2.2.1DNA分子的结构——2022-2023学年高一生物学苏教版(2019)必修二 [课时练习](有解析)

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名称 2.2.1DNA分子的结构——2022-2023学年高一生物学苏教版(2019)必修二 [课时练习](有解析)
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2023-02-26 09:47:33

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2.2.1DNA分子的结构
【基础练习】
1.在DNA分子的一条单链中相邻的碱基A与T的连接是通过( )
A.肽键 B.—磷酸—核糖—磷酸—
C.氢键 D.—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—
2.下列符合DNA双螺旋结构特点的是( )
A.由两条脱氧核苷酸链组成 B.磷酸和核糖排列在外侧
C.内侧的碱基随机配对 D.碱基对通过肽键连接
3.下列关于DNA分子结构的叙述,正确的是( )
A.DNA分子单链中相邻的碱基A和T通过两个氢键相连
B.DNA分子的多样性是由碱基种类的多样性决定的
C.一个双链DNA分子片段含有两个游离的磷酸基团
D.若DNA中一条链上某位点的碱基是A,则其互补链上对应的碱基可能是T或U
4.下列有关细胞内双链DNA分子的叙述,正确的是( )
A.不同DNA分子中嘌呤数与嘧啶数的比例不具有特异性
B.位于一对同源染色体上的两个DNA分子的A+T与G+C的比值往往相等
C.含有m个碱基、n个腺嘌呤的DNA分子片段中,共含有(m-n)个氢键
D.一条链中C:T=1:2,则互补链中G:A=2:1
5.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
6.下列关于DNA分子结构的叙述,正确的是( )
A.DNA中有氢键,RNA中没有氢键
B.DNA分子中一条链上的相邻碱基通过氢链连接
C.维持基因结构稳定的键主要是磷酸二酯键和氢键
D.人体内控制β-珠蛋白合成的基因由1700个碱基对组成,其碱基对可能的排列方式有41700种
【能力提升】
7.某生物双链DNA分子的一条链中腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占该链碱基总数的40%,在限制酶的作用下被切成D1和D2两个DNA片段(酶切位点如下图所示),下列叙述正确的是( )
A.该DNA分子中A+T占碱基总数的50%
B.若D1中的A/C=m,则D2中的A/C=1/m
C.D1和D2片段中(A+C)/(T+G)的值相等
D.D2片段中一条链上的碱基通过氢键相互连接
8.下图表示某DNA片段。下列有关叙述错误的是( )
A.图中①②③不能构成一个DNA的基本单位
B.⑧的名称是尿嘧啶
C.①和②交替排列构成DNA分子的基本骨架
D.DNA分子中碱基对⑨越多,其热稳定性越低
9.DNA双螺旋结构具有不同的构象,常见的有B型和Z型,两种DNA的相关参数如下表。下列叙述错误的是( )
类型 螺旋方向 直径(A) 螺距(A) 每圈碱基对数
B-DNA 右 2.0 3.4 10
Z-DNA 左 1.8 4.5 12
A.两种类型DNA均为双螺旋结构,都遵循碱基互补配对原则
B.若B-DNA与Z-DNA等长,则B型DNA螺旋的圈数更多
C.两种类型DNA的遗传信息均储存在碱基对的排列顺序中
D.Z-DNA上基因的碱基数目多于B-DNA上基因的碱基数目
10.查哥夫通过化学分析法测定出了几种DNA样本中四种碱基的含量,通过比较每一种细胞DNA中四种碱基的含量及碱基比,说明DNA中碱基之间的关系。下列针对数据的分析,不正确的是( )
DNA样本中每种碱基的百分比 碱基比
样本来源 A G C T (A+C)/(G+T) (A+T)/(G+C)
人肝脏 30.3 19.5 19.9 30.3 1.01 1.53
人胸腺 30.9 19.9 19.8 29.4 1.00 1.51
青鱼精子 27.8 22.2 22.6 27.5 1.01 1.23
酵母 31.7 18.2 17.4 32.6 0.97 1.8
A.所有双链DNA样本中嘌呤碱基与嘧啶碱基的数量相等,但A+T的量不一定等于G+C的量
