高中人教版 (2019)第2节 DNA的结构精品精练

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3.2 DNA的结构

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教学目标
课程标准
目标解读
1. 概括 DNA 分子构造的主要特点。
2. 概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息。
1. 概述DNA结构的主要特点。
2. 通过对DNA双螺旋结构模型构建过程的交流和讨论，认同交流合作、多学科交叉在科学发展中的作用。
3. 制作DNA双螺旋结构模型。
教学重点
1. DNA结构的主要特点。
2. 制作DNA双螺旋结构模型。
教学难点
DNA结构的主要特点。

知识精讲


知识点01 DNA分子双螺旋结构模型的构建
构建者：沃森和克里克
构建过程：

模型的特点和意义：
（1）A-T对与G-C对具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有稳定的直径。

（2）意义：
能解释A、T、G、C的数量关系。
能解释DNA的复制。
模型与X射线衍射照片完全相符。

知识点02 DNA的结构
组成DNA的基本单位：脱氧核苷酸

组成DNA的碱基：
腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）

平面结构：

由2条链按反向平行方式盘绕成双螺旋结构；
外侧：磷酸、脱氧核糖交替连接——基本骨架；
内侧：碱基；2条链上的碱基通过氢键形成碱基对
碱基互补配对原则：
A与T配对，G与C配对；A－T之间形成2个氢键；C－G之间形成3个氢键
空间结构：

小结：


知识点03 DNA分子各种碱基的数量关系
1.在双链DNA中，嘌呤＝嘧啶，即A=T、G=C；A+G=T+C，A+C=T+G；
2.双链DNA中，如果一条链中的，则另一条链中，整个DNA中
如果一条链中的,则另一条链中
3.在双链DNA中，一条链中A+T的和占该链碱基比率等于另一条链中A+T的和占该链碱基比率，还等于双链DNA分子中A+T的和占整个DNA分子的碱基比率。
即：(A1+T1)% = (A2+T2)% = 总(A+T)%
同理： (G1+C1)% = (G2+C2)% = 总(G+C)%

知识点04 DNA的特性
稳定性：
1.基本骨架中脱氧核糖和磷酸的交替排列方式固定不变
2.每个DNA分子具有稳定的双螺旋结构，将易分解的碱基排列在内侧
3.两条链间碱基互补配对原则严格不变
多样性：
碱基排列顺序千变万化
特异性：
碱基的特定的排列顺序
双链DNA中，有碱基数为a，碱基对个数为n，则碱基对的排列方法共an

能力拓展

考点01 DNA的结构及特性
1.DNA分子的结构

2.结构层次

DNA分子结构的几个要点：
（1）数量关系：
①除DNA末端的两个脱氧核糖外，其余每个脱氧核糖连接着2个磷酸。每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个。
②A=T，G=C
③DNA分子中之间的数量比为1∶1∶1。
（2）位置关系：
①单链中相邻的碱基连接方式：脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖
②互补链中相邻碱基的连接方式：氢键
（3）DNA结构中化学键的形成与断裂
①氢键：配对的碱基间形成碱基对，通过氢键相连，可用DNA解旋酶断裂，也可用高温断裂。
②磷酸二酯键：连接磷酸和相邻脱氧核苷酸的脱氧核糖的化学键，可用限制酶切断，可用DNA连接酶或DNA聚合酶连接。
（4） DNA初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。
3.DNA特性
DNA分子的双螺旋结构能保持相对稳定，原因有以下三点：
（1） 是DNA分子双螺旋结构的内侧，通过氢键形成的碱基对，使两条脱氧核苷酸长链稳固地并联起来。
（2） 是碱基对之间纵向的相互作用力也进一步加固了DNA分子的稳定性。各个碱基对之间的这种纵向的相互作用力叫做碱基堆积力，它是芳香族碱基π电子间的相互作用引起的。现在普遍认为碱基堆积力是稳定DNA结构的最重要的因素。
（3） 双螺旋外侧负电荷的磷酸基团同带正电荷的阳离子之间形成的离子键，可以减少双链间的静电斥力因而对DNA双螺旋结构也有一定的稳定作用。
【典例1】以下为DNA分子结构探究历程中的部分资料，下列相关叙述正确的是（）
资料①：1952年，富兰克林进行了详细的衍射图片分析，提出DNA为双螺旋结构，两条链向两个相反方向伸展。
资料②：碱基是疏水性基团，脱氧核糖和磷酸是亲水性基团，细胞中的DNA处于液体环境中。
资料③：嘌呤是双环化合物，占有空间大，嘧啶是单环化合物，占有空间小，经测定DNA螺旋的直径是恒定的，约为2 nm。
A. 富兰克林分析发现DNA分子不同是由于其内部碱基对排列顺序不同
B. 根据资料①②可知，两条脱氧核苷酸链中磷酸和脱氧核糖排列在外侧
C. 由资料③可知，在双链DNA分子中腺嘌呤的数量等于胸腺嘧啶的数量
D. 综合①②③可知，一条DNA链中相邻碱基通过磷酸-脱氧核糖-磷酸连接
【答案】
B 
【解析】
【分析】
本题考查DNA分子结构的相关知识，意在考查学生的识记和分析能力。
【解答】
A.富兰克林并未发现碱基及其排列顺序，A错误；
B.根据资料，两条脱氧核苷酸链中磷酸和脱氧核糖排列在外侧，碱基排列在内侧，B正确；
C.资料表明在双链DNA分子中嘌呤的数量等于嘧啶的数量，但无法确定A=T，C错误；
D.一条DNA链中相邻喊基通过脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖连接，D错误。

分层提分


题组A 基础过关练
一、单项选择题
1. 下列有关DNA结构的说法，正确的是（）
A. 一条链上相邻的碱基通过氢键连在一起
B. 某核酸中嘌呤与嘧啶数目相等，则一定为 DNA 分子
C. 碱基对排列顺序的千变万化构成了 DNA分子的特异性
D. A与 T、G与 C互补配对使 DNA分子具有稳定的直径
【答案】
D 
【解析】
【分析】
本题考查DNA结构组成和特性，难度一般。考查学生的识记、理解和分析能力，要求一般。解答关键是记住和理解DNA结构组成和特性。
【解答】
A.一条链上相邻的碱基通过脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖连在一起，A错误；
B.某核酸中嘌呤与嘧啶数目相等，则可能为 DNA 分子或RNA，B错误；
C.碱基对排列顺序的千变万化构成了 DNA分子的多样性，C错误；
D.双链DNA中两条链是反向平行的，故A与 T、G与 C互补配对的碱基之间距离是相同的，使DNA分子具有稳定的直径，D正确。
​​​​​​​故选D。  
2. 如图是DNA分子的结构示意图。相关说法正确的是（　　）

