训练11 DNA的结构-【勤径学升】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化同步练测素能提升训练（人教版2019）

?高中生物学·必修2(人教版) AI伴学助手 在线答疑 巨配套答案 鑫需棘训练十一 DNA的结构 日抖音微信扫码 C.4 种含氮碱基 A:T:G:C=3:3: 基础练 学考测评 7:7 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 ( ) D.碱基排列方式共有4200种 4.经过对某生物体内的核酸成分进行化学分 析得知，该生物核酸中，嘌呤碱基所占比例 为58嘧啶碱基所占比例为42由此 可以判断 ( )①赫尔希和蔡斯证明 DNA是遗传物质的 实验 A.此生物体内的核酸一定是 DNA B.该生物一定不含 DNA而含 RNA ②富兰克林等拍摄的 DNA分子 X射线衍 C.若此生物只含 DNA,则一定是单链的 射图谱 D.若此生物含 DNA,则一定是双链的 ③查哥夫发现的 DNA中嘌呤含量与嘧啶 5.DNA的稳定性与碱基对之间的氢键数目 有关。下列关于生物体内 DNA 中(A+ T)/(G+C)与(A+C)/(G+T)两个值的 叙述，正确的是 ( ) 含量相等 ④艾弗里的肺炎链球菌转化实验 A.①② B.②③ C.③④ D.①④ A.碱基序列不同的双链 DNA,后一值不同 2.下列有关 DNA结构的说法，正确的是 ( ) B.前一个值越大，双链 DNA 的稳定性 越高 A.一条脱氧核苷酸链上相邻的两个碱基 A 和T之间靠形成氢键连接 C.当两个值相同时，可判断这个 DNA是 双链 B.每个磷酸基团上都连着两个脱氧核糖 D.双链 DNA中后一值一定等于1 C.DNA分子的稳定性与氢键数目有关 D.一条双链 DNA片段有 4个游离的磷酸 基团 3.真核生物中某双链 DNA含有 200个碱基 对，其中一条链上 A:T:G:C=1:2: 3:4,则下列有关该双链 DNA的叙述，正 确的是 ( ) A.含有4个游离的磷酸基团 B.含有腺嘌呤脱氧核苷酸30个 6.在某双链 DNA分子中，碱基总数为 m,腺 嘌呤碱基数为 n,则下列有关叙述正确的有 ( ) ①脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m 3m22n②碱基之间的氢键数为 ③一条链中 A+T的数量为 n ④G的数量为m—n A.①②④ B.②③④ C.③④ D.①②③ 30 7.(山东滕州月考)DNA熔解温度(Tm)是使 DNA双螺旋结构解开一半时所需要的温 度，不同种类 DNA的Tm值不同。如图表 示一双链 DNA分子中(G+C)占全部碱基 的比例与 Tm的关系。下列有关叙述不正 确的是 ( ) 80(G+C)/(%) 6040 20 0L 60 70 80 90 100110 Ta(℃) A.若 DNA分子中(G十C)/(A+T)=1, 则G与C之间的氢键总数比 A与T之 间多 B.一定范围内，DNA分子的Tm值与(G十 C)含量呈正相关 C.不同生物的 T.值有可能相同 D.Tm值相同的 DNA分子中(G+C)数量 也相同 8.科学家发现了单链 DNA的一种四螺旋结 构，一般存在于人体快速分裂的活细胞(如 癌细胞)中。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)。下列叙述 正确的是 ( ) o G(鸟嘌呤) — DNA单链 --氢键 A.该“G-四联体螺旋结构”的元素组成是 C、H、O、N、P、S B.每个“G-四联体螺旋结构”中含有两个 游离的磷酸基团 C.用合成分子靶向该“G-四联体螺旋结 构”,可能会阻止癌细胞的增殖 D.该“G-四联体螺旋结构”中富含G—C 碱基对，(A+G)/(T+C)的值等于1 9.下图为 DNA分子的局部结构模式图，请分 析回答： 5 ⑥ 3'a ③TC [①] ④ ⑤ 0 2②-G oo C(二 0 A G 0 T 5°3' (1)DNA分子的基本骨架由 构成。DNA的组成单位由图中 的 (填序号)构成。 (2)图中⑥代表碱基对，遵循 原则。假设某 DNA片段含100个碱基对， 其中 A有40个，那么其他 3种碱基G、C、 T 的数目依次是 。