第10講 DNA的結(jié)構(gòu)-【寒假銜接講義】高一生物寒假講義練習(xí)

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說出DNA分子的化學(xué)組成、基本單位及其結(jié)構(gòu)
根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則進(jìn)行堿基數(shù)目或比例的計(jì)算。
新知預(yù)習(xí)
一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建
（一）構(gòu)建者： 沃森和克里克
（二）構(gòu)建過程
1、1951年，科學(xué)界已經(jīng)認(rèn)識(shí)到：DNA是以4種 脫氧核苷酸 為單位連接而成的長(zhǎng)鏈，這4種脫氧核苷酸分別含有 A、T、G、C 4種堿基。但不清楚這4種脫氧核苷酸是如何構(gòu)成DNA的。
2、英國(guó)威爾金斯和他的同事富蘭克林應(yīng)用X射線衍射技術(shù)獲得了高質(zhì)量的 DNA衍射圖譜 →沃森和克里克推算處DNA呈螺旋結(jié)構(gòu)。
1952年， 查哥夫 提出：在DNA分子中，腺嘌呤（A）的量總是等于胸腺嘧啶（T）的量；鳥嘌呤（G）的量總是等于胞嘧啶（C）的量。
1953年，沃森和克里克提出 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu) 模型。
模型的特點(diǎn)及意義
1、特點(diǎn)：A-T堿基對(duì)與G-C堿基對(duì)具有相同的性狀和直徑，這樣組成的DNA分子具有 恒定的直徑 。
2、意義：
（1）能解釋 A、T、G、C 的數(shù)量關(guān)系。
（2）能解釋DNA的 復(fù)制 。
（3）模型與X涉嫌衍射照片完全相符。
二、DNA的結(jié)構(gòu)
（一）結(jié)構(gòu)圖示
（二）基礎(chǔ)梳理
1.元素組成： C、H、O、N、P 。
2.組成物質(zhì)： 磷酸 、堿基、 脫氧核糖 。
3.基本單位： 脫氧核苷酸 。
4.平面結(jié)構(gòu)
許多脫氧核苷酸聚合成脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈，兩條脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對(duì)，堿基按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則（A- T ，G- C ）進(jìn)行配對(duì)。
5.空間結(jié)構(gòu)： 雙螺旋 結(jié)構(gòu)
（1）兩條鏈 反向 平行。
（2）兩條鏈之間靠 氫鍵 連接。
6.DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
（1）DNA是由兩條單鏈組成的，這兩條鏈按 反向平行 方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。DNA的一條單鏈具有兩個(gè)末端，一端有一個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，稱作 5′-端 ，另一端有一個(gè)羥基（—OH），稱作 3′-端 ，兩條單鏈走向 反向平行 ，一條單鏈?zhǔn)菑?′-端到3′-端的，另一條單鏈?zhǔn)菑?′-端到5′-端的。
（2）DNA中的 磷酸和五碳糖 交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架； 堿基 排列在內(nèi)側(cè)。
（3）兩條鏈上的堿基通過 氫鍵 連接成堿基對(duì)，并且堿基配對(duì)具有一定規(guī)律：A（腺嘌呤）一定與 T 配對(duì)，G（鳥嘌呤）一定與 C 配對(duì)。堿基之間的這種一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，叫作 堿基互補(bǔ) 原則。
問題提升
一、關(guān)于DNA的結(jié)構(gòu)，判斷正誤
1、磷酸與脫氧核糖交替連接構(gòu)成DNA鏈的基本骨架（ √ ）
2、雙鏈DNA分子中嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)（ √ ）
3、DNA分子中兩條脫氧核苷酸鏈之間的堿基一定是通過氫鍵連接的（ √ ）
4、以下為某同學(xué)制作的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，請(qǐng)找出圖中的錯(cuò)誤有幾處？分別是什么？
4處；核糖應(yīng)是脫氧核糖；堿基U應(yīng)為T；磷酸二酯鍵連接位置及C、G間；氫鍵數(shù)錯(cuò)誤。
二、DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)的分析與理解
1、沃森和克里克建立的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型屬于哪一類模型？
物理模型
兩條長(zhǎng)度相同的雙鏈DNA，其結(jié)構(gòu)上的差異體現(xiàn)在哪里？
主要體現(xiàn)在雙鏈內(nèi)側(cè)堿基對(duì)的排列順序中
模型中A-T堿基對(duì)與G-C堿基對(duì)具有相同的性狀和直徑，這樣組成的DNA分子具有什么樣的特點(diǎn)？
具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的特點(diǎn)
4、在一個(gè)雙鏈DNA中，脫氧核糖、磷酸和含氮堿基的數(shù)量比例關(guān)系如何？
脫氧核糖：磷酸：含氮堿基=1:1：1
5、抑制A-T之間有2個(gè)氫鍵，G-C之間有3個(gè)氫鍵，請(qǐng)問具有什么特點(diǎn)的DNA相對(duì)更加穩(wěn)定？
G-C堿基對(duì)越多，DNA越穩(wěn)定
DNA中堿基數(shù)量的計(jì)算
