课下巩固训练（12）DNA的结构-【正禾一本通】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化同步课堂高效讲义配套练习（人教版2019 单选）

课下巩固训练(十二)　DNA的结构 【基础巩固练】 一、选择题 1.(2024·山东烟台高一期中)DNA和蛋白质两种物质中，究竟哪一种是遗传物质的问题曾引起生物学界激烈的争论。下列实验可以为DNA是遗传物质提供直接证据的是(　　) A.富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱 B.蔡斯和赫尔希进行噬菌体侵染细菌的实验 C.萨顿用蝗虫细胞研究精子和卵细胞的形成过程 D.沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型 解析：选B。沃森和克里克以DNA分子X射线衍射图谱照片的有关数据等作为基础，推算出了DNA呈螺旋结构，在此之前DNA是遗传物质已经被证实，A错误；蔡斯和赫尔希进行噬菌体侵染细菌的实验是证明DNA是遗传物质的直接证据之一，B正确；萨顿用蝗虫细胞作材料研究了精子和卵细胞的形成过程，该研究说明基因和染色体的行为存在着明显的平行关系，并不是用来证明DNA是遗传物质的实验，C错误；沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型，并不是用来证明DNA是遗传物质的实验，D错误。 2.(2024·吉林白城高一联考)如图为DNA分子部分片段的示意图，下列有关叙述正确的是(　　) A.①为3′端，②为5′端 B.DNA的基本骨架中所含化学元素包括C、H、O、N、P C.一条链中相邻的两个脱氧核苷酸之间通过氢键相连 D.若该分子中G—C碱基对比例高，则热稳定性较高 解析：选D。DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作5′端，另一端有一个羟基(—OH)，称作3′端，故①②均为5′端，A错误；DNA的基本骨架由磷酸和脱氧核糖组成，所含化学元素包括C、H、O、P，B错误；一条链中相邻的两个脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连，C错误。 3.已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的40%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的40%和15%。下列有关叙述正确的是(　　) A.在它的互补链中，T与C之和占该链碱基总数的55% B.在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的20%和25% C.若该DNA分子含有1 000个碱基对，则碱基之间的氢键数为2 600个 D.该DNA分子中＝ 解析：选B。某DNA分子中，G＋C＝40%，其中一条链中T＝40%、C＝15%，可推出此链中G＝25%、A＝20%，则它的互补链中，C＝25%、T＝20%，A错误，B正确；若该DNA分子含有1 000个碱基对，则A＝T＝600(个)，C＝G＝400(个)，A、T之间的氢键为600×2＝1 200(个)，C、G之间的氢键为400×3＝1 200(个)，碱基之间的氢键数为2 400个，C错误；该DNA分子中＝ ＝，D错误。 4.(2024·福建厦门高一期中)如图表示某同学在制作DNA双螺旋结构模型时，制作的一条脱氧核苷酸链部分结构示意图，下列叙述错误的是(　　) A.该链上的碱基T与互补链上的碱基A通过氢键连接 B.磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA的基本骨架 C.DNA单链中相邻脱氧核苷酸之间通过化学键③连接起来 D.能表示一个完整脱氧核苷酸的是图中的a或b 解析：选D。DNA分子中两条链之间通过碱基互补配对以氢键相连，因此该链上的碱基T与互补链上的碱基A通过氢键连接，A正确；DNA分子的外侧是磷酸与脱氧核糖交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基对，B正确；相邻脱氧核苷酸之间通过化学键③磷酸二酯键连接起来，C正确；据图可知，能构成一个完整脱氧核苷酸的是图中的a，b不是(一个核苷酸分子中应该是五碳糖的5′端和磷酸相连，b为五碳糖的3′端和磷酸相连，不是一个核苷酸)，D错误。 5.用卡片构建DNA平面结构模型，所提供的卡片类型和数量如表所示，下列说法正确的是(　　) 卡片类型 脱氧核糖 磷酸 碱基 A T G C 卡片数量 10 10 2 3 3 2 A.最多可构建4种脱氧核苷酸，5个脱氧核苷酸对 B.构成的双链DNA片段最多有12个氢键 C.搭建的DNA模型中有2个游离的磷酸基团 D.最多可构建44种不同碱基序列的DNA片段 解析：选C。双链DNA分子中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即A—T、C—G，且互相配对的两种碱基数目彼此相等，结合表中数据可知，这些卡片最多可形成2个A—T碱基对，2个C—G碱基对，即形成4个脱氧核苷酸对，A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键，因此构成的双链DNA片段最多有10个氢键，A、B错误；碱基对种类和数目确定，因此可构建的DNA种类数少于44种，D错误。 6.(2024·北京丰台高一期中)下图为某同学绘制的DNA片段示意图(其中○表示磷酸基团)，其他同学的评价中错误的是(　　) A.图中核糖应改为脱氧核糖 B.图中碱基U应改为碱基T C.单链上核苷酸由磷酸基团直接连接 D.图中两条核苷酸链的方向没有错误 解析：选C。DNA分子中含有的五碳糖是脱氧核糖，特有的碱基是T，不含碱基U，所以图中核糖应改为脱氧核糖，图中碱基U应改为碱基T，A、B正确；单链上核苷酸通过磷酸二酯键(连接一个核苷酸中的五碳糖与另一个核苷酸中的磷酸的化学键)连接，C错误；组成DNA分子的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，因此图中两条核苷酸链的方向没有错误，D正确。 