2024-2025學(xué)年新教材高中生物第3章基因的本質(zhì)2DNA的結(jié)構(gòu)課時素養(yǎng)評價含解析新人教版必修2

PAGE8-DNA的結(jié)構(gòu)(20分鐘·70分)一、選擇題(共9小題，每小題4分，共36分)1.在制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型時，所供應(yīng)的卡片種類和數(shù)量如表，下列相關(guān)敘述正確的是 ()卡片種類磷酸脫氧核糖堿基ATCG卡片數(shù)量12123342A.構(gòu)成的DNA片段，最多含有氫鍵12個B.最多可構(gòu)建45種堿基序列的DNAC.最多可構(gòu)建5種脫氧核苷酸D.DNA中每個脫氧核糖均與一分子磷酸相連【解析】選A。這些卡片最多可形成3對A—T堿基對，2對C—G堿基對，而A和T之間有2個氫鍵，C和G之間有3個氫鍵，因此構(gòu)成的雙鏈DNA片段最多有12個氫鍵，A正確；由于堿基對種類和數(shù)目確定，因此可構(gòu)建的DNA種類數(shù)遠(yuǎn)少于45種，B錯誤；表中所給堿基共有4種，因此最多可構(gòu)建4種脫氧核苷酸，C錯誤；DNA中絕大多數(shù)脫氧核糖與2分子磷酸相連，只有末端的脫氧核糖與1分子磷酸相連，D錯誤。2.1953年，沃森和克里克建立了DNA分子的結(jié)構(gòu)模型，兩位科學(xué)家于1962年獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。關(guān)于DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點，敘述錯誤的是()A.DNA分子由兩條反向平行的鏈組成B.脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)C.DNA分子中A+T的數(shù)量確定等于G+C的數(shù)量D.兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對【解析】選C。DNA分子是由兩條鏈組成的，這兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?，A正確；DNA分子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，B正確；依據(jù)堿基互補配對原則，堿基的數(shù)量關(guān)系為A=T，C=G，A+G=C+T，但是A+T不確定等于C+G，C錯誤；兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接形成堿基對，D正確。3.圖中4種化合物的化學(xué)組成中，與圓圈中“A”所對應(yīng)的名稱相符合的是()①表示腺苷②表示腺嘌呤核糖核苷酸③表示腺嘌呤脫氧核苷酸④表示腺嘌呤A.①② B.②③ C.①④ D.③④【解析】選C。①代表ATP中的核糖和腺嘌呤，即腺苷；②是DNA上一個基本單位，即腺嘌呤脫氧核糖核苷酸；③是RNA上一個基本單位，即腺嘌呤核糖核苷酸；④是核糖核苷酸的組成成分腺嘌呤，C正確。4.地球上的生物多種多樣，不同生物的DNA不同，每一種生物的DNA又具有特異性。確定DNA遺傳特異性的是 ()A.脫氧核苷酸鏈上磷酸和脫氧核糖的排列特點B.嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù)的比值C.堿基互補配對的原則D.堿基排列依次【解析】選D。每種生物的DNA都有特定的堿基排列依次，這確定了DNA具有特異性。5.在DNA分子中，堿基A和T通過兩個氫鍵形成堿基對，堿基G和C通過三個氫鍵形成堿基對。有一個DNA分子含1000個脫氧核苷酸，共有1200個氫鍵，則該DNA分子中含有胞嘧啶脫氧核苷酸多少個 ()A.150個 B.200個C.300個 D.無法確定【解析】選B。設(shè)胞嘧啶脫氧核苷酸(C)有x個，則G有x個，A=T=500-x，依據(jù)氫鍵數(shù)可知存在如下關(guān)系式：3x+2×(500-x)=1200，求得x=200。6.DNA由反向平行的兩條脫氧核苷酸長鏈組成。假如DNA的一條鏈上某堿基序列是5′-AGCTGCG-3′，則另一條鏈與之配對的部分是()A.5′-CGCAGCT-3′B.5′-TCGACGC-3′C.5′-AGCTGCG-3′D.5′-GCGTCGA-3′【解析】選A。雙鏈DNA的兩條單鏈通過堿基互補配對，且兩條單鏈方向相反。7.在一個雙鏈DNA分子中，堿基總數(shù)為m，腺嘌呤數(shù)為n，則下列有關(guān)敘述正確的是()①脫氧核苷酸數(shù)=磷酸數(shù)=堿基總數(shù)=m②堿基之間的氫鍵數(shù)為(3m-2n)/③一條鏈中A+T的數(shù)量為n④G的數(shù)量為m-nA.①②③④ B.②③④C.③④ D.①②③【解析】選D。在該DNA分子中，脫氧核苷酸數(shù)=磷酸數(shù)=堿基總數(shù)=m，①正確；由A=T，C=G，可推出(A1+T1)=n，③正確；C=G=(m-2n)/2，④錯誤；由于C與G之間有3個氫鍵，A與T之間有2個氫鍵，故一共有氫鍵數(shù)為3×(m-2n)/2+2×n=(3m-2n)/2，②8.經(jīng)過對某生物體內(nèi)的核酸成分的化學(xué)分析得知，該生物體內(nèi)的核酸中，嘌呤占58%，嘧啶占42%，由此可以推斷 ()A.此生物體內(nèi)的核酸確定是DNAB.該生物確定不含DNA而只含RNAC.若此生物只含DNA，則確定是單鏈的D.若此生物含DNA，則確定是雙鏈的【解析】選C。因該生物核酸中嘌呤數(shù)和嘧啶數(shù)不等，故可能是只含有RNA，或同時含有DNA和RNA，或只含單鏈DNA。【誤區(qū)警示】關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的兩點提示(1)并非全部的DNA分子均具“雙鏈”，有的DNA分子為單鏈。(2)原核細(xì)胞中的DNA分子為“雙鏈環(huán)狀”，而不是鏈狀，環(huán)狀DNA中沒有游離的磷酸基團。【補償訓(xùn)練】下列有關(guān)DNA結(jié)構(gòu)的說法中，正確的是()A.相鄰的堿基被相鄰的兩個核糖連在一起B(yǎng).每個磷酸基團上都連著兩個五碳糖C.DNA分子中堿基對的排列依次是固定不變的D.只有嘌呤與嘧啶配對，才能保證DNA兩條長鏈之間的距離不變【解析】選D。DNA分子中一條鏈上相鄰的堿基被“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連在一起，兩條鏈上配對的堿基被氫鍵連在一起；DNA兩條鏈一端的磷酸基團上連著一個五碳糖；堿基對排列依次的千變?nèi)f化形成了DNA分子的多樣性。9.如圖為細(xì)胞內(nèi)某基因(15N標(biāo)記)部分結(jié)構(gòu)示意圖，G占全部堿基的26%。下列說法錯誤的是 ()A.該基因的組成元素是C、H、O、N、PB.該基因的堿基(C+G)/(A+T)為13/12C.DNA分子中G—C堿基對的比例越高，越耐高溫D.由于堿基對的排列依次多種多樣，因而該基因具有多樣性【解析】選D?；虻慕M成元素只有C、H、O、N、P，A正確；因G占全部堿基的26%，則C也占26%，A與T各占24%，該基因的堿基(C+G)/(A+T)=52%/48%=13/12，B正確；DNA分子中G—C堿基對的氫鍵為3個，A—T堿基對的氫鍵為2個，故G—C比例越高，DNA分子結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，就越耐高溫，C正確；該基因的堿基對的排列依次是特定的，D錯誤。二、非選擇題(共2小題，共34分)10.(14分)如圖為DNA的平面結(jié)構(gòu)，虛線表示堿基間的氫鍵。請據(jù)圖回答：(1)從主鏈上看，兩條單鏈__________平行；從堿基關(guān)系看，兩條單鏈__________________。

