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高中生物学人教版(2019)必修二 3.2 DNA的结构 同步检测
姓名:__________ 班级:__________考号:__________
一、单选题
1.(2022高一下·深圳期末)DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。图表示DNA分子结构片段模式图。下列叙述错误的是( )
A.方框内物质表示胞嘧啶脱氧核糖核苷酸
B.磷酸和五碳糖交替连接在外侧构成基本骨架
C.两条链的碱基之间遵循碱基互补配对原则
D.相邻两个碱基通过磷酸-脱氧核糖-磷酸相连接
2.(2022高一下·深圳期末)DNA模型的构建为分子生物学研究奠定了基础。下列叙述错误的是( )
A.X射线晶体衍射法是研究DNA结构常用的方法
B.威尔金斯根据研究推算出DNA呈双螺旋结构
C.查哥夫指出DNA中A与T、G与C的量总是相等
D.沃森与克里克搭建了DNA双螺旋结构模型
3.(2022高一下·渭滨期末)下列哪项对双链DNA分子的叙述是不正确的( )
A.若一条链A和T的数目相等,则另一条链A和T的数目也相等
B.若一条链G的数目为C的2倍,则另一条链G的数目为C的0.5倍
C.若一条链的A:T:G:C=1:2:3:4,则另一条链相应碱基比为2:1:4:3
D.若一条链的G:T=1:2,则另一条链的C:A=2:1
4.(2022高一下·连云期末)下图是设计和制作DNA双螺旋结构模型时某同学搭建的1个“脱氧核苷酸”,圆代表磷酸。下列叙述错误的是( )
A.五边形代表的是核糖
B.长方形代表的是含氮碱基
C.五边形和圆交替连接构成DNA分子的基本骨架
D.不同DNA结构模型的差异主要表现在碱基对的数量及排列顺序上
5.(2022高一下·郑州期末)沃森和克里克在前人的基础上,经过不断的实践和努力,构建了DNA双螺旋结构模型,开启了分子生物学新时代。下列关于DNA分子的描述,不正确的是( )
A.组成DNA分子的基本单位是4种脱氧核苷酸,其中所含的碱基是A、T、G、C
B.双链DNA分子中的每个磷酸都与2个脱氧核糖连接
C.在双链DNA分子中一定存在如下关系:(A+G)/(T+C)=1
D.DNA一条链中(A+C)/(T+G)=0.5,则互补链中该比例等于2
6.(2022高一下·成都期末)下列有关DNA结构的叙述,正确的是( )
A.磷酸与核糖交替连接排列在外侧,构成DNA的基本骨架
B.A与T碱基对含量越高的DNA分子,其空间结构越稳定
C.碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的特异性
D.链状DNA分子的两端存在游离的磷酸基团
7.(2022高一下·郑州期末)科学家对遗传物质和基因本质的探索,是一个不断深化的过程;本着探索求真的科学精神,通过交流合作、技术进步和多学科交叉渗透,最终揭示出科学结论。下列关于科学家与所做成就对应恰当的是( )
A.格里菲思—证明了遗传物质是DNA
B.威尔金斯和富兰克林—一高质量的DNA电子显微图像
C.沃森和克里克——构建DNA双螺旋结构模型并提出DNA半保留复制的假说
D.查哥夫——提出A与T配对,C与G配对,得出A与T的数量相等,C与G的数量相等
8.(2022高一下·成都期末)如图为DNA分子结构示意图,下列关于该图的相关描述,错误的是( )
A.DNA分子中碱基的排列顺序代表遗传信息
B.⑤的名称是腺嘌呤
C.DNA分子中⑤与⑧越多,结构越稳定
D.①和②交替连接,排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架
9.(2022高一下·郑州期末)关于双链DNA结构的叙述,错误的是( )
A.DNA中每个脱氧核糖均与1个碱基相连
B.DNA外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的骨架
C.若DNA片段中一条链为5'-AGGCCT-3',则另一条链为5'-TCCGGA-3'
D.碱基对以氢键维系,A与T间形成两个氢键,G与C间形成三个氢键
10.(2022高一下·梅州月考)在一个DNA分子中,腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占全部碱基的42%,若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的24%,胸腺嘧啶占30%,则在其互补链上,胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占( )
A.12%和34% B.21%和24% C.34%和12% D.58%和30%
11.(2022高一下·普宁竞赛)某双链DNA分子中,G与C和占全部碱基总数的34%,其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%,则在它的互补链中,T和C分别占该链碱基总数的( )
A.34%和18% B.34%和16% C.16%和34% D.32%和18%
12.(2022高一下·南阳期中)下列有关双链DNA的结构的叙述,正确的是( )
A.不同的DNA分子的(A+C)/(G+T)的值是相同的
B.不同的DNA分子的(A+T)/(C+G)的值互为倒数
C.不同的DNA分子的碱基对顺序和碱基配对方式均不同
D.不同的DNA分子彻底水解最多能产生4种产物
13.(2022高一下·湖北期中)分析四个双链DNA样品分别得到下列资料:
种类 样品1 样品2 样品3 样品4
碱基含量 15%C 12%G 35%T 28%A
哪两个样品最可能取自同一生物个体( )A.样品1和样品2
A.样品1和样品3 B.样品2和样品4 C.样品3和样品4
14.(2022高一下·浙江期中)下列有关双链DNA结构的叙述正确的是( )
A.DNA分子中磷酸基团数与含氮碱基数相等
B.DNA的一条链上相邻碱基A-T之间以氢键连接
C.某DNA分子内胞嘧啶占25%,则每条单链上的胞嘧啶占25%
D.DNA双螺旋结构以及碱基间的氢键使DNA分子具有较强的特异性
15.(2022高一下·浙江期中)某研究小组进行“制作DNA双螺旋结构模型”的活动。下列叙述正确的是( )
A.选取材料时,用4种不同颜色的材料分别表示脱氧核糖、磷酸和碱基
B.制作DNA双螺旋结构模型时,每个脱氧核糖上连接一个磷酸和一个碱基
C.DNA双螺旋结构模型中,嘧啶数与嘌呤数相等直接体现了碱基互补配对原则
D.若搭建6个碱基对的DNA结构模型,磷酸与脱氧核糖之间的连接物需要22个
16.(2022高一下·吉林期中)下列关于科学方法与技术的叙述,正确的是( )
A.孟德尔完成测交实验并统计结果属于假说一演绎法中的“演绎推理”
B.沃森和克里克研究DNA结构时,利用了DNA的X射线衍射的结果
C.肺炎链球菌转化实验中转化而来的S型菌和原S型菌中的DNA完全相同
D.萨顿以果蝇为研究材料,通过杂交实验证明了基因位于染色体上
17.(2022高一下·阜宁期中)在双链DNA分子中,A和T之和占全部碱基的比例为m%;其中一条α链中C占该链碱基数的比例为n%。则另一条β链中C占β链碱基的百分比是( )
A.n% B.[(m-n)/2]
C.1-(m+n)% D.[(m-n)/2]%
18.(2022高一下·桂林期中)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)/2③一条链中A+T的数量为n④G的数量为m-n
A.①②③④ B.②③④ C.③④ D.①②③
19.(2022高一下·桂林期中)下列关于DNA分子结构的叙述中,不正确的是( )
A.DNA分子由四种脱氧核苷酸组成
B.DNA分子中每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个含氮碱基
C.双链DNA分子中,若含有30个胞嘧啶,就一定会同时含有30个鸟嘌呤
D.每个DNA分子中,碱基数=脱氧核苷酸数=脱氧核糖数
20.(2022高一下·广州期中)图为DNA分子结构示意图,对该图的描述正确的是( )
A.②和③相间排列,构成了DNA分子的基本骨架
B.④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸
C.当DNA复制时,⑨的形成需要DNA聚合酶
D.解旋酶的作用是使⑨断裂
二、综合题
21.(2022高一下·太原期中)如图是某DNA的部分平面结构示意图,据图回答:
(1)DNA是 空间结构,2和4的中文名称分别是 、 ;
(2)碱基之间通过 连接成碱基对,碱基配对遵循 原则,该DNA中A+G/T+C应为 ;
(3)DNA中特有碱基的中文名称是 。
22.(2022高一下·湖北期中)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。下图是双链DNA片段的结构图。有人从两种生物中提取出DNA,分析它们的碱基比例如下表,请分析回答下列问题:
生物 A T C G
甲 25 33 19 24
乙 31 31 19 19
(1)从图中可以看出, 和 相间排列,构成了DNA的基本骨架。
(2)从生物 的碱基比例来看,它的DNA结构模型应为 链,是极少数病毒具有的。
(3)含有240个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有330个。该DNA片段中共有鸟嘌呤 个,A和T构成的碱基对共 对。
(4)在DNA结构稳定性的比较中, 碱基对的比例越高,DNA结构稳定性越高。
23.(2021高一下·宿州期末)看图回答题:
(1)填出图中部分结构的名称:② 、⑤ 。
(2)DNA分子的基本骨架是由 和 交替连接组成的。
