人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 DNA的结构随堂练习题
展开第3章 基因的本质 第2节 DNA的结构
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.DNA 的基本单位种类是由下列哪项决定的
A.磷酸 B.脱氧核糖 C.碱基 D.元素
【答案】C
【解析】
DNA的基本单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸由磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基组成,不同脱氧核苷酸之间的区别在于碱基不同,故DNA基本单位种类由碱基种类决定。综上所述,ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
二、填空题
2.思考DNA中的N、P分别存在于脱氧核苷酸的哪一组成成分中?________
【答案】
【解析】
DNA的基本单位是脱氧核苷酸,是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖(元素组成为C、H、O)和一分子含氮碱基组成的,故DNA中的N、P分别存在于含氮碱基和磷酸基团中。
三、单选题
3.如图表示核苷酸通过脱水形成的多核苷酸链片段,下列叙述正确的是
A.若图中出现碱基T或脱氧核糖,则该图表示DNA分子片段
B.RNA分子结构不同的原因是构成它们的单体不同
C.构成RNA的两个相邻核糖核苷酸之间通过氢键相连
D.构成DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键相连
【答案】A
【解析】A.T或脱氧核糖是DNA特有的成分,因此若图中出现碱基T或脱氧核糖,则该图表示DNA分子片段,A正确;B.RNA分子结构不同的原因是构成它们的单体的排列顺序不同,B错误;C.构成RNA的两个相邻核糖核苷酸之间通过磷酸二脂键相连,C错误;D.构成DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过氢键相连,D错误。故选A。
4.有一对氢键连接的脱氧核苷酸,已查明它的结构中有一个腺嘌呤,则它的其它组成应是( )
A.两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胞嘧啶
B.两个磷酸、两个脱氧核糖和一个尿嘧啶
C.三个磷酸、三个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶
D.两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶
【答案】D
【解析】
由一对氢键连接的脱氧核苷酸,结构中有一个腺嘌呤,则另一个碱基是胸腺嘧啶,1分子脱氧核苷酸由1分子脱氧核糖、1分子磷酸、1分子含氮碱基组成,因此该脱氧核苷酸对除了腺嘌呤,其他组成是两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶。
D正确,ABC错误。故选D。
四、填空题
5.DNA若进行初步水解和彻底水解,则产物分别是什么?________
【答案】初步水解的产物是4种脱氧核糖核苷酸;彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。
【解析】
DNA的基本单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸是由一分子的磷酸、一分子的含氮碱基和一分子的脱氧核糖组成,因此DNA初步水解的产物是4种脱氧核糖核苷酸;彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。
五、综合题
6.下图为大肠杆菌的DNA的结构示意图(片段),请据图回答问题:
(1)图中1表示________,2表示_______,1、2、3结合在一起的结构叫________其排列顺序中蕴藏着_________。
(2)图中3有_______种,中文名字分别是_________________。
(3)含有200个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个。该DNA片段中共有腺嘌呤________个,C和G共______对。
