2020版同步导学高中生物人教版必修二课时作业7　DNA分子的结构 13页

课时作业 7 DNA 分子的结构 一、选择题 1．1953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发现 DNA如何存储遗传信息 ②确定 DNA是主要的遗传物质 ③发现 DNA分子中碱基含量的规律性 ④为 DNA复制机制的阐明奠定基础 A．①③ B．②③ C．①④ D．③④ 解析：双螺旋结构模型的确定解释了 DNA为什么能存储大量遗 传信息，为 DNA半保留复制奠定了基础，因此①④正确。 答案：C 2．某双链 DNA 分子含 1 000个碱基对，已知腺嘌呤(A)的数目 是 300个，则胞嘧啶(C)的数目是( ) A．400 B．500 C．600 D．700 解析：根据双链DNA分子中A＝T，G＝C有A＋T＋G＋C＝2 000 个，A＝300个，所以 C＝(2 000－2×300)÷2＝700个。 答案：D 3．下列关于 DNA分子结构的叙述，正确的是( ) A．DNA分子是以 4种脱氧核苷酸为单位连接而成的单链结构 B．DNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基 C．DNA分子两条链之间是嘌呤与嘧啶形成碱基对 D．DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸—脱氧核糖—磷酸相 连 解析：DNA分子是以 4种脱氧核苷酸为基本单位构成的双链结 构，A错误；DNA分子中中间的磷酸连接着 2个脱氧核糖，B错误； DNA分子两条链之间是嘌呤和嘧啶配对的，C正确；DNA分子一条 链上的相邻碱基通过脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖连接，D错误。 答案：C 4．某双链 DNA 分子中，G 占碱基总数的 38%，其中一条链中 的 T占该 DNA分子全部碱基总数的 5%，那么另一条链中的 T在该 DNA分子中的碱基比例为( ) A．5% B．7% C．24% D．38% 解析：在双链 DNA中，G＝C，A＝T，所以 G＋T＝50%，则 T ＝50%－38%＝12%，又因为一条链中 T 占该 DNA 分子全部碱基总 数的 5%，则另一条链中 T占该 DNA分子全部碱基的比例为 12%－ 5%＝7%。 答案：B 5．已知某双链 DNA 片断的一条链上，A与 T分别占该链碱基 总数的 m、n，则此 DNA片断中 G所占比例为( ) A．(1－m－n)/2 B．1－m－n C．(m＋n)/2 D．无法确定 解析：在 DNA分子中，两个互补碱基之和在每一条链的比例和 占整个 DNA分子的比例相同。根据题意，一条链上 A与 T分别占该 链碱基总数的 m、n，则 A＋T占该条链的比例为 m＋n，在整个 DNA 分子中也是 m＋n，所以 G＋C的比例为 1－(m＋n)，由于 DNA分子 中，G＝C，因此 G的比例为(1－m－n)/2，A正确；B、C、D错误。 答案：A 6．下列四种化合物的“○”中都含有结构“A”，对此分析不正确 的是( ) A．人体的一个细胞可以同时含有①②③④这 4种结构 B．大肠杆菌含有结构③和④，但遗传物质只含有结构③ C．烟草花叶病毒含有结构④ D．上述四种化合物的“○”中所包含的结构相同 解析：图中四种化合物分别代表 ATP、核苷酸、DNA片段、RNA 片段。人体一个细胞中这 4种结构都是必须具有的，A正确；大肠杆 菌含有 DNA和 RNA，但遗传物质只是 DNA，B正确；烟草花叶病 毒含有RNA和蛋白质，含有结构④，C正确；上述四种化合物的“○” 中所包含的结构分别是腺苷、腺嘌呤、腺嘌呤脱氧核糖核苷酸、腺嘌 呤核糖核苷酸，D错误。 答案：D 7．如图为 DNA分子结构示意图，对该图的叙述正确的是( ) a．②和③相间排列，构成了 DNA分子的基本骨架 b．④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸 c．⑨是氢键，其形成遵循碱基互补配对原则 d．DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息 A．b、c、d B．c、d C．a、b、c D．b、c 解析：DNA分子是双螺旋结构，①磷酸和②脱氧核糖交替连接 排列在外侧，构成了 DNA分子的基本骨架，a错误；④中的③、② 与②下方的磷酸基团组成胞嘧啶脱氧核苷酸，b错误；配对碱基之间 通过氢键相连并遵循碱基互补配对原则，c正确；DNA分子中特定的 脱氧核苷酸序列代表了遗传信息，d正确。 答案：B 8．由双链 DNA的组成分析，下列相关比值在不同 DNA分子中 可变的是( ) A．