A. 图中1和2代表的结构通过氢键交替连接，构成DNA分子的基本骨架
B. 两条链反向平行，图中2代表的结构有2种
C. 若图中3代表的结构含量相对较高，则结构稳定性相对较大
D. DNA分子碱基排列顺序及空间结构的千变万化，构成了 DNA分子的多样性
【答案】
C 
【解析】【解答】
A、1和2代表同一个脱氧核苷酸的磷酸和五碳糖，不是由氢键连接，A错误；
B、2是脱氧核糖，图中只有一种，B错误；
C、3和4由三个氢键连接，其含量相对较高，则结构稳定性相对较大，C正确；
D、DNA分子的空间结构是双螺旋结构，空间结构不千变万化，D错误。
故选：C。
DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，脱氧核苷酸由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链，DNA分子一般是由2条脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构，磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧，两条链上的碱基由氢键连接形成碱基对，且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
本题旨在考查学生对DNA分子的基本单位、组成成分、平面结构及空间结构的理解和掌握，并理解DNA分子结构的多样性、特异性和稳定性。
3. 从分子水平上对生物体具有多样性或特异性的分析，错误的是（　　）
A. 碱基对的排列顺序的千变万化，构成了DNA分子基因的多样性
B. 碱基对的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子基因的特异性
C. 一个含2000个碱基的DNA分子，其碱基对可能的排列方式就有41000种
D. 人体内控制β珠蛋白的基因由1700个碱基对组成，其碱基对可能的排列方式有41700种
【答案】
D 
【解析】
【分析】
本题考查DNA分子结构的主要特点、DNA分子的多样性和特异性，要求考生识记DNA分子结构的主要特点，掌握DNA分子多样性和特异性的含义，能根据DNA分子中碱基对的数目推断其排列方式的种类。​​​​​​​
1、DNA分子中千变万化的碱基对的排列顺序构成了DNA分子的多样性，每个DNA分子中碱基对特定的排列顺序构成了每个DNA分子的特异性。
2、DNA中碱基有A、T、C、G4种，碱基间的配对方式有A-T、T-A、C-G、G-C4种，假设由n对碱基形成的DNA分子，最多可形成4n种DNA分子。
【解答】
A、碱基对的排列顺序的千变万化，构成了DNA分子基因的多样性，A正确；
B、碱基对的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子基因的特异性，B正确；
C、一个含2000个碱基的DNA分子，其碱基对可能的排列方式就有41000种，C正确；
D、β珠蛋白基因碱基对的排列顺序，是β珠蛋白所特有的，D错误。
故选：D。  
4. 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沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制⑤格里菲思的肺炎双球菌转化实验
A. ①②⑤ B. ②③ C. ③④ D. ①②④
【答案】
B 
【解析】
【分析】
本题依托DNA双螺旋结构的建立的过程史，意在考查考生对相关知识的记忆能力。
【解答】
①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错误；
②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分子呈螺旋结构，②正确；
③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等，沃森和克里克据此推出碱基的配对方式，③正确；
④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制，是在DNA双螺旋结构模型之后提出的，④错误。
⑤格里菲思的肺炎双球菌转化实验，证明了已经加热致死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子存在，但不能为DNA双螺旋结构模型构建提供依据，⑤错误。
​B正确，ACD错误。  
5. 1950年,查戈夫(E.Chargaff)发表了对人类和其他生物DNA碱基的精确测定,通过比较每一种细胞DNA中四种碱基的含量及碱基比,从而说明DNA中碱基之间的关系,如下表所示。下列叙述错误的是（）
DNA样本中每种碱基的百分比
碱基比
样本来源
A
G
C
T
(A+C)/(T+G)
(A+T)/(G+C)
人肝脏
30.3
19.5
19.9
30.3
1.01
1.53
人胸腺
30.9
19.9
19.8
29.4
1.00
1.51
青鱼精子
27.8
22.2
22.6
27.5
1.01
1.23
酵母
31.7
18.2
17.4
32.6
0.97
1.8
A. 不同生物DNA分子若为双链,则其嘌呤数之和等于嘧啶数之和
B. 同种生物不同细胞的DNA分子,(A+T)/(G+C)碱基比值一定不相同
C. 样本中不同生物(A+T)/(G+C)比例不同,说明物种间的特异性
D. 样本中不同生物(A+C)/(T+G)相似,说明DNA分子碱基组成的一致性
【答案】
B 
【解析】
【分析】
【分析】
本题主要考查DNA结构和相关计算的相关知识，旨在考查学生对知识的识记能力。
【解答】
【解答】
A.双链 DNA 分子中，在数量上 A=T,C=G,所以嘌呤数之和等于嘧啶数之和，A正确；
B.同种生物不同细胞来源于同一个受精卵，DNA 分子相同，（A+T）/（G+C）的碱基比值基本相同，B错误；
C.不同物种，（A+T）/（G+C）的碱基比值不同，说明了物种间的特异性，C正确；
D.DNA 分子中，（A+C）/（T+G）的碱基比值≈1，说明 DNA 分子碱基组成具有一致性，D正确。
6. 下图所示为DNA概念图，下面有关叙述不正确的是( )

