3.2 DNA的结构-课后训练-（人教版2019必修二）（含解析）

3.2 DNA的结构
[基础达标]
题组一　DNA双螺旋结构模型的构建
1．DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中，为该模型构建提供主要依据的是(　　)
①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验　②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱　③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等　④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制
A．①② B．②③　
C．③④ D．①④
2．某同学在制作DNA双螺旋结构模型的实验中，按要求制作含20个碱基对的DNA片段。那么该同学需要制作长方形、五边形、圆形塑料片的数量依次为(　　)
A．20，20，20 B．30，30，30
C．40，40，40 D．20，30，40
题组二　DNA分子的结构
3．DNA分子是由两条单链组成的，下列有关叙述正确的是(　　)
①两条链上的碱基按照互补配对原则进行连接　②两条链上的遗传信息是相同的　③两条链上的碱基A、G之和是相同的
④两条链上的碱基C、G之和是相同的
A．①② B．①③　
C．①④ D．②④
4．下图是某DNA片段的结构示意图，下列叙述正确的是(　　)
A．图中①是氢键，②是脱氧核苷酸链的5′端，③是3′端
B．DNA分子中A＋T含量高时稳定性较高
C．磷酸与脱氧核糖交替排列构成DNA分子的基本骨架
D．a链、b链方向相同，a链与b链的碱基互补配对
5．(2024·辽宁辽阳期末)下列有关 DNA 结构的叙述，正确的是(　　)
A．细胞内的DNA 均是由两条脱氧核苷酸链构成的链状结构
B．若酵母菌的遗传物质中碱基A约占32%，则碱基U约占18%
C．DNA 中的每个碱基均连着一个磷酸和一个核糖
D．若某生物遗传物质中(A＋C)/(T＋G)＝1，则该生物可能为T2 噬菌体
6．下图中4种化合物的化学组成中，与圆圈中“A”所对应的名称相符合的是(　　)
①表示腺苷　②表示腺嘌呤核糖核苷酸
③表示腺嘌呤脱氧核苷酸　④表示腺嘌呤
A．①② B．②③　
C．①④ D．③④
题组三　有关DNA分子中的碱基数量计算
7．(2024·广东东莞阶段练习)农杆菌细胞中的Ti质粒是一种小型环状DNA分子，部分结构如图示。若某Ti质粒含m个碱基，其中胞嘧啶数量为a个(a≠m/4)。有关叙述正确的是(　　)
A．特定排列顺序的碱基对构成DNA的基本骨架
B．图中的结构④为胸腺嘧啶核糖核苷酸
C．该Ti质粒中碱基数量关系为A＝G、C＝T
D．该Ti质粒中含有的氢键数量为m＋a
8．(2024·广东深圳期中)已知真核细胞某双链DNA分子中碱基A与T之和占全部碱基的40%，该DNA的一条单链的部分序列是5′—GTTACG —3′。下列相关叙述错误的是(　　)
A．该DNA可能不与蛋白质结合形成染色体
B．该DNA的一条链中碱基A占该链碱基的20%
C．该DNA另一条链对应序列为5′—CGTAAC —3′
D．该细胞中的碱基G与C的数量不一定相等
[能力提升]
9．(2024·广东中山期末)DNA条形码(DNA Barcode)技术是一种利用一个或者多个特定的一小段DNA进行物种鉴定的技术。下图中药材DNA条形码就是中药材的基因身份证。下列有关叙述正确的是(　　)
A．从中药材细胞中提取的DNA分子都有4个游离的磷酸基团
B．DNA分子和ATP分子中都含有腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸基团
C．中药材遗传信息的“条形码”相当于DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序
D．不同种类中药材细胞的DNA分子不同，不同DNA分子彻底水解的底物种类不同
10．(2024·广东韶关期末)下图表示DNA分子的部分结构模式图，相关叙述错误的是(　　)
A．①和②交替连接，构成DNA分子的基本骨架
B．DNA分子中③的占比越大，结构会越稳定
C．④是构成DNA的基本组成单位之一
D．同一条链上相邻的脱氧核苷酸通过磷酸二酯键相连
11．如图为DNA分子结构模式图，请据图回答下列问题：
(1)6的名称是____________，3、4代表的是________(写出相应的符号，不要求顺序)。
(2)若8代表的脱氧核苷酸链中(A＋T)/(C＋G)为36%，则(A＋T)/(C＋G)在整个DNA分子的比值为________。(A＋T)/(C＋G)的比值越________(填“大”或“小”)，DNA的热稳定性越高。
(3)若一对同源染色体上相同位置的DNA片段上是基因D与d，这两个DNA片段的根本区别是________________________。
(4)某同学制作的DNA双螺旋结构模型中，一条链所用的碱基模块为A∶C∶T∶G＝1∶2∶3∶4，则其互补链中，上述碱基模块的比应为____________。
(5)DNA分子的基本骨架是__________________________，遗传信息蕴藏在________ ____________________。
参考答案
【基础达标】
1．【答案】B
【解析】赫尔希和蔡斯证明了DNA是遗传物质，才引起人们对DNA结构的探索。富兰克林等拍摄的DNA衍射图谱以及查哥夫发现的DNA中嘌呤含量等于嘧啶含量，为DNA双螺旋结构模型的构建提供了实验依据。DNA半保留复制则是沃森和克里克在DNA双螺旋结构模型构建之后提出的。故②③符合题意。
2.【答案】C
【解析】含20个碱基对的DNA片段包括40个脱氧核苷酸，长方形、五边形、圆形依次代表碱基、脱氧核糖、磷酸，所以都需要40个。
