2025-2026学年高中生物学北师大版（2019）必修二课时作业 核酸的分子结构（含解析）

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2025-2026学年高中生物学北师大版（2019）必修二课时作业 核酸的分子结构
一、单选题
1．2025年5月，我国科学家宣布一项重大发现∶从中国空间站分离出一种独特微生物，并将其命名为“天宫尼尔菌”。科学家们提取了它的DNA，进行了基因组分析。结果发现，它的基因组与其他微生物有很大差异。下列叙述中与基因结构多样性有关的是( )
A.组成不同基因的核心元素不同 B.组成不同基因的骨架不同
C.组成基因的单体连接方式不同 D.组成基因的单体排列顺序不同
2．我国打击拐卖儿童DNA数据库建成后，被拐儿童通过数据比对能重回亲生父母身边，其鉴定原理与DNA的结构和特点息息相关。下列有关叙述错误的是( )
A.组成DNA基本骨架的元素有C、H、O、P
B.DNA亲子鉴定技术依赖于DNA分子的特异性
C.DNA和RNA所含五碳糖和碱基种类都完全不同
D.不同个体的DNA中碱基排列顺序的差异与亲缘关系相关
3．下图为果蝇染色体DNA复制的模式图，图中复制泡是DNA正在复制的部分。下列有关叙述错误的是( )
A.推测果蝇DNA形成多个复制泡可以加快DNA复制的速率
B.据图可知在DNA复制时有多个复制起点，DNA复制的方向为双向复制
C.图中酶甲催化断裂的化学键和酶乙催化形成的化学键相同
D.该DNA复制1次，需要的嘌呤和嘧啶(核苷酸)数相等
4．沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，下列有关DNA双螺旋结构的叙述错误的是( )
A.DNA分子外侧的磷酸和脱氧核糖交替连接
B.组成不同DNA分子的脱氧核苷酸种类相差很大
C.在不同的双链DNA分子中A+G与T+C的比值恒定
D.在不同的双链DNA分子中A+T与G+C的比值具有多样性
5．利用DNA指纹技术进行亲子鉴定具有极高的准确率，下列不能作为该项技术的科学依据的是( )
A.基因在染色体上呈线性排列
B.不同DNA分子具有特定的碱基排列顺序
C.同一个体不同体细胞中的核DNA是相同的
D.子代的染色体一半来自父方一半来自母方
6．某同学欲制作DNA双螺旋结构模型，已准备了足够的材料。有关叙述正确的是( )
A.制作脱氧核苷酸时，需在碱基上连接脱氧核糖和磷酸
B.制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连
C.制成的模型中，腺嘌呤与鸟嘌呤之和等于胞嘧啶和胸腺嘧啶之和
D.制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接在内侧
7．甲生物的核酸中有5种碱基，其中嘌呤占60%、嘧啶占40%；乙生物遗传物质的碱基比例为：嘌呤占40%、嘧啶占60%，则甲、乙两种生物分别可能是( )
A.酵母菌、烟草花叶病毒 B.蓝细菌、T2噬菌体
C.烟草花叶病毒、蓝细菌 D.T2噬菌体、酵母菌
8．DNA是双螺旋结构，遵循碱基互补配对原则。某DNA区段中G与C之和占碱基总数的30%，则该DNA区段中A与T之和占碱基总数的( )
A.20% B.30% C.50% D.70%
9．如图表示某核酸片段，下列相关叙述错误的是( )
A.根据字母T的存在可知④表示鸟嘌呤脱氧核苷酸
B.图中字母所示结构的排列顺序可以储存遗传信息
C.一般情况下，该片段存在与其反向平行的互补链
D.图中⑤和⑥处的化学键是某些水解酶的作用部位
10．如图为DNA分子结构模式图，下列叙述错误的是( )
A.②和③交替相连构成DNA的基本骨架
B.①和②构成了DNA双螺旋的基本单位
C.A链和B链的碱基通过氢键配成碱基对
D.A链和B链是反向平行的脱氧核苷酸链
11．细胞内某一特定基因中鸟嘌呤 G 占全部碱基的 26%。下列说法错误的是( )
