高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 DNA的结构课堂检测

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[基础检查]
1.1953年,沃森和克里克建立了DNA的结构模型,两位科学家于1962年获得了诺贝尔生理学或医学奖。下列关于DNA双螺旋结构的特点的叙述,错误的是 ( )
A.DNA由两条反向平行的链组成
B.DNA中A+T的数量一定等于G+C的数量
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
解析:DNA由两条反向平行的链盘旋成双螺旋结构,A项正确;两条单链中对应的碱基通过氢键互补配对,A与T配对,G与C配对,但A+T的数量不一定等于G+C的数量,B项错误、D项正确;脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成DNA的基本骨架,C项正确。
答案:B
2.下列关于双链DNA的叙述,错误的是 ( )
A.DNA中磷酸与五碳糖交替排列,双链反向平行
B.若一条链上A的数目大于T,则另一条链上A的数目小于T
C.DNA中碱基排列在内侧,构成基本骨架
D.若一条链上的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则另一条链上的A∶T∶G∶C=2∶1∶4∶3
解析:DNA中磷酸与脱氧核糖交替排列,双链反向平行,A项正确;若一条链上A的数目大于T,根据碱基互补配对原则,则另一条链上A的数目小于T,B项正确;DNA中磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧,构成基本骨架,C项错误;若一条链上的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,根据碱基互补配对原则,则另一条链上的A∶T∶G∶C=2∶1∶4∶3,D项正确。
答案:C
3.下列有关DNA结构的叙述,正确的是 ( )
A.细胞内的DNA均是由两条脱氧核苷酸链构成的链状结构
B.一个双链DNA中的嘌呤数和嘧啶数均占碱基总数的50%
C.双链DNA中碱基A、T的含量越高,DNA的结构越稳定
D.DNA彻底水解后可获得4种不同的小分子物质
解析:真核细胞的叶绿体和线粒体中的DNA以及原核细胞中拟核区中的DNA都呈环状,而不是链状,A项错误;对于双链DNA来说,A=T、C=G,所以A+G=T+C,即DNA中的嘌呤数=嘧啶数,B项正确;DNA结构的稳定性与氢键数目有关,氢键越多越稳定,而C、G碱基对之间有3个氢键,A、T碱基对之间有2个氢键,因此碱基C、G含量越高,氢键越多,DNA结构的稳定性相对越强,C项错误;DNA彻底水解后可获得6种不同的小分子物质,即磷酸、脱氧核糖和4种碱基,D项错误。
答案:B
4.下列关于真核生物核DNA结构的叙述,正确的是 ( )
A.每个碱基均连着一个磷酸和一个脱氧核糖
B.双链DNA的特异性表现在A+CG+T的比例上
C.某双链DNA中一条链上A∶T=1∶2,则该DNA中 A∶T=2∶1
D.检测某生物样品中碱基比例,嘌呤含量不等于嘧啶含量,该生物样品不可
能是噬菌体
解析:碱基与脱氧核糖相连,没有连接磷酸,A项错误;不同双链DNA中A+CG+T均为1,不能体现其特异性,B项错误;某双链DNA中A、T配对,故该DNA中A∶T=1∶1,C项错误;检测某生物样品中碱基比例,嘌呤含量不等于嘧啶含量,该生物样品不可能只含有双链DNA,噬菌体只含有双链DNA,不含有RNA,D项正确。
答案:D
5.(2021·广东清远)下图为DNA分子结构模式图,请据图回答下列问题。
(1)6的名称是 ,3、4代表的是 (写出相应的符号,不要求顺序)。
(2)若8代表的脱氧核苷酸链中(A+T)/(C+G)为36%,则(A+T)/(C+G)在整个DNA分子的值为 。(A+T)/(C+G)的值越 (填“大”或“小”),DNA的热稳定性越高。
(3)若一对同源染色体上相同位置的DNA片段上是基因D与d,这两个DNA片段的根本区别是_______________________________________________
______________________________________。
解析:(1)据图分析,6为碱基对,3与4之间有三个氢键,代表的是碱基G和C。
(2)双链DNA分子中(A+T)/(C+G)的值等于任何一条链中(A+T)/(C+G)的值,即都为36%。因为碱基C和G之间有3个氢键,碱基A和T之间有2个氢键,故(A+T)/(C+G)的值越小,DNA的热稳定性越高。(3)两个DNA片段上同一位置的基因不同,其根本区别是碱基对的排列顺序不同。
答案:(1)碱基对 G、C (2)36% 小 (3)两个DNA片段上的碱基(对)或脱氧核苷酸的排列顺序不同
[拓展应用]