A. 图中①表示C  ，H、O、N、P五种元素 B. ②中含有尿嘧啶脱氧核苷酸
C. DNA结构一般为双链 D. 图中⑤主要为脱氧核苷酸的排列顺序
【答案】
B 
【解析】

尿嘧啶是RNA中的一种碱基，DNA中没有，故B错。
7. 在搭建DNA分子模型的实验中，若有脱氧核糖和磷酸之间的连接物14个，脱氧核糖塑料片40个，磷酸塑料片100个，4种碱基塑料片共20个（其中4个C，6个G，3个A，7个T），代表氢键的连接物若干，脱氧核糖和碱基之间的连接物若干，则（　　）
A. 能搭建出一个4碱基对的DNA分子片段 B. 能搭建出20个脱氧核苷酸
C. 能搭建出410种不同的DNA分子模型 D. 所搭建的DNA分子片段最长为7个碱基对
【答案】
A 
【解析】
【分析】
本题考查DNA分子结构的主要特点，要求考生识记DNA分子结构的主要特点，明确碱基间的配对遵循碱基互补配对原则。解答本题的关键是脱氧核糖和磷酸之间的连接物的数目的计算，考生可以绘图得出（2n-1）×2的规律，再结合题干条件“脱氧核糖和磷酸之间的连接物有14个”答题。
在双链DNA中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即A=T、G=C，则A=T有3对，G=C有4对。设能搭建的DNA分子含有n个碱基对，则每条链需要脱氧核糖和磷酸之间的连接物的数目为2n-1，共需（2n-1）×2个，已知脱氧核糖和磷酸之间的连接物有14个，则n=4，所以只能搭建出一个4碱基对的DNA分子片段。
【解答】
A、设能搭建的DNA分子含有n个碱基对，则每条链需要脱氧核糖和磷酸之间的连接物的数目为2n-1，共需（2n-1）×2个，已知脱氧核糖和磷酸之间的连接物有14个，则n=4，所以只能搭建出一个4碱基对的DNA分子片段，A正确；
B、由A项分析可知，题中提供的条件只能建出一个4碱基对的DNA分子片段，即能搭建出8个脱氧核苷酸，B错误；
C、能建出一个4碱基对的DNA分子片段，由于A=T有3对，G=C有4对，因此能搭建的DNA分子模型种类少于44种，C错误；
D、由A项分析可知，题中提供的条件只能建出一个4碱基对的DNA分子片段，D错误。
故选：A。  
8. 如图为大肠杆菌DNA分子（片段）的结构示意图。下列说法错误的是（　　）
A. 图中两条链反向平行，1和2交替排列构成了DNA分子的基本骨架
B. 图中1、2、3代表胸腺嘧啶脱氧核苷酸
C. 该双链DNA中，等于1
D. DNA分子的多样性取决于碱基对的数目及排列顺序
【答案】
C 
【解析】
【分析】
本题结合DNA分子平面结构模式图，考查DNA分子结构的主要特点，要求考生识记DNA分子结构的主要特点，能准确判断图中各结构的名称，再结合所学的知识准确判断各项，属于考纲识记层次的考查。
分析题图：图示为DNA分子平面结构模式图，其中1为磷酸基团；2为脱氧核糖；3为含氮碱基；其中1、2和3共同构成一分子脱氧核糖核苷酸，为DNA分子的基本单位。
【解答】
A、两条链反向平行，1磷酸和2脱氧核糖交替排列构成了DNA分子的基本骨架，A正确；
B、根据碱基互补配对原则可知，图中1、2、3代表胸腺嘧啶脱氧核苷酸，B正确；
C、该双链DNA中，不一定等于1，C错误；
D、DNA分子的多样性与碱基对的数目和排列顺序有关，D正确。
故选C。  
9. DNA分子具有多样性和特异性，主要原因是（）
A. DNA分子是高分子化合物 B. 脱氧核糖结构不同
C. 磷酸的排列方式不同 D. 碱基的排列顺序不同
【答案】
D 
【解析】
【分析】
本题考查DNA分子具有多样性和特异性的原因，意在考查学生的识记和理解能力，属于中档题。DNA中碱基有A、T、C、G4种，碱基间的配对方式有A-T、T-A、C-G、G-C4种，假设由n对碱基形成的DNA分子，最多可形成4n 种DNA分子。
DNA分子的多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸的种类数量和排列顺序；特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的脱氧核苷酸排列顺序。​
【解答】
DNA分子的共同点是具有规则的双螺旋空间结构、含有4种脱氧核苷酸和4种碱基以及固定的碱基配对方式；此外，脱氧核糖结构和磷酸的排列方式都相同。所以DNA分子具有多样性和特异性的原因是4种脱氧核苷酸的数目不等、排列顺序不同。综上，ABC错误，D正确。
故选D。
10. 下列有关双链DNA结构的叙述，正确的是（　　）
A. DNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基
B. DNA分子一条链上的相邻碱基通过“-磷酸-脱氧核糖-磷酸-”相连
C. 人体内控制β-珠蛋白的基因由1700个碱基对组成，其碱基对可能的排列方式有41700种
D. 某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链中的T占该链碱基总数的32.9%，则在它的互补链中，T占该链碱基总数的31.3%
【答案】
D 
【解析】
【分析】
本题考查DNA分子结构的主要特点，要求考生识记DNA分子结构的主要特点，掌握碱基互补配对原则及其应用，能运用其延伸规律进行相关计算，属于考纲识记和理解层次的考查。
DNA的双螺旋结构：
①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的．
②DNA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，碱基在内侧．
③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则．
【解答】
A、DNA分子中的绝大多数磷酸连接着两个脱氧核糖，但每条链末端的一个磷酸基团只连接一个脱氧核糖，A错误；
B、DNA分子一条链上的相邻碱基通过“-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-”相连，B错误；
C、基因是有遗传效应的DNA片段，DNA具有特异性，β-珠蛋白基因中碱基对的排列顺序是特定的，C错误；
D、某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，则C=G=17.9%，A=T=50%-17.9%=32.1%．其中一条链的T占该链碱基总数的32.9%，即T1=32.9%，根据碱基互补配对原则，双链DNA分子中，T=（T1+T2）÷2，所以T2=31.3%，D正确。  
二、填空题
11. 图是DNA分子的平面结构示意图。请据图回答：

（1）DNA分子中_______（填序号）与磷酸交替连接，构成基本骨架；四种碱基中，胸腺嘧啶（T）与_________的数量相等。
（2）DNA分子空间上呈独特的____结构，复制时，在_______酶的作用下，氢键断开。
（3）DNA分子中___________（填序号）的排列顺序千变万化，构成DNA分子的多样性。
【答案】
（1）② ; 腺嘌呤（A）
（2）双螺旋 ; 解旋
（3）①
【解析】
【分析】
本题主要考查DNA结构相关知识，意在考查考生对知识点的识记、理解和掌握程度，要求考生具有扎实的基础知识和一定的判断能力，能构建一定的知识网络。
观察可知，图示为DNA分子平面结构示意图，其中①为碱基对，②为脱氧核糖，③为磷酸，④为氢键。
【解答】
（1）DNA分子中②脱氧核糖与磷酸交替连接，构成基本骨架；四种碱基中，胸腺嘧啶（T）与腺嘌呤（A）的数量相等。
（2）DNA分子由两条链组成，这两条链按反向平行方式盘旋，空间上呈独特的双螺旋结构。DNA复制时，在解旋酶的作用下，氢键断开。
（3）DNA分子中①碱基对的的排列顺序千变万化，构成DNA分子的多样性。
12. 请根据如图回答有关问题：

