3.2 DNA的结构--人教版（2019）生物必修2同步练习题(含解析）

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2025人教版生物必修2
第2节　DNA的结构
A组 必备知识基础练
1.(2024河南洛阳高一期中)在对DNA结构的探索中,沃森和克里克摘取了桂冠。下列关于DNA分子的叙述,错误的是(　　)
A.一个双链DNA分子含C—G碱基对越多,其热稳定性越高
B.在双链DNA分子中嘌呤碱基数目和嘧啶碱基数目一定相同
C.DNA分子的一条单链上,有游离磷酸基团的一端称作5'端
D.制作DNA分子模型时,磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧
2.(2024河北张家口高一期中)下列关于DNA分子结构的叙述,错误的是(　　)
A.在DNA的双链结构中,碱基数量A+G=T+C
B.组成DNA分子的脱氧核糖核苷酸有4种
C.DNA分子中,每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基
D.DNA分子中,碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的
3.(2024河北沧州高一期中)某癌细胞中存在一种特殊的环状DNA(ecDNA),该ecDNA分子一条链上的G+C占该链32%。下列有关该ecDNA分子的叙述,错误的是(　　)
A.两条ecDNA单链之间通过氢键连接
B.ecDNA分子中磷酸和核糖排列在外侧,构成基本骨架
C.该ecDNA分子中碱基A所占比例为34%
D.该ecDNA分子中,(C+T)/(A+G)=1
4.(2024山西长治高一期中)[教材第52页科学·技术·社会]在严查偷猎野生动物的行动中,执法部门发现某餐馆出售的“山羊肉”比较可疑,经实验室检验,执法部门确定这种“山羊肉”来自国家二级保护动物中华斑羚。执法部门最可能采取哪种检测办法 (　　)
A.检测“山羊肉”与中华斑羚细胞中DNA的空间结构
B.检测“山羊肉”与中华斑羚细胞中DNA所含有的碱基种类
C.检测“山羊肉”与中华斑羚细胞中DNA所含有的碱基排列顺序
D.检测“山羊肉”与中华斑羚细胞中DNA所含的磷酸、五碳糖
5.(2024安徽铜陵高一期中)下列有关DNA分子结构的叙述,正确的是(　　)
A.大肠杆菌的DNA分子是双链结构,含有两个游离的磷酸基团
B.双链DNA中的脱氧核糖与碱基交替连接,排列在外侧,构成基本骨架
C.植物叶肉细胞的核酸分子中碱基A、C的数量分别与碱基T、G的数量相等
D.双链DNA中G+C占碱基总数的比例等于每条链中G+C占该链碱基总数的比例
6.(2024山西吕梁高一期中)某双链DNA分子中含有400个碱基,其中腺嘌呤和胸腺嘧啶占全部碱基的60%,则该DNA分子中四种碱基的比例A∶T∶C∶G为(　　)
A.2∶2∶3∶3
B.3∶3∶2∶2
C.1∶1∶4∶4
D.3∶2∶3∶2
7.(2024浙江丽水高一期中)[教材第51页探究·实践]构建DNA模型的实验中,若要构建一个含100个碱基对且A=30的DNA片段,则下列说法正确的是(　　)
A.需要代表氢键的连接物共200个
B.需要代表碱基与脱氧核糖连接物共100个
C.需要代表G碱基的塑料片20个
D.需要代表磷酸和脱氧核糖连接物共398个
8.环境DNA(eDNA)是“在环境样品中所有被发现的不同生物的基因组DNA的混合”,它存在的范围非常广泛,从土壤、空气、水体,甚至是排泄物中都能找到可作为样品的eDNA。下列有关说法错误的是(　　)
A.核糖和磷酸交替连接,排列在eDNA的外侧,构成基本骨架
B.依据DNA的特异性,可通过检测某种eDNA的存在追踪该物种在自然界中的分布
C.eDNA的双螺旋结构有利于保持遗传信息的稳定
D.可通过对eDNA进行基因测序来调查环境生物的多样性
9.(2024福建南平模拟)从小鼠、DNA病毒以及RNA病毒中提取出三份遗传物质样品,分析其碱基百分比组成,如表所示。下列判断正确的是(　　)
样品 腺嘌呤 胞嘧啶 鸟嘌呤 胸腺嘧啶 尿嘧啶
a 26 28 23 0 23
b 21 29 29 21 0
c 22 27 26 25 0
A.可判断样品a来自RNA病毒,其可能为单链RNA或双链RNA
B.样品b、c都含胸腺嘧啶,无法判断该样品来自DNA病毒还是小鼠
C.样品b与样品a、c相比其稳定性更高,更不容易发生基因突变
D.将三份核酸样品彻底水解后,可根据水解产物的种类判断样品来源
B组 能力素养提升练
10.(多选)(2024河北沧州高一期中)某链状DNA分子的部分结构如图所示,其中一条DNA单链的序列是5'-AGTCGGTTTA-3'。下列分析合理的是(　　)
A.由①②③构成的核苷酸是该DNA分子的基本单位
B.物质⑤的名称是胸腺嘧啶
