2021学年第2节 DNA的结构同步测试题

  课后分层检测案10　DNA分子的结构

【合格基础练】

1．1962年沃森、克里克和威尔金斯三人因什么成果共同获得了诺贝尔生理学或医学奖(　　)

A．通过细菌转化实验证明转化因子的存在

B．通过噬菌体侵染细菌的实验证明遗传物质是DNA

C．提出DNA双螺旋结构

D．确定了基因存在于染色体上

解析：选项中成果与科学家之间的对应如下：格里菲思通过肺炎双球菌的体内转化实验，证明了转化因子的存在；赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染细菌实验，证明了DNA是遗传物质；沃森、克里克和威尔金斯提出DNA的双螺旋结构，获得了诺贝尔生理学或医学奖；摩尔根通过果蝇杂交实验，证明了基因在染色体上。

答案：C

2．下列有关DNA分子结构的叙述，错误的是(　　)

A．双链DNA分子中含有两个游离的磷酸基团

B．DNA的一条单链上相邻的碱基之间通过氢键连接

C．嘌呤碱基与嘧啶碱基的配对保证了DNA分子空间结构的相对稳定

D．DNA分子两条链反向平行

解析：DNA每条脱氧核苷酸链的一端有一个游离的磷酸基团，双链DNA分子中含有两个游离的磷酸基团，A正确；一条单链上相邻碱基通过脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖相连，B错误；碱基互补配对原则中，A与T配对、G与C配对，C正确；DNA双螺旋结构是由两条反向平行的脱氧核苷酸链构成的，D正确。

答案：B

3．在制作DNA双螺旋结构模型时，各“部件”之间需要连接。下图中连接错误的是(　　)

解析：同一条脱氧核苷酸链中，相邻脱氧核苷酸之间的连接是通过脱氧核糖上的3号碳原子上的羟基与另一个脱氧核苷酸的5号碳原子上的磷酸基团之间脱水聚合连接而成的。

答案：B

4．地球上的生物多种多样，不同生物的DNA不同，每一种生物的DNA又具有特异性。决定DNA遗传特异性的是(　　)

A．脱氧核苷酸链上磷酸和脱氧核糖的排列特点

B．嘌呤总数与嘧啶总数的比值

C．碱基互补配对的原则

D．碱基排列顺序

解析：生物的遗传信息储存在DNA的碱基排列顺序中，所以说DNA的遗传特异性取决于它的碱基排列顺序。

答案：D

5．DNA的一条单链中(A＋G)/(T＋C)＝0.4。上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别为(　　)

A．0.4、0.6  B．2.5、1.0

C．0.4、0.4  D．0.6、1.0

解析：根据碱基互补配对原则，在整个DNA分子中，因为A＝T，G＝C，所以(A＋G)/(T＋C)比值为1.0。在双链DNA分子中，一条链上的(A＋G)/(T＋C)与另一条链上(T＋C)/(A＋G)相等为0.4，因而互补链中(A＋G)/(T＋C)＝2.5。

答案：B

6．下图中4种化合物的化学组成中，与圆圈中“A”所对应的名称相符合的是(　　)

①表示腺苷　②表示腺嘌呤核糖核苷酸　③表示腺嘌呤脱氧核苷酸　④表示腺嘌呤

A．①②  B．②③

C．①④  D．③④

解析：①ATP中的A代表核糖和腺嘌呤，即腺苷；②是DNA上一个基本单位：腺嘌呤脱氧核糖核苷酸；③是RNA上一个基本单位：腺嘌呤核糖核苷酸；④是核糖核苷酸的组成成分腺嘌呤。

答案：C

7．已知某双链DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的34%，其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%，则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的(　　)

A．34%和16%  B．34%和18%

C．16%和34%  D．32%和18%

解析：已知某双链DNA分子中，G＋C＝34%，则A＋T＝100%－34%＝66%，即一条链中G＋C＝34%，A＋T＝66%，该链中C＝18%，T＝32%，则G＝34%－18%＝16%，A＝66%－32%＝34%。根据碱基互补配对原则，在它的互补链中，C＝16%，T＝34%。

答案：A

8．由一对氢键连接的脱氧核苷酸，已查明它的结构中有一个腺嘌呤，则它的其他组成应是(　　)

