第3章 第2节DNA的结构(原卷版)
A组基础题组
一、单选题
1．(2022·山东泰安肥城市高一期中)以下是某同学制作的脱氧核苷酸对模型，其中正确的是( )
A． B．
C． D．
2．(2022·山东潍坊安丘市高一生物期末)下图为某DNA分子中的一条核苷酸长链的示意图，下列相关叙述中错误的是( )
A．能构成一个完整核苷酸的是图中的a而非b
B．图中与每个五碳糖直接相连的碱基只有1个
C．各核苷酸之间是通过磷酸二酯键连接起来的
D．该链只能在细胞核中找到
3．(2022·河北石家庄二中联考)下列有关DNA的分子结构及其发现过程的叙述，正确的是( )
A．沃森和克里克通过构建数学模型发现了DNA的双螺旋结构
B．脱氧核糖和磷酸交替连接，构成了DNA分子的基本骨架
C．任何双链DNA分子都含有两个游离的磷酸基团
D．DNA分子一条链上相邻的碱基之间通过氢键相连
4．(2022·河北唐山一中高一期中)下列四个双链DNA分子中稳定性最强的是( )
A．G—C—T—A—A—A—C—C—…—T—T—A—C—G，其中A占25%
B．G—C—T—A—A—C—C—…—T—T—A—C—G—A，其中T占30%
C．G—C—A—A—C—C—…—T—T—A—C—G—T—A，其中G占25%
D．T—A—A—A—C—C—…—G—C—T—T—A—C—G，其中C占30%
5．(2022·山东省德州市实验中学高一期中)测得某一DNA分子的碱基G＋C占全部碱基的48%，而其中的一条链碱基A为24%，C为26%，则另一条互补链中的A的百分比为( )
A．22% B．26%
C．20% D．28%
6．(2022·河北唐山市高一期末)生物小组的学生们分组各搭建一个DNA双螺旋结构模型(提供材料数量不限)，最终10个小组正确搭建出不同的DNA分子模型，这些模型的差异可能在于( )
A．核苷酸序列不同
B．磷酸与脱氧核糖的连接方式不同
C．多核苷酸链条数不同
D．碱基配对方式不同
二、非选择题
7．如图为DNA片段的结构图，请据图回答：
甲 乙
(1)图甲是DNA片段的__ __结构，图乙是DNA片段的__ __结构。
(2)填出图中部分结构的名称：②____、⑤____。
(3)从图中可以看出，DNA分子中的___和____交替连接排列在外侧，构成基本骨架。
(4)连接碱基对的⑦是____，碱基配对的方式如下：即____与____配对；____与____配对。
(5)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____结构。
B组能力题组
一、单选题
1．(2022·山东泰安肥城市高一期中)下图是DNA分子的结构模式图，有关叙述错误的是( )
A．7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸或尿嘧啶脱氧核苷酸
B．5和6交替连接构成了DNA的基本骨架
C．9表示该DNA分子的一条脱氧核苷酸链
D．两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对
2．(2022·河北唐山市高一期末)某DNA分子由两条脱氧核苷酸链组成。长链的一端是磷酸基，称为P端，另一端是五碳糖，称为C端。如果DNA分子的一条链上碱基序列从P端至C端是—AGCTGCG—，则另一条链与之配对的部分从C端至P端序列是( )
A．—CGCAGCT— B．—TCGACGC—
C．—UCGACGC— D．—CGCAGCT—
3．(2022·福建师范大学第二附属中学高一期中五校联考)从某生物的组织进行DNA分析，其中C＋G＝46%，又知该DNA的一条链中A占28%，在其另一条链中，A占该链全部碱基的( )
A．23% B．26%
C．27% D．28%
4．(2022·河北石家庄二中联考)下图中横坐标表示某双链DNA分子中一条链上(A＋G)/(T＋C)的值，分析该曲线图可知，Y可能表示( )
A．另外一条链上(A＋G)/(T＋C)的值
B．另外一条链上(A＋T)/(G＋C)的值
C．整个DNA分子中(A＋G)/(T＋C)的值
D．整个DNA分子中(A＋T)/(G＋C)的值
二、不定项选择题
5．下列关于威尔金斯、沃森和克里克、富兰克林、查哥夫等人在DNA分子结构构建方面的突出贡献的说法中，错误的是( )
A．威尔金斯和富兰克林提供了DNA分子的电子显微镜图像
B．沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型
C．查哥夫提出了A与T配对、C与G配对的正确关系
D．富兰克林和查哥夫发现A的量等于T的量、C的量等于G的量
6．如图为一段DNA空间结构和平面结构示意图。下列有关叙述不正确的是( )
A．从图中可以看出DNA分子具有规则的双螺旋结构
