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第2節(jié)　DNA分子的結構 基礎鞏固 1組成DNA的堿基只有4種,4種堿基的配對方式只有2種,但DNA分子具有多樣性和特異性,主要原因是 (　　) A.DNA分子是高分子化合物 B.脫氧核糖結構不同 C.磷酸的排列方式不同 D.堿基的排列順序不同,堿基數目很多 解析:DNA分子中的堿基種類只有4種,但其排列順序變化多端。DNA分子中的堿基數目很多,而且不同的DNA分子所含的堿基數目一般也不同,這些決定了DNA分子的多樣性和特異性。 答案:D 2大豆根尖細胞所含的遺傳物質中,含有核苷酸的種類數為(　　) A.8　　　　B.7　　　　C.5　　　　D.4 解析:真核細胞中既有DNA,也有RNA。組成DNA的基本單位為4種脫氧核糖核苷酸,組成RNA的基本單位為4種核糖核苷酸。但是大豆根尖細胞所含的遺傳物質是DNA,DNA中核苷酸有4種。 答案:D 3在DNA分子的一條單鏈中相鄰的堿基A與T的連接是通過(　　) A.肽鍵 B. —磷酸—脫氧核糖—磷酸— C.氫鍵 D. —脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖— 解析:題干問的是一條單鏈中兩個相鄰的堿基A與T的連接。在DNA分子一條單鏈中兩個相鄰的堿基是通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連接在一起的,不能答成“—磷酸—脫氧核糖—磷酸—”。 答案:D 4若DNA分子的一條鏈中(A+T)/(C+G)=a,則其互補鏈中該比值為(　　) A.a B.1/a C.1 D.1-1/a 答案:A 5下列關于核酸的敘述,正確的是(　　) A.DNA和RNA中的五碳糖相同 B.組成DNA與ATP的元素種類不同 C.T2噬菌體的遺傳信息貯存在RNA中 D.雙鏈DNA分子中嘌呤數等于嘧啶數 答案:D 6下列各項中不屬于沃森和克里克在構建模型的過程中利用的經驗和成果的是(　　) A.DNA分子是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的長鏈,這4種脫氧核苷酸分別含有A、T、G、C4種堿基 B.威爾金斯和富蘭克林提供的DNA衍射圖譜 C.查哥夫提供的“腺嘌呤的量總是等于胸腺嘧啶的量;鳥嘌呤的量總是等于胞嘧啶的量” D.孟德爾遺傳定律 答案:D 7下列關于DNA分子結構的敘述,不正確的是(　　) A.每個DNA分子一般都含有4種脫氧核苷酸 B.每個DNA分子中的堿基、磷酸、脫氧核苷酸、脫氧核糖的數目是相等的 C.DNA分子中每個脫氧核糖上均連著1個磷酸和1個堿基 D.某雙鏈DNA分子片段中如果有40個腺嘌呤,就一定同時含有40個胸腺嘧啶 解析:DNA分子的結構單位是脫氧核苷酸,在形成DNA分子時,相鄰的脫氧核苷酸之間的磷酸和脫氧核糖之間形成磷酸二酯鍵,除DNA分子中處于兩端的脫氧核糖之外,其余脫氧核糖上均連接2個磷酸和1個堿基,故C項錯誤。 答案:C 8右上圖為核苷酸鏈結構模式圖,下列敘述不正確的是 (　　) A.能構成一個完整核苷酸的是圖中的a和b B.圖中與每個五碳糖直接相連的堿基有1個 C.各核苷酸之間是通過化學鍵③連接起來的 D.若該鏈為脫氧核苷酸鏈,從堿基組成上看,缺少的堿基是T 答案:A 9下圖所示為DNA分子結構模式圖,請據圖回答下列問題。 (1)組成DNA的基本單位是[　]　　　　　　　　　　。 (2)若[3]為胞嘧啶,則[4]應是　　　　　　　　。兩者之間通過　　　　　　　　鍵相連。 (3)圖中[8]示意的是一條　　　　　　　　　　　　的片段。與另一條片段的位置關系是　　　　　　　　。 (4)構成DNA分子的堿基有　　　　　　　種,但　　　　　　　　　的排列順序的千變萬化,構成了DNA分子的多樣性。 (5)DNA分子的結構具有穩(wěn)定性的原因是什么? 　。 解析:(1)DNA的基本單位是[5]脫氧核苷酸,有4種。 (2)根據堿基互補配對原則,若[3]為胞嘧啶,則[4]應為鳥嘌呤,兩者之間通過氫鍵相連。 (3)[8]為一條脫氧核苷酸鏈的片段,與另一條片段的關系是反向平行。 (4)構成DNA的堿基只有4種,但堿基對的數量和排列順序不同,決定了DNA分子的多樣性。 (5)DNA分子結構穩(wěn)定性主要表現在外側的脫氧核糖和磷酸的相間排列方式穩(wěn)定不變,內側堿基配對的方式穩(wěn)定不變。 答案:(1)5　脫氧核苷酸 (2)鳥嘌呤　氫 (3)脫氧核苷酸鏈　反向平行 (4)4　堿基對 (5)外側的脫氧核糖和磷酸的相間排列方式穩(wěn)定不變,內側堿基配對的方式穩(wěn)定不變 10下圖為DNA分子的平面結構,虛線的條數表示堿基間的氫鍵個數。請據圖回答下列問題。 (1)從主鏈上看,兩條單鏈　　　　　　　　平行;從堿基關系看,兩條單鏈　　　　　　　　。 (2)含有200個堿基的某DNA片段中堿基間的氫鍵共有260個。 ①該DNA片段中共有腺嘌呤　　　　　　　　個,C和G共　　　　　　　　對。 ②在DNA分子中,　　　　　　　　　堿基對的比例越高,DNA分子穩(wěn)定性越高。 解析:(1)雙鏈DNA分子由兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈組成,兩條鏈上的堿基互補配對(互補)。(2)①堿基對G與C之間有3個氫鍵,而A與T之間有2個氫鍵,設該DNA片段堿基A有x個,堿基G有y個,則有以下關系:x+y=1/2200,2x+3y=260。解此方程組可得片段中含A 40個,C和G共有60對。②C和G之間的氫鍵數多于A、T之間的氫鍵數,因此C和G的比例越高,DNA分子的穩(wěn)定性越高。 答案:(1)反向　互補配對(互補) (2)①40　60?、贑和G 能力提升 1有1對由氫鍵連接的脫氧核苷酸,已查明它的結構中有1個腺嘌呤,則它的其他組成應為(　　) A.3個磷酸,3個脫氧核糖和1個腺嘌呤 B.2個磷酸,2個脫氧核糖和1個胞嘧啶 C.2個磷酸,2個脫氧核糖和1個胸腺嘧啶 D.2個磷酸,2個脫氧核糖和1個尿嘧啶 解析:據DNA分子結構可得知,腺嘌呤與胸腺嘧啶配對形成一個堿基對,脫氧核苷酸的組成為含氮堿基、脫氧核糖、磷酸。 答案:C 2某雙鏈DNA分子中共有含氮堿基1 400個,其中一條單鏈上(A+T)/(C+G)=2/5,該DNA分子中胸腺嘧啶脫氧核苷酸有(　　) A.150個　 B.200個 C.300個 D.400個 解析:雙鏈DNA的一條鏈中,(A+T)/(G+C)與另一條互補鏈中(A+T)/(G+C)以及整個DNA分子中(A+T)/(G+C)相等。DNA分子的一條單鏈上(A+T)/(C+G)=2/5,那么整個DNA分子中(A+T)/(C+G)=2/5,因此可以推導出A+T占DNA分子堿基總數的2/7。雙鏈DNA分子共有含氮堿基1 400個,A=T,則DNA分子中胸腺嘧啶脫氧核苷酸有200個。 答案:B 3赫爾希和蔡斯分別用35S和32P標記T2噬菌體的蛋白質和DNA,35S和32P標記的具體部位依次為下圖中的 (　　) A.③① B.①② C.①④ D.②① 答案:B 4在一個雙鏈DNA分子中,堿基總數為m個,腺嘌呤堿基數為n個,下列有關敘述不正確的是(　　) A.堿基之間的氫鍵數為(3m-2n)/2個 B.一條鏈中(A+T)的數量為n個 C.G的數量為(m-n)個 D.一條鏈中(A+T)/(G+C)的比值為2n/(m-2n) 解析:一個雙鏈DNA分子中,堿基總數為m,腺嘌呤堿基數為n,G=C=(m-2n)/2。A—T有n對,氫鍵有2n個。G—C有(m-2n)/2對,氫鍵為3(m-2n)/2個。氫鍵總數是2n+3(m-2n)/2=(3m-2n)/2個。