第2章 第2节 第1课时 DNA分子的结构(Word练习)-【精讲精练】2024-2025学年高中生物必修2（苏教版2019）

第二节　DNA分子的结构和复制 第1课时　DNA分子的结构 [随堂巩固] 1．下列关于沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的叙述，错误的是(　　) A．沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型是建立在DNA以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链的基础上，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、G、C 4种碱基 B．威尔金斯和富兰克林通过对DNA衍射图片的有关数据进行分析，得出DNA呈螺旋结构 C．沃森和克里克曾尝试构建了多种模型，但都不科学 D．沃森和克里克受腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量、鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量的启发，构建出科学的模型 解析　沃森和克里克依据威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图片及有关数据，推算出DNA呈双螺旋结构。 答案　B 2．下面为DNA的结构示意图，对该图的正确描述是(　　) A．②和③交替排列，构成了DNA的基本骨架 B．①②③构成胞嘧啶脱氧核苷酸 C．④占的比例越大，DNA越稳定 D．DNA中⑤⑥⑦⑧依次代表A、G、C、T 解析　②表示脱氧核糖，③表示碱基，①⑨表示磷酸，④表示A－T碱基对。DNA的基本骨架是由脱氧核糖(②)和磷酸(①⑨)交替连接而成，A错误；脱氧核苷酸的磷酸和碱基分别连在脱氧核糖的5′－C和1′－C上，因此胞嘧啶脱氧核苷酸由②③⑨组成，B错误；A与T之间的氢键有两个，G与C之间的氢键有三个，G与C含量越多，氢键越多，DNA越稳定，C错误；根据碱基互补配对原则，⑤⑥⑦⑧依次代表A、G、C、T，D正确。 答案　D 3．DNA分子遗传信息具有多样性的原因是(　　) A．DNA是由4种脱氧核苷酸组成的 B．DNA的分子量很大 C．DNA具有规则的双螺旋结构 D．DNA的脱氧核苷酸有很多种不同的排列顺序 解析　DNA分子编码遗传信息的多样性与碱基对的多种排列方式有关，作为双链的DNA分子都是由四种脱氧核苷酸构成的，空间结构为规则的双螺旋结构，而且相对分子质量都很大，为有机高分子化合物。综上分析，A、B、C均不符合题意，D符合题意。 答案　D 4．某双链DNA分子含有200个碱基对，其中一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则有关该DNA分子的叙述，正确的是(　　) A．含有4个游离的磷酸 B．含有腺嘌呤脱氧核苷酸30个 C．4种含氮碱基A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7 D．碱基排列方式共有4100种 解析　每条单链各有一个游离的磷酸，所以DNA分子应该有2个游离的磷酸；计算碱基数目时，需要注意所给碱基总数为个数还是对数，该DNA分子中含有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3/10，根据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；双链中A和T分别占3/20，则C和G分别占7/20，故双链中A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7；在碱基比例不确定的情况下，碱基排列方式共有4n种，n为碱基对数，即共有4200种，而该DNA分子碱基比例已确定，故排列方式小于4200种。 答案　C 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下表所示，以下说法正确的是(　　) 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10个氢键 C．DNA中每个脱氧核糖均与1分子磷酸相连 D．可构建45种不同碱基序列的DNA 解析　由表中给定的碱基A为2个，C为2个，并结合碱基互补配对原则可知最多可构建4个脱氧核苷酸对；构成的双链DNA片段中A与T间的氢键共有4个，G与C间的氢键共有6个，即最多有10个氢键；DNA中位于一端的脱氧核糖分子均与1分子磷酸相连，位于内部的脱氧核糖分子均与2分子磷酸相连；由于碱基对的种类和数目确定，因此可构建的DNA种类数少于44种。 答案　B [课下作业] 1．在DNA分子中，两条链之间的两个脱氧核苷酸相互连接的部位是(　　) A．碱基　　　　　　　　B．磷酸 C．脱氧核酸　　　　　　D．