2025人教版高中生物学必修2强化练习题--3.2 DNA的结构(含解析）

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2025人教版高中生物学必修2
第2节　DNA的结构
基础过关练
题组一　DNA双螺旋结构模型的构建
1.(2024江苏连云港期中)下列关于沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的叙述,错误的是(　　)
A.沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型是建立在DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链,这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、G、C 4种碱基的基础上
B.威尔金斯和富兰克林通过对DNA衍射图谱的有关数据分析,得出DNA呈双螺旋结构
C.沃森和克里克曾尝试搭建了多种模型,但都不科学
D.沃森和克里克最后受“腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量;鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量”的启发,构建出科学的模型
2.(2024山东菏泽月考)某生物兴趣学习小组在“制作DNA双螺旋结构模型”活动前,准备了如表所示材料及相关连接物若干,最后成功搭建出一个完整的DNA分子模型。下列关于他们构建的DNA模型的叙述,不正确的是(　　)
600个 520个 110个 130个 120个 150个 110个
A.该模型最多含有460个脱氧核苷酸
B.该模型理论上能搭建出4230种DNA分子模型
C.该模型中嘌呤总数和嘧啶总数的比是1∶1
D.该模型中需要代表碱基对之间的氢键的连接物580个
题组二　DNA的结构及特点
3.(易错题)(2024河南郑州期中)如图是DNA分子部分片段的结构示意图。下列叙述正确的是(　　)
A.图中两条单链反向平行,2个游离的磷酸基团分别位于单链的5'端
B.④表示1分子鸟嘌呤脱氧核苷酸
C.②和③交替连接构成DNA的骨架
D.DNA单链上相邻的碱基通过⑤连接
4.(2024安徽安庆月考)甲生物的核酸中有5种碱基,其中嘌呤占60%、嘧啶占40%;乙生物的核酸中有4种碱基,其中A+G=T+C;丙生物遗传物质的碱基比例为:嘌呤占40%、嘧啶占60%,则甲、乙、丙三种生物分别可能是(　　)
A.果蝇、T2噬菌体、烟草花叶病毒
B.大肠杆菌、T2噬菌体、酵母菌
C.蓝细菌、肺炎链球菌、烟草细胞
D.T2噬菌体、烟草花叶病毒、豌豆细胞
5.(教材习题改编)20世纪50年代初,查哥夫对多种生物DNA做了碱基定量分析,发现的值如表。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
1.01 1.21 1.21 1.43 1.43 1.43
A.猪的DNA结构比大肠杆菌DNA结构更稳定一些
B.小麦和鼠的DNA中的碱基排列顺序相同
C.小麦DNA中(A+T)的数量是鼠DNA中(C+G)数量的1.21倍
D.同一生物不同组织的DNA碱基组成相同
能力提升练
题组　DNA的结构与计算
1.(2024河南信阳期末)真核生物体内的DNA分子长期以来一直被认为主要以线性的形式存在于细胞核中,直至1965年发现了一种存在于染色体外的环状DNA分子——染色体外环状DNA(eccDNA),如图为eccDNA的结构示意图。下列相关叙述正确的是(　　)
A.每个eccDNA有2个游离的磷酸基团
B.eccDNA分子中含C—G碱基对越多,其热稳定性就越差
C.eccDNA分子中每条链上的嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数
D.若eccDNA分子有n个碱基对,其中T有m个,则其氢键有(3n-m)个
2.(2024安徽芜湖期中)科学家在人体快速分裂的细胞中发现了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.该结构中相邻的两个碱基之间可通过氢键或磷酸二酯键相连
B.组成该结构的基本单位为鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸
C.该结构中(A+G)/(T+C)的值与双链DNA中相等
D.每个“G-四联体螺旋结构”中含有一个游离的磷酸基团
3.(不定项)(2024辽宁大连期中)科学家在人体活细胞内发现了一种新的DNA结构——DNA纽结,该结构是由同一条DNA链上的胞嘧啶彼此结合形成的(如图)。这表明除了双螺旋结构外,人类DNA还拥有更复杂的结构,下列有关说法错误的是(　　)
A.“DNA纽结”含有C、H、O、N、P五种元素