一條鏈中(A+T)/(G+C)的比值為2n/(m-2n)。 答案:C 5若在一雙鏈DNA分子中鳥嘌呤和胞嘧啶之和占堿基總數的44%,在其中的一條鏈中A和C分別占該鏈堿基總數的22%和30%,那么在另一條鏈中腺嘌呤和胞嘧啶分別占該鏈堿基總數的比例為(　　) A.34%、 14% B.22%、 30% C.14%、 34% D.20%、 28% 解析:在雙鏈DNA分子中, G+C=44%,則 A+T=56%,在每一條鏈中,G+C、A+T分別占該鏈堿基總數的44%和56%。在其中的一條鏈中A=22%,則T=34%;C=30%,則 G=14%。所以在另一條鏈中A=34%,C=14%。 答案:A 6一個雙鏈DNA分子中G占40%,一條鏈(左鏈)中A占10%,下列相關敘述正確的是(　　) A.DNA的兩條鏈中G的含量均為40% B.高溫條件下該DNA分子結構不易被破壞 C.該DNA分子中嘌呤堿基數大于嘧啶堿基數 D.該DNA分子的另一條鏈中A的含量為5% 解析:DNA雙鏈中G占40%,每一條鏈中G的含量不一定等于40%;該DNA分子中G—C的含量相對較高,G與C之間有3個氫鍵,因此結構相對比較穩(wěn)定,高溫不易破壞該DNA分子的結構;DNA雙鏈中嘌呤堿基數和嘧啶堿基數相等;DNA雙鏈中(G+C)的總比例為40%2=80%,DNA雙鏈中A+T=1-80%=20%,所以(A+T)占所有堿基比例=(A左鏈+T左鏈)占左鏈堿基的比例=20%,T左鏈=20%-10%=10%,又因為T左鏈=A右鏈,所以另一條鏈中A占10%。 答案:B 7下圖為DNA分子片段結構示意圖,對該圖描述不正確的是(　　) A.②和③相間排列,構成了DNA分子的基本骨架 B.圖中有四種脫氧核苷酸 C.①②③不能構成一個脫氧核苷酸 D.A、T之間有兩個氫鍵,G、C之間有三個氫鍵 解析:DNA分子的基本骨架是由脫氧核糖②和磷酸①相間排列形成的。 答案:A ★8DNA分子中一條鏈的堿基數之比為A∶C∶G∶T=2∶3∶4∶5,則其互補鏈中嘌呤堿基數與嘧啶堿基數之比為(　　) A.5∶4 B.4∶3 C.3∶2 D.3∶4 解析:一條鏈的堿基數之比為A∶C∶G∶T=2∶3∶4∶5,在這條鏈中嘌呤堿基數(A、G)與嘧啶堿基數(C、T)之比為3∶4,互補鏈中嘌呤堿基數與嘧啶堿基數的比值為其倒數,即4∶3。 答案:B 9不同生物或生物體不同器官(細胞)的DNA分子有關堿基比例如下表。 生物或器 官(細胞) 酵母菌 小麥 人 豬 牛 肝 胰 脾 腎 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,這一事實表明,DNA分子結構具有　　　　　　　　。 (2)牛的腎和肺的DNA比例相同,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;但精子與腎和肺的DNA堿基比例稍有差異,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)表中所列生物的DNA分子中,(A+C)/(G+T)或(A+G)/(T+C)的比例差異顯著嗎?　　　　　　　　　　　　　　　　　。因為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (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,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案:(1)特異性　(2)它們是由同一受精卵經有絲分裂產生的體細胞構成的　精子是減數分裂的產物,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　在雙鏈DNA分子中,堿基互補配對,A=T,G=C　(4)酵母菌 酵母菌DNA分子中,G—C堿基對含量比例最大