1、1第 2 节 DNA 分子的结构知识点一 DNA 双螺旋结构模型的构建1.下列关于威尔金斯、富兰克林、查哥夫、沃森和克里克等人在 DNA 分子结构构建方面的突出贡献的说法中,正确的是 ( )A.威尔金斯和富兰克林提供了 DNA 分子的电子显微图像B.沃森和克里克提出了 DNA 分子的双螺旋结构模型C.查哥夫提出了 A 与 T 配对、C 与 G 配对的正确关系D.富兰克林和查哥夫发现 A 的量等于 T 的量、C 的量等于 G 的量知识点二 DNA 分子的结构2.2018包头期中 某 DNA 分子有 100 个碱基对,其中鸟嘌呤 30 个,则该 DNA 分子中连接碱基的氢键和游离的磷酸基团个数分别
2、是 ( )A.230 个和 2 个 B.130 个和 4 个C.230 个和 4 个 D.260 个和 2 个3.从某种生物中提取出核酸样品,经科学家检测和计算后,碱基之间的相互关系如下:(A+T)/(G+C)=1,(A+G)/(T+C)=0.8,据此结果,该样品 ( )A.确定是双链 DNAB.确定是单链 DNAC.无法确定单双链D.只存在于细胞核中4.2018揭阳月考 如图 L3-2-1 表示某 DNA 分子结构中的一部分,相关叙述正确的是 ( )图 L3-2-1A.碱基对构成 DNA 分子的基本骨架B.连接碱基 A 与 T 的是氢键C.基本组成单位是核糖核苷酸D.由两条同向平行的链组成5
3、.经测定,青蛙体细胞中一段 DNA 分子中 A 有 600 个,占全部碱基总数的 24%。那么,该 DNA片段中 C 所占比例和数量分别是 ( )A.24%,600 个 B.24%,650 个 C.26%,600 个 D.26%,650 个知识点三 制作 DNA 双螺旋结构模型26.在制作 DNA 双螺旋结构模型时,如果要求一种颜色代表一种物质,则至少需要准备几种颜色的塑料片 ( )A.3 种 B.4 种 C.5 种 D.6 种7.关于 DNA 分子结构的叙述,不正确的是 ( )A.每个 DNA 分子一般都含有四种脱氧核苷酸B.一个 DNA 分子中的碱基、磷酸、脱氧核苷酸、脱氧核糖的数目都是相
4、等的C.每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基D.双链 DNA 分子中的一段,如果有 40 个腺嘌呤,就一定同时含有 40 个胸腺嘧啶8.在制作 DNA 双螺旋结构模型时,各“部件”之间需要连接起来。下列连接中错误的是 ( )A BC D图 L3-2-29.在一个双链 DNA 分子中,碱基总数为 m,腺嘌呤碱基数为 n。在碱基 A 与 T 之间形成 2 个氢键,G 与 C 之间形成 3 个氢键。则下列叙述正确的是 ( )脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数= m 碱基之间的氢键数为(3 m/2)-n 两条链中 A+T 的数量为 2n G 的数量为 m-nA. B.C. D.10.有两对通过氢键连接的
5、脱氧核苷酸,已查明它的结构有 1 个腺嘌呤、1 个胞嘧啶,则其余组分中的磷酸、脱氧核糖的数量及碱基的数量和种类分别是 ( )A.3 个;3 个;1 个 T、1 个 GB.2 个;2 个;1 个 C、1 个 GC.4 个;4 个;1 个 T、1 个 G 3D.4 个;4 个;1 个 U、1 个 G11.2018昌平期中 已知 A、T 之间形成两个氢键,G、C 之间形成三个氢键,甲 DNA 分子中含 40%的腺嘌呤,乙 DNA 分子中含有 40%的鸟嘌呤,对这两个 DNA 分子结构上的稳定性的判断,正确的是 ( )A.甲强于乙 B.乙强于甲C.甲等于乙 D.无法判断12.2018龙岩期中 用卡片构
6、建 DNA 平面结构模型,所提供的卡片类型和数量如下表所示,下列说法错误的是 ( )碱基卡片类型 脱氧核糖 磷酸A T G C卡片数量 10 10 2 3 3 2A.表中最多有 4 个脱氧核苷酸对B.表中最多可构建 44种不同碱基序列的 DNAC.DNA 中并不是每个脱氧核糖均与 2 分子磷酸相连D.表中构成的双链 DNA 片段最多有 10 个氢键13.20 世纪 90 年代,Cuenoud 等发现 DNA 也有酶催化活性,他们根据共有序列设计并合成了由 47 个核苷酸组成的单链 DNA 分子,即 DNA-E47,它可以催化两个底物 DNA 片段之间的连接。下列有关叙述正确的是 ( )A.DN
