3.2 DNA的结构 （限时集训）-【黄金15分钟】2024-2025学年高一生物下学期同步提升限时检测（人教版2019必修2）

3.2 DNA的结构（限时集训15分钟） 1．在搭建DNA结构模型的实验中，若4种碱基塑料片共30个，其中6个C，10个G，6个A，8个T，脱氧核糖和磷酸之间的连接物18个，脱氧核糖塑料片、磷酸塑料片、代表氢键的连接物、脱氧核糖和碱基之间的连接物等材料均充足，则下列说法正确的是（    ） A．最多能搭建出30个游离的脱氧核苷酸 B．所搭建的DNA分子最长为5个碱基对 C．所搭建的最长DNA分子有46种碱基的排列顺序 D．若搭建DNA的一条单链，则该链最长含有10个脱氧核苷酸 【答案】B 【分析】在双链DNA中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即A=T、G=C，则A=T有6对，G=C有6对。 【详解】A、脱氧核糖和磷酸之间的连接物只有18个，因此最多能搭建出18个游离的脱氧核苷酸，A错误； B、设能搭建的DNA分子含有n个碱基对，则每条链需要脱氧核糖和磷酸之间的连接物的数目为2n-1，共需（2n-1）×2个，已知脱氧核糖和磷酸之间的连接物有18个，则n=5，所以只能搭建出一个5个碱基对的DNA分子片段，B正确； C、根据B项分析可知能搭建出一个5个碱基对的DNA分子片段，所搭建的最长DNA分子最多有45种碱基的排列顺序，C错误； D、脱氧核糖和磷酸之间的连接物只有18个，而碱基有30个，由于脱氧核糖和磷酸之间的连接物不足以搭建出30个核苷酸，因此要以该连接物的数量为搭建的基础，故若搭建一条DNA链，则该链最长含有9个脱氧核苷酸，D错误。 故选B。 2．含有100个碱基对的DNA分子片段，其中一条链的A+T占40%，它的互补链中G与T分别占22%和18%，则该DNA含有胞嘧啶碱基数量为（　　） A．30个 B．60个 C．90个 D．100个 【答案】B 【分析】在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A=T，C=G，A+T=C+G，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。 【详解】该DNA片段含有100个碱基对，即每条链含有100个碱基，其中一条链（设为1链）的A+T占40%，即A1+T1=40个，则C1+G1=60个，其互补链（设为2链）中G与T分别占22%和18%，即G2=22个，T2=18个，可知C1=22个，则G1=60-22=38个=C2，故该DNA片段中C=22+38=60个，B正确。 故选B。 3．下列关于“骨架或支架”的叙述，正确的是（    ） A．DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧构成基本骨架 B．磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架，其他生物膜不一定有此支架 C．真核细胞中有由纤维素组成的细胞骨架，具有物质运输、能量转换等功能 D．生物大分子以单体为骨架，每一个单体都以碳原子构成的碳链为基本骨架 【答案】A 【分析】细胞膜等生物膜的基本骨架是磷脂双分子层；碳链是生物大分子的基本骨架；DNA分子的基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替链接排列在外侧；细胞骨架是由蛋白质纤维组成的。 【详解】A、脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架，A正确； B、细胞膜和其他生物膜的基本骨架都是磷脂双分子层，B错误； C、真核细胞中的细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网状结构，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动有关，C错误； D、生物大分子是由许多单体聚合而成的多聚体，每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，即生物大分子以碳链为骨架，D错误。 故选A。 4．已知某DNA分子中，（G+C）占全部碱基的35．8%，其中一条链上的T与C分别占该链碱基总数的32．9%和17．1%，则该链的互补链中，T和C分别占互补链碱基总数的（    ） A．32．9%和7．1% B．17．1%和32．9% C．18．7%和1．3% D．31．3%和18．7% 【答案】D 【分析】碱基互补配对原则的规律：（1）在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A=T，C=G，A+C=T+G，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。