人教版高中生物必修第1册 第2节 DNA的结构课后题

DNA分子的结构课后练习
一、单选题
1.下列关于遗传信息的描述不正确的是（）
A. 基因就是有遗传效应的DNA片段
B. 遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中
C. 碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性
D. 碱基的特定的排列顺序，构成了每一个DNA分子的特异性
2.下列有关DNA的叙述，不正确的是
A. DNA分子能够储存遗传信息
B. DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础
C. DNA分子上分布着多个基因
D. DNA分子的多样性是由蛋白质分子的多样性决定的
3.下列有关链状DNA分子的结构和复制的相关叙述,正确的是 ( )
A. DNA双螺旋结构使DNA分子具有较强的特异性
B. DNA分子一条链中相邻两个碱基通过磷酸二酯键相连接
C. RNA聚合酶催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键
D. 复制后产生的两个子代DNA分子共含有4个游离的磷酸基团
4.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分子模型，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24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分子模型
5.下列各项中，能正确表示DNA分子中脱氧核苷酸对的是
A. B.
C. D.
6.在搭建DNA分子模型的实验中，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分子片段含18个氢键
C. 能搭建出410种不同的DNA分子模型
D. 能搭建出一个4碱基对的DNA分子片段
7.1953年，沃森和克里克构建了DNA分子双螺
旋结构模型，下图是一个DNA分子的片段，下
列说法中错误的是（）
A. 发现DNA结构的研究过程，揭示了认识微观世界的一种方法
B. 图中“A”表示的是腺嘌呤脱氧核糖核苷酸
C. 双链DNA分子中A与T相等，G与C相等
D. 威尔金斯和富兰克林提供了DNA分子的电子显微镜图像
8.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,以
下叙述正确的是( )
碱基
卡片类型脱氧核糖磷酸
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. 可构建44种不同碱基序列的DNA
9.某双链DNA分子中含有200个碱基，一条链上A：T：G：C=1：2：3：
4，则该DNA分子（）
A. 四种含氮碱基A：T：G：C=4：4：7：7
B. 若该DNA分子中A为p个，占全部碱基的n/m（m＞2n），则G的
个数为pm/2n-p
C. 碱基排列方式共有4200种
D. 含有4个游离的磷酸
10.下列相关叙述错误的是
A. 由100个碱基组成的DNA分子片段中至少含有氢键的数目为100
个
B. 某个含100个碱基的特定基因，其碱基对的排列方式有4100种
C. 若DNA分子中碱基A有p个，占全部碱基的20%，则该DNA分子中
的G有1.5p个
D. 一个被32P标记一对同源染色体的细胞，放在31P的培养液中经两次
有丝分裂后，所形成的4个细胞中，每个细胞含被32P标记的染色体条数可能是0、1或2
11.某双链DNA分子有100个碱基对，其中有腺嘌呤35个，下列叙述正确
的是（）
A. 该DNA分子蕴含的遗传信息种类有4100种
B. DNA分子每一条链中相邻的碱基通过氢键相连
C. 每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个碱基
D. 该DNA分子在第4次复制时消耗520个胞嘧啶脱氧核苷酸
12.某双链DNA分子有100个碱基对，其中有腺嘌呤35个，下列叙述正确
的是（）
A. 该DNA分子蕴含的遗传信息种类最多有2100种
B. 该DNA分子在第4次复制时消耗520个胞嘧啶脱氧核苷酸
C. 每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个碱基
D. DNA分子每一条链中相邻的碱基通过氢键相连
13.在双螺旋DNA模型搭建实验中，使用代表氢键的订书钉将代表四种碱
基的塑料片连为一体，为了逼真起见，A与T之间以及C与G之间最好分别钉（）
A. 2和2个钉
B. 2和3个钉
C. 3和2个钉
D. 3和3个钉
14.如图DNA分子片段中一条链由15N构成，另一条链由14N构成。

