1、1课时分层作业(十) DNA 分子的结构(建议用时：45 分钟)学业达标练1下列有关 DNA 分子双螺旋结构中碱基对特征的表述，错误的是( )A两条主链上的对应碱基以氢键连接成对B配对碱基的互补关系为 AG，TCC各个碱基对的平面之间呈平行关系D碱基对排列在双螺旋的内侧B DNA 分子中碱基对是以氢键连接，并排列于双螺旋内侧，且碱基对平面是平行的。碱基互补配对的关系是 AT，GC。2下列关于沃森和克里克、富兰克琳、查哥夫等人在 DNA 分子结构构建方面的突出贡献的说法中，正确的是( ) 【导学号：01632130】A富兰克琳提供了 DNA 分子的电子显微镜图像B沃森和克里克提出了 DNA 分子
2、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富兰克琳和查哥夫发现 A 的量等于 T 的量、C 的量等于 G 的量B 在 DNA 分子结构构建方面，富兰克琳提供了 DNA 分子衍射图谱；查哥夫发现了 A的量总是等于 T 的量，C 的量总是等于 G 的量；沃森和克里克在此基础上提出了 DNA 分子的双螺旋结构模型。3由一对氢键连接的两个脱氧核苷酸，已查明它的结构有一个腺嘌呤，则它的其他组成成分应是( )A3 个磷酸、3 个脱氧核糖和 1 个胸腺嘧啶B2 个磷酸、2 个脱氧核糖和 1 个胞嘧啶C2 个磷酸、2 个脱氧核糖和 1 个胸腺嘧啶D1 个磷酸、1 个脱氧核糖
3、和 1 个胸腺嘧啶C A 与 T 配对，之间由两个氢键连接，除了一个腺嘌呤外，还有一个胸腺嘧啶(T)、两个磷酸、两个脱氧核糖。4已知在甲 DNA 分子的一条单链中(AG)/(TC) m，乙 DNA 分子的一条单链中(AT)/(GC) n，分别求甲、乙两 DNA 分子中各自的另一条链中对应的碱基比例分别为( )A m、1/ n B1/ m、 nC m、1 D1、 nB 根据碱基互补配对原则，DNA 分子一条链中(AG)/(TC)的值与互补链中的该比值互为倒数，所以甲 DNA 分子另一条链中(AG)/(TC)的值为 1/m；DNA 分子的一条单链2中(AT)/(GC)的值等于其互补链和整个 DNA
4、 分子中的该比值，所以乙 DNA 分子另一条链中(AT)/(GC)的比值为 n。5经检测得知，一双链 DNA 分子中鸟嘌呤的数目为 x，其占碱基总量的比例是 y，以下推断正确的是( )A与鸟嘌呤互补的碱基所占的比例是(1 y)B该 DNA 分子的嘌呤碱基和嘧啶碱基的比值是 x/yC该 DNA 分子的碱基之间的氢键数是 x(12/ y)D与鸟嘌呤不互补的碱基数目是 x(12 y)/yD 与鸟嘌呤互补的碱基的比例和鸟嘌呤的碱基比例相等均为 y，A 错误；DNA 分子中嘌呤碱基和嘧啶碱基互补配对，二者比值为 1，B 错误；该 DNA 分子中鸟嘌呤数目为 x，因此 GC 碱基对的数目为 x，腺嘌呤胸腺
5、嘧啶( x/y2 x)2，由于 GC 碱基对之间的氢键是 3 个，AT 碱基对之间的氢键是 2 个，因此该 DNA 分子的碱基之间的氢键数是3x( x/y2 x)22 x(11/ y)，C 错误；与鸟嘌呤不互补的碱基是腺嘌呤和胸腺嘧啶，它们的数目为 x/y2 x x(12 y)/y，D 正确。6在 DNA 分子双螺旋结构中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有 2 个氢键，胞嘧啶与鸟嘌呤之间有 3 个氢键。现有 4 种 DNA 样品，根据样品中碱基的百分含量判断下列最有可能来自嗜热菌(生活在高温环境中)的是( )【导学号：01632131】A含胸腺嘧啶 32%的样品B含腺嘌呤 17%的样品C含腺嘌呤 30%
6、的样品D含胞嘧啶 15%的样品B DNA 分子中氢键的数量越多，结构越稳定，AT 含 2 个氢键，GC 含 3 个氢键，因此 GC 碱基对越多的 DNA 分子结构越稳定。四个选项中含腺嘌呤 17%的样品中碱基G、C 的含量最多，其结构最稳定。7如图为核苷酸的模式图，下列相关说法正确的是( )ADNA 与 RNA 在核苷酸上的不同点只在方面B如果要构成 ATP，只要在位置上加上两个磷酸基团C在超级细菌的遗传物质中只有 4 种DDNA 分子中每个均与一个相连C 分别是磷酸、五碳糖和碱基，DNA 和 RNA 的区别不仅种类不同，的种类也有所不同。如果为核糖，是腺嘌呤，在的位置加两个磷酸基团，形成 A
7、DP，再3加一个磷酸基团则形成 ATP，但如果为脱氧核糖则不能形成 ADP 或 ATP。为含氮碱基，细菌的遗传物质是 DNA，DNA 中只有 4 种碱基：A、G、T、C。8如图为 DNA 分子结构示意图。下列对该图的描述正确的是( )A和相间排列，构成了 DNA 分子的基本骨架B的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸C代表的碱基为 TDDNA 分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息D 图中表示磷酸，表示脱氧核糖，表示胞嘧啶。磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成 DNA 分子的基本骨架；下方的磷酸基团与才共同构成一个胞嘧啶脱氧核苷酸；表示氢键，代表的碱基为 C；DNA 分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗
