苏教版（2019）高中生物必修2同步练习题：2.2 第一课时 DNA分子的结构（含解析）

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2024苏教版高中生物必修2同步
第二节　DNA分子的结构和复制
第一课时　DNA分子的结构
题组一　沃森和克里克解开了DNA分子结构之谜
1.下列关于威尔金斯、富兰克林、沃森和克里克、查哥夫等人在DNA分子结构模型构建方面的突出贡献的说法中,正确的是 (　　)
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.沃森和克里克构建了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
题组二　DNA分子的双螺旋结构模型
2.(2021江苏南通如皋学情调研)如图为某同学制作的含有两个碱基对的DNA片段(“”代表磷酸基团)模式图,下列为几位同学对此图的评价,其中正确的是 (　　)
A.甲说:“物质组成和结构上完全正确”
B.乙说:“只有一处错误,就是U应改为T”
C.丙说:“有三处错误,其中核糖应改为脱氧核糖”
D.丁说:“如果说他画的是RNA双链,则该图是正确的”
3.在制作DNA双螺旋结构模型时,如图为两个脱氧核苷酸的模型,代表磷酸,下列叙述正确的是 (　　)
A.可能代表A、T、C、U四种含氮碱基
B.两个可用别针(代表共价键)连接,以形成DNA的侧链
C.别针(代表共价键)应连接在一个核苷酸的和另一个核苷酸的上
D.如果两个脱氧核苷酸分别位于链的两侧,则两个模型方向相同
4.下列从分子水平上对生物体具有多样性或特异性的分析,错误的是 (　　)
A.碱基对排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性
B.碱基对特定的排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性
C.一个含2 000个碱基的DNA分子,其碱基对可能的排列方式有41 000种
D.人体内控制β-珠蛋白的基因由1 700个碱基对组成,其碱基对排列方式有41 700种
题组三　DNA碱基互补配对的相关计算
5.(2021江苏连云港合规性考试模拟)一个DNA分子有1 000个碱基对,其中腺嘌呤占碱基总数的20%,如果一条链中鸟嘌呤占该条链碱基数的10%,则另一条链中鸟嘌呤的个数是 (　　)
A.100　　B.500　　
C.600　　D.1 200
6.(2021江苏徐州郑集高级中学学情调研)已知某DNA分子中,G与C之和占全部碱基总数的35.8%,其中一条子链(α链)中T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%,则在α链的互补链(β链)中,T和C分别占β链碱基总数的 (　　)
A.32.9%和17.1%　　B.31.3%和18.7%
C.18.7%和31.3%　　D.17.1%和32.9%
能力提升练
题组　综合分析DNA分子结构和相关计算
1.(2022江苏徐州月考)检测得知某双链DNA分子中鸟嘌呤数目为x,碱基总数目为y,以下推断正确的是 (　　)
A.与鸟嘌呤互补的碱基个数为y-x
B.该DNA分子的嘌呤碱基数和嘧啶碱基数的比值是x/y
C.胸腺嘧啶的数目是y/2-x
D.该DNA分子的碱基之间的氢键数是x+2y
2.(2021安徽芜湖期中联考)某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成,根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图,下列正确的是(　　)
3.(2022江苏淮安淮海中学月考)某研究小组用如图所示的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、碱基对之间(代表氢键)的连接物若干,成功搭建了一个完整的DNA模型,模型中有4个T和6个G。下列有关说法正确的是(　　)
A.碱基对之间(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模型
4.(2022江苏扬州中学月考)20世纪50年代初,查哥夫对多种生物DNA做了碱基定量分析,发现(A+T)/(C+G)的值如下表。结合所学知识,你认为能得出的结论是 (　　)
DNA 来源 大肠 杆菌 小麦 鼠 猪肝 猪胸 腺 猪脾
(A+T)/ (C+G) 1.01 1.21 1.21 1.43 1.43 1.43
A.小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息相同
B.猪的DNA结构比大肠杆菌DNA结构更稳定一些
C.同一生物不同组织的DNA碱基组成相同
D.小麦DNA中(A+T)的数量是鼠DNA中(C+G)数量的1.21倍
5.(多选)(2021江苏宿迁沭阳中学月考改编)DNA熔解温度(Tm)是使DNA双螺旋结构解开一半时所需要的温度,不同种类DNA的Tm值不同。如图表示一双链DNA分子中(G+C)占全部碱基的比例与Tm的关系。下列有关叙述正确的是 (　　)
A.若DNA分子中(G+C)/(A+T)=1,则G与C之间的氢键总数比A与T之间多
B.一定范围内,DNA分子的Tm值与(G+C)含量呈正相关
C.不同生物DNA的Tm值有可能相同
D.Tm值相同的DNA分子中(G+C)数量也相同
答案全解全析
基础过关练
1.B 2.C 3.C 4.D 5.B 6.B