7、A-E47 中,嘌呤数一定等于嘧啶数B.在 DNA-E47 分子中,碱基数=脱氧核苷酸数=脱氧核糖数C.DNA-E47 分子中,含有碱基 UD.在 DNA-E47 分子中,每个脱氧核糖上均连有一个磷酸和一个含氮碱基14.经过对某生物体内的核酸成分进行化学分析得知,该生物核酸中碱基的比例为嘌呤占 58%,嘧啶占 42%,下列判断错误的是 ( )A.若此生物只含 DNA,则一定是单链的B.该生物可能只含有 RNAC.该生物可能同时含有 DNA 和 RNAD.此生物只含有双链 DNA15.不同生物或生物体不同器官(细胞)的 DNA 分子的有关碱基比率如下表。猪 牛生物或器官(细胞)酵母菌 小麦 人肝
8、 胰 脾 肾 精子 肺41.08 1.21 1.52 1.43 1.43 1.43 1.30 1.29 1.30(1)从表中可知,不同种生物的 DNA 分子中的碱基比率显著不同,这一事实表明,DNA 分子结构具有 。 (2)猪或牛的各种组织细胞的 DNA 分子的碱基比率大致相同,这一事实表明,DNA 分子结构具有 。 (3)牛的肾和肺的 DNA 的碱基比率相同,原因是 。 (4)猪的各种器官的组织细胞中的 DNA 分子相同,但组织细胞的形态和功能不同,原因是。 16.如图 L3-2-3 所示是 DNA 分子结构模式图,请写出至的名称,并按要求回答下面的问题:图 L3-2-3(1)填写名称: ;
9、 ; ; ; ; ; ; 。 (2)连接 G 与 C、A 与 T 的化学键名称是 。 (3)DNA 分子的这种结构称为 。 (4)有人形象地将 DNA 的平面结构比喻为一架梯子,那么组成这个“梯子”的“扶手”的物质是 和 ,其形成了 DNA 分子的基本骨架;相当于两个“扶手”间“阶梯”的物质是 ,它的形成靠 相连,并严格遵循 原则。 (5)在制作 DNA 的一条链时,将每个脱氧核苷酸的 和 相间排列,依次连接起来。在制作另一条单链时,一是两条长链的脱氧核苷酸 必须相同;二是两条长链并排时必须保证 间互相配对;三是两条长链的方向是 。若要制作含 100 个碱基的一段 DNA 分子模型,现已有 2
10、0 个碱基 A 部件,还需准备 T 部件 个、C部件 个、G 部件 个。 517.如图 L3-2-4 所示为一段 DNA 空间结构和平面结构的示意图,请据图回答问题:空间结构 平面结构甲 乙图 L3-2-4(1)从图甲中可以看出 DNA 分子具有规则的 结构,从图乙中可以看出 DNA 是由 条平行且走向 的长链组成的。在真核细胞中,DNA 的主要载体是 。 (2)图中 1 代表的化学键为 。与图中碱基 2 相配对的碱基是 (填中文名称);由 3、4、5 组成的结构称为 脱氧核苷酸。 (3)不同生物的双链 DNA 分子中嘌呤总数与嘧啶总数的比值为 。 (4)若在一单链中(A+T)/(G+C)=
11、n,则在另一条互补链中上述比例为 ,在整个 DNA分子中上述比例为 。 6第 2 节 DNA 分子的结构1.B2.A 解析 由题意知,该 DNA 分子含有 100 个碱基对,鸟嘌呤 G 是 30 个,则 A=T=70(个),所以该 DNA 分子中连接碱基的氢键数目是 702+303=230(个);DNA 分子是由两条链组成的,由其结构特点可知该 DNA 分子含有 2 个游离的磷酸基团。3.B 解析 该核酸样品中含有碱基 T,不含碱基 U,说明该核酸是 DNA 分子。已知双链 DNA分子中(A+G)/(C+T)=1,该核酸中(A+G)/(T+C)=0.8,说明该 DNA 分子不是双链 DNA 分
12、子,而是单链 DNA 分子。4.B 解析 DNA 分子的磷酸和脱氧核糖交替连接,排列在外侧,构成基本骨架。碱基 A 和T 之间通过氢键连接成碱基对。DNA 分子的基本单位是脱氧核糖核苷酸。构成 DNA 的两条链反向平行,故 B 项正确。5.D 解析 根据碱基互补配对原则,两个非互补碱基之和占碱基总数的一半,即 A+C=50%,则 C 占 26%,C 的数量为 60024%1/2-600=650(个),D 项正确。6.D 解析 构成 DNA 分子的物质包括磷酸、脱氧核糖和 4 种含氮碱基,共 6 种物质,因此需要准备 6 种颜色的塑料片。7.C 解析 DNA 分子的结构单位是脱氧核苷酸,在形成
13、DNA 分子时,相邻的脱氧核苷酸之间的磷酸和脱氧核糖之间形成了磷酸二酯键,因此,除 DNA 分子中每条链一端的脱氧核糖之外,其余脱氧核糖均连接有两个磷酸基团,故 C 项错误。8.B9.D 解析 每个脱氧核苷酸均由一个磷酸、一个碱基和一个脱氧核糖组成,因此,脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数= m;腺嘌呤碱基数为 n,则 T 也有 n 个,说明有 n 个 AT 碱基对,它们一共含有 2n 个氢键,GC 碱基对中含有的氢键总数为(3m/2)-3n,因此,该 DNA 含有的氢键总数为(3m/2)-3n+2 n=(3m/2)-n;两条链中 A+T 的数量为 2n;G 的数量为( m/2)-n。10.C 解