B.当DNA样本中(A+C)/(G+T)=(A+G)/(C+T)时,一定是双链DNA分子
C.样本中(A+C)/(G+T)的值无物种的特异性,(A+T)/(G+C)的值因物种而异
D.同一生物不同细胞中各个碱基的相对含量及(A+T)/(G+C)的值基本相同
11.碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的哪种特性?DNA指纹技术利用了DNA分子的哪种特性?( )
A.稳定性 B.多样性 C.特异性 D.可变性
12.下列有关双链DNA分子中相应数据的关系正确的是( )
A. 双链DNA分子中一条链上的(A+T)/(G+C)与另一条链上的相应比值互为倒数
B. 双链DNA分子中一条链上的(A+G)/(T+C)与另一条链上的相应比值相等
C. 双链DNA分子中(A+T)/(C+G)的比值在不同个体间通常不同
D. 双链DNA分子若含有1000个碱基,理论上其可能的碱基序列有4500种
13.科学家在人体快速分裂的活细胞(如癌细胞)中发现了DNA的四螺旋结构。形成该结构的DNA单链中富含G,每4个G之间通过氢键等形成一个正方形的“G-4平面”,继而形成立体的“G~四联体螺旋结构”(如下图)。下列叙述正确的是( )
A.该结构是沃森和克里克首次发现的
B.该结构由一条脱氧核苷酸链形成
C.用DNA解旋酶可打开该结构中的氢键
D.该结构中(A+G)/(T+C)的值与DNA双螺旋中的该值相等
14.下面为DNA的结构示意图,对该图的描述错误的是( )
A. ②和③交替排列,构成了DNA的基本骨架
B. ①②③构成胞嘧啶脱氧核苷酸
C. ④占的比例越大,DNA越稳定
D. DNA中⑤⑥⑦⑧依次代表A、G、C、T
15.在推测与构建DNA分子结构模型的过程中,很多科学家都投入了这项研究,最终沃森与克里克成功构建了DNA双螺旋结构模型。根据DNA双螺旋结构的特点,请回答下列问题:
(1)一条DNA单链的序列是5′-GATACC-3′,那么它的互补链序列是:_____。
(2)从DNA的核苷酸组成考虑,不同核苷酸的区别表现在_____。
(3)某科研人员对提取的小鼠肝脏细胞DNA进行测定,结果显示碱基G的含量为14%,T的含量为9%,请根据所学知识分析这一结果是否可信?_____。为什么?_____。
(4)下图是在“构建DNA双螺旋结构模型”活动中,某同学动手制作的模型。图中碱基A与③通过_____键相连;①②和A组成的物质叫作_____;DNA分子是由2条反向平行的_____形成的双螺旋结构。
(5)如果该DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基总数的44%,其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%,那么,对应的另一条互补链(b)上的G占该链碱基总数的比例是_____。
(6)若该DNA中含有200个碱基,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。在DNA分子稳定性的比较中,_____碱基对的比例越高,DNA分子稳定性越高。
答案以及解析
1.答案:D
解析:双链DNA分子之间的碱基通过氢键连接,一条单链中相邻的碱基A与T是通过脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖连接的,D符合题意。
故选D。
2.答案:A
解析:A、DNA双螺旋结构由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成,A正确;
B、DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,B错误;
C、碱基按照互补配对原则配对,排列在内侧,C错误;
D、碱基之间通过氢键连接成碱基对,D错误。
故选A。
3.答案:C
解析:DNA分子单链中相邻的碱基A和T通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连,A项错误。DNA分子的多样性是由碱基的排列顺序决定的,B项错误。双链DNA分子含有两个游离的磷酸基团,C项正确。若DNA中一条链上某位点的碱基是A,则其互补链上对应的碱基只能是T,DNA分子中不含U,D项错误。
