2024-2025學(xué)年新教材高中生物第3章基因的本質(zhì)第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)作業(yè)含解析新人教版必修第二冊

PAGEPAGE7第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)[基礎(chǔ)全練]1．下列關(guān)于威爾金斯、沃森和克里克、富蘭克林、查哥夫等人在DNA分子結(jié)構(gòu)構(gòu)建方面的突出貢獻(xiàn)的說法，正確的是()A．威爾金斯和富蘭克林供應(yīng)了DNA分子的電子顯微鏡圖像B．沃森和克里克提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型C．查哥夫提出了A與T配對，C與G配對的正確關(guān)系D．富蘭克林和查哥夫發(fā)覺A的量等于T的量、C的量等于G的量解析：在DNA分子結(jié)構(gòu)構(gòu)建方面，威爾金斯和富蘭克林供應(yīng)了DNA衍射圖譜；查哥夫發(fā)覺了A的量總是等于T的量、C的量總是等于G的量；沃森和克里克在此基礎(chǔ)上提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。答案：B2．下列有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是()A．基本組成單位是核糖核苷酸B．磷酸和五碳糖排列在內(nèi)側(cè)C．堿基對構(gòu)成DNA分子的基本骨架D．具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)解析：DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸，A錯誤；磷酸和五碳糖交替連接排列在外側(cè)，堿基對排列在內(nèi)側(cè)，B錯誤；DNA分子的基本骨架是由磷酸和脫氧核糖交替連接形成的，C錯誤；DNA分子由兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈組成，形成規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)，D正確。答案：D3．下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的說法中，不正確的是()A．在一個DNA分子中總是含有兩個游離的磷酸基團(tuán)B．DNA分子的基本骨架由“…—磷酸—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—…”構(gòu)成C．兩條單鏈能結(jié)合在一起與氫鍵的作用親密相關(guān)D．DNA分子中G與C所占比例越大，結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定解析：鏈狀的雙鏈DNA分子中含有兩個游離的磷酸基團(tuán)，但環(huán)狀的雙鏈DNA分子不含有游離的磷酸基團(tuán)，A項(xiàng)錯誤；“…—磷酸—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—…”構(gòu)成DNA分子的基本骨架，B項(xiàng)正確；兩條單鏈依靠于堿基對之間氫鍵的作用聯(lián)系在一起，C項(xiàng)正確；DNA分子中G與C之間有3個氫鍵，A與T之間有2個氫鍵，所以C與G所占比例越大，結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，D項(xiàng)正確。答案：A4．不同的雙鏈DNA分子()A．基本骨架不同B．堿基種類不同C．堿基配對方式不同D．堿基對排列依次不同解析：組成雙鏈DNA分子的基本骨架相同，都由磷酸和脫氧核糖交替排列形成，A錯誤；不同的雙鏈DNA分子都有A、T、C、G四種堿基，B錯誤；雙鏈DNA分子中都是A與T配對，C和G配對，C錯誤；不同的雙鏈DNA分子堿基對排列依次不同，D正確。答案：D5．