(3)碱基通过 连接成碱基对,且碱基配对遵循 原则。
(4)假设DNA分子中(A+T)/(G+C)=1.2,那么(A+G)/(T+C)= 。
(5)如果该DNA片段有200个碱基对,氢键共540个,胞嘧啶脱氧核苷酸有 个。
24.(2021高一下·莆田期中)经过许多科学家的不懈努力,遗传物质之谜终于被破解,请回答下列相关问题:
(1)格里菲思通过肺炎双球菌的体内转化实验,得出S型细菌中存在某种 ,能将R型细菌转化成S型细菌。艾弗里及其同事进行了肺炎双球菌的转化实验,该实验成功的最关键的实验设计思路是 。
(2)在证明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。T2噬菌体 (填可以或不可以)在肺炎双球菌中复制和增殖,培养基中的32P经宿主摄取后 (填可以或不可以)出现在T2噬菌体的核酸中。
(3)生物体内DNA分子的(A+T)/(G+C)与(A+C)/(G+T)两个比值中,前一个比值越小,双链DNA分子的稳定性越 ,经半保留复制得到的DNA分子,后一比值等于 。
(4)将一个带有某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记,并使其感染大肠杆菌,在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放,则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n,原因是 。
25.下图所示为一段DNA空间结构和平面结构的示意图,请据图回答问题。
(1)从图甲中可以看出DNA分子具有规则的 结构,从图乙中可以看出DNA是由 条平行且走向 的长链组成的。在真核细胞中,DNA的主要载体是 。
(2)图乙中1代表的化学键为 。与图乙中碱基2相配对的碱基是 (填中文名称);由3、4、5组成的结构名称为 。
(3)不同生物的双链DNA分子中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数的比值 (填“相同”或“不同”)。
(4)若在一单链中 =n,则在另一条互补链中其比例为 ,在整个DNA分子中其比例为 。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、方框中的碱基为胞嘧啶,方框内物质表示胞嘧啶脱氧核糖核苷酸,A正确;
B、DNA分子中磷酸与脱氧核糖交替连接排列在外侧构成DNA分子的基本骨架,B正确;
C、两条链的碱基之间遵循碱基互补配对原则,A与T配对,G与C配对,C正确;
D、相邻两个碱基通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连接,D错误。
故答案为:D。
【分析】DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链,DNA分子一般是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,由氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
2.【答案】B
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、研究DNA结构常用的方法是X射线晶体衍射法,A正确;
B、沃森和克里克提出了DNA的双螺旋结构模型,B错误;
C、查哥夫发现碱基A的量等于T的量、C的量等于G的量,C正确;
D、沃森和克里克以富兰克林和威尔金斯提供的DNA衍射图谱的有关数据为基础,推算出DNA双螺旋结构,建立了DNA分子的双螺旋结构模型,D正确。
故答案为:B。
【分析】DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸链由磷酸二酯键连接脱氧核苷酸形成,DNA分子一般是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,由氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
3.【答案】D
【知识点】碱基互补配对原则
【解析】【解答】A、DNA分子是双链结构,遵循A=T,G=C, 若一条链A和T的数目相等,则另一条链A和T的数目也相等,A正确;
B、DNA分子是双链结构,遵循A=T,G=C, 若一条链G的数目为C的2倍,则另一条链G的数目为C的0.5倍 ,B正确;
C、DNA分子是双链结构,遵循A=T,G=C,当一条链的 A:T:G:C=1:2:3:4 时,则另外的一条链相应的碱基比为 2:1:4:3 ,C正确;
D、DNA分子是双链结构,遵循A=T,G=C,若一条链的G:T=1:2,则另一条链的C:A=1:2,D错误;
故答案为:D
【分析】DNA 的空间结构——双螺旋结构:
①由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。
②外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。
③内侧:碱基对按碱基互补配对原则排列,碱基依靠氢键连接成对:A=T;G≡C,碱基平面间平行。
4.【答案】A
【知识点】核酸的基本组成单位;DNA分子的结构
【解析】【解答】A、五边形代表的是脱氧核糖、A错误;
B、长方形代表的是含氮碱基,B正确;
C、DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,C正确;
D、不同DNA结构模型的差异主要表现在碱基对的数量及排列顺序上,D正确。
故答案为:A。
【分析】的基本总成单位是脱氧核苷酸,DNA分子是一个独特的双螺旋结构;它是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成;外侧由脱氧核糖和磷酸交替连结构成基本骨架,内侧是碱基对(A-T;C-G)通过氢键连接。分析题图可知,五边形代表脱氧核糖,方形代表A、T、C、G碱基,圆代表磷酸。据此答题。
5.【答案】B
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】A、DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,每种脱氧核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含N碱基组成,而含N碱基有A、G、C、T四种,A正确;
B、DNA分子中大多数磷酸均与2个脱氧核糖连接,但每条链末端的一个磷酸只连接一个脱氧核糖,B错误;
C、在DNA分子的双链中,碱基的比率总是(A+G)/(T+C)=1,在DNA双链上,A的数目等于T的数目,G的数目等于C的数目,但要看链上有多少个碱基,如第一条是ACCTG,由于碱基互补配对原理得那第二条为TGGAC,可得是对的,C正确;
D、整个DNA中恒定有(A+G)/(C+T)=1,因为A和T互补,数目相等,C和G互补,数目相等假设题中的链为(1)号链,则(A1+G1)/(T1+C1)=0.5(字母后的数字表示所在链),根据互补原理,A1=T2 G1=C2 T1=A2 C1=G2, 那么,(T2+C2)/(A2+G2)=0.5,那么,(A2+G2)/(T2+C2)=2,D正确。
故答案为:B
【分析】把握DNA结构的3个常考点
6.【答案】D
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、磷酸和脱氧核糖交替连接构成了DNA分子的基本骨架,A错误;
B、A与T之间有2个氢键,C与G之间有3个氢键,因此DNA分子中C与G含量越高,其结构稳定性相对越大,B错误;
C、碱基排列顺序的干变万化,构成了DNA分子的多样性,C错误;
D、根据DNA分子的双螺旋结构分析可知,每个DNA片段含有两个游离的磷酸基团,且分别位于DNA两端,D正确。
故答案为:D。
【分析】DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸链由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链,DNA分子一般是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,由氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
7.【答案】C
【知识点】人类对遗传物质的探究历程;肺炎链球菌转化实验;碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】A、格里菲斯体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌,A错误;
B、威尔金斯和富兰克林提供了DNA分子的衍射图像,B错误;
C、沃森和克里克提出DNA双螺旋结构采用的研究方法是模型构建法,并提出DNA半保留复制的假说,C正确;
D、查哥夫发现了A的量总是等于T的量、C的量总是等于G的量,没有提出A与T配对,C与G配对,D错误。
故答案为:C。
【分析】DNA双基因螺旋结构模型构建
1、1951年威尔金斯展示了DNA的X射线的衍射图谱,并且获得相关其数据
2、沃森和克里克提出DNA螺旋结构的初步构想。
3、1952年查哥夫指出:腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量(A=T),鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量(G=C).