B．与图中碱基2通过2个氢键相配对的碱基是鸟嘌呤
C．若该DNA分子一条链中A＋T占36%，则该DNA分子中G占18%
D．若一单链中(A＋T)/(G＋C)＝n，则另一互补链中该比例为1/n
三、非选择题
7．不同生物或生物体不同器官(细胞)的DNA分子中有关碱基比例如下表：
生物或器 官(细胞) 酵母菌 小麦 人 猪 牛
肝 胰 脾 肾 精子 肺
(A＋T)/ (G＋C) 1.08 1.21 1.52 1.43 1.43 1.43 1.30 1.29 1.30
(1)表中可见，不同种生物的DNA分子中(A＋T)/(G＋C)的值显著不同，这一事实表明，DNA分子结构具有____。
(2)牛的肾和肺的DNA比例相同，原因是____；但精子与肾和肺的DNA碱基比例稍有差异，原因是____。
(3)表中所列生物的DNA分子中，(A＋C)/(G＋T)或(A＋G)/(T＋C)的值差异显著吗？__ __。因为____。
(4)比较表中不同生物的DNA的碱基比例，____中DNA分子热稳定性最高，原因是____。第3章 第2节DNA的结构(解析版)
A组基础题组
一、单选题
1．(2022·山东泰安肥城市高一期中)以下是某同学制作的脱氧核苷酸对模型，其中正确的是( D )
A． B．
C． D．
[解析] 在A中，从五碳糖和磷酸基团的形态和位置可判断，两条脱氧核苷酸链不是反向平行的，A错误；在B中，A与T这个碱基对之间的氢键该是两个而不是三个，B错误；在C中，胞嘧啶脱氧核苷酸中的脱氧核糖与磷酸基团之间的连接位置不对，且G与C这个碱基对之间的氢键该是三个而不是两个，C错误；D中核苷酸的结构以及核苷酸对的连接方式都正确，D正确。
2．(2022·山东潍坊安丘市高一生物期末)下图为某DNA分子中的一条核苷酸长链的示意图，下列相关叙述中错误的是( D )
A．能构成一个完整核苷酸的是图中的a而非b
B．图中与每个五碳糖直接相连的碱基只有1个
C．各核苷酸之间是通过磷酸二酯键连接起来的
D．该链只能在细胞核中找到
[解析] 脱氧核苷酸由1分子磷酸、1分子脱氧核糖和1分子碱基组成，磷酸连接在脱氧核糖的5′端，图中a能够构成一个完整核苷酸，b不能，A正确；由题图可知，与每个五碳糖(脱氧核糖)直接相连的碱基只有1个，B正确；脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连形成核苷酸链，C正确；DNA主要存在于细胞核中，细胞质中的线粒体和叶绿体中也有少量存在，D错误。故选D。
3．(2022·河北石家庄二中联考)下列有关DNA的分子结构及其发现过程的叙述，正确的是( B )
A．沃森和克里克通过构建数学模型发现了DNA的双螺旋结构
B．脱氧核糖和磷酸交替连接，构成了DNA分子的基本骨架
C．任何双链DNA分子都含有两个游离的磷酸基团
D．DNA分子一条链上相邻的碱基之间通过氢键相连
[解析] 沃森和克里克通过构建物理模型发现了DNA的双螺旋结构，A错误；脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成了DNA分子的基本骨架，B正确；双链环状DNA分子不含游离的磷酸基团，C错误；DNA分子一条链上相邻的碱基之间通过—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—相连，D错误。故选B。
4．(2022·河北唐山一中高一期中)下列四个双链DNA分子中稳定性最强的是( D )
A．G—C—T—A—A—A—C—C—…—T—T—A—C—G，其中A占25%
B．G—C—T—A—A—C—C—…—T—T—A—C—G—A，其中T占30%
C．G—C—A—A—C—C—…—T—T—A—C—G—T—A，其中G占25%
D．T—A—A—A—C—C—…—G—C—T—T—A—C—G，其中C占30%
[解析] 先根据DNA分子的碱基互补配对原则计算每个选项中的DNA分子中的G(C)的碱基比例，然后比较配对不同DNA分子的稳定性。由题意知，A选项的DNA分子中A＝25%，则G＝C＝25%；B选项中的DNA分子中T＝30%，因此G＝C＝20%；C选项中的DNA分子的G＝C＝25%；D选项中的DNA分子中G＝C＝30%；因此A、B、C、D选项中D选项中的DNA分子的G、C碱基对的比例最高，该DNA分子最稳定，B中G、C碱基对最少，稳定性最差。故选D。
5．(2022·山东省德州市实验中学高一期中)测得某一DNA分子的碱基G＋C占全部碱基的48%，而其中的一条链碱基A为24%，C为26%，则另一条互补链中的A的百分比为( D )
A．22% B．26%
C．20% D．28%