7.(2024·安徽芜湖高一期中)科学家在人体快速分裂的细胞中发现了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”(如下图)。下列叙述正确的是(　　) A.该结构中相邻的两个碱基之间可通过氢键或磷酸二酯键相连 B.组成该结构的基本单位为鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸 C.该结构中(A＋G)/(T＋C)的值与双链DNA中相等 D.每个“G－四联体螺旋结构”中含有一个游离的磷酸基团 解析：选D。据图分析，该结构中相邻的两个碱基之间可通过氢键或脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相连，A错误；组成该结构的基本单位为脱氧核糖核苷酸，并不是只有鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸，B错误；双链DNA中(A＋G)/(T＋C)的值等于1，而该结构为单链结构，其中(A＋G)/(T＋C)的值不一定等于1，C错误；该结构为DNA单链，含有一个游离的磷酸基团，D正确。 8.如图所示为DNA的结构示意图。下列有关说法正确的是(　　) A.①和②相间排列，构成了DNA的基本骨架 B.①②③构成一个胞嘧啶脱氧核苷酸 C.⑤⑧所指碱基占的比例越大，DNA越稳定 D.每个脱氧核糖都连接两个磷酸基团和一个碱基 解析：选A。DNA的基本骨架是由②脱氧核糖和①磷酸交替连接而成的，A正确；②③⑨构成一个胞嘧啶脱氧核苷酸，B错误；氢键越多，DNA越稳定，A与T之间有2个氢键，C与G之间有3个氢键，因此C(⑦)与G(⑥)所占比例越大，DNA越稳定，C错误；每条链末端上的脱氧核糖只连接一个磷酸基团，D错误。 二、非选择题 9.如图为大肠杆菌DNA分子结构示意图(片段)。据图回答下列问题： (1)图中①表示____________，②表示________，①②③结合在一起的结构叫作____________________。 (2)③有________种，中文名称是____________________。 (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______________。 (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：(2)③表示含氮碱基，由于③与④之间的氢键是3个，因此③可能是鸟嘌呤(G)或胞嘧啶(C)。(4)DNA分子中核苷酸的组成成分是磷酸、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含氮碱基。(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x，腺嘌呤＝胸腺嘧啶＝ ×－x，由于G、C碱基之间的氢键是3个，A、T碱基之间的氢键是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(基团)　脱氧核糖　脱氧核苷酸　(2)2　鸟嘌呤或胞嘧啶　(3)氢键　(4)含氮碱基　(5)2　x＋ 【综合提升练】 一、选择题 1.(2024·湖南怀化高一调研)下列关于双链DNA分子的叙述，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A和T的数目也相等 B.若一条链上G的数目是C的2倍，则另一条链上G的数目是C的1/2 C.若一条链的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链的相应碱基比为4∶3∶2∶1 D.若一条链的G∶T＝1∶2，则另一条链的C∶A＝1∶2 解析：选C。一条链上A的数目与另一条链上T的数目相等，一条链上G的数目与另一条链上C的数目相等，因此，若一条链上的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链上A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3，C错误。 2.(2022·广东高考)λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化(如图)，该线性分子两端能够相连的主要原因是(　　) A.单链序列脱氧核苷酸数量相等 B.分子骨架同为脱氧核糖与磷酸 C.单链序列的碱基能够互补配对 D.自连环化后两条单链方向相同 解析：选C。单链序列脱氧核苷酸数量相等、分子骨架同为脱氧核糖与磷酸，不能决定线性DNA分子两端能够相连，A、B不符合题意；据图可知，单链序列的碱基能够互补配对，决定线性DNA分子两端能够相连，C符合题意；DNA的两条链是反向的，因此自连环化后两条单链方向相反，D不符合题意。 二、非选择题 3.(2024·山东泰安高一检测)如图为不同生物或生物不同器官(细胞)的DNA中的情况。据图回答下列问题： (1)猪的不同组织细胞的DNA碱基比例大致相同，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)上述三种生物中DNA的热稳定性最强的是________。 (3)假设小麦DNA中＝1.2，那么＝________。 (4)假如猪的某一DNA中有腺嘌呤30%，则该DNA一条链上鸟嘌呤含量的最大值可占此链碱基总数的________。 解析：(1)同一个体的不同组织细胞来源于同一个受精卵的有丝分裂，都含有相同的遗传物质，因此猪的不同组织细胞的DNA碱基比例大致相同。(2)A和T之间有2个氢键，而C和G之间有3个氢键，所以C和G的含量越高，即越低，DNA的热稳定性越强，因此上述三种生物中DNA热稳定性最强的是小麦。(3)双链DNA中，A与T配对，G与C配对，且A＝T、C＝G，因此小麦DNA中＝1。(4)由题可知，A＝T＝30%，则C＝G＝(1－2×30%)÷2＝20%，则鸟嘌呤占20%。若所有鸟嘌呤分布在一条链上，则一条链上鸟嘌呤含量的最大值可占此链碱基总数的40%。 答案：(1)不同的组织细胞来源于同一个受精卵的有丝分裂　(2)小麦　(3)1　(4)40% 学科网（北京）股份有限公司 $$