4、1953年沃森和克里克发表论文《核酸的分子结构模型-脱氧核糖核酸的一个结构模型》
8.【答案】C
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】A、DNA分子中碱基的排列顺序多种多样,代表遗传信息,A正确;
B、⑤与T配对,名称是腺嘌呤,B正确;
C、⑤、⑧分别是腺嘌呤和胸腺嘧啶,二者之间两个氢键,其数量越多,则G与C的数量越少,G与C之间三个氢键,氢键数越少,DNA越不稳定,C错误;
D、①磷酸和②脱氧核糖交替连接,排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架,D正确。
故答案为:C。
【分析】DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸链由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链,DNA分子一般是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,由氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
9.【答案】C
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、DNA中每个脱氧核糖均与1个碱基相连,A正确;
B、DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,B正确;
C、若DNA片段中一条链为5'-AGGCCT-3',根据两条链反向平行和碱基互补配对原则,则另一条链为5'-AGGCCT-3',C错误;
D、DNA两条链上的碱基间以氢键相连,并且碱基配对有一定的规律:即A与T配对形成两个氢键,C与G配对形成三个氢键,D正确。
故答案为:C。
【分析】DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸链由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链,DNA分子一般是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,由氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
10.【答案】C
【知识点】碱基互补配对原则
【解析】【解答】互补的两碱基之和占一条单链碱基总数的比值等于其互补链中和整个DNA分子中该种比例的比值。DNA分子中A+T=42%,则在两条单链中,A+T占该链碱基总数的比值也都为42%,DNA分子中一条链C=24%,T=30%,则A=12%,G=34%,根据碱基互补配对原则,其互补链上C=34%,T=12%。
故答案为:C。
【分析】解题的关键在于:互补的两碱基之和占一条单链碱基总数的比值等于其互补链中和整个DNA分子中该种比例的比值。
11.【答案】B
【知识点】碱基互补配对原则
【解析】【解答】在双链DNA分子中G和C占全部碱基总数的34%,则G占全部碱基总数的17%,C占全部碱基总数的17%,因为G和C占全部碱基总数的34%,则A和T占全部碱基总数的66%,则A占全部碱基总数的33%,T占全部碱基总数的33%。其一条链中T占该链碱基总数的32%,C占该链碱基总数的18%,则该条链中T占全部碱基总数的16%,C占全部碱基总数的9%,说明互补连中T占全部碱基总数的33%-16%=17%,C占全部碱基总数的17%-9%=8%,则互补连中T占互补链碱基总数的34%,C占互补链碱基总数的16%,B符合题意。
故答案为:B
【分析】双链DNA中的碱基关系
1.双链DNA中A=T、C=G或A+G=T+C
2.A+G=T+C=A+C=T+G=双链DNA中的碱基总数的50%
12.【答案】A
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、不同的DNA分子中两条链间均为A与T配对,G与C配对,因此不同的DNA分子的(A+C)/(G+T)的值是相同的,均为1,A正确;
B、不同DNA分子中A-T、G-C碱基对数一般不同,因此不同的DNA分子的(A+T)/(C+G)的值无法比较,B错误;
C、不同的DNA分子中碱基配对的方式相同,均为A-T、G-C,C错误;
D、不同的DNA分子彻底水解最多能产生4种含氮碱基、一种脱氧核糖和一种磷酸共6种化合物,D错误。
故答案为:A。
【分析】DNA的双螺旋结构:
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;
(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;
(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T,G-C,C-G,T-A。
13.【答案】A
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】根据DNA分子中碱基互补配对原则可知,双链DNA分子中A+C=T+G=A+G=T+C=50%,分析表格中的数据可知,样品1中,G=C=15%,T=A=35%;样品2中,G=C=12%,A=T=38%;样品3中,A=T=35%,G=C=15%;样品4中,A=T=28%,G=C=22%,由分析可以看出样品1和样品3的碱基比例相同,最可能来自于同一生物个体。所以B正确。A、C、D不正确。
故答案为:B。
【分析】DNA的双螺旋结构:
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;
(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;
(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T,G-C,C-G,T-A。
14.【答案】A
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】A、由于DNA的基本组成单位脱氧核苷酸,一分子脱氧核苷酸由1分子磷酸、1分子含氮碱基和1分子脱氧核糖组成,DNA分子中的磷酸基团数一定等于碱基数,A正确;
B、氢键是连接DNA两条链碱基对的化学键,1条单链中相邻的碱基A与T不直接相连,而是通过一脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖连接,B错误;
C、如果DNA内胞嘧啶占25%,胞嘧啶分布在两条DNA单链上,因此每一条单链上胞嘧啶占0~50%,C错误;
D、DNA分子的特异性是由特定的碱基对的排列顺序决定的,双螺旋结构以及碱基间的氢键使DNA分子具有较强的稳定性,D错误。
故答案为:A。
【分析】DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸链由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链,DNA分子一般是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,由氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
15.【答案】D
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】A、构成DNA的脱氧核苷酸由1分子磷酸、1分子含氮碱基、1分子脱氧核糖组成,由于含氮碱基是A、T、G、C四种,因此共6种小分子,所以材料的颜色应该是6种,A错误;
B、制作DNA双螺旋结构模型时,DNA分子中大多数脱氧核糖能与2个磷酸基团相连,只有每条链末端的一个脱氧核糖只连接一个磷酸基团,B错误;
C、DNA双螺旋结构模型中,嘧啶数与嘌呤数相等,体现了嘌呤和嘧啶配对,但不能直接体现碱基互补配对,即不能体现是A与T配对,G与C配对,C错误;
D、一分子脱氧核苷酸中磷酸与脱氧核糖之间需要通过一个连接物相连,同时相邻核苷酸之间还需要一个连接物将相邻核苷酸连接形成链状,因此若搭建6个碱基对的DNA结构模型,需要磷酸与脱氧核糖的连接物(6×2-1)×2=22个,D正确。
故答案为:D。
【分析】DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸链由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链,DNA分子一般是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,由氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
16.【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验;DNA分子的结构;基因在染色体上的实验证据;孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、孟德尔完成测交实验并统计结果属于假说一演绎法中的“实验验证”,A错误;
B、沃森和克里克研究DNA双螺旋结构时,利用了DNA的X射线衍射的结果,B正确;
C、肺炎链球菌转化实验中转化而来的S型菌是S型细菌的DNA片段与R型细菌进行基因重组的结果,因此和原S型菌中的基因不完全相同,C错误;
D、摩尔根以果蝇为研究材料,通过杂交实验证明了基因位于染色体上,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
①提出问题(在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题);②做出假设(生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合);③演绎推理(如果这个假说是正确的,这样F会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型);④实验验证(测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型);⑤得出结论(就是分离定律)。
2、20世纪50年代初,英国科学家威尔金斯等用X射线衍射技术对DNA结构潜心研究了3年,意识到DNA是一种螺旋结构,女物理学家弗兰克林在1951年底拍摄到一张十分清晰的DNA的X射线照片,当威尔金斯出示了弗兰克林在一年前拍下的DNA的X射线衍射照片后,沃森看出DNA的内部是一种螺旋形结构,沃森和克里克继续循着这个恩路深入探讨,根据各方面对DNA研究的信息和他们的研究分析,沃森和克里克得出一个共识:DNA是一种双链螺旋结构,并构建了DNA分子双螺旋结构模型。 3、艾弗里证明DNA是遗传物质的实验(肺炎链球菌体外转化实验):
(1)研究者:1944年,美国科学家艾弗里等人。
(2)实验材料:S型和R型肺炎链球菌、细菌培养基等。
(3)实验设计思路:把DNA与其他物质分开,单独直接研究各自的遗传功能。
(4)实验过程:①将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养,其后代有R型细菌和S型细菌;②将S型细菌的多糖和蛋白质与R型活细菌混合培养,其后代都为R型细菌,没有发生转化现象;③DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养,培养一段时间以后,只有R型菌。
(5)结论:加热杀死的S型细菌体内的DNA,促使R型细菌转化为S型细菌。
4、摩尔根以果蝇为研究材料,通过杂交实验证明了基因位于染色体上。
17.【答案】C
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】A和T之和占全部碱基的比例为m%,所以C和G之和占全部碱基的比例为1-m%,α链中C和G之和占该链碱基的比例为1-m%,α链中G占该链碱基数的比例为1-m%-n%,另一条β链中C占β链碱基的百分比=α链中G占α链碱基的比例=1-m%-n%,C项正确。
故答案为:C.