⑴ X的名称是          ， DNA的立体结构是          。
⑵细胞有丝分裂中期，一个染色体内含有          个DNA分子。
⑶现有一个 DNA分子片段，已知其中一条链上的（A+T）/（G+C）=2，其互补链中同样的碱基比为            ；若该DNA分子片段中有胸腺嘧啶200个，则该DNA分子片段连续复制两次，需要            个游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
【答案】
（1）脱氧核苷酸；双螺旋结构
（ 2）2
（3）2； 600 
【解析】
【分析】
本题依托DNA的分子组成图，意在考查考生对DNA结构的理解能力和有关定量计算的掌握。
【解答】
（1）X的名称是脱氧核苷酸， DNA的立体结构是双螺旋结构。
（2）细胞有丝分裂中期，一个染色体内含有2个DNA分子。
（3）现有一个DNA分子片段，已知其中一条链上的（A+T）/（G+C）=2，由于两条链之间遵循碱基互补配对，所以其互补链中同样的碱基比为2；若该DNA分子片段中有胸腺嘧啶200个，由于DNA的复制为半保留式复制，则该DNA分子片段连续复制两次，需要个游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
故答案为：
（1）脱氧核苷酸；双螺旋结构
（2）2 
（3）2； 600  

题组B 能力提升练
一、单项选择题
1. 研究人员采用化学方法人工合成了四种新碱基: P(嘌呤) 、Z(嘧啶) 、B(嘌呤) 、S(嘧啶),其中P和Z配对, B和S配对。研究人员进一步利用上述碱基与天然碱基成功构建了一种合成DNA分子, 该DNA与天然DNA拥有十分相似的外形结构。下列关于该合成DNA的推断,不合理的是（）
A. P—Z碱基对、B—S碱基对与天然碱基对具有相近的形态和直径
B. 该合成DNA分子也是由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋而成
C. 该合成DNA分子中,碱基的比例(A+G+P+Z)/(T+C+B+S)=1
D. 四种新碱基的加入后, 同样长度的DNA能储存的遗传信息量大增
【答案】
C 
【解析】
【分析】
本题考查DNA分子结构的知识点，熟知DNA分子的结构及探索历程是解题的关键，题目较简单。
【解答】
A.DNA分子中A与T配对，G与C配对，P—Z碱基对、B—S碱基对与天然碱基对具有相近的形态和直径，A正确；
B.该合成DNA分子也是由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋而成，B正确；
C.在天然DNA分子中A=T、G=C；根据题意P=Z、B=S，所以该合成DNA分子中，碱基的比例（A+G+P+B）/（T+C+Z+S）=1，而（P+Z）/（B+S）不一定等于1，C错误；
D.碱基的排列顺序就是DNA的遗传信息，当四种新碱基的加入后，同样长度的DNA能储存的遗传信息量大增，D正确。
2. 下列对双链DNA分子的叙述，不正确的是（）
A. 若一条链A和T的数目相等，则另一条链的数目也相等
B. 若一条链G的数目为C的两倍，则另一条链C的数目为G的两倍
C. 若一条链的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则对应链相应碱基为1∶2∶3∶4
D. 若一条链的G∶T＝1∶2，则另一条链上C∶A＝1∶2
【答案】
C 
【解析】
【分析】
本题考查DNA分子结构的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力。
【解答】
A.若一条链A和T的数目相等，根据碱基互补配对原则，则另一条链中A和T的数目也相等，A正确；
B.双链DNA分子中G=C，一条链G/C=2，则另一条互补链G/C=1/2=0.5，B正确；
C.若一条链中A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链的相应碱基比为2∶1∶4∶3，C错误；
D.若一条链中G∶T＝1∶2，则另一条链中C∶A＝1：2，D正确。
故选C。
  
3. DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要作用，从案发现场提取DNA样品，可为案件侦破提供证据，其中的生物学原理是（）
A. 不同人体内的DNA所含的碱基种类不同
B. 不同人体内的DNA所含的五碳糖和磷酸不同
C. 不同人体内的DNA的空间结构不同
D. 不同人体内的DNA所含的脱氧核苷酸排列顺序不同
【答案】
D 
【解析】
【分析】
本题考查DNA分子的特异性相关知识，理解DNA分子的特异性的应用是解题的关键。
【解答】
根据题意，DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要作用，从案发现场提取DNA样品，可为案件侦破提供证据，利用的生物学原理是DNA分子的特异性，DNA分子的特异性是指不同体DNA所含的脱氧核苷酸排列顺序不同。综上，ABC错误，D正确。
​故选D。  
4. DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNA分子中(A+T)/(G+C)与(A+C)/(G+T)两个比值的叙述，正确的是（    ）
A. 碱基序列不同的双链DNA分子，后一比值不同
B. 前一个比值越大，双链DNA分子的稳定性越高
C. 当两个比值相同时，可判断这个DNA分子是双链
D. 经半保留复制得到的DNA分子，后一比值等于1
【答案】
D 
【解析】
【分析】本题考查DNA分子的结构，掌握碱基互补配对原则是解题的关键。
【解答】
A.双链DNA分子中，互补碱基两两相等，即A=T，C=G，则A+C=G+T，即A+C与G+T的比值为1。因此，碱基序列不同的双链DNA分子，后一比值相同，A错误；
B.DNA分子中，C和G之间有3个氢键，A与T之间有2个氢键，则C与G的含量越高，DNA稳定性越高。因此，前一个比值越大，C与G的含量越低，双链DNA分子的稳定性越低，B错误；
C.当两个比值相同时，这个DNA分子可能是双链，也可能是单链，C错误；
D.经半保留复制得到的DNA分子，后一比值等于1，D正确。
故选D。  
5. 下列关于DNA分子特点的叙述，不正确的是（）
A. DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸链构成的
B. 遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序中
C. DNA分子的多样性体现在不同的DNA分子（A+G）/（T+C）的比值不同
D. DNA分子的特异性体现在不同的DNA分子（A+T）/（G+C）的比值不同
【答案】
C 
【解析】
【分析】
本题考查DNA分子的特点，意在考查考生对基础知识的识记和理解能力。
【解答】
A.DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸链构成的，A正确；
B.不同DNA分子携带的遗传信息不同，体现在4种碱基的排列顺序中，B正确；
C.由于DNA分子中，A=T，G=C，所以不同的DNA分子（A+G）/（T+C）的比值是相同的，C错误；
D.不同的DNA分子（A+T）/（G+C）的比值不同，这体现了DNA分子的特异性，D正确。  
6. 多个核苷酸间通过脱水缩合形成核酸苷链，现有n个脱氧核糖核苷酸，脱氧核糖核苷酸的平均分子量为a，试求由n个脱氧核糖核苷酸形成的DNA分子的相对分子质量约为（）
A. n × (a －18) B. n×a －(n－1)×18
C. n×a －(n－2)×18 D. n×a－18
【答案】
C 
【解析】
【分析】
本题考查DNA分子的结构特点，以及其基本单位脱氧核糖核苷酸在形成核酸苷链过程中的相对分子质量的计算，解题关键是熟记理解DNA分子的结构特点，以及核酸苷链相对分子质量的计算。
核酸苷链是通过多个核苷酸间通过脱水缩合形成的，DNA分子是两条长链盘旋而成的双螺旋结构。
【解答】
由题意知，有n个脱氧核糖核苷酸，脱氧核糖核苷酸的平均分子量为a，则构成核苷酸链的脱氧核糖核苷酸的总质量是na；又核苷酸链（有2条长链）是通过多个核苷酸通过脱水缩合形成的，则脱去的水分子的个数为：n-2；则脱去水的相对分子质量为18（n-2），故由n个脱氧核糖核苷酸形成的DNA分子的相对分子质量约为na-18（n-2），综上所述，C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。  
7. 某双链DNA分子中含有200个碱基，一条链上A：T：G：C=1：2：3：4，则该DNA分子（）
A. 四种含氮碱基A：T：G：C=4：4：7：7
B. 若该DNA分子中A为p个，占全部碱基的n/m（m＞2n），则G的个数为pm/2n-p
C. 碱基排列方式共有4200种
D. 含有4个游离的磷酸
【答案】
B 
【解析】
【分析】
本题考查DNA分子结构的主要特点，要求考生识记DNA分子结构的主要特点，掌握碱基互补配对原则，能根据题干信息计算出该DNA分子中四种碱基的数目，再结合其延伸规律答题，属于考纲识记和理解层次的考查。
已知一条链上A：T：G：C=1：2：3：4，即A1：T1：G1：C1=1：2：3：4，根据碱基互补配对原则可知A2：T2：G2：C2=2：1：4：3。双链DNA分子中含有200个碱基，则A1=T2=10，T1=A2=20，G1=C2=30，C1=G2=40，即该DNA分子中A=T=30个，C=G=70个。
【解答】
A.据分析可知：该DNA分子中A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7，A错误；
B.若该DNA分子中A为p个，其占全部碱基的n/m，则全部碱基数为pm/n，所以G的个数为÷2，即pm/2n－p，B正确；
C.含有200个碱基的双链DNA分子的碱基排列方式共有4100种，对于某种特定的DNA分子其碱基的排列方式是特定的，只有一种，C错误；
D.一个DNA分子含有2个游离的磷酸基团，D错误。  
8. 下列相关叙述错误的是（）
A. 由 100 个碱基组成的 DNA 分子片段中至少含有氢键的数目为 100 个
B. 某个含 100 个碱基的特定基因，其碱基对的排列方式有 4100 种
C. 若 DNA 分子中碱基 A 有 p 个，占全部碱基的 20%，则该 DNA 分子中的 G 有 1.5p 个
D. 一个被32P 标记一对同源染色体的细胞，放在31P 的培养液中经两次有丝分裂后，所形成的 4 个细胞中，每个细胞含被32P 标记的染色体条数可能是 0、1 或 2
【答案】
B 
【解析】
【分析】
本题考查DNA分子结构和复制相关的知识点，考查学生识记和理解知识的能力，题目难度适中。
【解答】
A.在DNA分子中，碱基对A与T之间有2个氢键，碱基对G与C之间有3个氢键，所以由50对碱基组成的 DNA 分子片段中至少含有氢键的数目为 100 个，A正确；
B.某个含 100 个碱基的特定基因，其碱基对的序列是特定的，B错误；
C.该DNA分子中，A=T=20%，G=C=30%，含有碱基A有p个，所以该DNA分子中G有1.5p个，C正确；
D.DNA分子复制的特点是半保留复制，一个被32P 标记的DNA分子，经过第一次复制后产生的两个DNA分子都是32P/31P，经过第二次复制后产生的2个DNA是32P/31P，两个是31P/31P；所以在第二次有丝分裂的后期，细胞中有4条染色体，2条被标记，2条未被标记，所以完成两次有丝分裂后，每个细胞含被32P 标记的染色体条数可能是 0、1 或 2，D正确。  
二、填空题
9. 如图为某DNA分子局部结构示意图，请据图回答下列问题：
（1）图中和 ______（填标号）交替连接构成DNA的基本骨架，④为 ______。
（2）若该DNA分子的一条链中=a,则其互补链中的比值为 ______。
（3）若该DNA分子含有1000个碱基对，其中腺嘌呤占碱基总数的30%，该DNA分子连续复制三次，第三次复制时需要的鸟嘌呤数量是 ______个。
（4）DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要作用，从案发现场提取DNA样品，可为案件侦破提供证据，其依据的主要原理是不同DNA所含 ______的不同。

【答案】
①②  胞嘧啶脱氧核糖核苷酸  a  2800  碱基序列 
【解析】解：（1）DNA分子中的②脱氧核糖和①磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，④是胞嘧啶脱氧核糖核苷酸。
（2）双链分子中互补碱基之比在两条单链中相等，若该DNA分子的一条链中=a,则其互补链中的比值为a。
（3）一个DNA分子中有1000个碱基对，其中腺嘌呤占碱基总数的30%，根据碱基互补配对原则，鸟嘌呤占碱基总数的50%-30%=20%，即鸟嘌呤数目为1000×2×20%=400个，DNA分子复制方式为半保留复制，因此该DNA分子连续复制三次，则第三次复制时需要的鸟嘌呤数量是（23-1）×400=2800个。
（4）DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要作用，从案发现场提取DNA样品，可为案件侦破提供证据，其依据的主要原理是不同DNA所含的脱氧核苷酸排列顺序不同。
故答案为：
（1）①②胞嘧啶脱氧核糖核苷酸
（2）a
（3）2800
（4）碱基序列
1、DNA的双螺旋结构：
（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。
（2）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，碱基在内侧。
（3）两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
2、DNA分子复制的特点：半保留复制；边解旋边复制，两条子链的合成方向是相反的。
3、分析图可知：该图是DNA分子的平面结构，①是磷酸，②是脱氧核糖，③是碱基C，④是胞嘧啶脱氧核糖核苷酸，⑤碱基A，⑥是碱基G，⑦是碱基C，⑧是碱基T，⑨是氢键。
本题考查DNA分子的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
10. 如图为某种核苷酸（图1）和某核苷酸链（图2）示意图，据图回答问题：

