2024-2025學(xué)年高中生物第3章基因的本質(zhì)2DNA分子的結(jié)構(gòu)課時作業(yè)含解析新人教版必修2

PAGE9-DNA分子的結(jié)構(gòu)(15分鐘50分)一、選擇題(共6小題,每小題4分,共24分)1.1953年沃森和克里克構(gòu)建了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,其重要意義在于 ()①證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)②確定DNA是染色體的組成成分③發(fā)覺DNA如何存儲遺傳信息④為DNA復(fù)制機(jī)理的闡明奠定基礎(chǔ)A.①③B.②③C.②④D.③④【解析】選D。噬菌體侵染細(xì)菌的試驗(yàn)證明白DNA是遺傳物質(zhì),故①錯誤;沃森和克里克構(gòu)建了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型之前,就已經(jīng)明確了染色體的組成成分,故②錯誤;結(jié)構(gòu)確定功能,清晰DNA雙螺旋結(jié)構(gòu),就可以發(fā)覺DNA如何存儲遺傳信息,故③正確;清晰了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu),就為DNA復(fù)制機(jī)理的闡明奠定基礎(chǔ),而且沃森和克里克也對DNA復(fù)制進(jìn)行了描述,故④正確。2.下列制作的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型中,連接正確的是 ()【解析】選C。組成DNA的脫氧核苷酸的結(jié)構(gòu)是特定的,每個脫氧核糖的1號碳原子連堿基,5號碳原子連磷酸,且下一個脫氧核苷酸的磷酸應(yīng)與上一個脫氧核苷酸的脫氧核糖的3號碳原子相連。3.“DNA指紋技術(shù)”在刑事偵破、親子鑒定等方面作用巨大,這主要是依據(jù)DNA具有 ()A.穩(wěn)定性B.特異性C.多樣性 D.可變性【解析】選B。不同的DNA分子中脫氧核苷酸的排列依次各不相同,即DNA分子具有特異性,依據(jù)這一特性可協(xié)助進(jìn)行刑事偵破、親子鑒定等。4.現(xiàn)有一待測樣品,經(jīng)檢驗(yàn)后,對堿基個數(shù)統(tǒng)計(jì)和計(jì)算得到下列結(jié)果:(A+T)/(G+C)=1,(A+G)/(T+C)=1,依據(jù)此結(jié)果,該樣品 ()A.無法被確定是DNA還是RNAB.可被確定為雙鏈DNAC.無法被確定是單鏈DNA還是雙鏈DNAD.可被確定為單鏈DNA【解析】選C。DNA分子一般是由兩條鏈組成,兩條鏈上的堿基遵循A與T配對、G與C配對的堿基互補(bǔ)配對原則,配對的堿基相等,因此雙鏈DNA分子中,(A+G)/(T+C)=1。由分析可知,雙鏈DNA分子中,(A+G)/(T+C)=1,(A+T)/(G+C)的比值不能確定,可能等于1,也可能不等于1;單鏈DNA分子中,由于沒有堿基互補(bǔ)配對,(A+G)/(T+C)、(A+T)/(G+C)的比值都不能確定,可能等于1,也可能不等于1,因此不能依據(jù)(A+T)/(G+C)=1、(A+G)/(T+C)=1的檢測結(jié)果推斷該DNA是單鏈還是雙鏈。故選C。5.由120個堿基組成的DNA分子片段,可因堿基對組成和序列的不同而攜帶不同的遺傳信息,其種數(shù)最多可達(dá) ()A.4120B.1204C.460D.604【解析】選C。依據(jù)數(shù)學(xué)的排列組合原理,采納分步計(jì)數(shù)的方法。因?yàn)橐还灿?20個堿基,形成雙鏈的DNA分子,長度為60個堿基對。而堿基對中的堿基相互確定,所以每一對堿基只有4種狀況,共60對堿基,所以可能的結(jié)果數(shù)就是60個4相乘,即4的60次方,故選C。6.如圖是一個DNA分子的片段,從圖中不能得到的信息是 ()A.DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu)B.堿基嚴(yán)格互補(bǔ)配對C.嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)D.兩條脫氧核苷酸鏈反向平行【解析】選D。由圖可知DNA是由兩條鏈構(gòu)成的雙螺旋結(jié)構(gòu),A正確;DNA兩條鏈之間的堿基嚴(yán)格互補(bǔ)配對,且總是嘌呤與嘧啶配對,因此嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù),B、C正確;依據(jù)題圖無法推斷兩條鏈?zhǔn)欠袷欠聪蚱叫?D錯誤。二、非選擇題(共26分)7.如圖是DNA片段的結(jié)構(gòu)圖,請據(jù)圖回答下列問題:(1)圖甲表示DNA片段的________結(jié)構(gòu)。圖乙表示DNA片段的__________結(jié)構(gòu)。

