人教版生物必修2课时跟踪检测（10） DNA的结构（含解析）

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人教版生物必修2课时跟踪检测
（十） DNA的结构
A级——固基础，注重综合
1．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(代表化学键)连接，以形成DNA的侧链
C．别针(代表化学键)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位于两条链，则两个模型方向相同
解析：选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，位于两条链的两个模型的方向应相反，D错误。
2．同源染色体上的DNA分子之间最可能相同的是(　 )
A．碱基对的排列顺序 B．磷酸二酯键的数目
C．脱氧核苷酸的种类 D．(A＋T)/(C＋G)的比值
解析：选C　同源染色体上的DNA分子可能相同，也可能不同(如X、Y染色体)，所以DNA分子间碱基对的排列顺序、磷酸二酯键数目、(A＋T)/(C＋G)的比值可能不同，脱氧核苷酸种类最可能相同，均有4种。故选C。
3．一条DNA单链的序列是3′-GATACT-5′，那么它的互补链的序列是(　 )
A．3′-CTATGA-5′ B．3′- GATACT-5′
C．3′-AGTATC-5′ D．3′-CUAUGA-5′
解析：选C　一条DNA单链的序列是3′-GATACT-5′，互补链与其碱基互补配对，反向平行，序列是3′-AGTATC-5′。
4.如图是DNA分子的平面结构示意图，下列相关叙述正确的是(　 )
A．图中的五碳糖是核糖
B．碱基对中互补的碱基通过肽键连接
C．DNA分子双链按照同向平行方式盘旋排列
D．五碳糖与磷酸交替排列，构成基本骨架
解析：选D　DNA分子中的五碳糖是脱氧核糖，A错误；碱基对中互补的碱基之间通过氢键相连接，B错误；DNA分子是由2条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋而成，C错误；脱氧核糖(五碳糖)与磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，D正确。
5．某双链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占对应链碱基总数的比例是(　 )
A．35% B．29%
C．28% D．21%
解析：选A　已知DNA分子中A＋T占整个DNA分子碱基总数的44%，即A＋T＝44%，则G＋C＝56%，又已知一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%，即G1＝21%。在对应的另一条互补链(b)中，G2＝C1＝56%－G1＝35%。
6．如图是人体细胞中某DNA片段结构示意图。下列有关叙述正确的是(　 )
A．图中X代表磷酸基团，A代表腺嘌呤脱氧核苷酸
B．DNA的基本骨架是N所示的化学键连接的碱基对
C．每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基
D．DNA双链中，嘌呤总数等于嘧啶总数
解析：选D　图中X代表磷酸基团，A代表腺嘌呤，A错误；脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在DNA外侧，构成基本骨架，B错误；每条链3′-端的脱氧核糖上连着一个磷酸，C错误；DNA双链中，嘌呤与嘧啶配对，嘌呤总数等于嘧啶总数，D正确。
7．在制作DNA双螺旋结构模型时，所提供的卡片种类和数量如下表，下列相关叙述不正确的是(　 )
卡片种类 磷酸 脱氧核糖 碱基
A T C G
卡片数量 12 12 3 3 4 2
A.构成的DNA片段，最多含有氢键12个
B．最多可构建45种碱基序列的DNA
C．最多可构建4种脱氧核苷酸
D．DNA中绝大多数脱氧核糖与两分子磷酸相连
解析：选B　这些卡片最多可形成3对A—T碱基对，2对C—G碱基对，而A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键，因此构成的双链DNA片段最多有12个氢键，A正确；由于碱基对种类和数目确定，因此可构建的DNA种类数远少于45种，B错误；表中所给碱基共有四种，因此最多可构建4种脱氧核苷酸，C正确；DNA中绝大多数脱氧核糖与两分子磷酸相连，只有3′－端的脱氧核糖与一分子磷酸相连，D正确。
8．肺炎链球菌的绝大多数性状都由拟核DNA(环状DNA)控制。下列关于拟核DNA结构的叙述，不正确的是(　 )
A．在拟核DNA分子中，碱基数、磷酸数与脱氧核糖数相等
B．拟核DNA分子含有2个游离的磷酸基团，且脱氧核糖与磷酸交替排列
C．拟核DNA分子两条链之间的碱基通过氢键连接，且碱基配对有一定规律
D．若拟核DNA分子一条链中C∶A＝1∶2，则另一条链中G∶T＝1∶2
解析：选B　组成拟核DNA的单体是脱氧核糖核苷酸，1个脱氧核糖核苷酸由1分子碱基、1分子磷酸与1分子脱氧核糖组成，故在拟核DNA分子中，碱基数、磷酸数与脱氧核糖数相等，A正确；拟核DNA是环状的，没有游离的磷酸基团，B错误；拟核DNA分子两条链之间的碱基通过氢键连接，且碱基配对有一定规律，即A和T配对，C和G配对，C正确；若拟核DNA分子一条链中C∶A＝1∶2，根据碱基互补配对原则，则另一条链中G∶T＝1∶2，D正确。
9．如图是DNA分子片段的结构示意图，请据图回答问题：
(1)图甲是DNA分子片段的__________结构，图乙是DNA分子片段的________结构。
(2)写出图中部分结构的名称：[3]____________、[5]__________________。
