第2节DNA的结构 课后训练提升 合格考基础巩固 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证明DNA是遗传物质②确定DNA是染色体的组成成分③发现DNA如 何储存遗传信息④为DNA复制机制的阐明奠定基础 A.①③ B.②③ C.②④ D.③④ 答案D 解析：DNA双螺旋结构模型的构建为DNA复制机制的阐明奠定了基础，使人们认 识到DNA通过碱基的排列顺序来储存遗传信息，③④正确。 2.下列关于下图的叙述，合理的是( ) A.5表示脱氧核苷酸 B.6和7都表示氢键 C.2表示核糖 D.8表示一条脱氧核苷酸链，自上而下为3'→5 答案：A 解析：5表示脱氧核苷酸。6表示碱基对，7表示氢键。2表示脱氧核糖。8表示一 条脱氧核苷酸链，自上而下为5→3'。 3.下面关于DNA分子结构的叙述，错误的是() A.每个DNA分子中通常都含有4种脱氧核苷酸 B.DNA分子的2条链反向平行 CDNA2条链上的碱基以氢键相连，且A与T配对，G与C配对 D.DNA分子中每个脱氧核糖上均连接着1个磷酸和1个碱基 答案D 解析：只有位于脱氧核苷酸链末端的脱氧核糖才连接着1个磷酸和1个碱基，其他 部位的脱氧核糖总是连接着2个磷酸和1个碱基。 4.下图是一个DNA分子的片段，从图中不能得到的信息是()
第 2 节 DNA 的结构 课后· 合格考基础巩固 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证明 DNA 是遗传物质 ②确定 DNA 是染色体的组成成分 ③发现 DNA 如 何储存遗传信息 ④为 DNA 复制机制的阐明奠定基础 A.①③ B.②③ C.②④ D.③④ 答案:D 解析:DNA 双螺旋结构模型的构建为 DNA 复制机制的阐明奠定了基础,使人们认 识到 DNA 通过碱基的排列顺序来储存遗传信息,③④正确。 2.下列关于下图的叙述,合理的是( ) A.5 表示脱氧核苷酸 B.6 和 7 都表示氢键 C.2 表示核糖 D.8 表示一条脱氧核苷酸链,自上而下为 3'→5' 答案:A 解析:5 表示脱氧核苷酸。6 表示碱基对,7 表示氢键。2 表示脱氧核糖。8 表示一 条脱氧核苷酸链,自上而下为 5'→3'。 3.下面关于 DNA 分子结构的叙述,错误的是( ) A.每个 DNA 分子中通常都含有 4 种脱氧核苷酸 B.DNA 分子的 2 条链反向平行 C.DNA 2 条链上的碱基以氢键相连,且 A 与 T 配对,G 与 C 配对 D.DNA 分子中每个脱氧核糖上均连接着 1 个磷酸和 1 个碱基 答案:D 解析:只有位于脱氧核苷酸链末端的脱氧核糖才连接着 1 个磷酸和 1 个碱基,其他 部位的脱氧核糖总是连接着 2 个磷酸和 1 个碱基。 4.下图是一个 DNA 分子的片段,从图中不能得到的信息是( )
A.DNA是双螺旋结构 B.碱基严格互补配对 C嘌岭数等于嘧啶数 D.两条脱氧核苷酸链反向平行 答案D 解析：由图示可以看出，DNA是双螺旋结构，且两条链之间的碱基严格互补配对，即 嘌呤数等于嘧啶数。从图中不能看出两条链的方向。 5在DNA分子的1条单链中，相邻的碱基A与T是通过下列哪种结构连接起来 的？() A.氢键 B.脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖 C.肽键 D.磷酸一脱氧核糖一磷酸 答案B 解析：DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，1分子脱氧核苷酸由1分子磷 酸、1分子碱基和1分子脱氧核糖组成，DNA单链中相邻的碱基是通过2个脱氧 核糖和1个磷酸连接起来的。 6.在“制作DNA双螺旋结构模型”实验中，如果用一种长度的塑料片代表A和G 用另一种长度的塑料片代表C和T,那么由此搭建而成的DNA双螺旋的整条模 型() A粗细相同，因为嘌呤必定与嘧啶互补 B.粗细相同，因为嘌呤与嘧啶的空间尺寸相似 C粗细不同，因为嘌呤不一定与嘧啶互补 D粗细不同，因为嘌呤与嘧啶的空间尺寸不同 答案：A 解析：虽然嘌呤和嘧啶的长度不同，但由于碱基互补配对原则，嘌呤总是与嘧啶配 对所以整个模型粗细相同。 7.构成DNA分子的碱基有4种，下列碱基数量比因生物种类的不同而不同的是 () A.(A+C)/(T+G)B.(A+G)/(T+C) C.(A+T/(G+C)D.G/C 答案：C 解析：构成DNA分子的碱基中A与T配对，C与G配对，所以A、B、D三项的比 值均为1。不同的DNA分子中(A+T)/(G+C)的比值不同