C.A链和B链的5'端各含有1个游离的磷酸基团
D.该DNA分子另一条单链的序列是5'-TCAGCCAAAT-3'
11.(多选)(2024山东菏泽高一期中)DNA熔解温度(Tm)是使DNA双螺旋结构解开一半所需要的温度,不同种类DNA的Tm不同。如图表示DNA中G+C含量(占全部碱基的比例)与Tm的关系。下列叙述正确的是(　　)
A.若DNA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.一般来说,某DNA的Tm值与G+C的比例呈正相关
C.DNA分子中参与维持DNA双螺旋结构的只有氢键
D.Tm值相同的DNA中G+C数量也相同
12.(2024河北沧州高一期末)科学家分析了多种生物DNA的碱基组成,不同生物或生物体不同器官(细胞)的DNA分子中有关碱基比例的一部分实验数据如下表所示。请回答下列问题。
生物或器 官(细胞) 小麦 人 猪 牛
肝 胰 脾 肾 胃 肺 精子
(A+T)/(G+C) 1.21 1.52 1.43 1.42 1.43 1.29 1.30 1.29 1.30
(1)DNA具有多样性和特异性,　　　　　　　　　　　　,构成了DNA的多样性,　　　　　　　　　　　　,又构成了每个DNA分子的特异性。不同生物的DNA中4种脱氧核苷酸的比例不同,这说明DNA具有　　　　性。
(2)同种生物不同器官细胞的DNA中脱氧核苷酸的比例基本相同,这说明同种生物的DNA碱基组成具有　　　　(填“一致性”或“特异性”)。牛的肾和肺的DNA碱基比例相同,原因是　　　　　　　　　　　　　　　;但精子与肾和肺的DNA碱基比例稍有差异,原因是　 　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)据表可知,小麦和人的DNA的碱基比例不同,　　　　(填“能”或“不能”)据此初步判断小麦和人的DNA的热稳定性不同,原因是　 　　　　　　　　　　　。
答案：
1.D　解析 在双链DNA中C和G之间有3个氢键连接,碱基对A和T之间只有2个氢键,故双链DNA的鸟嘌呤和胞嘧啶碱基对越多,其热稳定性越高,A项正确;在双链DNA分子中A和T配对,G和C配对,因此在DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数,B项正确;DNA分子的一条单链上,有游离磷酸基团的一端称作5'端,有游离羟基端的碳原子为3'-C,C项正确;制作DNA分子模型时,磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的外侧,构成DNA分子的基本骨架,D项错误。
2.C　解析 双链DNA分子中,碱基互补配对的原则为A—T、G—C,因此嘌呤数目(A+G)=嘧啶数目(T+C),A项正确;组成DNA分子的基本单位为脱氧核苷酸,一个脱氧核苷酸由一分子脱氧核糖、一分子磷酸基团和一分子含氮碱基组成,组成脱氧核苷酸的含氮碱基有A、T、C、G共4种,碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的,B、D两项正确;位于DNA分子长链结束部位的每个脱氧核糖上只连着一个磷酸和一个碱基,C项错误。
3.B　解析 两条ecDNA单链之间通过氢键连接,A项正确;ecDNA分子中磷酸和脱氧核糖排列在外侧,构成基本骨架,B项错误;根据G1+C1=G2+C2=G+C=32%,所以DNA分子中A+T=68%,因为DNA分子中A=T,所以该ecDNA分子中碱基A所占比例为34%,C项正确;DNA分子中A=T,G=C,所以(C+T)/(A+G)=1,D项正确。
4.C　解析 “山羊肉”与中华斑羚细胞中DNA的空间结构相同,均为双螺旋结构,A项错误;“山羊肉”与中华斑羚细胞中DNA所含有的碱基种类相同,均为A、T、C、G,B项错误;每种DNA有不同于其他DNA的特定的碱基排列顺序,C项正确;“山羊肉”与中华斑羚细胞中DNA所含的磷酸、五碳糖相同,均为脱氧核糖,D项错误。
5.D　解析 大肠杆菌是原核生物,其DNA分子是环状的,不含游离的磷酸基团,A项错误;双链DNA中的脱氧核糖与磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,B项错误;双链DNA分子中A=T、G=C,但植物叶肉细胞的核酸分子包括DNA和RNA,故碱基A、C的数量不一定与碱基T、G的数量相等,C项错误;双链DNA分子中,由于两条链之间遵循碱基互补配对原则,A=T,G=C,所以双链DNA中G+C占碱基总数的比例等于每条链中G+C占该链碱基总数的比例,D项正确。
6.B　解析 该DNA分子为双链DNA,腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基的60%,则A=T=30%,C=G=20%,因此四种碱基的比例为A∶T∶C∶G=3∶3∶2∶2。