(3)从图中可以看出DNA分子中的两条长链是由____________和________交替连接的。
(4)碱基配对的方式为：__________与__________配对，__________与__________配对。
(5)从图甲中可以看出，组成DNA分子的两条链的方向是________的；从图乙中可以看出，组成DNA分子的两条链相互盘旋成________结构。
解析：(1)从题图中可知甲表示的是DNA分子片段的平面结构，而乙表示的是DNA分子片段的立体(或空间)结构。(2)图中3表示的是脱氧核糖，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)从图甲中可以看出，组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链的方向是相反的；从图乙中可以看出，组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链相互盘旋成双螺旋结构。
答案：(1)平面　立体(或空间)　(2)脱氧核糖　腺嘌呤脱氧核苷酸　(3)脱氧核糖　磷酸　
(4)A(腺嘌呤)　T(胸腺嘧啶)　G(鸟嘌呤)　C(胞嘧啶)　(5)相反　双螺旋
B级——强应用，体现创新
10．沃森和克里克构建了著名的DNA双螺旋结构模型。他们构建的是右手性的双螺旋结构，但这并不是DNA的唯一空间结构，其他科学家提出一种局部上具有左手性的DNA双螺旋结构。左手螺旋在自然界是少量存在的，可能与某些病变有关系，而且左手螺旋与右手螺旋是会发生互变的。下列有关叙述错误的是(　 )
A．DNA分子中碱基位于双螺旋内侧，磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧，形成基本骨架
B．DNA的左手螺旋和右手螺旋不仅空间结构不同，碱基配对方式也发生了变化
C．不是所有的细胞中都存在左手螺旋的DNA结构，左手螺旋可能不会存在于正常的DNA链或染色体中
D．沃森和克里克构建的DNA双螺旋结构模型属于物理模型
解析：选B　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，内侧是互补配对的碱基，A正确；由题干信息可知，左手螺旋与右手螺旋只是DNA分子的空间结构不同，且二者是会发生互变的，而碱基互补配对方式不会发生变化，B错误；由题干信息可知，左手螺旋在自然界中少量存在，可能与某些病变有关系，因此可能不会存在于正常的DNA链或染色体中，C正确；沃森和克里克构建的DNA双螺旋结构模型属于物理模型，D正确。
11．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________条平行且方向________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(A＋T)/(G＋C)＝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________。
(5)图中DNA分子片段中，游离的磷酸有______个。若大肠杆菌DNA分子的碱基G有x个，占其碱基总量的比例是y，则该DNA分子的碱基之间的氢键数目是________。
解析：(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(质)。(2)DNA双链的碱基对之间通过氢键相连，鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)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(A1＋T1)/(G1＋C1)＝n，根据碱基互补配对原则，与该链互补的另一条链上(T2＋A2)/(C2＋G2)＝n，整个DNA分子中(A＋T)/(G＋C)＝(A1＋A2＋T1＋T2)/(G1＋G2＋C1＋C2)＝(2A1＋2T1)/(2G1＋2C1)＝n。(5)题图中DNA分子片段中，游离的磷酸有2个；该DNA分子中G(鸟嘌呤)数目为x，A(腺嘌呤)＝T(胸腺嘧啶)＝(x/y－2x)/2＝(x/y)×(1/2)－x，由于G、C碱基对之间的氢键是3个，A、T碱基对之间的氢键是2个，因此该DNA分子的碱基之间的氢键数目是3x＋2×[(x/y)×(1/2)－x]＝x＋x/y。
答案：(1)双螺旋　两　相反　染色体(质)　(2)氢键　鸟嘌呤　腺嘌呤脱氧核苷酸　(3)相同　(4)n　n　(5)2　x＋x/y
12．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。
解析：(1)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，因此该DNA片段上的鸟嘌呤核苷酸数量是5个。(2)根据图甲中各列所示的碱基种类可以读出图乙中脱氧核苷酸链碱基序列。(3)在双链DNA分子中，因为碱基互补配对，所以嘌呤数等于嘧啶数，即A＋G＝T＋C，故(A＋G)/(T＋C)＝1；根据图甲中DNA片段的一条脱氧核苷酸链中的碱基排列顺序(TGCGTATTGG)，可计算出此DNA片段中A/G＝(1＋4)/(4＋1)＝1；由图乙中脱氧核苷酸链中的碱基排列顺序(CCAGTGCGCC)，可计算出此DNA片段中A/G＝(1＋1)/(3＋5)＝1/4，不同的DNA分子中(A＋T)/(G＋C)、A/G、T/C是不同的，体现了DNA分子的特异性。
答案：(1)5　(2)CCAGTGCGCC　(3)1　嘌呤数等于嘧啶数　1　1/4
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