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导练03 基因的本质第二节 DNA分子的结构三维目标晨背关键词自主性学习知识点解读温示提馨随堂演练 （点击进入）word板块 温示提馨课时作业7 （点击进入）word板块 课时作业7 DNA分子的结构
一、选择题
1．1953年沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，其重要意义在于( )
①发现DNA如何存储遗传信息
②确定DNA是主要的遗传物质
③发现DNA分子中碱基含量的规律性
④为DNA复制机制的阐明奠定基础
A．①③ B．②③ C．①④ D．③④
解析：双螺旋结构模型的确定解释了DNA为什么能存储大量遗传信息，为DNA半保留复制奠定了基础，因此①④正确。
答案：C
2．某双链DNA分子含1 000个碱基对，已知腺嘌呤(A)的数目是300个，则胞嘧啶(C)的数目是( )
A．400 B．500 C．600 D．700
解析：根据双链DNA分子中A＝T，G＝C有A＋T＋G＋C＝2 000个，A＝300个，所以C＝(2 000－2×300)÷2＝700个。
答案：D
3．下列关于DNA分子结构的叙述，正确的是( )
A．DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的单链结构
B．DNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基
C．DNA分子两条链之间是嘌呤与嘧啶形成碱基对
D．DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸—脱氧核糖—磷酸相连
解析：DNA分子是以4种脱氧核苷酸为基本单位构成的双链结构，A错误；DNA分子中中间的磷酸连接着2个脱氧核糖，B错误；DNA分子两条链之间是嘌呤和嘧啶配对的，C正确；DNA分子一条链上的相邻碱基通过脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖连接，D错误。
答案：C
4．某双链DNA分子中，G占碱基总数的38%，其中一条链中的T占该DNA分子全部碱基总数的5%，那么另一条链中的T在该DNA分子中的碱基比例为( )
A．5% B．7%
C．24% D．38%
解析：在双链DNA中，G＝C，A＝T，所以G＋T＝50%，则T＝50%－38%＝12%，又因为一条链中T占该DNA分子全部碱基总数的5%，则另一条链中T占该DNA分子全部碱基的比例为12%－5%＝7%。
答案：B
5．已知某双链DNA片断的一条链上，A与T分别占该链碱基总数的m、n，则此DNA片断中G所占比例为( )
A．(1－m－n)/2 B．1－m－n
C．(m＋n)/2 D．无法确定
解析：在DNA分子中，两个互补碱基之和在每一条链的比例和占整个DNA分子的比例相同。根据题意，一条链上A与T分别占该链碱基总数的m、n，则A＋T占该条链的比例为m＋n，在整个DNA分子中也是m＋n，所以G＋C的比例为1－(m＋n)，由于DNA分子中，G＝C，因此G的比例为(1－m－n)/2，A正确；B、C、D错误。
答案：A
6．下列四种化合物的“○”中都含有结构“A”，对此分析不正确的是( )
A．人体的一个细胞可以同时含有①②③④这4种结构
B．大肠杆菌含有结构③和④，但遗传物质只含有结构③
C．烟草花叶病毒含有结构④
D．上述四种化合物的“○”中所包含的结构相同
解析：图中四种化合物分别代表ATP、核苷酸、DNA片段、RNA片段。人体一个细胞中这4种结构都是必须具有的，A正确；大肠杆菌含有DNA和RNA，但遗传物质只是DNA，B正确；烟草花叶病毒含有RNA和蛋白质，含有结构④，C正确；上述四种化合物的“○”中所包含的结构分别是腺苷、腺嘌呤、腺嘌呤脱氧核糖核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸，D错误。
答案：D
7．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，其形成遵循碱基互补配对原则
d．DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息
A．b、c、d B．c、d
C．a、b、c D．b、c
解析：DNA分子是双螺旋结构，①磷酸和②脱氧核糖交替连接排列在外侧，构成了DNA分子的基本骨架，a错误；④中的③、②与②下方的磷酸基团组成胞嘧啶脱氧核苷酸，b错误；配对碱基之间通过氢键相连并遵循碱基互补配对原则，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。
答案：B
8．由双链DNA的组成分析，下列相关比值在不同DNA分子中可变的是( )
A．T/A B．G/C
C．(A＋T)/(G＋C) D．(A＋G)/(T＋C)
