（新教材）2019-2020学年人教版生物必修第二册作业：第3章第2节　DNA分子的结构 9页

[基础全练]1．下列关于威尔金斯、沃森和克里克、富兰克林、查哥夫等人在DNA分子结构构建方面的突出贡献的说法，正确的是(　　)A．威尔金斯和富兰克林提供了DNA分子的电子显微镜图像B．沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型C．查哥夫提出了A与T配对，C与G配对的正确关系D．富兰克林和查哥夫发现A的量等于T的量、C的量等于G的量解析：在DNA分子结构构建方面，威尔金斯和富兰克林提供了DNA衍射图谱；查哥夫发现了A的量总是等于T的量、C的量总是等于G的量；沃森和克里克在此基础上提出了DNA分子的双螺旋结构模型。答案：B2．下列有关DNA分子结构的叙述，正确的是(　　)A．基本组成单位是核糖核苷酸B．磷酸和五碳糖排列在内侧C．碱基对构成DNA分子的基本骨架D．具有规则的双螺旋结构解析：DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，A错误；磷酸和五碳糖交替连接排列在外侧，碱基对排列在内侧，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分子由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成，形成规则的双螺旋结构，D正确。答案：D3．下列关于DNA分子结构的说法中，不正确的是(　　)A．在一个DNA分子中总是含有两个游离的磷酸基团B．DNA分子的基本骨架由“…—磷酸—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—…”构成C．两条单链能结合在一起与氢键的作用密切相关D．DNA分子中G与C所占比例越大，结构越稳定解析：链状的双链DNA分子中含有两个游离的磷酸基团，但环状的双链DNA分子不含有游离的磷酸基团，A项错误；“…\n—磷酸—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—…”构成DNA分子的基本骨架，B项正确；两条单链依赖于碱基对之间氢键的作用联系在一起，C项正确；DNA分子中G与C之间有3个氢键，A与T之间有2个氢键，所以C与G所占比例越大，结构越稳定，D项正确。答案：A4．不同的双链DNA分子(　　)A．基本骨架不同B．碱基种类不同C．碱基配对方式不同D．碱基对排列顺序不同解析：组成双链DNA分子的基本骨架相同，都由磷酸和脱氧核糖交替排列形成，A错误；不同的双链DNA分子都有A、T、C、G四种碱基，B错误；双链DNA分子中都是A与T配对，C和G配对，C错误；不同的双链DNA分子碱基对排列顺序不同，D正确。答案：D5．在制作DNA分子的双螺旋结构模型时，会发现制成的DNA分子的平面结构像一架“梯子”，那么组成这架“梯子”的“扶手”、“扶手”间的“阶梯”、连接“阶梯”的化学键依次是(　　)①磷酸和脱氧核糖　②氢键　③碱基对　④肽键A．①②③　　　　　　B．①③②C．③①②D．①③④解析：组成DNA平面结构这架“梯子”的“扶手”、“扶手”间的“阶梯”、连接“阶梯”的化学键依次是磷酸和脱氧核糖、碱基对、氢键。答案：B6．如图所示为DNA分子的某一片段，下列相关叙述正确的是(　　)A．构成DNA分子的基本单位是⑦\nB．DNA分子中⑤相对含量越多越稳定C．图中④的种类由③决定，共有5种D．⑥构成DNA分子的基本骨架解析：图中⑦脱氧核苷酸链，构成DNA的基本单位是脱氧核苷酸，应是④，A项错误；⑤表示碱基C、G之间的氢键，DNA分子中其相对含量越多越稳定，B项正确；图中④是脱氧核苷酸，其种类由③碱基决定，共有A、G、C、T4种，C项错误；⑥是碱基对，脱氧核糖和磷酸交替连接构成DNA的基本骨架，D项错误。答案：B7．以下所示四个双链DNA分子中，稳定性最差的是(　　)A．双链DNA中A占25%B．双链DNA中T占30%C．双链DNA中G占25%D．双链DNA中C占30%解析：A与T之间有两个氢键，G与C之间有三个氢键，所以G与C的比例越高，稳定性就越强。答案：B8．下列有关双链DNA分子的叙述，不正确的是(　　)A．若DNA分子中碱基A所占比例为a，则碱基C所占比例为1/2－aB．如果一条链上(A＋T)/(G＋C)＝m，则另一条链上该比值也为mC．如果一条链上的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链上该比值为4∶3∶2∶1D．由50个碱基对组成的DNA分子片段中至少含有氢键的数量为100个解析：依题意知，A和T所占比例均为a，则C和G所占比例均为1/2－a，A项正确；如果一条链上(A＋T)/(G＋C)＝m，根据碱基互补配对原则，可知另一条链上该比值也为m，B项正确；如果一条链上的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链上该比值为2∶1∶4∶3，C项错误；如果该DNA分子片段只含有A—T碱基对，则只含有100个氢键，D项正确。