新教材2020-2021学年高中生物人教版必修2课时作业-第2节-DNA的结构-含解析

第2节DNA的结构
必备知识基础练进阶训练第一层
知识点一DNA的结构和特点
1.如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，下列表述不正确的是()
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
2．下列关于DNA结构的叙述，错误的是()
A．DNA的两条脱氧核苷酸链反向平行
B．A－T碱基对比例高的DNA分子更稳定
C．脱氧核糖和磷酸交替连接构成DNA的基本骨架
D．双链DNA中碱基A＋C与G＋T数量相等
3．已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA、单链RNA 四种类型。

现发现一种新病毒，要确定其核酸属于哪一种类型，最简便的方法是()
A．分析碱基类型，确定碱基比例
B．分析五碳糖类型，确定碱基比例
C．分析碱基类型，分析五碳糖类型
D．A或B
知识点二DNA分子中碱基的相关计算4.
A．C/T＝G/A B．A/T＝G/C
C．A ＋T ＝G＋C D．A ＋G ＝T ＋C
5．在一个双链DNA分子中，碱基总数为m，腺嘌呤数为n，则下列有关数目不正确的是()
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(3m－2n)/2③一条链中A＋T的数量为n④G的数量为m－n
A．①②③④B．②③④
C．④D．①②③
6．DNA分子的一条单链中(A＋G)/(T＋C)＝0.5，则另一条链和整个分子中上述比例分别等于()
A．0.5和1 B．2和1
C
关键能力综合练进阶训练第二层
一、单项选择题
7．在DNA分子双螺旋结构中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有2个氢键，胞嘧啶与鸟嘌呤之
间有3个氢键。

现有四种DNA样品，根据样品中碱基的百分含量判断最有可能来自嗜热菌(生活在高温环境中)的是()
A．含胸腺嘧啶32%的样品B．含腺嘌呤17%的样品
C．含腺嘌呤30%的样品D．含胞嘧啶15%的样品
8．已知某双链DNA片段的一条链上，A与T分别占该链碱基总数的m、n，则此DNA 片段中G所占比例为()
A．(1－m－n)/2 B．1－m－n
C．(m ＋n)/2 D．无法确定
9．在双螺旋DNA模型搭建实验中，如果用一种长度的塑料片代表A和G，用另一长度的塑料片代表C和T，用订书钉代表氢键，由此搭建而成的DNA双螺旋模型() A．粗细相同，A与T之间3个钉，C与G之间2个钉
B．粗细相同，A与T之间2个钉，C与G之间3个钉
C．粗细不同，A与T之间3个钉，C与G之间2个钉
D．粗细不同，A与T之间2个钉，C与G之间3个钉
10．DNA指纹技术是法医物证学上进行个人认定的主要方法，DNA“指纹”是指DNA 的()
A．双螺旋结构
B．磷酸和脱氧核糖的排列顺序
C．脱氧核苷酸的排列顺序
D．碱基互补配对原则
二、不定向选择题(每题有一个或多个正确答案)
11．同源染色体上的DNA分子之间最可能相同的是()
A．碱基对的排列顺序
B．脱氧核苷酸的种类
C．(A＋T)/(G＋C)的比值
D．氢键的数目
12．下列关于双链DNA分子结构的叙述，正确的是()
A．核苷酸与核苷酸之间都是通过磷酸二酯键连接
B．不同碱基对具有相同的直径以形成具有稳定直径的DNA
C．碱基对排列在螺旋结构内侧形成DNA基本骨架
D．外侧“糖—磷酸”间隔排列的两条链反向平行螺旋
13．在含有4种碱基的DNA片段中，有腺嘌呤a个，占该片段全部碱基的比例为b，下列说法中，错误的是()
A．b＝0.5 B．胞嘧啶为(1/2b－1)a个
C
学科素养提升练进阶训练第三层
14．(学科素养——科学思维)下图为大肠杆菌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。

15．(情境命题——生命科学史情境)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。

16．(学科素养——生命观念)如图为不同生物或生物不同器官(细胞)的DNA分子中(A＋T)/(G＋C)的比值情况，据图回答问题：
(1)猪的不同组织细胞的DNA分子碱基比例大致相同，原因是________________________________。

(2)上述三种生物中的DNA分子，热稳定性最强的是________________。

(3)假设小麦DNA分子中(A＋T)/(G＋C)＝1.2，那么(A＋G)/(T＋C)＝________________。

(4)假如猪的某一DNA分子中有腺嘌呤30%，则该分子一条链上鸟嘌呤含量的最大值可占此链碱基总数的________________。

(5)小麦的DNA分子中，(G＋C)之和占全部碱基的35.8%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，则它的互补链中，T和C分别占碱基总数的________________________。

第2节DNA的结构
1．解析：能表示一个完整脱氧核苷酸的是图中的a，A错误；由图可知，图中与每个五碳糖直接相连的碱基只有1个，B正确；相邻脱氧核苷酸之间通过②磷酸二酯键连接起来，C 正确；组成DNA的碱基有A、C、G、T四种，因此从碱基上看，缺少的碱基是T，D正确。

故选A。

答案：A
2．解析：DNA的两条链反向平行构成双螺旋结构，A正确；A－T碱基对形成两个氢键，G－C碱基对形成三个氢键，故G－C比例高的DNA分子更稳定，B错误；DNA的基本骨架是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的，C正确；根据碱基互补配对原则：A与T配对，C与G 配对，则双链DNA中碱基A＋C与G＋T数量相等，D正确。

故选B。

答案：B
3．解析：由于DNA和RNA中的碱基种类存在区别，即DNA中含有T，RNA中含有U，因此可以根据碱基种类区分核酸的类型；双链DNA遵循碱基互补配对原则，因此嘌呤碱基＝嘧啶碱基，而单链RNA的碱基比率没有确定值。

