3.2 DNA的结构（分层培优练）

第2节　DNA的结构 基础必备题+能力提升题+拓展培优练 一、单选题 1．DNA能够储存大量的遗传信息，大肠杆菌的DNA和酵母菌的DNA不同点是（    ） A．DNA的基本骨架不同 B．DNA的碱基种类不同 C．DNA的碱基配对方式不同 D．DNA的碱基排列顺序不同 【答案】D 【分析】碱基组成与排列顺序 ： 碱基组成：DNA 由腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）四种碱基组成 ；RNA 由腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）组成 。 碱基排列顺序：不同生物的遗传信息储存在碱基排列顺序中 ，顺序不同决定了生物的多样性 。即使同为 DNA 或 RNA 生物 ，碱基排列顺序也存在差异 。例如不同物种的基因组中 ，编码相同功能蛋白的基因 ，碱基序列也可能有差别 。 【详解】A、DNA的基本骨架都是由磷酸和脱氧核糖交替连接而成 。无论是大肠杆菌（原核生物）还是酵母菌（真核生物），这一结构特征是相同的，A错误； B、DNA的碱基种类都是腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）这四种 。大肠杆菌和酵母菌的DNA碱基种类没有差异，B错误； C、DNA 的碱基配对方式都是 A与T配对，G与 C配对 。在大肠杆菌和酵母菌中，碱基配对方式一致，C错误； D、大肠杆菌和酵母菌属于不同生物，它们的遗传信息不同，而遗传信息就储存在DNA的碱基排列顺序中，所以二者 DNA的碱基排列顺序不同 ，D正确 。 故选D。 2．下列关于DNA的结构的叙述，正确的是（　　） A．DNA分子一条链上的相邻碱基通过氢键相连 B．DNA分子中A—T碱基对所占的比值越大，热稳定性越高 C．同一物种不同个体，DNA中的碱基序列相近 D．磷酸与核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架 【答案】C 【分析】DNA的双螺旋结构：①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；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，碱基在内侧；③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。 【详解】A、DNA分子一条链上的相邻碱基通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相连，A错误； B、DNA分子中A—T碱基对之间有两个氢键，C—G碱基对之间有三个氢键，所以C—G碱基对所占的比值越大，热稳定性越高，B错误； C、相对于不同物种比较，同一物种不同个体，DNA中的碱基序列相近，C正确； D、磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架，D错误。 故选C。 3．下图为DNA分子的片段，相关叙述错误的是（　　） A．②处T表示的含义是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸 B．若a链中的G:T=1:2，则b链的C:A=1:2 C．该DNA的特异性表现在（A+T）/（G+C）的比例上 D．解旋酶作用于①③部位 【答案】D 【分析】分析题图：图示表示DNA分子片段，①是磷酸二酯键；②是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸；③是氢键。 【详解】A、该图为DNA分子的片段，②处T表示的含义是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸，A正确； B、如果该双链DNA分子中，一条链的G:T=1:2，根据碱基互补配对原则（A=T、G=C），则另一条链的C:A=1:2，B正确； C、所有DNA分子都含有A、C、G和T四种碱基，且在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，即A=T，C=G，不同DNA分子(A+T)/( C+G)的比例不同，因此DNA的特异性应该表现(A+T)/( C+G)的比例上，C正确； D、解旋酶可作用于③氢键处，部位①为磷酸二酯键，是限制酶、DNA聚合酶和DNA连接酶等的作用部位，D错误。 故选D。 4．在对DNA结构的探索中，美国生物学家沃森和英国物理学家克里克构建的DNA双螺旋结构模型是划时代的伟大发现，在生物学的发展中具有里程碑式的意义。下列关于DNA双螺旋结构模型的叙述，错误的是（    ） A．沃森和克里克用金属材料制作的DNA双螺旋结构模型是物理模型 B．DNA双螺旋结构模型能解释DNA作为遗传物质所具备的多种功能 C．查哥夫提出了碱基互补配对原则，为DNA双螺旋结构模型的构建提供了依据 D．富兰克林的DNA衍射图谱为沃森和克里克搭建DNA双螺旋结构模型提供了基础数据 【答案】C 【分析】脱氧核糖核酸是生物细胞内含有的四种生物大分子之一核酸的一种。 DNA携带有合成RNA和蛋白质所必需的遗传信息，是生物体发育和正常运作必不可少的生物大分子。 【详解】A、研究和解决物理学问题时，舍弃次要因素，抓住主要因素，建立的概念模型就叫物理模型，沃森和克里克用金属材料制作的DNA双螺旋结构模型是物理模型，A正确； B、沃森和克里克建立的DNA双螺旋结构模型，不仅阐明了DNA分子的结构特征，而且揭示了DNA作为执行生物遗传功能的分子，B正确； C、查哥夫提出DNA中A与T、G与C的量相等，为DNA双螺旋结构模型的碱基互补配对原则提供了实验依据，C错误； D、沃森和克里克在探索DNA结构的过程中，以威尔金斯和富兰克林获得的DNA衍射图谱有关数据为基础，D正确。 故选B。 5．下列有关DNA分子结构的说法，正确的是（    ） A．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 B．在一个双链DNA分子中，嘌呤数与嘧啶数相等 C．每个磷酸基团上均连着两个脱氧核糖 D．在DNA的双链结构中，碱基的比例总是（A+T）/（G+C）=1 【答案】B 【分析】双链DNA为双螺旋结构，A与T配对，C与G配对。 【详解】A、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，A错误； B、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，B正确； C、每条DNA单链都有一个游离的磷酸基团，所以并不是每个磷酸基团上均连着两个脱氧核糖，C错误； D、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，D错误。 故选B。 6．如图1为富兰克林拍摄的DNA衍射图谱，图2为基于其研究结果建立的DNA双螺旋结构模型简图。下列关于双链DNA结构的叙述，正确的是（    ） A．DNA中的核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架 B．根据衍射图像的交叉现象，沃森和克里克推测DNA呈螺旋结构 C．沃森和克里克最先发现腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量 D．双螺旋模型中由于碱基对的不同，不同区段DNA分子的直径也不同 【答案】B 【分析】沃森和克里克见到了维尔金斯和弗兰克林拍摄的、非常清晰的X射线衍射照片，并敏锐地意识到DNA分子很可能是双链结构，他们立即投入模型的重建工作，以脱氧核糖和碱基间隔排列形成骨架--主链，让碱基两两相连夹于双螺旋之间，由于他们让相同的碱基两两配对，做出来的模型是扭曲的；此后，美国生物化学家查伽夫的研究成果给了沃森和克里克很大启发，查伽夫发现：（1）在他所分析的DNA样本中，A的数目总是和T的数目相等，C的数目总是和G的数目相等．