[解析] 已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的48%，则C＝G＝24%，A＝T＝50%－24%＝26%。其中一条链的A与C分别占该链碱基总数的24%和26%，即A1＝24%、C1＝26%，根据碱基互补配对原则，双链DNA分子中，A＝(A1＋A2)÷2，计算可得A2＝28%，D正确，ABC错误。故选D。
6．(2022·河北唐山市高一期末)生物小组的学生们分组各搭建一个DNA双螺旋结构模型(提供材料数量不限)，最终10个小组正确搭建出不同的DNA分子模型，这些模型的差异可能在于( A )
A．核苷酸序列不同
B．磷酸与脱氧核糖的连接方式不同
C．多核苷酸链条数不同
D．碱基配对方式不同
[解析] DNA的不同在于组成DNA分子的核苷酸的排列顺序不同，因而不同DNA分子中核苷酸的排列顺序不同，A正确；所有DNA分子中磷酸和脱氧核糖都是交替连接的，连接方式相同，即都是通过磷酸二酯键相连的，B错误；10个小组正确搭建的双链DNA分子都是由2条多核苷酸链形成的，C错误；所有DNA分子中的碱基配对方式相同，即A和T配对，G和C配对，D错误。故选A。
二、非选择题
7．如图为DNA片段的结构图，请据图回答：
甲 乙
(1)图甲是DNA片段的__平面__结构，图乙是DNA片段的__立体(或空间)__结构。
(2)填出图中部分结构的名称：②__一条脱氧核苷酸单链片段__、⑤__腺嘌呤脱氧核苷酸__。
(3)从图中可以看出，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。
(4)连接碱基对的⑦是__氢键__，碱基配对的方式如下：即__A(腺嘌呤)__与__T(胸腺嘧啶)__配对；__G(鸟嘌呤)__与__C(胞嘧啶)__配对。
(5)从图甲可以看出，组成DNA分子的两条链的方向是__反向平行__的；从图乙可以看出组成DNA分子的两条链相互缠绕成__规则的双螺旋__结构。
[解析] (1)从图中可以看出：甲表示的是DNA分子的平面结构，而乙表示的是DNA分子的立体(空间)结构。(2)图中②表示的是一条脱氧核苷酸单链片段，而⑤表示的是腺嘌呤脱氧核苷酸。(3)从图甲的平面结构可以看出：DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成了基本骨架。(4)DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且有一定规律：A与T配对，G与C配对。(5)根据图甲可以判断：组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链是反向平行的；从图乙可以看出组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链相互缠绕成规则的双螺旋结构。
B组能力题组
一、单选题
1．(2022·山东泰安肥城市高一期中)下图是DNA分子的结构模式图，有关叙述错误的是( A )
A．7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸或尿嘧啶脱氧核苷酸
B．5和6交替连接构成了DNA的基本骨架
C．9表示该DNA分子的一条脱氧核苷酸链
D．两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对
[解析] DNA分子中，与A配对的4是T,7应是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，A项错误；5为脱氧核糖，6为磷酸，二者相互交替连接，构成了DNA的基本骨架，B项正确；9表示由脱氧核苷酸聚合而成的脱氧核苷酸链，C项正确；两条链上的碱基通过氢键互补配对，A与T配对，G与C配对，D项正确。
2．(2022·河北唐山市高一期末)某DNA分子由两条脱氧核苷酸链组成。长链的一端是磷酸基，称为P端，另一端是五碳糖，称为C端。如果DNA分子的一条链上碱基序列从P端至C端是—AGCTGCG—，则另一条链与之配对的部分从C端至P端序列是( B )
A．—CGCAGCT— B．—TCGACGC—
C．—UCGACGC— D．—CGCAGCT—
[解析] DNA分子的两条链上的碱基遵循碱基互补配对原则，即A和T配对，G和C配对，因此一条链上某碱基序列从P端至C端是—AGCTGCG—，则另一条链与之配对的部分从P端至C端序列是—CGCAGCT—，即另一条链与之配对的部分从C端至P端序列—TCGACGC—，B正确，A、C、D错误。故选B。
3．(2022·福建师范大学第二附属中学高一期中五校联考)从某生物的组织进行DNA分析，其中C＋G＝46%，又知该DNA的一条链中A占28%，在其另一条链中，A占该链全部碱基的( B )
A．23% B．26%
C．27% D．28%