T/A B．G/C C．(A＋T)/(G＋C) D．(A＋G)/(T＋C) 解析：DNA分子两条链的碱基是互补配对的，因此，在双链 DNA 中一定有 A＝T、G＝C；因此有：A＋G＝T＋C、A＋C＝T＋G；由 于不同的 DNA分子 A不一定等于 G或 C，T不一定等于 G或 C，因 此在不同的 DNA分子中，(A＋T)/(G＋C)是可变的。 答案：C 9．已知在甲 DNA分子中的一条单链(A＋G)/(T＋C)＝m，乙 DNA 分子中一条单链中的(A＋T)/(G＋C)＝n，分别求甲、乙两 DNA分子 中各自的另一条链中对应的碱基比例分别为( ) A．m、1/n B．1/m、n C．m、1 D．1、n 解析：在 DNA分子中，一条链中的 A＝互补链中的 T，同理一 条链中的 T、G、C＝互补链中的 A、C、G，所以在互补链中(A＋G)/(T ＋C)＝1/m，(A＋T)/(G＋C)＝n，故 B正确。 答案：B 10．下列关于双链 DNA的叙述，不正确的是( ) A．若一条链上 A和 T的数目相等，则另一条链上的 A和 T数 目也相等 B．若一条链上 A的数目大于 T，则另一条链上 A的数目小于 T C．若一条链上 A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链上 A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4 D．若一条链上 A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链上 A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3 解析：根据 DNA双螺旋结构中的碱基互补配对原则可知，两条 链上互补碱基的数量关系是 A＝T，G＝C。若一条链上 A和 T的数 目相等，则另一条链上的 A和 T数目也相等，A正确；若一条链上 A 的数目大于 T，则另一条链上 A 的数目小于 T，B 正确；若一条链 A∶T∶G∶C ＝ 1∶2∶3∶4 ， 对 应 另 一 条 链 T∶A∶C∶G ＝ 1∶2∶3∶4，调整为 A∶T∶G∶C 的顺序，应等于 2∶1∶4∶3，C 错误，D正确。 答案：C 11．下图所示的 DNA分子中脱氧核苷酸的配对连接方式中正确 的是( ) 解析：在 DNA分子中两条链反向平行，相对应的碱基通过氢键 相连，即 A和 T配对，G和 C配对，故 D正确。 答案：D 12．下列关于碱基互补配对的含义的叙述不正确的是( ) A．DNA分子中有一个嘌呤就会有一个与之相配对的嘧啶 B．DNA分子中一条链的嘌呤数或嘧啶数一定等于另一条链的嘌 呤数或嘧啶数 C．DNA分子中嘌呤总数一定等于嘧啶总数且各占 50% D．DNA分子中任何一种碱基所占的比例是两条单链上该碱基所 占比例的平均数 解析：在 DNA分子的双链中嘌呤和嘧啶互补配对，DNA分子中 一条链的嘌呤数或嘧啶数一定等于另一条链的嘧啶数或嘌呤数。 答案：B 13．在 DNA分子模型的搭建实验中，若仅有订书钉将脱氧核糖、 磷酸、碱基连为一体并构建一个含 10对碱基(A有 6个)的 DNA双链 片段，那么使用的订书钉个数为( ) A．58 B．78 C．82 D．88 解析：构成一个脱氧核苷酸需要 2个订书钉，20个脱氧核苷酸 总共需要 40个；一条 DNA 单链需要 9个订书钉连接，两条链共需 要 18个；双链间的氢键数共有 24个，总共需要订书钉 24个，所以 共需订书钉 82个。 答案：C 14．下图为某同学在学习 DNA分子的结构后画的含有两个碱基 对的 DNA片段(其中〇代表磷酸)，下列为几位同学对此图的评价， 其中正确的是( ) A．甲说：该图没有物质和结构上的错误 B．乙说：该图有一处错误，就是 U应改为 T C．丙说：该图有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖 D．丁说：如果说他画的是 RNA双链则该图就是正确的 解析：题图中有三处错误，错误一：组成 DNA分子的五碳糖应 该是脱氧核糖，所以图中的核糖应改为脱氧核糖；错误二：碱基应为 A、T、G、C四种，图中的 U应改为 T；错误三：单链中的脱氧核糖 和磷酸应交替连接。 答案：C 二、综合题 15．下图是一个 DNA分子的片段，回答下列问题： (1)图中②的名称是__________。 (2)表示 DNA基本组成单位的唯一标号是__________。 (3)构成 DNA 分子基本骨架的组成成分在图中的标号是 __________。 (4)图中的碱基对一共有__________对；在图示的这些碱基对中， 所携带的遗传信息有__________种。 