任一部位 解析　DNA分子中，两条链之间靠两个脱氧核苷酸的碱基通过氢键相互连接。 答案　A 2．下图是一个DNA分子的区段，从图中不能得到的信息是(　　) A．DNA是双螺旋结构 B．碱基严格互补配对 C．嘌呤数等于嘧啶数 D．两条脱氧核苷酸链反向平行 解析　由图示可以看出，DNA是双螺旋结构，且两条链之间的碱基严格互补配对，即嘌呤数等于嘧啶数；从题图中不能看出两条链的方向。 答案　D 3．下面是4位同学拼制的DNA分子部分平面结构模型，正确的是(　　) 解析　DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成的双螺旋结构，A错误；DNA分子外侧是脱氧核酸和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是按照碱基互补配对原则通过氢键连接的碱基对，A一定与T配对，C一定与G配对，B正确；图C中碱基的种类不对，DNA分子中不应该含有碱基U，C错误；图D中碱基的配对方式错误，应是A与T配对，C与G配对，同时相邻两个脱氧核苷酸的连接方式错误，应是一分子脱氧核苷酸中脱氧核糖上的3′碳原子与另一个脱氧核苷酸的磷酸形成磷酸二酯键，D错误。 答案　B 4．下面关于DNA分子结构的叙述中，不正确的是(　　) A．每个DNA分子中通常都含有四种脱氧核苷酸 B．DNA分子的两条链反向平行 C．DNA两条链上的碱基以氢键相连，且A与T配对，G与C配对 D．DNA分子长链的每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个碱基 解析　DNA分子长链结束部位的脱氧核糖上连接着一个磷酸和一个碱基，其他脱氧核糖上连接着两个磷酸和一个碱基，D错误。 答案　D 5．在DNA水解酶作用下初步水解DNA，可以获得(　　) A．磷酸，核糖，A、G、C、U四种碱基 B．磷酸，脱氧核糖，A、T、C、G四种碱基 C．四种脱氧核苷酸 D．四种核糖核苷酸 解析　DNA初步水解得到组成它的基本单位，四种脱氧核苷酸。 答案　C 6．下列有关DNA分子结构的叙述中，正确的是(　　) A．基本组成单位是四种核糖核苷酸 B．磷酸和五碳糖排列在内侧 C．碱基之间通过氢键连接构成分子的基本骨架 D．具有规则的双螺旋结构 解析　DNA分子的基本组成单位是四种脱氧核糖核苷酸，A错误；磷酸和五碳糖(脱氧核糖)交替连接排列在外侧，碱基排列在内侧，B错误；DNA分子的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接形成的，C错误；DNA分子具有两条反向平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构，D正确。 答案　D 7．下列选项与生物体内核酸分子功能的多样性无关的是(　　) A．核苷酸的组成种类　　　B．核苷酸的连接方式 C．核苷酸的排列顺序　　　D．核苷酸的数量 解析　核酸包括DNA和RNA，两种物质的功能不同。DNA由4种脱氧核苷酸组成，RNA由4种核糖核苷酸组成，A不符合题意；核苷酸的数量和排列顺序的不同，决定了核酸分子结构的多样性，结构的多样性决定了功能的多样性，C、D不符合题意；组成核酸的核苷酸分子之间都是通过磷酸二酯键连接的，B符合题意。 答案　B 8．在DNA分子模型搭建实验中，如果用一种长度的塑料片代表A和G，用另一长度的塑料片代表C和T，那么由此搭建而成的DNA双螺旋的整条模型(　　) A．粗细相同，因为嘌呤环必定与嘧啶环互补 B．粗细相同，因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸相似 C．粗细不同，因为嘌呤环不一定与嘧啶环互补 D．粗细不同，因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸不同 解析　A和G都是嘌呤碱基，C和T都是嘧啶碱基，在DNA分子中，总是A＝T，G＝C，依题意，用一种长度的塑料片代表A和G，用另一长度的塑料片代表C和T，则DNA的粗细相同。 答案　A 9．如图表示某大肠杆菌DNA结构的片段，请据图回答： (1)图中1表示________，2表示________。1、2、3结合在一起的结构叫________。 (2)3有________种，中文名称分别是________。 (3)DNA中3与4是通过________连接起来的。 (4)DNA被彻底氧化分解后，能产生含N废物的是________。 解析　图示为DNA片段，1代表磷酸，2是脱氧核糖，3、4代表含氮碱基。两条链之间通过碱基对间的氢键相连。 答案　(1)磷酸　脱氧核糖　脱氧核糖核苷酸　(2)两　鸟嘌呤、胞嘧啶　(3)氢键　(4)含氮碱基 10．1953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证明DNA是遗传物质　②确定DNA是染色体的组成成分　③发现DNA如何储存遗传信息　④为DNA复制机制的阐明奠定基础 A．①③　　　　　　B．