【答案】(1)磷酸;脱氧核糖;脱氧核苷酸;遗传信息
(2)2;鸟嘌呤、胞嘧啶
(3)40;60
【解析】
分析题图:图示为大肠杆菌DNA分子结构的一条脱氧核苷酸长链,其中1为磷酸,2为脱氧核糖,3为含氮碱基,这三者共同构成DNA分子的基本组成单位,即脱氧核糖核苷酸,不同的碱基排列顺序代表不同的遗传信息。
【解析】
(1)由以上分析可知,1是磷酸、2是脱氧核糖、3是碱基,1、2和3结合在一起构成脱氧核苷酸,其排列顺序中蕴藏着遗传信息。
(2)3是含氮碱基,由于碱基对之间有3个氢键,因此只能是胞嘧啶或鸟嘌呤。
(3)假设含有A、T碱基对x对,则含有G、C碱基对对,氢键总数为,解得:,G、C碱基对60对。
六、单选题
7.不同的双链DNA分子
A.基本骨架不同
B.碱基种类不同
C.碱基配对方式不同
D.碱基对排列顺序不同
【答案】D
【解析】
A.基本骨架相同,A错;B.碱基种类相同,都是A、T、G、C,B错;C.碱基配对方式相同,C错;D.碱基对排列顺序不同,D正确。故选D。
8.某DNA分子含腺嘌呤520个,占碱基总数的20%,则该DNA分子中含胞嘧啶的数目是 ()
A.350 B.420 C.520 D.780
【答案】D
【解析】
某DNA分子含腺嘌呤520个,占碱基总数的20%,则该DNA分子中碱基总数=520÷20%=2600个。根据碱基互补配对原则,A占碱基总数的20%,故A=T=20%,G=C=30%.该DNA分子中胞嘧啶占碱基总数的30%,则该DNA分子中含有胞嘧啶数目为2600×30%=780个。故选D。
9.DNA的一个单链中(A+G)/(T+C)=0.2,该比值在其互补链和整个DNA分子中分别是( )
A.0.4和0.6 B.5和1.0 C.0.4和0.4 D.0.6和1.0
【答案】B
【解析】
假设第一条链中(A1+G1)/(T1+C1)=0.2,根据碱基互补配对原则A1=T2,G1=C2,则(A1+G1)/(T1+C1)=(T2+C2)/(A1+G2)=0.2,所以互补链中(A+G)/(T+C)=5;
由于两条链中,A=T,G=C,所以在整个DNA分子中(A+G)/(C+T)=1。故选B。
10.在制作DNA的双螺旋结构模型时,会发现制成的DNA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
【答案】B
【解析】
DNA分子的平面结构很像一架“梯子”,那么组成这架“梯子”的“扶手”是磷酸和脱氧核糖,扶手”与“扶手”之间的“阶梯”相当于DNA分子的碱基对,连接“阶梯”的化学键是氢键,碱基对之间遵循碱基互补配对原则,B选项符合题意。故选B。
11.如图为核苷酸的模式图,下列相关说法正确的是()
A.DNA与RNA的不同点只体现在②处
B.若②为核糖,则③可以是胸腺嘧啶
C.在T2噬菌体中核苷酸共有8种
D.人体内的③有5种,②有2种
【答案】D
【解析】
分析图示可知:①表示磷酸、②表示五碳糖、③表示含氮碱基。五碳糖包括核糖和脱氧核糖。组成DNA的脱氧核苷酸含有的五碳糖是脱氧核糖,含有的碱基是A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)、T(胸腺嘧啶);组成RNA的核糖核苷酸含有的五碳糖是核糖,含有的碱基是A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)、U(尿嘧啶)。A.图中①②③分别是磷酸、五碳糖、含氮碱基,DNA与RNA的不同点体现在②③两处,A错误;B.若②为核糖,则③可以是A、U、C、G,但是不可能是T(胸腺嘧啶),B错误;
C.T2噬菌体是DNA病毒,只含有一种核酸,4种核苷酸,C错误;D.人体内有2种核酸,故有2种②所示的五碳糖与5种③所示的碱基,D正确。故选D。
12.已知DNA分子中,碱基对A与T之间形成两个氢键,C与G之间形成三个氢键。在一个双链DNA分子片 段中有200个碱基对,其中腺嘌呤有90个。则该DNA片段中含有游离的磷酸基团的数目和氢键的数目依次为 ()
A.200个和400个 B.44个和510个
C.2个和400个 D.2个和510个
【答案】D
【解析】
据题意,在一个双链DNA分子片段中有200个碱基对,其中腺嘌呤有90个,A=90=T,C=G=(400-90×2)\2=110,因此在这个DNA片段中含有游离的磷酸基的数目和氢键的数目依次为2个和2×90+3×110=510,故选D。