即：（A+G）：（T+C）=1，（2）（A+T）：（C+G）的比值具有物种特异性，沃森和克里克吸收了美国生物化学家查伽夫的研究成果，经过深入的思考，终于建立了DNA的双螺旋结构模型。 【详解】A、DNA双链外侧的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，A错误； B、沃森和克里克见到了维尔金斯和弗兰克林拍摄的、非常清晰的X射线衍射照片，并敏锐地意识到DNA分子很可能是双链结构，他们立即投入模型的重建工作；可见根据衍射图像的交叉现象，沃森和克里克推测DNA呈螺旋结构，B正确； C、查可夫先于沃森和克里克发现腺票吟（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量，C错误； D、双螺旋模型由于碱基对A-T与C-G具有相同的形状和直径，不同区段DNA分子的直径相同，D错误。 故选B。 7．下列有关DNA分子结构的叙述正确的是（    ） A．分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息相同 B．不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值可能相同 C．DNA分子的X光衍射照片属于物理模型 D．DNA分子的多样性和特异性主要与它的空间结构密切相关 【答案】B 【分析】DNA分子结构的主要特点：DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（A-T、C-G）。 【详解】A、分子大小相同，碱基含量相同的核酸分子中碱基排列顺序可能不同，因此它们所携带的遗传信息不一定相同，A错误； B、DNA分子中A=T，G=C，不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值（即A+T与C+G的比值）可能相同，也可能不同，B正确； C、沃森和克里克构建的DNA双螺旋结构模型属于物理模型，而DNA分子衍射图片不属于物理模型，C错误； D、DNA分子是规则的双螺旋结构，空间结构相同，DNA分子的多样性和特异性主要与它的脱氧核苷酸排列顺序密切相关，D错误。 故选B。 8．下图为某同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段(其中“○”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：“该图有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖” B．乙说：“该图有一处错误，就是U应改为T” C．丙说：“该图没有什么物质和结构上的错误” D．丁说：“如果说他画的是RNA双链则该图就是正确的” 【答案】A 【分析】DNA分子结构的主要特点：DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构，DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（A-T、C-G）。 【详解】ABC、图中有三处错误：①五碳糖应为脱氧核糖，而不是核糖； ②DNA不含碱基U，与碱基A互补配对的是碱基T； ③两个相邻核苷酸之间的磷酸二酯键连接不正确，应是一个核苷酸的脱氧核糖与另一个核苷酸的磷酸基团连接形成磷酸二酯键，A正确，BC错误； D、如果他画的是双链RNA分子，则该图有一处错误：两个相邻核苷酸之间的磷酸二酯键连接不正确，D错误。 故选A。 9．在“制作DNA双螺旋结构模型的活动中，小米同学准备了代表A、T、C、G四种碱基的材料40个，其中A8个、T12个、C9个、G11个。其它材料不限。下列叙述错误的是（    ） A．在制作过程中应遵循碱基互补配对的原则 B．同一条链上相邻碱基通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”相连 C．互补碱基之间表示氢键的连接物数量可能不同 D．制作出的DNA种类最多可以达到420种 【答案】D 【分析】在双链DNA分子中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即A-T，G-C，则A-T有8对，G-C有9对，可构建含有17个碱基对的DNA双螺旋模型。 【详解】A、DNA双螺旋结构中磷酸和脱氧核糖交替连接，排在外侧构成基本骨架，内部碱基互补配对形成碱基对，A与T配对，G与C配对，故在制作过程中应遵循碱基互补配对的原则，A正确； B、在DNA分子中，两条链相应之间的碱基靠氢键相连，一条链上的相邻的碱基靠脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相连，B正确； C、互补碱基之间表示氢键的连接物数量可能不同，A—T碱基对之间2个氢键，G—C碱基对之间3个氢键，C正确； D、在双链DNA分子中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即A-T，G-C，则A-T有8对，G-C有9对，可构建含有17个碱基对的DNA双螺旋模型，故制作出的DNA种类少于417种，D错误。 故选D。 10．下表对不同细胞或生物的核酸进行了分析，对应生物核酸的碱基、核苷酸种类分析正确的是（    ） A B C D 口腔上皮细胞 洋葱叶肉细胞 禽流感病毒 大肠杆菌 碱基 5种 5种 5种 4种 核苷酸 5种 8种 8种 4种 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【分析】细胞中的核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）两种，构成DNA与RNA的基本单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸，每个脱氧核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基形成，每个核糖核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基形成。 【详解】口腔上皮细胞、洋葱叶肉细胞和大肠杆菌细胞都属于细胞生物，细胞内含有DNA和RNA两种核酸，含有的碱基有A、T、G、C、U五种、含有的核苷酸有8种（4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸），AD错误，B正确。禽流感病毒是一种RNA病毒，只含有RNA一种核酸，其含有的碱基有A、U、G、C四种，含有的核苷酸有4种（4种核糖核苷酸），C错误。 故选B。 二、非选择题 11．将双链DNA在中性盐溶液中加热，两条DNA单链分开，叫作DNA变性。变性后的DNA如果慢慢冷却，又能恢复成为双链DNA，叫作退火。回答下列问题： （1）低温条件下DNA不会变性，从结构上分析原因有：外侧 ，内侧碱基对遵循 原则。 （2）DNA变性时脱氧核苷酸分子间的共价键不受影响，而 被打开。如果在细胞内，正常DNA复制过程中需要 的作用。 （3）研究表明，在DNA分子加热解链时，DNA分子中G＋C的比例越高，需要解链温度越高的原因是 。 （4）图1是用DNA测序仪测出的某生物的一个DNA分子片段上被标记的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序（TGCGTATTGG），请回答下列问题： 据图1推测，此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是 个。图1中的DNA片段与图2中的DNA片段中A/G的比值分别为 、 ，由此说明了DNA分子的特异性。 【答案】 由磷酸和脱氧核糖交替连接形成基本骨架 碱基互补配对 碱基对之间的氢键 解旋酶 DNA分子中G＋C的比例越高，含有的氢键数越多，DNA结构越稳定 5 1∶1 1∶4 【分析】DNA的结构特点：（1）DNA是由两条链组成，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。