②③ C．②④　　　　　　D．③④ 解析　DNA双螺旋结构模型的构建为DNA复制机制的阐明奠定了基础；DNA双螺旋结构模型的构建使人们认识到DNA通过碱基对的排列顺序来储存遗传信息，③④正确。 答案　D 11．下列有关DNA分子结构的叙述正确的是(　　) A．DNA分子的骨架由磷酸和核糖交替连接而成 B．DNA分子中的含氮碱基数目与磷酸数目相等 C．双链DNA分子中，氢键的数目与碱基的数量有关而与种类无关 D．双链DNA分子中，(A＋C)/(T＋G)在每条单链中的比值相同且等于1 解析　DNA分子的骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接而成，A错误；DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸，1分子的脱氧核苷酸是由1分子磷酸、1分子脱氧核糖和1分子含氮碱基组成，因此DNA分子中的含氮碱基数目与磷酸数目相等，B正确；双链DNA分子中，A与T之间有2个氢键，G与C之间有3个氢键，所以氢键的数目与碱基的数量及种类都有关，C错误；由于双链DNA分子中A与T配对、G与C配对，因此一条单链中(A＋C)/(T＋G)的值与其互补链中的(A＋C)/(T＋G)的值互为倒数，D错误。 答案　B 12．已知某链状DNA分子含有200个碱基，而碱基间的氢键共有260个。如图为该DNA分子的部分平面结构，虚线表示碱基间的氢键。下列有关叙述正确的是(　　) A．该DNA分子的每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基 B．该DNA分子中一条脱氧核苷酸链上的两个相邻碱基之间是以氢键连接的 C．A与T构成的碱基对的比例越高，该DNA分子稳定性越高 D．该DNA分子中共有腺嘌呤40个，C和G构成的碱基对共60个 解析　链状DNA分子中两条链的末端各有一个脱氧核糖只与一个磷酸相连，A错误；该DNA分子双链上配对的碱基之间是以氢键连接的，而单链上两个相邻碱基之间是以“－脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖－”连接的，B错误；由于G与C之间有三个氢键，A与T之间有两个氢键，因此G与C构成的碱基对的比例越高，DNA分子稳定性越高，C错误；假设该DNA分子中A、T的数目都为x，C、G的数目都为y，则有2x＋2y＝200,2x＋3y＝260，解得x＝40，y＝60，则其含有G－C或C－G碱基对共60个，该DNA分子中腺嘌呤数为40个，D正确。 答案　D 13．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 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；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；含有200个碱基的DNA分子中，碱基对可能的排列方式有4100种。 答案　C 14．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模型时需具备6种材料，它们分别是磷酸、脱氧核糖和4种四种碱基，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链，不合理的地方最可能是双链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、4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互补配对原则　(5)(双)螺旋　交替连接的脱氧核糖和磷酸 15．如表所示是一张分布有7个基因探针的基因芯片，通过与待检测的DNA分子“反应”，用以检测DNA分子。打“”号的方格中表示出现了“反应信号”。 GTTGTG ATATAT ACTGTA CCGTGC ACTTGT GTGTGT TTGGGC (1)基因芯片的工作原理是________。待检测的DNA分子首先要________，变为单链，才可用基因芯片测序。 (2)上文中待检测的DNA分子片段上共有________个脱氧核苷酸，该片段由________种碱基对组成，其排列顺序是________。 (3)由于基因芯片技术可检测未知DNA的碱基序列，因而具有广泛的应用前景，请举出两个应用实例：___________________。 解析　基因芯片对学生来说是较新的生物学词汇，在DNA分子的双螺旋结构的知识基础上，正确理解题意和运用知识是解题的关键。基因芯片技术依据的原理是碱基互补配对原则，将已知碱基序列的单链DNA与待测的单链DNA进行碱基互补配对。该技术可用于DNA测序、亲子鉴定、罪犯的鉴定和识别身份的基因身份证等。 答案　(1)碱基互补配对原则　解旋　(2)12　2　　(3)DNA测序、亲子鉴定、识别身份的基因身份证等(任选两个，其他合理答案即可) 8 学科网（北京）股份有限公司 $$