由 20个碱基 对组成的 DNA 片段，排列顺序最多有 种不同类型。 (3)关于某同学对 DNA分子双螺旋结构的 理解，正确的是 。 A.DNA分子中，两条脱氧核苷酸长链间通 过氢键连接 B. DNA分子中，碱基 A和 T 的数量等于 G和C的数量 C. DNA分子中，G—C碱基对占比越高， DNA的稳定性越强 D. DNA分子中的两条链反向平行螺旋起 来，形成双螺旋结构 (4)如图为制作 DNA双螺旋结构模型时， 某同学搭建的第一个脱氧核苷酸模型(图 中①～④代表脱氧核苷酸模型间的连接部 位),那么,第二个脱氧核苷酸模型与第一 个之间的连接方式可描述为 。这样，不断重复 就能得到一条脱氧核苷酸长链。 ① ③ OH P-00= CH? ④0OH H H H ② OH H 31 ?高中生物学·必修2(人教版) 10.不同生物或生物体不同器官(细胞)的 DNA分子有关碱基比例如下表： 12.(不定项)如图为某核苷酸链的局部结构 图，下列叙述中正确的是 ( ) 生物或器 酵母 猪 小麦 人 官(细胞) 菌 牛 肝 胰 脾 肾 精子肺 (A+T)/ 1.08 (G+C) 1.211.52|1.43|1.43|1.431.30|1.29|1.30 ① ② ③ A G a }b (1)表中可见，不同种生物的 DNA分子的 U (A+T)/(G+C)碱基比例显著不同，这 A.图中 a或b能构成一个完整的核苷酸 一事实表明，DNA分子结构具有 B.该链上各核苷酸之间是通过化学键③ 连接起来的。 (2)牛的肾和肺的 DNA比例相同，原因是 C. DNA的稳定性与胞嘧啶的含量成正 相关 D.该链不可能是组成 T2 噬菌体遗传物 质的一部分但精子与肾和肺的 DNA碱基比例稍有差 异，原因是 13.图1是用 DNA 测序仪测出的某生物的 1个DNA片段上被标记的1条脱氧核苷酸链 的碱基排列顺序(5′-TGCGTATTGG -3'), 请回答下列问题： o (3)表中所列生物的 DNA分子中，(A+ C)/(G+T)或(A+G)/(T+C)的比例差 异显著吗? 。因为 。 (4)比较表中不同生物的 DNA的碱基比 例， 中 DNA分子热稳定性最高， 原因是 测序结果图 碱基序列 图1 图2 (1)据图1推测，此 DNA片段上的鸟嘌呤 脱氧核苷酸数目是 。 (2)根据图1脱氧核苷酸链的碱基排序， 图 2 显示的脱氧核苷酸链碱基序列为 (从上往下)。 能力练 素能培优 11.(不定项)对 DNA分子的碱基进行数量分 析，可以通过检测其中某种碱基的数目及 其比例来推断其他碱基数目及其比例。假 如检测某 DNA分子得知碱基 A的数目为 x,其比例为y,以下推断正确的是( ) (3)图1 对应的 DNA双链与图2 对应的 A+C为 ,这是因为DNA双链中的 DNA双链中碱基数量关系是 。图1对应的 DNA双链片段 A5的值分别与图2 对应的 DNA双链片段中 为 ,这体现了 DNA的特 异性。 A.碱基总数量为x/y B.碱基C的数目为x(0.5y-1) C.嘌呤数与嘧啶数之比为x/(1-y) D.碱基G的比例为(1-y)/2 32 利用 DNA酶、RNA酶处理该病毒的核酸提取液，然后 将处理后的核酸提取液分别注射到猪胚胎干细胞中培 养，由于酶具有专一性，可通过检测培养后猪胚胎干细 胞中是否有甲型 H1N1 流感病毒产生来判断其核酸 类型。 答案(1)探究甲型 H1N1 流感病毒的遗传物质是 DNA还是 RNA (3)分别用等量的相同浓度的 DNA 酶、RNA酶处理 A、B两组核酸提取液，C组不进行处 理(4)①若 A、C两组出现甲型 H1N1流感病毒，B 组没有出现，则甲型 H1N1 流感病毒的遗传物质 是RNA ②若 B、C两组出现甲型 H1N1流感病毒，A组没有出 现，则甲型 H1N1流感病毒的遗传物质是 DNA 训练十一 DNA的结构 基础练学考测评 1.B 艾弗里的肺炎链球菌转化实验、赫尔希和蔡斯的噬 菌体侵染细菌实验均证明了 DNA是遗传物质，但不能 为 DNA双螺旋结构模型构建提供依据，①、④错误；富 兰克林等拍摄的 DNA分子X射线衍射图谱可为 DNA 双螺旋结构模型构建提供依据，②正确；查哥夫发现的 DNA中嘌呤(A+G)含量与嘧啶(T+C)含量相等，可 为 DNA双螺旋结构模型构建提供依据，③正确。 