（2）DNA中的磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。（3）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，A与T配对，G与C配对。碱基之间这种一一对应的关系，叫碱基互补配对原则。 【详解】（1）DNA具有稳定性的特点，在低温条件下，DNA不会变性，DNA分子的结构特点是外侧由磷酸和脱氧核糖交替连接构成基本骨架，内侧碱基对遵循碱基互补配对原则。 （2）DNA变性时，碱基对间的氢键被打开，需要解旋酶的作用。 （3）DNA分子中C和G之间有三个氢键，A和T之间有两个氢键，DNA分子中G＋C的比例越高，结构越稳定，解旋成单链所需的温度越高。 （4）图1所示DNA的一条链上有1个A、4个G、1个C、4个T，根据碱基互补配对原则，则另一条链上1个T、4个C、1个G、4个A，所以此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是5个，图1中的DNA片段A/G的比值为1∶1，同时根据碱基的排列顺序可知图1从左到右的四种碱基依次是A、C、G、T，据此可推知图2所示DNA的一条链上有1个A、4个C、3个G、1个T，该DNA的另一条链中有1个T、4个G、3个C、1个A，故该DNA的片段A/G的比值为1∶4。 【点睛】本题考查DNA的结构、复制的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解和运用能力，难度适中。 12．下图是 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 分子中的两条长链的基本骨架是由 和 交替连接组成的。 (4)连接碱基对的是 ，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。 (6)图甲中 3 表示 ，4 表示 ，3、4、6 结合在一起的结构叫 其排列顺序中蕴藏着 。 (7)图中 6 有 种，中文名字分别是 。 (8)含有 200 个碱基的某 DNA 片段中碱基间的氢键共有 260 个。该 DNA 片段中共有腺嘌呤 个，C和 G 共 对。 【答案】(1) 平面 立体 (2) 脱氧核苷酸链 腺嘌呤脱氧核苷酸 (3) 磷酸 脱氧核糖 (4) 氢键 A T G C (5) 相反 双螺旋 (6) 脱氧核糖 磷酸 （腺嘌呤）脱氧核苷酸 遗传信息 (7) 4 腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤、胞嘧啶 (8) 40 60 【分析】1、分析题图甲可知，该图是DNA分子的平面结构，其中1是碱基对，2是一条脱氧核苷酸单链片段，3是脱氧核糖，4是磷酸，5是腺嘌呤脱氧核苷酸，6是腺嘌呤，7是氢键。 2、图乙是DNA分子的空间结构，DNA分子是由两条链组成的规则的双螺旋结构。 (1)图甲是DNA片段的平面结构，图乙是DNA片段的双螺旋结构。 (2)据分析可知，图中2是一条脱氧核苷酸单链片段，5是腺嘌呤脱氧核苷酸。 (3)从图中可以看出：DNA分子中的两条长链是由脱氧核糖和磷酸交替连接的，排列在外侧，碱基排列在内侧。 (4)碱基对之间通过氢键连接，碱基配对的方式为：A与T配对；C与G配对。 (5)从图甲可以看出：组成DNA分子的两条链的方向是相反的；从图乙可以看出：组成DNA分子的两条链相互缠绕成双螺旋结构。 (6)由图可知，3是脱氧核糖、4是磷酸，3、4、6结合在一起的结构叫（腺嘌呤）脱氧核苷酸，遗传信息储存在碱基的排列顺序中。 (7)6代表碱基（腺嘌呤），在DNA分子中共有4种分别是A、T、G、C，中文名字分别是腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤、胞嘧啶。 (8)已知某DNA片段含有200个碱基，碱基间的氢键共有260个，且A-T之间有2个氢键，C-G之间有3个氢键，假设该DNA分子含有腺嘌呤N个，则胞嘧啶的数量为100-N，所以2N+3（100-N）=260，N=40个，所以该DNA片段中共有40个腺嘌呤，共有60对C和G。 【点睛】本题结合DNA片段的结构图，考查DNA分子结构的主要特点，要求考生识记DNA分子结构的主要特点，能准确判断图中各结构的名称，再结合所学的知识准确答题是解答本题的关键。 1、 单选题 1．下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述，错误的是（    ） A．孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律 B．摩尔根等基于性状与性别的关联证明基因在染色体上 C．赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质 D．沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式 【答案】D 【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说—演绎法，其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证(测交实验) →得出结论。 2、 萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说，摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上。 3、赫尔希和蔡斯进行了T2噬菌体侵染细菌的实验，实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质，证明了DNA是遗传物质。 4、沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构。 【详解】A、孟德尔用统计学方法分析杂合子自交子代的表现型及比例，发现了遗传规律，A正确； B、摩尔根等基于果蝇眼色与性别的关联，证明了基因在染色体上，B正确； C、赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记T2噬菌体DNA和蛋白质，通过对比两组实验结果，证明了DNA是遗传物质，C正确； D、沃森和克里克用DNA衍射图谱得出了DNA的螺旋结构，D错误。 故选D。 2．某病毒具有蛋白质外壳，其遗传物质的碱基含量如表所示，下列叙述正确的是（    ） 碱基种类 A C G T U 含量（％） 31.2 20.8 28.0 0 20.0 A．该病毒复制合成的互补链中G＋C含量为51.2％ B．病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA变异 C．病毒增殖需要的蛋白质在自身核糖体合成 D．病毒基因的遗传符合分离定律 【答案】B 【分析】据表可知，该病毒遗传物质中含有U，不含T，即该病毒为RNA病毒。病毒必需寄生在活细胞内才能完成正常的生命活动。 【详解】A、由表可知，该病毒为RNA病毒，根据碱基互补配对原则可知，该病毒复制合成的互补链中G＋C含量与原RNA含量一致，为48.8％，A错误； B、逆转录病毒经逆转录得到的DNA可能整合到宿主细胞的DNA上，引起宿主DNA变异，B正确； C、病毒增殖需要的蛋白质在宿主细胞的核糖体上合成，C错误； D、必需是进行有性生殖的真核生物的细胞核基因遗传才遵循基因的分离定律，病毒基因的遗传不符合分离定律，D错误。 故选B。 3．若某DNA片段含有100个碱基对，腺嘌呤占DNA分子的20%，其中一条链上鸟嘌呤占该链的24%。下列有关叙述错误的是（　　） A．该DNA片段中（A+G）/（T+C）=1 B．该DNA片段一条链上嘌呤比例为44% C．该DNA片段另一条互补链上鸟嘌呤占36% D．