（1）已知图1的右上角部分为腺嘌呤，请仔观察分析后回答下列问题：
Ⅰ、该核苷酸的生物学名称为 ______ ．
Ⅱ、该核苷酸是构成哪一种核酸的基本原料？ ______ ．
Ⅲ、请指出图中哪一个位置上的氧去掉后便可成为主要遗传物质的基本原料： ______ ．
（2）图2中1、2、3的中文名称分别是 ______ 、 ______ 、 ______ ．
（3）通常由图2中 ______ 条图示的核苷酸链构成一个 ______ 分子，被 ______ 染成绿色．
（4）在豌豆的叶肉细胞中，由A、C、T、U 4种碱基参与构成的核苷酸共有 ______ 种．
【答案】
腺嘌呤核糖核苷酸；RNA；③；磷酸；脱氧核糖；胞嘧啶；2；DNA；甲基绿；6 
【解析】解：（1）Ⅰ、图1中五碳糖是核糖，若含氮碱基为腺嘌呤，则该核苷酸的生物学名称为腺嘌呤核糖核苷酸．
Ⅱ、腺嘌呤核糖核苷酸是组成RNA的基本单位之一．
Ⅲ、图中③位置上的氧去掉后便可成为主要遗传物质DNA的基本原料--腺嘌呤脱氧核糖核苷酸．
（2）图2中含有碱基T，为DNA链的片段，则1、2、3的中文名称分别是磷酸、脱氧核糖、胞嘧啶．
（3）通常由2条脱氧核苷酸链构成一个DNA分子，被甲基绿染成绿色．
（4）在豌豆的叶肉细胞中含有DNA和RNA两种核酸，因此由A、C、T、U 4种碱基参与构成的核苷酸有2+2+1+1=6种．
故答案为：
（1）腺嘌呤核糖核苷酸     RNA ③
（2）磷酸  脱氧核糖   胞嘧啶   
（3）2   DNA  甲基绿 
（4）6
分析图1：图1为某种核糖核苷酸的结构式．
分析图2：图2为脱氧核苷酸链的某一片段，其中1为磷酸，2为脱氧核糖，3为含氮碱基（胞嘧啶），4为胞嘧啶脱氧核苷酸，5为脱氧核苷酸链的片段．
本题结合图解，考查核酸的相关知识，要求考生识记核酸的种类及化学组成，掌握DNA和RNA的异同，能结合所学的知识准确答题．

题组C 培优拔尖练
一、单项选择题
1. 某班级分组制作DNA双螺旋结构模型时，采用了如下流程：制作脱氧核苷酸→制作脱氧核苷酸链→制作双链DNA→螺旋化。下列叙述错误的是( )
A. 制作脱氧核苷酸时，将磷酸和碱基连在脱氧核糖的特定位置
B. 制作脱氧核苷酸链时，相邻脱氧核苷酸的磷酸基团直接相连
C. 制作双链DNA时，两条链之间的碱基A与T配对，G与C配对
D. 各组DNA模型的碱基序列往往不同，反映了DNA分子的多样化
【答案】
B 
【解析】
【分析】
本题考查DNA分子结构的有关内容。
【解答】
制作脱氧核苷酸时，将磷酸和碱基分别连在脱氧核糖的5号和1号碳上；制作脱氧核苷酸链时，相邻脱氧核苷酸的磷酸通过脱氧核糖间接相连；制作双链DNA时，两条链之间的碱基遵循互补配对原则，即A与T配对，G与C配对；各组DNA模型的碱基序列往往不同，体现了DNA分子的多样化。综上所述，B符合题意，ACD不符题意。
​​​​​​​故选B。  
2. 决定自然界中生物多样性和特异性的根本原因是生物体内（　　）
A. 蛋白质分子的多样性和特异性 B. DNA分子的多样性和特异性
C. 氨基酸种类的多样性和特异性 D. 化学元素和化合物的多样性和特异性
【答案】
B 
【解析】A、蛋白质分子的多样性和特异性是生物多样性的直接原因，A错误；
B、DNA分子的多样性和特异性是生物多样性的根本原因，B正确；
C、氨基酸种类的多样性和特异性是决定蛋白质多样性的原因之一，C错误；
D、化学元素和化合物的多样性和特异性不是决定生物多样性的原因，D错误。
生物多样性通常有三个主要的内涵，即生物种类的多样性、基因（遗传）的多样性和生态系统的多样性。
解答此类题目的关键是理解生物多样性的内涵，明确生物多样性的实质是基因的多样性。
3. DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNA分子中（A+T）/（G+C）与（A+C）/（G+T）两个比值的叙述，正确的是（　　）
A. 碱基序列不同的双链DNA分子，后一比值不同
B. 前一个比值越大，双链DNA分子的稳定性越高
C. 当两个比值相同时，可判断这个DNA分子是双链
D. 经半保留复制得到的DNA分子，后一比值等于1
【答案】
D 
【解析】A、双链DNA分子中，互补碱基两两相等，即A=T，C=G，则A+C=G+T，即A+C与G+T的比值为1。因此，碱基序列不同的双链DNA分子，后一比值相同，A错误；
B、DNA分子中，C和G之间有3个氢键，A与T之间有2个氢键，则C与G的含量越高，DNA稳定性越高。因此，前一个比值越大，C与G的含量越低，双链DNA分子的稳定性越低，B错误；
C、当两个比值相同时，这个DNA分子可能是双链，也可能是单链，C错误；
D、经半保留复制得到的DNA分子，后一比值等于1，D正确。
故选：D。
4. 下列关于核酸的叙述中，正确的是（　　）
A. DNA和RNA中的五碳糖相同 B. 组成DNA与ATP的元素种类不同
C. T2噬菌体的遗传信息贮存在RNA中 D. 双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数
【答案】
D 
【解析】解：A、DNA中的五碳糖是脱氧核糖，而RNA中的五碳糖是核糖，A错误；
B、组成DNA和ATP的元素种类相同，都是C、H、O、N、P，B错误；
C、T2噬菌体是DNA病毒，其遗传物质贮存在DNA中，C错误；
D、双链DNA分子中的碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即A-T、C-G，所以双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数，D正确。
故选：D。
核酸（组成元素为C、H、O、N、P）包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），它们的组成单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸，两者的区别是：（1）五碳糖不同：DNA中的五碳糖是脱氧核糖，而RNA中的五碳糖是核糖；（2）含氮碱基不同：DNA中的含氮碱基是A、C、G、T，而RNA中的含氮碱基是A、C、G、U．病毒只含有一种核酸，即DNA或RNA。
本题考查核酸的种类、DNA分子结构的主要特点和ATP的相关知识，要求考生识记核酸的种类，能正确区分DNA和RNA；识记核酸、ATP的元素组成和DNA分子的结构特点；识记病毒的遗传物质，明确病毒只含有一种核酸。
5. 细胞中某生命活动过程和某物质结构如图所示，则下列叙述错误的是（　　）

