1、DNA的结构 (20分钟70分)一、选择题(共9小题，每小题4分，共36分)1.在制作DNA双螺旋结构模型时，所提供的卡片种类和数量如表，下列相关叙述正确的是()卡片种类磷酸脱氧核糖碱基ATCG卡片数量12123342A.构成的DNA片段，最多含有氢键12个B.最多可构建45种碱基序列的DNAC.最多可构建5种脱氧核苷酸D.DNA中每个脱氧核糖均与一分子磷酸相连【解析】选A。这些卡片最多可形成3对AT碱基对，2对CG碱基对，而A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键，因此构成的双链DNA片段最多有12个氢键，A正确；由于碱基对种类和数目确定，因此可构建的DNA种类数远少于45种，B错误；表中
2、所给碱基共有4种，因此最多可构建4种脱氧核苷酸，C错误；DNA中绝大多数脱氧核糖与2分子磷酸相连，只有末端的脱氧核糖与1分子磷酸相连，D错误。2.1953年，沃森和克里克建立了DNA分子的结构模型，两位科学家于1962年获得诺贝尔生理学或医学奖。关于DNA分子双螺旋结构的特点，叙述错误的是()A.DNA分子由两条反向平行的链组成B.脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧C.DNA分子中A+T的数量一定等于G+C的数量D.两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对【解析】选C。DNA分子是由两条链组成的，这两条链是反向平行的，A正确；DNA分子的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，B正确；根据
3、碱基互补配对原则，碱基的数量关系为A=T，C=G，A+G=C+T，但是A+T不一定等于C+G，C错误；两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对，D正确。3.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 ()表示腺苷表示腺嘌呤核糖核苷酸表示腺嘌呤脱氧核苷酸表示腺嘌呤A.B.C.D.【解析】选C。代表ATP中的核糖和腺嘌呤，即腺苷；是DNA上一个基本单位，即腺嘌呤脱氧核糖核苷酸；是RNA上一个基本单位，即腺嘌呤核糖核苷酸；是核糖核苷酸的组成成分腺嘌呤，C正确。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
4、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】选D。每种生物的DNA都有特定的碱基排列顺序，这决定了DNA具有特异性。5.在DNA分子中，碱基A和T通过两个氢键形成碱基对，碱基G和C通过三个氢键形成碱基对。有一个DNA分子含1 000个脱氧核苷酸，共有1 200个氢键，则该DNA分子中含有胞嘧啶脱氧核苷酸多少个()A.150个B.200个C.300个D.无法确定【解析】选B。设胞嘧啶脱氧核苷酸(C)有x个，则G有x个，A=T=500-x，根据氢键数可知存在如下关系式：3x+2(500-x)=1 200，求得x=200。6.DNA由反向平行的
5、两条脱氧核苷酸长链组成。如果DNA的一条链上某碱基序列是5-AGCTGCG-3，则另一条链与之配对的部分是()A.5-CGCAGCT-3B.5-TCGACGC-3C.5-AGCTGCG-3D.5-GCGTCGA-3【解析】选A。双链DNA的两条单链通过碱基互补配对，且两条单链方向相反。7.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 ()脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m碱基之间的氢键数为(3m-2n)/2一条链中A+T的数量为nG的数量为m-nA.B.C.D.【解析】选D。在该DNA分子中，脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m，正确；由A=T，C=G，可推出(A1
