2018年秋高中生物 第三章 基因的本質(zhì) 第2節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu)練習(xí) 新人教版必修2.doc

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第2節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu) 1．下列關(guān)于威爾金斯、富蘭克林、沃森和克里克、查哥夫等人在DNA分子結(jié)構(gòu)構(gòu)建方面的突出貢獻(xiàn)的說法中，正確的是(　　) A．威爾金斯和富蘭克林提供了DNA分子的電子顯微鏡圖像 B．沃森和克里克構(gòu)建了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型 C．查哥夫提出了A與T配對(duì)、C與G配對(duì)的正確關(guān)系 D．富蘭克林和查哥夫發(fā)現(xiàn)A的量等于T的量、C的量等于G的量 解析：威爾金斯和富蘭克林提供了DNA衍射圖譜，查哥夫發(fā)現(xiàn)腺嘌呤的量總是等于胸腺嘧啶的量，鳥嘌呤的量總是等于胞嘧啶的量。沃森和克里克構(gòu)建了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。 答案：B 2．決定DNA多樣性的是(　　) A．堿基對(duì)的排列順序　 B．堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式 C．DNA上分布著多個(gè)基因 D．磷酸、脫氧核糖的排列順序 解析：堿基對(duì)的排列順序成千上萬，故所代表的信息也不同，因此，堿基對(duì)的排列順序決定了DNA分子的多樣性；每個(gè)DNA分子的堿基互補(bǔ)配對(duì)方式都相同；DNA上分布著多個(gè)基因，不是決定DNA多樣性的原因；每個(gè)DNA分子中都是脫氧核糖與磷酸交替連接構(gòu)成DNA分子的基本骨架。 答案：A 3．如圖是人體細(xì)胞中某DNA片段結(jié)構(gòu)示意圖。有關(guān)敘述正確的是(　　) A．圖中X代表磷酸基團(tuán)，A代表腺苷 B．DNA的基本骨架是N所示的化學(xué)鍵連接的堿基對(duì) C．每個(gè)脫氧核糖上均連著兩個(gè)磷酸和一個(gè)堿基 D．DNA雙鏈中，嘌呤總數(shù)等于嘧啶總數(shù) 答案：D 4．經(jīng)檢測(cè)得知，一雙鏈DNA分子中鳥嘌呤的數(shù)目為x，其占?jí)A基總數(shù)量的比例是y，以下推斷正確的是(　　) A．與鳥嘌呤互補(bǔ)的堿基占?jí)A基總數(shù)的比例是1－y B．該DNA分子的嘌呤和嘧啶的比值是x/y C．該DNA分子的堿基之間的氫鍵數(shù)是x(1＋2/y) D．與鳥嘌呤不互補(bǔ)的堿基數(shù)目是x(1－2y)/y 答案：D 5．制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型時(shí)，下圖為兩個(gè)脫氧核苷酸的模型，其中圓圈代表磷酸，下列說法正確的是(　　) A．長(zhǎng)方形可能代表A、T、C、U四種含氮堿基 B．兩個(gè)圓圈可用曲別針(代表化學(xué)鍵)連接，以形成DNA的單鏈 C．曲別針(代表化學(xué)鍵)應(yīng)該連接在一個(gè)核苷酸的五邊形和另一個(gè)核苷酸的圓圈上 D．如果兩個(gè)脫氧核苷酸分別位于鏈的兩側(cè)，兩個(gè)模型方向相同 答案：C 6．如圖是DNA片段的結(jié)構(gòu)圖，請(qǐng)據(jù)圖回答問題： (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分子的兩條鏈?zhǔn)怯蒧_______和________交替連接形成的。 (4)連接堿基對(duì)的化學(xué)鍵是________，堿基配對(duì)的方式如下：________與________配對(duì)；________與________配對(duì)。 (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(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)成了基本骨架。(4)DNA分子兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對(duì)，且有一定規(guī)律：A與T配對(duì)，G與C配對(duì)。(5)根據(jù)圖甲可以判斷：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)相反　雙螺旋 A級(jí)　基礎(chǔ)鞏固 1．DNA分子的基本骨架是(　　) A．磷脂雙分子層 B．規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu) C．脫氧核糖和磷酸交替而成 D．堿基的連接 答案：C 2．下面關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述中，不正確的是(　　) A．每個(gè)DNA分子中含有四種脫氧核苷酸 B．DNA分子的兩條鏈反向平行 C．DNA兩條鏈上的堿基以氫鍵相連，且A與T配對(duì)，G與C配對(duì) D．每個(gè)脫氧核糖上均連接著一個(gè)磷酸和一個(gè)堿基 答案：D 3．若DNA分子中一條鏈的堿基A∶C∶T∶G＝1∶2∶3∶4，則另一條鏈上A∶C∶T∶G的值為(　　) A．1∶2∶3∶4 B．3∶4∶1∶2 C．4∶3∶2∶1 D．1∶3∶2∶4 解析：按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，若DNA分子中一條鏈的堿基A∶C∶T∶G＝1∶2∶3∶4，則另一條鏈中的A與該鏈中的T相等，另一條鏈中的C與該鏈中的G相等，另一條鏈中的T與該鏈中的A相等，另一條鏈中的G與該鏈中的C相等，因此另一條鏈上A∶C∶T∶G的值為3∶4∶1∶2。 答案：B 4．脫氧核苷酸的正確組成圖示應(yīng)為圖中的(　　) 答案：D 5．根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，在雙鏈DNA分子中，下列四個(gè)式子中正確的是(A≠C)(　　) A．(A＋T)/(C＋G)＝1 B．(A＋C)/(G＋T)＝1 C．(A＋G)/(T＋C)≠1 D．(G＋C)/(A＋T)＝1 答案：B 6．如圖為甲、乙兩核酸分子局部結(jié)構(gòu)示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答： (1)核酸甲的中文名稱是________________，最可靠的判斷依據(jù)是___________________________________________________。 (2)圖中結(jié)構(gòu)4的中文名稱是___________________________。 (3)核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶________的物質(zhì)。在部分病毒，如HIV、SARS等中，承擔(dān)該功能的核酸是________。 (4)圖中共有________種堿基，有________種核苷酸。 解析：(1)核酸甲含有堿基T，屬于脫氧核糖核酸(DNA)。(2)圖中結(jié)構(gòu)2為腺嘌呤，因此結(jié)構(gòu)4為腺嘌呤脫氧核苷酸。(3)核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)。HIV、SARS都屬于RNA病毒，它們的遺傳物質(zhì)都是RNA。(4)圖中甲、乙核酸共有5種堿基(A、C、G、T、U)，有7種核苷酸(4種脫氧核苷酸＋3種核糖核苷酸)。 答案：(1)脫氧核糖核酸(DNA)　核酸甲含有堿基T　(2)腺嘌呤脫氧核苷酸　(3)遺傳信息　RNA　(4)5　7 [B級(jí)　能力訓(xùn)練] 7．某雙鏈DNA分子含有n個(gè)堿基對(duì)，其中腺嘌呤有m個(gè)。