该DNA分子共含有氢键260个 【答案】B 【详解】DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对遵循碱基互补配对原则：A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对；G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对。 A、根据碱基互补配对原则可知，DNA分子中的A和T相等，G和C相等，因此嘌呤数和嘧啶数相等，即该DNA片段中（A+G）/（T+C）=1，A正确； B、该双链DNA中腺嘌呤占20%，胸腺嘧啶也占20%，则每条单链中腺嘌呤和胸腺嘧啶共占40%，无法计算出单链上腺嘌呤的比例，故无法计算出嘌呤的比例，B错误； C、该DNA分子中腺嘌呤和鸟嘌呤共占50%，则鸟嘌呤占30%，一条链上鸟嘌呤占24%，则另一条互补链上鸟嘌呤占30%×2－24%＝36%，C正确； D、该DNA片段中有腺嘌呤和胸腺嘧啶碱基对40个，有鸟嘌呤和胞嘧啶60个，前者碱基对之间有2个氢键，后者碱基对之间有3个氢键，共有氢键40×2+60×3＝260个，D正确。 故选B。 4．真核生物体内的DNA分子长期以来一直被认为主要以线性的形式存在于细胞核中，直至1965年发现了一种存在于染色体外的环状DNA分子——染色体外环状DNA（eccDNA），如图为eccDNA的结构示意图。下列相关叙述正确的是（    ） A．eccDNA分子的基本骨架由脱氧核糖和碱基交替连接形成 B．eccDNA分子中含C—G碱基对越多，其热稳定性就越差 C．eccDNA分子中每条链上的嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数 D．若eccDNA分子有n个碱基对，其中T有m个，则其氢键有（3nm）个 【答案】D 【分析】DNA分子的结构特点是：DNA分子由两条链构成，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构；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，碱基排列在内侧；两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律，即A=T，C=G。 【详解】A、eccDNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接形成，A错误； B、热稳定性与氢键数有关，C与G之间有三个氢键相连，A与T之间为两个氢键，eccDNA分子中含C—G碱基对越多，其热稳定性就越强，B错误； C、eccDNA分子中每条链上的嘌呤碱基数与嘧啶碱基数不一定相等，但由于双链之间通过碱基互补配对，故eccDNA分子中嘌呤碱基数与嘧啶碱基数一定相等，C错误； D、若eccDNA分子有n个碱基对，其中T有m个，则G和C有（2n－2m）个，G=C=n－m，A与T之间有两个氢键相连，C与G之间有三个氢键相连，故该DNA分子中共有氢键3×（n－m）+2m=（3n－m）个，D正确。 故选D。 5．下列有关“制作DNA双螺旋结构模型”实践活动的叙述，不正确的是（　　） A．DNA的双螺旋结构模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成基本骨架 B．DNA的双螺旋结构模型中，每个脱氧核糖均与两个磷酸相连接 C．若仅用订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体构建一个含10个碱基对（其中A有2个）的DNA双链片段，使用的订书钉个数为86个 D．本实践活动制作的DNA双螺旋结构模型为物理模型 【答案】B 【分析】DNA的双螺旋结构： ①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的； 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，碱基在内侧； ③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。 【详解】A、DNA 中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧，A正确； B、DNA分子中，每条链3′端的脱氧核糖只连接一个磷酸基团，B错误； C、根据题意分析可知，该DNA片段含有10个碱基对，依题意A与T构成的碱基对有2个，则G与C构成的碱基对有8个，A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键，则氢键数=2×2+8×3=28个；构建一个DNA的基本单位需要2个订书钉，构建一个含10对碱基的DNA双链片段，首先要构建20个基本单位，需要40个订书钉；将两个基本单位连在一起需要1个订书钉，连接10对碱基组成的DNA双链片段，需要将20个基本单位连成两条链，需要18个订书钉。故使用的订书钉个数为28＋40＋18=86个，C正确； D、以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，这种模型就是物理模型。本实践活动制作的DNA双螺旋结构模型，就是物理模型，D正确。 故选B。 6．某同学要制作一个包含4种碱基、15个碱基对的DNA双螺旋结构模型。下列叙述正确的是（    ） A．制成的模型中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和等于腺嘌呤与胸腺嘧啶之和 B．模型中d处的小球代表磷酸，它和脱氧核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架，并排列在内侧 C．不考虑连接各部件的材料，制作模型时要用到6种不同形状的卡片，共需要90张 D．DNA的两条链反向平行，故a链从左向右的碱基序列和b链从右向左的碱基序列相同 【答案】C 【分析】DNA的双螺旋结构：①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；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，碱基在内侧；③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。 【详解】A、DNA两条链之间遵循碱基互补配对原则，DNA双链中碱基的数量关系为A=T、C=G，故在题述制成的模型中鸟嘌呤与胞嘧啶之和（G+C）不一定等于腺嘌呤与胸腺嘧啶之和（A+T），A错误； B、题图模型中d处的小球代表磷酸，磷酸和脱氧核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架，并排列在外侧，B错误； C、该模型由磷酸、脱氧核糖和4种碱基组成，故制作时要用到6种不同形状的卡片，该模型共有15个碱基对，因此共需要90张卡片（含有30个碱基、30个磷酸、30个脱氧核糖），C正确； D、DNA两条链上的碱基遵循互补配对原则，两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，但a链从左向右的碱基序列和b链从右向左的碱基序列不一定相同，D错误。 故选C。 7．20世纪50年代初，查哥夫对多种生物DNA做了碱基定量分析，发现的比值如下表。结合所学知识，下列说法错误的是（　　） 来源 大肠杆菌 酵母菌 鸡 猪肝 猪脾 （A+T）/（G+C） 0.93 1.79 1. 38 1.43 1.43 A．猪的DNA比大肠杆菌的DNA热稳定性更强 B．上表生物的DNA分子中，A/T的值与G/C的值一般相等 C．不同生物中（A+T）/（G+C）值不同说明了DNA分子具有特异性 D．同种生物不同组织中（A+T）/（G+C）的值相同说明DNA分子具有稳定性 【答案】A 【分析】1、DNA分子结构的主要特点DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则。 