1.B　在DNA分子结构模型构建方面,富兰克林提供了DNA分子X射线衍射图片,A错误;沃森和克里克构建了DNA分子的双螺旋结构模型,B正确;查哥夫发现了碱基A的量总是等于T的量、C的量总是等于G的量,但没有提出A与T配对、C与G配对,C、D错误。
2.C　图中有三处错误:①五碳糖应为脱氧核糖,而不是核糖;②DNA不含碱基U,而是含碱基T;③一条链中两个相邻核苷酸之间的化学键的连接不正确,应是一个核苷酸的脱氧核糖与另一个核苷酸的磷酸基团连接,A、B错误,C正确;如果图中画的是RNA双链,则一条链中两个相邻核苷酸之间的化学键连接不正确,D错误。
3.C　表示的是含氮碱基,DNA中的碱基有A、T、G、C四种,没有U,A错误。表示的是磷酸,表示的是脱氧核糖,在DNA单链中,脱氧核苷酸之间通过一个核苷酸的脱氧核糖和另一个核苷酸的磷酸相连,故别针不是连接在两个(磷酸)之间,而是连接在一个核苷酸的和另一个核苷酸的上,B错误,C正确。DNA分子的两条链是反向平行的,如果两个脱氧核苷酸分别位于链的两侧,则两个模型的方向应相反,D错误。
易错警示
　　DNA中并不是所有的脱氧核糖都连着两个磷酸基团,两条链各有一个脱氧核糖连着一个磷酸基团。
4.D　遗传信息蕴藏在碱基对排列顺序中,碱基对排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性,而碱基对特定的排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性,A、B正确;DNA分子含有2 000个碱基,即一条脱氧核苷酸链中有1 000个碱基,每个碱基都可能是A、T、C、G中的任意一种,故该DNA分子碱基对可能的排列方式有41 000种,C正确;β-珠蛋白基因的碱基对排列顺序是特定的,其碱基对排列方式应只有一种,D错误。
5.B　1 000个碱基对,共2 000个碱基,由题干信息和碱基互补配对原则可得A=T=20%,则G=C=30%,A=T=400个,G=C=600个,一条链上鸟嘌呤占该条链碱基总数的10%,则该条链上G1=1 000×10%=100个,另一条链上G2=600-100=500个,A、C、D错误,B正确。
6.B　由于整个DNA分子中G+C=35.8%,则每条链中G+C=35.8%,A+T=64.2%;由于α链中T与C分别占α链碱基总数的32.9%和17.1%,则α链中G=18.7%、A=31.3%,根据碱基互补配对原则,其互补链(β链)中T和C分别占β链碱基总数的31.3%和18.7%,故选B。
能力提升练
1.C 2.C 3.C 4.C 5.ABC
1.C　双链DNA分子中鸟嘌呤数目为x,与其互补的胞嘧啶的数目也是x,A错误;DNA分子中嘌呤与嘧啶配对,因此嘌呤数=嘧啶数,该DNA分子的嘌呤碱基数和嘧啶碱基数的比值是1,B错误;由于双链DNA分子中G=C、A=T,G=C=x,碱基总数目为y,故胸腺嘧啶T=(y-2x)/2,即y/2-x,C正确;A、T碱基对之间有2个氢键,G、C碱基对之间有3个氢键,该DNA分子中的G、C碱基对数是x,A、T碱基对数是y/2-x,该DNA分子的碱基之间的氢键数是3x+2×(y/2-x)=x+y,D错误。
2.C　DNA分子中的两条链是通过严格的碱基互补配对而成的。双链DNA分子中A=T、G=C,[A+G(C)]/[T+C(G)]=1,一条单链中[A+G(C)]/[T+C(G)]与互补链中该值是倒数关系。整个DNA分子中(A+T)/(G+C)=每一条单链中(A+T)/(G+C),只有C正确。
3.C　DNA中A与T之间有2个氢键,G与C之间有3个氢键,搭建的模型中有4个T和6个G,则碱基对之间(代表氢键)的连接物有4×2+6×3=26(个),A错误;由于双链DNA分子中G=C,模型中有6个G,因此代表胞嘧啶(C)的卡片有6个,B错误;该DNA片段中,脱氧核苷酸数=脱氧核糖数=磷酸数=碱基数=20,每条链3'一端的脱氧核糖与1个磷酸相连,需要1个连接物,其他的脱氧核糖均与两个磷酸相连,需要2个连接物,故该DNA片段需要的脱氧核糖和磷酸之间的连接物有20×2-2=38(个),C正确;该DNA片段在各种碱基比例不确定的情况下,碱基排列方式共有410种,而该DNA碱基比例已确定,因此理论上能搭建出的DNA模型种类数少于410种,D错误。
4.C　DNA分子中碱基对的排列顺序代表遗传信息,由题表可知,小麦和鼠DNA中(A+T)/(C+G)的值相同,但是碱基对的排列顺序不相同,A错误;由于碱基A与T之间有两个氢键,而G与C之间有三个氢键,DNA分子中(G+C)之和所占比例越大,DNA分子结构越稳定,(A+T)/(C+G)的值越大,(G+C)占整个DNA分子的比例越小,因此大肠杆菌的DNA分子结构比猪的稳定,B错误;同一生物的不同组织的遗传物质相同,即DNA碱基组成相同,C正确;小麦和鼠DNA中(A+T)/(C+G)的值相同,但是碱基的总数不一定相同,小麦DNA中(A+T)与鼠DNA中(C+G)的比例关系不能确定,D错误。
5.ABC　G—C碱基对之间有3个氢键,A—T碱基对之间有2个氢键,若DNA分子中(G+C)/(A+T)=1,说明G—C碱基对和A—T碱基对数量相同,则G与C之间的氢键总数比A与T之间多,A正确;由图可知,在70~110 ℃范围内,DNA分子的Tm值与(G+C)含量呈正相关,B正确;Tm值与(G+C)比例有关,不同生物DNA的(G+C)比例可能相同,则Tm值有可能相同,C正确;若DNA分子Tm值相同,则它们所含(G+C)比例相同,但(G+C)的数量不一定相同,D错误。
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