下列有
关说法正确的是（）
A. DNA分子独特的空间结构使其具有特异性
B. DNA分子复制时，③的形成需要DNA聚合酶
C. 若该DNA分子中一条链上G＋C＝56%，则无法确定整个DNA分子中
T的含量
D. 把此DNA放在含15N的培养液中复制n代，子代中含14N的DNA占
1/2n
15.下列相关叙述错误的是
A. 由100个碱基组成的DNA分子片段中至少含有氢键的数目为100
个
B. 某个含100个碱基的特定基因，其碱基对的排列方式有4100种
C. 若DNA分子中碱基A有p个，占全部碱基的20%，则该DNA分子中
的G有1.5p个
D. 一个被32P标记一对同源染色体的细胞，放在31P的培养液中经两次
有丝分裂后，所形成的4个细胞中，每个细胞含被32P标记的染色体条数可能是0、1或2
二、填空题
16.请回答下列与DNA分子的结构和复制有关的问题：
（1）DNA分子复制的特点是
___________________________________________．
（2）在DNA分子模型搭建实验中，如果用一种长度的塑料片代表A 和G，用另一种长度的塑料片代表C和T，那么由此搭建而成的DNA 双螺旋的整条模型粗细______，原因是
___________________________________________________________。

（3）DNA分子经过诱变，某位点上的一个正常碱基（P）变成了尿嘧啶，该DNA连续复制两次，得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为U—A、A—T、G—C、C—G，推测“P”可能是
____________________。

（4）7-乙基鸟嘌呤不与胞嘧啶（C）配对而与胸腺嘧啶（T）配对．某DNA分子中腺嘌呤（A）占碱基总数的30％，其中的鸟嘌呤（G）全部被7-乙基化，该DNA分子正常复制产生两个DNA分子，其中一个DNA 分子中胸腺嘧啶（T）占碱基总数的45％，另一个DNA分子中胸腺嘧啶（T）所占比例为__________。

17.α－淀粉酶是一类淀粉水解酶，广泛存在于动物、植物及微生物中。

请回答下列问题：
18.（1）酶能提高催化效率的作用机理是
_________________________________。

若利用α－淀粉酶、淀粉、蔗糖来验证“酶的专一性”，可用___________（填"碘液"、"斐林试剂"、"碘液或斐林试剂"）进行检测。

19.（2）大麦芽是酿酒的重要原料，这是由于大麦芽中含有淀粉酶，可将
其他谷物中的淀粉先水解为_______（二糖），再在其他酶的催化下转化为可被酵母菌利用的葡萄糖。

酵母菌酿酒的化学反应式：
________________________。

在生产中，可以用_____________（激素）处理大麦种子，则无需发芽便可产生淀粉酶，从而降低成本，简化工艺。

20.（3）链球菌的某种基因常被作为抗虫基因，这种基因产物可以_______
（填“促进”、“抑制”）害虫消化道中α－淀粉酶的活性，从而使害虫消化不良。

21.（4）不同生物合成的α－淀粉酶最适pH不同：人类唾液中α－淀粉
酶为6.0—7.0，芽孢杆菌α－淀粉酶为3.0，麦芽α－淀粉酶为4.5。

造成这种差异的根本原因是
_______________________________________。

22.请回答下列与DNA分子有关的问题：
（1）含有m个腺嘌呤的DNA分子第n次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸____________个；
（2）在一个双链DNA分子中，G+C占碱基总数的M%，那么该DNA分子的每条链中G+C都占该链碱基总数的____________________；
（3）假定大肠杆菌只含14N的DNA的相对分子质量为a，只含15N的DNA 的相对分子质量为b，现将只含15N的DNA培养在含14N的培养基中，子二代DNA的平均相对分子质量为____________________；
（4）在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的54%，其中一条链中鸟嘌呤与胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的22%和28%，则由该链转录的信使RNA中鸟嘌呤与尿嘧啶分别占碱基总数的____________________。

（5）刑事案件侦破中常用的DNA指纹技术是利用DNA分子具有
__________________________来确认嫌疑人的身份。

23.如图所示为细胞中与基因有关的物质或结构，请分析并回答下列问题.
24.
25.（1）细胞内的遗传物质是______ ，基因和b的关系是______ .
26.（2）遗传物质的主要载体是______ ，基因和a的关系是______ .
27.（3）如果基因存在于______ 上，则其遗传方式与性别相关联，这就
是______ .
28.（4）b的空间结构是______ .若其中的(A+T)
(G+C)=1
4
，则G占总碱基数的比
例为______ ，其中一条单链中(A+T)
(G+C)
= ______ .
答案和解析
1.【答案】A
【解答】
A.对于以DNA为遗传物质的生物来说，基因是有遗传效应的DNA片段，对于以RNA为遗传物质的生物来说，基因是指有遗传效应的RNA片段，A错误；
B.遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中，B正确；
C.碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性，C正确；
D.碱基的特定的排列顺序，构成了每一个DNA分子的特异性，D正确。

