生物必修2《遗传与进化》第2节 DNA的结构同步达标检测题

第2节　DNA的结构

课后训练巩固提升

一、基础巩固

1.1953年,沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型,其重要意义在于(　　)

①证明了DNA是遗传物质　②确定了DNA是染色体的组成成分　

③发现了DNA如何存储遗传信息　④为DNA复制机制的阐明奠定了基础

A.①③　　　　 B.②③

C.②④　 D.③④

答案:D

解析:DNA双螺旋结构模型的构建为DNA复制机制的阐明奠定了基础;DNA双螺旋结构模型的构建使人们认识到DNA通过碱基的排列顺序来存储遗传信息。

2.下图表示某同学在制作DNA双螺旋结构模型时制作的一条脱氧核苷酸链。下列表述错误的是(　　)

A.能表示一个完整脱氧核苷酸的是图中的a或b

B.图中与每个五碳糖直接相连的碱基只有1个

C.相邻脱氧核苷酸之间通过化学键②连接起来

D.从碱基上看,缺少的碱基是T

答案:A

解析:题图所示只有a表示的是一个完整的脱氧核苷酸,A项错误。题图中与五碳糖直接相连的碱基只有1个,B项正确。②表示的是磷酸二酯键,相邻的脱氧核苷酸通过此键相连接,C项正确。脱氧核苷酸中的碱基共有4种,即A、G、C、T,D项正确。

3.某种生物中核酸的碱基组成是嘌呤占58%,嘧啶占42%,此生物不可能是(　　)

A.噬菌体 B.大肠杆菌

C.人或酵母菌 D.烟草

答案:A

解析:噬菌体由DNA和蛋白质构成,DNA为双链,嘌呤数与嘧啶数应相等。在人、酵母菌、大肠杆菌和烟草中,既有DNA,也有RNA,且RNA为单链,因此嘌呤数与嘧啶数可能不相等。

4.构成DNA的碱基有4种,下列碱基数量的比值因生物种类的不同而不同的是(　　)

A.(A+C)/(T+G) 

B.(A+G)/(T+C)

C.(A+T)/(G+C) 

D.G/C

答案:C

解析:构成双链DNA的碱基中,A与T、C与G配对,所以A、B、D三项的比值均为1。

5.假设一个DNA分子片段中,碱基T共有312个,占全部碱基的26%,则此DNA分子片段中碱基G所占的比例和数目分别是(　　)

A.26%,312个 B.24%,288个

C.24%,298个 D.12%,144个

答案:B

解析:双链DNA分子中的碱基遵循碱基互补配对原则,即DNA分子中有一个A,必然有一个与其配对的T;有一个C,必然有一个与其配对的G。根据这个原理可知,G占全部碱基的(1-26%×2)/2=24%;又知T共有312个,占全部碱基的26%,所以该DNA分子片段中共有碱基312/26%=1200(个),则G的数目=1200×24%=288(个)。

6.某双链DNA分子的一条单链中,(A+G)/(T+C)=0.4。上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别为(　　)

A.0.4、0.6 B.2.5、1.0

C.0.4、0.4 D.0.6、1.0

答案:B

解析:根据碱基互补配对原则可知,在整个双链DNA分子中,(A+G)/(T+C)的值为1.0。在双链DNA分子中,一条单链中(A+G)/(T+C)的值与其互补链中(T+C)/(A+G)的值相等,为0.4,所以互补链中(A+G)/(T+C)=2.5。

7.有1对由氢键连接的脱氧核苷酸,已查明它的结构中有1个腺嘌呤,则它的其他组成应是(　　)

A.3个磷酸、3个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶

B.2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胞嘧啶

C.2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶

D.2个磷酸、2个脱氧核糖和1个尿嘧啶

答案:C

解析:根据碱基互补配对原则可知,另1个碱基为T,2个脱氧核苷酸含有2个磷酸和2个脱氧核糖。

8.已知多数生物的DNA是双链的,但也有个别生物的DNA是单链的。有人从两种生物中提取出DNA,分析它们的碱基比例如下表所示。请据下表回答下列问题。

(1)从生物　　　　　　的碱基比例来看,它的DNA分子的结构应为　　　　　　链,是极少数病毒具有的。 

(2)从生物　　　　的碱基比例来看,它代表着大多数生物DNA分子的结构,其碱基构成特点为　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)甲　单

(2)乙　A=T,G=C

解析:双链DNA分子中A=T,G=C,若A≠T,G≠C,则说明该DNA分子不是双链,而是单链。

9.下图是DNA片段的结构示意图。请据图完成下列问题。

甲　　　　　　　　 乙

(1)图甲是DNA片段的　　　　　结构,图乙是DNA片段的　　　　　结构。 

(2)从图中可以看出DNA分子中的两条长链是由　　　　　　　　　和　　　　　交替连接的;排列在内侧的是　　　　。 

(3)连接碱基对的是　　　　　键,碱基配对的方式是严格的,即　　　　配对,　　　　　配对。 

(4)根据图甲可以看出,组成DNA分子的两条链的方向是　　　　　　　　　　的;根据图乙可以看出,组成DNA分子的两条链相互缠绕成规则的　　　　　　结构。 

答案:(1)平面　立体

(2)脱氧核糖　磷酸　碱基(对)

(3)氢　A与T　G与C

(4)反向平行　双螺旋

二、能力提升

1.下列关于DNA分子结构的叙述,正确的是(　　)

A.DNA分子是以四种脱氧核苷酸为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一个脱氧核糖和一个碱基