A正确，BCD错误。

故选A。

答案：A
4．解析：在双链DNA分子中，由于碱基互补配对原则，A与T配对，G与C配对，所以A＝T，G＝C。

因此，C/T＝G/A，A/T＝G/C＝1，A＋G＝T＋C，但A＋T不一定等于G＋C，所以C错误，ABD正确。

故选C。

答案：C
5．解析：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，C符合题意。

答案：C
6．解析：根据题意设DNA分子的一条单链中四种碱基为A1、T1、C1、G1，根据碱基互补配对原则，其互补链中四种碱基为A2、T2、C2、G2，且A1＝T2、T1＝A2、C1＝G2、G1＝C2，若(A1＋G1)/(T1＋C1)＝0.5，则另一条链中(A2＋G2)/(T2＋C2)＝(T1＋C1)/(A1＋G1)＝2，整个分子中A＝T，G＝C，故(A＋G)/(T＋C)＝1。

答案：B
7．解析：DNA分子中氢键的多少决定了其稳定性的高低。

所以在高温环境中生活的生物其DNA分子的双螺旋结构中一定含有更多的氢键，B项中，腺嘌呤17%，鸟嘌呤就是33%，鸟嘌呤和胞嘧啶就占66%，其它A、C、D中C＋G分别是36%、40%、30%，B正确。

答案：B
8．解析：在DNA分子中，两个互补碱基之和在每一条链的比例和占整个DNA分子的比例相同。

根据题意，一条链上A与T分别占该链碱基总数的m、n，则A＋T占该条链的比例为m＋n，在整个DNA分子中也是m＋n，所以G＋C的比例为1－(m＋n)，由于DNA分子中，G＝C，因此G的比例为(1－m－n)/2，A正确，BCD错误。

故选A。

答案：A
9．解析：在DNA分子中，总是A与T配对，G与C配对，用一种长度的塑料片代表A 和G，用另一长度的塑料片代表C和T，用订书钉代表氢键，由此搭建而成的DNA双螺旋模型粗细相同。

A与T之间有两个氢键，G与C之间有三个氢键，依题意，A与T之间以及C 与G之间最好分别钉2个钉、3个钉。

综上，B符合题意，ACD不符合题意。

故选B。

答案：B
10．解析：一般情况下，不同生物的DNA分子都具有双螺旋结构，A错误；不同生物的DNA分子中，磷酸和脱氧核糖的排列顺序相同，不是DNA“指纹”，B错误；DNA“指纹”是指DNA的脱氧核苷酸的排列顺序，不同的DNA脱氧核苷酸的排列顺序不同，储存的遗传信息不同，具有特异性，为法医物证学提供了可靠的依据，C正确；不同生物的DNA分子中，碱基互补配对方式都相同，不是DNA“指纹”，D错误。

故选C。

答案：C
11．解析：同源染色体上的DNA分子中基因可能是相同基因，也可能是等位基因，所以二者碱基对排列顺序可能不同，A错误；DNA分子中含有4种碱基，则脱氧核苷酸的种类相同都是4种，B正确；不同DNA分子中(A＋T)/(G＋C)的比值可能不同，说明DNA分子具有特异性，C错误；等位基因上脱氧核苷酸数目不一定相同，则碱基A与T、G与C配对数不一定相同，D错误。

故选B。

答案：B
12．解析：核苷酸与核苷酸之间不都是通过磷酸二酯键连接的，同两条链之间的核苷酸之间通过氢键连接，A错误；不同碱基对具有相同的直径从而形成具有稳定直径的DNA，B 正确；DNA的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接形成的，C错误；外侧“糖—磷酸”间隔排列的两条链反向平行螺旋，形成DNA分子的基本骨架，D正确。

故选BD。

答案：BD
13．解析：根据碱基互补配对原则，腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对，鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对，且不配对的碱基之和等于碱基总数的一半。

已知A＝a，占该片段全部碱基的比例为b，则碱基总数为a/b，因此C＝G＝(a/b－2a)÷2＝(1/2b－1)a，B正确，D错误；由于A＝T＝a，则b肯定小于0.5，A、C错误。

故选ACD。

答案：ACD
14．解析：(1)图中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100－x对，氢键总数为2x＋3×(100－x)＝260，解得：x＝40，即G、C碱基对60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)4060 15．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。

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的多样性和特异性(5)A与T配对、G与C配对碱基互补配对
16．解析：(1)猪的不同组织细胞中DNA分子碱基比例大致相同，是因为它们由同一个受精卵经有丝分裂而来，所以含有的DNA分子相同。

(2)根据图中数值可判断小麦中G＋C所占比例最大，由于A与T之间有两个氢键，G与C之间有三个氢键，所以小麦DNA的热稳定性最高。

(3)根据碱基互补配对原则，A＝T，C＝G。

因此只要是双链DNA分子，(A＋G)/(T＋C)的值均为1。

(4)据A＋G＝T＋C＝50%，则鸟嘌呤占20%。

若所有鸟嘌呤分布在一条链上，则分母缩小一半，一条链上的鸟嘌呤含量最大值可占此链碱基总数的40%。

(5)DNA分子中(G＋C)占全部碱基的比例与在单链DNA中该比例均相等；已知一条链中G＋C＝35.8%，因T与C分别占32.9%与17.1%，则可推知该链中的A为1－(G＋C＋T)＝31.3%，G＝35.8%－17.1%＝18.7%。

答案：(1)不同的组织细胞来源于同一个受精卵的有丝分裂(2)小麦(3)1(4)40% (5)31.3%和18.7%。