2、C和G之间有3个氢键，而A和T之间有2个氢键，因此DNA分子中C和G所占的比例越高，其稳定性越高。 【详解】A、C和G所占的比例越高，DNA分子的稳定性就越高，根据表中数据可知，大肠杆菌的（A+T）/（G+C）比例小于猪，则大肠杆菌的DNA结构比猪DNA结构更稳定一些，A错误； B、根据碱基互补配对原则，上表生物的DNA分子中，A/T的值与G/C的值一般相等，B正确； C、不同生物的DNA分子中A+T与G+C比值不同说明DNA分子结构的特异性，C正确； D、DNA分子具有稳定性和特异性，同种生物的不同组织来源相同，则DNA分子相同，则（A+T）/（G+C）的值相同，说明了DNA分子具有稳定性，D正确。 故选A。 8．研究发现绝大多数原核生物的DNA呈环状，环状DNA分子往往可以再次螺旋化，从而形成致密的超螺旋结构。下图为细胞内某环状DNA的结构示意图，下列有关说法错误的是（　　） A．该DNA分子任意一个脱氧核糖均和两个磷酸基团相连 B．互补的碱基通过氢键结合在一起构成了该DNA分子的基本骨架 C．该DNA分子的两条链上（A+C）/（T+G）的值互为倒数 D．不同DNA分子中（A+T）/（C+G）的值一般不同 【答案】B 【分析】DNA分子结构的主要特点： （1）DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构； （2）DNA的外侧由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，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对 （3）碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则。 【详解】A、图示DNA分子为双链环状DNA，该DNA分子任意一个脱氧核糖均和两个磷酸基团相连，A正确； B、DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接构成其基本骨架，B错误； C、在双链DNA分子中，两条互补链中，A1=T2，T1=A2，C1=G2，G1=C2，A1+C1=T2+G2，T1+G1=A2+C2，（A1+C1）/（T1+G1）=（T2+G2）/（A2+C2），因此两条链上（A+C）/（T+G）的值互为倒数，C正确； D、在双链DNA分子中，A=T，C=G，不同DNA分子中（A+T）/（C+G）的值一般不同，D正确。 故选B。 9．如图表示一段DNA的空间结构和平面结构示意图，下列说法错误的是（　　） A．由图可知，DNA分子是由两条链反向平行盘旋成的双螺旋结构 B．①为氢键，③④⑤组成的结构名称为腺嘌呤脱氧核苷酸 C．DNA分子中每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基 D．组成DNA的基本骨架为交替排列的脱氧核糖和磷酸 【答案】C 【分析】DNA分子结构的主要特点：DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（A-T、C-G）。 【详解】A、DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构，A正确； B、①是氢键，③（脱氧核糖）、④（磷酸）、⑤（腺嘌呤）组成的结构名称为腺嘌呤脱氧核苷酸，B正确； C、链状DNA绝大多数脱氧核糖均连接着两个磷酸和一个碱基分子，但是3’端的脱氧核糖只链接一个磷酸，C错误； D、DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧，构成基本骨架，中间为氢键连接的碱基对，D正确。 故选C。 10．下列有关人类对遗传探究历史的说法正确的有（    ） 研究者 研究方法 研究对象 结论 ① 孟德尔 假说演绎法 豌豆 分离定律和自由组合定律 ② 艾弗里 微生物培养 小鼠和肺炎链球菌 小鼠体内的“转化因子”是DNA ③ 赫尔希和蔡斯 放射性同位素标记 噬菌体和大肠杆菌 DNA是大肠杆菌的遗传物质 ④ 沃森和克里克 模型构建法 DNA衍射图谱 DNA是半保留复制 ⑤ 梅塞尔森和斯塔尔 同位素标记技术、差速离心法 大肠杆菌 DNA是双螺旋结构 A．1项 B．2项 C．3项 D．4项 【答案】A 【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说-演绎法，其基本步骤：提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证（测交实验）→得出结论。 2、肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。 3、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。 4、沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构。 5、萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说，摩尔根运用假说演绎法证明基因在染色体上。 【详解】①孟德尔采用假说-演绎法，以豌豆为实验材料，证明基因遗传遵循分离定律和自由组合定律，①正确； ②艾弗里体外转化实验证明转化因子是DNA，该实验没有使用小鼠作为实验材料，②错误； ③赫尔希、蔡斯利用放射性同位素标记的噬菌体和大肠杆菌为实验材料，证明DNA是噬菌体的遗传物质，③错误； ④沃森和克里克根据各方面对DNA研究的信息和他们的研究分析，采用模型构建法，构建了DNA双链结构模型，并没有证明DNA是半保留复制，④错误； ⑤梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，利用同位素标记技术和密度梯度离心法证明了DNA的半保留复制，⑤错误； 综上所述，只有①一项正确，A符合题意。 故选A。 二、非选择题 11． 图1表示细胞内某些有机物的元素组成和功能关系，其中A、B代表元素，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是生物大分子，图1中X、Y、Z、P分别为构成生物大分子的基本单位；图2为核酸的部分结构示意图。请回答下列问题：    (1)图1中A代表的元素是 (2)图1中I在人和动物体中的指的是 ，I在植物细胞中的指的是 (3)P的结构通式为 ，Ⅳ具有多样性的直接原因是组成Ⅳ的氨基酸的 （答出3点）以及多肽链的盘曲、折叠及其空间结构不同。 (4)脂质除图1中V外，还包括 。 (5)若图2为Ⅱ的部分结构，则④的中文名称是 。一般来说Ⅱ中有 个游离的磷酸基团。 【答案】(1)N、P (2) 糖原 淀粉 (3) 数目、种类、排列顺序 (4)磷脂和固醇 (5) 鸟嘌呤脱氧（核糖）核苷酸 2 【分析】图1：能源物质Ⅰ是多糖，所以X是葡萄糖；Ⅱ、Ⅲ携带遗传信息，Ⅱ主要分布在细胞核，所以Ⅱ是DNA，Y是脱氧核苷酸，Ⅲ主要分布在细胞质，Ⅲ是RNA，Z是核糖核苷酸，A是N、P；Ⅳ承担生命活动，Ⅳ是蛋白质，P是氨基酸，B是N；V能储存能量，所以Ⅴ是脂肪。图2：图2为核酸的部分结构示意图，其中①、②和③分别指磷酸、五碳糖和含氮碱基。 【详解】（1）Ⅱ、Ⅲ携带遗传信息，所以Ⅱ、Ⅲ是核酸，核酸的元素组成为C、H、O、N、P，因此A表示N、P。 （2）能源物质Ⅰ是多糖，在人和动物中起能源物质作用的多糖是糖原，在植物细胞中起能源物质作用的多糖是淀粉。 （3）Ⅳ承担生命活动，Ⅳ是蛋白质，P是氨基酸，其结构通式为，蛋白质由氨基酸经脱水缩舍反应形成多肽，多肽再经盘曲、折叠形成有一定空间结构的蛋白质，所以Ⅳ蛋白质具有多样性的直接原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序以及多肽链的盘曲、折叠及其空间结构不同。 （4）V能储存能量，所以Ⅴ是脂肪，脂质除了脂肪，还包括磷脂和固醇。 （5）若图2为ⅡDNA的部分结构，则④的中文名称是鸟嘌呤脱氧（核糖）核苷酸。DNA一般是两条链，因此含有2个游离的磷酸基团。 12．图1是噬菌体DNA片段的平面结构示意图，图2所示的是赫尔希和蔡斯实验的部分过程。请据图回答下列问题。 (1)图1中4的名称是 ，赫尔希和蔡斯实验中，同位素标记的是图中 （填序号）位置。若该DNA分子的一条链中（A+G）/（T+C）=0.5，那么在它的互补链中，该比值应为 。 (2)T2噬菌体的遗传物质与新冠病毒相比，特有的化学组成是 （填中文名称）。子代T2噬菌体的外壳是在 上（填细胞器名称）合成的，原料由 （填生物名称）提供。 (3)图2实验中，搅拌的目的是 ，若经离心处理后，实验结果出现较大误差：上清液出现了较高的放射性，请分析该现象出现的可能原因有 。 (4)由图2实验结果分析，用于标记噬菌体的同位素是 （填“35S”或“32P”），图2实验 （填“能”或“不能”）证明DNA是遗传物质。 (5)在35S组实验中，保温时间和上清液放射性强度的关系是 。 【答案】(1) 腺嘌呤脱氧核糖核苷酸 1 2 (2) 脱氧核糖、胸腺嘧啶（T） 核糖体 大肠杆菌 (3) 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 培养时间过短，部分噬菌体未侵入细菌体内；培养时间过长，增殖的子代噬菌体从细菌体内释放出来 (4) 32P 不能 (5)④ 【分析】分析图1，1为磷酸，2为脱氧核糖，3为腺嘌呤、4为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。 【详解】（1）分析图1，1为磷酸，2为脱氧核糖，3为腺嘌呤，因此4的名称是腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。赫尔希和蔡斯实验中，对DNA进行32P标记，磷酸中含有P元素，即同位素标记的是图中1。若该DNA分子的一条链中（A+G）/（T+C）=0.5，根据碱基互补配对原则，在它的互补链中该比值为2。 （2）T2噬菌体的遗传物质为DNA，新冠病毒遗传物质为RNA，DNA的五碳糖为脱氧核糖，RNA的五碳糖为核糖，DNA中的特有碱基为胸腺嘧啶（T），RNA中特有碱基为尿嘧啶（U）。子代T2噬菌体的外壳为蛋白质是在宿主细胞的核糖体上合成的，原料是氨基酸，由宿主细胞大肠杆菌提供。 （3）图2实验中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。培养时间过短，部分噬菌体未侵入细菌体内或培养时间过长，增殖的子代噬菌体从细菌体内释放出来，都会使上清液出现较高的放射性。 （4）由图2可知，在新形成的噬菌体中检测到放射性，说明标记的是DNA，即用于标记噬菌体的同位素是32P，由于缺乏对照，图2实验不能证明DNA是遗传物质，可再设置一组35S标记蛋白质的实验继续证明。 （5）在35S组实验中，标记的是蛋白质，上清液的放射性强度与搅拌是否充分有关，与保温时间无关，因此关系为④。 1、 单选题 1．（2021·北京·高考真题）酵母菌的DNA中碱基A约占32%，关于酵母菌核酸的叙述错误的是（　　） A．DNA复制后A约占32% B．DNA中C约占18% C．DNA中（A+G）/（T+C）=1 D．RNA中U约占32% 【答案】D 【分析】酵母菌为真核生物，细胞中含有DNA和RNA两种核酸；其中DNA分子为双链结构，A=T，G=C，RNA分子为单链结构。据此分析作答。 【详解】A、DNA分子为半保留复制，复制时遵循A-T、G-C的配对原则，则DNA复制后的A约占32%，A正确； B、酵母菌的DNA中碱基A约占32%，则A=T=32%，G=C=（1-2×32%）/2=18%，B正确； C、DNA遵循碱基互补配对原则，A=T、G=C，则（A+G）/（T+C）=1，C正确； D、由于RNA为单链结构，且RNA是以DNA的一条单链为模板进行转录而来，故RNA中U不一定占32%，D错误。 故选D。 2．（2020·浙江·高考真题）某DNA片段的结构如图所示。下列叙述正确的是（    ）    A．①表示胞嘧啶 B．②表示腺嘌呤 C．③表示葡萄糖 D．④表示氢键 【答案】D 【分析】题图是DNA的结构图，DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸，含有A、T、C、G四种碱基；DNA由两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，每条链上的一个核苷酸以脱氧核糖与另一个核苷酸上的磷酸基团结合，形成主链的基本骨架，并排列在主链外侧，碱基位于主链内侧；DNA一条链上的核苷酸碱基与另一条链上的核苷酸碱基按碱基互补配对原则进行配对，由氢键连接。 【详解】A、分析图示可知，A（腺嘌呤）与①配对，根据碱基互补配对原则，则①为T（胸腺嘧啶），A错误； B、②与G（鸟嘌呤）配对，则②为C（胞嘧啶），B错误； C、DNA分子中所含的糖③为脱氧核糖，C错误； D、DNA两条链中配对的碱基通过④氢键相连，D正确。 故选D。 3．（2021·广东·高考真题）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（    ） ①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验 ②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱 ③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等 ④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 【答案】B 【分析】威尔金斯和富兰克林提供了DNA衍射图谱；查哥夫提出碱基A的量总是等于T的量，C的量总是等于G的量；沃森和克里克在以上基础上提出了DNA分子的双螺旋结构模型。 【详解】①赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明了DNA是遗传物质，与构建DNA双螺旋结构模型无关，①错误； ②沃森和克里克根据富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱，推算出DNA分子呈螺旋结构，②正确； ③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等，沃森和克里克据此推出碱基的配对方式，③正确； ④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制，是在DNA双螺旋结构模型之后提出的，④错误。 故选B。 4．（2022·浙江·高考真题）某同学欲制作DNA双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料，下列叙述正确的是（    ） A．在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基 B．制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连 C．制成的模型中，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和 D．制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧 【答案】C 【分析】DNA的双螺旋结构：①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；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，碱基在内侧；③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。 