B.“DNA纽结”结构中可能存在未发生配对的碱基
C.磷酸与核糖交替排列形成了DNA的基本骨架
D.构成DNA的每个脱氧核糖都同时连接2个磷酸基团
4.下列有关双链DNA分子的叙述,错误的是(　　)
A.若DNA分子中碱基A所占比例为a,则碱基C所占比例为1/2-a
B.如果一条链上(A+T)/(G+C)=m,则另一条链上该比值也为m
C.如果一条链上的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则另一条链上该比例为4∶3∶2∶1
D.由50个碱基对组成的DNA分子片段中至少含有100个氢键
答案与分层梯度式解析
第2节　DNA的结构
基础过关练
1.B　沃森和克里克主要以DNA衍射图谱的有关数据为基础,推算出DNA呈螺旋结构,B错误。
2.B　根据碱基互补配对原则,该模型中有230个碱基对,其中110个A—T碱基对,120个C—G碱基对,共460个脱氧核苷酸(五碳糖、磷酸数量足够),能搭建出的DNA分子模型种类少于4230种,A正确,B错误;该DNA双螺旋结构模型中A+G=C+T,则嘌呤总数和嘧啶总数的比是1∶1,C正确;由于A—T碱基对之间有2个氢键,C—G碱基对之间有3个氢键,因此该模型中需要代表碱基对之间的氢键的连接物有110×2+120×3=580(个),D正确。
3.A　④包括一分子磷酸基团、一分子脱氧核糖和一分子鸟嘌呤,但不是鸟嘌呤脱氧核苷酸,②③和②下面的一个磷酸基团可组成鸟嘌呤脱氧核苷酸,B错误;DNA骨架由①磷酸和②脱氧核糖交替连接排列在外侧形成,C错误;DNA单链上相邻的碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接,D错误。
4.A　甲生物的核酸中有5种碱基→甲含有DNA和RNA→甲生物具有细胞结构(真核生物和原核生物均可);乙生物的核酸中有4种碱基,其中A+G=T+C→乙生物只有DNA一种核酸,属于DNA病毒(如T2噬菌体);丙生物的遗传物质中嘌呤和嘧啶占比不同→丙生物的遗传物质不是双链DNA(可以是RNA病毒)。综上所述,A符合题意。
5.D　C和G之间可形成3个氢键,其所占的比例越大,DNA分子的稳定性就越高,由表中数据可知,大肠杆菌的DNA结构比猪的DNA结构更稳定一些,A错误;小麦和鼠中(A+T)/(C+G)的值相等,但两者DNA中的碱基排列顺序不同,DNA中含有的碱基总数不一定相同,因此小麦DNA中(A+T)的数量与鼠DNA中(C+G)的数量无法比较,B、C错误;同一生物不同组织都由受精卵通过分裂、分化而来,其DNA碱基组成相同,D正确。
能力提升练
1.D　环状DNA分子没有游离的磷酸基团,A错误;C—G碱基对越多,DNA热稳定性就越高,B错误;eccDNA分子中每条链上的嘌呤碱基数与嘧啶碱基数不一定相等,C错误;eccDNA分子有n个碱基对,其中T有m个,则G=C==n-m(个),A与T之间为2个氢键,C与G之间为3个氢键,则该DNA分子中共有氢键3×(n-m)+2m=3n-m(个),D正确。
2.D　相邻的两个碱基之间可通过氢键或“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连,A错误;组成该结构的基本单位为脱氧核糖核苷酸,并不是只有鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸,B错误;双链DNA中(A+G)/(T+C)的值等于1,而“G-四联体螺旋结构”为单链(含有一个游离的磷酸基团),其中(A+G)/(T+C)的值不一定等于1,C错误,D正确。
3.CD　“DNA纽结”的化学本质仍为DNA,含有C、H、O、N、P五种元素,A正确;“DNA纽结”结构是由同一条DNA链上的胞嘧啶彼此结合形成的,则其中可能存在未发生配对的碱基,B正确;DNA的基本骨架是由磷酸与脱氧核糖交替排列形成的,C错误;构成线性DNA的大部分脱氧核糖同时连接2个磷酸基团,有的脱氧核糖和1个磷酸基团相连,D错误。
4.C　若DNA分子中碱基A所占比例为a,则胸腺嘧啶T的比例也为a,则A+T所占的比例为2a,含有鸟嘌呤的碱基对即G—C碱基对所占的比例为1-2a,则碱基C所占比例为(1-2a)/2=1/2-a,A正确;双链DNA分子的一条单链中(A+T)/(G+C)的值等于其互补链和整个DNA分子中该比例的值,所以如果一条链上(A+T)/(G+C)=m,则另一条链上该比值也为m,B正确;由DNA分子的碱基互补配对原则可知,G1=C2,C1=G2,A1=T2,T1=A2,如果A1∶T1∶G1∶C1=1∶2∶3∶4,则A2∶T2∶G2∶C2=2∶1∶4∶3,C错误;因为A—T之间有2个氢键,C—G之间有3个氢键,所以由50个碱基对组成的DNA分子片段中至少含有的氢键个数为50×2=100(个),D正确。
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