1.雙鏈中，A＝ T ，C＝ G ,因此A+G= T+C ,則__嘌呤__總數(shù)=__嘧啶___總數(shù)
2、雙鏈中，A+G= T + C = A + C = T + G =（ A + T + G + C ）*50%
因此，任意兩種不互補(bǔ)的堿基之和占?jí)A基總數(shù)的50％
3、一條鏈上（A+T）/（C+G）= a，則互補(bǔ)鏈上該比值是 a ,整個(gè)DNA分子中此比值為__a___。
4、一條鏈上（A+C）/（T+G）= b，則互補(bǔ)鏈上該比值是 1/b , 整個(gè)DNA分子中此比值為__1_____。
考點(diǎn)剖析
考點(diǎn)一：DNA的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
1．如圖是DNA分子平面結(jié)構(gòu)圖。下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的說法，錯(cuò)誤的是（ ）
①和②相間排列，構(gòu)成DNA分子的基本骨架
B．⑤⑥之間通過“-脫氧核糖-磷酸基團(tuán)-脫氧核糖-”相連
C．所有的DNA分子中都有游離的磷酸基團(tuán)
D．圖中④不能表示胞嘧啶脫氧核苷酸
【答案】C
【分析】分析題圖：圖中①為磷酸；②為脫氧核糖；③是胞嘧啶，④包括一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子含氮堿基，但不是一個(gè)脫氧核苷酸；⑤為腺嘌呤；⑥為鳥嘌呤；⑦為胞嘧啶；⑧為胸腺嘧啶；⑨為氫鍵。
【詳解】A、①磷酸和②脫氧核糖相間排列，構(gòu)成DNA分子的基本骨架，A正確；
B、⑤為腺嘌呤，⑥為鳥嘌呤，⑤⑥相鄰堿基之間通過“-脫氧核糖-磷酸基團(tuán)-脫氧核糖-”相連，B正確；
C、環(huán)狀DNA分子中沒有游離的磷酸基團(tuán)，C錯(cuò)誤；
D、④包括一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子含氮堿基，但不是一個(gè)脫氧核苷酸，D正確。
故選C。
2．右圖表示DNA分子結(jié)構(gòu)的片段，下列敘述正確的是（ ）
A．①處為T，④為胸腺嘧啶核糖核苷酸
B．正常情況下，該DNA分子中的嘌呤數(shù)與嘧啶數(shù)相等
C．該片段中共包含了8個(gè)脫氧核苷酸、5種堿基
D．若該DNA分子中A、T堿基對(duì)的比例較高，熱穩(wěn)定性較高
【答案】B
【分析】DNA分子是一個(gè)獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，是由兩條平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤旋而成；外側(cè)由脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成基本骨架，內(nèi)側(cè)是堿基對(duì)（A-T；C-G）通過氫鍵連接。
【詳解】A、根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，①處為T，④為胸腺嘧啶脫氧核苷酸，A錯(cuò)誤；
B、正常情況下，該DNA分子中的嘌呤與嘧啶通過氫鍵互補(bǔ)配對(duì)，所以數(shù)目相等，B正確；
C、根據(jù)題意和圖示分析可知：一條鏈上含4個(gè)堿基，另一條鏈上的堿基與之互補(bǔ)配對(duì)，所以該片段中共包含了8個(gè)脫氧核苷酸，4種堿基，C錯(cuò)誤；
D、G、C堿基對(duì)之間含有3個(gè)氫鍵，氫鍵越多，則熱穩(wěn)定性較高,所以DNA分子中G、C堿基對(duì)的比例較高，熱穩(wěn)定性較高，D錯(cuò)誤。
故選B。
3、如圖為核苷酸鏈結(jié)構(gòu)圖，據(jù)圖答下列問題.
(1)由B鏈構(gòu)成的物質(zhì)稱為__________________
(2)能構(gòu)成一個(gè)完整核苷酸的是圖中的_________（用圖中數(shù)字回答）。 由10構(gòu)成的A鏈單體，徹底水解后形成的物質(zhì)有_________________。
(3)各核苷酸之間是通過化學(xué)鍵_____（用圖中數(shù)字回答）形成鏈狀。
(4)A、B鏈在成分上的差別是_______。
【答案】(1)脫氧核糖核酸##DNA
(2) ②③⑥ 核糖、磷酸、胞嘧啶
(3)⑦
(4)五碳糖和堿基不同
【分析】據(jù)圖可知，A鏈含有U，表示RNA片段，B鏈含有T，表示一條DNA單鏈的片段，①表示磷酸，②表示脫氧核糖，③表示胞嘧啶，④不能表示胞嘧啶脫氧核苷酸（磷酸位置不對(duì)），⑤表示堿基對(duì)，⑥表示磷酸，⑦表示磷酸二酯鍵，8表示腺嘌呤，9表示鳥嘌呤，10表示胞嘧啶。
【詳解】（1）據(jù)圖可知，B鏈中含有堿基T，表示胸腺嘧啶脫氧核苷酸，是構(gòu)成DNA的基本單位，因此由B鏈構(gòu)成的物質(zhì)稱為DNA，中文名稱為脫氧核糖核酸。
（2）一分子核苷酸是由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮堿基組成的，圖中②表示脫氧核糖，③表示胞嘧啶，⑥表示磷酸，因此能構(gòu)成一個(gè)完整核苷酸的是圖中的②③⑥。A鏈含有堿基U，因此表示RNA鏈，10能與G配對(duì)，表示C（胞嘧啶），因此由10構(gòu)成的A鏈單體，徹底水解后形成的物質(zhì)有核糖、磷酸、胞嘧啶。
（3）各核苷酸之間是通過圖中⑦所示的磷酸二酯鍵連接起來的。
（4）A鏈含有U，表示RNA片段，B鏈含有T，表示一條DNA單鏈的片段，A、B鏈在成分上的差別是A鏈中是尿嘧啶、核糖，B鏈中是胸腺嘧啶、脫氧核糖，因此五碳糖和堿基不同。
考點(diǎn)二：制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型
1、在搭建DNA分子結(jié)構(gòu)模型的實(shí)驗(yàn)中，若有表示4種堿基的塑料片共18個(gè)，其中4個(gè)C，4個(gè)G，5個(gè)A，5個(gè)T；脫氧核糖和磷酸之間的連接物26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；則下列說法正確的是（ ）