（2）双链DNA分子中，A=（A1+A2）÷2，其他碱基同理。 【详解】已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，则C=G=17.9%，A=T=50%－17.9%=32.1%。其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.l%，即T1=32.9%、C1=17.l%，根据碱基互补配对原则，双链DNA分子中，T=（T1+T2）÷2，计算可得T2=31.3%，同理，C2=18.7%，即ABC错误，D正确； 故选D。 5．大肠杆菌细胞内的某双链DNA分子含有800个碱基对，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基的30%。下列叙述正确的是（    ） A．该DNA中嘌呤和嘧啶的数量相等且含有两个游离的磷酸基团 B．该DNA分子中的碱基排列方式共有4800种 C．该DNA分子中4种碱基的比例为A:T:G:C=3:3:7:7 D．该DNA分子中一条链中的腺嘌呤占全部碱基的7.5% 【答案】C 【分析】碱基互补配对原则：在双链DNA分子中，碱基A一定与碱基T配对，碱基C一定与碱基G配对。 【详解】A、大肠杆菌细胞内的DNA呈环状，嘌呤和嘧啶的数量相等，但没有游离的磷酸基团，A错误； B、DNA分子具有特异性，该DNA碱基的排列顺序是确定的，B错误； C、该双链DNA中，A和T之和占全部碱基的30%，A%=T%=15%，故A=T=2×800×15%=240，C%=G%=35%，故C=G=2×800×35%=560，所以该DNA分子中4种碱基的比例为A：T：G：C=3：3：7：7，C正确； D、该DNA分子中的腺嘌呤可能存在于两条链中，也可能仅存在于其中一条单链中，由于每条单链中存在的腺嘌呤未知，故无法判断某条单链中腺嘌呤的比例，D错误。 故选C。 6．DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要作用，从案发现场提取DNA样品，可为案件侦破提供证据，下列关于DNA的叙述，正确的是（　　） A．不同人体内的DNA所含的碱基种类不同 B．不同人体内的DNA所含的五碳糖不同 C．不同人体内的DNA的核苷酸链的条数不同 D．不同人体内的DNA所含的脱氧核苷酸排列顺序不同 【答案】D 【分析】DNA分子的多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸的种类数量和排列顺序。特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的碱基序列。 【详解】A、不同人体内的DNA所含的碱基相同都是A、T、C、G，A错误； B、不同人体内的DNA所含的五碳糖都是脱氧核糖，B错误； C、不同人体内的DNA的核苷酸链都是两条，C错误； D、DNA指纹根据人与人之间的遗传信息不同，遗传信息储藏在碱基对的排列顺序中，也就是所含脱氧核苷酸的排列顺序不同，D正确。 故选D。 7．科学家对某生物的核酸进行分析，经过初步水解后得到了部分核苷酸分子如图。下列叙述错误的是（    ） A．该生物一定具有细胞结构 B．甲参与构成的物质通常具有双链结构 C．乙可能是合成酶的原料 D．丙一定是鸟嘌呤核糖核苷酸 【答案】D 【分析】图甲表示胸腺嘧啶脱氧核苷酸，是DNA的基本单位；图乙表示尿嘧啶核糖核苷酸，是RNA的基本单位；图丙表示鸟嘌呤脱氧核苷酸或鸟嘌呤核糖核苷酸。 【详解】A、图甲表示胸腺嘧啶脱氧核苷酸，是DNA的基本单位；图乙表示尿嘧啶核糖核苷酸，是RNA的基本单位，该生物含有DNA和RNA两种核酸，具有细胞结构，A正确； B、图甲含有胸腺嘧啶，是DNA特有的碱基，DNA通常具有双链结构，B正确； C、酶的化学本质大部分是蛋白质，少数酶是RNA。乙是尿嘧啶核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位，可能是合成酶的原料，C正确； D、图丙可以表示鸟嘌呤脱氧核苷酸或鸟嘌呤核糖核苷酸，D错误。 故选D。 8．下列有关DNA分子结构的说法，正确的是（    ） A．在一个双链DNA分子中，嘌呤数与嘧啶数相等 B．在DNA的双链结构中，碱基的比例总是（A+T）/（G+C）=1 C．若DNA的一条链中（A+T）/（G+C）=m，则在其互补链中该比例为1/m D．若DNA的一条链中（A+G）/（T+C）=0.5，则其互补链中（A+G）/（T+C）=0.5 【答案】A 【分析】1、DNA双螺旋结构的主要特点如下：①DNA是由两条单链组成的，这两条链按平行方式盘旋成双螺旋结构。②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。③两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，碱基之间配对时遵循碱基互补配对原则，即A总是与T配对、C总是与G配对。 