【分析】DNA的双螺旋结构:
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;
(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;
(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T,G-C,C-G,T-A。
18.【答案】D
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】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。
故答案为:D。
【分析】DNA的双螺旋结构:
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;
(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;
(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T,G-C,C-G,T-A。
19.【答案】B
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】A、每个DNA分子中一般都含有四种脱氧核苷酸,A正确;
B、在DNA分子中,一个脱氧核糖一般连接一个含氮碱基和两个磷酸,端上的只连一个磷酸,B错误;
C、双链DNA分子中,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,且互补配对的碱基数目相等,因此双链DNA分子的一段,若含有30个胞嘧啶,就一定会同时含有30个鸟嘌呤,C正确;
D、DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,每分子脱氧核苷酸由一分子脱氧核糖、一分子磷酸和一分子含氮碱基组成,因此每个DNA分子中,都是碱基数=磷酸数=脱氧核苷酸数=脱氧核糖数,D正确。
故答案为:B。
【分析】DNA的双螺旋结构:
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;
(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;
(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T,G-C,C-G,T-A。
20.【答案】D
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、①磷酸和②脱氧核糖的交替排列构成了DNA分子的基本骨架,A错误;
B、图中④不能表示胞嘧啶脱氧核苷酸,②、③和下一个磷酸才能构成胞嘧啶脱氧核苷酸,B错误;
C、DNA复制时,⑨氢键的形成不需要酶,C错误;
D、解旋酶的作用是使⑨氢键断裂,D正确。
故答案为:D。
【分析】DNA的双螺旋结构:
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;
(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;
(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T,G-C,C-G,T-A。
21.【答案】(1)双螺旋;脱氧核糖;腺嘌呤脱氧核糖核苷酸
(2)氢键;碱基互补配对;1
(3)胸腺嘧啶
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】(1)DNA的空间结构是双螺旋结构,2为脱氧核糖,4为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。
(2)DNA两条链上的碱基之间通过氢键连接成碱基对,碱基之间循碱基互补配对原则,即A与T配对,G与C配对,故该双链DNA中A+G/T+C应为1。
(3)DNA中特有碱基的中文名称是胸腺嘧啶,RNA特有的碱基是尿嘧啶。
【分析】 DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,是由一分子含氮碱基(A、T、G、C)、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成。脱氧核苷酸链由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链,DNA分子一般是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,由氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
22.【答案】(1)脱氧核糖;磷酸
(2)甲;单
(3)90;30
(4)G—C
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】(1)据图可知,磷酸和脱氧核糖交替排列,构成了DNA的基本骨架。
(2)极少数病毒的遗传物质是单链DNA,单链DNA的嘌呤数≠嘧啶数,对应表中的生物甲。
(3)已知某DNA片段含有240个碱基,碱基间的氢键共有330个,且A-T之间有2个氢键,C-G之间有3个氢键,假设该DNA分子含有腺嘌呤N个,则胞嘧啶的数量为120-N,故有2N+3(120-N)=330,N=30个,则鸟嘌呤=90个;A—T碱基对有30对。
(4)由于G—C之间有三个氢键,而A-T之前有两个氢键,故在DNA结构稳定性的比较中,G—C碱基对的比例越高,DNA结构稳定性越高。
【分析】DNA的双螺旋结构:
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;
(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;
(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T,G-C,C-G,T-A。
23.【答案】(1)一条脱氧核苷酸单链片段;腺嘌呤脱氧核苷酸
(2)磷酸;脱氧核糖(顺序可颠倒)
(3)氢键;碱基互补配对
(4)1
(5)140
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】(1)图1中,②是一条脱氧核苷酸单链片段、⑤是腺嘌呤脱氧核苷酸。
(2)DNA分子外侧由磷酸和脱氧核糖交替连接,这构成了NA分子的基本骨架。
(3)碱基通过氢键连接成碱基对。碱基之间遵循碱基互补配对原则,其中A与T配对,G与C配对。
(4)由于DNA分子中A=T,G=C,则(A+G)/(T+C)=1。
(5)如果该DNA片段200个碱基对,氢键共540个,由于C和G之间有3个氢键,A和T之间有2个氢键,设C的含量为X,则3X+2(100-X)=540,解得胞嘧啶脱氧核苷酸有140个。
【分析】1、DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸链由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链,DNA分子一般是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,由氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
2、“归纳法”求解DNA分子中的碱基数量的计算规律:
(1)在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同,即A+G=T+C。
(2)互补碱基之和的比例在任意一条链及整个 DNA 分子中都相同,即若在一条链中(A+T)/(G+C)=m,则在互补链及整个 DNA 分子中都有(A+T)/(G+C)=m。
(3)非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数,在整个DNA分子中为1,即若在DNA一条链中 (A+G)/(T+C)=a,则在其互补中链中(A+G)/(T+C)=1/a,而在整个 DNA 分子中(A+G)/(T+C)=1。
24.【答案】(1)转化因子;设法把DNA与蛋白质等物质分开研究
(2)不可以;可以
(3)高;1
(4)一个含有32P标记的双链DNA分子经半保留复制后,标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子,因此在得到的n个噬菌体中只有两个带有标记
【知识点】肺炎链球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验;碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】(1)格里菲思通过肺炎双球菌的转化实验提出在S型细菌中存在某种转化因子,能将R型细菌转化为S型细菌。艾弗里实验最为关键的设计思路是设法把DNA与蛋白质等物质分开,然后单独进行研究。
(2)T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,只能在大肠杆菌中复制和增殖。用含有32P培养基培养大肠杆菌,再用含32P标记的大肠杆菌培养T2噬菌体,能将T2噬菌体的DNA标记上32P,即培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中。
(3)A和T碱基对含2个氢键,C和G碱基对含3个氢键,故(A+T)/(G+C)中,G+C数目越多,(A+T)/(G+C)比值越小,但氢键数越多,双链DNA分子的稳定性越高。经半保留复制得到的DNA分子,是双链DNA,(A+C)/(G+T)=1。
(4)每个噬菌体只含有1个DNA分子。噬菌体侵染大肠杆菌时,噬菌体的DNA进入到大肠杆菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在大肠杆菌细胞外;在噬菌体的DNA的指导下,利用大肠杆菌细胞中的物质来合成噬菌体的组成成分。已知某种噬菌体DNA分子的两条链都用32P进行标记,该噬菌体所感染的大肠杆菌细胞中不含有32P。综上所述并依据DNA分子的半保留复制可知:一个含有32P标记的双链DNA分子经半保留复制后,标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子,因此在得到的n个噬菌体中只有两个带有标记,即其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n。
【分析】 1、肺炎双球杆菌转化实验:格里菲斯的实验证明了转化因子的存在,但是不能证明转化因子是DNA;艾弗里的实验证明了DNA是遗传物质;
2、噬菌体侵染细菌实验:1952年,赫尔希和蔡斯,首先分别用含有放射性同位素35S和32P的培养基中培养大肠杆菌,再用大肠杆菌去培养T2噬菌体,得到分别含有35S和32P标记的T2噬菌体;然后用这两种噬菌体侵染未标记的大肠杆菌;经过短时间的保温后,搅拌、离心,使噬菌体和细菌分离;离心后检测上清液和沉淀物的放射性;发现用35S标记的一组实验,放射性同位素主要在上清液中,用32P标记的一组实验,放射性同位素主要在沉淀中;证明,DNA才是真正的遗传物质。
3、DNA一般为双链,A和T配对时含有两个氢键,C和G配对时是3个氢键。
4、DNA分子复制遵循半保留复制的方式。
25.【答案】(1)双螺旋;两;相反;染色体
(2)氢键;鸟嘌呤;腺嘌呤脱氧核苷酸
(3)相同
(4)n;n
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】(1)DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。在真核细胞中,DNA的主要载体是染色体。
(2)DNA双链的碱基对之间通过氢键相连,鸟嘌呤与胞嘧啶互补配对,由3、4、5组成的结构是腺嘌呤脱氧核苷酸。