13.以下所示四个双链DNA分子中,稳定性最差的是( )
A.双链DNA中A占25% B.双链DNA中T占30%
C.双链DNA中G占25% D.双链DNA中C占30%
【答案】B
【解析】
双链DNA中,A与T之间有两个氢键,C与G之间有三个氢键,因此DNA分子中C与G碱基对越多,DNA分子的稳定性越强。A.双链DNA中A占25%,C占25%;B.双链DNA中T占30%,则C占20%;C.双链DNA中G=C=25%;D.双链DNA中C=G=30%;双链DNA中,A与T之间有两个氢键,C与G之间有三个氢键,因此DNA分子中C与G碱基对越少,DNA分子的稳定性越弱。综上,B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
14.下列关于威尔金斯、沃森和克里克、富兰克林、查哥夫等人在DNA分子结构构建方面的突出贡献的说法,正确的是 ()
A.威尔金斯和富兰克林提供了DNA分子的电子显微镜图像
B.沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型
C.查哥夫提出了A与T配对,C与G配对的正确关系
D.富兰克林和查哥夫发现A的量等于T的量、C的量等于G的量
【答案】B
【解析】
威尔金斯和富兰克林提供了DNA衍射图谱,A项错误;沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型,B项正确;富兰克林为沃森和克里克提供了DNA衍射图谱,查哥夫为沃森和克里克提供了“碱基A量总是等于T量、G量总是等于C量”的重要信息,C、D项错误。
15.用卡片构建DNA平面结构模型,所提供的卡片类型和数量如表所示,下列说法正确的是( )
卡片类型
脱氧核糖
磷酸
碱基
A
T
G
C
卡片数量
10
10
2
3
3
2
A.最多可构建4种脱氧核苷酸,5个脱氧核苷酸对
B.构成的双链DNA片段最多有10个氢键
C.DNA中每个脱氧核糖均与1分子磷酸相连
D.最多可构建44种不同碱基序列的DNA
【答案】B
【解析】
A.根据表格数据可知,代表脱氧核糖、磷酸和含氮碱基的卡片数分别都是10,所以最多可构建10个脱氧核苷酸,根据碱基种类可推知最多构建4种脱氧核苷酸,4个脱氧核苷酸对,A错误;B.构成的双链DNA片段中可含2个A—T碱基对和2个G—C碱基对,所以最多可含有氢键数=2×2+2×3=10(个),B正确;C.DNA分子结构中,与脱氧核糖直接相连的一般是2个磷酸,但是两端各有一个最末端的脱氧核糖只连接1个磷酸,C错误;D.碱基序列要达到44种,每种碱基对的数量至少要有4对,D错误;故选B。
16.下列关于DNA的描述,不正确的是( )
A.组成DNA的两条链是按反向平行方式盘旋成双螺旋结构的
B.DNA双链上的每个脱氧核糖均连着一个磷酸和一个碱基
C.DNA双链上的碱基严格配对且通过氢键相连
D.组成DNA分子的两条单链的碱基数相等
【答案】B
【解析】
A.DNA的两条链反向平行形成一个稳定的双螺旋结构,A项正确;B.脱氧核糖核苷酸链两端各有一个脱氧核糖只连接一个磷酸,中间部分的脱氧核糖均与2个磷酸相连,B项错误;C.两条链之间的碱基通过氢键相连,C项正确;D.由于碱基互补配对,所以两条链上碱基数量相同,D项正确。故选B。
七、综合题
17.不同生物或生物体不同器官(细胞)的DNA分子有关碱基比例如下表,请回答下列相关问题:
生物或细胞
酵母菌
小麦
人
猪
牛
肝
胰
肾
肝
肺
精子
1.79
1.21
1.52
1.43
1.43
1.30
1.30
1.30
1.29
(1)由表可知,不同种生物的DNA分子中的碱基比例显著不同,这一事实表明,DNA的结构具有__________。
(2)猪或牛的各种组织细胞的DNA分子碱基比例大致相同,这一事实表明,DNA的结构具有__________。
(3)牛的肝和肺的DNA碱基比例相同,原因是____________;但精子与肾或肺的DNA碱基比例稍有差异,原因是_________________。
(4)猪或牛的各种器官的组织细胞中DNA分子相同,但组织细胞的形态和功能不相同,则原因是________________________________________。
【答案】(1)特异性
(2)稳定性