A.DNA 是双螺旋结构 B.碱基严格互补配对 C.嘌呤数等于嘧啶数 D.两条脱氧核苷酸链反向平行 答案:D 解析:由图示可以看出,DNA 是双螺旋结构,且两条链之间的碱基严格互补配对,即 嘌呤数等于嘧啶数。从图中不能看出两条链的方向。 5.在 DNA 分子的 1 条单链中,相邻的碱基 A 与 T 是通过下列哪种结构连接起来 的?( ) A.氢键 B.脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖 C.肽键 D.磷酸—脱氧核糖—磷酸 答案:B 解析:DNA 分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,1 分子脱氧核苷酸由 1 分子磷 酸、1 分子碱基和 1 分子脱氧核糖组成,DNA 单链中相邻的碱基是通过 2 个脱氧 核糖和 1 个磷酸连接起来的。 6.在“制作 DNA 双螺旋结构模型”实验中,如果用一种长度的塑料片代表 A 和 G, 用另一种长度的塑料片代表 C 和 T,那么由此搭建而成的 DNA 双螺旋的整条模 型( ) A.粗细相同,因为嘌呤必定与嘧啶互补 B.粗细相同,因为嘌呤与嘧啶的空间尺寸相似 C.粗细不同,因为嘌呤不一定与嘧啶互补 D.粗细不同,因为嘌呤与嘧啶的空间尺寸不同 答案:A 解析:虽然嘌呤和嘧啶的长度不同,但由于碱基互补配对原则,嘌呤总是与嘧啶配 对,所以整个模型粗细相同。 7.构成 DNA 分子的碱基有 4 种,下列碱基数量比因生物种类的不同而不同的是 ( ) A.(A+C)/(T+G) B.(A+G)/(T+C) C.(A+T)/(G+C) D.G/C 答案:C 解析:构成 DNA 分子的碱基中 A 与 T 配对,C 与 G 配对,所以 A、B、D 三项的比 值均为 1。不同的 DNA 分子中(A+T)/(G+C)的比值不同
8.所谓DNA指纹”就是把DNA作为像指纹那样的独特特征来识别不同的人。 DNA指纹技术的依据是不同人的DNA中有不同的() A.碱基种类 B.脱氧核糖排列顺序 C.磷酸排列顺序 D.碱基排列顺序 答案D 解析：每个DNA分子中都含有A、T、C、G4种碱基，即不同DNA分子中的碱 基种类相同，A项错误。磷酸、脱氧核糖的排列顺序是不变的，它们交替连接排列 在外侧，构成DNA分子的基本骨架，B、C两项错误。每个特定的DNA分子中具 有特定的碱基排列顺序，而特定的碱基排列顺序代表着遗传信息，所以这种特定的 碱基排列顺序决定了DNA分子的特异性，也为DNA指纹技术奠定了基础，D项 正确。 9.下图是某DNA分子的局部组成示意图，请据图回答下列问题。 G① ② 5 P (1)写出图中下列序号代表结构的中文名称 ① (7 ⑧ ⑨ (2)图中DNA片段中有个碱基对，该DNA分子应有个游离的磷酸 基团。 (3)从方向来看，DNA的2条单链 :从碱基关系来看，2条单 链 (4)如果将含14N的细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中，此图中所示 的 (填序号)可测到15N。若细胞在该培养液中 分裂4次，该DNA分子也复制4次，得到的子代DNA分子中含14N和N的比例 为 (⑤)若该DNA分子共有a个碱基，其中含腺嘌呤m个，则该DNA分子复制4次，需 要游离的胞嘧啶为 个。 答案(1)胞嘧啶 脱氧核糖胸腺嘧啶脱氧核苷酸1条脱氧核苷酸链的片段 (2)42 (3)反向平行互补