在制作DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型時，會發(fā)覺制成的DNA分子的平面結(jié)構(gòu)像一架“梯子”，那么組成這架“梯子”的“扶手”、“扶手”間的“階梯”、連接“階梯”的化學(xué)鍵依次是()①磷酸和脫氧核糖②氫鍵③堿基對④肽鍵A．①②③ B．①③②C．③①② D．①③④解析：組成DNA平面結(jié)構(gòu)這架“梯子”的“扶手”、“扶手”間的“階梯”、連接“階梯”的化學(xué)鍵依次是磷酸和脫氧核糖、堿基對、氫鍵。答案：B6．如圖所示為DNA分子的某一片段，下列相關(guān)敘述正確的是()A．構(gòu)成DNA分子的基本單位是⑦B．DNA分子中⑤相對含量越多越穩(wěn)定C．圖中④的種類由③確定，共有5種D．⑥構(gòu)成DNA分子的基本骨架解析：圖中⑦脫氧核苷酸鏈，構(gòu)成DNA的基本單位是脫氧核苷酸，應(yīng)是④，A項(xiàng)錯誤；⑤表示堿基C、G之間的氫鍵，DNA分子中其相對含量越多越穩(wěn)定，B項(xiàng)正確；圖中④是脫氧核苷酸，其種類由③堿基確定，共有A、G、C、T4種，C項(xiàng)錯誤；⑥是堿基對，脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成DNA的基本骨架，D項(xiàng)錯誤。答案：B7．以下所示四個雙鏈DNA分子中，穩(wěn)定性最差的是()A．雙鏈DNA中A占25%B．雙鏈DNA中T占30%C．雙鏈DNA中G占25%D．雙鏈DNA中C占30%解析：A與T之間有兩個氫鍵，G與C之間有三個氫鍵，所以G與C的比例越高，穩(wěn)定性就越強(qiáng)。答案：B8．下列有關(guān)雙鏈DNA分子的敘述，不正確的是()A．若DNA分子中堿基A所占比例為a，則堿基C所占比例為1/2－aB．假如一條鏈上(A＋T)/(G＋C)＝m，則另一條鏈上該比值也為mC．假如一條鏈上的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則另一條鏈上該比值為4∶3∶2∶1D．由50個堿基對組成的DNA分子片段中至少含有氫鍵的數(shù)量為100個解析：依題意知，A和T所占比例均為a，則C和G所占比例均為1/2－a，A項(xiàng)正確；假如一條鏈上(A＋T)/(G＋C)＝m，依據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，可知另一條鏈上該比值也為m，B項(xiàng)正確；假如一條鏈上的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則另一條鏈上該比值為2∶1∶4∶3，C項(xiàng)錯誤；假如該DNA分子片段只含有A—T堿基對，則只含有100個氫鍵，D項(xiàng)正確。答案：C9．如圖所示是某DNA分子的部分平面結(jié)構(gòu)示意圖，據(jù)圖回答：(1)DNA的基本組成單位是________(用數(shù)字表示)，其化學(xué)元素組成是________。(2)DNA分子的空間結(jié)構(gòu)是________，DNA的兩條單鏈的方向是________，________________在外側(cè)形成基本骨架，________在內(nèi)側(cè)。(3)堿基通過________連接成堿基對，遵循________原則。若該DNA分子的一條鏈中(A＋G)/(T＋C)＝0.5，那么在它的互補(bǔ)鏈中，(A＋G)/(T＋C)應(yīng)為________。解析：(1)DNA分子的基本組成單位是4——脫氧核苷酸；DNA分子的組成元素有C、H、O、N、P五種。(2)DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu)，兩條單鏈反向平行，磷酸和脫氧核糖交替連接，排列在DNA分子的外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基在內(nèi)側(cè)。(3)堿基通過氫鍵連接成堿基對；堿基配對遵循堿基互補(bǔ)配對原則，DNA分子的一條鏈中(A＋G)/(T＋C)的比值與其互補(bǔ)鏈中的該種堿基的比值互為倒數(shù)，則在它的互補(bǔ)鏈中，(A＋G)/(T＋C)應(yīng)為2。答案：(1)4C、H、O、N、P(2)雙螺旋結(jié)構(gòu)反向平行磷酸—脫氧核糖堿基(3)氫鍵堿基互補(bǔ)配對210．