A．能搭建出18個(gè)脫氧核苷酸
B．所搭建的DNA分子片段最長(zhǎng)為9個(gè)堿基對(duì)
C．能搭建出47種DNA分子模型
D．能搭建出一個(gè)含7個(gè)堿基對(duì)的DNA分子片段
【答案】D
【分析】在雙鏈DNA中，堿基之間的配對(duì)遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，即A=T、G=C，則A=T有5對(duì)，G=C有4對(duì)，設(shè)能搭建的DNA分子含有n個(gè)堿基對(duì)，則每條鏈需要脫氧核糖和磷酸之間的連接物的數(shù)目為2n-1，共需（2n-1）×2個(gè)，已知脫氧核糖和磷酸之間的連接物有26個(gè)，則n=7，所以只能搭建出一個(gè)7堿基對(duì)的DNA分子片段。
【詳解】ABD、設(shè)能搭建的DNA分子含有n個(gè)堿基對(duì)，則每條鏈需要脫氧核糖和磷酸之間的連接物的數(shù)目為2n-1，共需（2n-1）×2個(gè)，已知脫氧核糖和磷酸之間的連接物有26個(gè)，則n=7，所以只能搭建出一個(gè)7堿基對(duì)的DNA分子片段，能搭建出14個(gè)脫氧核苷酸，AB錯(cuò)誤，D正確；
C、由于C、G、A、T的數(shù)量有限，故不能搭建出47種DNA分子模型，C錯(cuò)誤。
故選D。
2、下面是四位同學(xué)仿照DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的建模方法制作的RNA分子結(jié)構(gòu)模型的平面圖，其中正確的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【分析】DNA分子中，由脫氧核糖和磷酸交替連接排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，內(nèi)側(cè)為堿基。
【詳解】仿照DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)制作RNA分子結(jié)構(gòu)模型時(shí)，RNA的外側(cè)由核糖和磷酸交替連接構(gòu)成基本骨架，內(nèi)側(cè)為堿基，上一個(gè)核糖核苷酸的磷酸與下一個(gè)核糖核苷酸的核糖之間形成磷酸二酯鍵，C正確。
故選C。
3某同學(xué)欲制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，已準(zhǔn)備了充足的相關(guān)材料，其中用一種長(zhǎng)度的塑料片代表堿基A和G，用另一種長(zhǎng)度的塑料片代表堿基C和T，下列敘述正確的是（ ）
A．在制作脫氧核苷酸時(shí)，需在磷酸兩側(cè)連接脫氧核糖和堿基
B．制成的模型中，腺嘌呤與胞嘧啶之和等于鳥嘌呤和胸腺嘧啶之和
C．制成的模型粗細(xì)不同，因?yàn)猷堰逝c嘧啶的空間尺寸不同
D．制成的模型中，磷酸和脫氧核糖交替連接位于主鏈的內(nèi)側(cè)
【答案】B
【分析】DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)：①DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤旋而成的；②DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基在內(nèi)側(cè)；③兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接起來，形成堿基對(duì)且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。
【詳解】A、在制作脫氧核苷酸時(shí)，需在脫氧核糖兩側(cè)上連接磷酸和堿基，A錯(cuò)誤；
B、DNA的兩條鏈之間遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，即A=T、C=G，故在制作的模型中A+C=G+T，B正確；
C、因?yàn)猷堰虱h(huán)必定與嘧啶環(huán)互補(bǔ)，所以搭建而成的DNA雙螺旋的整條模型粗細(xì)相同，C錯(cuò)誤；
D、制成的模型中，磷酸和脫氧核糖交替連接位于主鏈的外側(cè)，構(gòu)成DNA分子的基本骨架，D錯(cuò)誤。
故選B。
考點(diǎn)三：基于堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的計(jì)算
1、若DNA分子中一條鏈的堿基A∶C∶T∶G=4∶2∶3∶1，則另一條鏈上A∶C∶T∶G的值為（ ）
A．3∶1∶4∶2B．3∶4∶1∶2C．4∶3∶2∶1D．1∶3∶2∶4
【答案】A
【分析】DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)：DNA分子是由兩條鏈組成的，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架。兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對(duì)，并且堿基配對(duì)有一定的規(guī)律：腺嘌呤一定與胸腺嘧啶配對(duì)，鳥嘌呤一定與胞嘧啶配對(duì)，堿基之間這種一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，叫做堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。
【詳解】已知DNA分子中一條鏈的堿基A∶C∶T∶G=4∶2∶3∶1，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，另一條鏈的A=已知鏈的T，另一條鏈的C=已知鏈的G，另一條鏈的T=已知鏈的A，另一條鏈的G=已知鏈的C，因此另一條鏈上A∶C∶T∶G的值=3∶1∶4∶2，BCD錯(cuò)誤，A正確。
