高中人教版 (2019)第2节 DNA的结构课时训练

课时跟踪检测（十一）  DNA的结构

[理解·巩固·落实]

1．判断下列叙述的正误，对的打“√”，错的打“×”。

(1)在DNA模型构建过程中，沃森和克里克曾尝试构建三螺旋结构模型。(√)

(2)DNA是由四种核糖核苷酸连接而成的。(×)

(3)在DNA分子中一定存在如下数量关系：A＝G，C＝T。(×)

(4)DNA的一条单链中相邻两个碱基通过氢键连接。(×)

(5)双链DNA分子中的每个磷酸都与两个五碳糖相连接。(×)

2．DNA分子具有双螺旋结构，下列有关叙述错误的是(　　)

A．双螺旋结构由科学家沃森和克里克提岀

B．两条链反向平行

C．脱氧核糖和磷酸交替排列构成基本骨架

D．碱基间通过肽键构成碱基对

解析：选D　DNA分子双螺旋结构由科学家沃森和克里克提岀，A正确；DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的，B正确；DNA分子中，脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，排列在外侧，碱基排列在内侧，C正确；碱基间通过氢键构成碱基对，D错误。

3．某同学制作了DNA分子结构模型，其中一条链所用碱基A、C、T、G的数量比为1∶2∶3∶4，下列相关叙述正确的是(　　)

A．两条脱氧核苷酸链以反向平行方式盘旋成双螺旋结构

B．该DNA分子中A、C、T、G的数量比为1∶1∶1∶1

C．脱氧核糖、磷酸、碱基交替连接构成该模型的基本骨架

D．DNA分子双链中碱基随机配对且因物种而异

解析：选A　DNA分子的两条链是按反向平行方式盘旋成双螺旋结构的；该DNA分子中A、C、T、G的数量比为2∶3∶2∶3；脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成基本骨架；DNA分子双链中碱基A和T配对，G和C配对。

4．DNA由反向平行的两条脱氧核苷酸长链组成。如果DNA的一条链上某碱基序列是5′－AGCTGCG－3′，则另一条链与之配对的部分是(　　)

A．5′－CGCAGCT－3′　　 B．5′－TCGACGC－3′

C．5′－AGCTGCG－3′  D．5′－GCGTCGA－3′

解析：选A　双链DNA的两条单链通过碱基互补配对，且两条单链方向相反。故选A。

5．下列与生物体内核酸分子功能多样性无关的是(　　)

A．核苷酸的组成种类  B．核苷酸的连接方式

C．核苷酸的排列顺序  D．核苷酸的数量

解析：选B　核酸包括DNA和RNA，两种物质功能不同。DNA由4种脱氧核苷酸组成，RNA由4种核糖核苷酸组成；核苷酸的数量和排列顺序的不同，决定了核酸分子结构的多样性，结构的多样性决定了功能的多样性；组成核酸的核苷酸分子之间都是通过磷酸二酯键连接的。故选B。

6．下列关于沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的叙述，错误的是(　　)

A．沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型是建立在DNA分子以4种脱氧核苷酸(碱基为A、T、G、C)为单位连接而成的长链的基础上

B．威尔金斯和富兰克林通过对DNA衍射图谱的有关数据进行分析，得出DNA分子呈螺旋结构

C．沃森和克里克曾尝试构建了多种模型，但都不科学

D．沃森和克里克最后受腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量，鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量的启发，构建出了科学的模型

解析：选B　沃森和克里克以威尔金斯和富兰克林提供的 DNA衍射图谱的有关数据为基础，推算出DNA分子呈螺旋结构。故选B。

7．下列关于DNA分子结构的叙述，正确的是(　　)

A．每个DNA分子都是以四种脱氧核苷酸为基本单位连接而成的单链结构

B．DNA分子中的每个磷酸均连接着两个脱氧核糖

C．DNA分子一条链上的相邻碱基通过“磷酸脱氧核糖磷酸”相连

D．双链DNA分子的两条链之间总是嘌呤和嘧啶形成碱基对

解析：选D　每个DNA分子都是以四种脱氧核苷酸为基本单位连接而成的，一般为双链结构，A错误；DNA分子中的大多数磷酸连接着两个脱氧核糖，只有每条链有一个末端的磷酸只连接一个脱氧核糖，B错误；DNA分子一条链上的相邻碱基通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”相连接，C错误；双链DNA分子的两条链之间总是嘌呤和嘧啶形成碱基对，D正确。

8．20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结构比大肠杆菌的DNA结构更稳定一些

B．小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息相同

C．小麦DNA中(A＋T)的数量是鼠DNA中(C＋G)数量的1.21倍

D．同一生物不同组织的DNA碱基组成相同

解析：选D　大肠杆菌DNA中(A＋T)/(C＋G)的值小于猪的，说明大肠杆菌DNA所含C—G碱基对的比例较高，而C—G碱基对含三个氢键，因此大肠杆菌的DNA结构稳定性高于猪的，A错误；虽然小麦和鼠的DNA中(A＋T)/(C＋G)的值相同，但不能代表二者的碱基序列与数目相同，B、C错误；同一生物的不同组织所含DNA的碱基序列是相同的，因此DNA碱基组成也相同，D正确。

