DNA的結(jié)構(gòu) 練習(xí) 高中生物新人教版必修2（2022-2023學(xué)年）

第2節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)鞏固1.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的提出是二十世紀(jì)自然科學(xué)的偉大成就之一。下列研究成果中，為該模型構(gòu)建提供主要依據(jù)的是()。①赫爾希和蔡斯證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)②富蘭克林等拍攝的DNA分子X射線衍射圖譜③查哥夫發(fā)現(xiàn)的DNA中嘌呤含量與嘧啶含量相等④艾弗里去除肺炎鏈球菌的相關(guān)物質(zhì)并證明DNA是遺傳物質(zhì)A.①② B.②③ C.③④ D.①④1.B【解析】赫爾希和蔡斯通過噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)，艾弗里去除肺炎鏈球菌的相關(guān)物質(zhì)并證明了DNA是遺傳物質(zhì)，但都不能為DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建提供依據(jù)，①④不符合題意；富蘭克林等拍攝的DNA分子X射線衍射圖譜為DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建提供了依據(jù)，②符合題意；查哥夫發(fā)現(xiàn)的DNA中嘌呤(A+G)含量與嘧啶(T+C)含量相等為DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建提供了依據(jù)，③符合題意。2.下圖為DNA單鏈的結(jié)構(gòu)圖，下列敘述錯誤的是()。A.能構(gòu)成一個完整脫氧核苷酸的是圖中的a和bB.圖中與每個五碳糖直接相連的堿基有1個C.各脫氧核苷酸之間是通過化學(xué)鍵③連接起來的D.從堿基組成上看，該鏈缺少的堿基是T2.A【解析】1分子脫氧核苷酸由1分子磷酸、1分子脫氧核糖和1分子含氮堿基組成，b中磷酸與脫氧核糖不屬于同一個脫氧核苷酸分子，A錯誤；由題圖可知，每個五碳糖都只有1個堿基與之直接相連，B正確；脫氧核苷酸之間通過磷酸二酯鍵(圖中③)相連形成脫氧核苷酸鏈，C正確；脫氧核糖核苷酸根據(jù)堿基不同分為腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸，因此從堿基組成上看，該鏈缺少的是胸腺嘧啶，即缺少堿基T，D正確。3.下面關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，不正確的是()。A.DNA分子中脫氧核糖與磷酸的數(shù)量比為1∶1B.DNA分子中嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù)之比為1∶1C.DNA兩條鏈上的堿基以氫鍵相連，且A與T配對，G與C配對D.DNA分子長鏈的每個脫氧核糖上均連接著一個磷酸和一個堿基3.D【解析】DNA的基本組成單位為脫氧核苷酸，一分子脫氧核糖核苷酸是由一分子脫氧核糖、一分子磷酸和一分子含氮堿基組成的，所以DNA分子中脫氧核糖與磷酸的數(shù)量比為1∶1，A正確；由于嘌呤和嘧啶互補(bǔ)配對，所以DNA分子中嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù)之比為1∶1，B正確；DNA分子長鏈結(jié)束部位的脫氧核糖上連接著一個磷酸和一個堿基，其他脫氧核糖上連接兩個磷酸和一個堿基，D錯誤。4.下列是脫氧核苷酸的結(jié)構(gòu)圖，正確的是()。ABCD4.D【解析】組成脫氧核苷酸的各種分子間正確的連接方式是磷酸—脫氧核糖—含氮堿基，并且含氮堿基應(yīng)連接在脫氧核糖的1號碳原子上，磷酸連接在脫氧核糖的5號碳原子上。5.人乳頭瘤病毒(HPV)是一種很小的DNA病毒，其DNA是一個閉環(huán)雙鏈DNA分子，下列有關(guān)HPV基因組DNA的說法，正確的是()。A.基本骨架由脫氧核糖、磷酸和含氮堿基交替排列而成B.徹底水解會產(chǎn)生四種脫氧核苷酸C.每條鏈上的脫氧核糖均與兩個磷酸基團(tuán)相連D.若該DNA分子一條鏈上A堿基占15%，則其互補(bǔ)鏈上A堿基占35%5.C【解析】脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成了HPV基因組DNA的基本骨架，A錯誤；HPV基因組DNA初步水解的產(chǎn)物是四種脫氧核苷酸，徹底水解的產(chǎn)物是脫氧核糖、磷酸和4種含氮堿基，B錯誤；HPV基因組DNA是閉環(huán)雙鏈DNA分子，其首尾相連，每條鏈上的脫氧核糖均與兩個磷酸基團(tuán)相連，C正確；根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，DNA分子兩條鏈上的腺嘌呤與胸腺嘧啶互補(bǔ)配對，由于不知道這條鏈上胸腺嘧啶的含量，因此不能確定其互補(bǔ)鏈上的腺嘌呤的含量，D錯誤。