故選A。
2、已知某DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數(shù)的35.8%，其中一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32.9%和17.1%。則在它的互補(bǔ)鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的（ ）
A．32.9% 7.1%B．17.1% 32.9%C．18.7% 1.3%D．31.3% 18.7%
【答案】D
【分析】堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的規(guī)律：
（1）在雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)堿基兩兩相等，A=T，C=G，A+C=T+G，即嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)。
（2）雙鏈DNA分子中，A=（A1+A2）÷2，其他堿基同理。
【詳解】已知某DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數(shù)的35.8%，則C=G=17.9%，A=T=50%－17.9%=32.1%。其中一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32.9%和17.l%，即T1=32.9%、C1=17.l%，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，雙鏈DNA分子中，T=（T1+T2）÷2，計(jì)算可得T2=31.3%，同理，C2=18.7%。ABC錯(cuò)誤；
故選D。
3、某DNA分子有400個(gè)堿基對(duì)，其中胸腺嘧啶120個(gè)，那么DNA分子中含有的氫鍵和游離的磷酸基數(shù)分別是（ ）
A．400個(gè)、2個(gè) B．400個(gè)、4個(gè)
C．920個(gè)、800個(gè) D．1080個(gè)、2個(gè)
【答案】D
【分析】DNA分子是由兩條脫氧核糖核苷酸鏈組成的兩條鏈之間的堿基通過氫鍵連接形成堿基對(duì)，堿基對(duì)之間遵循A與T配對(duì)，G與C配對(duì)的配對(duì)原則，配對(duì)的堿基數(shù)量相等。
【詳解】DNA分子是由兩條脫氧核糖核苷酸鏈組成的兩條鏈之間的堿基通過氫鍵連接形成堿基對(duì)，堿基對(duì)之間遵循A與T配對(duì)，G與C配對(duì)的配對(duì)原則，配對(duì)的堿基數(shù)量相等。由題意知，某DNA分子中含有400個(gè)堿基對(duì)，800個(gè)堿基，胸腺嘧啶T是120個(gè)，那么腺嘌呤A=T=120個(gè)，該DNA分子中G=C=（800-120×2）÷2=280個(gè)，又因?yàn)锳=T對(duì)含有2個(gè)氫鍵，G=C對(duì)3個(gè)氫鍵，所以氫鍵數(shù)=120×2+280×3=1080個(gè)；根據(jù)DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知一個(gè)雙鏈的鏈狀DNA分子有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，D正確。
故選D。
達(dá)標(biāo)檢測(cè)
一、單選題
1．如圖為核苷酸的模式圖，下列說法正確的是（ ）
A．若m為腺嘌呤，則b肯定為腺嘌呤脫氧核苷酸
B．在噬菌體病毒、幽門螺桿菌體內(nèi)b均為4種
C．若b是構(gòu)成玉米遺傳物質(zhì)的基本單位，則共有4種
D．若a為脫氧核糖，則由b構(gòu)成的核酸完全水解，得到的化合物最多有8種
【答案】C
【分析】根據(jù)核苷酸的分子結(jié)構(gòu)可知，a為五碳糖，m為堿基，b為核苷酸；m有腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶、尿嘧啶5種，其中DNA和RNA共有的堿基是腺嘌呤、鳥嘌呤和胞嘧啶，DNA特有的堿基是胸腺嘧啶，RNA特有的堿基是尿嘧啶；a包括核糖和脫氧核糖兩種，DNA的為脫氧核糖，RNA是核糖。
【詳解】A、若m是m為腺嘌呤，則b不一定為腺嘌呤脫氧核苷酸，若a是脫氧核糖，則b是腺嘌呤脫氧核苷酸，若a是核糖，則b是腺嘌呤核糖核苷酸，A錯(cuò)誤；
B、噬菌體病毒是DNA病毒，核苷酸b是四種脫氧核糖核苷酸，幽門螺桿菌是原核生物，體內(nèi)同時(shí)含有DNA和RNA因此有四種核糖核苷酸和四種脫氧核苷酸，共8種b核苷酸， B錯(cuò)誤；
C、玉米遺傳物質(zhì)是DNA，DNA的基本單位是四種脫氧核糖核酸，C正確；
D、若a是脫氧核糖，則b是脫氧核糖核苷酸，由b構(gòu)成的DNA完全水解得到的化合物是四種堿基，脫氧核糖、磷酸，共6種化合物，D錯(cuò)誤。
故選C。
2．在DNA分子的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈中，相鄰兩個(gè)脫氧核苷酸分子之間的連接方式是（ ）
A．一個(gè)脫氧核苷酸分子中的五碳糖的羥基與另一個(gè)核糖核苷酸分子中的堿基相連
B．一個(gè)脫氧核苷酸分子中的五碳糖與另一個(gè)脫氧核苷酸分子中的磷酸相連
C．一個(gè)脫氧核苷酸分子中的堿基與另一個(gè)脫氧核苷酸分子中的磷酸相連
D．一個(gè)脫氧核苷酸分子中的堿基與另一個(gè)脫氧核苷酸分子中的堿基相連
【答案】B
【分析】DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)：①DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤旋而成的。②DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基在內(nèi)側(cè)。③兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接起來，形成堿基對(duì)且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。
