3.2遗传信息编码在DNA分子上同步练习2021-2022学年高一下学期生物浙科版必修2（含答案解析）

第二节　遗传信息编码在DNA分子上
基础巩固
1.下列表示某同学制作的脱氧核苷酸结构模型(表示脱氧核糖、表示碱基、表示磷酸基团),其中表示正确的是(　　)
2.某同学在实验室尝试搭建DNA分子模型,他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双螺旋的整条模型将是 (　　)
A.粗细相同,因为嘌呤碱基必定与嘧啶碱基互补
B.粗细相同,因为嘌呤碱基与嘧啶碱基的空间尺寸相似
C.粗细不同,因为嘌呤碱基不一定与嘧啶碱基互补
D.粗细不同,因为嘌呤碱基与嘧啶碱基的空间尺寸不同
3.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4种DNA样品,请根据样品中各碱基的百分比含量判断,下列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
4.下列有关DNA分子结构的叙述,错误的是(　　)
A.DNA单链上相邻碱基以氢键连接
B.DNA分子由4种脱氧核苷酸组成
C.DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息
D.磷酸基团与脱氧核糖交替连接形成DNA分子主链的基本骨架
5.有一个DNA分子中含1 000个脱氧核苷酸,共有1 200个氢键,则该DNA分子中含有胞嘧啶脱氧核苷酸(　　)
A.150个 B.200个
C.300个 D.无法确定
6.从某生物中提取出DNA进行化学分析,发现鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%,又知该DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤,与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的(　　)
A.26% B.24%
C.14% D.11%
7.若一个双链DNA分子中有200个碱基对,其中腺嘌呤有90个,则该DNA分子中含有游离磷酸基团的数目和氢键的数目依次为(　　)
A.200个和400个　 B.400个和510个
C.2个和510个　 D.2个和400个
8.下列关于碱基互补配对的相关叙述,错误的是(　　)
A.DNA分子中有一个嘌呤就会有一个与之相配对的嘧啶
B.DNA分子中一条链的嘌呤数或嘧啶数一定等于另一条链的嘌呤数或嘧啶数
C.DNA分子中嘌呤总数一定等于嘧啶总数且各占50%
D.DNA分子中任何一种碱基所占总碱基数的百分比是两条单链上该碱基所占百分比的平均数
9.下图为DNA片段的结构图,请据图回答下列问题。
(1)填出图中部分结构的名称:
[①]　　　　　　　　　　　　,[④]　　　　　　　　　　。
(2)从图甲可以看出DNA分子主链的基本骨架是由　　　　　　和　　　　　　交替连接而形成的。
(3)连接碱基对的键是　　　　　　。碱基配对的方式有　　　　　　与　　　　　　配对、　　　　　　与　　　　　　配对。
(4)从图甲可以看出组成DNA分子的两条链的方向是　　　　　　的。从图乙可以看出组成DNA分子的两条链相互缠绕成　　　　　　的　　　　　　结构。
10.根据下图,回答相关问题。
(1)若图中A为糖类,则A是　　　　　　,C是　　　　,G是　　　　　　　　。
(2)F的基本组成单位是图中的　　　　。
(3)F和H的关系是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)在细胞核中,H与F在数量上有两种比例关系:　　　　　　和　　　　　　。
(5)在D构成的长链中,与1分子A相连接的有　　　　分子的B和　　　　　　分子的C。
(6)生物的性状遗传主要通过H上的　　　　　　(填图中字母,下同)传递给后代,实际上是通过　　　　　　的排列顺序来传递遗传信息。
能力提升
1.某生物碱基中嘌呤碱基总数为56%,嘧啶碱基总数为44%,此生物不可能是(　　)
A.T2噬菌体 B.烟草花叶病毒
C.禽流感病毒 D.果蝇
2.有3个核酸分子,经分析共有5种碱基、8种核苷酸、4条核苷酸长链,它的组成是(　　)