A．三个磷酸、三个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶

B．两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胞嘧啶

C．两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶

D．两个磷酸、两个脱氧核糖和一个尿嘧啶

解析：据碱基互补配对原则可知，另一个碱基为T，两个脱氧核苷酸含有两个磷酸和两个脱氧核糖。

答案：C

9．在一个双链DNA分子中，碱基总数为m，腺嘌呤数为n，则下列有关叙述正确的是(　　)

①脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基总数＝m

②碱基之间的氢键数为(3m－2n)/2

③一条链中A＋T的数量为n

④G的数量为m－n

A．①②③④  B．②③④

C．③④  D．①②③

解析：在该DNA分子中，A＝T，C＝G，由此推出C＝G＝(m－2n)/2，又C与G之间有3个氢键，A与T之间有2个氢键，故一共有氢键数为3×(m－2n)/2＋2×n＝(3m－2n)/2。

答案：D

10．如图为DNA片段的结构图，请据图回答：

(1)图甲是DNA片段的________结构，图乙是DNA片段的________结构。

(2)填出图中部分结构的名称：②________________________________________________________________________、

⑤________________。

(3)从图中可以看出，DNA分子中的________和________交替连接排列在外侧，构成基本骨架。

(4)连接碱基对的⑦是________，碱基配对的方式如下：即________与________配对；________与________配对。

(5)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)从图中可以看出：甲表示的是DNA分子的平面结构，而乙表示的是DNA分子的立体(空间)结构。(2)图中②表示的是一条脱氧核苷酸单链片段，而⑤表示的是腺嘌呤脱氧核苷酸。(3)从图甲的平面结构可以看出：DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成了基本骨架。(4)DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且有一定规律：A与T配对，G与C配对。(5)根据图甲可以判断：组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链是反向平行的；从图乙可以看出组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链相互缠绕成规则的双螺旋结构。

答案：(1)平面　立体(或空间)　(2)一条脱氧核苷酸单链片段　腺嘌呤脱氧核苷酸　(3)脱氧核糖　磷酸　(4)氢键　A(腺嘌呤)　T(胸腺嘧啶)　G(鸟嘌呤)　C(胞嘧啶)　(5)反向平行　规则的双螺旋

11．如图是DNA分子结构模式图，请据图回答下列问题。

(1)组成DNA的基本单位是[　　]________。

(2)图中1、2、6的名称依次为________、________、________。

(3)图中8表示____________。在双链DNA分子中嘌呤与嘧啶之间的数量关系可表示为____________。

(4)上述DNA分子彻底水解得到的产物是(　　)

A．脱氧核糖、核糖和磷酸

B．脱氧核糖、碱基和磷酸

C．核糖、碱基和磷酸

D．核糖核苷酸、碱基和磷酸

(5)如图表示两个脱氧核苷酸之间靠氢键相连，其中正确的是(　　)

(6)从“基因突变的低频性”可见DNA作为遗传物质，其分子结构具有________性。

解析：(1)组成DNA的基本单位是脱氧核苷酸，1个脱氧核苷酸分子由1分子磷酸、1分子脱氧核糖、1分子含氮碱基(A、T、G、C)组成。(2)图中1为磷酸基团，2为脱氧核糖，6表示碱基对。(3)DNA分子由两条链组成，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，图中8表示一条脱氧核苷酸链的片段，在双链DNA分子中嘌呤数与嘧啶数相等。(4)DNA分子初步水解后形成四种脱氧核苷酸，彻底水解得到的产物是脱氧核糖、碱基和磷酸。(5)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成的，两个脱氧核苷酸之间靠氢键相连。

答案：(1)5　脱氧核苷酸　(2)磷酸基团　脱氧核糖　碱基对　(3)一条脱氧核苷酸链的片段　嘌呤数＝嘧啶数(A＋G＝T＋C)　(4)B　(5)B　(6)稳定

【等级提升练】

12．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，其比例为y，以下推断正确的有(　　)

A．碱基总数为x/y

B．碱基C的数目为x(0.5y－1)

C．嘌呤与嘧啶的比例为x/(1－y)

D．碱基G的比例为(1－y)/2

解析：若DNA分子中碱基A的数目为x，其比例为y，则碱基总数为x/y，A项正确；由A知，碱基总数为x/y，则C＝G＝(1－2y)×x/y×1/2＝x(1－2y)/2y，B项错误；双链DNA分子中嘌呤与嘧啶相等，因此嘌呤与嘧啶的比例是1，C项错误；碱基G的比例是(1－2y)×1/2＝1/2－y，D项错误。