解析：(1)②是组成 DNA的五碳糖，即脱氧核糖。 (2)组成 DNA的基本单位是脱氧核苷酸，一分子的脱氧核苷酸是 由一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基组成的。 (3)磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧，构成 DNA 的基本骨 架。 (4)图中有 2对 A和 T，2对 C和 G，一种 DNA分子只代表一种 遗传信息。 答案：(1)脱氧核糖 (2)④ (3)②③ (4)4 1 16．下图为大肠杆菌 DNA分子结构图示(片段)。请根据图示分 析并回答下列问题： (1)图中 1表示______________，2表示____________，1、2、3 结合在一起的结构叫做__________________。 (2)3有________种，中文名称分别是________。 (3)DNA分子中 3和 4是通过________连接起来的。 (4)DNA 被彻底氧化分解后，能产生含氮废物的是________和 ________(用序号表示)。 (5)图中 DNA分子片段中，游离的磷酸有________个。若大肠杆 菌 DNA分子的碱基 G有 x 个，占其碱基总量的比例是 y，则该 DNA 分子的碱基之间的氢键数目是________________________。 解析：(1)据图分析可知，图中 1表示磷酸，2表示脱氧核糖，3 表示含氮碱基，1、2、3结合在一起形成脱氧核苷酸。(2)3表示含氮 碱基，由于 3与 4之间的氢键是 3个，因此 3、4是 C、G碱基对，3 可能是鸟嘌呤 G或胞嘧啶 C。(3)DNA分子中 3和 4通过氢键连接形 成碱基对。(4)DNA分子的组成成分是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基， 其中只有含氮碱基内含有氮元素，因此 DNA被彻底氧化分解后，能 产生含氮废物的是图中的 3和 4。(5)图中 DNA分子片段中，游离的 磷酸有 2个；该 DNA分子中鸟嘌呤数目为 x，因此 G、C碱基对为 x， 腺嘌呤＝胸腺嘧啶＝ x y × 1 2 －x，由于 G、C碱基对之间的氢键是 3个， A、T 碱基对之间的氢键是 2个，因此 DNA 分子的碱基之间的氢键 数是 3x＋2×(x y × 1 2 －x)＝x＋x y 。 答案：(1)磷酸 脱氧核糖 脱氧核苷酸 (2)2 鸟嘌呤、胞嘧啶 (3)氢键 (4)3 4 (5)2 x(1＋1 y )或写成 x＋x y 17．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模型时具备 6种材料，它们分别是磷酸、脱氧核糖和 4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键，不合理的地 方最可能是双键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、四种碱基 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配对互补原则 (5)(双)螺旋 交替连接的脱氧核糖和磷酸 18．如图是 DNA片段的结构图，请据图回答： (1)填出图中部分结构的名称：[2]________、[3]____________、 [5]________。 (2)从图中可以看出 DNA 分子中的两条链是由____________和 ________交替连接构成的。 (3)连接碱基对的 [7]是________，碱基配对的方式如下：即 ________与________配对；______与______配对。 (4)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________结 构。 解析：(1)由图可知 2是一条脱氧核苷酸单链片段，3是五碳糖脱 氧核糖，5是腺嘌呤脱氧核苷酸。(2)从图中可以看出 DNA分子中的 两条链由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的。(3)连接碱基对的 7是氢 键，碱基互补配对是指 A(腺嘌呤)和 T(胸腺嘧啶)配对，G(鸟嘌呤)和 C(胞嘧啶)配对。(4)从图甲可以看出 DNA 分子的两条链是反向平行 的，因为左边的是上边有游离的磷酸，右边的是下边有游离的磷酸。 从图乙看出 DNA分子缠绕成规则的双螺旋结构。 答案：(1)一条脱氧核苷酸单链片段 脱氧核糖 腺嘌呤脱氧核 苷酸 (2)脱氧核糖 磷酸 (3)氢键 A(腺嘌呤) T(胸腺嘧啶) G(鸟嘌呤) C(胞嘧啶) (4)反向平行 规则的双螺旋