A. 在肌肉收缩时，图1过程释放的能量可使肌肉中的能量增加，形状改变
B. ③处磷酸键较②处不稳定，且所含的能量也更多
C. ATP中的结构①即图2中的A，该结构在RNA中也存在
D. ADP失去一个磷酸基团之后，即可用于图2中物质的合成
【答案】
D 
【解析】
【解答】
A、在肌肉收缩时需消耗能量，图1过程为ATP是水解过程，释放的能量可使肌肉中的能量增加，形状改变，A正确；
B、③处磷酸键为高能磷酸键，容易断裂和形成，较②处不稳定，且所含的能量也更多，B正确；
C、ATP中的结构①为腺嘌呤，即图2中的A，该结构在RNA中也存在，C正确；
D、ADP失去一个磷酸基团之后为腺嘌呤核糖核苷酸，是合成RNA的原料之一，不能用于图2中物质DNA的合成，D错误。
故选：D。
【分析】
ATP的结构简式是A-P～P～P，其中A代表腺苷，T是三的意思，P代表磷酸基团。ATP分子不稳定，水解时远离A的磷酸键容易断裂，并释放大量的能量，供给各项生命活动。ATP的合成伴随着放能反应，ATP的水解伴随着吸能反应，所以ATP是细胞中的能量通货。
图1为ATP的水解过程，其中①是腺苷，②是普通磷酸键，③是高能磷酸键；图2为DNA的结构图。
本题考查ATP的化学组成和特点，要求考生识记ATP的化学组成和特点，明确ATP中的五碳糖是核糖，进而弄清ATP与核糖核苷酸之间的关系，能运用所学的知识准确判断各选项，属于考纲识记层次的考查。  
6. 如表为四种生物体内某种核酸分子的碱基组成情况。据表中分析，不正确的是（　　）
来源
A/G
T/C
A/T
G/C
嘌呤/嘧啶
人
1.56
1.75
1.00
1.00
1.00
鲱鱼
1.43
1.43
1.02
1.02
1.02
小麦
1.22
1.18
1.00
0.97
0.99
结核分枝杆菌
0.40
0.40
1.09
1.08
1.10

A. 碱基中不含U，故检测的是四种生物的DNA分子
B. 表中数据为这类核酸分子结构中遵循碱基互补配对原则提供了证据
C. 碱基种类决定这类核酸分子携带遗传信息的特异性
D. 嘌呤/嘧啶的比值可支持真核生物“由共同祖先进化而来”
【答案】
C 
【解析】解：A、碱基U是RNA分子特有的，四种生物体内某种核酸分子的碱基中不含U，故检测的是四种生物的DNA分子，A正确；
B、由表格中数据可知，A与T的比例接近1：1，G与C的比例接近1：1，A+G≈T+C，这些数据是DNA分子结构中碱基遵循碱基互补配对原则的证据，即A与T配对，G与C配对，B正确；
C、这类核酸分子的碱基种类相同，核酸中碱基的排列顺序代表携带遗传信息的特异性，C错误；
D、四种生物体内某种核酸分子的嘌呤/嘧啶的比值基本相等，可支持真核生物“由共同祖先进化而来”，D正确。
故选：C。
分析表格中的数据可知，这类核酸分子，含有碱基T，不含有碱基U，因此该物质应该是DNA不是RNA；该核酸分子中，A与T的比例接近1：1，G与C的比例接近1：1。
本题的知识点是DNA与RNA在化学组成上的差异，DNA分子结构中的碱基互补配对原则，生物多样性的根本原因分析题图获取信息是解题的突破口，对于DNA与RNA的区别的掌握是解题的关键。
7. 下列有关DNA的说法正确的是（　　）
A. 每个DNA分子不仅具有多样性，还具有特异性
B. 大肠杆菌的DNA中每个脱氧核糖连接一个或两个磷酸基团
C. 细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和
D. DNA的双螺旋结构和碱基互补配对有利于DNA的准确复制
【答案】
A 
【解析】解：A、每个DNA分子不仅因为碱基对的排列顺序可以千变万化而具有多样性，还因为每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序而具有特异性，A正确；
B、大肠杆菌的DNA分子是环状的，所以每个脱氧核糖都连接两个磷酸基团，B错误；
C、基因是有遗传效应的DNA分子片段，所以细胞中DNA分子的碱基对数大于所有基因的碱基对数之和，C错误；
D、DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供精确的模板；碱基互补配对原则，保证了复制能够精确地进行，D错误。
故选：A。
1、DNA的双螺旋结构：
①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的．
②DNA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，碱基在内测．
③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则．
2、DNA分子的多样性：构成DNA分子的脱氧核苷酸虽只有4种，配对方式仅2种，但其数目却可以成千上万，更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化，从而决定了DNA分子的多样性（n对碱基可形成4n种）。
3、DNA分子的特异性：每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序，而特定的排列顺序代表着遗传信息，所以每个特定的DNA分子中都贮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。
本题考查DNA分子结构的主要特点、DNA分子的多样性和特异性，要求考生识记DNA分子结构的主要特点，掌握DNA分子的特性等知识，能结合所学的知识准确判断各选项．
8. DNA指纹是利用特定的人源小卫星DNA作探针，与样本DNA的酶切片段进行杂交获得的DNA片段长度不等的杂交带图纹。这些图纹具有高度的变异性和稳定的遗传性。DNA指纹技术应用广泛，如图是某机构采用该技术为某家庭进行亲子鉴定的结果，以下分析不正确的说法是（　　）