答案：C9．如图所示是某DNA分子的部分平面结构示意图，据图回答：\n(1)DNA的基本组成单位是________(用数字表示)，其化学元素组成是________。(2)DNA分子的空间结构是________，DNA的两条单链的方向是________，________________在外侧形成基本骨架，________在内侧。(3)碱基通过________连接成碱基对，遵循________原则。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，(A＋G)/(T＋C)应为________。解析：(1)DNA分子的基本组成单位是4——脱氧核苷酸；DNA分子的组成元素有C、H、O、N、P五种。(2)DNA是双螺旋结构，两条单链反向平行，磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在DNA分子的外侧，构成基本骨架，碱基在内侧。(3)碱基通过氢键连接成碱基对；碱基配对遵循碱基互补配对原则，DNA分子的一条链中(A＋G)/(T＋C)的比值与其互补链中的该种碱基的比值互为倒数，则在它的互补链中，(A＋G)/(T＋C)应为2。答案：(1)4　C、H、O、N、P(2)双螺旋结构　反向平行　磷酸—脱氧核糖　碱基(3)氢键　碱基互补配对　210．不同生物或生物体不同器官(细胞)的DNA分子有关碱基比例如下表：生物或器官(细胞)酵母菌小麦人猪牛肝胰脾肾精子肺(A＋T)/(G＋C)1.081.211.521.431.431.431.301.291.30(1)表中可见，不同种生物的DNA分子的(A＋T)/(G＋C)碱基比例显著不同，这一事实表明，DNA分子结构具有________。\n(2)牛的肾和肺的DNA比例相同，原因是________________________________；但精子与肾和肺的DNA碱基比例稍有差异，原因是_______________________。(3)表中所列生物的DNA分子中，(A＋C)/(G＋T)或(A＋G)/(T＋C)的比例差异显著吗？________________。因为___________________________________。(4)比较表中不同生物的DNA的碱基比例，________中DNA分子热稳定性最高，原因是_____________________________________________________________。解析：(1)对于双链DNA分子而言，互补碱基和之比在不同生物体内有显著差异，体现了DNA分子的特异性。(2)在同一生物体内，所有的体细胞均来自同一受精卵的有丝分裂，因而各体细胞内DNA分子相同，其碱基比例也相同。(3)无论在哪种生物体内，双链DNA分子中A＝T，G＝C，所以(A＋C)/(G＋T)或(A＋G)/(T＋C)的比值均为1。(4)G—C碱基对比例越高，DNA分子热稳定性越高。答案：(1)特异性　(2)它们是由同一受精卵经有丝分裂产生的体细胞构成的　精子是减数分裂的产物，虽然X、Y染色体是一对同源染色体，但X、Y染色体上的DNA分子有差异　(3)不显著　比值相等，均为1　(4)酵母菌　酵母菌DNA分子中，G—C碱基对含量比例最大[素养提升]11．某同学分离得到X、Y两种未知菌种，分析其DNA的碱基组成，发现X菌的腺嘌呤含量为15%，而Y菌的胞嘧啶含量为42%。下列关于这两个菌种DNA组成的叙述，正确的是(　　)A．X菌的鸟嘌呤含量为15%B．X菌的胞嘧啶及鸟嘌呤之和占DNA碱基总数的70%C．Y菌的腺嘌呤的数量较X菌的低D．将X菌DNA解旋所需能量较将Y菌DNA解旋所需能量多解析：\nX菌的腺嘌呤含量为15%，说明胸腺嘧啶的含量为15%，胞嘧啶和鸟嘌呤的含量均为35%，X菌的胞嘧啶及鸟嘌呤之和占DNA碱基总数的70%，A项错误，B项正确；Y菌的胞嘧啶含量为42%，说明腺嘌呤的含量为8%，但具体数量不能确定，C项错误；胞嘧啶和鸟嘌呤之间存在三个氢键，腺嘌呤和胸腺嘧啶之间只存在两个氢键，因此DNA中胞嘧啶和鸟嘌呤所占比例越高，解旋所需的能量就越多，分析可知Y菌DNA中胞嘧啶和鸟嘌呤所占比例较X菌DNA中相应比例高，因此Y菌DNA解旋所需能量较X菌DNA解旋所需能量多，D项错误。答案：B12．某链状双链DNA分子中，已知一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则下列有关该DNA分子的说法，正确的是(　　)A．该DNA分子中四种含氮碱基A∶T∶G∶C＝4∶4∶7∶7B．若该DNA分子中A的数量为p，则G的个数为pC．该DNA分子彻底水解的产物是核糖、碱基和磷酸D．