(2)__________和__________交替連接，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架。

(3)圖中有__________種堿基。

(4)圖中的A與ATP中的A的區(qū)分是________________________。

【解析】(1)從主鏈上看，兩條單鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械模粡膲A基關(guān)系看，兩條單鏈遵循堿基互補配對原則。(2)脫氧核糖與磷酸交替連接排列在外側(cè)，構(gòu)成DNA分子的基本骨架。(3)圖中涉及4種堿基。(4)圖中的A為腺嘌呤，而ATP中的A指腺苷。答案：(1)反向堿基互補配對(2)脫氧核糖磷酸(3)4(4)圖中的A為腺嘌呤，ATP中的A為腺苷11.(20分)分析以下材料，回答有關(guān)問題：材料一在沃森和克里克提出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型之前，人們已經(jīng)證明白DNA分子是由很多脫氧核苷酸構(gòu)成的長鏈，自然界中的DNA并不以單鏈形式存在，而是由兩條鏈結(jié)合形成的。材料二科學(xué)家查哥夫(E.Chargaff)探討不同生物的DNA時發(fā)覺，DNA分子中的嘧啶核苷酸的總數(shù)始終等于嘌呤核苷酸的總數(shù)，即A的總數(shù)等于T的總數(shù)，G的總數(shù)等于C的總數(shù)，但(A+T)與(G+C)的比值不是固定的。材料三依據(jù)富蘭克林(R.E.Franklin)等人對DNA的X射線衍射分析表明，DNA分子由很多“亞單位”組成，每一層的間距為3.4nm，而且整個DNA分子長鏈的直徑是恒定的。以上科學(xué)探討成果為1953年沃森和克里克提出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型奠定了基礎(chǔ)。(1)材料一表明DNA分子是由兩條

_________組成的，其基本組成單位是_________。

(2)嘧啶核苷酸的總數(shù)始終等于嘌呤核苷酸的總數(shù)，說明_________。

(3)A的總數(shù)等于T的總數(shù)，G的總數(shù)等于C的總數(shù)，說明_________。

(4)A與T的總數(shù)和G與C的總數(shù)的比值不固定，說明_________。

(5)富蘭克林等人提出的DNA分子中的亞單位事實上是________________；亞單位的間距都為3.4nm，而且DNA分子的直徑是恒定的，這些特征表明________________。