4.答案:A
解析:双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数,因此不同DNA分子中嘌呤数与嘧啶数的比例不具有特异性,A项正确。位于一对同源染色体上的两个DNA分子可含不同的等位基因,不同基因中碱基对的数量和排列顺序不同,A+T与G+C的比值往往不相等,B项错误。A和T之间有2个氢键,C和G之间有3个氢键,含有m个碱基、n个腺嘌呤的DNA分子片段中,A=T=n,C=G=(m-2n)/2,因此共含有2n+3×(m-2n)/2=(3m/2-n)个氢键,C项错误。一条链中C:T=1:2,则互补链中G:A=1:2,D项错误。
5.答案:D
解析:A、由分析可知,题中提供的条件只能建出一个4碱基对的DNA分子片段,即8个脱氧核苷酸,A错误;B、由分析可知,能建出一个4碱基对的DNA分子片段,由于A/T有3对,G/C有4对,因此,DNA分子片段全由G/C构成时氢键最多,为12个,B错误;
C、由分析可知,能建出一个4碱基对的DNA分子片段,由于A/T有3对, G/C有4对,因此能搭建的DNA分子模型种类少于4种,C错误;
D、由分析可知,脱氧核糖和磷酸之间的连接物14个,只能建出一个4个碱基对的DNA分子片段,D正确。故选D。
6.答案:C
解析:A、DNA分子中两条链之间的碱基间形成氢键,RNA分子是单链,但是RNA分子折叠时(如tRNA的三叶草形状),也会形成碱基对,碱基对之间以氢键相连,A错误;
B、DNA分子中一条链上的相邻碱基通过脱氧核糖和磷酸基团和脱氧核糖链接,两条链上的相邻碱基通过氢键连接,B错误;
C、每条链上的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接,两条链之间的碱基通过氢键连接形成碱基对,可见磷酸二酯键和氢键对于维持DNA双螺旋结构有重要作用,C正确;
D、β-珠蛋白基因碱基对的排列顺序,是β-珠蛋白所特有的,因此,人体内控制β-珠蛋白的基因尽管由1700个碱基对组成,但其碱基对的排列方式只是有一种,D错误。
故选C。
7.答案:C
解析:DNA分子的一条链中腺嘌呤和胸腺嘧啶之和(A+T)占该链碱基总数的40%,则该DNA分子中腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占碱基总数的比例也是40%,A项错误。D1与D2是不同的DNA片段,无直接关系,故无法判断D1和D2中A/C的关系,B项错误。由图可知,在限制酶作用下该DNA分子被切割成两个DNA片段(切口为平末端),DNA双链中,A=T,G=C,故D1和D2片段中(A+C)/(T+G)的值均等于1,C项正确。D2片段中一条链上的碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接,而不是通过氢键连接,D项错误。
8.答案:B
解析:图中①与②③不是同一个脱氧核苷酸的组成部分,所以①②③不能构成一个DNA的基本单位,A项正确。⑧的名称是胸腺嘧啶,B项错误。①和②交替连接,排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架,C项正确。DNA分子中碱基对⑨越多,氢键的相对含量越少,其热稳定性越低,D项正确。
9.答案:D
解析:A、两种类型DNA均为反向平行的双螺旋结构,均遵循碱基互补配对原则,A正确;
B、由图可知,B-DNA螺距更短,若B-DNA与Z-DNA等长,则B型DNA螺旋的圈数要更多,B正确;
C、DNA是遗传信息的携带者,遗传信息就储存在碱基对的排列顺序中,C正确;
D、题干中无法得出Z-DNA上基因与B-DNA上基因的长度,因此无法判断出Z-DNA上基因的碱基数目多于B-DNA上基因的碱基数目,D错误。
故选D。
10.答案:B
解析:所有双链DNA中嘌呤碱基与嘧啶碱基的数量相等,但A+T的量不一定等于G+C的量,A项正确。当DNA样本中(A+C)/(G+T)=(A+G)/(C+T)时,可以是双链DNA分子或单链DNA分子,B项错误。由题表可知,不同物种DNA分子中(A+C)/(G+T)≈1,因而无物种的特异性;不同物种中(A+T)/(G+C)的值相差较大,C项正确。同一生物不同细胞中的DNA基本相同,因此各个碱基的相对含量及(A+T)/(G+C)的值基本相同,D项正确。
11.答案:BC