A. DNA在亲子代之间传递时，因发生突变或重组产生遗传多样性
B. 样本DNA片段通过碱基互补配对原则与探针结合形成杂交带
C. 杂交带的不同显示出家庭成员之间DNA分子中碱基排列顺序的差异
D. 由各家庭成员的检测结果分析，女儿1和儿子1为该夫妇的亲生孩子
【答案】
C 
【解析】解：A、DNA在亲子代之间传递时，因发生突变或重组产生遗传多样性，A正确；
B、样本DNA片段通过碱基互补配对原则与探针结合形成杂交带，B正确；
C、杂交带的不同显示出家庭成员之间DNA分子中碱基排列顺序的多样性和特异性，C错误；
D、女儿1和儿子1中所有杂交带都能在该夫妇中找到，说明女儿1和儿子1为该夫妇的亲生孩子，D正确。
故选：C。
DNA分子中千变万化的碱基对的排列顺序构成了DNA分子的多样性，DNA分子中碱基对特定的排列顺序构成了每个DNA分子的特异性。
本题考查DNA分子的特异性和多样性，意在考查学生的识图能力和判断能力，难度不大。
9. 在双链DNA分子中，A和T之和占全部碱基的比例为m%；其中一条α链中C占该链碱基数的比例为n%．则另一条β链中C占β链碱基的百分比是（　　）
A. n% B. C. 1-（m+n）% D. （）%
【答案】
C 
【解析】解：（1）在双链DNA分子中，A和T之和占全部碱基的比例为m%，则C+G占1-m%，而C=G，因此C=G=。
（2）双链DNA分子中，C=（C1+C2）÷2．已知双链中C=，其中一条α链中C占该链碱基数的比例为n%，则另一条β链中C占β链碱基的百分比是1-（m+n）%。
故选：C。
碱基互补配对原则的规律：
（1）在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A=T，C=G，A+G=C+T，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。
（2）DNA分子的一条单链中（A+T）与（G+C）的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值；
（3）DNA分子一条链中（A+G）与（T+C）的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数，在整个双链中该比值等于1；
（4）双链DNA分子中，A=（A1+A2）÷2，其他碱基同理。
本题考查DNA分子结构的主要特点，要求考生识记DNA分子结构的主要特点，掌握碱基互补配对原则及其应用，能运用其延伸规律准确答题，属于考纲理解和应用层次的考查。
二、填空题
10. 如图是DNA双螺旋结构模型的建构过程图解（①-⑤），请据图回答相关问题：

（1）图①是构成DNA的基本单位，与RNA的基本单位相比，两者成分方面的差别是______。
（2）催化形成图②中磷酸二酯键的酶是______。
（3）图③和图④中的氢键用于连接两条脱氧核苷酸链，如果DNA耐高温的能力越强，则______（填“G-C”或“A-T”）碱基对的比例越高。
（4）RNA病毒相比于DNA病毒更容易发生变异，请结合图⑤和有关RNA的结构说明其原因：______。
（5）若一个DNA分子的一条链中=0.5，那么在它的互补链中，应为______。
【答案】
DNA基本单位中的五碳糖是脱氧核糖，特有的碱基是T，而RNA基本单位中的五碳糖是核糖，特有的碱基是U   DNA聚合酶   G-C   DNA的双螺旋结构较RNA单链结构更稳定   2 
【解析】解：（1）脱氧核苷酸与核糖核苷酸在组成成分上的差异：DNA基本单位中的五碳糖是脱氧核糖，特有的碱基是T，而RNA基本单位中的五碳糖是核糖，特有的碱基是U。
（2）脱氧核苷酸由DNA聚合酶催化形成脱氧核苷酸链，连接脱氧核苷酸的化学键是磷酸二酯键。
（3）由题图可知，G、C之间由3个氢键连接，A、T之间由2个氢键连接，因此DNA分子中G-C碱基对越多，DNA分子越稳定，耐高温的能力越强。
（4）RNA一般是单链结构，DNA一般是规则的双螺旋结构，因此RNA的结构更不稳定，容易发生变异。
（5）DNA分子的两条链中遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则，配对的碱基相等，因此DNA分子的两条链上的关系是互为倒数，若一个DNA分子的一条链中=0.5，那么在它的互补链中，应为2。
故答案为：
（1）DNA基本单位中的五碳糖是脱氧核糖，特有的碱基是T，而RNA基本单位中的五碳糖是核糖，特有的碱基是U
（2）DNA聚合酶
（3）G-C
（4）DNA的双螺旋结构较RNA单链结构更稳定
（5）2
1、DNA与RNA在组成成分上的差异：①五碳糖不同，DNA中的五碳糖是脱氧核糖，RNA中的五碳糖是核糖；②碱基不完全相同，DNA中的碱基是A、T、G、C，RNA
中的碱基是A、U、G、C。
2、DNA分子一般是由2条反向平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构，磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧，碱基排列在内侧，两条链上的碱基由氢键连接形成碱基对，且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
3、DNA分子复制的过程是边解旋、边复制的过程，DNA分子复制的特点是半保留复制。
本题考查学生理解DNA和RNA在组成成分上、结构上的差异及DNA分子的结构和复制过程，把握知识的内在联系，形成知识网络，并结合模式图进行推理、综合解答问题，并应用碱基互补配对原则进行简单计算。
11. 下图为大肠杆菌细胞内某基因结构示意图，已知该基因共由1000对脱氧核苷酸组成，其中碱基A占20%，一条链已被15N标记。请回答：

（1）假如该基因是位于质粒中，则该质粒含有________个游离的磷酸基团；质粒在基因工程中往往用作____________________
（2）基因工程的第一步是_________________________________;该过程使用到的基因操作工具是____________________,其化学本质是________________
（3）若该基因复制3次，则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸____________个。
（4）若该基因在含15N的培养液中复制5次，子代中含15N的DNA占____________%。
（5）由该基因转录出的mRNA中，A和U的总数占总碱基数____________%。
（6）基因能够储存足够量的遗传信息，_______________________的千变万化，构成了基因的多样性；碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个基因的____________性。
【答案】
（1）0；运载体
（2）提取目的基因；限制性核酸内切酶（限制酶）；蛋白质
（3）4200
（4）100
（5）40
（6）碱基排列顺序；特异性 
【解析】
【分析】
本题考查基因结构的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。
【解答】
（1）假如该基因是位于质粒中，质粒是环状DNA，则该质粒含有0个游离的磷酸基团；质粒在基因工程中往往用作运载体。
（2）基因工程的第一步是提取目的基因；该过程使用到的基因操作工具是限制性核酸内切酶（限制酶），其化学本质是蛋白质。
（3）已知该基因共由1000对脱氧核苷酸组成，其中碱基A占20%，则鸟嘌呤占30%，若该基因复制3次，则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸个。
（4）DNA复制方式为半保留复制，若该基因在含15N的培养液中复制5次，子代中含15N的DNA占100%。
（5）该基因中A+T共占40%，由该基因转录出的mRNA中，A和U的总数占总碱基数40%。
（6）基因能够储存足够量的遗传信息，碱基排列顺序的千变万化，构成了基因的多样性；碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个基因的特异性。