解析：DNA分子两条链的碱基是互补配对的，因此，在双链DNA中一定有A＝T、G＝C；因此有：A＋G＝T＋C、A＋C＝T＋G；由于不同的DNA分子A不一定等于G或C，T不一定等于G或C，因此在不同的DNA分子中，(A＋T)/(G＋C)是可变的。
答案：C
9．已知在甲DNA分子中的一条单链(A＋G)/(T＋C)＝m，乙DNA分子中一条单链中的(A＋T)/(G＋C)＝n，分别求甲、乙两DNA分子中各自的另一条链中对应的碱基比例分别为( )
A．m、1/n B．1/m、n
C．m、1 D．1、n
解析：在DNA分子中，一条链中的A＝互补链中的T，同理一条链中的T、G、C＝互补链中的A、C、G，所以在互补链中(A＋G)/(T＋C)＝1/m，(A＋T)/(G＋C)＝n，故B正确。
答案：B
10．下列关于双链DNA的叙述，不正确的是( )
A．若一条链上A和T的数目相等，则另一条链上的A和T数目也相等
B．若一条链上A的数目大于T，则另一条链上A的数目小于T
C．若一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4
D．若一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链上A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3
解析：根据DNA双螺旋结构中的碱基互补配对原则可知，两条链上互补碱基的数量关系是A＝T，G＝C。若一条链上A和T的数目相等，则另一条链上的A和T数目也相等，A正确；若一条链上A的数目大于T，则另一条链上A的数目小于T，B正确；若一条链A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，对应另一条链T∶A∶C∶G＝1∶2∶3∶4，调整为A∶T∶G∶C的顺序，应等于2∶1∶4∶3，C错误，D正确。
答案：C
11．下图所示的DNA分子中脱氧核苷酸的配对连接方式中正确的是( )
解析：在DNA分子中两条链反向平行，相对应的碱基通过氢键相连，即A和T配对，G和C配对，故D正确。
答案：D
12．下列关于碱基互补配对的含义的叙述不正确的是( )
A．DNA分子中有一个嘌呤就会有一个与之相配对的嘧啶
B．DNA分子中一条链的嘌呤数或嘧啶数一定等于另一条链的嘌呤数或嘧啶数
C．DNA分子中嘌呤总数一定等于嘧啶总数且各占50%
D．DNA分子中任何一种碱基所占的比例是两条单链上该碱基所占比例的平均数
解析：在DNA分子的双链中嘌呤和嘧啶互补配对，DNA分子中一条链的嘌呤数或嘧啶数一定等于另一条链的嘧啶数或嘌呤数。
答案：B
13．在DNA分子模型的搭建实验中，若仅有订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含 10对碱基(A有6个)的DNA双链片段，那么使用的订书钉个数为( )
A．58 B．78
C．82 D．88
解析：构成一个脱氧核苷酸需要2个订书钉，20个脱氧核苷酸总共需要40个；一条DNA单链需要9个订书钉连接，两条链共需要18个；双链间的氢键数共有24个，总共需要订书钉24个，所以共需订书钉82个。
答案：C
14．下图为某同学在学习DNA分子的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段(其中〇代表磷酸)，下列为几位同学对此图的评价，其中正确的是( )
A．甲说：该图没有物质和结构上的错误
B．乙说：该图有一处错误，就是U应改为T
C．丙说：该图有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖
D．丁说：如果说他画的是RNA双链则该图就是正确的
解析：题图中有三处错误，错误一：组成DNA分子的五碳糖应该是脱氧核糖，所以图中的核糖应改为脱氧核糖；错误二：碱基应为A、T、G、C四种，图中的U应改为T；错误三：单链中的脱氧核糖和磷酸应交替连接。
答案：C
二、综合题
15．下图是一个DNA分子的片段，回答下列问题：
(1)图中②的名称是__________。
(2)表示DNA基本组成单位的唯一标号是__________。
(3)构成DNA分子基本骨架的组成成分在图中的标号是__________。
(4)图中的碱基对一共有__________对；在图示的这些碱基对中，所携带的遗传信息有__________种。
解析：(1)②是组成DNA的五碳糖，即脱氧核糖。
(2)组成DNA的基本单位是脱氧核苷酸，一分子的脱氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基组成的。
(3)磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧，构成DNA的基本骨架。
(4)图中有2对A和T，2对C和G，一种DNA分子只代表一种遗传信息。
答案：(1)脱氧核糖 (2)④ (3)②③ (4)4 1
16．下图为大肠杆菌DNA分子结构图示(片段)。请根据图示分析并回答下列问题：
(1)图中1表示______________，2表示____________，1、2、3结合在一起的结构叫做__________________。