【詳解】在DNA分子長(zhǎng)鏈中，相鄰脫氧核苷酸分子之間靠一個(gè)脫氧核苷酸分子中的五碳糖的羥基與另一個(gè)脫氧核苷酸分子中的磷酸相連形成磷酸二酯鍵，B符合題意。
故選B。
3．一條DNA單鏈的部分堿基序列是—CCCGGATGAAT—，其對(duì)應(yīng)的互補(bǔ)鏈中相關(guān)部分含有T和C堿基數(shù)目是（ ）
A．3和3B．2和4C．3和4D．4和3
【答案】A
【分析】DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)：
①DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤旋而成的。
②DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基在內(nèi)側(cè)。
③兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接起來，形成堿基對(duì)且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則(A與T配對(duì)，C與G配對(duì))。
【詳解】一條DNA單鏈的部分堿基序列是—CCCGGATGAAT—，其對(duì)應(yīng)的互補(bǔ)鏈的堿基序列為-GGGCCTACTTA-，顯然其中含有T和C堿基數(shù)目是3和3，即A正確。
故選A。
4．下圖為某DNA分子的部分結(jié)構(gòu)示意圖，下列有關(guān)敘述正確的是（ ）
A．DNA分子中的每個(gè)磷酸都連接2個(gè)脫氧核糖
B．④的化學(xué)名稱是胞嘧啶脫氧核糖核苷酸
C．②和③交替連接構(gòu)成了DNA分子的基本骨架
D．DNA分子是所有生物的遺傳物質(zhì)
【答案】B
【分析】據(jù)圖可知：①表示脫氧核糖，②表示胞嘧啶，③表示磷酸，④表示胞嘧啶脫氧核苷酸，⑤表示腺嘌呤，⑥表示鳥嘌呤。
【詳解】A、DNA分子中，大多數(shù)磷酸均連接著2個(gè)脫氧核糖，只有每條鏈一個(gè)末端的磷酸基團(tuán)只連接一個(gè)脫氧核糖，A錯(cuò)誤；
B、④是由磷酸、脫氧核糖和胞嘧啶組成的，其化學(xué)名稱是胞嘧啶脫氧核糖核苷酸，B正確；
C、①表示脫氧核糖，③表示磷酸，①和③交替連接構(gòu)成了DNA分子的基本骨架，C錯(cuò)誤；
D、DNA分子是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)，但某些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，D錯(cuò)誤。
故選B。
5．DNA 兩條鏈之間的堿基形成的鍵是（ ）
A．磷酸二酯鍵B．共價(jià)鍵C．肽鍵D．氫鍵
【答案】D
【分析】DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)：①DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤旋而成的。②DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基在內(nèi)側(cè)。③兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接起來，形成堿基對(duì)且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。
【詳解】DNA分子雙鏈之間的堿基連接靠的是氫鍵，具體表現(xiàn)為A與T之間形成兩個(gè)氫鍵，G與C之間形成三個(gè)氫鍵。
故選D。
6．1953年，美國(guó)生物學(xué)家沃森和英國(guó)物理學(xué)家克里克共同構(gòu)建的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)具有里程碑式的意義。下列相關(guān)敘述正確的是（ ）
A．DNA分子的多樣性與DNA空間結(jié)構(gòu)和堿基排列順序有關(guān)
B．DNA分子中一條鏈的嘌呤數(shù)一定等于另一條鏈的嘌呤數(shù)
C．DNA分子中任何一種堿基所占的比例是兩條單鏈上該堿基所占比例的平均數(shù)
D．利用DNA分子雜交技術(shù)比較不同種生物DNA的差異，雜交環(huán)越多，說明差異越小，親緣關(guān)系越近
【答案】C
【分析】DNA分子是一個(gè)獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，是由兩條平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤旋而成，外側(cè)由脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成基本骨架，內(nèi)側(cè)是堿基對(duì)（A-T；C-G）通過氫鍵連接。
【詳解】A、DNA分子的多樣性與堿基排列順序有關(guān)，與DNA空間結(jié)構(gòu)無關(guān)（DNA分子的空間結(jié)構(gòu)都是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)），A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則（A與T配對(duì)、C和G配對(duì)）可知，DNA分子中一條鏈的嘌呤數(shù)一定等于另一條鏈的嘧啶數(shù)，B錯(cuò)誤；
C、在雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)堿基兩兩相等，A=T，C=G，A+G=C+T，DNA分子中任何一種堿基所占的比例是兩條單鏈上該堿基所占比例的平均數(shù)，C正確；