下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是(　　) A．該DNA分子中共含有3n－m個(gè)氫鍵 B．該DNA分子G有n－m個(gè) C．該DNA分子中堿基數(shù)＝磷酸數(shù)＝脫氧核糖數(shù) D．每個(gè)DNA分子中有1個(gè)游離的磷酸基團(tuán) 解析：由題意可知，該DNA分子中含有m個(gè)A—T堿基對(duì)，有(n－m)個(gè)G—C堿基對(duì)，一個(gè)A—T堿基對(duì)中含有2個(gè)氫鍵，一個(gè)G—C堿基對(duì)中含有3個(gè)氫鍵，所以該DNA分子中共含有的氫鍵數(shù)＝2m＋3(n－m)＝3n－m(個(gè))；該雙鏈DNA分子中含有腺嘌呤m個(gè)，所以G的數(shù)目為n－m；脫氧核苷酸是DNA分子的基本組成單位，而一個(gè)脫氧核苷酸是由一分子含氮的堿基、一分子脫氧核糖和一分子磷酸組成的；每個(gè)雙鏈DNA分子含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，分別位于DNA分子的兩端。 答案：D 8．某生物的堿基組成是嘌呤堿基占?jí)A基總數(shù)的60%，嘧啶堿基占?jí)A基總數(shù)的40%，它不可能是(　　) A．棉花 B．綿羊 C．T2噬菌體 D．煙草花葉病毒 解析：棉花和綿羊體內(nèi)有DNA和RNA，其嘌呤堿基數(shù)與嘧啶堿基數(shù)不一定相等；煙草花葉病毒只含單鏈RNA，嘌呤堿基數(shù)和嘧啶堿基數(shù)不一定相等；而T2噬菌體只含雙鏈DNA，其嘌呤堿基數(shù)和嘧啶堿基數(shù)一定相等。 答案：C 9．某雙鏈DNA分子中A＋T占整個(gè)DNA分子堿基總數(shù)的44%，其中一條鏈(a)上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%，那么，對(duì)應(yīng)的另一條互補(bǔ)鏈(b)上的G占該鏈堿基總數(shù)的比例是(　　) A．35% B．29% C．28% D．21% 解析：雙鏈DNA中的A＋T占整個(gè)DNA堿基總數(shù)的44%，則G＋C占整個(gè)DNA堿基總數(shù)的56%，又因每條單鏈中G＋C的比例與整個(gè)DNA分子中G＋C的比例相等，可知b鏈上G＋C＝56%，其中G(a鏈)＝21%，可知C(b鏈)＝21%，推出G(b鏈)＝35%。 答案：A 10．在搭建DNA分子模型的實(shí)驗(yàn)中，若有4種堿基塑料片共20個(gè)，其中4個(gè)C，6個(gè)G，3個(gè)A，7個(gè)T，脫氧核糖和磷酸之間的連接物14個(gè)，脫氧核糖塑料片40個(gè)，磷酸塑料片100個(gè)，代表氫鍵的連接物若干，脫氧核糖和堿基之間的連接物若干，則(　　) A．能搭建出20個(gè)脫氧核苷酸 B．所搭建的DNA分子片段最長(zhǎng)為7個(gè)堿基對(duì) C．能搭建出410種不同的DNA分子模型 D．能搭建出一個(gè)4個(gè)堿基對(duì)的DNA分子片段 解析：每個(gè)脫氧核苷酸中，脫氧核糖數(shù)＝磷酸數(shù)＝堿基數(shù)，因脫氧核糖和磷酸之間形成磷酸二酯鍵時(shí)還需要脫氧核糖和磷酸之間的連接物是14個(gè)，故最多只能搭建出14個(gè)脫氧核苷酸。DNA分子的堿基中A＝T、C＝G，故提供的4種堿基最多只能構(gòu)成4個(gè)C—G堿基對(duì)和3個(gè)A—T堿基對(duì)，但由于脫氧核苷酸之間形成磷酸二酯鍵時(shí)還需要脫氧核糖和磷酸之間的連接物，故7個(gè)堿基對(duì)需要的脫氧核糖和磷酸之間的連接物是14＋12＝26(個(gè))。設(shè)可搭建的DNA片段有n個(gè)堿基對(duì)，按提供的脫氧核糖和磷酸之間的連接物是14個(gè)來計(jì)算，則有14＝n2＋(n－1)2，得n＝4，故能搭建出44種不同的DNA分子模型。 答案：D 11．已知雙鏈DNA分子的一條鏈中(A＋G)/(T＋C)＝m，求： (1)在其互補(bǔ)鏈中的上述比例是________，據(jù)此可得出的結(jié)論是 _______________________________________________________ _____________________________________________________。 (2)在整個(gè)DNA分子中，上述比例為________，據(jù)此可得出的結(jié)論是______________________________________________________ _____________________________________________________。 (3)如果在一單鏈中，(A＋T)/(G＋C)＝n，求： ①在其互補(bǔ)鏈中的上述比例是________。 ②在整個(gè)DNA分子中上述比例為________。 ③據(jù)①和②可得出的結(jié)論是___________________________ _____________________________________________________。 (4)如果整個(gè)DNA分子中共有400個(gè)堿基對(duì)，其中胸腺嘧啶120個(gè)，那么DNA分子中含有氫鍵和游離磷酸基的個(gè)數(shù)分別為________個(gè)和________個(gè)。 (5)在不同DNA分子中，因生物種類而異的堿基比例是 ______________________________________________________。 解析：(1)根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可知，DNA分子中，一條單鏈中的嘌呤數(shù)與嘧啶數(shù)之比與另一條鏈中相對(duì)應(yīng)的比例互為倒數(shù)，即互補(bǔ)鏈中A＋G/T＋C＝1/m。 (2)在雙鏈DNA分子中，由于A＝T、G＝C，所以(A＋G)/(T＋C)＝1，即“整個(gè)雙鏈DNA分子中的嘌呤堿基之和等于嘧啶堿基之和”。 (3)若DNA分子中的一條單鏈中A＋T/G＋C＝n，因另一條互補(bǔ)鏈中A＋T的含量、G＋C的含量與此單鏈中對(duì)應(yīng)堿基含量分別相等，即另一互補(bǔ)單鏈中A＋T/G＋C＝n；將給定的單鏈中堿基比例A＋T/G＋C變形為，即雙鏈中上述比例也為n。 (4)A＝T＝120個(gè)，C＝G＝400－120＝280個(gè)，該DNA分子中含有氫鍵的個(gè)數(shù)為1202＋2803＝1 080個(gè)；每條脫氧核苷酸鏈中都有一個(gè)游離的磷酸，因此一個(gè)DNA分子中有兩個(gè)游離的磷酸。 (5)在雙鏈DNA分子中，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則A＝T、G＝C可知，在所有的雙鏈DNA分子中存在(A＋G)/(T＋C)＝(A＋C)/(T＋G)＝1、C/G＝A/T＝1的關(guān)系，它們不能反映物種的特異性，但(A＋T)/(G＋C)的值在不同的生物中是不同的，可反映出物種的特異性。 答案：(1)1/m　兩條互補(bǔ)鏈中(A＋G)/(T＋C)的比例互為倒數(shù) (2)1　整個(gè)雙鏈DNA分子中，嘌呤堿基之和等于嘧啶堿基之和 (3)①n?、趎?、墼谡麄€(gè)DNA分子中，(A＋T)/(G＋C)的比例與任一條鏈上的該比例相同 (4)1 080　2　(5)(A＋T)/(G＋C) 12. DNA指紋技術(shù)正發(fā)揮著越來越重要的作用，在親子鑒定、偵查罪犯等方面是目前最為可靠的鑒定技術(shù)。請(qǐng)思考回答下列有關(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(cè)定的三位男性的DNA并進(jìn)行DNA指紋鑒定的部分結(jié)果。則該小孩的真正生物學(xué)父親是________。 (2)現(xiàn)在已知除了一卵雙生雙胞胎外，每個(gè)人的DNA都是獨(dú)一無二的，就好像指紋一樣，這說明了DNA分子具有________性。 (3)為什么用DNA做親子鑒定，而不用RNA? ______________________________________________________。 解析：本題考查DNA分子中堿基排列順序的多樣性和特異性的應(yīng)用。