2.C 一条脱氧核苷酸链上相邻的两个碱基 A和T之间 靠“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”连接，A错误；链状 DNA中，每条链末端的磷酸基团只连着1个脱氧核糖，B 错误；DNA分子的稳定性与氢键数目有关，氢键数目越多， DNA分子的稳定性越高，C正确；一条双链 DNA片段有两 条链，因此含有两个游离的磷酸基团，D错误。 3.C 双链 DNA中每条单链各有1个游离的磷酸基团，所以 该 DNA应该有2个游离的磷酸基团，A错误；该 DNA中 含有200个碱基对，一条链上A:T:G:C=1:2:3:4, 根据双链中A+T所占比例=单链中A+T所占比例，则 双链中A+T占碱基总数的3/10,根据双链DNA中A= T,推知A和T各占3/20,故腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为 200×2×3/20=60,B错误；双链 DNA中A和T分别占 3/20,则C和G分别占7/20,故 A:T:G:C=3:3:7: 7,C正确；在各种碱基比例不确定的情况下，碱基排列方式 共有4°=420(种),n为碱基对数，而该 DNA碱基比例已确 定，故排列方式小于4200种，D错误。 4.C 由题干数据可知，该生物体内嘌呤碱基数≠嘧啶碱基 数，则该生物体内的核酸可能都为单链，也可能既有双链也 有单链，但肯定不会只含双链核酸。 5.D 双链DNA中，A=T、C=G,所以(A+C)/(G+T)=1, A错误、D正确；双链 DNA中的A与T之间有2个氢链，C 与G之间有3个氢键，氢键越多，双键 DNA的稳定性越 高，由此可推测(A+T)/(G+C)的值越大，双链 DNA的稳 定性越低，B错误；当 DNA中(A+T)/(G十C)与(A+C)/ (G+T)的两个值相同时，这个 DNA可能是双链也可能是 单链，C错误。 6.D 1个脱氧核苷酸分子由1个磷酸、1个脱氧核糖和1个 碱基组成，故在一个双链 DNA分子中，当碱基总数为m 时，脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m,①正确。因为 G与C之间形成3个氢键，A与T之间形成2个氢键，故氢 键数为2n+3×m22n=3m-2n,②正确。因为A+T的总 量为2n,故一条链中A+T的数量应为 n,③正确。G的数 2-n,④错误。量应为 7.D 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分子中(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正确；由图可知，在70～110 ℃ 范围内，DNA分子的T.值与(C+G)含量呈正相关，B正 确；Tm值与(G+C)含量有关，不同生物的(G+C)含量可 能相同，则T。值有可能相同，C正确；若两 DNA分子 T.值相同，则它们所含(G+C)比例相同，但(G+C)的 数量不一定相同，D错误。 8.C 题干(图)信息 分析判断 选项判断 DNA的组成元素是 A错误 C、H、O、N、P,不含S “G-四联体螺旋 结构”是由一条单 链 DNA形成的 “G-四联体螺旋结 构”只含一个游离的 B错误 磷酸基团 双链 DNA中A与T 配对、G与C配对， (A+G)/(T+C)的 D错误 值为 1,此结构的单 链 DNA分子中该比 值不一定等于1 该“G-四联体螺旋 结构”一般存在于 可推知该结构可以 C正确 人体快速分裂的活 促进癌细胞的分裂 细胞(如癌细胞)中 形 成 该 结 构 的 DNA单链中富含 G,每4个G之间 该结构中富含G,而 通过氢键等形成 不是富含G—C 碱 D错误 一个 正 方 形 的 基对 “G-4平面”,继而 形成立体的“G-四 联体螺旋结构” 9.答案(1)脱氧核糖和磷酸交替连接 ①③④ (2)碱基互补配对 60、60、40 40 (3)ACD (4)第二个模型的①部位与第一个模型的②部位连接 10.解析 (1)对于双链 DNA分子而言，互补碱基和之比 在不同生物体内有显著差异，体现了 DNA分子的特 异性。