A. 该基因的组成元素是C、H、O、N、P
B. 该基因的碱基(C+G)/(A+T)为 13:12
C. DNA 分子中 G—C 碱基对的比例越高，越耐高温
D. 由于碱基对的排列顺序多种多样，因而该基因具有多样性
12．科学家在人体快速分裂的活细胞(如癌细胞)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”，如图所示。下列叙述正确的是( )
①该结构是沃森和克里克首次发现的②该结构由一条脱氧核苷酸链形成③用DNA解旋酶可打开该结构中的氢键④该结构中(A+G)/(T+C)的值与DNA双螺旋中的比值相等
A.①② B.②③ C.①④ D.②④
13．在对DNA结构的探索历程中，沃森和克里克提出的双螺旋结构具有划时代的意义。下列关于DNA分子结构的叙述，错误的是( )
A.环状双链DNA中没有游离的磷酸基团，磷酸基团的数目与脱氧核苷酸数目相等
B.链状DNA分子一条链上相邻碱基通过“磷酸—脱氧核糖—磷酸”连接
C.DNA的两条链是反向平行的，脱氧核糖和磷酸基团交替连接构成DNA的基本骨架
D.DNA分子结构相对稳定的重要原因之一是两条链上的碱基互补配对形成了氢键
14．DNA携带遗传信息，随机选取的两个个体有相同遗传信息的可能性极低，因此DNA可以像指纹一样用来识别身份，这种方法称为DNA指纹技术。此技术依据的原理是( )
A.DNA分子具有稳定性 B.DNA分子具有多样性
C.DNA分子具有特异性 D.碱基互补配对原则
15．下列有关DNA多样性的叙述，正确的是( )
A.DNA分子多样性的原因是DNA分子空间结构千变万化
B.含有200个碱基的DNA分子，碱基对可能的排列方式有4200种
C.DNA分子的多样性和特异性是生物多样性和特异性的基础
D.DNA分子的多样性是指一个DNA分子上有许多个基因
16．如图为DNA分子的结构示意图。下列叙述错误的是( )
A.双链DNA分子中的A+T的量不一定等于G+C的量
B.6为胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸
C.3为碱基对，DNA中的碱基之间都以氢键相连
D.双链DNA分子中4和5的数量比为1：1
17．DNA是主要的遗传物质，下列有关DNA分子的叙述正确的是( )
①DNA的组成元素有C、H、O、N、P
②DNA的两条链是反向平行的
③DNA分子中A和T占的比例越大分子结构越稳定
④若DNA一条链中的A+T所占的比例为m，则另一条链中的该比例也为m
⑤DNA分子中通常有两个游离的磷酸基团
⑥DNA一条链中相邻碱基是由氢键相连
A.①②④⑤ B.①③④⑤ C.②④⑤⑥ D.①②③④⑤
二、填空题
18．2022年2月一则“铁链女事件”的新闻引发全网关注，公安机关通过对铁链女杨某、普某生前遗物进行DNA比对鉴定，结果证实二者符合母女关系，这一结果使得这一事件的真相进一步得到确认。每个人的DNA都不完全相同，因此DNA也可以像指纹一样用来识别身份，这种方法就是DNA指纹技术。请回答下列有关问题：
（1）每个人的DNA分子的基本骨架是____，而骨架内侧的____是不同的，因此每个人的DNA指纹图都是独一无二的，我们可以根据分析DNA指纹图的吻合程度来帮助确认身份。
（2）DNA亲子鉴定中，DNA探针必不可少，DNA探针实际是一种已知碱基排列顺序的单链DNA片段。推测DNA探针寻找基因所用的原理是____。
（3）用DNA做亲子鉴定时，小孩的检测条码会一半与其生母相吻合，另一半与其生父相吻合，其原因是____。
（4）从已过世的普某生前的生活用品中提取的DNA很少且存放已久，为什么还能保持不变用来做DNA鉴定？____。
19．遗传信息蕴藏在_________之中，___________，构成了DNA的多样性，而_________，又构成了每个DNA分子的特异性。
20．DNA双螺旋结构模型的构建
（1）构建者：______________。