(3)双链DNA分子中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数,两者的比值总是等于1,所以不同生物的双链DNA分子中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数的比值相同。
(4)一条单链上 ,根据碱基互补配对原则,与该链互补的另一条链上 ,整个DNA分子中 。
【分析】1、DNA的组成元素:C、H、O、N、P;
2、DNA的基本单位:脱氧核糖核苷酸(4种);
3、DNA的结构:
①由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。
②外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。
内侧:由氢键相连的碱基对组成。
③碱基配对有一定规律: 一一对应关系A = T;G ≡ C(碱基互补配对原则) ;
4、在一个DNA之中,碱基比例规律为腺嘌呤的比例等于胸腺嘧啶的比例,可以用A=T表示,同法,C=G。如果用1和2分别表示DNA的两条链,则①A1=T2,A2=T1,C1=G2,C2=G1;②(A1+T1)/(A1+T1+C1+G1)=(A2+T2)/(A2+T2+C2+G2)=(A+T)/(A+T+C+G)=m;③(A1+C1)/(T1+G1)与(A2+C2)/(T2+G2)互为倒数。
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高中生物学人教版(2019)必修二 3.2 DNA的结构 同步检测
姓名:__________ 班级:__________考号:__________
一、单选题
1.(2022高一下·深圳期末)DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。图表示DNA分子结构片段模式图。下列叙述错误的是( )
A.方框内物质表示胞嘧啶脱氧核糖核苷酸
B.磷酸和五碳糖交替连接在外侧构成基本骨架
C.两条链的碱基之间遵循碱基互补配对原则
D.相邻两个碱基通过磷酸-脱氧核糖-磷酸相连接
【答案】D
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、方框中的碱基为胞嘧啶,方框内物质表示胞嘧啶脱氧核糖核苷酸,A正确;
B、DNA分子中磷酸与脱氧核糖交替连接排列在外侧构成DNA分子的基本骨架,B正确;
C、两条链的碱基之间遵循碱基互补配对原则,A与T配对,G与C配对,C正确;
D、相邻两个碱基通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连接,D错误。
故答案为:D。
【分析】DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链,DNA分子一般是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,由氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
2.(2022高一下·深圳期末)DNA模型的构建为分子生物学研究奠定了基础。下列叙述错误的是( )
A.X射线晶体衍射法是研究DNA结构常用的方法
B.威尔金斯根据研究推算出DNA呈双螺旋结构
C.查哥夫指出DNA中A与T、G与C的量总是相等
D.沃森与克里克搭建了DNA双螺旋结构模型
【答案】B
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、研究DNA结构常用的方法是X射线晶体衍射法,A正确;
B、沃森和克里克提出了DNA的双螺旋结构模型,B错误;
C、查哥夫发现碱基A的量等于T的量、C的量等于G的量,C正确;
D、沃森和克里克以富兰克林和威尔金斯提供的DNA衍射图谱的有关数据为基础,推算出DNA双螺旋结构,建立了DNA分子的双螺旋结构模型,D正确。
故答案为:B。
【分析】DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸链由磷酸二酯键连接脱氧核苷酸形成,DNA分子一般是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,由氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
3.(2022高一下·渭滨期末)下列哪项对双链DNA分子的叙述是不正确的( )
A.若一条链A和T的数目相等,则另一条链A和T的数目也相等
B.若一条链G的数目为C的2倍,则另一条链G的数目为C的0.5倍
C.若一条链的A:T:G:C=1:2:3:4,则另一条链相应碱基比为2:1:4:3
D.若一条链的G:T=1:2,则另一条链的C:A=2:1
【答案】D
【知识点】碱基互补配对原则
【解析】【解答】A、DNA分子是双链结构,遵循A=T,G=C, 若一条链A和T的数目相等,则另一条链A和T的数目也相等,A正确;
B、DNA分子是双链结构,遵循A=T,G=C, 若一条链G的数目为C的2倍,则另一条链G的数目为C的0.5倍 ,B正确;
C、DNA分子是双链结构,遵循A=T,G=C,当一条链的 A:T:G:C=1:2:3:4 时,则另外的一条链相应的碱基比为 2:1:4:3 ,C正确;
D、DNA分子是双链结构,遵循A=T,G=C,若一条链的G:T=1:2,则另一条链的C:A=1:2,D错误;
故答案为:D
【分析】DNA 的空间结构——双螺旋结构:
①由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。
②外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。
③内侧:碱基对按碱基互补配对原则排列,碱基依靠氢键连接成对:A=T;G≡C,碱基平面间平行。
4.(2022高一下·连云期末)下图是设计和制作DNA双螺旋结构模型时某同学搭建的1个“脱氧核苷酸”,圆代表磷酸。下列叙述错误的是( )
A.五边形代表的是核糖
B.长方形代表的是含氮碱基
C.五边形和圆交替连接构成DNA分子的基本骨架
D.不同DNA结构模型的差异主要表现在碱基对的数量及排列顺序上
【答案】A
【知识点】核酸的基本组成单位;DNA分子的结构
【解析】【解答】A、五边形代表的是脱氧核糖、A错误;
B、长方形代表的是含氮碱基,B正确;
C、DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,C正确;
D、不同DNA结构模型的差异主要表现在碱基对的数量及排列顺序上,D正确。
故答案为:A。
【分析】的基本总成单位是脱氧核苷酸,DNA分子是一个独特的双螺旋结构;它是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成;外侧由脱氧核糖和磷酸交替连结构成基本骨架,内侧是碱基对(A-T;C-G)通过氢键连接。分析题图可知,五边形代表脱氧核糖,方形代表A、T、C、G碱基,圆代表磷酸。据此答题。
5.(2022高一下·郑州期末)沃森和克里克在前人的基础上,经过不断的实践和努力,构建了DNA双螺旋结构模型,开启了分子生物学新时代。下列关于DNA分子的描述,不正确的是( )
A.组成DNA分子的基本单位是4种脱氧核苷酸,其中所含的碱基是A、T、G、C
B.双链DNA分子中的每个磷酸都与2个脱氧核糖连接
C.在双链DNA分子中一定存在如下关系:(A+G)/(T+C)=1
D.DNA一条链中(A+C)/(T+G)=0.5,则互补链中该比例等于2
【答案】B
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】A、DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,每种脱氧核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含N碱基组成,而含N碱基有A、G、C、T四种,A正确;
B、DNA分子中大多数磷酸均与2个脱氧核糖连接,但每条链末端的一个磷酸只连接一个脱氧核糖,B错误;
C、在DNA分子的双链中,碱基的比率总是(A+G)/(T+C)=1,在DNA双链上,A的数目等于T的数目,G的数目等于C的数目,但要看链上有多少个碱基,如第一条是ACCTG,由于碱基互补配对原理得那第二条为TGGAC,可得是对的,C正确;
D、整个DNA中恒定有(A+G)/(C+T)=1,因为A和T互补,数目相等,C和G互补,数目相等假设题中的链为(1)号链,则(A1+G1)/(T1+C1)=0.5(字母后的数字表示所在链),根据互补原理,A1=T2 G1=C2 T1=A2 C1=G2, 那么,(T2+C2)/(A2+G2)=0.5,那么,(A2+G2)/(T2+C2)=2,D正确。
故答案为:B
【分析】把握DNA结构的3个常考点
6.(2022高一下·成都期末)下列有关DNA结构的叙述,正确的是( )
A.磷酸与核糖交替连接排列在外侧,构成DNA的基本骨架
B.A与T碱基对含量越高的DNA分子,其空间结构越稳定
C.碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的特异性
D.链状DNA分子的两端存在游离的磷酸基团
【答案】D
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、磷酸和脱氧核糖交替连接构成了DNA分子的基本骨架,A错误;
B、A与T之间有2个氢键,C与G之间有3个氢键,因此DNA分子中C与G含量越高,其结构稳定性相对越大,B错误;
C、碱基排列顺序的干变万化,构成了DNA分子的多样性,C错误;
D、根据DNA分子的双螺旋结构分析可知,每个DNA片段含有两个游离的磷酸基团,且分别位于DNA两端,D正确。
故答案为:D。
【分析】DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸链由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链,DNA分子一般是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,由氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
7.(2022高一下·郑州期末)科学家对遗传物质和基因本质的探索,是一个不断深化的过程;本着探索求真的科学精神,通过交流合作、技术进步和多学科交叉渗透,最终揭示出科学结论。下列关于科学家与所做成就对应恰当的是( )
A.格里菲思—证明了遗传物质是DNA
B.威尔金斯和富兰克林—一高质量的DNA电子显微图像
C.沃森和克里克——构建DNA双螺旋结构模型并提出DNA半保留复制的假说
D.查哥夫——提出A与T配对,C与G配对,得出A与T的数量相等,C与G的数量相等
【答案】C
【知识点】人类对遗传物质的探究历程;肺炎链球菌转化实验;碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】A、格里菲斯体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌,A错误;
B、威尔金斯和富兰克林提供了DNA分子的衍射图像,B错误;
C、沃森和克里克提出DNA双螺旋结构采用的研究方法是模型构建法,并提出DNA半保留复制的假说,C正确;
D、查哥夫发现了A的量总是等于T的量、C的量总是等于G的量,没有提出A与T配对,C与G配对,D错误。
故答案为:C。
【分析】DNA双基因螺旋结构模型构建
1、1951年威尔金斯展示了DNA的X射线的衍射图谱,并且获得相关其数据
2、沃森和克里克提出DNA螺旋结构的初步构想。
3、1952年查哥夫指出:腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量(A=T),鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量(G=C).