6.在DNA分子的一條單鏈中，相鄰的堿基A與T是通過下列哪種結(jié)構(gòu)連接起來的？()。A.氫鍵B.脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖C.肽鍵D.磷酸—脫氧核糖—磷酸6.B【解析】DNA分子的基本組成單位是脫氧核苷酸，一分子脫氧核苷酸由一分子磷酸、一分子含氮堿基和一分子脫氧核糖組成，其連接方式如圖所示，含氮堿基連接在脫氧核糖的1號碳原子上，因此DNA單鏈中，相鄰堿基應(yīng)通過兩個脫氧核糖和一個磷酸連接。7.下圖是制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的過程圖，請回答下面的問題：(1)在制作模型前進(jìn)行的設(shè)計(jì)中，甲處應(yīng)考慮準(zhǔn)備種材料，它們分別是；其中五邊形材料表示。(2)乙表示的物質(zhì)是，a位置的元素是。制作一個乙用到了種材料。(3)由乙連接成丙的過程，需考慮的主要有兩條鏈中五邊形材料的頂角應(yīng)呈(填“同向”或“反向”)關(guān)系；若一條鏈的下端是磷酸，則另一條鏈的上端應(yīng)該是，這樣制作的目的是體現(xiàn)DNA雙鏈的特點(diǎn)。(4)隨機(jī)將班里某兩位同學(xué)制作的單鏈連接成雙鏈，不合理的地方最可能是。(5)丙到丁的過程體現(xiàn)了DNA分子的特點(diǎn)，丁中排在外側(cè)的物質(zhì)是。7.(1)6磷酸、脫氧核糖、4種堿基脫氧核糖(2)脫氧核苷酸氧3(3)反向磷酸反向平行(4)雙鏈間的堿基配對不遵循堿基互補(bǔ)配對原則(5)雙螺旋結(jié)構(gòu)交替連接的脫氧核糖和磷酸【解析】(1)DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸，一分子脫氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子含氮堿基和一分子脫氧核糖組成的，因此制作DNA模型時(shí)應(yīng)準(zhǔn)備6種材料，它們分別是磷酸、脫氧核糖和4種堿基，其中脫氧核糖可用五邊形材料來表示。(2)乙表示DNA分子的基本組成單位——脫氧核苷酸，其中a位置為氧元素。一分子脫氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子含氮堿基和一分子脫氧核糖組成的，因此制作一個乙用到了3種材料。(3)DNA分子中的兩條鏈反向平行，若一條鏈的下端是磷酸，則另一條鏈的上端應(yīng)該也是磷酸，這樣可以體現(xiàn)DNA雙鏈反向平行的特點(diǎn)。(4)隨機(jī)將班里某兩位同學(xué)制作的單鏈連接成雙鏈，不合理的地方最可能是雙鏈間的堿基配對不遵循堿基互補(bǔ)配對原則。(5)丙到丁過程體現(xiàn)了DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，丁中排在外側(cè)的物質(zhì)是交替連接的脫氧核糖和磷酸。拓展提升8.在DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)中，腺嘌呤與胸腺嘧啶之間有2個氫鍵，胞嘧啶與鳥嘌呤之間有3個氫鍵?，F(xiàn)有四種長度相同的DNA樣品，根據(jù)樣品中堿基的含量判斷最有可能來自嗜熱菌(生活在高溫環(huán)境中)的是()。A.含胸腺嘧啶32%的樣品B.含腺嘌呤17%的樣品C.含腺嘌呤30%的樣品D.含胞嘧啶15%的樣品8.B【解析】DNA中氫鍵的多少決定了其穩(wěn)定性的高低。一般來說，氫鍵數(shù)目越多，DNA的穩(wěn)定性越高，所以在高溫環(huán)境中生活的生物，其DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)中一般含有更多的氫鍵。B選項(xiàng)中，腺嘌呤占17%，則鳥嘌呤占33%，鳥嘌呤和胞嘧啶就占66%；A、C、D選項(xiàng)中，鳥嘌呤和胞嘧啶分別占36%、40%、30%。因此含腺嘌呤17%的DNA樣品中所含氫鍵數(shù)目最多，最可能來自嗜熱菌，B符合題意。9.某小組用下圖所示卡片搭建DNA分子結(jié)構(gòu)模型，其中“P”有30個，“C”有10個，以下說法正確的是()。A.“D”表示核糖B.“T”表示尿嘧啶C.若要充分利用“P”和“C”，則需60個“D”D.若要充分利用“P”和“C”，則需5個“A” 9.D【解析】“D”代表脫氧核糖，“T”代表胸腺嘧啶，A、B錯誤；已知“P”有30個，“C”有10個，若要充分利用“P”和“C”，則最多可形成一個含30個脫氧核苷酸的DNA片段，則需要“D”30個，“A”5個，C錯誤，D正確。