(2)填出圖中部分結(jié)構(gòu)的名稱:[2]________________,[5]__________。

(3)從圖中可以看出,DNA分子兩條鏈的外側(cè)是由________和________交替連接形成的。

(4)連接堿基對的化學(xué)鍵是________,堿基配對的方式為:________與__________配對;________與________配對。

(5)從圖甲中可以看出組成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規(guī)則的______結(jié)構(gòu)。

【解析】(1)圖甲表示DNA分子的平面結(jié)構(gòu),圖乙表示DNA分子的立體(或空間)結(jié)構(gòu)。(2)圖中2表示一條脫氧核苷酸單鏈片段,而5表示腺嘌呤脫氧核苷酸。(3)從圖甲所示的平面結(jié)構(gòu)可以看出,DNA分子中脫氧核糖和磷酸交替連接,排列在外側(cè),構(gòu)成基本骨架。(4)DNA分子兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對,堿基配對方式為:A與T配對,G與C配對。(5)依據(jù)圖甲可以推斷,組成DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?從圖乙可以看出,組成DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈相互纏繞成規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。答案:(1)平面立體(或空間)(2)一條脫氧核苷酸單鏈片段腺嘌呤脫氧核苷酸(3)脫氧核糖磷酸(4)氫鍵A(腺嘌呤)T(胸腺嘧啶)G(鳥嘌呤)C(胞嘧啶)(5)反向平行雙螺旋(20分鐘50分)一、選擇題(共6小題,每小題5分,共30分)1.如圖為某同學(xué)在學(xué)習(xí)了“DNA的結(jié)構(gòu)”后所畫的兩個堿基對的DNA片段(“○”代表磷酸基團(tuán)),下列為幾位同學(xué)對此圖的評價,正確的是 ()A.甲說:“物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)上沒有錯誤”B.乙說:“只有一處錯誤,就是U改為T”C.丙說:“只有兩處錯誤,其中核糖應(yīng)改為脫氧核糖”D.丁說:“至少有三處錯誤,其中主鏈的基本骨架連接不正確”【解析】選D。該圖有三處錯誤,U應(yīng)當(dāng)改為T;核糖應(yīng)改為脫氧核糖;主鏈的基本骨架連接不正確;A、B、C錯誤,D正確。2.DNA分子的多樣性和特異性分別確定于 ()A.堿基對的不同排列依次和特定的堿基排列依次B.DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)和解旋酶的特異性C.堿基對有不同的排列依次和堿基互補(bǔ)配對原則D.細(xì)胞分裂的多樣性和DNA復(fù)制的穩(wěn)定性【解析】選A。DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是多樣性和特異性,堿基對的不同排列依次確定了其多樣性,對于每個DNA分子來說,其堿基對的排列依次是特定的,確定了DNA分子的特異性。3.甲生物核酸的堿基組成為:嘌呤占46%,嘧啶占54%,乙生物遺傳物質(zhì)的堿基組成為:嘌呤占34%,嘧啶占66%。則以下分別表示甲、乙生物正確的是 ()A.藍(lán)藻、變形蟲 B.T2噬菌體、豌豆C.硝化細(xì)菌、綿羊 D.肺炎雙球菌、煙草花葉病毒【解析】選D。甲生物核酸中嘌呤數(shù)不等于嘧啶數(shù),說明該生物含有兩種核酸或只含RNA,即甲生物是細(xì)胞類生物或RNA病毒;乙生物遺傳物質(zhì)中嘌呤數(shù)不等于嘧啶數(shù),說明乙的遺傳物質(zhì)是RNA,可能是RNA病毒。藍(lán)藻屬于原核生物,變形蟲屬于真核生物,都含有DNA和RNA,遺傳物質(zhì)是DNA,A錯誤;甲生物核酸中嘌呤數(shù)≠嘧啶數(shù),肯定不是T2噬菌體,因?yàn)門2噬菌體只含有DNA一種核酸,嘌呤數(shù)=嘧啶數(shù);乙生物的遺傳物質(zhì)中嘌呤數(shù)≠嘧啶數(shù),肯定不是豌豆,因?yàn)橥愣沟倪z傳物質(zhì)是DNA,嘌呤數(shù)=嘧啶數(shù),B錯誤;硝化細(xì)菌屬于原核生物,綿羊?qū)儆谡婧松?都含有DNA和RNA,遺傳物質(zhì)是DNA,C錯誤;肺炎雙球菌屬于原核細(xì)胞,含有DNA和RNA,則嘌呤數(shù)≠嘧啶數(shù);煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,為單鏈結(jié)構(gòu),其嘌呤數(shù)≠嘧啶數(shù),D正確。4.若一個雙鏈DNA分子中的G占整個DNA分子堿基的27%,并測得DNA分子一條鏈上的A占這條鏈堿基的18%,則另一條鏈上的A的比例是 ()A.9%B.27%C.28%D.46%【解析】選C。這是一道堿基互補(bǔ)配對原則在DNA結(jié)構(gòu)方面應(yīng)用的計(jì)算題。