，B正确；若一条链中(A1＋G1)/(C1＋T1)＝1/2，由于A1＝T2、T1＝A2、C1＝G2、G1＝C2，则(T2＋C2)/(G2＋A2)＝1/2，因而(A2＋G2)/(C2＋T2)＝2，C正确；若一条链中(A1＋T1)/(C1＋G1)＝1/2，由于A1＝T2、T1＝A2、C1＝G2、G1＝C2，则另一条链中(A2＋T2)/(C2＋G2)＝1/2，D正确。]

9．已知1个DNA分子中有4 000个碱基对，其中胞嘧啶有2 200个，这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是(　　)

A．4 000个和900个     B．4 000个和1 800个

C．8 000个和1 800个     D．8 000个和3 600个

C　[双链DNA分子中有4 000个碱基对，则脱氧核苷酸的数目为8 000个。已知胞嘧啶有2 200个，则鸟嘌呤也为2 200个，所以腺嘌呤和胸腺嘧啶的数目都是1 800个。]

10．在一个双链DNA分子中，碱基总数为a，鸟嘌呤碱基数为b，则下列叙述错误的是(　　)

A．脱氧核苷酸数＝磷酸数＝a

B．碱基之间的氢键数为a＋b

C．T的数量为a－b

D．一条链中C＋G的数量为b

C　[DNA的基本单位是脱氧核苷酸，1分子的脱氧核苷酸是由1分子磷酸、1分子脱氧核糖和1分子含氮碱基组成，因此脱氧核苷酸数＝磷酸数＝a，A正确；依题意和碱基互补配对原则可推知，在该双链DNA中，A＋T＋G＋C＝a，G＝C＝b，A＝T＝(a－b－b)÷2＝1/2a－b，又因为在双链DNA分子中，A与T之间有2个氢键， G与C之间有3个氢键，所以碱基之间的氢键数为2×(1/2a－b)＋3b＝a＋b，B正确、C错误；依据碱基互补配对原则可推知，在双链DNA分子中，一条链上的碱基C、G分别与另一条链上的G、C相等，所以一条链中C＋G的数量为b，D正确。]

11．图甲是用DNA测序仪测出的某DNA片段上一条脱氧核苷酸链中的碱基排列顺序(TGCGTATTGG)，请回答下列问题：

甲　　　　　　乙

(1)据图甲推测，此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是________个。

(2)根据图甲中脱氧核苷酸链中的碱基排列顺序，推测图乙中显示的脱氧核苷酸链的碱基排列顺序为______________(从上往下)。

(3)图甲所显示的DNA片段与图乙所显示的DNA片段中的(A＋G)/(T＋C)总是为________，由此证明DNA分子中碱基的数量关系是_____________。图甲中的DNA片段与图乙中的DNA片段中的A/G分别为________、________，由此说明了DNA分子具有特异性。

解析：(1)图甲中显示的一条链上鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是4个，胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是1个，根据碱基互补配对原则，互补链上还有1个鸟嘌呤脱氧核苷酸。

(2)图甲的碱基排列顺序已经解读，其顺序是TGCGTATTGG，所以图中碱基序列应从上向下读，且由左至右的顺序依次是ACGT，所以图乙的碱基序列为CCAGTGCGCC。

(3)在双链DNA分子中，因为碱基互补配对，嘌呤数等于嘧啶数，所以嘌呤数和嘧啶数之比为1；由图甲中的DNA片段的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序是TGCGTATTGG，可计算出此DNA片段中的A/G＝(1＋4)/(4＋1)＝1/1；图乙中的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DNA片段中A/G＝(1＋1)/(3＋5)＝1/4，不同生物的DNA分子中(A＋T)/(G＋C)、A/G、T/C是不同的，体现了DNA分子的特异性。

答案：(1)5 　(2)CCAGTGCGCC　(3)1　嘌呤数等于嘧啶数　1/1　1/4

12．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(　　)

A　　　　　　　B

C　　　　　　　D

C　[DNA分子中(A＋C)/(T＋G)应始终等于1；一条单链中(A＋C)/(T＋G)与其互补链中(A＋C)/(T＋G)互为倒数，一条单链中(A＋C)/(T＋G)＝0.5时，互补链中(A＋C)/(T＋G)＝2；一条单链中(A＋T)/(G＋C)与其互补链中(A＋T)/(G＋C)及DNA分子中(A＋T)/(G＋C)都相等。]

13．在一个双链DNA分子中，碱基总数为m，腺嘌呤碱基数为n。在碱基A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3个氢键。则下列叙述正确的是(　　)

①脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基总数＝m　②碱基之间的氢键数为－n　③两条链中A＋T的数量为2n　④G的数量为m－n

A．①②③④     B．②③④

C．③④     D．①②③

D　[每个脱氧核苷酸均由一个磷酸、一个碱基和一个脱氧核糖组成，因此，脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基总数＝m，①正确；腺嘌呤碱基数为n，则T也为n个，说明有n个A—T碱基对，含有2n个氢键，G—C碱基对之间含有的氢键总数为，因此，该DNA分子含有的氢键总数为＋2n＝－n，②正确；两条链中A＋T的数量为2n，③正确；G的数量为＝－n，④错误。]

14．同源染色体上的DNA分子之间最可能相同的是(　　)

A．碱基对的排列顺序　 B．脱氧核苷酸的种类

C．(A＋T)/(G＋C)的比值     D．氢键的数目

B　[同源染色体上的DNA分子中基因可能是相同基因，也可能是等位基因，所以二者碱基对排列顺序可能不同，A错误；DNA分子中含有4种碱基，则脱氧核苷酸的种类相同，都是4种，B正确；不同DNA分子中(A＋T)/(G＋C)的比值可能不同，说明DNA分子具有特异性，C错误；等位基因上脱氧核苷酸数目不一定相同，则碱基A与T、G与C配对数不一定相同，D错误。]

15．如图为细胞内某基因(15N标记)部分结构示意图，G占全部碱基的26%。下列说法错误的是(　　)

A．由于碱基对的排列顺序多种多样，因而该基因具有多样性

B．该基因的组成元素是C、H、O、N、P

C．该基因的碱基(C＋G)/(A＋T)为13∶12

D．DNA分子中G/C碱基对的比例越高，越耐高温

A　[由于基因(DNA分子)中碱基对的排列顺序多种多样，因而基因(DNA分子)中能储存大量的信息，但不同的基因又有其特定的碱基排列顺序，即特异性，因而该基因不具有多样性，A错误；基因的化学本质是核酸，核酸的组成元素有C、H、O、N、P，故该基因的组成元素与核酸的相同，B正确；该基因的G占全部碱基的26%，由于基因中碱基存在严格的互补配对关系，即C＝G、A＝T，故C＝G＝26%，A＝T＝24%，因此(C＋G)/(A＋T)为13∶12，C正确；因为DNA分子中G/C碱基对中含3个氢键，A/T碱基对中含2个氢键，因此DNA分子中G/C碱基对的比例越高，就越稳定，因而越耐高温，D正确。]

　　　　　　 不能正确区分单双链DNA

16．从某种生物中提取出核酸样品，经检测和计算后，碱基之间的相互关系为(A＋T)/(G＋C)＝1，(A＋G)/(T＋C)＝1。据此结果，该样品(　　)

A．确定是双链DNA     B．确定是单链DNA

C．无法确定单双链     D．只存在于细胞核中

C　[根据分析可知，该核酸为DNA，该生物可能为细胞结构生物或DNA病毒；由(A＋T)/(G＋C)＝1，(A＋G)/(T＋C)＝1可推导出A＝C、G＝T，单链和双链都有可能，C正确。]