【详解】A、在制作脱氧核苷酸时，需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基，A错误； B、鸟嘌呤和胞嘧啶之间由3个氢键连接，B错误； C、DNA的两条链之间遵循碱基互补配对原则，即A=T、C=G，故在制作的模型中A+C=G+T，C正确； D、DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧，D错误。 故选C。 2 / 12 1 / 12 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2节　DNA的结构 基础必备题+能力提升题+拓展培优练 一、单选题 1．DNA能够储存大量的遗传信息，大肠杆菌的DNA和酵母菌的DNA不同点是（    ） A．DNA的基本骨架不同 B．DNA的碱基种类不同 C．DNA的碱基配对方式不同 D．DNA的碱基排列顺序不同 2．下列关于DNA的结构的叙述，正确的是（　　） A．DNA分子一条链上的相邻碱基通过氢键相连 B．DNA分子中A—T碱基对所占的比值越大，热稳定性越高 C．同一物种不同个体，DNA中的碱基序列相近 D．磷酸与核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架 3．下图为DNA分子的片段，相关叙述错误的是（　　） A．②处T表示的含义是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸 B．若a链中的G:T=1:2，则b链的C:A=1:2 C．该DNA的特异性表现在（A+T）/（G+C）的比例上 D．解旋酶作用于①③部位 4．在对DNA结构的探索中，美国生物学家沃森和英国物理学家克里克构建的DNA双螺旋结构模型是划时代的伟大发现，在生物学的发展中具有里程碑式的意义。下列关于DNA双螺旋结构模型的叙述，错误的是（    ） A．沃森和克里克用金属材料制作的DNA双螺旋结构模型是物理模型 B．DNA双螺旋结构模型能解释DNA作为遗传物质所具备的多种功能 C．查哥夫提出了碱基互补配对原则，为DNA双螺旋结构模型的构建提供了依据 D．富兰克林的DNA衍射图谱为沃森和克里克搭建DNA双螺旋结构模型提供了基础数据 5．下列有关DNA分子结构的说法，正确的是（    ） A．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 B．在一个双链DNA分子中，嘌呤数与嘧啶数相等 C．每个磷酸基团上均连着两个脱氧核糖 D．在DNA的双链结构中，碱基的比例总是（A+T）/（G+C）=1 6．如图1为富兰克林拍摄的DNA衍射图谱，图2为基于其研究结果建立的DNA双螺旋结构模型简图。下列关于双链DNA结构的叙述，正确的是（    ） A．DNA中的核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架 B．根据衍射图像的交叉现象，沃森和克里克推测DNA呈螺旋结构 C．沃森和克里克最先发现腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量 D．双螺旋模型中由于碱基对的不同，不同区段DNA分子的直径也不同 7．下列有关DNA分子结构的叙述正确的是（    ） A．分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息相同 B．不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值可能相同 C．DNA分子的X光衍射照片属于物理模型 D．DNA分子的多样性和特异性主要与它的空间结构密切相关 8．下图为某同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段(其中“○”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：“该图有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖” B．乙说：“该图有一处错误，就是U应改为T” C．丙说：“该图没有什么物质和结构上的错误” D．丁说：“如果说他画的是RNA双链则该图就是正确的” 9．在“制作DNA双螺旋结构模型的活动中，小米同学准备了代表A、T、C、G四种碱基的材料40个，其中A8个、T12个、C9个、G11个。其它材料不限。下列叙述错误的是（    ） A．在制作过程中应遵循碱基互补配对的原则 B．同一条链上相邻碱基通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”相连 C．互补碱基之间表示氢键的连接物数量可能不同 D．制作出的DNA种类最多可以达到420种 10．下表对不同细胞或生物的核酸进行了分析，对应生物核酸的碱基、核苷酸种类分析正确的是（    ） A B C D 口腔上皮细胞 洋葱叶肉细胞 禽流感病毒 大肠杆菌 碱基 5种 5种 5种 4种 核苷酸 5种 8种 8种 4种 A．A B．B C．C D．D 二、非选择题 11．将双链DNA在中性盐溶液中加热，两条DNA单链分开，叫作DNA变性。变性后的DNA如果慢慢冷却，又能恢复成为双链DNA，叫作退火。回答下列问题： （1）低温条件下DNA不会变性，从结构上分析原因有：外侧 ，内侧碱基对遵循 原则。 （2）DNA变性时脱氧核苷酸分子间的共价键不受影响，而 被打开。如果在细胞内，正常DNA复制过程中需要 的作用。 （3）研究表明，在DNA分子加热解链时，DNA分子中G＋C的比例越高，需要解链温度越高的原因是 。 （4）图1是用DNA测序仪测出的某生物的一个DNA分子片段上被标记的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序（TGCGTATTGG），请回答下列问题： 据图1推测，此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是 个。图1中的DNA片段与图2中的DNA片段中A/G的比值分别为 、 ，由此说明了DNA分子的特异性。 12．下图是 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 分子中的两条长链的基本骨架是由 和 交替连接组成的。 (4)连接碱基对的是 ，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。 (6)图甲中 3 表示 ，4 表示 ，3、4、6 结合在一起的结构叫 其排列顺序中蕴藏着 。 (7)图中 6 有 种，中文名字分别是 。 (8)含有 200 个碱基的某 DNA 片段中碱基间的氢键共有 260 个。该 DNA 片段中共有腺嘌呤 个，C和 G 共 对。 一、单选题 1．下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述，错误的是（    ） A．孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律 B．摩尔根等基于性状与性别的关联证明基因在染色体上 C．赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质 D．沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式 2．某病毒具有蛋白质外壳，其遗传物质的碱基含量如表所示，下列叙述正确的是（    ） 碱基种类 A C G T U 含量（％） 31.2 20.8 28.0 0 20.0 A．该病毒复制合成的互补链中G＋C含量为51.2％ B．病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA变异 C．病毒增殖需要的蛋白质在自身核糖体合成 D．病毒基因的遗传符合分离定律 3．若某DNA片段含有100个碱基对，腺嘌呤占DNA分子的20%，其中一条链上鸟嘌呤占该链的24%。下列有关叙述错误的是（　　） A．