10.下圖表示有關(guān)DNA分子中的部分關(guān)系，判斷正確的是()。A.若x、y分別表示DNA兩條互補(bǔ)鏈中(A+G)/(T+C)的值，則符合甲曲線變化B.若x、y分別表示DNA兩條互補(bǔ)鏈中(G+T)/(A+C)的值，則符合甲曲線變化C.若x、y分別表示DNA兩條互補(bǔ)鏈中(A+T)/(G+C)的值，則符合乙曲線變化D.若x、y分別表示DNA一條鏈和整個DNA中嘌呤/嘧啶的值，則符合乙曲線變化 10.C【解析】DNA兩條互補(bǔ)鏈中(A+G)/(T+C)的值互為倒數(shù)，不符合甲曲線變化，A錯誤；DNA兩條互補(bǔ)鏈中(G+T)/(A+C)的值互為倒數(shù)，不符合甲曲線變化，B錯誤；根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，DNA兩條互補(bǔ)鏈中(A+T)/(G+C)的值是相等的，此情況符合乙曲線變化，C正確；由于DNA中A=T，G=C，A+G=T+C，嘌呤=嘧啶，嘌呤/嘧啶的值始終等于1，但DNA一條鏈中嘌呤/嘧啶的值不確定，D錯誤11.下圖是DNA片段的結(jié)構(gòu)圖，請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖甲是DNA片段的結(jié)構(gòu)，圖乙是DNA片段的結(jié)構(gòu)。(2)從圖中可以看出DNA分子中的兩條長鏈?zhǔn)怯珊徒惶孢B接形成的；排列在內(nèi)側(cè)的是，DNA中的這種結(jié)構(gòu)決定了DNA分子結(jié)構(gòu)的性。(3)連接堿基對的化學(xué)鍵是鍵，堿基配對的方式是嚴(yán)格的，即、配對。(4)從圖甲可以看出組成DNA分子的兩條鏈的方向是的，從圖乙中可以看出組成DNA分子的兩條鏈相互纏繞成結(jié)構(gòu)。11.(1)平面立體(2)脫氧核糖磷酸堿基對穩(wěn)定(3)氫A與TG與C(4)反向平行規(guī)則的雙螺旋【解析】DNA由兩條鏈螺旋而成，兩條鏈反向平行。磷酸和脫氧核糖交替連接排列在鏈的外側(cè)，形成基本骨架，含氮堿基通過氫鍵相連，遵循堿基互補(bǔ)配對原則。挑戰(zhàn)創(chuàng)新12.eccDNA是一類獨(dú)立于染色體外的環(huán)狀DNA分子，與染色體結(jié)構(gòu)相比，呈環(huán)狀，較穩(wěn)定。右圖為eccDNA的結(jié)構(gòu)示意圖。下列敘述錯誤的是()。A.該DNA分子中嘌呤堿基數(shù)等于嘧啶堿基數(shù)B.該DNA分子中每個脫氧核糖都與兩個磷酸分子相連C.脫氧核糖和磷酸交替排列在外側(cè)構(gòu)成該DNA的基本骨架D.該DNA分子5'-端有游離的磷酸基團(tuán)，3'-端有羥基12.D【解析】eccDNA分子是雙鏈，雙鏈DNA分子中，堿基之間的配對遵循堿基互補(bǔ)配對原則，且互補(bǔ)配對的堿基數(shù)目彼此相等，即A=T，C=G，因此雙鏈DNA所含的嘌呤堿基數(shù)等于嘧啶堿基數(shù)，A正確；eccDNA分子呈環(huán)狀，脫氧核苷酸首尾相連，所以該DNA分子中每個脫氧核糖都與兩個磷酸分子相連，B正確；eccDNA分子是雙鏈，雙鏈DNA分子中都是脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，C正確；eccDNA分子呈環(huán)狀，脫氧核苷酸首尾相連，每一條單鏈相鄰的脫氧核苷酸在3'-端與5'-端形成磷酸二酯鍵，因此該DNA分子5'-端沒有游離的磷酸基團(tuán)，3'-端沒有羥基，D錯誤。13.DNA指紋技術(shù)發(fā)揮著越來越重要的作用，可用于親子鑒定、偵查罪犯等方面。請思考并回答下列有關(guān)DNA指紋技術(shù)的問題：(1)DNA親子鑒定中，DNA探針必不可少。DNA探針是一種已知堿基順序的DNA片段。請問用DNA探針檢測基因所用的原理是?，F(xiàn)在已知除了同卵雙生雙胞胎外，每個人的DNA都是獨(dú)一無二的，就好像指紋一樣，這說明。(2)DNA指紋技術(shù)可應(yīng)用于尸體的辨認(rèn)工作中，煤礦瓦斯爆炸事故中尸體的辨認(rèn)就可借助DNA指紋技術(shù)。①下表所示為分別從尸體和死者生前的生活用品中提取的某條染色體上同一區(qū)段DNA單鏈的堿基序列，根據(jù)堿基配對情況判斷(不考慮基因突變)，A、B、C三組DNA中不是同一人的是組。組別A組B組C組尸體中的DNA堿基序列ACTGACGGTTGGCTTATCGAGCAATCGTGC家屬提供的DNA堿基序列TGACTGCCAACCGAATAGCACGGTAAGACG②為什么從尸體與死者家屬提供的死者生前的生活用品中分別提取的DNA可以完全互補(bǔ)配對？。13.(1)堿基互補(bǔ)配對原則和DNA分子的特異性DNA分子具有多樣性和特異性(2)①B、C②人體所有細(xì)胞均由一個受精卵經(jīng)有絲分裂產(chǎn)