C.DNA分子两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对

D.DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸—脱氧核糖—磷酸相连

答案:C

解析:DNA分子大都是以四种脱氧核苷酸为单位连接而成的双链结构。DNA分子中的绝大多数磷酸连接着两个脱氧核糖,且磷酸不与碱基直接相连。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。

2.已知某链状DNA分子含有200个碱基,而碱基间的氢键共有260个。下图为该DNA分子的部分平面结构,碱基间的虚线表示氢键。下列有关叙述正确的是(　　)

A.该DNA分子的每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基

B.该DNA分子中一条脱氧核苷酸链上的两个相邻碱基之间是以氢键连接的

C.图中的a是一个完整的脱氧核苷酸

D.该DNA分子中共有腺嘌呤40个,C和G构成的碱基对共60个

答案:D

解析:双链DNA分子两条单链的末端各有一个脱氧核糖只与一个磷酸相连。DNA分子两条单链上配对的碱基是以氢键连接的,而一条单链上两个相邻碱基之间是通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”连接的。题图中的b是一个完整的脱氧核苷酸。假设该DNA分子中A、T的数目各为x个,C、G的数目各为y个,则有2x+2y=200,2x+3y=260,解得x=40,y=60,则其含有60个G—C碱基对,该DNA分子中共有腺嘌呤40个。

3.下列关于DNA分子结构的叙述,错误的是(　　)

A.每个DNA分子一般都含有4种脱氧核苷酸

B.每个DNA分子中的碱基、磷酸、脱氧核苷酸、脱氧核糖的数目是相等的

C.DNA分子中每个脱氧核糖上均连接着1个磷酸和1个碱基

D.某双链DNA分子片段中如果有40个腺嘌呤,就一定同时含有40个胸腺嘧啶

答案:C

解析:只有位于脱氧核苷酸链末端的脱氧核糖才连接着1个磷酸和1个碱基,其他部位的脱氧核糖总是连接着2个磷酸和1个碱基。

4.(不定项选择题)某研究小组用下图所示的6种卡片、脱氧核糖和磷酸之间的连接物、脱氧核糖和碱基之间的连接物、代表氢键的连接物若干,成功搭建了一个完整的DNA结构模型,模型中有4个T和6个G。下列有关说法正确的是(　　)

A.代表氢键的连接物有26个

B.代表胞嘧啶的卡片有4个

C.脱氧核糖和磷酸之间的连接物有38个

D.理论上能搭建出410种不同的DNA结构模型

答案:AC

解析:模型中有4个A—T碱基对,6个C—G碱基对,则氢键的连接物有4×2+6×3=26(个),A项正确。模型中有6个C—G碱基对,因此代表胞嘧啶的卡片有6个,B项错误。模型中有4个A—T碱基对,6个C—G碱基对,即共有10个碱基对,因此脱氧核糖和磷酸之间的连接物有10×2+9×2=38(个),C项正确。由于A—T碱基对和C—G碱基对的数目已经确定,因此理论上能搭建出的DNA结构模型的种类数少于410种,D项错误。

5. (不定项选择题)下列关于双链DNA分子的叙述,错误的是(　　)

A.若一条单链中的A与T的数目相等,则另一条单链中的A与T的数目也相等

B.若一条单链中的G的数目为C的2倍,则另一条单链中的G的数目为C的1/2

C.若一条单链中A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则另一条单链相应碱基比为1∶2∶3∶4

D.若一条单链中G∶T=1∶2,则另一条单链中C∶A=2∶1

答案:CD

解析:双链DNA分子中A与T的数目相等,若一条单链中A与T的数目相等,则另一条单链中A与T的数目也相等。双链DNA分子中G与C的数目相等,一条单链上G/C=2,则另一条互补链上G/C=1/2。若一条单链中A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则另一条单链中相应碱基比为2∶1∶4∶3。若一条单链中G∶T=1∶2,则另一条单链中C∶A=1∶2。

6.下图是某DNA分子的局部组成示意图。请据图回答下列问题。

(1)写出图中下列序号代表结构的中文名称:

①　　　　　　,⑦　　　　　　　　,⑧　　　　　　　　　　　　　　　　　,⑨　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)图中DNA片段中有　　　个碱基对,该DNA分子应有　　　个游离的磷酸基团。 

(3)从方向来看,DNA的两条单链　　　　　　　　;从碱基关系来看,两条单链　　　　。 

(4)如果将含14N的细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中,此图中所示的　　　　　　　　　　　　　　　(填序号)可测到15N。若细胞在该培养液中分裂4次,该DNA分子也复制4次,得到的子代DNA分子中含14N和15N的比例为　　　。 

(5)若该DNA分子共有a个碱基,其中含腺嘌呤m个,则该DNA分子复制4次,需要游离的胞嘧啶为　　　　　　个。 

答案:(1)胞嘧啶　脱氧核糖　胸腺嘧啶脱氧核苷酸　一条脱氧核苷酸链的片段

(2)4　2

(3)反向平行　互补

(4)①②③④⑥⑧⑨　1∶8

(5)15a/2-15m

解析: (1)①是胞嘧啶,⑦是脱氧核糖,⑧是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,⑨是一条脱氧核苷酸链的片段。(2)该DNA片段中有4个碱基对,该DNA分子有2个游离的磷酸基团。(3)DNA的两条单链反向平行。(4)该DNA分子复制4次,得到16个DNA分子,含14N的有2个,全部DNA分子都含15N。(5)由题意可知,该DNA分子中含有的胞嘧啶数为(a-2m)/2个,复制4次需要的胞嘧啶数为15(a-2m)/2个,即(15a/2-15m)个。