(6)基于以上分析，沃森和克里克提出了各堿基之間的關(guān)系是_________，并勝利地構(gòu)建了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。

【解析】(1)DNA是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈回旋而成的雙螺旋結(jié)構(gòu)；組成DNA分子的基本單位是脫氧核苷酸。(2)嘧啶核苷酸的總數(shù)始終等于嘌呤核苷酸的總數(shù)，說明DNA分子中嘌呤與嘧啶之間一一對應(yīng)。(3)A的總數(shù)等于T的總數(shù)、G的總數(shù)等于C的總數(shù)，說明A與T一一對應(yīng)，C與G一一對應(yīng)。(4)A與T的總數(shù)和G與C的總數(shù)的比值不固定，說明A與T之間的對應(yīng)和C與G之間的對應(yīng)互不影響。(5)富蘭克林等人提出的DNA分子中的“亞單位”事實上是堿基對；“亞單位”的間距都為3.4nm，而且DNA分子長鏈的直徑是恒定的，這些特征表明DNA分子的空間結(jié)構(gòu)特別規(guī)則。(6)基于以上分析，沃森和克里克提出了各堿基之間的關(guān)系是A與T配對，C與G配對，并勝利地構(gòu)建了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。答案：(1)脫氧核苷酸長鏈脫氧核苷酸(2)DNA分子中嘌呤與嘧啶之間一一對應(yīng)(3)A與T一一對應(yīng)，C與G一一對應(yīng)(4)A與T之間的對應(yīng)和C與G之間的對應(yīng)互不影響(5)堿基對DNA分子的空間結(jié)構(gòu)特別規(guī)則(6)A與T配對，C與G配對(10分鐘·30分)1.(6分)已知病毒的核酸有雙鏈DNA、單鏈DNA、雙鏈RNA和單鏈RNA四種類型，現(xiàn)發(fā)覺了一種新病毒，要確定其核酸屬于上述哪一種類型，應(yīng)當(dāng) ()A.分析堿基類型，確定堿基比率B.分析堿基類型，分析五碳糖類型C.分析蛋白質(zhì)的氨基酸組成，分析堿基類型D.分析蛋白質(zhì)的氨基酸組成，分析核糖類型【解析】選A。含有堿基T的核酸為DNA，含有堿基U的核酸為RNA，雙鏈DNA中A=T，G=C。分析堿基類型和五碳糖類型只能確定是DNA還是RNA，無法確定是雙鏈還是單鏈結(jié)構(gòu)，所以還得確定堿基比率。【方法規(guī)律】區(qū)分核酸種類的方法(1)若含T，A≠T或嘌呤≠嘧啶：則為單鏈DNA。因為雙鏈DNA分子中A=T，G=C，嘌呤(A+G)=嘧啶(T+C)。(2)若嘌呤≠嘧啶：確定不是雙鏈DNA(可能為單鏈DNA，也可能為RNA)。(3)細(xì)胞全部核酸中嘌呤≠嘧啶：既有雙鏈DNA，又有RNA。2.(6分)(多選)下列關(guān)于DNA分子模型構(gòu)建的敘述中，正確的是 ()A.富蘭克林的DNA衍射圖譜為模型的構(gòu)建供應(yīng)了重要依據(jù)B.查哥夫提出腺嘌呤的量等于胸腺嘧啶的量，鳥嘌呤的量等于胞嘧啶的量C.沃森和克里克最初構(gòu)建的雙螺旋結(jié)構(gòu)中，認(rèn)為磷酸和脫氧核糖排列在外部，堿基支配在內(nèi)部，且A與T配對，G與C配對D.DNA分子是以四種脫氧核苷酸為單位形成的【解析】選A、B、D。對于DNA結(jié)構(gòu)相識經(jīng)過的歷程是：基本單位是四種脫氧核苷酸→構(gòu)成脫氧核苷酸鏈→兩條脫氧核苷酸鏈螺旋成DNA。在這個相識過程中，起初并不知道A確定與T配對，G確定與C配對，C錯誤。3.(18分)圖甲是用DNA測序儀測出的某DNA片段上一條脫氧核苷酸鏈中的堿基排列依次(TGCGTATTGG)，請回答下列問題：(1)據(jù)圖甲推想，此DNA片段上的鳥嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量是__________個。

(2)依據(jù)圖甲中脫氧核苷酸鏈中的堿基排列依次，推想圖乙中顯示的脫氧核苷酸鏈的堿基排列依次為__________(從上往下)。

(3)圖甲所顯示的DNA片段與圖乙所顯示的DNA片段中的(A+G)/(T+C)總是為________________，由此證明DNA分子中堿基的數(shù)量關(guān)系是________________。圖甲中的DNA片段與圖乙中的DNA片段中的A/G分別為__________、__________，由此說明白DNA分子具有特異性。

【解析】(1)圖甲中顯示的一條鏈上鳥嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量是4個，胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)量是1個，依據(jù)堿基互補配對原則，互補鏈上還有1個鳥嘌呤脫氧核苷酸。(2)看清晰各列所示的堿基種類是讀脫氧核