（2）构建依据和模型
依据1：DNA分子是以______________为单位连接而成的长链，这______________分别含有____________四种碱基。
依据2：据________________________的DNA衍射图谱→沃森和克里克推算出DNA分子呈螺旋结构。
→模型1：碱基位于____________的双螺旋和三螺旋结构模型。
→模型2：__________________为骨架安排在螺旋外部，______安排在螺旋内部的双链螺旋，相同碱基进行配对。
依据3：查可夫提供信息：_________的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量，________的量总是等于胞嘧啶（C）的量。
→模型3：A与____配对，G与____。配对的双螺旋结构模型。结果发现：A-T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和直径，组成的DNA分子具有些的直径，能够解释A、T、G、C的数量关系，也能解释DNA的复制。
21．遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序中：碱基排列顺序的千变万化和碱基的特定的排列顺序，分别构成了DNA分子的______________性。
参考答案
1．答案：D
解析：A.组成不同基因的核心元素均为C、H、0、N、P，即核心元素相同，A不符合题意；
B、组成不同基因的骨架均为磷酸和脱氧核糖交替连接，B不符合题意；
C、基因的单体(脱氧核苷酸)通过磷酸二酯键连接，连接方式相同，C不符合题意；
D、基因的单体(脱氧核苷酸)排列顺序不同，直接决定了基因的多样性，D符合题意。
故选D。
2．答案：C
解析：脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成DNA的基本骨架，组成DNA基本骨架的元素有C、H、O、P，A正确；DNA分子的特异性是指每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序，DNA亲子鉴定技术依赖于DNA分子的特异性，B正确；DNA和RNA所含五碳糖和碱基种类不完全相同，前者含有脱氧核糖和A、G、C、T四种碱基，后者含有核糖和A、G、C、U四种碱基，C错误；不同个体的DNA中碱基排列顺序的差异与亲缘关系相关，差异越小则亲缘关系越近，D正确。
3．答案：C
解析：多个复制泡同时复制，可缩短DNA复制所需时间，加快复制速率，A正确；图中显示DNA有多个复制起点，每个复制泡向两侧延伸，说明复制方向为双向复制，B正确；酶甲为解旋酶，催化断裂氢键；酶乙为DNA聚合酶，催化形成磷酸二酯键，二者催化的化学键不同，C错误；DNA复制遵循碱基互补配对原则，嘌呤核苷酸数等于嘧啶核苷酸数，因此复制1次所需嘌呤和嘧啶数相等，D正确。故选C。
4．答案：B
解析：A、DNA分子具有两条链，在外侧磷酸和脱氧核糖交替连接，A正确；B、不同的DNA分子都由种脱氧核苷酸组成，因此组成不同DNA分子的脱氧核苷酸种类相同，B错误；C、由于双链DNA中A与T配对，G与C配对，故在不同的双链DNA分子中A+G与T+C的比值为1,C正确；D、双链DNA中A与T配对，G与C配对，但A+T与G+C的数量不一定相等，即在不同的双链DNA分子中A+T与G+C的比值具有多样性，D正确。故选B。
5．答案：A
解析：无论是否有亲子关系，真核生物的核基因在染色体上都呈线性排列，不能作为亲子鉴定的依据，A符合题意；DNA分子具有特异性，具有特定的碱基排列顺序，可以作为亲子鉴定的依据，B不符合题意；同一个体的不同体细胞都来自受精卵的有丝分裂，核DNA几乎都相同，C不符合题意；子代个体具备父母双方的核遗传物质，一半来自父方一半来自母方，可以作为亲子鉴定的依据，D不符合题意。
6．答案：C