A.1个RNA,2个DNA
B.3个DNA
C.1个DNA,2个RNA
D.3个RNA
3.分析一个DNA分子时,发现30%的脱氧核苷酸含有腺嘌呤,由此可知该DNA分子的一条链上鸟嘌呤所占比例的最大值为(　　)
A.20% B.30% C.40% D.70%
4.下列关于双链DNA分子的叙述,错误的是(　　)
A.一条链中A和T的数量相等,则互补链中A和T的数量也相等
B.一条链中G为C的2倍,则互补链中G为C的1/2
C.一条链中C∶T=1∶2,则互补链中G∶A=2∶1
D.一条链中A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则互补链中相应的碱基比为2∶1∶4∶3
5.下面图甲是用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。
6.下图表示制作DNA双螺旋结构模型的过程图,请回答下列问题。
(1)在制作模型前进行的准备工作中,甲处应考虑具备　　　　种材料,它们分别是　　　　　　　　　　　　　　　　　　;其中五边形材料表示　　　　　　。
(2)乙表示的物质是　　　　　　,a位置的元素是　　　　。制作一个乙用到了　　　　　种材料。
(3)由乙连接成丙的过程,需注意的地方主要有:两条链中五边形材料的顶角应呈　　　　　　(填“同向”或“反向”)关系;若一条链的下端是磷酸,则另一条链的上端应该是　　　　,这样制作的目的是体现DNA双链　　　　　的特点。
(4)随机将班里某两名同学制作的单链连接成双链,不合理的地方最可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)丙到丁过程体现了DNA分子　　　　　　的特点,丁中排在外侧的物质是　　　　　　　　　　　　。
答案解析
基础巩固
1.下列表示某同学制作的脱氧核苷酸结构模型(表示脱氧核糖、表示碱基、表示磷酸基团),其中表示正确的是(　　)
答案:D
解析:脱氧核苷酸是由1分子脱氧核糖、1分子磷酸基团和1分子碱基构成的,碱基可能是A、C、G、T,不可能是U,A项错误。脱氧核糖是五碳糖,其中1号碳上连着碱基,5号碳上连着磷酸基团,B、C两项错误,D项正确。
2.某同学在实验室尝试搭建DNA分子模型,他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双螺旋的整条模型将是 (　　)
A.粗细相同,因为嘌呤碱基必定与嘧啶碱基互补
B.粗细相同,因为嘌呤碱基与嘧啶碱基的空间尺寸相似
C.粗细不同,因为嘌呤碱基不一定与嘧啶碱基互补
D.粗细不同,因为嘌呤碱基与嘧啶碱基的空间尺寸不同
答案:A
解析:A和G都是嘌呤碱基,C和T都是嘧啶碱基,在DNA分子中,总是A与T配对,G与C配对。依题意,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,则DNA的粗细相同。
3.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4种DNA样品,请根据样品中各碱基的百分比含量判断,下列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
答案:B
解析:在DNA分子双螺旋结构中,A与T之间可以形成2个氢键,而G与C之间可以形成3个氢键。氢键的含量越多,分子稳定性越强,在高温环境中越不易破裂,因此G与C含量多的DNA分子的稳定性大于G与C含量少的DNA分子的稳定性。
4.下列有关DNA分子结构的叙述,错误的是(　　)
A.DNA单链上相邻碱基以氢键连接
B.DNA分子由4种脱氧核苷酸组成
C.DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息
D.磷酸基团与脱氧核糖交替连接形成DNA分子主链的基本骨架
答案:A
解析:DNA单链上相邻碱基以“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连接。
5.有一个DNA分子中含1 000个脱氧核苷酸,共有1 200个氢键,则该DNA分子中含有胞嘧啶脱氧核苷酸(　　)
A.150个 B.200个
C.300个 D.无法确定
答案:B