8.所谓“DNA 指纹”就是把 DNA 作为像指纹那样的独特特征来识别不同的人。 DNA 指纹技术的依据是不同人的 DNA 中有不同的( ) A.碱基种类 B.脱氧核糖排列顺序 C.磷酸排列顺序 D.碱基排列顺序 答案:D 解析:每个 DNA 分子中都含有 A、T、C、G 4 种碱基,即不同 DNA 分子中的碱 基种类相同,A 项错误。磷酸、脱氧核糖的排列顺序是不变的,它们交替连接排列 在外侧,构成 DNA 分子的基本骨架,B、C 两项错误。每个特定的 DNA 分子中具 有特定的碱基排列顺序,而特定的碱基排列顺序代表着遗传信息,所以这种特定的 碱基排列顺序决定了 DNA 分子的特异性,也为 DNA 指纹技术奠定了基础,D 项 正确。 9.下图是某 DNA 分子的局部组成示意图,请据图回答下列问题。 (1)写出图中下列序号代表结构的中文名称: ① ,⑦ , ⑧ , ⑨ 。 (2)图中 DNA 片段中有 个碱基对,该 DNA 分子应有 个游离的磷酸 基团。 (3)从方向来看,DNA 的 2 条单链 ;从碱基关系来看,2 条单 链 。 (4)如果将含 14N 的细胞培养在含 15N 标记的脱氧核苷酸的培养液中,此图中所示 的 (填序号)可测到 15N。若细胞在该培养液中 分裂 4 次,该 DNA 分子也复制 4 次,得到的子代 DNA 分子中含 14N 和 15N 的比例 为 。 (5)若该 DNA 分子共有 a 个碱基,其中含腺嘌呤 m 个,则该 DNA 分子复制 4 次,需 要游离的胞嘧啶为 个。 答案:(1)胞嘧啶 脱氧核糖 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 1 条脱氧核苷酸链的片段 (2)4 2 (3)反向平行 互补
(4)①②③④⑥⑧⑨1：8 (5)15a/2-15m 解析(1)图中①是胞嘧啶，⑦是脱氧核糖，⑧是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，⑨是1条脱氧 核苷酸链的片段。(2)该DNA片段中有4个碱基对，该DNA分子有2个游离的 磷酸基团。(3)DNA的2条单链反向平行。(4)该DNA分子复制4次，得到16个 DNA分子，含14N的有2个，全部DNA分子都含15N。(5)由题意可知，该DNA分 子中含有的胞嘧啶数为(a-2m)/2个，复制4次需要的胞嘧啶数为15(a-2m)2个，即 (15a/2-15m)个。 等级考拓展提高 1.(不定项选择题)现已知基因M含有碱基N个，腺嘌呤n个，具有类似如右图所示 的平面结构。下列说法错误的是( a b A T2 Ti-A2 A.基因M共有4个游离的磷酸基团，氢键数目为(1.5N+n)个 B.图中a可以代表基因M,基因M的等位基因m可以用b表示；a链含有A的比 例最多为2nW C.基因M的双螺旋结构中脱氧核糖和磷脂交替排列在外侧，构成基本骨架 D.基因M和它的等位基因m含有的碱基数可以不相等 答案：ABC 解析：基因M的每一条链有1个游离的磷酸基团，故基因M共有2个游离的磷酸 基团，氢键数为(1.5N-n)个。基因是由2条脱氧核苷酸链组成的，图中a和b共同 组成基因M。双螺旋结构中脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成基本骨 架。 2.下列有关DNA分子结构的叙述，错误的是() A.DNA双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替排列形成的 B.双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数 C.DNA分子的2条核糖核苷酸链反向平行构成双螺旋结构 D.G的含量为30%的双链DNA分子比T的含量为40%的DNA分子稳定性强 答案：C 解析DNA分子中的脱氧核糖与磷酸交替连接，构成DNA双螺旋结构的基本骨 架，A项正确。2条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对时遵循碱基 互补配对原则，即A与T配对，G与C配对，据此可推知，双链DNA分子中嘌呤数 等于嘧啶数，B项正确。DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，DNA分子由2 条脱氧核苷酸链反向平行构成双螺旋结构，C项错误。DNA分子含有的氢键数越