4、1953年沃森和克里克发表论文《核酸的分子结构模型-脱氧核糖核酸的一个结构模型》
8.(2022高一下·成都期末)如图为DNA分子结构示意图,下列关于该图的相关描述,错误的是( )
A.DNA分子中碱基的排列顺序代表遗传信息
B.⑤的名称是腺嘌呤
C.DNA分子中⑤与⑧越多,结构越稳定
D.①和②交替连接,排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架
【答案】C
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】A、DNA分子中碱基的排列顺序多种多样,代表遗传信息,A正确;
B、⑤与T配对,名称是腺嘌呤,B正确;
C、⑤、⑧分别是腺嘌呤和胸腺嘧啶,二者之间两个氢键,其数量越多,则G与C的数量越少,G与C之间三个氢键,氢键数越少,DNA越不稳定,C错误;
D、①磷酸和②脱氧核糖交替连接,排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架,D正确。
故答案为:C。
【分析】DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸链由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链,DNA分子一般是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,由氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
9.(2022高一下·郑州期末)关于双链DNA结构的叙述,错误的是( )
A.DNA中每个脱氧核糖均与1个碱基相连
B.DNA外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的骨架
C.若DNA片段中一条链为5'-AGGCCT-3',则另一条链为5'-TCCGGA-3'
D.碱基对以氢键维系,A与T间形成两个氢键,G与C间形成三个氢键
【答案】C
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、DNA中每个脱氧核糖均与1个碱基相连,A正确;
B、DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,B正确;
C、若DNA片段中一条链为5'-AGGCCT-3',根据两条链反向平行和碱基互补配对原则,则另一条链为5'-AGGCCT-3',C错误;
D、DNA两条链上的碱基间以氢键相连,并且碱基配对有一定的规律:即A与T配对形成两个氢键,C与G配对形成三个氢键,D正确。
故答案为:C。
【分析】DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸链由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链,DNA分子一般是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,由氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
10.(2022高一下·梅州月考)在一个DNA分子中,腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占全部碱基的42%,若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的24%,胸腺嘧啶占30%,则在其互补链上,胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占( )
A.12%和34% B.21%和24% C.34%和12% D.58%和30%
【答案】C
【知识点】碱基互补配对原则
【解析】【解答】互补的两碱基之和占一条单链碱基总数的比值等于其互补链中和整个DNA分子中该种比例的比值。DNA分子中A+T=42%,则在两条单链中,A+T占该链碱基总数的比值也都为42%,DNA分子中一条链C=24%,T=30%,则A=12%,G=34%,根据碱基互补配对原则,其互补链上C=34%,T=12%。
故答案为:C。
【分析】解题的关键在于:互补的两碱基之和占一条单链碱基总数的比值等于其互补链中和整个DNA分子中该种比例的比值。
11.(2022高一下·普宁竞赛)某双链DNA分子中,G与C和占全部碱基总数的34%,其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%,则在它的互补链中,T和C分别占该链碱基总数的( )
A.34%和18% B.34%和16% C.16%和34% D.32%和18%
【答案】B
【知识点】碱基互补配对原则
【解析】【解答】在双链DNA分子中G和C占全部碱基总数的34%,则G占全部碱基总数的17%,C占全部碱基总数的17%,因为G和C占全部碱基总数的34%,则A和T占全部碱基总数的66%,则A占全部碱基总数的33%,T占全部碱基总数的33%。其一条链中T占该链碱基总数的32%,C占该链碱基总数的18%,则该条链中T占全部碱基总数的16%,C占全部碱基总数的9%,说明互补连中T占全部碱基总数的33%-16%=17%,C占全部碱基总数的17%-9%=8%,则互补连中T占互补链碱基总数的34%,C占互补链碱基总数的16%,B符合题意。
故答案为:B
【分析】双链DNA中的碱基关系
1.双链DNA中A=T、C=G或A+G=T+C
2.A+G=T+C=A+C=T+G=双链DNA中的碱基总数的50%
12.(2022高一下·南阳期中)下列有关双链DNA的结构的叙述,正确的是( )
A.不同的DNA分子的(A+C)/(G+T)的值是相同的
B.不同的DNA分子的(A+T)/(C+G)的值互为倒数
C.不同的DNA分子的碱基对顺序和碱基配对方式均不同
D.不同的DNA分子彻底水解最多能产生4种产物
【答案】A
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、不同的DNA分子中两条链间均为A与T配对,G与C配对,因此不同的DNA分子的(A+C)/(G+T)的值是相同的,均为1,A正确;
B、不同DNA分子中A-T、G-C碱基对数一般不同,因此不同的DNA分子的(A+T)/(C+G)的值无法比较,B错误;
C、不同的DNA分子中碱基配对的方式相同,均为A-T、G-C,C错误;
D、不同的DNA分子彻底水解最多能产生4种含氮碱基、一种脱氧核糖和一种磷酸共6种化合物,D错误。
故答案为:A。
【分析】DNA的双螺旋结构:
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;
(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;
(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T,G-C,C-G,T-A。
13.(2022高一下·湖北期中)分析四个双链DNA样品分别得到下列资料:
种类 样品1 样品2 样品3 样品4
碱基含量 15%C 12%G 35%T 28%A
哪两个样品最可能取自同一生物个体( )A.样品1和样品2
A.样品1和样品3 B.样品2和样品4 C.样品3和样品4
【答案】A
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】根据DNA分子中碱基互补配对原则可知,双链DNA分子中A+C=T+G=A+G=T+C=50%,分析表格中的数据可知,样品1中,G=C=15%,T=A=35%;样品2中,G=C=12%,A=T=38%;样品3中,A=T=35%,G=C=15%;样品4中,A=T=28%,G=C=22%,由分析可以看出样品1和样品3的碱基比例相同,最可能来自于同一生物个体。所以B正确。A、C、D不正确。
故答案为:B。
【分析】DNA的双螺旋结构:
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;
(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;
(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T,G-C,C-G,T-A。
14.(2022高一下·浙江期中)下列有关双链DNA结构的叙述正确的是( )
A.DNA分子中磷酸基团数与含氮碱基数相等
B.DNA的一条链上相邻碱基A-T之间以氢键连接
C.某DNA分子内胞嘧啶占25%,则每条单链上的胞嘧啶占25%
D.DNA双螺旋结构以及碱基间的氢键使DNA分子具有较强的特异性
【答案】A
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】A、由于DNA的基本组成单位脱氧核苷酸,一分子脱氧核苷酸由1分子磷酸、1分子含氮碱基和1分子脱氧核糖组成,DNA分子中的磷酸基团数一定等于碱基数,A正确;
B、氢键是连接DNA两条链碱基对的化学键,1条单链中相邻的碱基A与T不直接相连,而是通过一脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖连接,B错误;
C、如果DNA内胞嘧啶占25%,胞嘧啶分布在两条DNA单链上,因此每一条单链上胞嘧啶占0~50%,C错误;
D、DNA分子的特异性是由特定的碱基对的排列顺序决定的,双螺旋结构以及碱基间的氢键使DNA分子具有较强的稳定性,D错误。
故答案为:A。
【分析】DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸链由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链,DNA分子一般是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,由氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
15.(2022高一下·浙江期中)某研究小组进行“制作DNA双螺旋结构模型”的活动。下列叙述正确的是( )
A.选取材料时,用4种不同颜色的材料分别表示脱氧核糖、磷酸和碱基
B.制作DNA双螺旋结构模型时,每个脱氧核糖上连接一个磷酸和一个碱基
C.DNA双螺旋结构模型中,嘧啶数与嘌呤数相等直接体现了碱基互补配对原则
D.若搭建6个碱基对的DNA结构模型,磷酸与脱氧核糖之间的连接物需要22个
【答案】D
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】A、构成DNA的脱氧核苷酸由1分子磷酸、1分子含氮碱基、1分子脱氧核糖组成,由于含氮碱基是A、T、G、C四种,因此共6种小分子,所以材料的颜色应该是6种,A错误;
B、制作DNA双螺旋结构模型时,DNA分子中大多数脱氧核糖能与2个磷酸基团相连,只有每条链末端的一个脱氧核糖只连接一个磷酸基团,B错误;
C、DNA双螺旋结构模型中,嘧啶数与嘌呤数相等,体现了嘌呤和嘧啶配对,但不能直接体现碱基互补配对,即不能体现是A与T配对,G与C配对,C错误;
D、一分子脱氧核苷酸中磷酸与脱氧核糖之间需要通过一个连接物相连,同时相邻核苷酸之间还需要一个连接物将相邻核苷酸连接形成链状,因此若搭建6个碱基对的DNA结构模型,需要磷酸与脱氧核糖的连接物(6×2-1)×2=22个,D正确。