不同生物或生物體不同器官(細(xì)胞)的DNA分子有關(guān)堿基比例如下表：生物或器官(細(xì)胞)酵母菌小麥人豬牛肝胰脾腎精子肺(A＋T)/(G＋C)1.081.211.521.431.431.431.301.291.30(1)表中可見，不同種生物的DNA分子的(A＋T)/(G＋C)堿基比例顯著不同，這一事實(shí)表明，DNA分子結(jié)構(gòu)具有________。(2)牛的腎和肺的DNA比例相同，緣由是________________________________；但精子與腎和肺的DNA堿基比例稍有差異，緣由是_______________________。(3)表中所列生物的DNA分子中，(A＋C)/(G＋T)或(A＋G)/(T＋C)的比例差異顯著嗎？________________。因?yàn)開__________________________________。(4)比較表中不同生物的DNA的堿基比例，________中DNA分子熱穩(wěn)定性最高，緣由是_____________________________________________________________。解析：(1)對于雙鏈DNA分子而言，互補(bǔ)堿基和之比在不同生物體內(nèi)有顯著差異，體現(xiàn)了DNA分子的特異性。(2)在同一生物體內(nèi)，全部的體細(xì)胞均來自同一受精卵的有絲分裂，因而各體細(xì)胞內(nèi)DNA分子相同，其堿基比例也相同。(3)無論在哪種生物體內(nèi)，雙鏈DNA分子中A＝T，G＝C，所以(A＋C)/(G＋T)或(A＋G)/(T＋C)的比值均為1。(4)G—C堿基對比例越高，DNA分子熱穩(wěn)定性越高。答案：(1)特異性(2)它們是由同一受精卵經(jīng)有絲分裂產(chǎn)生的體細(xì)胞構(gòu)成的精子是減數(shù)分裂的產(chǎn)物，雖然X、Y染色體是一對同源染色體，但X、Y染色體上的DNA分子有差異(3)不顯著比值相等，均為1(4)酵母菌酵母菌DNA分子中，G—C堿基對含量比例最大[素養(yǎng)提升]11．某同學(xué)分別得到X、Y兩種未知菌種，分析其DNA的堿基組成，發(fā)覺X菌的腺嘌呤含量為15%，而Y菌的胞嘧啶含量為42%。下列關(guān)于這兩個菌種DNA組成的敘述，正確的是()A．X菌的鳥嘌呤含量為15%B．X菌的胞嘧啶及鳥嘌呤之和占DNA堿基總數(shù)的70%C．Y菌的腺嘌呤的數(shù)量較X菌的低D．將X菌DNA解旋所需能量較將Y菌DNA解旋所需能量多解析：X菌的腺嘌呤含量為15%，說明胸腺嘧啶的含量為15%，胞嘧啶和鳥嘌呤的含量均為35%，X菌的胞嘧啶及鳥嘌呤之和占DNA堿基總數(shù)的70%，A項(xiàng)錯誤，B項(xiàng)正確；Y菌的胞嘧啶含量為42%，說明腺嘌呤的含量為8%，但詳細(xì)數(shù)量不能確定，C項(xiàng)錯誤；胞嘧啶和鳥嘌呤之間存在三個氫鍵，腺嘌呤和胸腺嘧啶之間只存在兩個氫鍵，因此DNA中胞嘧啶和鳥嘌呤所占比例越高，解旋所需的能量就越多，分析可知Y菌DNA中胞嘧啶和鳥嘌呤所占比例較X菌DNA中相應(yīng)比例高，因此Y菌DNA解旋所需能量較X菌DNA解旋所需能量多，D項(xiàng)錯誤。答案：B12．某鏈狀雙鏈DNA分子中，已知一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則下列有關(guān)該DNA分子的說法，正確的是()A．該DNA分子中四種含氮堿基A∶T∶G∶C＝4∶4∶7∶7B．若該DNA分子中A的數(shù)量為p，則G的個數(shù)為eq\f(7,3)pC．該DNA分子徹底水解的產(chǎn)物是核糖、堿基和磷酸D．該DNA分子含有4個游離的磷酸基團(tuán)解析：因?yàn)镈NA分子中A＝T，G＝C，且一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，故雙鏈DNA分子中四種含氮堿基A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7，A項(xiàng)錯誤；若該DNA分子中A的數(shù)量為p，則G的個數(shù)為eq\f(7,3)p，B項(xiàng)正確；該DNA分子徹底水解的產(chǎn)物是脫氧核糖、堿基和磷酸，C項(xiàng)錯誤；一個鏈狀的DNA分子中含有2個游離的磷酸基團(tuán)，D項(xiàng)錯誤。