答案：A

13．下列关于DNA分子模型构建的叙述中，错误的是(　　)

A．富兰克林的DNA衍射图谱为模型的构建提供了重要依据

B．根据DNA衍射图谱，沃森和克里克推算出DNA分子呈螺旋结构

C．沃森和克里克最初构建的双螺旋结构中，认为磷酸和脱氧核糖排列在外部，碱基安排在内部，且A与T配对，G与C配对

D．DNA分子是以四种脱氧核苷酸为单位形成的

解析：对于DNA结构认识经过的历程是：基本单位是四种脱氧核苷酸→构成脱氧核苷酸链→两条脱氧核苷酸链螺旋成DNA。在这个认识过程中，起初并不知道A一定与T配对，G一定与C配对。

答案：C

14．20世纪90年代，Cuenoud等发现DNA也有酶催化活性，他们根据共有序列设计并合成了由47个核苷酸组成的单链DNA—E47，它可以催化两个底物DNA片段之间的连接。下列有关叙述正确的是(　　)

A．在DNA—E47分子中，嘌呤碱基数一定等于嘧啶碱基数

B．在DNA—E47分子中，碱基数＝脱氧核苷酸数＝脱氧核糖数

C．在DNA—E47分子中，含有碱基U

D．在DNA—E47分子中，每个脱氧核糖上均连有一个磷酸和一个含N的碱基

解析：由于DNA—E47分子是单链DNA，嘌呤碱基数不一定等于嘧啶碱基数，A错误；无论是单链还是双链DNA分子，其基本单位都是脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸分子由一个碱基、一个脱氧核糖和一分子磷酸组成，B正确；DNA—E47为单链DNA分子，不含碱基U，C错误；在单链DNA分子中，除其中3′端外，每个脱氧核糖上均连有两个磷酸和一个含N的碱基，D错误。

答案：B

15．如图为不同生物或生物不同器官(细胞)的DNA分子中(A＋T)/(G＋C)的比值情况，据图回答问题：

(1)猪的不同组织细胞的DNA分子碱基比例大致相同，其原因是________________________________________________________________________。

(2)上述三种生物中的DNA分子，热稳定性最强的是________________________________________________________________________。

(3)假设小麦DNA分子中(A＋T)/(G＋C)＝1.2，那么(A＋G)/(T＋C)＝________。

(4)假如猪的某一DNA分子中有腺嘌呤30%，则该分子一条链上鸟嘌呤含量的最大值可占此链碱基总数的______。

(5)小麦的DNA分子中，(G＋C)之和占全部碱基的35.8%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，则它的互补链中，T和C分别占碱基总数的____________。

解析：(1)猪的不同组织细胞中DNA分子碱基比例大致相同，是因为它们由同一个受精卵经有丝分裂而来。(2)根据图中数值可判断小麦中G＋C所占比例最大，而在A与T之间有两个氢键，G与C之间有三个氢键，所以小麦DNA的热稳定性最高。(3)只要是双链DNA分子，(A＋G)/(T＋C)的值均为1。(4)据A＋G＝T＋C＝50%，则鸟嘌呤占20%。若所有鸟嘌呤分布在一条链上，则分母缩小一半，一条链上的鸟嘌呤含量最大值可占此链碱基总数的40%。(5)DNA分子中(G＋C)占全部碱基的比例与在单链DNA中该比例均相等。已知一条链中G＋C＝35.8%，因T与C分别占32.9%与17.1%，则可推知该链中的A为1－(G＋C＋T)＝1－(35.8%＋32.9%)＝31.3%，G＝35.8%－17.1%＝18.7%。

答案：(1)不同的组织细胞来源于同一个受精卵的有丝分裂　(2)小麦　(3)1　(4)40%　(5)31.3%、18.7%

【素养达成练】

16．不同生物或生物体不同器官(细胞)的DNA分子中有关碱基比例如下表：

(1)据表可知，不同种生物的DNA分子中(A＋T)/(G＋C)的值显著不同，这一事实表明，DNA分子结构具有________。

(2)牛的肾和肺的DNA比例相同，其原因是________________________________________________________________________；

但精子与肾和肺的DNA碱基比例稍有差异，其原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)表中所列生物的DNA分子中，(A＋C)/(G＋T)或(A＋G)/(T＋C)的值差异显著吗？________，这是因为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(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，其原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

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)的比例均为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