D、利用DNA分子雜交技術(shù)比較不同種生物DNA的差異，雜合雙鏈區(qū)（而非雜交環(huán)）越多，說明差異越小，親緣關(guān)系越近，D錯(cuò)誤。
故選C。
7．關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，錯(cuò)誤的是（ ）
A．DNA分子的單體是脫氧核苷酸
B．在雙鏈DNA分子中嘌呤堿基和嘧啶堿基數(shù)量相等
C．DNA分子基本骨架由五碳糖和堿基交替連接構(gòu)成
D．DNA分子由兩條反向平行的鏈組成
【答案】C
【分析】DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)：①DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤旋而成的。②DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基在內(nèi)側(cè)。③兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接起來，形成堿基對(duì)且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。
【詳解】A、DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸，所以其單體是脫氧核苷酸，A正確；
B、在雙鏈DNA分子中嘌呤與嘧啶配對(duì)，符合堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，所以嘌呤堿基和嘧啶堿基數(shù)量相等，B正確；
C、DNA分子基本骨架由脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成，C錯(cuò)誤；
D、DNA分子由兩條互補(bǔ)配對(duì)的脫氧核糖核苷酸鏈組成，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)，D正確。
故選C。
8．幾個(gè)學(xué)生利用下表提供的材料正確搭建出雙鏈DNA分子的結(jié)構(gòu)模型，他們需要準(zhǔn)備一些膠片代替化學(xué)鍵。下列關(guān)于這個(gè)模型構(gòu)建的敘述，錯(cuò)誤的是（ ）
A．一條脫氧核苷酸鏈上可能只含有兩種堿基
B．可能需要準(zhǔn)備22個(gè)膠片來代替磷酸二酯鍵
C．模型制作時(shí)需要先拼出核苷酸，再連接成鏈
D．一條鏈上的相鄰堿基通過“–磷酸-脫氧核糖-磷酸-”連接
【答案】D
【分析】DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)：DNA分子是由兩條鏈組成的，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)。兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對(duì)，并且堿基配對(duì)有一定的規(guī)律：A（腺嘌呤）一定與T（胸腺嘧啶）配對(duì)；G（鳥嘌呤）一定與C（胞嘧啶）配對(duì)。堿基之間的這種一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，叫做堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。
【詳解】A、每條單鏈最長(zhǎng)含有12個(gè)核苷酸，可能出現(xiàn)一條鏈上只有兩種堿基的情況，A正確；
B、磷酸二酯鍵連接同一條鏈上的相鄰核苷酸，一條鏈上的12個(gè)核苷酸之間可形成11個(gè)磷酸二酯鍵，故該模型可能需要22個(gè)膠片代替磷酸二酯鍵，B正確；
C、核苷酸是組成核酸的基本單位，模型制作時(shí)需要先拼出核苷酸，再連接成鏈，C正確;
D、一條鏈上的相鄰堿基通過“–脫氧核糖-磷酸-脫氧核糖-”連接，D錯(cuò)誤。
故選D。
9．1950年，查戈夫（E．Chargaff）發(fā)表了對(duì)人類和其他生物DNA堿基的精確測(cè)定，通過比較每一種細(xì)胞DNA中四種堿基的含量及堿基比，從而說明DNA中堿基之間的關(guān)系，如下表所示。下列敘述錯(cuò)誤的是（ ）
A．不同生物DNA分子若為雙鏈，則其嘌呤數(shù)之和等于嘧啶數(shù)之和
B．同種生物不同細(xì)胞的DNA分子，（A+T）/（G+C）堿基比值一定不相同
C．樣本中不同生物（A+T）/（G+C）比例不同，說明物種間的特異性
D．樣本中不同生物（A+C）/（T+G）相似，說明DNA分子堿基組成的一致性
【答案】B
【分析】DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)：DNA分子是由兩條鏈組成的，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架。兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對(duì)，并且堿基配對(duì)有一定的規(guī)律：腺嘌呤一定與胸腺嘧啶配對(duì)，鳥嘌呤一定與胞嘧啶配對(duì)，堿基之間這種一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，叫做堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。
【詳解】A、雙鏈DNA分子中，在數(shù)量上A=T，C=G，所以嘌呤數(shù)之和等于嘧啶數(shù)之和，A正確；
B、同種生物不同細(xì)胞來源于同一個(gè)受精卵的分裂和分化，DNA分子相同，（A+T）/（G+C）的堿基比值基本相同，B錯(cuò)誤；
C、不同物種，（A+T）/（G+C）的堿基比值不同，說明了物種間的特異性，C正確；
D、DNA分子中，（A+C）/（T+G）的堿基比值≈1，說明DNA分子堿基組成具有一致性，D正確。
故選B。
10．不同生物含有的核酸種類不同。下列各種生物中關(guān)于堿基、核苷酸種類正確的是()
A．AB．BC．CD．D
【答案】B