3.【答案】C
【解析】两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且遵循碱基互补配对原则，①正确；由于碱基互补配对原则，DNA分子两条单链携带的生物信息是不相同的，②错误；根据碱基互补配对原则，A1＝T2，T1＝A2，C1＝G2，G1＝C2，A1＋G1＝T2＋C2，A2＋G2＝T1＋C1，因此两条链上的碱基A、G之和是不同的，③错误；根据碱基互补配对原则，C1＋G1＝G2＋C2，C2＋G2＝G1＋C1，因此两条链上的碱基C、G之和是相同的，④正确。
4.【答案】C
【解析】分析题图可知，两条链上的碱基通过氢键连接，因此①是氢键；③是磷酸基团，与磷酸基团相连的一段为5′端，因此③是5′端，②是3′端，A错误。碱基A和T之间有两个氢键，碱基G和C之间有三个氢键，因此G＋C含量高的DNA分子的稳定性较高，B错误。DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构，脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，C正确。DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构，因此a链、b链方向相反，D错误。
5.【答案】D
【解析】原核细胞内的DNA是由两条脱氧核苷酸链构成的环状结构，A错误；酵母菌的遗传物质为DNA，DNA中不含U，B错误；DNA 中的碱基和脱氧核糖相连，不和磷酸相连，C错误；T2 噬菌体的遗传物质是双链DNA，A＝T，G＝C，因此(A＋C)/(T＋G)＝1，D正确。
6.【答案】C
【解析】据图分析，①ATP失去一个磷酸是ADP，再失去一个磷酸就变成了构成RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸，所以A代表核糖和腺嘌呤即腺苷。②是DNA上的一个基本单位：腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。③是RNA上的一个基本单位：腺嘌呤核糖核苷酸。④是核糖核苷酸的组成成分腺嘌呤。
7.【答案】D
【解析】DNA分子的基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧形成的，A错误；①是含氮碱基T，②是脱氧核糖，③是磷酸基团，故④为胸腺嘧啶脱氧核苷酸，是DNA的基本单位，B错误；DNA双链中遵循A－T、G－C的碱基互补配对原则，其中A＝T，G＝C，但A＋T不一定等于C＋G，C错误；该Ti质粒含m个碱基，其中胞嘧啶数量为a个，即G＝C＝a，则A＝T＝(m－2a)/2个，A与T之间有2个氢键，G与C之间有3个氢键，则该质粒中含有的氢键数量＝3a＋2(m－2a)/2＝m＋a，D正确。
8.【答案】B
【解析】该DNA可能是细胞质中的DNA，不与蛋白质结合形成染色体，A正确；某双链DNA分子中碱基A与T之和占全部碱基的40%，则A占20%，但在一条链中的占比不一定是20%，B错误；根据碱基互补配对原则可知，该DNA另一条链对应序列为5′－CGTAAC－3′，C正确；该细胞中还含有RNA，其碱基G与C的数量不一定相等，D正确。
【能力提升】
9.【答案】C
【解析】从中药材细胞核中提取的DNA 分子是线性的，有2个游离的磷酸基团，但从中药材细胞质中提取的环状 DNA分子没有游离的磷酸基团，A错误；DNA分子含有腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸基团，ATP分子中含有腺嘌呤、核糖和磷酸基团，B错误；中药材的遗传物质是DNA，遗传信息就储存在脱氧核苷酸的排列顺序中，中药材遗传信息的“条形码”相当于DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序，C正确；不同种类的中药材细胞中的DNA分子不同，但不同的DNA分子彻底水解的产物是相同的，都是磷酸基团、脱氧核糖和4种含氮碱基，D错误。
10.【答案】C
【解析】①是磷酸，②是脱氧核糖，①和②交替连接，排列在外侧构成DNA分子的基本骨架，A正确；G和C碱基对之间有三个氢键，A和T碱基对之间有两个氢键，所以DNA分子中③的占比越大，结构会越稳定，B正确；②③属于胞嘧啶脱氧核苷酸，①属于胸腺嘧啶脱氧核苷酸的磷酸，所以④(由①②③构成)不是DNA的基本组成单位，C错误；由图可知，同一条单链上相邻的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连，D正确。
11.【答案】(1)碱基对　G与C　(2)36%　小　(3)两个DNA片段上碱基对的排列顺序不同　(4)3∶4∶1∶2　(5)脱氧核糖和磷酸交替连接　碱基的排列顺序中
【解析】(1)看图可知，6是DNA分子内部的碱基对，在DNA分子的碱基对中，A、T之间有两个氢键，G与C之间有三个氢键，3、4之间有三个氢键，3、4代表的是G、C。
(2)双链DNA分子中(A＋T)/(C＋G)比值，等于任何一条链的(A＋T)/(C＋G)的值，即都为36%。因为C－G之间氢键有3个，A－T之间的氢键有2个，故其比值越小，DNA的热稳定性越高。(3)基因的特异性在于其碱基对的排列顺序，两个DNA片段上同一位置的基因不同，其根本区别是碱基对的排列顺序不同(或脱氧核苷酸的排列顺序不同)。(4)若A1表示一条单链中A所占的比例，A2表示另一条单链中A所占的比例，则已知一条链上A∶C∶T∶G＝1∶2∶3∶4，即A1∶C1∶T1∶G1＝1∶2∶3∶4，根据碱基互补配对原则可知A2∶C2∶T2∶G2＝3∶4∶1∶2。(5)DNA分子的基本骨架是脱氧核糖和磷酸交替连接，遗传信息蕴藏在碱基的排列顺序中。