(4)①②③④⑥⑧⑨ 1∶8 (5)15a/2-15m 解析:(1)图中①是胞嘧啶,⑦是脱氧核糖,⑧是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,⑨是 1 条脱氧 核苷酸链的片段。(2)该 DNA 片段中有 4 个碱基对,该 DNA 分子有 2 个游离的 磷酸基团。(3)DNA 的 2 条单链反向平行。(4)该 DNA 分子复制 4 次,得到 16 个 DNA 分子,含 14N 的有 2 个,全部 DNA 分子都含 15N。(5)由题意可知,该 DNA 分 子中含有的胞嘧啶数为(a-2m)/2 个,复制 4 次需要的胞嘧啶数为 15(a-2m)/2 个,即 (15a/2-15m)个。 等级考拓展提高 1.(不定项选择题)现已知基因 M 含有碱基 N 个,腺嘌呤 n 个,具有类似如右图所示 的平面结构。下列说法错误的是( ) A.基因 M 共有 4 个游离的磷酸基团,氢键数目为(1.5N+n)个 B.图中 a 可以代表基因 M,基因 M 的等位基因 m 可以用 b 表示;a 链含有 A 的比 例最多为 2n/N C.基因 M 的双螺旋结构中脱氧核糖和磷脂交替排列在外侧,构成基本骨架 D.基因 M 和它的等位基因 m 含有的碱基数可以不相等 答案:ABC 解析:基因 M 的每一条链有 1 个游离的磷酸基团,故基因 M 共有 2 个游离的磷酸 基团,氢键数为(1.5N-n)个。基因是由 2 条脱氧核苷酸链组成的,图中 a 和 b 共同 组成基因 M。双螺旋结构中脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨 架。 2.下列有关 DNA 分子结构的叙述,错误的是( ) A.DNA 双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替排列形成的 B.双链 DNA 分子中嘌呤数等于嘧啶数 C.DNA 分子的 2 条核糖核苷酸链反向平行构成双螺旋结构 D.G 的含量为 30%的双链 DNA 分子比 T 的含量为 40%的 DNA 分子稳定性强 答案:C 解析:DNA 分子中的脱氧核糖与磷酸交替连接,构成 DNA 双螺旋结构的基本骨 架,A 项正确。2 条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对时遵循碱基 互补配对原则,即 A 与 T 配对,G 与 C 配对,据此可推知,双链 DNA 分子中嘌呤数 等于嘧啶数,B 项正确。DNA 分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,DNA 分子由 2 条脱氧核苷酸链反向平行构成双螺旋结构,C 项错误。DNA 分子含有的氢键数越
多，其结构越稳定，在每个双链DNA分子中，碱基对A一T之间有2个氢键，C一G 之间有3个氢键，所以G的含量为30%的双链DNA分子含氢键数比T的含量为 40%的DNA分子含氢键数多，因此稳定性更强，D项正确。 3.下图为HV和T4噬菌体结构示意图。请据图判断，下列说法正确的是() 脂质膜 脂膜蛋白质 蛋白质外壳 RNA HIV的结构 DNA 蛋白质外壳 T4噬菌体的结构 A.组成两种病毒遗传物质的元素种类完全相同 B.与HV相比，T4噬菌体发生变异的概率更大 C.两种病毒中由G、C、A、T、U组成的核苷酸都有5种 D.用含有放射性尿嘧啶的培养基培养HIV可获得带有放射性的HIV 答案：A 解析：HIV的遗传物质是RNA,RNA的元素组成为C、H、O、N、P,噬菌体的遗 传物质是DNA,DNA的元素组成为C、H、O、N、P,A项正确。RNA为单链，发 生变异的概率更大，因此HIV发生变异的概率比噬菌体大，B项错误。两种病毒 都含有G、C、A,HIV含有U,噬菌体含有T,C项错误。病毒寄生于宿主细胞内 因此用含有放射性尿嘧啶的培养基培养HIV不能获得带有放射性的HIV,D项错 误。 4.(不定项选择题)下列关于下图中“A”的含义的表述，正确的有( @p~P~P ACGT UG®C降酸◇⑧ ● TGCA 核糖 图甲 图乙 图丙 图丁 A.图甲中的“A代表腺苷 B.图乙中的“A”代表腺嘌呤核糖核苷酸 C.图丙中的“A”代表腺嘌呤脱氧核苷酸 D.图丁中的“A”代表腺嘌呤 答案：AD 解析：图甲中的“A”代表腺苷。图乙中的“A”代表腺嘌呤脱氧核苷酸。图丙中的 “A”代表腺嘌呤核糖核苷酸。图丁中的“A”代表腺嘌呤。 挑战创新