解析:AB、所有DNA分子的基本骨架都是相同的,由磷酸和脱氧核糖交替连接而成;而骨架内侧碱基的排列顺序是千变万化的,构成了DNA分子的多样性,A错误,B正确;
CD、所有人的遗传物质都是DNA,但每个DNA分子都具有特定的碱基排列顺序,构成了DNA分子的特异性,DNA指纹技术就是利用了每个DNA分子都是独一无二的特点,C正确,D错误。
故选BC。
12.答案:CD
解析:A、DNA分子中A与T配对,C与G配对,一条链中A+T的数量与另一条链中A+T的数量相等,因此双链DNA分子中一条链上的{A+T}{G+C}与另一条链上的相应比值相同,A错误;
B、DNA分子中A与T配对,C与G配对,双链DNA分子中一条链上的{A+G}{T+C}与另一条链上的相应比值互为倒数,B错误;
C、碱基的排列顺序千变万化,构成了DNA分子的多样性,而碱基的特定的排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性,因此双链DNA分子中{A+T}{C+G}的比值在不同个体间通常不同,C正确;
D、DNA中共有四种碱基,双链DNA分子若含有1000个碱基,即500个碱基对,理论上其可能的碱基序列有4500种,D正确。故选:CD。
13.答案:BC
解析:沃森和克里克揭示的是DNA的双螺旋结构,A错误;由图中实线可知,该结构由一条脱氧核苷酸链形成,B正确;解旋酶能打开碱基对之间的氢键,因此用解旋酶可能会将该结构中的氢键打开,C正确;双链DNA中(A+G)/(T+C)的值始终等于1,而该结构中(A+G)/(T+C)的值不一定等于1,因此该结构中(A+G)/(T+C)的值与双链DNA中的不定相等,D错误。
14.答案:ABC
解析:A、②和①相间排列,构成了DNA分子的基本骨架,A错误;
B、②③⑨构成胞嘧啶脱氧核苷酸,B错误;
C、碱基对C-G之间有3个氢键,C-G比例越大,DNA分子越稳定,C错误;
D、根据碱基互补配对原则,⑤⑥⑦⑧依次代表A、G、C、T,D正确。
故选ABC。
15.答案:(1)5′-GGTATC-3′(或3′-CTATGG-5′)
(2)碱基不同
(3)否(不可信);因为DNA是双链结构,A=T,C=G,即G+T=50%,但目前数据显示G+T不等于50%,故以上结果不可信
(4)氢;腺嘌呤脱氧核糖核苷酸;脱氧核苷酸链
(5)35%
(6)40;60;C和G
解析:(1)DNA是两条链按反向平行方式盘旋而成的双螺旋结构,按照碱基互补配对原则,A与T配对,G与C配对,则它的互补链序列是:3′-CTATGG-5′。
(2)组成DNA的核苷酸有四种,分别是腺嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸,它们之间的区别在于碱基的不同。
(3)DNA分子中G与C配对,A与T配对,碱基G的含量为14%,T的含量为9%,而根据碱基互补配对原则,非互补配对的碱基之和占碱基总数的一半,即G+T=50%,而此DNA分子中G+T=23%,因此这一结果不可信。
(4)碱基之间通过氢键连接。①②和A分别为一分子的磷酸、一分子的脱氧核糖、一分子的腺嘌呤,他们共同组成腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。DNA分子是由2条反向平行的脱氧核苷酸链形成的双螺旋结构。
(5)已知DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基总数的44%,根据碱基互补配对原则:A=T、C=G,所以A=T=22%,则C=G=50%-22%=28%。又已知一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%,即G1=21%。在双链DNA分子中,G=(G1+G2)/2,则G2=35%。
(6)设含有腺嘌呤(A)x个,则T有x个,C=G=(100-x)个,所以A—T之间的氢键为2x个,C—G之间的氢键有3×(100-x)个,根据题意,氢键共有260个,所以2x+3×(100-x)=260,求得x=40个,因此该DNA片段中共有腺嘌呤40个,C和G共60对。由于C和G之间有3个氢键,A和T之间有2个氢键,因此G—C碱基对的比例越高,DNA分子稳定性越高。
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