14、析 有两对脱氧核苷酸说明一共含有 4 个磷酸、4 个脱氧核糖;腺嘌呤与胸腺嘧啶配对,胞嘧啶与鸟嘌呤配对,因此,还含有 1 个胸腺嘧啶(T)、1 个鸟嘌呤(G)。11.B 解析 甲 DNA 分子中含 40%的腺嘌呤,即甲 DNA 分子中 A=T=40%,根据碱基互补配对原则,C=G=(100%-80%)/2=10%;乙 DNA 分子中含有 40%的鸟嘌呤,即乙 DNA 分子中 C=G=40%,乙 DNA 分子中的 C 和 G 含量高于甲,即乙 DNA 分子结构的稳定性强于甲。12.B 解析 DNA 分子中,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,即 AT,CG,且配对的碱基数目彼此相等,结合题表中数
15、据可知,这些卡片最多可形成 2 对 AT 碱基对,2 对 CG碱基对,即共形成 4 个脱氧核苷酸对。这些卡片可形成 2 对 AT 碱基对,2 对 CG 碱基对,且碱基对种类和数目确定,因此可构建的 DNA 种类数少于 44种。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。A 和 T 之间有 2 个氢键,C 和 G 之7间有 3 个氢键,因此表中构成的双链 DNA 片段最多有 10 个氢键。13.B 解析 由于 DNA-E47 分子是单链 DNA,故嘌呤数不一定等于嘧啶数,A 项错误。无论是单链还是双链 DNA 分子,其基本单位都是脱氧核苷酸,每个脱氧核苷
16、酸分子由一分子碱基、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成,B 项正确。DNA-E47 为单链 DNA 分子,不含碱基 U,C 项错误。在单链 DNA 分子中,除其中一端外,每个脱氧核糖上均连有两个磷酸和一个含氮碱基,D项错误。14.D 解析 在双链 DNA 中,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,即 AT、GC,因此双链 DNA 中嘌呤数总是等于嘧啶数,而单链的 DNA 嘌呤数不一定等于嘧啶数。RNA 一般是单链的,嘌呤数不一定等于嘧啶数,所以该生物可能是 RNA 病毒,根据题意,该生物也可能同时含有 DNA 和 RNA。由上述分析可知,该生物只含有双链 DNA 的说法不正确。15.(1)特异性 (
17、2)稳定性 (3)二者是由同一受精卵分裂、分化得到的 (4)不同细胞中的遗传信息的执行情况是不同的(基因的选择性表达)解析 不同生物的 DNA 分子的差异主要是由 DNA 分子中碱基对的数目、种类、排列顺序不同造成的。同一生物的不同器官虽然是由同一受精卵发育而来的,但是由于不同细胞中的遗传信息的执行情况不同(基因的选择性表达),造成了其形态和功能的不同。16.(1)胸腺嘧啶 脱氧核糖 磷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 碱基对 腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 (2)氢键 (3)双螺旋结构(4)磷酸 脱氧核糖 碱基对 氢键 碱基互补配对(5)磷酸 脱氧核糖 数量 碱基 相反的 20 30 3017.(1)双螺旋
18、两 相反 染色体 (2)氢键 鸟嘌呤 腺嘌呤 (3)1 (4) n n解析 DNA 分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。在真核细胞中,DNA 的主要载体是染色体,存在于细胞核中,另外,在细胞质的线粒体和叶绿体中也含有 DNA,所以说,线粒体和叶绿体也是 DNA 的载体。按照碱基互补配对原则,DNA 双链中 A与 T 配对,G 与 C 配对,且双链 DNA 中嘌呤总数等于嘧啶总数,两者的比值等于 1。一条单链上(A 1+T1)/(G1+C1)=n,根据碱基互补配对原则,与该链互补的另一条链上(T 2+A2)/(C2+G2)=n,整个 DNA 分子中(A+T)/(G+C)=(A 1+A2+T1+T2)/(G1+G2+C1+C2)=(2A1+2T1)/(2G1+2C1)=n。8