(3)二者是由同一受精卵分裂得到的体细胞精子是减数分裂产生的;虽然XY染色体是一对同源染色体,但X、Y染色体上的DNA的结构有差异
(4)DNA分子中遗传信息的表达有所差异
【解析】
(1)表中可见,不同种生物的DNA分子的A+T/G+C碱基比率显著不同,这一事实表明,DNA分子结构具有特异性。
(2)猪或牛的各种组织细胞的DNA分子碱基比例大致相同,这一事实表明,DNA的结构具有稳定性。
(3)牛的肝和肺的DNA碱基比例相同,原因是二者是由同一受精卵分裂得到的体细胞精子是减数分裂产生的,但精子与肾或肺的DNA碱基比率稍有差异,原因是精子是减数分裂的产物,虽然XY染色体是一对同源染色体,但X、Y染色体上的DNA分子有差异。
(4)猪或牛的各种器官的组织细胞中DNA分子相同,但组织细胞的形态和功能不相同,则原因是DNA分子中遗传信息的表达有所差异。
八、单选题
18.经过对某生物体内的核酸成分的化学分析得知,该生物核酸中,嘌呤占58%,嘧啶占42%,由此可以判断( )
A.此生物体内的核酸一定是DNA B.该生物一定不含DNA而含RNA
C.若此生物只含DNA,则一定是单链的 D.若此生物含DNA,则一定是双链的
【答案】C
【解析】
RNA是单链, 嘌呤和嘧啶数可以不同;DNA是单链时,嘌呤和嘧啶数也可以不同;DNA是双链时,根据碱基互补配对原则,DNA分子中A=T,G=C,则A+G=T+C=50%;所以该生物可含DNA和RNA,若此生物只含DNA,则一定是单链的;故选C。
19.在DNA分子模型的构建实验中,若仅用订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含10对碱基(A有6个)的DNA双链片段,那么使用的订书钉个数为( )
A.58 B.75 C.82 D.88
【答案】C
【解析】
每个脱氧核苷酸的三部分间需要2个订书钉,每条链上的10个脱氧核苷酸间需要9个订书钉,两条链间的6对A-T和4对G-C间各需要12个订书钉,每条脱氧核苷酸链使用订书钉为10×2+9=29个,所以共使用订书钉为12+12+29×2=82个。故选C。
20.某链状双链DNA分子中,已知一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则下列有关该DNA分子的说法,正确的是( )
A.该DNA分子中四种含氮碱基A∶T∶G∶C=4∶4∶7∶7
B.若该DNA分子中A的数量为P,则G的个数为7/3P
C.该DNA分子彻底水解的产物是核糖、碱基和磷酸
D.该DNA分子含有4个游离的磷酸基团
【答案】B
【解析】
A.因为DNA分子中A=T,G=C,且一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,故双链DNA分子中四种含氮碱基A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7,A项错误;B.若该DNA分子中A的数量为,则G的个数为,B项正确;C.该DNA分子彻底水解的产物是脱氧核糖、碱基和磷酸,C项错误;D.一个链状的DNA分子中含有2个游离的磷酸基团,D项错误。故选B。
21.在一个双链DNA分子中,碱基总数为m,腺嘌呤数为n,则下列有关数目正确的是( )
①脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m②碱基之间的氢键总数为(3 m -2n)/2 ③一条链中A+T的数量为n④G的数量为m-n
A.①②③④ B.②③④ C.③④ D.①②③
【答案】D
【解析】
DNA分子结构的主要特点:由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构;外侧由脱氧核糖和磷酸交替连结构成基本骨架,内侧是碱基通过氢键连接形成碱基对。碱基间的配对遵循碱基互补配对原则,即A-T、C-G。已知在一个双链DNA分子中,碱基总数为m,腺嘌呤数为n,则A=T=n,则C=G=(m-2n)/2。①每个脱氧核苷酸分子含有一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基,所以脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m,①正确;②A和T之间有2个氢键、C和G之间有3个氢键,则碱基之间的氢键数为2n+3×(m-2n)/2=(3m-2n)/2,②正确;③双链DNA中,A=T=n,则根据碱基互补配对原则,一条链中A+T与互补链中的A+T相等,故一条链中A+T的数量为n,③正确;④双链DNA分子中,碱基总数为m,腺嘌呤数为n,则A=T=n,则C=G=(m-2n)/2,④错误;综上所述,①②③正确,④错误,即ABC错误,D正确。故选D。