解析:1000个脱氧核苷酸可组成500个碱基对,假如均为A-T,则有1000个氢键,现有1200个氢键,多余的部分为200个,每一个C-G比A-T多1个氢键,因此有C-G200个。
6.从某生物中提取出DNA进行化学分析,发现鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%,又知该DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤,与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的(　　)
A.26% B.24%
C.14% D.11%
答案:A
解析:明确DNA的两条链所含碱基数目相同,且A=T,G=C,一条链中的A、T、G、C数目等于另一条链中的T、A、C、G数目,由此可列出方程组来解题:
假定每条链中有100个碱基,则双链DNA中(G+C)=100×2×46%=92(个),所以A+T=200-92=108(个)。因为A对+TH=(A+T)-(AH+T对),AH=T对=28(个),所以A对=TH=1/2[(A+T)-(AH+T对)]=1/2[108-(28+28)]=26(个)。即A对占该链全部碱基数的26%。
7.若一个双链DNA分子中有200个碱基对,其中腺嘌呤有90个,则该DNA分子中含有游离磷酸基团的数目和氢键的数目依次为(　　)
A.200个和400个　 B.400个和510个
C.2个和510个　 D.2个和400个
答案:C
解析:任何双链DNA分子中,均含有2个游离的磷酸基团。由题意知:该DNA分子中有A-T碱基对90个,氢键数目为90×2=180(个);G-C碱基对有200-90=110(个),氢键数目为110×3=330(个),所以该DNA分子中的氢键数目为180+330=510(个)。
8.下列关于碱基互补配对的相关叙述,错误的是(　　)
A.DNA分子中有一个嘌呤就会有一个与之相配对的嘧啶
B.DNA分子中一条链的嘌呤数或嘧啶数一定等于另一条链的嘌呤数或嘧啶数
C.DNA分子中嘌呤总数一定等于嘧啶总数且各占50%
D.DNA分子中任何一种碱基所占总碱基数的百分比是两条单链上该碱基所占百分比的平均数
答案:B
解析:在双链DNA分子中,嘌呤和嘧啶互补配对,所以DNA分子中一条链的嘌呤数或嘧啶数一定等于另一条链的嘧啶数或嘌呤数。
9.下图为DNA片段的结构图,请据图回答下列问题。
(1)填出图中部分结构的名称:
[①]　　　　　　　　　　　　,[④]　　　　　　　　　　。
(2)从图甲可以看出DNA分子主链的基本骨架是由　　　　　　和　　　　　　交替连接而形成的。
(3)连接碱基对的键是　　　　　　。碱基配对的方式有　　　　　　与　　　　　　配对、　　　　　　与　　　　　　配对。
(4)从图甲可以看出组成DNA分子的两条链的方向是　　　　　　的。从图乙可以看出组成DNA分子的两条链相互缠绕成　　　　　　的　　　　　　结构。
答案:(1)一条脱氧核苷酸单链片段　腺嘌呤脱氧核苷酸
(2)脱氧核糖　磷酸基团　(3)氢键　A(腺嘌呤)　T(胸腺嘧啶)　G(鸟嘌呤)　C(胞嘧啶)　(4)反向平行　规则
双螺旋
10.根据下图,回答相关问题。
(1)若图中A为糖类,则A是　　　　　　,C是　　　　,G是　　　　　　　　。
(2)F的基本组成单位是图中的　　　　。
(3)F和H的关系是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)在细胞核中,H与F在数量上有两种比例关系:　　　　　　和　　　　　　。
(5)在D构成的长链中,与1分子A相连接的有　　　　分子的B和　　　　　　分子的C。
(6)生物的性状遗传主要通过H上的　　　　　　(填图中字母,下同)传递给后代,实际上是通过　　　　　　的排列顺序来传递遗传信息。
答案:(1)脱氧核糖　磷酸　蛋白质
(2)D
(3)H(染色体)是F(DNA)的主要载体
(4)1∶1　1∶2
(5)1　1或2
(6)F　D
解析:基因是一段包含一个完整的遗传信息单位的有功能的核酸分子片段,其基本组成单位是脱氧核苷酸;根据DNA的分子结构可知一分子脱氧核糖与1分子碱基和1分子或2分子磷酸连接;一个基因中含有许多个脱氧核苷酸,一个DNA分子上含有多个基因,基因中脱氧核苷酸的不同序列代表不同的遗传信息。