6、+T1)=n，正确；C=G=(m-2n)/2，错误；由于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+2n=(3m-2n)/2，正确。8.经过对某生物体内的核酸成分的化学分析得知，该生物体内的核酸中，嘌呤占58%，嘧啶占42%，由此可以判断()A.此生物体内的核酸一定是DNAB.该生物一定不含DNA而只含RNAC.若此生物只含DNA，则一定是单链的D.若此生物含DNA，则一定是双链的【解析】选C。因该生物核酸中嘌呤数和嘧啶数不等，故可能是只含有RNA，或同时含有DNA和RNA，或只含单链DNA。【误区警示】关于DNA分子结构的两点提醒(1)并非所有的DNA分子
7、均具“双链”，有的DNA分子为单链。(2)原核细胞中的DNA分子为“双链环状”，而不是链状，环状DNA中没有游离的磷酸基团。【补偿训练】下列有关DNA结构的说法中，正确的是 ()A.相邻的碱基被相邻的两个核糖连在一起B.每个磷酸基团上都连着两个五碳糖C.DNA分子中碱基对的排列顺序是固定不变的D.只有嘌呤与嘧啶配对，才能保证DNA两条长链之间的距离不变【解析】选D。DNA分子中一条链上相邻的碱基被“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连在一起，两条链上配对的碱基被氢键连在一起；DNA两条链一端的磷酸基团上连着一个五碳糖；碱基对排列顺序的千变万化形成了DNA分子的多样性。9.如图为细胞内某基因(15N标记)部
8、分结构示意图，G占全部碱基的26%。下列说法错误的是()A.该基因的组成元素是C、H、O、N、PB.该基因的碱基(C+G)/(A+T)为13/12C.DNA分子中GC碱基对的比例越高，越耐高温D.由于碱基对的排列顺序多种多样，因而该基因具有多样性【解析】选D。基因的组成元素只有C、H、O、N、P，A正确；因G占全部碱基的26%，则C也占26%，A与T各占24%，该基因的碱基(C+G)/(A+T)=52%/48%=13/12，B正确；DNA分子中GC碱基对的氢键为3个，AT碱基对的氢键为2个，故GC比例越高，DNA分子结构越稳定，就越耐高温，C正确；该基因的碱基对的排列顺序是特定的，D错误。二、
9、非选择题(共2小题，共34分)10.(14分)如图为DNA的平面结构，虚线表示碱基间的氢键。请据图回答：(1)从主链上看，两条单链_平行；从碱基关系看，两条单链_。(2)_和_交替连接，构成了DNA分子的基本骨架。(3)图中有_种碱基。(4)图中的A与ATP中的A的区别是_。【解析】(1)从主链上看，两条单链是反向平行的；从碱基关系看，两条单链遵循碱基互补配对原则。(2)脱氧核糖与磷酸交替连接排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架。(3)图中涉及4种碱基。(4)图中的A为腺嘌呤，而ATP中的A指腺苷。答案：(1)反向碱基互补配对(2)脱氧核糖磷酸(3)4(4)图中的A为腺嘌呤，ATP中的A为腺苷
10、11.(20分)分析以下材料，回答有关问题：材料一在沃森和克里克提出DNA的双螺旋结构模型之前，人们已经证实了DNA分子是由许多脱氧核苷酸构成的长链，自然界中的DNA并不以单链形式存在，而是由两条链结合形成的。材料二科学家查哥夫(E.Chargaff)研究不同生物的DNA时发现， DNA分子中的嘧啶核苷酸的总数始终等于嘌呤核苷酸的总数，即A的总数等于T的总数，G的总数等于C的总数，但(A+T)与(G+C)的比值不是固定的。材料三根据富兰克林(R.E.Franklin)等人对DNA的X射线衍射分析表明，DNA分子由许多“亚单位”组成，每一层的间距为3.4 nm，而且整个DNA分子长链的直径是恒定
11、的。以上科学研究成果为1953年沃森和克里克提出DNA的双螺旋结构模型奠定了基础。(1)材料一表明DNA分子是由两条_组成的，其基本组成单位是_。(2)嘧啶核苷酸的总数始终等于嘌呤核苷酸的总数，说明_。(3)A的总数等于T的总数，G的总数等于C的总数，说明_。(4)A与T的总数和G与C的总数的比值不固定，说明_。(5)富兰克林等人提出的DNA分子中的亚单位事实上是_；亚单位的间距都为3.4 nm，而且DNA分子的直径是恒定的，这些特征表明_。(6)基于以上分析，沃森和克里克提出了各碱基之间的关系是_，并成功地构建了DNA分子的双螺旋结构模型。【解析】(1)DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链