该DNA分子含有4个游离的磷酸基团解析：因为DNA分子中A＝T，G＝C，且一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，故双链DNA分子中四种含氮碱基A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7，A项错误；若该DNA分子中A的数量为p，则G的个数为p，B项正确；该DNA分子彻底水解的产物是脱氧核糖、碱基和磷酸，C项错误；一个链状的DNA分子中含有2个游离的磷酸基团，D项错误。答案：B13．对DNA分子的碱基进行数量分析，可以通过检测其中某种碱基的数目及其比例来推断其他碱基数目及其比例。假如检测某DNA分子得知碱基A的数目为x，其所占比例为y，以下推断正确的是(　　)A．碱基总数量为x/yB．碱基C的数目为x(0.5y－1)C．嘌呤数与嘧啶数之比为x/(1－y)D．碱基G的比例为(1－y)/2解析：根据题意知，A＝x，则T＝x，它们所占比例均为y，则碱基总数量为x/y；C＋G＝x/y－A－T＝x/y－2x，则C＝G＝x(－1)；嘌呤数与嘧啶数之比为1；碱基G的比例为(1－2y)/2。\n答案：A14．DNA溶解温度(Tm)是使DNA双螺旋结构解开一半时所需要的温度，不同种类DNA的Tm值不同，如图表示DNA分子中G＋C含量(占全部碱基的比例)与Tm的关系。下列有关叙述中不正确的是(　　)A．一般地说，DNA分子的Tm值与G＋C含量呈正相关B．Tm值相同的DNA分子中G＋C的数量有可能不同C．生物体内解旋酶也能使DNA双螺旋结构的氢键断裂而解开螺旋D．DNA分子中G与C之间的氢键总数比A与T之间的多解析：由题图可知，一般情况下，DNA分子的Tm值与G＋C含量呈正相关，A正确；Tm与G＋C的比值有关，因此Tm相同，G＋C在DNA分子中的比例相同，但是G＋C的数量可能不同，B正确；生物体内解旋酶可以使氢键断裂，DNA双螺旋结构打开，C正确；不同DNA分子中G、C数量不同，因此G与C之间的氢键总数不一定比A与T之间的多，D错误。答案：D15．已知双链DNA分子的一条链中(A＋G)/(T＋C)＝m，求：(1)在其互补链中的上述比例是____________，据此可得出的结论是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在整个DNA分子中，上述比例为____________，据此可得出的结论是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)如果在一单链中，(A＋T)/(G＋C)＝n，求：①在其互补链中的上述比例是____________。②在整个DNA分子中上述比例为____________。③据①和②可得出的结论是________________________________。\n(4)如果整个DNA分子中共有400个碱基对，其中胸腺嘧啶120个，那么DNA分子中含有氢键和游离磷酸基的个数分别为____________个和____________个。(5)在不同DNA分子中，因生物种类而异的碱基比例是________________。解析：(1)设DNA双链分别为a链和b链，a链为已知链，b链为互补链。根据碱基互补配对原则，在双链DNA分子中有如下关系：Aa＝Tb、Ab＝Ta、Ga＝Cb、Gb＝Ca，所以(Aa＋Ga)/(Ta＋Ca)＝(Tb＋Cb)/(Ab＋Gb)＝m，其互补链中(Ab＋Gb)/(Tb＋Cb)＝1/m，即两条互补链中的该比例互为倒数。在实际解题过程中，可按以下简图形式“直观地”求解。由图可知，两条链上、下对应的碱基数相等，故互补链中(T＋C)/(A＋G)＝m，则该链中(A＋G)/(T＋C)＝1/m。(2)在双链DNA分子中，由于A＝T、G＝C，所以(A＋G)/(T＋C)＝1，即“整个双链DNA分子中的嘌呤碱基之和等于嘧啶碱基之和”。(3)①根据以上分析可知，整个DNA分子中有：Aa＋Ta＝Tb＋Ab，Ga＋Ca＝Cb＋Gb，所以有(Aa＋Ta)/(Ga＋Ca)＝(Ab＋Tb)/(Gb＋Cb)＝n。②整个DNA分子中Aa＝Tb、Ab＝Ta、Ga＝Cb、Gb＝Ca，所以有(A＋T)/(G＋C)＝[(Aa＋Ab)＋(Ta＋Tb)]/[(Ga＋Gb)＋(Ca＋Cb)]＝2(Aa＋Ta)/2(Ga＋Ca)＝n。③根据①和②知，整个DNA分子中，(A＋T)/(G＋C)与分子内任一条链上的该比例相同。(4)A＝T＝120个，C＝G＝400－120＝280个，该DNA分子中含有氢键的个数为120×2＋280×3＝1080个；每条脱氧核苷酸链中都有一个游离的磷酸，因此一个DNA分子中有两个游离的磷酸。(5)在双链DNA分子中，根据碱基互补配对原则A＝T、G＝C可知，在所有的双链DNA分子中存在(A＋G)/(T＋C)＝(A＋C)/(T＋G)＝1、C/G＝A/T＝1的关系，它们不能反映物种的特异性，但(A＋T)/(G＋C)的值在不同的生物中是不同的，可反映出物种的特异性。答案：(1)1/m　两条互补链中(A＋G)/(T＋C)的比例互为倒数(2)1　整个双链DNA分子中，嘌呤碱基之和等于嘧啶碱基之和(3)①n　②n　③在整个DNA分子中，(A＋T)/(G＋C)的比例与任一条链上的该比例相同(4)1080　2\n(5)(A＋T)/(G＋C)