2025浙科版高中生物学必修2强化练习题--3.2 遗传信息编码在DNA分子上（含解析）

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2025浙科版高中生物学必修2
第二节　遗传信息编码在DNA分子上
基础过关练
题组一　DNA分子的结构特点
1.(教材习题改编)下图为大肠杆菌DNA分子(片段)的结构示意图,下列叙述正确的是(　　)
A.图中1、2、3结合在一起的结构表示胞嘧啶脱氧核苷酸
B.图中1和2交替排列构成了DNA分子的基本骨架
C.该双链DNA片段中,嘌呤数不一定等于嘧啶数
D.该段DNA中核苷酸的排列方式有43种
2.如图为DNA片段的结构图,请据图回答:
(1)图甲是DNA片段的　　　结构,图乙是DNA片段的　　　　结构。
(2)填出图甲中部分结构的名称:[2]　　　　　　　　　　　　　、[3]　　　　　　、[5]　　　　　　　　　。
(3)从图中可以看出,DNA分子的基本骨架是由　　　　　和　　　　　交替连接构成的。
(4)连接碱基对的[7]是　　　　,碱基配对的方式为　　　　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。
题组二　制作DNA双螺旋结构模型
3.(易错题)某同学制作了形状、大小和颜色不同的物体用以代表脱氧核糖、磷酸和不同碱基,再利用代表共价键和氢键的连接物将它们连接成一个由100个脱氧核苷酸组成的双链DNA质粒结构模型,其中含有30个腺嘌呤。下列有关叙述正确的是(　　)
A.模型含有70个胞嘧啶
B.制作模型需要418个连接物
C.可制作4种不同颜色的碱基
D.需制作9种形状、大小和颜色不同的物体
题组三　碱基排列顺序编码了遗传信息
4.DNA指纹技术在案件侦破工作中有重要作用。从案发现场提取的DNA样品可作为证据,其中的生物学原理是除同卵双胞胎外(　　)
A.不同人体内的DNA所含碱基种类不同
B.不同人体内的DNA所含五碳糖和磷酸不同
C.不同人体内的DNA的空间结构是不同的
D.不同人体内的DNA所含碱基的排列顺序不同
5.DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序决定了(　　)
①DNA分子的多样性　②DNA分子的特异性　③遗传信息　④DNA分子的稳定性
A.①③④　　　B.①②③
C.②③④　　　D.①②④
能力提升练
题组　分析DNA结构和有关计算
1.如图为DNA分子结构示意图,对该图的叙述正确的是(　　)
a.②和③相间排列,构成了DNA分子的基本骨架
b.④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸
c.⑨是氢键,碱基互补配对可形成氢键
d.DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息
e.③占的比例越大,DNA分子的结构越不稳定
f.⑤⑥⑦⑧分别代表A、G、C、T
g.一条脱氧核苷酸单链上的相邻两个碱基之间通过⑨连接
A.b、c、d、g　　　B.c、d、f
C.c、d、f、g　　　D.a、b、c、f、g
2.(2024浙江杭州期中)某DNA分子共含200个碱基对,其中一条链含胞嘧啶30个,另一条链含胞嘧啶20个。下列叙述错误的是(　　)
A.每条链中(A+T)/(C+G)均为3∶1
B.每条链中嘌呤数与嘧啶数之比均为1∶1
C.如果一条链上(A+T)/(G+C)=m,则另一条链上该比值也为m
D.该DNA分子中碱基之间的氢键总数为450个
3.某研究小组测定了多个不同DNA分子中的碱基数目,根据结果绘制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坐标图,正确的是　(　　)
4.图1是用DNA测序仪测出的某生物的一个双链DNA分子片段上被标记的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序(TGCGTATTGG),请回答下列问题:
图1
图2
(1)据图1推测,此双链DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸共有　　　　个。
(2)根据图1所示的脱氧核苷酸链碱基排列顺序,写出图2显示的脱氧核苷酸链碱基序列为　　　　　　　　　　　(从上往下排序)。
(3)图1涉及的双链DNA片段与图2涉及的双链DNA片段中的(A+G)/(T+C)的值总是为　　　　,由此证明DNA分子碱基数量关系是　　　　　　　　　。图1涉及的双链DNA片段与图2涉及的双链DNA片段中A/G的值分别为　　　　、　　　,由此说明了DNA分子的特异性。
答案与分层梯度式解析
第二节　遗传信息编码在DNA分子上
基础过关练
1.B　由图示中3与4之间氢键的数量可知,3为胞嘧啶或鸟嘌呤,因此1、2、3结合在一起的结构可表示胞嘧啶脱氧核苷酸或鸟嘌呤脱氧核苷酸,A错误;1磷酸基团和2脱氧核糖交替排列构成了DNA分子的基本骨架,B正确;双链DNA中,A=T,C=G,因此该双链DNA片段中嘌呤数等于嘧啶数,C错误;图示中含有三对碱基对,且通过氢键数量可知,两对为胞嘧啶与鸟嘌呤配对,一对为胸腺嘧啶和腺嘌呤配对,因此该段DNA中核苷酸的排列方式小于43种,D错误。
2.答案　(1)平面　立体(或空间)　(2)一条脱氧核苷酸单链片段　脱氧核糖　腺嘌呤脱氧核苷酸　(3)脱氧核糖(或磷酸基团)　磷酸基团(或脱氧核糖)　(4)氢键　A(或腺嘌呤)　T(或胸腺嘧啶)　G(或鸟嘌呤)　C(或胞嘧啶)　(5)反向平行　双螺旋