【分析】1、核酸是遺傳信息的攜帶者，是一切生物的遺傳物質(zhì)，在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有重要作用，細(xì)胞中的核酸根據(jù)所含五碳糖的不同分為DNA（脫氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）兩種，構(gòu)成DNA與RNA的基本單位分別是脫氧核苷酸和核糖核苷酸，每個(gè)脫氧核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子含氮堿基形成，每個(gè)核糖核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮堿基形成。2、脫氧核苷酸和核糖核苷酸在組成上的差異有：①五碳糖不同，脫氧核苷酸中的五碳糖是脫氧核糖，核糖核苷酸中的五碳糖是核糖；②堿基不完全相同，脫氧核苷酸中的堿基是A、T、G、C，核糖核苷酸中的堿基是A、U、G、C。3、細(xì)胞生物（包括原核生物和真核生物）的細(xì)胞中含有DNA和RNA兩種核酸、其中DNA是遺傳物質(zhì)，非細(xì)胞生物（病毒）中含有DNA或RNA一種核酸、其遺傳物質(zhì)是DNA或RNA。
【詳解】口腔上皮細(xì)胞、洋蔥葉肉細(xì)胞、硝化細(xì)菌中都含有DNA和RNA兩種核酸，其含有的堿基有5種（A、T、G、C、U）、核苷酸有8種（4種脫氧核苷酸和4種核糖核苷酸），脊髓灰質(zhì)炎病毒是一種RNA病毒，體內(nèi)只含RNA一種核酸，其含有的堿基有4種（A、U、G、C）、核苷酸有4種（4種核糖核苷酸），B正確，ACD錯(cuò)誤。
故選B。
二、綜合題
11．如圖所示為DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：
(1)組成DNA的基本單位是[ ]_____，其化學(xué)元素組成是_____。
(2)DNA的立體結(jié)構(gòu)為_____，由_____構(gòu)成基本骨架。
(3)圖中10示意的是一條_____的片段，與另一條片段的位置關(guān)系是_____。
(4)圖中①指的是_____（填中文名稱）；①和G之間通過_____相連。
(5)若該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%，則對(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_____。
(6)若該DNA中含有200個(gè)堿基，堿基間的氫鍵共有260個(gè)。該DNA片段中共有腺嘌呤_____個(gè)。在DNA分子穩(wěn)定性的比較中，_____堿基對(duì)的比例越高，DNA分子穩(wěn)定性越高。
【答案】(1) ⑦脫氧核苷酸 C、H、O、N、P
(2) 雙螺旋結(jié)構(gòu) 磷酸和脫氧核糖交替相連
(3) 脫氧核苷酸鏈 反向平行
(4) 胞嘧啶 氫鍵
(5)35%
(6) 40 C、G
【分析】分析題圖：圖中①為胞嘧啶，②為腺嘌呤，③為鳥嘌呤，④為胸腺嘧啶，⑤為脫氧核糖，⑥為磷酸，⑦為胸腺嘧啶脫氧核苷酸，⑧為堿基對(duì)，⑨為氫鍵，⑩為一條脫氧核苷酸鏈的片段。
【詳解】（1）組成DNA的基本單位是[⑦]脫氧核苷酸，其化學(xué)元素組成是C、H、O、N、P。
（2）DNA的立體結(jié)構(gòu)為規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)，由脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成基本骨架。
（3）圖中⑩是一條脫氧核苷酸鏈的片段，與另一條片段反向平行。
（4）圖中①是胞嘧啶；①和G之間通過氫鍵相連。
（5）已知DNA分子中A+T占整個(gè)DNA分子堿基總數(shù)的44%，則C+G=56%。一條鏈上C+G=56%。又已知一條鏈（a）上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%，即Ca=56%-21%=35%，則對(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35%。
（6）設(shè)含有腺嘌呤x個(gè)，則T有x個(gè)，C=G=100-x個(gè)，所以A-T之間的氫鍵為2x,C-G之間的氫鍵有3×（100-x），根據(jù)題意，氫鍵共有260個(gè)，所以2x+3×（100-x）=260，求得x=40個(gè)，因此該DNA片段中共有腺嘌呤40個(gè)。由于C和G之間有3個(gè)氫鍵，A和T之間有2個(gè)氫鍵，因此C和G的含量越高，DNA分子穩(wěn)定性越高。
12．在推測(cè)與構(gòu)建DNA分子結(jié)構(gòu)模型的過程中，很多科學(xué)家都投入了這項(xiàng)研究，最終沃森與克里克成功構(gòu)建了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。根據(jù)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，請(qǐng)回答下列問題：
(1)如果DNA的一條鏈為CGCAACTAC，那么其互補(bǔ)鏈為（ ）。
A．GUAGUUGCGB．AUACCAGCAC．ATACCAGCAD．GTAGTTGCG
(2)從DNA的堿基組成考慮，下列選項(xiàng)中堿基含量關(guān)系正確的是（ ）。
A．A+T=G+CB．A=GC．A=G=C=TD．A+G=T+C
(3)從核苷酸的組成考慮，不同核苷酸的區(qū)別表現(xiàn)在（ ）。
A．磷酸基團(tuán)不同B．五碳糖不同C．堿基不同D．五碳糖和堿基不同
(4)RNA分子與DNA分子結(jié)構(gòu)有何不同____？
【答案】(1)D
(2)D
(3)D
(4)RNA一般為單鏈，DNA一般為雙鏈。
【分析】DNA分子由兩條鏈組成，兩條鏈反向平行盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。DNA分子中脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)，數(shù)量上，A=T，C=G。