该DNA片段中（A+G）/（T+C）=1 B．该DNA片段一条链上嘌呤比例为44% C．该DNA片段另一条互补链上鸟嘌呤占36% D．该DNA分子共含有氢键260个 4．真核生物体内的DNA分子长期以来一直被认为主要以线性的形式存在于细胞核中，直至1965年发现了一种存在于染色体外的环状DNA分子——染色体外环状DNA（eccDNA），如图为eccDNA的结构示意图。下列相关叙述正确的是（    ） A．eccDNA分子的基本骨架由脱氧核糖和碱基交替连接形成 B．eccDNA分子中含C—G碱基对越多，其热稳定性就越差 C．eccDNA分子中每条链上的嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数 D．若eccDNA分子有n个碱基对，其中T有m个，则其氢键有（3nm）个 5．下列有关“制作DNA双螺旋结构模型”实践活动的叙述，不正确的是（　　） A．DNA的双螺旋结构模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成基本骨架 B．DNA的双螺旋结构模型中，每个脱氧核糖均与两个磷酸相连接 C．若仅用订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体构建一个含10个碱基对（其中A有2个）的DNA双链片段，使用的订书钉个数为86个 D．本实践活动制作的DNA双螺旋结构模型为物理模型 6．某同学要制作一个包含4种碱基、15个碱基对的DNA双螺旋结构模型。下列叙述正确的是（    ） A．制成的模型中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和等于腺嘌呤与胸腺嘧啶之和 B．模型中d处的小球代表磷酸，它和脱氧核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架，并排列在内侧 C．不考虑连接各部件的材料，制作模型时要用到6种不同形状的卡片，共需要90张 D．DNA的两条链反向平行，故a链从左向右的碱基序列和b链从右向左的碱基序列相同 7．20世纪50年代初，查哥夫对多种生物DNA做了碱基定量分析，发现的比值如下表。结合所学知识，下列说法错误的是（　　） 来源 大肠杆菌 酵母菌 鸡 猪肝 猪脾 （A+T）/（G+C） 0.93 1.79 1. 38 1.43 1.43 A．猪的DNA比大肠杆菌的DNA热稳定性更强 B．上表生物的DNA分子中，A/T的值与G/C的值一般相等 C．不同生物中（A+T）/（G+C）值不同说明了DNA分子具有特异性 D．同种生物不同组织中（A+T）/（G+C）的值相同说明DNA分子具有稳定性 8．研究发现绝大多数原核生物的DNA呈环状，环状DNA分子往往可以再次螺旋化，从而形成致密的超螺旋结构。下图为细胞内某环状DNA的结构示意图，下列有关说法错误的是（　　） A．该DNA分子任意一个脱氧核糖均和两个磷酸基团相连 B．互补的碱基通过氢键结合在一起构成了该DNA分子的基本骨架 C．该DNA分子的两条链上（A+C）/（T+G）的值互为倒数 D．不同DNA分子中（A+T）/（C+G）的值一般不同 9．如图表示一段DNA的空间结构和平面结构示意图，下列说法错误的是（　　） A．由图可知，DNA分子是由两条链反向平行盘旋成的双螺旋结构 B．①为氢键，③④⑤组成的结构名称为腺嘌呤脱氧核苷酸 C．DNA分子中每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基 D．组成DNA的基本骨架为交替排列的脱氧核糖和磷酸 10．下列有关人类对遗传探究历史的说法正确的有（    ） 研究者 研究方法 研究对象 结论 ① 孟德尔 假说演绎法 豌豆 分离定律和自由组合定律 ② 艾弗里 微生物培养 小鼠和肺炎链球菌 小鼠体内的“转化因子”是DNA ③ 赫尔希和蔡斯 放射性同位素标记 噬菌体和大肠杆菌 DNA是大肠杆菌的遗传物质 ④ 沃森和克里克 模型构建法 DNA衍射图谱 DNA是半保留复制 ⑤ 梅塞尔森和斯塔尔 同位素标记技术、差速离心法 大肠杆菌 DNA是双螺旋结构 A．1项 B．2项 C．3项 D．4项 二、非选择题 11． 图1表示细胞内某些有机物的元素组成和功能关系，其中A、B代表元素，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是生物大分子，图1中X、Y、Z、P分别为构成生物大分子的基本单位；图2为核酸的部分结构示意图。请回答下列问题：    (1)图1中A代表的元素是 (2)图1中I在人和动物体中的指的是 ，I在植物细胞中的指的是 (3)P的结构通式为 ，Ⅳ具有多样性的直接原因是组成Ⅳ的氨基酸的 （答出3点）以及多肽链的盘曲、折叠及其空间结构不同。 (4)脂质除图1中V外，还包括 。 (5)若图2为Ⅱ的部分结构，则④的中文名称是 。一般来说Ⅱ中有 个游离的磷酸基团。 12．图1是噬菌体DNA片段的平面结构示意图，图2所示的是赫尔希和蔡斯实验的部分过程。请据图回答下列问题。 (1)图1中4的名称是 ，赫尔希和蔡斯实验中，同位素标记的是图中 （填序号）位置。若该DNA分子的一条链中（A+G）/（T+C）=0.5，那么在它的互补链中，该比值应为 。 (2)T2噬菌体的遗传物质与新冠病毒相比，特有的化学组成是 （填中文名称）。子代T2噬菌体的外壳是在 上（填细胞器名称）合成的，原料由 （填生物名称）提供。 (3)图2实验中，搅拌的目的是 ，若经离心处理后，实验结果出现较大误差：上清液出现了较高的放射性，请分析该现象出现的可能原因有 。 (4)由图2实验结果分析，用于标记噬菌体的同位素是 （填“35S”或“32P”），图2实验 （填“能”或“不能”）证明DNA是遗传物质。 (5)在35S组实验中，保温时间和上清液放射性强度的关系是 。 一、单选题 1．（2021·北京·高考真题）酵母菌的DNA中碱基A约占32%，关于酵母菌核酸的叙述错误的是（　　） A．DNA复制后A约占32% B．DNA中C约占18% C．DNA中（A+G）/（T+C）=1 D．RNA中U约占32% 2．（2020·浙江·高考真题）某DNA片段的结构如图所示。下列叙述正确的是（    ）    A．①表示胞嘧啶 B．②表示腺嘌呤 C．③表示葡萄糖 D．④表示氢键 3．（2021·广东·高考真题）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（    ） ①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验 ②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱 ③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等 ④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 4．（2022·浙江·高考真题）某同学欲制作DNA双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料，下列叙述正确的是（    ） A．在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基 B．制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连 C．制成的模型中，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和 D．制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧 2 / 12 1 / 12 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 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