22.下图是人体细胞中某DNA片段结构示意图。有关叙述正确的是
A.图中X代表磷酸基团,A代表腺苷
B.DNA的基本骨架是N所示的化学键连接的碱基对
C.每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基
D.DNA双链中,嘌呤总数等于嘧啶总数
【答案】D
【解析】
图中X是磷酸基团,A代表腺嘌呤,故A错误。DNA基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替连接的,故B错误。中间的脱氧核糖上连着两个磷酸和一个碱基,但最末端的只连一个磷酸,故C错误。DNA双链中遵循碱基互补配对原则,嘌呤数和嘧啶数相等,故D正确。
23.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,其所占比例为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
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
【答案】A
【解析】
检测得知一个DNA分子中碱基A的数目为x,其占碱基总数量比例为y,则与该碱基互补配对的碱基T数目也为x,占碱基数量比例为y,另外两种碱基(G、C)的数目均(x/y−2x)÷2。据此答题。根据题意知,A=x,则T=x,他们所占比例均为y,则碱基总数量为,,则;嘌呤数与嘧啶数之比为1;碱基G的比例为。综上,A正确,BCD错误。故选A。
九、综合题
24.如图是DNA分子结构模式图,请据图回答下列问题:
(1)组成DNA的基本单位是[__]________。
(2)图中1、2、6的名称依次为1________;2________;6________。
(3)由于解旋酶的作用使[__]________断裂,两条扭成螺旋的双链解开,若4是胞嘧啶,则3是________。
(4)基因D与d的根本区别是________。
A.基因D能控制显性性状,基因d能控制隐性性状
B.基因D、基因d所含的脱氧核苷酸种类不同
C.4种脱氧核苷酸的排列顺序不同
D.在染色体上的位置不同
(5)如图,两个脱氧核苷酸之间靠氢键相连,其中正确的是________。
【答案】(1)5;脱氧核苷酸
(2)磷酸(基团);脱氧核糖;碱基对
(3)7;氢键;鸟嘌呤
(4)C
(4)B
【解析】
据图分析,图中1表示磷酸,2表示脱氧核苷酸,3、4表示含氮碱基,5表示脱氧核苷酸,6表示碱基对,7表示氢键,8表示脱氧核苷酸链的片段。
(1)图中5为脱氧核苷酸,是组成DNA的基本单位。
(2)图中1为磷酸,2是脱氧核糖,6是碱基对。
(3)解旋酶的作用是使7氢键断裂;若4是胞嘧啶,根据碱基互补配对原则,则3是鸟嘌呤。
(4)基因D与d是一对等位基因,它们的根本区别是4种脱氧核苷酸的排列顺序不同,故选C。
(5)DNA分子中两条链反向平行,且碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,即A=T、C=G,故选B。
25.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0.34nm,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。
【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的多样性
(5)A与T配对、G与C配对;碱基互补配对
【解析】
(1)材料一表明DNA分子是由两条脱氧核苷酸长链组成的,其基本组成单位是脱氧核苷酸。
(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分子具有多样性和特异性。
(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。
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