7.D　解析 在DNA双链中,A=T=30,C=G=(100×2-2×30)/2=70,需要代表G碱基的塑料片70个,其中A—T之间有2个氢键,C—G之间有3个氢键,所以需要代表氢键的连接物共2×30+3×70=270(个),A、C两项错误;构建一个含100个碱基对的DNA片段,共有200个脱氧核苷酸,需要磷酸与脱氧核糖连接物200个,而DNA的一条链上相邻两个脱氧核苷酸之间也需要连接,需要磷酸与脱氧核糖连接物99个,所以需要代表磷酸与脱氧核糖连接物共200+99×2=398(个),B项错误,D项正确。
8.A　解析 脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成eDNA的基本骨架,A项错误;碱基对排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性,碱基对的特定排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性,因此依据DNA的特异性,可通过检测某种eDNA的存在追踪该物种在自然界中的分布,B项正确;DNA分子双螺旋结构有利于保持遗传信息的稳定,C项正确;环境DNA(eDNA)是在环境样品中所有被发现的不同生物的基因组DNA的混合,因此可通过对eDNA进行基因测序来调查环境生物的多样性,D项正确。
9.C　解析 样品a中含有尿嘧啶,不含有胸腺嘧啶,尿嘧啶是RNA特有的碱基,胸腺嘧啶是DNA特有的碱基,样品a来自RNA病毒,腺嘌呤数与尿嘧啶数不相等,胞嘧啶数与鸟嘌呤数不相等,其可能为单链RNA,A项错误;样品b中腺嘌呤数等于胸腺嘧啶数,胞嘧啶数等于鸟嘌呤数,为双链DNA,是来自小鼠,样品c中腺嘌呤数不等于胸腺嘧啶数,胞嘧啶数不等于鸟嘌呤数,为单链DNA,来自DNA病毒,B项错误;样品b为双链DNA,样品a为单链RNA,样品c为单链DNA,双链比单链稳定性更高,更不容易发生基因突变,C项正确;样品b和样品c都为DNA,彻底水解产物相同,都是磷酸、脱氧核糖、四种碱基(A、T、G、C),不能根据水解产物的种类判断样品来源,D项错误。
10.BC　图中的①表示磷酸,②表示脱氧核糖,③表示碱基胞嘧啶,但三者不是一个核苷酸,不是该DNA分子的基本单位,A项错误;物质⑤与A配对,表示T,名称是胸腺嘧啶,B项正确;磷酸基团是与脱氧核糖5号位相连的,故含有游离磷酸基团的一端为5'端,A链和B链的5'端各含有1个游离的磷酸基团,C项正确;DNA分子两条链反向平行,且遵循碱基互补配对原则,其中一条DNA单链的序列是5'-AGTCGGTTTA-3',则另一条单链的序列是5'-TAAACCGACT-3',D项错误。
11.AB　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项正确;由图可知,DNA的Tm值与所含C+G的比例呈正相关,B项正确;DNA每条链上的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接,两条链之间的碱基通过氢键连接,可见参与维持DNA双螺旋结构的除了氢键外,还有磷酸二酯键等,C项错误;若两个DNA分子的Tm值相同,则它们所含G+C比例相同,但C+G的数量不一定相同,D项错误。
12.答案 (1)碱基排列顺序的千变万化　碱基特定的排列顺序　多样
(2)一致性　它们是由同一受精卵经有丝分裂产生的体细胞构成的　精子含X或Y染色体,X、Y染色体上的DNA分子有差异
(3)能　A—T碱基对之间有2个氢键,G—C碱基对之间有3个氢键,小麦和人的DNA分子中G—C碱基对所占比例不同,可初步判断二者DNA的热稳定性不同
解析 (1)DNA具有多样性和特异性,碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA的多样性,而碱基特定的排列顺序,又构成了每个DNA分子的特异性。不同生物的DNA中4种脱氧核苷酸的比例不同,这说明DNA具有多样性。(2)同种生物不同器官细胞的DNA中脱氧核苷酸的比例基本相同,这说明同种生物的DNA碱基组成具有一致性。牛的肾和肺的DNA碱基比例相同,这是因为这些组织细胞是由同一受精卵经有丝分裂产生的体细胞,这些细胞中的遗传物质是相同的;精子与肾和肺的DNA碱基比例稍有差异,是因为牛的精子是由减数分裂形成的,精子含X或Y染色体,X、Y染色体上的DNA分子有差异。(3)在DNA的双螺旋结构中,A—T碱基对之间有2个氢键,G—C碱基对之间有3个氢键,因此DNA分子中G和C碱基对比例越高,DNA分子越稳定,故可根据小麦和人的DNA的碱基比例不同,初步判断小麦和人的DNA的热稳定性不同。
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