(2)3有________种，中文名称分别是________。
(3)DNA分子中3和4是通过________连接起来的。
(4)DNA被彻底氧化分解后，能产生含氮废物的是________和________(用序号表示)。
(5)图中DNA分子片段中，游离的磷酸有________个。若大肠杆菌DNA分子的碱基G有x个，占其碱基总量的比例是y，则该DNA分子的碱基之间的氢键数目是________________________。
解析：(1)据图分析可知，图中1表示磷酸，2表示脱氧核糖，3表示含氮碱基，1、2、3结合在一起形成脱氧核苷酸。(2)3表示含氮碱基，由于3与4之间的氢键是3个，因此3、4是C、G碱基对，3可能是鸟嘌呤G或胞嘧啶C。(3)DNA分子中3和4通过氢键连接形成碱基对。(4)DNA分子的组成成分是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基，其中只有含氮碱基内含有氮元素，因此DNA被彻底氧化分解后，能产生含氮废物的是图中的3和4。(5)图中DNA分子片段中，游离的磷酸有2个；该DNA分子中鸟嘌呤数目为x，因此G、C碱基对为x，腺嘌呤＝胸腺嘧啶＝×－x，由于G、C碱基对之间的氢键是3个，A、T碱基对之间的氢键是2个，因此DNA分子的碱基之间的氢键数是3x＋2×(×－x)＝x＋。
答案：(1)磷酸 脱氧核糖 脱氧核苷酸
(2)2 鸟嘌呤、胞嘧啶 (3)氢键 (4)3 4
(5)2 x(1＋)或写成x＋
17．下图是制作DNA双螺旋结构模型的过程图，请回答下面的问题：
(1)在制作模型前进行的设计中，甲处应考虑具备________种材料，它们分别是________；其中五边形材料表示________。
(2)乙表示的物质是________，a位置的元素是____________，制作一个乙用到了________种材料。
(3)由乙连接成丙的过程，需考虑的主要有：两条链中五边形材料的顶角应呈________(填“同向”或“反向”)关系；若一条链的下端是磷酸，则另一条链的上端应该是________，这样制作的目的是体现DNA双链________的特点。
(4)随机将班里某两位同学制作的单链连接成双链，不合理的地方最可能是________________________。
(5)丙到丁过程体现了DNA分子________的特点，丁中排在外侧的物质是__________________________。
解析：(1)DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，一分子脱氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子含氮碱基和一分子脱氧核糖组成，因此制作DNA模型时具备6种材料，它们分别是磷酸、脱氧核糖和4种碱基，其中脱氧核糖可用五边形材料来表示。
(2)乙表示DNA分子的基本组成单位——脱氧核苷酸，其中a位置为氧元素，一分子脱氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子含氮碱基和一分子脱氧核糖组成，因此制作一个乙用到了3种材料。
(3)DNA分子中的两条链反向平行；若一条链的下端是磷酸，则另一条链的上端应该是磷酸，这样可以体现DNA双链反向平行的特点。
(4)随机将班里某两位同学制作的单链连接成双键，不合理的地方最可能是双键间的碱基配对不遵循碱基互补配对原则。
(5)丙到丁过程，体现了DNA分子(双)螺旋的特点，丁中排在外侧的物质是交替连接的脱氧核糖和磷酸。
答案：(1)6 磷酸、脱氧核糖、四种碱基 脱氧核糖
(2)脱氧核苷酸 氧 3
(3)反向 磷酸 反向平行
(4)双链间的碱基配对不遵循碱基配对互补原则
(5)(双)螺旋 交替连接的脱氧核糖和磷酸
18．如图是DNA片段的结构图，请据图回答：
(1)填出图中部分结构的名称：[2]________、[3]____________、[5]________。
(2)从图中可以看出DNA分子中的两条链是由____________和________交替连接构成的。
(3)连接碱基对的[7]是________，碱基配对的方式如下：即________与________配对；______与______配对。
(4)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。
解析：(1)由图可知2是一条脱氧核苷酸单链片段，3是五碳糖脱氧核糖，5是腺嘌呤脱氧核苷酸。(2)从图中可以看出DNA分子中的两条链由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的。(3)连接碱基对的7是氢键，碱基互补配对是指A(腺嘌呤)和T(胸腺嘧啶)配对，G(鸟嘌呤)和C(胞嘧啶)配对。(4)从图甲可以看出DNA分子的两条链是反向平行的，因为左边的是上边有游离的磷酸，右边的是下边有游离的磷酸。从图乙看出DNA分子缠绕成规则的双螺旋结构。