2.【答案】D
【解答】
A.DNA分子种的碱基序列能够储存遗传信息，A正确；
B.DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础，B正确；
C.基因是具有遗传效应的DNA片段，DNA分子上分布着多个基因，C正确；
D.DNA分子的多样性是由碱基的数目和排列顺序决定的，D错误。

故选D。

3.【答案】D
【解答】
A.DNA分子的碱基排列顺序使其具有较强的特异性，A错误；
B.DNA的一条单链上相邻碱基之间以脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖连接，B错误；
C.RNA聚合酶催化核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键，C错误；
D.一个DNA分子含有两个游离的磷酸基团，故复制后产生的两个子代DNA 分子共含有4个游离的磷酸基团，D正确。

故选D。

4.【答案】C
【解答】
A.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错误；
B.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错误；
C.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正确；
D.由于A-T碱基对，C-G碱基对的数目已经确定，因此理论上能搭建出的DNA分子模种类数少于410种，D错误。

故选C。

5.【答案】A
【解答】
DNA分子结构的主要特点：DNA是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；DNA的外侧是由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（A=T、C=G）。

A.该图中的两条链是反向、平行的，且是碱基之间的配对方式是A与T 配对，A正确；
B.该图中的碱基配对方式不对，是A与T配对、G与C配对，B错误；
C.该图中的两条链不是反向的，是同向的，C错误；
D.该图中的碱基配对方式不对，且G与C之间的氢键应该是三个，D错误。

故选A。

6.【答案】D
【解答】
A.搭建DNA分子模型的过程中，因脱氧核糖和磷酸之间的连接物只有14个，最多能搭建14个脱氧核苷酸，A错误；
BD.DNA分子是双链结构，脱氧核糖和磷酸之间连接物有14个，即每条链各7个，脱氧核苷酸链中除末端外的每个脱氧核糖都需要两个脱氧核糖和磷酸之间的连接物，受此限制只能连接出一个含4个碱基对的DNA片段；G和C之间含有3个氢键，A和T之间含有2个氢键，若4个C和4个G 结合，则最多含有12个氢键，即所搭建的DNA分子片段中最多含12个氢键，B错误，D正确；
C.DNA的种类的公式为4n（n指碱基对），所以，能搭建出的DNA分子模型应有44种碱基序列，C错误。

7.【答案】D
【解答】
A.发现DNA结构的研究过程，揭示了认识微观世界的一种方法，A正确；
B.图中“A”表示的是腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，B正确；
C.双链DNA分子中A与T相等，G与C相等，C正确；
D.威尔金斯和富兰克林提供了DNA分子的衍射图谱，D错误。

8.【答案】B
【解析】由表中给定的碱基A为2个,C为2个,并结合碱基互补配对原则可知最多可构建4个脱氧核苷酸对;构成的双链DNA片段中A与T间的氢键共有4个,G与C之间的氢键共有6个,即最多有10个氢键;DNA中绝大
多数脱氧核糖分子均与2分子磷酸相连;由于各种碱基的数量已确定, 构建的不同碱基序列DNA 少一44种。

9.【答案】B
【解答】
A.据分析可知：该DNA分子中A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7，A错误；
B.若该DNA分子中A为p个，其占全部碱基的n/m，则全部碱基数为pm/n，所以G的个数为(pm/n−2p)÷2，即pm/2n－p，B正确；
C.含有200个碱基的双链DNA分子的碱基排列方式共有4100种，对于某种特定的DNA分子其碱基的排列方式是特定的，只有一种，C错误；
D.一个DNA分子含有2个游离的磷酸基团，D错误。