6.在搭建DNA结构模型的实验中,若有4种碱基塑料片共20个,其中4个C、 6个G、3个A、7个T,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,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20个脱氧核苷酸
B.所搭建的DNA片段最长为7个碱基对
C.能搭建出一个4碱基对的DNA片段
D.能搭建410种不同的DNA结构模型
解析:代表碱基的塑料片共有20个,根据C—G配对、A—T配对可知,最多只有7个碱基对即14个脱氧核苷酸,A项错误;根据代表碱基的塑料片可知,搭建的DNA中最多含有7个碱基对,形成7个碱基对需要脱氧核糖和磷酸之间的连接物14个,而在形成DNA时,一条链中两个相邻的脱氧核苷酸之间也需要该连接物,根据提供的连接物的数目可知,所搭建的DNA片段少于7个碱基对,B项错误;结合代表碱基的塑料片数目和脱氧核糖与磷酸之间的连接物可知,能搭建出一个4碱基对的DNA片段,8个脱氧核苷酸需要8个脱氧核糖与磷酸之间的连接物,8个脱氧核苷酸连接成2条链另外需要6个脱氧核糖与磷酸之间的连接物,C项正确;由以上分析可知,该DNA只含有4个碱基对,且每种碱基的数目有限,故不能搭建410种不同的DNA结构模型,D项错误。
答案:C
7.核苷酸可通过脱水形成多核苷酸,与多肽一样,一个核苷酸的磷酸基团与下一个单体的糖相连。结果,在多核苷酸中形成了一个重复出现的糖—磷酸主链(如下图所示),碱基序列从左至右依次是T、G、C、T、A,据此判断,下列叙述正确的是 ( )
A.该图所示化合物的组成元素只有C、H、O、N
B.图中结构由4种脱氧核糖核苷酸构成
C.在合成该图所示化合物时,需脱去5分子水,相对分子质量减少90
D.在该图所示化合物分子结构中,一个磷酸基团和一个五碳糖相连
解析:该图所示化合物是由核苷酸组成的,故组成元素含有C、H、O、N、P,A项错误;图中结构含有T,应为DNA片段,故由4种脱氧核糖核苷酸构成,B项正确;该化合物含有5个核苷酸,故在合成该化合物时,需脱去4分子水,相对分子质量减少4×18=72,C项错误;在该图所示化合物分子结构中,一个磷酸基团和一个或两个五碳糖相连,D项错误。
答案:B
8.图1是DNA双螺旋结构模型的建构过程图解(a~d),图2是用DNA测序仪测出的某生物的一个DNA分子片段上被标记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
图3
(1)图1中物质a是构成DNA的基本单位,叫作 ,b中游离的磷酸基团代表DNA链的_______端。
(2)与DNA病毒相比,RNA病毒更容易变异,请结合图d和RNA的结构说明其原因。_______________________________________________________。
(3)若某基因具有1 000个碱基对,其中碱基G和C共占40%,则连续复制2次需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为 个。
(4)据图2推测,此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是 个。
(5)根据图2所示的脱氧核苷酸链碱基排序,图3显示的脱氧核苷酸链碱基序列为 (从上往下序列)。
(6)图2中的DNA片段与图3中的DNA片段中,A/G的值分别为 、
,体现了DNA分子的特异性。
解析:(1)分析图1可知,a是构成DNA的基本单位,叫作脱氧核苷酸;b中游离的磷酸基团代表DNA链的5'端。(2)DNA为双螺旋结构,比RNA的单链更加稳定,因此与DNA病毒相比,RNA病毒更容易变异。(3)某基因具有1 000个碱基对,其中碱基G和C共占40%,故碱基A和T共占60%,根据碱基互补配对原则A=T,故该基因片段中腺嘌呤脱氧核苷酸占30%,DNA连续复制两次,形成4个DNA分子,即相当于增加3个DNA分子,因此连续复制2次需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为3×(1 000×2×30%)=1 800。(4)由图2可知,该脱氧核苷酸链上有4个鸟嘌呤脱氧核苷酸与1个胞嘧啶脱氧核苷酸,根据碱基互补配对原则,该脱氧核苷酸链的互补链上含有1个鸟嘌呤脱氧核苷酸,故该DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是5个。(5)结合图2与图3,图3显示的脱氧核苷酸链碱基序列为CCAGTGCGCC。(6)图 2中有1个腺嘌呤脱氧核苷酸、4个胸腺嘧啶脱氧核苷酸、4个鸟嘌呤脱氧核苷酸和1个胞嘧啶脱氧核苷酸,故DNA片段中的A/G=(1+4)∶(1+4)=1∶1;图3中有1个腺嘌呤脱氧核苷酸、1个胸腺嘧啶脱氧核苷酸、3个鸟嘌呤脱氧核苷酸和5个胞嘧啶脱氧核苷酸,故DNA片段中的A/G=(1+1)∶(5+3)=1∶4,不同的DNA分子中,A/G的值不同,体现了DNA分子的特异性。
答案:(1)脱氧核苷酸 5' (2)DNA为双螺旋结构,比RNA的单链结构更加稳定 (3)1 800 (4)5 (5)CCAGTGCGCC (6)1∶1 1∶4