(1)觀察圖知，孩子的DNA指紋圖譜一部分與母親相同，另一部分應(yīng)該與父親的相同，所以孩子的真正生物學(xué)父親是B。(2)除一卵雙生雙胞胎外，每個(gè)人的DNA不同且每個(gè)人的DNA都是獨(dú)一無二的，說明了DNA分子具有特異性。(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)特異　(3)因?yàn)镈NA是人類的遺傳物質(zhì) C級(jí)　拓展提升 13．如圖為不同生物或生物不同器官(細(xì)胞)的DNA分子中A＋T/G＋C的比值情況，據(jù)圖回答問題： (1)由圖可見，不同種生物的DNA分子的堿基比率顯著不同，這一事實(shí)表明，DNA分子結(jié)構(gòu)具有________。豬的各種組織細(xì)胞的DNA分子的堿基比率大致相同，這一事實(shí)表明，DNA分子結(jié)構(gòu)具有________。 (2)豬的肝和脾的DNA堿基比率相同，原因是________________ ____________________________________；經(jīng)分析：豬的精子與 其肝、胰、脾的DNA堿基比率稍有差異，原因是______________ ______________________________________________________。 (3)據(jù)圖中數(shù)據(jù)判斷上述生物的DNA分子的熱穩(wěn)定性，________的最高。 (4)若酵母菌的DNA分子中A＋T/G＋C＝1.79，那么A＋G/T＋C＝________。 (5)若豬的某一DNA分子中有腺嘌呤30%，則該分子一條鏈上鳥嘌呤含量的最大值可占此鏈堿基總數(shù)的________。 (6)豬的各種器官的組織細(xì)胞中DNA分子相同，但組織細(xì)胞的形態(tài)和功能不相同的原因是___________________________________。 解析：(1)在DNA分子中堿基對(duì)的排列方式是千變?nèi)f化的，這就構(gòu)成了DNA分子的多樣性；而堿基對(duì)的特定序列又決定了DNA分子的特異性。T＋A/G＋C＝定值，對(duì)于特定的DNA分子來說，反映了該DNA分子的特異性，對(duì)于不同的DNA分子來說，反映了DNA的多樣性。 (2)豬的肝和脾細(xì)胞都屬于體細(xì)胞，均由同一個(gè)受精卵經(jīng)過有絲分裂和分化產(chǎn)生的，每個(gè)體細(xì)胞中的DNA均相同，因此其肝和脾的DNA堿基比率相同。精子是生殖細(xì)胞，由精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂形成的，分裂過程中X與Y染色體彼此分離，形成不同的精子，且X、Y染色體上的DNA分子有差異。因此精子與肝、胰、脾的DNA堿基比率稍有差異。 (3)雙鏈DNA分子中，A與T之間有2個(gè)氫鍵，而C和G之間有3個(gè)氫鍵，因此C和G的含量越高，DNA分子的熱穩(wěn)定性越高，由圖示中A＋T/G＋C的比值情況可知，小麥的G－C堿基對(duì)含量比例最高，因此其熱穩(wěn)定性最高。 (4)只要是雙鏈DNA分子，A＋G/T＋C的值均為1。 (5)據(jù)A＋G＝T＋C＝50%，則鳥嘌呤占20%。若所有鳥嘌呤分布在一條鏈上，則分母縮小一半，一條鏈上的鳥嘌呤含量最大值可占此鏈堿基總數(shù)的40%。 (6)豬的各種器官的組織細(xì)胞中DNA分子相同，但在各種器官中轉(zhuǎn)錄出的mRNA不同，繼而翻譯出的蛋白質(zhì)也不同，因此其形態(tài)和功能不相同，即遺傳信息的表達(dá)有差異。 答案：(1)多樣性　特異性 (2)同種生物的不同細(xì)胞中有相同的　DNA(或者豬的肝和脾細(xì)胞均來自同一個(gè)受精卵通過有絲分裂和分化產(chǎn)生，所以DNA分子相同)精子是減數(shù)分裂的產(chǎn)物，雖然XY染色體是一對(duì)同源染色體，但X、Y染色體上的DNA分子有差異 (3)小麥　(4)1　(5)40% (6)DNA分子中遺傳信息的表達(dá)有差異(或基因的選擇性表達(dá))