解析　(1)由题图可知,图甲是DNA片段的平面结构,图乙是DNA片段的立体结构。(2)图甲中2是一条脱氧核苷酸单链片段,3是脱氧核糖,5是腺嘌呤脱氧核苷酸。(3)DNA分子的磷酸基团和脱氧核糖交替连接形成主链的基本骨架。(4)碱基对之间通过7氢键连接,碱基配对的方式为A(腺嘌呤)与T(胸腺嘧啶)配对;C(胞嘧啶)与G(鸟嘌呤)配对。
3.C　由题目可知,该同学构建了一个由100个脱氧核苷酸组成的双链DNA质粒,其中有30个腺嘌呤,由DNA双链中A=T、C=G可推知,该模型中胞嘧啶有20个,A错误;每个脱氧核苷酸上磷酸与脱氧核糖、脱氧核糖与含氮碱基之间共需要2个连接物,一条链上的相邻脱氧核苷酸之间需要1个连接物,鸟嘌呤与胞嘧啶之间有3个氢键,腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有2个氢键,由A选项分析可知,鸟嘌呤与胞嘧啶都为20个,腺嘌呤与胸腺嘧啶都为30个,由于质粒是一种环状DNA分子,所以制作该模型需要连接物100×2+50×2+20×3+30×2=420(个),B错误;参与构成DNA的碱基有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶4种,故可制作4种不同颜色的碱基,C正确;参与合成DNA的物质有脱氧核糖、磷酸和4种含氮碱基,故只需要制作6种形状、大小、颜色不同的物体,D错误。
4.D　不同人体内的DNA所含的碱基种类相同,都是A、T、C、G,A不符合题意;不同人体内的DNA所含的五碳糖(脱氧核糖)和磷酸都相同,B不符合题意;不同人体内的DNA的空间结构都是双螺旋结构,C不符合题意;遗传信息存储在碱基的排列顺序中,即除同卵双胞胎外,不同人体内的DNA所含碱基的排列顺序不同,D符合题意。
5.B　DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序代表着遗传信息,脱氧核苷酸排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性,①正确;脱氧核苷酸特定的排列顺序构成了DNA分子的特异性,②正确;遗传信息存储在脱氧核苷酸的排列顺序中,③正确;DNA分子的稳定性与脱氧核苷酸的排列顺序无关,④错误。
能力提升练
1.B　图示为DNA分子结构示意图,其中①是磷酸;②是脱氧核糖;③是胞嘧啶;⑤是腺嘌呤;⑥是鸟嘌呤;⑦是胞嘧啶;⑧是胸腺嘧啶;⑨是氢键。由图可知,①磷酸和②脱氧核糖相间排列,构成了DNA分子的基本骨架,a错误;④不构成一个脱氧核苷酸,b错误;⑨是氢键,碱基互补配对可形成氢键,c正确;DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息,d正确;G和C之间有三个氢键,A和T之间有两个氢键,故③占的比例越大,DNA分子的结构越稳定,e错误;由上述分析可知,⑤⑥⑦⑧分别代表A、G、C、T,f正确;一条脱氧核苷酸单链上的相邻两个碱基之间通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接,g错误。综上分析,c、d、f正确,即B符合题意。
2.B　根据题意:
因为不知道每条链中A、T的数量,所以每条链的嘌呤数(A+G)与嘧啶数(C+T)之比无法计算,B错误;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,C正确;该DNA分子含有A-T碱基对150个,含有G-C碱基对50个,所以氢键总数为150×2+50×3=450(个),D正确。
3.D　设DNA一条单链中四种碱基分别为A1、T1、G1、C1,其互补链中四种碱基为A2、T2、C2、G2,双链DNA分子中四种碱基为A、T、G、C,则A1=T2,T1=A2,G1=C2,C1=G2。(A1+T1)/(C1+G1)=(A2+T2)/(C2+G2)=(A+T)/(G+C),A、C错误;(A1+G1)/(T1+C1)=(T2+C2)/(A2+G2),即DNA分子一条链中(A+G)/(T+C)的值与其互补链中的该比值互为倒数,B错误;在整个双链DNA中(A+G)/(T+C)=1,而一条链中(A+G)/(T+C)的值不能确定,D正确。
4.答案　(1)5　(2)CCAGTGCGCC　(3)1　嘌呤数等于嘧啶数　1　1/4
解析　(1)图1显示的单链上鸟嘌呤脱氧核苷酸有4个,胞嘧啶脱氧核苷酸有1个,根据碱基互补配对原则,其互补链上有1个鸟嘌呤脱氧核苷酸,即此双链DNA片段总共有5个鸟嘌呤脱氧核苷酸。(2)图1所示的脱氧核苷酸链碱基排列顺序是TGCGTATTGG(从上往下排序),所以测序结果图中由左至右依次代表了A、C、G、T,所以图2显示的脱氧核苷酸链碱基序列为CCAGTGCGCC(从上往下排序)。(3)图1涉及的双链DNA片段与图2涉及的双链DNA片段中的(A+G)/(T+C)的值均为1,由此证明双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数。图1中的DNA片段的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序为TGCGTATTGG,可计算出此双链DNA片段中的A/G=(1+4)/(4+1)=1;图2中的DNA片段中一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序为CCAGTGCGCC,可计算出此双链DNA片段中A/G=(1+1)/(3+5)=1/4,由此说明了DNA分子的特异性。
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