9．假设一个DNA分子片段中碱基A共有312个，占全部碱基总数的26%，则此DNA分子片段中碱基G所占的百分比和数目分别是(　　)

A．26%；312  B．24%；312

C．26%；288  D．24%；288

解析：选D　双链DNA分子中，非互补配对碱基之和占碱基总数的一半。某DNA分子片段，含有312个碱基A，占全部碱基总数的26%，则此DNA片段中碱基G所占百分比为50%－26%＝24%，数目＝312/26%×24%＝288(个)。故选D。

10．如图是DNA分子片段的结构图，请据图回答问题：

(1)图甲是DNA分子片段的__________结构，图乙是DNA分子片段的________结构。

(2)写出图中部分结构的名称：[2]______________、[5]__________________。

(3)从图中可以看出DNA分子中的两条长链是由________和________交替连接的。

(4)碱基配对的方式为：__________与__________配对，__________与__________配对。

(5)从图甲中可以看出，组成DNA分子的两条链的方向是________的；从图乙中可以看出，组成DNA分子的两条链相互盘旋成________的________结构。

解析：(1)从图中可以看出：甲表示的是DNA分子片段的平面结构，而乙表示的是DNA分子片段的立体(或空间)结构。(2)图中2表示的是一条脱氧核苷酸长链的片段，而5表示的是腺嘌呤脱氧核苷酸。(3)从图甲的平面结构可以看出，DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成了基本骨架。(4)DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且有一定规律：A与T配对，G与C配对。(5)从图甲中可以看出，组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链是反向平行的；从图乙中可以看出，组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链相互盘旋成有规则的双螺旋结构。

答案：(1)平面　立体(或空间)　(2)一条脱氧核苷酸长链的片段　腺嘌呤脱氧核苷酸　(3)脱氧核糖　磷酸　(4)A(腺嘌呤)　T(胸腺嘧啶)　G(鸟嘌呤)　C(胞嘧啶)　(5)反向　有规则　双螺旋

[迁移·应用·发展]

11．20世纪90年代，科学家发现DNA也有酶催化活性，他们根据共有序列设计并合成了由47个核苷酸组成的单链DNAE47，它可以催化两个DNA片段之间的连接。下列有关叙述正确的是(　　)

A．在单链DNAE47中，嘌呤碱基数一定等于嘧啶碱基数

B．在单链DNAE47中，碱基数＝脱氧核苷酸数＝脱氧核糖数

C．单链DNAE47作用的底物和DNA聚合酶作用的底物是相同的

D．在单链DNAE47中，每个脱氧核糖上均连有一个磷酸和一个含氮碱基

解析：选B　单链DNA中嘌呤碱基数不一定等于嘧啶碱基数；单链DNAE47催化DNA片段间的连接，DNA聚合酶则催化单个脱氧核苷酸的连接；在脱氧核苷酸链中的脱氧核糖可连有两个(或一个)磷酸和一个含氮碱基。故选B。

12．对DNA分子的碱基进行数量分析，可以通过检测其中某种碱基的数目及其比例来推断其他碱基数目及其比例。假如检测某DNA分子得知碱基A的数目为x，其比例为y，以下推断正确的是(　　)

A．碱基总数量为x/y

B．碱基C的数目为x(0.5y－1)

C．嘌呤数与嘧啶数之比为x/(1－y)

D．碱基G的比例为(1－y)/2

解析：选A　根据题意知，A＝x，则T＝x，它们所占比例均为y，则碱基总数量为x/y；C＋G＝x/y－A－T＝x/y－2x，则C＝G＝x；嘌呤数与嘧啶数之比为1；碱基G的比例为(1－2y)/2。

13．犬细小病(CPV)是由犬细小病毒感染幼犬所引起的一种急性传染病。细小病毒是一种单链DNA病毒，碱基A约占30%。下列关于犬细小病毒的叙述正确的是(　　)

A．可在液体培养基中繁殖

B．遗传物质是DNA

C．DNA中(A＋G)/(T＋C)＝1

D．DNA中C约占20%

解析：选B　犬细小病毒不能独立代谢，必须寄生在活细胞中才能表现出生命活性，所以不能在液体培养基中繁殖，A错误；犬细小病毒是一种单链DNA病毒，故遗传物质是DNA，B正确；作为单链DNA病毒，没有碱基互补配对关系，(A＋G)/(T＋C)的值无法计算，也无法计算C的数量，C、D错误。

14．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：

(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，其互补链上还有1个鸟嘌呤脱氧核苷酸，因此该DNA片段上的鸟嘌呤核苷酸数量是5个。(2)看清楚图甲中各列所示的碱基种类是读出图乙中脱氧核苷酸链碱基序列的关键。(3)在双链DNA分子中，因为碱基互补配对，所以嘌呤数等于嘧啶数；根据图甲中DNA片段的一条脱氧核苷酸链中的碱基排列顺序(TGCGTATTGG)，可计算出此DNA片段中A/G＝(1＋4)/(4＋1)＝1；由图乙中脱氧核苷酸链中的碱基排列顺序(CCAGTGCGCC)，可计算出此DNA片段中A/G＝2/8＝1/4，不同的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　1/4