10.【答案】B
【解答】
A.由100个碱基组成的DNA分子中有50个碱基对，A-T碱基对中有2个氢键，C-G碱基对中有3个氢键，若碱基对全为A-T碱基对，则氢键数量最少，有氢键100个，A正确；
B.某特定基因，其内部的碱基对的排列顺序是特定的，即其特异性，不能说它的碱基对的排列方式有4100种，B错误；
C.若DNA分子中碱基A为p个，占全部碱基数量的20%，则该DNA分子的
−p=1.5p，碱基总数为p20%=5p，由于A+G占碱基总数的50%，则G=5p×1
2
C正确；
D.一个染色体中有一个DNA分子，其两条链用32P标记后，放在31P的环境中进行复制，经过一次复制后，每个DNA分子中一条链含32P，一条链含31P，再经过一次复制，则形成的一条染色体上的两条染色单体中一条含32P，另一条只含31P，同源染色体中的另一条染色体也是如此，着丝点分裂后，子染色体向两极分配是随机的，到细胞两极的染色体可能是一端均含32P，另一端均不含32P；也可能两端均为一条含32P，一条不含32P。

所以经过两次有丝分裂后形成的4个子细胞中，每个子细胞中含32P标记的染色体的条数可能为0，也可能为1，也可能为2，D正确。

故选B。

11.【答案】D
12.【答案】B
【解析】解：A、含有100个碱基对的DNA分子，碱基对的排列顺序最多是4100种，因此蕴含的遗传信息种类最多有4100种，A错误；
B、与第三次复制相比，第四次复制后增加的DNA分子数是16-8=8，需要的胞嘧啶脱氧核苷酸8×65=520个，B正确；
C、DNA分子中大多数脱氧核糖连接2个磷酸，C错误；
D、DNA分子中，一条链上的相邻的碱基由-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-连接，D错误。

13.【答案】B
【解答】
在双螺旋的DNA分子中，双链间的碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即A与T配对、C与G配对，其中每个A与T之间通过2个氢键连接，每个C与G之间通过3个氢键连接，所以在双螺旋DNA模型搭建实验中，使用代表氢键的订书钉将代表四种碱基的塑料片连为一体，为了逼真起见，A与T之间最好钉2个钉，C与G之间最好钉3个钉。

故选B。

14.【答案】D
【解答】
A.DNA分子的特异性是由DNA分子碱基对特定的排列顺序决定的，不同双链DNA分子的空间结构是相同的，都是双螺旋结构，A错误；
B.DNA分子复制时，①磷酸二酯键的形成需要DNA聚合酶，③氢键的形成不需要，B错误；
C.该DNA分子中一条链上G＋C＝56%，则整个DNA分子中G＋C＝56%，A
＋T＝44%，则T＝22%，C错误；
D.把此DNA放在含15N的培养液中完成了n代复制，子代有2n个，其中含14N的DNA分子有1个，占1
，D正确。

2n
故选D。

15.【答案】B
【解答】
A.碱基对A与T之间有2个氢键，G与C之间有3个氢键，所以由50对
碱基组成的DNA分子片段中至少含有氢键的数目为100个，A正确；
B.含100个碱基的特定基因，其碱基对的排列方式是特定的，B错误；
C.若DNA分子中碱基A=T=20%，则G=C=30%，所以该DNA分子中的G有1.5p 个，C正确；
D.DNA分子复制的特点是半保留复制，一个被32P标记DNA分子，第一次复制产生的两个DNA分子全部是32P/31P，经过第二次复制产生的两个DNA 分子是32P/31P，两个是31P/31P；所以在第二次的分裂后期，分裂后产生的子细胞中含被32P标记的染色体条数可能是0、1或2，D正确。

16.【答案】（1）半保留复制
（2）相同；嘌呤必定与嘧啶互补配对
（3）胞嘧啶或鸟嘌呤（G或C）
（4）35％
【解答】
（1）DNA分子复制的特点是半保留复制。

（2）在DNA分子模型搭建实验中，如果用一种长度的塑料片代表A和G，用另一种长度的塑料片代表C和T，那么由此搭建而成的DNA双螺旋的整条模型粗细相同，原因是嘌呤必定与嘧啶互补配对。

（3）根据半保留复制的特点，DNA分子经过两次复制后，突变链形成的两个DNA分子中含有U-A、A-T碱基对，而另一条正常链形成的两个DNA 分子中含有G-C、C-G碱基对，因此替换的可能是G，也可能是C。

（4）该DNA分子中A=T=30%，G=C=20%，该DNA分子正常复制后，子代DNA 中的T由该DNA的A含量决定，因此另一个DNA分子中胸腺嘧啶（T）占30％+[20％−(45％−30％)]=35％。