【詳解】（1）如果DNA的一條鏈為CGCAACTAC，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，A與T配對(duì)，C與G配對(duì)，則其互補(bǔ)鏈為GTAGTTGCG。
故選D。
（2）從DNA的堿基組成考慮，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，A與T配對(duì)，C與G配對(duì)，A=T、C=G，則A+G=T+C。
故選D。
（3）從核苷酸的組成考慮，脫氧核苷酸與核糖核苷酸的區(qū)別在于五碳糖不同，不同種類的脫氧核苷酸或不同種類的核糖核苷酸的區(qū)別在于堿基不同。
故選D。
（4）RNA分子一般為單鏈，DNA分子一般為雙鏈的雙螺旋結(jié)構(gòu)。
13．下圖為DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答：
(1)指出下列各部分名稱：
1．______ 2．_______ 4．_______ 6．______ 7． _______
(2)若以放射性同位素15N標(biāo)記該 DNA，則放射性物質(zhì)位于 _______（ 填標(biāo)號(hào) ） 中。
(3)若水解該 DNA獲得其組成單體， 則斷裂的化學(xué)鍵位于 ______（基團(tuán)）之間。
(4)DNA是 _______的攜帶者，而每個(gè)個(gè)體DNA的 _______序列各有特點(diǎn)，決定了生物個(gè)體的特異性。
【答案】(1) 磷酸 脫氧核糖 胞嘧啶脫氧核苷酸 鳥嘌呤 胸腺嘧啶
(2)3、5、6和7
(3)脫氧核糖和磷酸
(4) 遺傳信息 脫氧核苷酸
【分析】分析題圖：圖示為DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖，其中1為磷酸，2為五碳糖（脫氧核糖），3、5、6和7均表示含氮堿基（依次為胞嘧啶、腺嘌呤、鳥嘌呤、胸腺嘧啶），4由一分子脫氧核糖、一分子磷酸和一分子胞嘧啶組成的脫氧核苷酸。
【詳解】（1）圖示為DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖，其中1為磷酸，2為脫氧核糖，4由一分子脫氧核糖、一分子磷酸和一分子胞嘧啶組成的脫氧核苷酸，為胞嘧啶脫氧核苷酸；6是鳥嘌呤，7是胸腺嘧啶。
（2）DNA的組成元素有C、H、O、N、P，若以放射性同位素15N標(biāo)記該DNA，則放射性物質(zhì)位于含氮堿基（3、5、6和7）中。
（3）若水解該DNA獲得其組成單體，則斷裂的化學(xué)鍵是磷酸二酯鍵，位于磷酸和脫氧核糖之間。
（4）DNA是遺傳信息的攜帶者，而每個(gè)個(gè)體DNA的脫氧核苷酸序列各有特點(diǎn)，決定了生物個(gè)體的特異性。
14．如下圖為大腸桿菌DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖（片段）。請(qǐng)根據(jù)圖示分析并回答下列問題：
(1)圖中1表示______，2表示______，1、2、3結(jié)合在一起的物質(zhì)是_____。
(2)3有____種，中文名稱分別是____________________。
(3)DNA分子中3和4是通過________連接起來的。
(4)DNA被徹底水解后，能產(chǎn)生含氮廢物的是________。
(5)圖中DNA分子片段中，游離的磷酸有________個(gè)。若大腸桿菌DNA分子的堿基G有x個(gè)，占其堿基總量的比例是y，則該DNA分子的堿基之間的氫鍵數(shù)目是_________________。
【答案】(1) 磷酸（基團(tuán)） 脫氧核糖 脫氧核苷酸
(2) 2 鳥嘌呤或胞嘧啶
(3)氫鍵
(4)含氮堿基
(5) 2 x＋x/y
【分析】圖示為大腸桿菌DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖片段，DNA的基本單位是脫氧核苷酸，1、2、3共同構(gòu)成了一個(gè)脫氧核苷酸；3和4之間有三個(gè)氫鍵，應(yīng)為G、C對(duì)。
【詳解】（1）據(jù)圖分析可知，圖中1 表示磷酸，2表示脫氧核糖，3表示含氮堿基，1、2、3結(jié)合在一起形成脫氧核苷酸。
（2）3表示含氮堿基，由于3與4之間的氫鍵是3個(gè)，因此3、4是C、G堿基對(duì)，3可能是鳥嘌呤G或胞嘧啶C，2種可能。
（3）DNA分子中3和4通過氫鍵連接形成堿基對(duì)。
（4）DNA被徹底水解后的產(chǎn)物有磷酸、脫氧核糖和含氮堿基，其中只有含氮堿基內(nèi)含有氮元素，能產(chǎn)生含氮廢物，。
（5）圖中DNA分子片段中，游離的磷酸基團(tuán)有2個(gè)；該DNA分子中鳥嘌呤數(shù)目為x，因此G、C堿基對(duì)為X，腺嘌呤＝胸腺嘧啶＝x/y×1/2－x，由于G、C堿基對(duì)之間的氫鍵是三個(gè)，A、T堿基對(duì)之間的氫鍵是2個(gè)，因此DNA分子的堿基之間的氫鍵數(shù)是3x＋2×[x/y×1/2－x]＝x+x/y。
【點(diǎn)睛】本題考查DNA分子的結(jié)構(gòu)，應(yīng)熟知DNA的基本單位、連接方式、堿基互補(bǔ)配對(duì)原則等。
塑料片類別
堿基G
堿基C
堿基A
堿基T
磷酸、脫氧核糖
數(shù)量/個(gè)
10
8
6
4
充足
DNA樣本中每種堿基的百分比
堿基比
樣本來源
A
G
C
T
（A+C）/（T+G）
（A+T）/（G+C）
人肝臟
30.3
19.5
19.9
30.3
1.01
1.53
人胸腺
30.9
19.9
19.8
29.4
1.00
1.51
青魚精子
27.8
22.2
22.6
27.5
1.01
1.23
酵母
31.7
18.2
17.4
32.6
0.97
1.8
A
B
C
D
口腔上皮細(xì)胞
洋蔥葉肉細(xì)胞
脊髓灰質(zhì)炎病毒
硝化細(xì)菌
堿基
5種
5種
4種
4種
核苷酸
5種
8種
8種
4種