故答案为:D。
【分析】DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸链由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链,DNA分子一般是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,由氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
16.(2022高一下·吉林期中)下列关于科学方法与技术的叙述,正确的是( )
A.孟德尔完成测交实验并统计结果属于假说一演绎法中的“演绎推理”
B.沃森和克里克研究DNA结构时,利用了DNA的X射线衍射的结果
C.肺炎链球菌转化实验中转化而来的S型菌和原S型菌中的DNA完全相同
D.萨顿以果蝇为研究材料,通过杂交实验证明了基因位于染色体上
【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验;DNA分子的结构;基因在染色体上的实验证据;孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、孟德尔完成测交实验并统计结果属于假说一演绎法中的“实验验证”,A错误;
B、沃森和克里克研究DNA双螺旋结构时,利用了DNA的X射线衍射的结果,B正确;
C、肺炎链球菌转化实验中转化而来的S型菌是S型细菌的DNA片段与R型细菌进行基因重组的结果,因此和原S型菌中的基因不完全相同,C错误;
D、摩尔根以果蝇为研究材料,通过杂交实验证明了基因位于染色体上,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
①提出问题(在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题);②做出假设(生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合);③演绎推理(如果这个假说是正确的,这样F会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型);④实验验证(测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型);⑤得出结论(就是分离定律)。
2、20世纪50年代初,英国科学家威尔金斯等用X射线衍射技术对DNA结构潜心研究了3年,意识到DNA是一种螺旋结构,女物理学家弗兰克林在1951年底拍摄到一张十分清晰的DNA的X射线照片,当威尔金斯出示了弗兰克林在一年前拍下的DNA的X射线衍射照片后,沃森看出DNA的内部是一种螺旋形结构,沃森和克里克继续循着这个恩路深入探讨,根据各方面对DNA研究的信息和他们的研究分析,沃森和克里克得出一个共识:DNA是一种双链螺旋结构,并构建了DNA分子双螺旋结构模型。 3、艾弗里证明DNA是遗传物质的实验(肺炎链球菌体外转化实验):
(1)研究者:1944年,美国科学家艾弗里等人。
(2)实验材料:S型和R型肺炎链球菌、细菌培养基等。
(3)实验设计思路:把DNA与其他物质分开,单独直接研究各自的遗传功能。
(4)实验过程:①将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养,其后代有R型细菌和S型细菌;②将S型细菌的多糖和蛋白质与R型活细菌混合培养,其后代都为R型细菌,没有发生转化现象;③DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养,培养一段时间以后,只有R型菌。
(5)结论:加热杀死的S型细菌体内的DNA,促使R型细菌转化为S型细菌。
4、摩尔根以果蝇为研究材料,通过杂交实验证明了基因位于染色体上。
17.(2022高一下·阜宁期中)在双链DNA分子中,A和T之和占全部碱基的比例为m%;其中一条α链中C占该链碱基数的比例为n%。则另一条β链中C占β链碱基的百分比是( )
A.n% B.[(m-n)/2]
C.1-(m+n)% D.[(m-n)/2]%
【答案】C
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】A和T之和占全部碱基的比例为m%,所以C和G之和占全部碱基的比例为1-m%,α链中C和G之和占该链碱基的比例为1-m%,α链中G占该链碱基数的比例为1-m%-n%,另一条β链中C占β链碱基的百分比=α链中G占α链碱基的比例=1-m%-n%,C项正确。
故答案为:C.
【分析】DNA的双螺旋结构:
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;
(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;
(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T,G-C,C-G,T-A。
18.(2022高一下·桂林期中)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)/2③一条链中A+T的数量为n④G的数量为m-n
A.①②③④ B.②③④ C.③④ D.①②③
【答案】D
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】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。
故答案为:D。
【分析】DNA的双螺旋结构:
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;
(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;
(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T,G-C,C-G,T-A。
19.(2022高一下·桂林期中)下列关于DNA分子结构的叙述中,不正确的是( )
A.DNA分子由四种脱氧核苷酸组成
B.DNA分子中每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个含氮碱基
C.双链DNA分子中,若含有30个胞嘧啶,就一定会同时含有30个鸟嘌呤
D.每个DNA分子中,碱基数=脱氧核苷酸数=脱氧核糖数
【答案】B
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】A、每个DNA分子中一般都含有四种脱氧核苷酸,A正确;
B、在DNA分子中,一个脱氧核糖一般连接一个含氮碱基和两个磷酸,端上的只连一个磷酸,B错误;
C、双链DNA分子中,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,且互补配对的碱基数目相等,因此双链DNA分子的一段,若含有30个胞嘧啶,就一定会同时含有30个鸟嘌呤,C正确;
D、DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,每分子脱氧核苷酸由一分子脱氧核糖、一分子磷酸和一分子含氮碱基组成,因此每个DNA分子中,都是碱基数=磷酸数=脱氧核苷酸数=脱氧核糖数,D正确。
故答案为:B。
【分析】DNA的双螺旋结构:
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;
(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;
(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T,G-C,C-G,T-A。
20.(2022高一下·广州期中)图为DNA分子结构示意图,对该图的描述正确的是( )
A.②和③相间排列,构成了DNA分子的基本骨架
B.④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸
C.当DNA复制时,⑨的形成需要DNA聚合酶
D.解旋酶的作用是使⑨断裂
【答案】D
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、①磷酸和②脱氧核糖的交替排列构成了DNA分子的基本骨架,A错误;
B、图中④不能表示胞嘧啶脱氧核苷酸,②、③和下一个磷酸才能构成胞嘧啶脱氧核苷酸,B错误;
C、DNA复制时,⑨氢键的形成不需要酶,C错误;
D、解旋酶的作用是使⑨氢键断裂,D正确。
故答案为:D。
【分析】DNA的双螺旋结构:
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;
(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;
(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T,G-C,C-G,T-A。
二、综合题
21.(2022高一下·太原期中)如图是某DNA的部分平面结构示意图,据图回答:
(1)DNA是 空间结构,2和4的中文名称分别是 、 ;
(2)碱基之间通过 连接成碱基对,碱基配对遵循 原则,该DNA中A+G/T+C应为 ;
(3)DNA中特有碱基的中文名称是 。
【答案】(1)双螺旋;脱氧核糖;腺嘌呤脱氧核糖核苷酸
(2)氢键;碱基互补配对;1
(3)胸腺嘧啶
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】(1)DNA的空间结构是双螺旋结构,2为脱氧核糖,4为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。
(2)DNA两条链上的碱基之间通过氢键连接成碱基对,碱基之间循碱基互补配对原则,即A与T配对,G与C配对,故该双链DNA中A+G/T+C应为1。
(3)DNA中特有碱基的中文名称是胸腺嘧啶,RNA特有的碱基是尿嘧啶。
【分析】 DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,是由一分子含氮碱基(A、T、G、C)、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成。脱氧核苷酸链由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链,DNA分子一般是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,由氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
22.(2022高一下·湖北期中)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。下图是双链DNA片段的结构图。有人从两种生物中提取出DNA,分析它们的碱基比例如下表,请分析回答下列问题:
生物 A T C G
甲 25 33 19 24
乙 31 31 19 19
(1)从图中可以看出, 和 相间排列,构成了DNA的基本骨架。
(2)从生物 的碱基比例来看,它的DNA结构模型应为 链,是极少数病毒具有的。