12、盘旋而成的双螺旋结构；组成DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸。(2)嘧啶核苷酸的总数始终等于嘌呤核苷酸的总数，说明DNA分子中嘌呤与嘧啶之间一一对应。(3)A的总数等于T的总数、G的总数等于C的总数，说明A与T一一对应，C与G一一对应。(4)A与T的总数和G与C的总数的比值不固定，说明A与T之间的对应和C与G之间的对应互不影响。(5)富兰克林等人提出的DNA分子中的“亚单位”事实上是碱基对；“亚单位”的间距都为3.4 nm，而且DNA分子长链的直径是恒定的，这些特征表明DNA分子的空间结构非常规则。(6)基于以上分析，沃森和克里克提出了各碱基之间的关系是A与T配对，C与G配对，并成功地构建了DN
13、A分子的双螺旋结构模型。答案：(1)脱氧核苷酸长链脱氧核苷酸(2)DNA分子中嘌呤与嘧啶之间一一对应(3)A与T一一对应，C与G一一对应(4)A与T之间的对应和C与G之间的对应互不影响(5)碱基对DNA分子的空间结构非常规则(6)A与T配对，C与G配对 (10分钟30分)1.(6分)已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA和单链RNA四种类型，现发现了一种新病毒，要确定其核酸属于上述哪一种类型，应该()A.分析碱基类型，确定碱基比率B.分析碱基类型，分析五碳糖类型C.分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型D.分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型【解析】选A。含有碱基T的核酸为DNA，含
14、有碱基U的核酸为RNA，双链DNA中A=T，G=C。分析碱基类型和五碳糖类型只能确定是DNA还是RNA，无法确定是双链还是单链结构，所以还得确定碱基比率。【方法规律】区分核酸种类的方法(1)若含T，AT或嘌呤嘧啶：则为单链DNA。因为双链DNA分子中A=T，G=C，嘌呤(A+G)=嘧啶(T+C)。(2)若嘌呤嘧啶：肯定不是双链DNA(可能为单链DNA，也可能为RNA)。(3)细胞所有核酸中嘌呤嘧啶：既有双链DNA，又有RNA。2.(6分)(多选)下列关于DNA分子模型构建的叙述中，正确的是()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.查哥夫提出腺嘌呤的量等于胸腺嘧啶的量，鸟嘌呤
15、的量等于胞嘧啶的量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】选A、B、D。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，C错误。3.(18分)图甲是用DNA测序仪测出的某DNA片段上一条脱氧核苷酸链中的碱基排列顺序(TGCGTATTGG)，请回答下列问题：(1)据图甲推测，此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是_个。(2)根据图甲中脱氧核苷酸链中的碱基排列顺
16、序，推测图乙中显示的脱氧核苷酸链的碱基排列顺序为_(从上往下)。(3)图甲所显示的DNA片段与图乙所显示的DNA片段中的(A+G)/(T+C)总是为_，由此证明DNA分子中碱基的数量关系是_。图甲中的DNA片段与图乙中的DNA片段中的A/G分别为_、_，由此说明了DNA分子具有特异性。【解析】(1)图甲中显示的一条链上鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是4个，胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是1个，根据碱基互补配对原则，互补链上还有1个鸟嘌呤脱氧核苷酸。(2)看清楚各列所示的碱基种类是读脱氧核苷酸链碱基序列的关键。(3)在双链DNA分子中，因为碱基互补配对，嘌呤数等于嘧啶数；由图甲中的DNA片段的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序是TGCGTATTGG，可计算出此DNA片段中的A/G=(1+4)/(4+1)=1/1；图乙中的DNA片段中一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序为CCAGTGCGCC，可计算出此DNA片段中A/G=(1+1)/(5+3)=1/4，不同生物的DNA分子中(A+T)/(G+C)、A/G、T/C是不同的，体现了DNA分子的特异性。答案：(1)5(2)CCAGTGCGCC(3)1嘌呤数等于嘧啶数1/11/4