答案：B13．對DNA分子的堿基進(jìn)行數(shù)量分析，可以通過檢測其中某種堿基的數(shù)目及其比例來推斷其他堿基數(shù)目及其比例。假如檢測某DNA分子得知堿基A的數(shù)目為x，其所占比例為y，以下推斷正確的是()A．堿基總數(shù)量為x/yB．堿基C的數(shù)目為x(0.5y－1)C．嘌呤數(shù)與嘧啶數(shù)之比為x/(1－y)D．堿基G的比例為(1－y)/2解析：依據(jù)題意知，A＝x，則T＝x，它們所占比例均為y，則堿基總數(shù)量為x/y；C＋G＝x/y－A－T＝x/y－2x，則C＝G＝x(eq\f(1,2y)－1)；嘌呤數(shù)與嘧啶數(shù)之比為1；堿基G的比例為(1－2y)/2。答案：A14．DNA溶解溫度(Tm)是使DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)解開一半時所須要的溫度，不同種類DNA的Tm值不同，如圖表示DNA分子中G＋C含量(占全部堿基的比例)與Tm的關(guān)系。下列有關(guān)敘述中不正確的是()A．一般地說，DNA分子的Tm值與G＋C含量呈正相關(guān)B．Tm值相同的DNA分子中G＋C的數(shù)量有可能不同C．生物體內(nèi)解旋酶也能使DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的氫鍵斷裂而解開螺旋D．DNA分子中G與C之間的氫鍵總數(shù)比A與T之間的多解析：由題圖可知，一般狀況下，DNA分子的Tm值與G＋C含量呈正相關(guān)，A正確；Tm與G＋C的比值有關(guān)，因此Tm相同，G＋C在DNA分子中的比例相同，但是G＋C的數(shù)量可能不同，B正確；生物體內(nèi)解旋酶可以使氫鍵斷裂，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)打開，C正確；不同DNA分子中G、C數(shù)量不同，因此G與C之間的氫鍵總數(shù)不肯定比A與T之間的多，D錯誤。答案：D15．已知雙鏈DNA分子的一條鏈中(A＋G)/(T＋C)＝m，求：(1)在其互補(bǔ)鏈中的上述比例是____________，據(jù)此可得出的結(jié)論是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在整個DNA分子中，上述比例為____________，據(jù)此可得出的結(jié)論是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)假如在一單鏈中，(A＋T)/(G＋C)＝n，求：①在其互補(bǔ)鏈中的上述比例是____________。②在整個DNA分子中上述比例為____________。③據(jù)①和②可得出的結(jié)論是________________________________。(4)假如整個DNA分子中共有400個堿基對，其中胸腺嘧啶120個，那么DNA分子中含有氫鍵和游離磷酸基的個數(shù)分別為____________個和____________個。(5)在不同DNA分子中，因生物種類而異的堿基比例是________________。解析：(1)設(shè)DNA雙鏈分別為a鏈和b鏈，a鏈為已知鏈，b鏈為互補(bǔ)鏈。依據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，在雙鏈DNA分子中有如下關(guān)系：Aa＝Tb、Ab＝Ta、Ga＝Cb、Gb＝Ca，所以(Aa＋Ga)/(Ta＋Ca)＝(Tb＋Cb)/(Ab＋Gb)＝m，其互補(bǔ)鏈中(Ab＋Gb)/(Tb＋Cb)＝1/m，即兩條互補(bǔ)鏈中的該比例互為倒數(shù)。在實(shí)際解題過程中，可按以下簡圖形式“直觀地”求解。由圖可知，兩條鏈上、下對應(yīng)的堿基數(shù)相等，故互補(bǔ)鏈中(T＋C)/(A＋G)＝m，則該鏈中(A＋G)/(T＋C)＝1/m。(2)在雙鏈DNA分子中，由于A＝T、G＝C，所以(A＋G)/(T＋C)＝1，即“整個雙鏈DNA分子中的