答案：(1)一条脱氧核苷酸单链片段 脱氧核糖 腺嘌呤脱氧核苷酸
(2)脱氧核糖 磷酸
(3)氢键 A(腺嘌呤) T(胸腺嘧啶) G(鸟嘌呤)
C(胞嘧啶)
(4)反向平行 规则的双螺旋
1．判断正误
(1)DNA分子由四种脱氧核苷酸组成，这四种脱氧核苷酸含有的碱基是A、U、C、G( )
(2)DNA分子由两条方向相同的脱氧核苷酸链盘旋而成( )
(3)沃森和克里克构建的DNA分子双螺旋结构中，磷酸－脱氧核糖骨架排列在螺旋外部，碱基排列在螺旋内部( )
(4)DNA分子中的碱基一定存在如下数量关系：C＝T，A＝G( )
(5)DNA单链中的A与T的数量一定相等( )
答案：(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
2．下列对DNA结构的叙述中，错误的是( )
A．DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧
B．DNA分子中的两条链反向平行
C．DNA分子中氢键数目和碱基数目一定相等
D．DNA分子中碱基之间一一对应配对的关系是碱基互补配对原则
解析：在DNA分子中，脱氧核糖与磷酸交替连接，排列在DNA外侧，共同构成DNA分子的基本骨架；DNA分子中的两条链反向平行；A－T间是2个氢键，G－C间是3个氢键，故氢键数目和碱基数目不相等。
答案：C
3．(2019年黄冈模拟)已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%。则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的( )
A．32.9%和17.1% B．31.3%和18.7%
C．18.7%和31.3% D．17.1%和32.9%
解析：由题中G＋C＝35.8%，可推出C＝G＝17.9%，A＝T＝32.1%；设它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的比例为X、Y，则有1/2×(X＋32.9%)＝32.1%，1/2×(Y＋17.1%)＝17.9%，解得X＝31.3%，Y＝18.7%。
答案：B
4．(2019年山东名校联考)如图为DNA分子部分结构示意图，对该图的描述错误的是( )
A．DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构
B．④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸，②和③相间排列，构成了DNA分子的基本骨架
C．⑤⑥⑦⑧对应的碱基依次为A、G、C、T
D．若该DNA分子中A与T之和占全部碱基数目的54%，其中一条链中G占该链碱基总数的22%，则另一条链中G占该链碱基总数的24%
解析：DNA分子由反向平行的两条链组成；④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸，②脱氧核糖和①磷酸相间排列，构成了DNA分子的基本骨架；根据碱基互补配对原则，在DNA分子中A与T配对，G与C配对；若该DNA分子中A与T之和占全部碱基数目的54%，则该DNA分子的一条链中A与T之和占该链碱基数目的54%，若一条链中G占该链碱基总数的22%，则该条链中C占24%，则互补链中G占该链碱基总数的24%。
答案：B
5．如图是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)填出图中部分结构的名称：[2]______、[5]______。
(3)从图中可以看出DNA分子中的两条长链是由________和________交替连接的。
(4)连接碱基对的化学键是________，碱基配对的方式如下：即________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规则的________结构。
解析：(1)从图中可以看出：甲表示的是DNA分子的平面结构，而乙表示的是DNA分子的立体(空间)结构。(2)图中2表示的是一条脱氧核苷酸单链片段，而5表示的是腺嘌呤脱氧核苷酸。(3)从甲图的平面结构可以看出：DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧构成了基本骨架。(4)DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且有一定规律：A与T配对，G与C配对。(5)根据图甲可以判断：组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链是反向平行的；从图乙可以看出组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链相互缠绕成规则的双螺旋结构。
答案：(1)平面 立体(或空间)
(2)一条脱氧核苷酸单链片段 腺嘌呤脱氧核苷酸
(3)脱氧核糖 磷酸
(4)氢键 A(腺嘌呤) T(胸腺嘧啶) G(鸟嘌呤)
C(胞嘧啶)
(5)反向 双螺旋