2、DNA双链中，腺嘌呤A只能与胸腺嘧啶T配对，胞嘧啶C只能与鸟嘌呤G配对，因此腺嘌呤A碱基数=胸腺嘧啶T碱基数，胞嘧啶C碱基数=鸟嘌呤G碱基数。每个A-T碱基对之间形成两个氢键，每个C-G碱基对之间形成3个氢键。 【详解】A、在一个双链DNA分子中，A与T配对，C与G配对，所以嘌呤数与嘧啶数相等，A正确； B、在DNA的双链结构中，A与T配对，C与G配对，A=T，C=G，所以（A+T）和（G+C）的值不一定相等，B错误； C、若DNA的一条链中（A+T）/（G+C）=m，则在其互补链中该比例为m，C错误； D、非互补碱基和之比在DNA两条链间互为倒数，若DNA的一条链中（A+G）/（T+C）=0.5，则其互补链中（A+G）/（T+C）=2，D错误。 故选A。 9．如图表示不同DNA分子中各种碱基的比例关系，下列说法正确的是（    ）    A．若甲表示不同DNA分子一条单链中碱基G的比例变化，则乙可表示其互补链中C的比例变化 B．若甲表示不同DNA分子一条单链中嘧啶碱基的比例，则乙可以表示其互补链中嘧啶碱基的比例 C．若甲表示不同DNA分子一条单链中G+C的比例，则乙可以表示其互补链中G+C的比例 D．若甲表示不同DNA分子一条单链中（A+G）/（T+C）的比例，则乙可以表示其互补链中（A+G）/（T+C）的比例 【答案】B 【分析】碱基互补配对原则的规律： （1）在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A=T，C=G，A+G=C+T，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数； （2）DNA分子的一条单链中（A+T）与（G+C）的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值； （3）DNA分子一条链中（A+G）与（T+C）的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数，在整个双链中该比值等于1； （4）不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即（A+T）与（C+G）的比值不同。该比值体现了不同生物DNA分子的特异性； （5）双链DNA分子中，A=（A1+A2）÷2，其他碱基同理。 【详解】A、DNA分子中两条链之间的G与C互补，二者含量相同，若甲表示不同DNA分子一条单链中碱基G的比例变化，则甲也可表示其互补链中C的比例变化，A错误； B、DNA分子单链中，嘌呤比例+嘧啶比例=1，若甲表示不同DNA分子一条单链中嘧啶碱基的比例，则乙可以表示其互补链中嘧啶碱基的比例，B正确； C、DNA分子中，一条链中的C+G与另一条链中的G+C相等，若甲表示不同DNA分子一条单链中C＋G的比例，则甲也可表示其互补链中G＋C的比例，C错误； D、DNA分子一条链中（A+G）与（T+C）的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数，若甲表示不同DNA分子一条单链中（A＋G）/（T＋C）的比例，则乙可以表示其互补链中（T+C）/（A＋G）的比例，D错误。 故选B。 10．当科学家调查生活在隐蔽环境中的大熊猫种群数量时，可通过分析粪便中的微卫星DNA分子标记从而确定来自哪只大熊猫个体。微卫星DNA分子标记是广泛分布于真核生物基因中的序列。以下是某只大熊猫DNA的局部结构图，请据图分析回答下列问题：    (1)由图可知，DNA由 条脱氧核苷酸链构成。 (2)图中1代表的物质是 ，2代表的物质是 。由1、2加上直接连接的T三者组成的物质名称是 。 (3)图中未出现，只在RNA中特有的碱基是 。 (4)不同大熊猫个体之间微卫星DNA分子具有差异的原因是 。 【答案】(1)2 (2) 脱氧核糖 磷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 (3)尿嘧啶/U (4)不同大熊猫个体之间微卫星DNA分子的脱氧核苷酸数目和排列顺序不同 【分析】核酸包括DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸），核酸的基本单位是核苷酸。核糖核苷酸和脱氧核苷酸的区别在于：核糖核苷酸含有的是核糖，脱氧核苷酸含有的是脱氧核糖；核糖核苷酸含有A、U、C、G四种碱基，而脱氧核苷酸含有A、T、C、G四种碱基。 【详解】（1）图示可知，DNA分子是由2条脱氧核苷酸链构成的双螺旋结构。 （2）该图示为DNA分子，图中1代表的物质是脱氧核糖，2代表磷酸，它们与直接连接的T（胸腺嘧啶）一起构成了胸腺嘧啶脱氧核苷酸。 （3）在图中，已有胸腺嘧啶（T）、腺嘌呤（A）、胞嘧啶（C）和鸟嘌呤（G）4种碱基。而在RNA中，特有的碱基是尿嘧啶（U）。 （4）不同大熊猫个体之间微卫星DNA分子具有差异的原因是它们的脱氧核苷酸数目和排列顺序不同，这导致了遗传信息的多样性。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 3.2 DNA的结构（限时集训15分钟） 1．在搭建DNA结构模型的实验中，若4种碱基塑料片共30个，其中6个C，10个G，6个A，8个T，脱氧核糖和磷酸之间的连接物18个，脱氧核糖塑料片、磷酸塑料片、代表氢键的连接物、脱氧核糖和碱基之间的连接物等材料均充足，则下列说法正确的是（    ） A．最多能搭建出30个游离的脱氧核苷酸 B．所搭建的DNA分子最长为5个碱基对 C．所搭建的最长DNA分子有46种碱基的排列顺序 D．若搭建DNA的一条单链，则该链最长含有10个脱氧核苷酸 2．含有100个碱基对的DNA分子片段，其中一条链的A+T占40%，它的互补链中G与T分别占22%和18%，则该DNA含有胞嘧啶碱基数量为（　　） A．30个 B．60个 C．90个 D．100个 3．下列关于“骨架或支架”的叙述，正确的是（    ） A．DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧构成基本骨架 B．磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架，其他生物膜不一定有此支架 C．真核细胞中有由纤维素组成的细胞骨架，具有物质运输、能量转换等功能 D．生物大分子以单体为骨架，每一个单体都以碳原子构成的碳链为基本骨架 4．已知某DNA分子中，（G+C）占全部碱基的35．8%，其中一条链上的T与C分别占该链碱基总数的32．9%和17．1%，则该链的互补链中，T和C分别占互补链碱基总数的（    ） A．32．9%和7．1% B．17．1%和32．9% C．18．7%和1．3% D．31．3%和18．7% 5．大肠杆菌细胞内的某双链DNA分子含有800个碱基对，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基的30%。下列叙述正确的是（    ） A．该DNA中嘌呤和嘧啶的数量相等且含有两个游离的磷酸基团 B．该DNA分子中的碱基排列方式共有4800种 C．该DNA分子中4种碱基的比例为A:T:G:C=3:3:7:7 D．该DNA分子中一条链中的腺嘌呤占全部碱基的7.5% 6．DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要作用，从案发现场提取DNA样品，可为案件侦破提供证据，下列关于DNA的叙述，正确的是（　　） A．不同人体内的DNA所含的碱基种类不同 B．不同人体内的DNA所含的五碳糖不同 C．不同人体内的DNA的核苷酸链的条数不同 D．不同人体内的DNA所含的脱氧核苷酸排列顺序不同 7．科学家对某生物的核酸进行分析，经过初步水解后得到了部分核苷酸分子如图。下列叙述错误的是（    ） A．该生物一定具有细胞结构 B．甲参与构成的物质通常具有双链结构 C．乙可能是合成酶的原料 D．丙一定是鸟嘌呤核糖核苷酸 8．下列有关DNA分子结构的说法，正确的是（    ） A．在一个双链DNA分子中，嘌呤数与嘧啶数相等 B．在DNA的双链结构中，碱基的比例总是（A+T）/（G+C）=1 C．若DNA的一条链中（A+T）/（G+C）=m，则在其互补链中该比例为1/m D．若DNA的一条链中（A+G）/（T+C）=0.5，则其互补链中（A+G）/（T+C）=0.5 9．如图表示不同DNA分子中各种碱基的比例关系，下列说法正确的是（    ）    A．若甲表示不同DNA分子一条单链中碱基G的比例变化，则乙可表示其互补链中C的比例变化 B．若甲表示不同DNA分子一条单链中嘧啶碱基的比例，则乙可以表示其互补链中嘧啶碱基的比例 C．若甲表示不同DNA分子一条单链中G+C的比例，则乙可以表示其互补链中G+C的比例 D．若甲表示不同DNA分子一条单链中（A+G）/（T+C）的比例，则乙可以表示其互补链中（A+G）/（T+C）的比例 10．当科学家调查生活在隐蔽环境中的大熊猫种群数量时，可通过分析粪便中的微卫星DNA分子标记从而确定来自哪只大熊猫个体。微卫星DNA分子标记是广泛分布于真核生物基因中的序列。以下是某只大熊猫DNA的局部结构图，请据图分析回答下列问题：    (1)由图可知，DNA由 条脱氧核苷酸链构成。 (2)图中1代表的物质是 ，2代表的物质是 。由1、2加上直接连接的T三者组成的物质名称是 。 (3)图中未出现，只在RNA中特有的碱基是 。 (4)不同大熊猫个体之间微卫星DNA分子具有差异的原因是 。 （4）不同大熊猫个体之间微卫星DNA分子具有差异的原因是它们的脱氧核苷酸数目和排列顺序不同，这导致了遗传信息的多样性。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$