(2)在同一生物体内，所有的体细胞均来自同一 受精卵的有丝分裂，因而各体细胞内 DNA分子相同， 其碱基比例也相同。(3)无论在哪种生物体内，双链 DNA分子中A=T、G=C,所以(A+C)/(G+T)或 (A+G)/(T+C)的比例均为1。(4)G—C碱基对比例 越高，DNA分子热稳定性越高。 答案(1)特异性(2)它们是由同一受精卵经有丝分 裂产生的体细胞构成的 精子是减数分裂的产物，虽 然 X、Y染色体是一对同源染色体，但 X、Y染色体上 的 DNA分子有差异(3)不显著 比值相等，均为1 (4)酵母菌 酵母菌 DNA分子中，G—C碱基对含量 比例最大 能力练素能培优 11.A 根据题意知，A=x,则 T=x,它们所占比例均为 y,则碱基总数量为x/y,A正确；C+G=x/y-A-T= x/y-2x,则C=G=x(1/2y-1),B错误；嘌呤数与嘧 啶数之比为1,C错误；碱基G的比例为(1-2y)/2,D 错误。 37 12.BCD 图中a能构成一个完整的核苷酸，b不能，A错 误；该链上各核苷酸之间是通过③连接起来的，B正 确；DNA分子两条链上的碱基通过氢键相连，腺嘌呤 与胸腺嘧啶形成2个氢键，鸟嘌呤与胞嘧啶形成3个 氢键，因此，胞嘧啶的含量越多，碱基对的氢键含量越 高，DNA的稳定性越高，C正确；图中有尿嘧啶，说明 该链是由核糖核苷酸构成的，而T2 噬菌体的遗传物 质是DNA,由脱氧核苷酸构成，D正确。 13.解析 (1)图1显示的 DNA片段1条链上鸟嘌呤脱氧 核苷酸的数目是4,胞嘧啶脱氧核苷酸的数目是1,根 据碱基互补配对原则，对应的互补链上还有1个鸟嘌 呤脱氧核苷酸，即共有5个鸟嘌呤脱氧核苷酸。(2)图1 对应的 DNA单链碱基排列顺序已经解读出来，其顺 序是 TGCGTATTGG,所以图中碱基序列应从上向下 读，且由左至右依次是 A、C、G、T,所以图 2 对应的脱 氧核苷酸链的碱基序列为CCAGTGCGCC。(3)在双 链 DNA中，根据碱基互补配对原则，嘌呤碱基数等于 A+G=1。嘧啶碱基数，故 。根据图1对应的 DNA片段 的1条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序，可计算出图 1 G=4+4=1;同理可计算出图2对应的 DNA片段中 G=3+5=8=4。对应的 DNA片段中 答案(1)5(2)CCAGTGCGCC (3)1 嘌呤碱基 4数等于嘧啶碱基数 1 训练十二 DNA的复制 基础练学考测评 1.D DNA经过复制后形成的每个 DNA分子包括一条 模板链和一条新链。 2.B 如果培养一代离心结果为重带和轻带，说明含?N的 DNA链和含?N的 DNA 链各自形成了 DNA分子，这 是全保留复制，A正确；分散复制是子代 DNA的每条 链都由亲本链的片段与新合成的片段随机拼接而成，如 果培养一代，其离心结果也可能全为中带，B错误；如果 DNA的复制方式为全保留，则不管培养多少代，离心结 果都是一条重带，一条轻带，故培养二代结果为中带和轻 带，则 DNA的复制方式不是全保留复制，C正确；如果是 半保留复制，连续培养三代并离心，会出现轻带和中带， 而结果只出现一个条带，则可能为分散复制，D正确。 3.D DNA复制过程的第一步是解旋，需要用解旋酶破 坏 DNA双链之间的氢键，使两条链解开，A正确；DNA 具有半保留复制、边解旋边复制的特点，B正确；DNA 的复制需要 DNA 聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成 DNA片段，C正确；由题图可知，DNA复制合成两条子 链时，前导链的合成是连续的，后随链的合成是不连续 的，D错误。 4.C 多起点双向复制能保证 DNA在短时间内完成复 制，A正确；双链 DNA的两条链反向平行，复制的方向 是5'→3',所以 DNA复制时两条子链的延伸方向相反， B正确；复制过程中氢键的断裂需要解旋酶的催化，而 氢键的形成不需要酶的催化，C错误；DNA分子的准确 复制依赖于碱基互补配对原则，即 A与T配对，G与C 配对，D正确。 