解答此類題目需從以下三步分析:①弄清題中所給的和所求的堿基比例是占整個DNA分子的堿基比例,還是占DNA分子一條鏈的堿基比例;②畫一個DNA分子的模式圖,并在圖中標(biāo)出已知的和未知的堿基,如圖所示:③依據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則進(jìn)行計(jì)算。據(jù)題意:G占整個DNA分子的27%,依據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則G=C=27%,G+C=54%,那么A+T=1-54%=46%,又因?yàn)镈NA的任何一條鏈中A+T=46%,其中A=18%,則此鏈中T=46%-18%=28%,另一條鏈中A=28%?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】某DNA分子中,G+C之和占全部堿基的35.8%,一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32.9%和17.1%,則它的互補(bǔ)鏈中,T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的 ()A.32.9%和17.1% B.31.3%和18.7%C.18.7%和31.3% D.17.1%和32.9%【解析】選B。由于DNA分子中(G+C)之和在整體中的比例與在單鏈DNA中該比例相等,可推出該已知鏈中G+C=35.8%,又因T與C分別占32.9%與17.1%,可求出該鏈中的A為1-(G+C+T)=1-(35.8%+32.9%)=31.3%,G=35.8%-17.1%=18.7%。其互補(bǔ)鏈中T和C應(yīng)與該鏈中A與G的比例相等。5.如圖表示DNA分子的某一片段的平面圖解,據(jù)圖推斷下列敘述正確的是()A.S為核糖B.兩條鏈為正向平行關(guān)系C.兩條鏈的A+T含量相等D.DNA分子中假如A+T含量高,則DNA分子的穩(wěn)定性高【解析】選C。S為脫氧核糖,A項(xiàng)錯誤;兩條鏈反向平行,B項(xiàng)錯誤;依據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則可知,A1=T2、T1=A2,因此A1+T1=A2+T2,即兩條鏈的A+T含量相等,C項(xiàng)正確;A和T之間有2個氫鍵,C和G之間有3個氫鍵,因此DNA分子中C和G的含量越高,DNA分子越穩(wěn)定,D項(xiàng)錯誤。6.(實(shí)力挑戰(zhàn)題)DNA熔解溫度(Tm)是使DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)解開一半時所須要的溫度,不同種類DNA的Tm值不同。如圖表示DNA分子中(G+C)含量(占全部堿基的比例)與Tm的關(guān)系。下列有關(guān)敘述不正確的是 ()A.一般來說,DNA分子的Tm值與(G+C)含量呈正相關(guān)B.維持DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要化學(xué)鍵有氫鍵和磷酸二酯鍵C.Tm值相同的DNA分子中(G+C)數(shù)量也相同D.若DNA分子中(G+C)/(A+T)=1,則G與C之間的氫鍵總數(shù)比A與T之間多【解析】選C。由圖可知,DNA分子的Tm值與(C+G)含量呈正相關(guān),A正確;每條鏈上的脫氧核苷酸之間通過磷酸二酯鍵連接,兩條鏈之間的堿基通過氫鍵連接,可見維持DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要化學(xué)鍵有氫鍵和磷酸二酯鍵,B正確;兩DNA分子若Tm值相同,則它們所含(G+C)比例相同,但(C+G)的數(shù)量不肯定相同,C錯誤;G-C堿基對之間有3個氫鍵,A-T堿基對之間有2個氫鍵,若DNA分子中(G+C)/(A+T)=1,則G與C之間的氫鍵總數(shù)比A與T之間多,D正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)是1953年由沃森和克里克發(fā)覺的,現(xiàn)已知基因M含有堿基共N個,腺嘌呤n個,具有類似下圖的平面結(jié)構(gòu),下列說法正確的是 ()A.基因M共有4個游離的磷酸基B.如圖a可以代表基因M,基因M的等位基因m可以用b表示;a鏈含有A的比例最多為2n/NC.基因M的雙螺旋結(jié)構(gòu)中,脫氧核糖和磷脂交替連接排列在外側(cè)構(gòu)成基本骨架D.基因M和它的等位基因m含有的堿基數(shù)可以不相等【解析】選D。每一條鏈有1個游離的磷酸基,故基因M含有2個游離的磷酸基,故A錯誤。基因是由兩條脫氧核苷酸鏈組成的,圖中a和b共同組成基因M,故B錯誤。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中脫氧核糖和磷酸交替連接排列在外側(cè),構(gòu)成基本骨架,故C錯誤?；騇和它的等位基因m含有的堿基數(shù)或排列依次可以不同,故D正確。二、非選擇題(共2小題,共20分)7.(8分)如圖是DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖,請據(jù)圖回答問題:(1)寫出圖中4、5的名稱:[4]__________,[5]__。