(3)含有240个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有330个。该DNA片段中共有鸟嘌呤 个,A和T构成的碱基对共 对。
(4)在DNA结构稳定性的比较中, 碱基对的比例越高,DNA结构稳定性越高。
【答案】(1)脱氧核糖;磷酸
(2)甲;单
(3)90;30
(4)G—C
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】(1)据图可知,磷酸和脱氧核糖交替排列,构成了DNA的基本骨架。
(2)极少数病毒的遗传物质是单链DNA,单链DNA的嘌呤数≠嘧啶数,对应表中的生物甲。
(3)已知某DNA片段含有240个碱基,碱基间的氢键共有330个,且A-T之间有2个氢键,C-G之间有3个氢键,假设该DNA分子含有腺嘌呤N个,则胞嘧啶的数量为120-N,故有2N+3(120-N)=330,N=30个,则鸟嘌呤=90个;A—T碱基对有30对。
(4)由于G—C之间有三个氢键,而A-T之前有两个氢键,故在DNA结构稳定性的比较中,G—C碱基对的比例越高,DNA结构稳定性越高。
【分析】DNA的双螺旋结构:
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;
(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;
(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T,G-C,C-G,T-A。
23.(2021高一下·宿州期末)看图回答题:
(1)填出图中部分结构的名称:② 、⑤ 。
(2)DNA分子的基本骨架是由 和 交替连接组成的。
(3)碱基通过 连接成碱基对,且碱基配对遵循 原则。
(4)假设DNA分子中(A+T)/(G+C)=1.2,那么(A+G)/(T+C)= 。
(5)如果该DNA片段有200个碱基对,氢键共540个,胞嘧啶脱氧核苷酸有 个。
【答案】(1)一条脱氧核苷酸单链片段;腺嘌呤脱氧核苷酸
(2)磷酸;脱氧核糖(顺序可颠倒)
(3)氢键;碱基互补配对
(4)1
(5)140
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】(1)图1中,②是一条脱氧核苷酸单链片段、⑤是腺嘌呤脱氧核苷酸。
(2)DNA分子外侧由磷酸和脱氧核糖交替连接,这构成了NA分子的基本骨架。
(3)碱基通过氢键连接成碱基对。碱基之间遵循碱基互补配对原则,其中A与T配对,G与C配对。
(4)由于DNA分子中A=T,G=C,则(A+G)/(T+C)=1。
(5)如果该DNA片段200个碱基对,氢键共540个,由于C和G之间有3个氢键,A和T之间有2个氢键,设C的含量为X,则3X+2(100-X)=540,解得胞嘧啶脱氧核苷酸有140个。
【分析】1、DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸链由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链,DNA分子一般是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,由氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
2、“归纳法”求解DNA分子中的碱基数量的计算规律:
(1)在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同,即A+G=T+C。
(2)互补碱基之和的比例在任意一条链及整个 DNA 分子中都相同,即若在一条链中(A+T)/(G+C)=m,则在互补链及整个 DNA 分子中都有(A+T)/(G+C)=m。
(3)非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数,在整个DNA分子中为1,即若在DNA一条链中 (A+G)/(T+C)=a,则在其互补中链中(A+G)/(T+C)=1/a,而在整个 DNA 分子中(A+G)/(T+C)=1。
24.(2021高一下·莆田期中)经过许多科学家的不懈努力,遗传物质之谜终于被破解,请回答下列相关问题:
(1)格里菲思通过肺炎双球菌的体内转化实验,得出S型细菌中存在某种 ,能将R型细菌转化成S型细菌。艾弗里及其同事进行了肺炎双球菌的转化实验,该实验成功的最关键的实验设计思路是 。
(2)在证明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。T2噬菌体 (填可以或不可以)在肺炎双球菌中复制和增殖,培养基中的32P经宿主摄取后 (填可以或不可以)出现在T2噬菌体的核酸中。
(3)生物体内DNA分子的(A+T)/(G+C)与(A+C)/(G+T)两个比值中,前一个比值越小,双链DNA分子的稳定性越 ,经半保留复制得到的DNA分子,后一比值等于 。
(4)将一个带有某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记,并使其感染大肠杆菌,在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放,则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n,原因是 。
【答案】(1)转化因子;设法把DNA与蛋白质等物质分开研究
(2)不可以;可以
(3)高;1
(4)一个含有32P标记的双链DNA分子经半保留复制后,标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子,因此在得到的n个噬菌体中只有两个带有标记
【知识点】肺炎链球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验;碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】(1)格里菲思通过肺炎双球菌的转化实验提出在S型细菌中存在某种转化因子,能将R型细菌转化为S型细菌。艾弗里实验最为关键的设计思路是设法把DNA与蛋白质等物质分开,然后单独进行研究。
(2)T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,只能在大肠杆菌中复制和增殖。用含有32P培养基培养大肠杆菌,再用含32P标记的大肠杆菌培养T2噬菌体,能将T2噬菌体的DNA标记上32P,即培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中。
(3)A和T碱基对含2个氢键,C和G碱基对含3个氢键,故(A+T)/(G+C)中,G+C数目越多,(A+T)/(G+C)比值越小,但氢键数越多,双链DNA分子的稳定性越高。经半保留复制得到的DNA分子,是双链DNA,(A+C)/(G+T)=1。
(4)每个噬菌体只含有1个DNA分子。噬菌体侵染大肠杆菌时,噬菌体的DNA进入到大肠杆菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在大肠杆菌细胞外;在噬菌体的DNA的指导下,利用大肠杆菌细胞中的物质来合成噬菌体的组成成分。已知某种噬菌体DNA分子的两条链都用32P进行标记,该噬菌体所感染的大肠杆菌细胞中不含有32P。综上所述并依据DNA分子的半保留复制可知:一个含有32P标记的双链DNA分子经半保留复制后,标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子,因此在得到的n个噬菌体中只有两个带有标记,即其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n。
【分析】 1、肺炎双球杆菌转化实验:格里菲斯的实验证明了转化因子的存在,但是不能证明转化因子是DNA;艾弗里的实验证明了DNA是遗传物质;
2、噬菌体侵染细菌实验:1952年,赫尔希和蔡斯,首先分别用含有放射性同位素35S和32P的培养基中培养大肠杆菌,再用大肠杆菌去培养T2噬菌体,得到分别含有35S和32P标记的T2噬菌体;然后用这两种噬菌体侵染未标记的大肠杆菌;经过短时间的保温后,搅拌、离心,使噬菌体和细菌分离;离心后检测上清液和沉淀物的放射性;发现用35S标记的一组实验,放射性同位素主要在上清液中,用32P标记的一组实验,放射性同位素主要在沉淀中;证明,DNA才是真正的遗传物质。
3、DNA一般为双链,A和T配对时含有两个氢键,C和G配对时是3个氢键。
4、DNA分子复制遵循半保留复制的方式。
25.下图所示为一段DNA空间结构和平面结构的示意图,请据图回答问题。
(1)从图甲中可以看出DNA分子具有规则的 结构,从图乙中可以看出DNA是由 条平行且走向 的长链组成的。在真核细胞中,DNA的主要载体是 。
(2)图乙中1代表的化学键为 。与图乙中碱基2相配对的碱基是 (填中文名称);由3、4、5组成的结构名称为 。
(3)不同生物的双链DNA分子中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数的比值 (填“相同”或“不同”)。
(4)若在一单链中 =n,则在另一条互补链中其比例为 ,在整个DNA分子中其比例为 。
【答案】(1)双螺旋;两;相反;染色体
(2)氢键;鸟嘌呤;腺嘌呤脱氧核苷酸
(3)相同
(4)n;n
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】(1)DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。在真核细胞中,DNA的主要载体是染色体。
(2)DNA双链的碱基对之间通过氢键相连,鸟嘌呤与胞嘧啶互补配对,由3、4、5组成的结构是腺嘌呤脱氧核苷酸。
(3)双链DNA分子中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数,两者的比值总是等于1,所以不同生物的双链DNA分子中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数的比值相同。
(4)一条单链上 ,根据碱基互补配对原则,与该链互补的另一条链上 ,整个DNA分子中 。
【分析】1、DNA的组成元素:C、H、O、N、P;
2、DNA的基本单位:脱氧核糖核苷酸(4种);
3、DNA的结构:
①由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。
②外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。
内侧:由氢键相连的碱基对组成。
③碱基配对有一定规律: 一一对应关系A = T;G ≡ C(碱基互补配对原则) ;
4、在一个DNA之中,碱基比例规律为腺嘌呤的比例等于胸腺嘧啶的比例,可以用A=T表示,同法,C=G。如果用1和2分别表示DNA的两条链,则①A1=T2,A2=T1,C1=G2,C2=G1;②(A1+T1)/(A1+T1+C1+G1)=(A2+T2)/(A2+T2+C2+G2)=(A+T)/(A+T+C+G)=m;③(A1+C1)/(T1+G1)与(A2+C2)/(T2+G2)互为倒数。
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