5.C 如果是全保留复制，子一代 2个 DNA分子，1个只 含有?N,1个只含有?N,1/2分布在轻带，1/2 分布在重 带，A正确；如果是全保留复制，子二代4个 DNA分子， 1个只含有?N,3个只含有?N,1/4分布在轻带，3/4分 布在重带，B正确；如果是半保留复制，子一代2 个 DNA分子，都是一条链含1?N一条链含?N,都分布在中 带，C错误；如果是半保留复制，子二代4个 DNA分子， 2个一条链含1?N一条链含?N,2 个只含1?N,1/2分布 在中带，1/2分布在重带，D正确。 6.C 一个双链均被?N标记的DNA分子置于只含1?N的 环境中复制3次，得到子三代共8个 DNA分子，这8个 DNA分子共16条链，只有 2 条是含有?N的，14 条是 含有?N的，因此总相对分子质量为a/2×2+b/2×14 =a+7b,每个 DNA的平均相对分子质量为(a+7b)/8, A正确；DNA分子含2 000个碱基对，其中胞嘧啶占 30%, C=G,A=T,故腺嘌呤(A)占 20? 800个，复制3次 需要的腺嘌呤脱氧核苷酸为(23—1)×800=5 600(个), B正确；由于 DNA分子复制了 3次，产生了8个 DNA 分子，含16条脱氧核苷酸链，其中含1?N的有14条链， 含有?N的只有 2 条，所以乙中上层与下层的碱基数之 比为14:2=7:1,C错误；复制3次的离心的结果如甲 所示，只有轻带和中带，而没有重带，可以证明 DNA复 制方式为半保留复制，D正确。 7.D DNA分子复制一次，可产生 2个 DNA分子，因为 每个 DNA分子中含有胞嘧啶脱氧核苷酸(m—A)个， 所以复制一次时，需要胞嘧啶脱氧核苷酸为(m—A)个， A正确；在第二次复制时，2 个 DNA分子会形成4个 DNA分子，相当于形成 2个新 DNA分子，所以需要胞 嘧啶脱氧核苷酸为2(m—A)个，B正确；在第 n次复制 后，会形成 2”个 DNA分子，所以需要胞嘧啶脱氧核苷 酸为(2”—2”-1)(m-A)=2"-1(m-A)个，C正确；在n 次复制过程中，1个 DNA分子变为2”个 DNA分子，总 共需要胞嘧啶脱氧核苷酸为(2”—1)(m—A)个，D 错误。 8.B 由于 DNA分子的复制方式为半保留复制，所以X 层全部是含1?N和?N的 DNA分子，A 错误；在 DNA 分子中，互补碱基对之间通过氢键相连，DNA分子复制 3次得到的8个 DNA分子中，2个 DNA分子含?N和 1?N,6个 DNA分子只含1?N,所以Y层中含有的氢键数 是X层的3倍，B正确；由于DNA分子复制3次后得到 8个 DNA分子，含16条脱氧核苷酸链，其中含?N标记 的有 14 条，所以 Z 层与 W层的核苷酸数之比是 2:14=1:7,亲代双链 DNA分子中含有 3 000个碱 基，腺嘌呤占35因此胞嘧啶占15共450个，所以 W层中含?N标记的胞嘧啶为450×14÷2=3 150(个),C、 D错误。 9.解析 DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程， 复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。DNA分子 独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，通过碱基 互补配对，保证了复制能够准确地进行。(1)A催化游 离的脱氧核苷酸形成互补链，是 DNA 聚合酶，箭头 B 代表的是 DNA复制的方向。(2)每个 DNA分子的两 条链中，每一条链都有一个游离的磷酸基团，所以复制 后形成的 2个 DNA分子共有4个游离的磷酸基团；在 DNA分子复制的过程中遵循碱基互补配对原则；一个 新 DNA分子中子链和母链各一半，表现了 DNA分子 的半保留复制的特点。(3)由于 DNA分子的半保留复 制的特点，经4次复制后共产生了16个 DNA分子，含 有?N的 DNA分子只有2个，而每个 DNA分子都含 有?N;含有 300个碱基对的 DNA分子，含有胞嘧啶 260个，则含有腺嘌呤40个，第4次复制过程中，会增加 8个新 DNA分子，所以需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸 为320个。 答案(1)DNA聚合酶 DNA 复制的方向 (2)4 碱基互补配对原则 DNA复制方式为半保留复制 (3)100�20 38