(2)DNA分子兩條鏈上的堿基通過[]____________連接起來。

(3)DNA分子徹底水解的產(chǎn)物是____________(填名稱)。

(4)若DNA中一條單鏈上的(A+G)/(T+C)=0.4,則其互補(bǔ)鏈中此比例為________。

【解析】(1)4與A配對,為T(胸腺嘧啶)。5為脫氧核糖。(2)DNA分子兩條鏈上的堿基通過[9]氫鍵連接。(3)DNA初步水解生成4種脫氧核苷酸,脫氧核苷酸進(jìn)一步水解生成脫氧核糖、磷酸、含氮堿基。(4)兩條鏈堿基互補(bǔ)配對,故兩條鏈的(A+G)/(T+C)互為倒數(shù),即其互補(bǔ)鏈中此比例為2.5。答案:(1)胸腺嘧啶脫氧核糖(2)[9]氫鍵(3)含氮堿基、脫氧核糖、磷酸(4)2.5【補(bǔ)償訓(xùn)練】DNA指紋技術(shù)正發(fā)揮著越來越重要的作用,在親子鑒定等方面是目前最為牢靠的鑒定技術(shù)。請思索回答下列有關(guān)DNA指紋技術(shù)的問題:(1)下圖為通過提取某小孩和其母親以及待測定的三位男性的DNA,進(jìn)行DNA指紋鑒定,部分結(jié)果如圖所示。則該小孩的真正生物學(xué)父親是______________。

(2)在進(jìn)行DNA指紋鑒定時,DNA分子結(jié)構(gòu)特別穩(wěn)定,這主要取決于DNA兩條鏈之間的__________原則和DNA分子規(guī)范的__________空間結(jié)構(gòu)。

(3)為什么用DNA做親子鑒定,而不用RNA?_________________________________________________________________。

【解析】本題考查DNA分子中堿基排列依次的多樣性和特異性的應(yīng)用。(1)視察圖可知,孩子的DNA指紋圖譜一部分與母親相同,另一部分應(yīng)當(dāng)與父親的DNA指紋圖譜相同,所以孩子的真正生物學(xué)父親是B。(2)DNA分子的穩(wěn)定性取決于DNA兩條鏈之間的堿基互補(bǔ)配對原則和DNA分子規(guī)范的反向平行的雙螺旋結(jié)構(gòu)。(3)DNA是人類的遺傳物質(zhì),所以用DNA做親子鑒定。答案:(1)B(2)堿基互補(bǔ)配對雙螺旋(3)因?yàn)镈NA是人類的遺傳物質(zhì)8.(12分)(實(shí)力挑戰(zhàn)題)不同生物或生物體不同器官(細(xì)胞)的DNA分子有關(guān)堿基比率如表:(1)由表中可見,不同種生物的DNA分子的(A+T)/(G+C)堿基比率顯著不同,這一事實(shí)表明,DNA分子結(jié)構(gòu)具有__________________。

(2)牛的腎和