解析：A、制作脱氧核苷酸时，需在脱氧核糖上连接碱基和磷酸，碱基不能直接与磷酸相连，A错误；
B、制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用3个氢键连接物相连，B错误；
C、根据碱基互补配对原则，双链DNA分子中，A=T、C=G，则A+G=T+C，即制成的模型中，腺嘌呤与鸟嘌呤之和等于胞嘧啶和胸腺嘧啶之和，C正确；
D、制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接在外侧，构成基本骨架，D错误。
故选：C。
7．答案：A
解析：甲生物核酸有5种碱基，说明含DNA和RNA，嘌呤≠嘧啶(因RNA为单链)，可能是酵母菌(真核生物，含DNA和RNA)；乙生物遗传物质嘌呤≠嘧啶，说明遗传物质是RNA(单链)，烟草花叶病毒遗传物质为RNA，A正确；蓝细菌含DNA和RNA，遗传物质为DNA(嘌呤=嘧啶)，T2噬菌体遗传物质为DNA，B错误；烟草花叶病毒核酸只有RNA(4种碱基)，C错误；T2噬菌体核酸只有DNA(4种碱基)，D错误。故选A。
8．答案：D
解析：G和C之和占30%，则A和T之和应为总碱基的70%。D正确，ABC错误。故选D。
9．答案：A
解析：A.首先根据题干中 字母T(胸腺嘧啶)的存在，可判断该核酸片段为DNA片段(T是DNA特有的碱基)，由图可知④的磷酸部分实际是相邻核苷酸的磷酸，因此④并非完整的鸟嘌呤脱氧核苷酸，A错误：
B、DNA分子中，碱基的排列顺序是遗传信息的载体。图中字母所示结构应为含氨碱基(A、T、G、C)，其特定的排列顺序可储存遗传信息，B正确；
C.自然状态下，DNA通常以双螺旋结构存在，两条链的方向相反(一条为5'一3’，另一条为3'一5')，即反向平行，C正确；
D、图中⑤和⑥处的化学键应为磷酸二酯键，某些水解酶可特异性断裂磷酸二酯键，D正确。
故选A。
10．答案：B
解析：A、②和③通过磷酸二酯键交替连接构成DNA的基本骨架，A正确；B、DNA双螺旋的基本单位是脱氧核苷酸，一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成，图中①为含氮碱基，②为脱氧核糖，B错误； CD、DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸链遵循碱基互补配对原则通过氢键连接，A链和B链的碱基通过氢键配成碱基对， CD正确。
故选B。
11．答案：D
解析：A、该基因的组成元素和DNA一样，均是C、H、O、N、P，A正确；
B、该基因中鸟嘌呤 G 占全部碱基的 26%，根据碱基互补配对原则，C+G占全部碱基的52%，A+T占全部碱基的1—52%=48%，碱基(C+G)/(A+T)为52%/48%=13:12，B正确；
C、 DNA 分子中 G—C 碱基对含有三个氢键，A—T含有两个氢键，G—C的比例越高，越耐高温，C正确；
D、不同基因中碱基对的排列顺序多种多样，对特定基因而言，基因中的碱基排列顺序具有特异性，D错误。
故选D。
12．答案：B
解析：沃森和克里克首次发现的是DNA的双螺旋结构，①错误；由图中实线可知，该结构由一条脱氧核苷酸链形成，②正确；DNA解旋酶能打开碱基对之间的氢键，因此用DNA解旋酶可打开该结构中的氢键，③正确；DNA双螺旋中(A+G)/(T+C)的值始终等于1，而该结构中(A+G)/(T+C)的值不一定等于1，因此该结构中(A+G)/(T+C)的值与DNA双螺旋中的该比值不一定相等，④错误。
13．答案：B
解析：闭环双链DNA中没有游离的磷酸基团，可看作链状双链DNA两端形成磷酸酯键连在一起，其基本单位是脱氧核苷酸，磷酸基团的数目与脱氧核苷酸数目相等，A正确；一条链上相邻碱基之间通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”相连接，B错误；DNA的两条链是反向平行的，脱氧核糖和磷酸基团交替连接构成DNA的基本骨架，C正确；DNA分子是由两条脱氧核苷酸长链盘旋成规则的双螺旋结构，DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替排列的顺序稳定不变。DNA分子双螺旋结构中间为碱基对，碱基之间形成氢键，从而维持了双螺旋结构的稳定，D正确。