[解析] 由题意知，该DNA分子中，G＋C＝46%，则A＋T＝1－46%＝54%，因此双链DNA中A＝T＝54%÷2＝27%。又知该DNA分子的一条链中A为28%，则该链中A占双链的28%÷2＝14%，所以另一条链中A占双链的比例是27%－14%＝13%，故另一条链中A占该链全部碱基的比例是13%×2＝26%，B正确。故选B。
4．(2022·河北石家庄二中联考)下图中横坐标表示某双链DNA分子中一条链上(A＋G)/(T＋C)的值，分析该曲线图可知，Y可能表示( A )
A．另外一条链上(A＋G)/(T＋C)的值
B．另外一条链上(A＋T)/(G＋C)的值
C．整个DNA分子中(A＋G)/(T＋C)的值
D．整个DNA分子中(A＋T)/(G＋C)的值
[解析] 由分析可知，DNA一条链上的碱基A、T、C、G的数目分别等于另一条链上碱基T、A、G、C的数目，因此一条链上(A＋G)/(T＋C)的值与另一条链上(A＋G)/(T＋C)互为倒数，符合图示曲线关系，A正确；一条链上的(A＋T)/(G＋C)等于另一条链上的(A＋T)/(G＋C)，而一条链上的(A＋G)/(T＋C)与另一条链上的(A＋T)/(G＋C)的关系与图示曲线不符，B错误；整个DNA分子中(A＋G)/(T＋C)的值恒为1，与图示曲线不符，C错误；整个DNA分子中(A＋T)/(G＋C)等于每条单链上的(A＋T)/(G＋C)，而一条链上的(A＋G)/(T＋C)与整个DNA分子中(A＋T)/(G＋C)的关系与图示曲线不符，D错误。故选A。
二、不定项选择题
5．下列关于威尔金斯、沃森和克里克、富兰克林、查哥夫等人在DNA分子结构构建方面的突出贡献的说法中，错误的是( ACD )
A．威尔金斯和富兰克林提供了DNA分子的电子显微镜图像
B．沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型
C．查哥夫提出了A与T配对、C与G配对的正确关系
D．富兰克林和查哥夫发现A的量等于T的量、C的量等于G的量
[解析] 在DNA分子结构构建方面，威尔金斯和富兰克林提供了DNA的衍射图谱，A错误；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，沃森和克里克在此基础上提出了A与T配对、C与G配对的正确关系，并构建了DNA分子的双螺旋结构模型，B正确，C、D错误。
6．如图为一段DNA空间结构和平面结构示意图。下列有关叙述不正确的是( BCD )
A．从图中可以看出DNA分子具有规则的双螺旋结构
B．与图中碱基2通过2个氢键相配对的碱基是鸟嘌呤
C．若该DNA分子一条链中A＋T占36%，则该DNA分子中G占18%
D．若一单链中(A＋T)/(G＋C)＝n，则另一互补链中该比例为1/n
[解析] 碱基2是胸腺嘧啶，通过2个氢键与腺嘌呤配对，B错误；DNA分子一条链中A＋T占36%，则整个DNA分子中A＝T＝18%，G＝C＝32%，C错误；由于每一条DNA单链中(A＋T)/(G＋C)的比例与双链DNA分子中的该比例相同，故若乙DNA分子一单链中，(A＋T)/(G＋C)＝n，在另一互补链中上述比例也为n，D错误。
三、非选择题
7．不同生物或生物体不同器官(细胞)的DNA分子中有关碱基比例如下表：
生物或器 官(细胞) 酵母菌 小麦 人 猪 牛
肝 胰 脾 肾 精子 肺
(A＋T)/ (G＋C) 1.08 1.21 1.52 1.43 1.43 1.43 1.30 1.29 1.30
(1)表中可见，不同种生物的DNA分子中(A＋T)/(G＋C)的值显著不同，这一事实表明，DNA分子结构具有__特异性__。
(2)牛的肾和肺的DNA比例相同，原因是__它们是由同一受精卵经有丝分裂产生的体细胞构成的__；但精子与肾和肺的DNA碱基比例稍有差异，原因是__精子是减数分裂的产物，虽然X、Y染色体是一对同源染色体，但X、Y染色体上的DNA分子有差异__。
(3)表中所列生物的DNA分子中，(A＋C)/(G＋T)或(A＋G)/(T＋C)的值差异显著吗？__不显著，比值相等，均为1__。因为__无论在哪种生物体内，双链DNA分子中A＝T，G＝C，所以(A＋C)/(G＋T)或(A＋G)/(T＋C)的比例均为1__。
(4)比较表中不同生物的DNA的碱基比例，__酵母菌__中DNA分子热稳定性最高，原因是__酵母菌DNA分子中，G—C碱基对含量比例最大__。
[解析] (1)对于双链DNA分子而言，互补碱基和之比在不同生物体内有显著差异，体现了DNA分子的特异性。(2)在同一生物体内，所有的体细胞均来自同一受精卵的有丝分裂，因而各体细胞内DNA分子相同，其碱基比例也相同。(3)无论在哪种生物体内，双链DNA分子中A＝T，G＝C，所以(A＋C)/(G＋T)或(A＋G)/(T＋C)的比例均为1。(4)G—C碱基对比例越高，DNA分子热稳定性越高。