17.【答案】（1）（酶可以）降低反应活化能；斐林试剂
（2）麦芽糖；C6H12O6→酶2C2H5OH+2CO2+能量；赤霉素
（3）抑制
（4）不同生物的α-淀粉酶基因（或碱基/脱氧核苷酸的排列顺序不同）不同
【解答】
（1）酶能提高催化效率的作用机理是酶可以降低反应活化能。

淀粉酶能将淀粉水解为麦芽糖，但是不能将蔗糖水解，并且麦芽糖属于还原糖，因此利用斐林试剂检测生成物可以达到目的。

（2）大麦芽是酿酒的重要原料，这是由于大麦芽中含有淀粉酶，可将其他谷物中的淀粉先水解为麦芽糖，再在其他酶的催化下转化为可被酵母菌利用的葡萄糖。

酵母菌酿酒的化学反应式：C6H12O6→酶2C2H5OH+2CO2+能量。

赤霉素可以促进种子的萌发，在生产中，可以用赤霉素处理大麦种子，则无需发芽便可产生淀粉酶，从而降低成本，简化工艺。

（3）链球菌的某种基因常被作为抗虫基因，这种基因产物可以抑制害虫消化道中α-淀粉酶的活性，从而使害虫消化不良。

（4）不同生物合成的α-淀粉酶最适pH不同：人类唾液中α-淀粉酶为6.0-7.0，芽孢杆菌α-淀粉本科为3.0，麦芽α-淀粉酶为4.5．造成这种
差异的根本原因是不同生物的α-淀粉酶基因（或碱基/脱氧核苷酸的排列顺序不同）不同。

故答案为：
（1）（酶可以）降低反应活化能；斐林试剂
（2）麦芽糖；C6H12O6→酶2C2H5OH+2CO2+能量；赤霉素
（3）抑制
（4）不同生物的α-淀粉酶基因（或碱基/脱氧核苷酸的排列顺序不同）不同
18.【答案】（1）（2n-1）×m
（2）M%
（3）（b+3a）/4
（4）24%、26%
（5）特异性
【解答】
（1）含有m个腺嘌呤的DNA分子中含有腺嘌呤脱氧核苷酸m个，该DNA 分子第n次复制增加的DNA分子数=2n-2n-1=2n-1个、需要的腺嘌呤脱氧核苷酸数是2n-1×m个。

（2）在一个双链DNA分子中，G+C占碱基总数的M%，那么该DNA分子的每条链中G+C都占该链碱基总数的M%；
（3）假定大肠杆菌只含14N的DNA的相对分子质量为a，只含15N的DNA 的相对分子质量为b，现将只含15N的DNA培养在含14N的培养基中，子二
代DNA 中一半的DNA 一条核苷酸链含14N ，另一条链含15N ，一半的DNA 两条链都只含14N ，所以子二代DNA 的平均相对分子质量为a+b 2
+a 2=b+3a 4；
（4）在一个DNA 分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的54%，则双链中A=T=12×54％=27％，C=G=50％−27％=23％，由于其中一条链中鸟嘌呤与胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的22%和28%，则该链中的胞嘧啶为2×23％−22％=24％，腺嘌呤为2×27％−28％=26％，所以由该链转录的信使RNA 中鸟嘌呤与尿嘧啶分别占碱基总数的24%、26%。

（5）刑事案件侦破中常用的DNA 指纹技术是利用DNA 分子具有特异性来确认嫌疑人的身份。

故答案为：
（1）（2n -1）×m
（2）M%
（3）（b+3a ）/4
（4）24%、26%
（5）特异性
19.【答案】b 或（DNA ） 基因是有遗传效应的DNA 片段 a 染色体 基因在a 上呈线性排列 性染色体 伴性遗传 规则的双螺旋结
构 40% 14
【解析】解：（1）细胞内的遗传物质是b 或（DNA ），基因是有遗传效应的DNA 片段．
第21页 共21页 （2）遗传物质DNA 的主要载体是a 或（染色体），基因在a 染色体上呈线性排列．
（3）如果基因存在于性染色体上，则其遗传方式与性别相关联，称谓伴性遗传．
（4）bDNA 的空间结构是规则的双螺旋结构．根据碱基互补配对原则，双链DNA 中A=T ，C=G ，若其中的(A+T)(G+C)=14，则
G+C=45，由于G=C ，G 占总碱基数的比例=25=40%，由于单链和双链中的(A+T)(G+C)的比例相等，故其中一条单链
中(A+T)(G+C)=14．。