14．答案：C
解析：
15．答案：C
解析：DNA分子的多样性是指DNA分子中碱基对的排列顺序多种多样，A、D错误；含有200个碱基的DNA分子中，碱基对可能的排列方式有4100种，B错误；DNA分子的多样性和特异性是生物多样性和特异性的物质基础，C正确。
16．答案：C
解析：A、双链DNA分子中，A=T，G=C，而A+T的量不一定等于G+C的量，A正确；
B、DNA分子中A与T配对，G与C配对，2与A配对，是胸腺嘧啶T，则6是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸，B正确；
C、3是碱基对，两条链的碱基之间以氢键相连，形成碱基对，DNA单链中的碱基不以氢键相连，C错误；
D、每一个脱氧核苷酸都含有一个磷酸，一个脱氧核糖，所以双链DNA分子中4磷酸和5脱氧核糖的数量比为1∶1，D正确。
故选C。
17．答案：A
解析：题：DNA的组成元素为C、H、O、N、P(①正确)；DNA两条链反向平行(②正确)；G和C之间有3个氢键，A和T之间有2个氢键，G和C占比越大分子结构越稳定(③错误)；DNA双链中A与T互补配对，一条链中A+T的比例为m，另一条链中该比例也为m(④正确)；线性DNA分子两端各有一个游离的磷酸基团，通常有两个游离的磷酸基团(⑤正确)；DNA一条链中相邻碱基通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相连，氢键连接互补链的碱基(⑥错误)。故选A。
18．答案：（1）磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧；碱基对
（2）碱基互补配对原则
（3）孩子的每一对同源染色体必定一条来自母亲，一条来自父亲（孩子的核遗传物质一半来自母亲，一半来自父亲）
（4）因为人体所有细胞的细胞核中均含有相同的DNA，DNA分子作为遗传物质具有一定的稳定性（且体外可以扩增DNA）
解析：(1)每个人的DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的,其基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替连接,排列在外侧,而骨架内侧的碱基对是不同的,因此每个人的DNA指纹图都是独一无二的。
(2)DNA探针实际是一种已知碱基排列顺序的单链DNA片段,用DNA探针寻找基因所用的原理是碱基互补配对原则。
(3)由于孩子的每一对同源染色体必定一条来自母亲,一条来自父亲,所以用DNA做亲子鉴定时,小孩的检测条码会一半与其生母相吻合,另一半与其生父相吻合。
(4)由于人体所有细胞的细胞核中均含有相同的DNA,DNA分子作为遗传物质具有一定的稳定性,所以从已过世的普某生前的生活用品中提取的DNA很少且存放已久,还能保持不变用来做DNA鉴定。
19．答案：4种碱基的排列顺序；碱基排列顺序的千变万化；碱基特定的排列顺序
解析：略
20．答案：沃森和克里克；4种脱氧核苷酸；4种脱氧核苷酸；A、T、C、G；威尔金斯和其同事富兰克林；螺旋外部；磷酸-脱氧核苷酸；碱基；腺嘌呤（A）；鸟嘌呤（G）；T；C
21．答案：多样性和特异
解析：遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序中，碱基排列顺序的千变万化和碱基的特定的排列顺序，分别构成了DNA分子的多样性和特异性。
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