能力提升
1.某生物碱基中嘌呤碱基总数为56%,嘧啶碱基总数为44%,此生物不可能是(　　)
A.T2噬菌体 B.烟草花叶病毒
C.禽流感病毒 D.果蝇
答案:A
解析:T2噬菌体只含有双链DNA,碱基中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。
2.有3个核酸分子,经分析共有5种碱基、8种核苷酸、4条核苷酸长链,它的组成是(　　)
A.1个RNA,2个DNA
B.3个DNA
C.1个DNA,2个RNA
D.3个RNA
答案:C
解析:DNA和RNA共含有5种碱基、8种核苷酸,且1个DNA分子含有两条核苷酸链,而1个RNA分子只含1条核苷酸链。满足条件的只有C项。
3.分析一个DNA分子时,发现30%的脱氧核苷酸含有腺嘌呤,由此可知该DNA分子的一条链上鸟嘌呤所占比例的最大值为(　　)
A.20% B.30% C.40% D.70%
答案:C
解析:根据碱基互补配对原则可知,该DNA分子中鸟嘌呤占碱基总数的(1-30%×2)÷2=20%,故双链中G+C=40%,推知单链中G+C=40%。一般情况下,DNA双链上都应有G分布,所以G<40%,但也有一种极端情况是G集中分布在一条链上(无C),而另一条链上没有G(只有C),所以该DNA分子一条链上鸟嘌呤所占比例的最大值为40%。
4.下列关于双链DNA分子的叙述,错误的是(　　)
A.一条链中A和T的数量相等,则互补链中A和T的数量也相等
B.一条链中G为C的2倍,则互补链中G为C的1/2
C.一条链中C∶T=1∶2,则互补链中G∶A=2∶1
D.一条链中A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则互补链中相应的碱基比为2∶1∶4∶3
答案:C
解析:由DNA分子的碱基互补配对原则可知,两条DNA单链中A1=T2、T1=A2,如果A1=T1,则A2=T2,A项正确。两条DNA单链中C1=G2、G1=C2,如果G1=2C1,则G2=1/2C2,B项正确。由于两条DNA单链中C1=G2、、A1=T2、T1=A2,如果C1∶T1=1∶2,则互补链中G2∶A2=1∶2,C项错误。由于两条DNA单链中C1=G2、G1=C2、A1=T2、T1=A2,如果A1∶T1∶G1∶C1=1∶2∶3∶4,则A2∶T2∶G2∶C2=2∶1∶4∶3,D项正确。
5.下面图甲是用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。
答案:(1)5
(2)CCAGTGCGCC
(3)1　嘌呤数等于嘧啶数　1　1/4
解析:(1)题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。(2)根据题图甲及其对应的脱氧核苷酸链的碱基序列可知,测序结果图从左到右依次表示A、C、G、T。据此可进一步写出图乙对应的脱氧核苷酸链的碱基序列。(3)在双链DNA分子中,碱基互补配对,所以嘌呤数等于嘧啶数;不同的DNA分子中A/G是不同的,体现了DNA分子的特异性。
6.下图表示制作DNA双螺旋结构模型的过程图,请回答下列问题。
(1)在制作模型前进行的准备工作中,甲处应考虑具备　　　　种材料,它们分别是　　　　　　　　　　　　　　　　　　;其中五边形材料表示　　　　　　。
(2)乙表示的物质是　　　　　　,a位置的元素是　　　　。制作一个乙用到了　　　　　种材料。
(3)由乙连接成丙的过程,需注意的地方主要有:两条链中五边形材料的顶角应呈　　　　　　(填“同向”或“反向”)关系;若一条链的下端是磷酸,则另一条链的上端应该是　　　　,这样制作的目的是体现DNA双链　　　　　的特点。
(4)随机将班里某两名同学制作的单链连接成双链,不合理的地方最可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)丙到丁过程体现了DNA分子　　　　　　的特点,丁中排在外侧的物质是　　　　　　　　　　　　。
答案:(1)6　磷酸、脱氧核糖、四种碱基　脱氧核糖　(2)脱氧核苷酸　氧　3　(3)反向　磷酸　反向平行　(4)双链间的碱基配对不遵循碱基互补配对原则　(5)(双)螺旋　交替连接的脱氧核糖和磷酸基团