多,其结构越稳定,在每个双链 DNA 分子中,碱基对 A—T 之间有 2 个氢键,C—G 之间有 3 个氢键,所以 G 的含量为 30%的双链 DNA 分子含氢键数比 T 的含量为 40%的 DNA 分子含氢键数多,因此稳定性更强,D 项正确。 3.下图为 HIV 和 T4 噬菌体结构示意图。请据图判断,下列说法正确的是( ) HIV 的结构 T4 噬菌体的结构 A.组成两种病毒遗传物质的元素种类完全相同 B.与 HIV 相比,T4 噬菌体发生变异的概率更大 C.两种病毒中由 G、C、A、T、U 组成的核苷酸都有 5 种 D.用含有放射性尿嘧啶的培养基培养 HIV 可获得带有放射性的 HIV 答案:A 解析:HIV 的遗传物质是 RNA,RNA 的元素组成为 C、H、O、N、P,噬菌体的遗 传物质是 DNA,DNA 的元素组成为 C、H、O、N、P,A 项正确。RNA 为单链,发 生变异的概率更大,因此 HIV 发生变异的概率比噬菌体大,B 项错误。两种病毒 都含有 G、C、A,HIV 含有 U,噬菌体含有 T,C 项错误。病毒寄生于宿主细胞内, 因此用含有放射性尿嘧啶的培养基培养 HIV 不能获得带有放射性的 HIV,D 项错 误。 4.(不定项选择题)下列关于下图中“A”的含义的表述,正确的有( ) A.图甲中的“A”代表腺苷 B.图乙中的“A”代表腺嘌呤核糖核苷酸 C.图丙中的“A”代表腺嘌呤脱氧核苷酸 D.图丁中的“A”代表腺嘌呤 答案:AD 解析:图甲中的“A”代表腺苷。图乙中的“A”代表腺嘌呤脱氧核苷酸。图丙中的 “A”代表腺嘌呤核糖核苷酸。图丁中的“A”代表腺嘌呤。 挑战创新
不同生物或生物体不同器官（细胞）的DNA分子中配对的碱基之和的比值如下表 所示，请回答下列问题。 生物或器官 酵母 兔 牛 小麦 (细胞) 菌 肝 胰 肾 精子 肺 (A+T) .08 1.21 .52 1.43 43 1.43 1.30 29 1.30 (G+C) (I)表中可见，不同生物的DNA分子中(A+T(G+C)的比值显著不同，这一事实表 明，DNA分子结构具有 (2)牛的肾和肺的(A+T(G+C)的比值相同，原因是 但精子与肾和肺的(A+T)(G+C)的比值稍有差异，原因是 (3)表中所列生物的DNA分子中，(A+C)/(G+T)或(A+G)T+C)的比值差异显著 吗？ 。因为 (4)比较表中不同生物的(A+T)/(G+C)的比值 中DNA分子的热稳定 性最高，原因是 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一C碱基对所占比例最大 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，其配对碱基之和的比值也相同。(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一C碱基对含量越高，DNA分子的热稳定性越 高
不同生物或生物体不同器官(细胞)的 DNA 分子中配对的碱基之和的比值如下表 所示,请回答下列问题。 生物或器官 (细胞) 酵母 菌 小麦 人 兔 牛 肝 胰 脾 肾 精子 肺 (A + T) (G + C) 1.08 1.21 1.52 1.43 1.43 1.43 1.30 1.29 1.30 (1)表中可见,不同生物的 DNA 分子中(A+T)/(G+C)的比值显著不同,这一事实表 明,DNA 分子结构具有 。 (2)牛的肾和肺的(A+T)/(G+C)的比值相同,原因是 ; 但精子与肾和肺的(A+T)/(G+C)的比值稍有差异,原因是 。 (3)表中所列生物的 DNA 分子中,(A+C)/(G+T)或(A+G)/(T+C)的比值差异显著 吗? 。因为 。 (4)比较表中不同生物的(A+T)/(G+C)的比值, 中 DNA 分子的热稳定 性最高,原因是 。 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 碱基对所占比例最大 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,其配对碱基之和的比值也相同。(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 碱基对含量越高,DNA 分子的热稳定性越 高