8、传信息。9假设一个 DNA 分子片段中，碱基 T 共 312 个，占全部碱基的 26%，则该 DNA 片段中碱基 G 所占百分比和数目分别是 ( ) 【导学号：01632132】A26%,312 个 B24%,288 个C24%,298 个 D12%,144 个B DNA 分子的碱基数目和比例严格遵循碱基互补配对原则，即 AT，CG。根据这个原理可知 G 24%；又知 T 共 312 个，占 26%，则可知该 DNA 分子片段中共1 26%22有碱基 31226%1 200(个)；前面已计算出 G 占 24%，则 G 的数目是 1 20024%288(个)。10如图是 DNA 分子片段的结构模
9、式图，请据图回答：4(1)填写有关结构的名称(中文名称)：_；_；_。(2)该图所示 DNA 分子片段中，有_个脱氧核苷酸分子。(3)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_，它形成了 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。(4)若以这条链为模板，按碱基互补配对的规律，形成的另一条链上碱基的排列顺序，从上到下依次为_。解析 根据碱基互补配对原则，知分别为 C、A、G、T，为磷酸，为碱基，为脱氧核糖，共同构成，为 DNA 的基本单位脱氧核苷酸。两条脱氧核苷酸链外侧由脱氧核糖和磷
10、酸交替连接，组成“梯子”的“扶手” ， “阶梯”就是两条链之间的碱基对。答案 (1)鸟嘌呤 磷酸 脱氧核糖 (2)8(3)磷酸 脱氧核糖 碱基对 氢键 碱基互补配对(4)GACT11如图是 DNA 片段的结构图，请据图回答。(1)图甲是 DNA 片段的_结构，图乙是 DNA 片段的_结构。(2)填出图中部分结构的名称：2_，3_，5_。(3)从图中可以看出 DNA 分子中的两条链是由_和_交替连接构成的。(4)连接碱基对的化学键是_，碱基配对的方式如下：即_与_配对；_与_配对。(5)从图甲可以看出组成 DNA 分子的两条链的方向是_的，从图乙可以看出组成DNA 分子的两条链相互盘绕成_结构。
11、解析 (1)从图中可以看出：甲表示的是 DNA 分子的平面结构，而乙表示的是 DNA 分子的立体(空间)结构。(2)图中 2 表示的是一条脱氧核苷酸单链片段，3 表示脱氧核糖，而5 表示的是腺嘌呤脱氧核苷酸。(3)从图甲的平面结构可以看出：DNA 分子中脱氧核糖和磷5酸交替连接，排列在外侧构成了基本骨架。(4)DNA 分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且有一定规律：A 与 T 配对，G 与 C 配对。(5)根据图甲可以判断：组成 DNA 分子的两条脱氧核苷酸链是反向平行的；从图乙可以看出组成 DNA 分子的两条脱氧核苷酸链相互盘绕成规则的双螺旋结构。答案 (1)平面 立体(或空间)(2)
12、一条脱氧核苷酸单链片段 脱氧核糖 腺嘌呤脱氧核苷酸(3)脱氧核糖 磷酸(4)氢键 A(腺嘌呤) T(胸腺嘧啶) G(鸟嘌呤) C(胞嘧啶)(5)反向平行 规则的双螺旋12下图是制作 DNA 分子双螺旋结构模型的过程图，请回答下面的问题。 【导学号：01632133】(1)在制作模型前进行的设计中，甲处应考虑具备_种材料，它们分别是_。其中五边形材料表示_。(2)乙表示的物质是_，a 位置的元素是_。制作一个乙用到了_种材料。(3)由乙连接成丙的过程，需考虑的主要有：两条链中五边形材料的顶角应呈_(填“同向”或“反向”)关系；若一条链的下端是磷酸，则另一条链的上端应该是_，这样制作的目的是体现
13、DNA 双链_的特点。(4)随机将班里某两位同学制作的单链 DNA 连接成双链，不合理的地方最可能是_。(5)丙到丁过程体现了 DNA 分子_的特点，丁中排在外侧的物质是_。解析 (1)甲处有 4 种含氮碱基()、磷酸()和脱氧核糖() 六种材料。(2)乙表示脱氧核苷酸，a 位置的元素是 O，制作一个乙用到了 3 种材料。(3)由于 DNA 双链反向平行，因此两链中五边形材料的顶角应反向，一条链下端是磷酸，另一条的上端应该是磷酸。(4)DNA 双链中的碱基严格遵循碱基互补配对原则，随机将两位同学制作的单链连接成6双链往往使碱基无法正常配对。(5)丙到丁体现了 DNA 分子双螺旋的特点，丁中排在
14、外侧的物质是交替连接的磷酸和脱氧核糖。答案 (1)6 磷酸、脱氧核糖、四种碱基 脱氧核糖(2)脱氧核苷酸 氧 3(3)反向 磷酸 反向平行(4)双链间的碱基配对不遵循碱基互补配对原则(5)(双)螺旋 交替连接的脱氧核糖和磷酸冲 A 挑战练13.在制作 DNA 分子双螺旋结构模型时，下图为两个脱氧核苷酸分子的模型，圆代表磷酸。下列叙述正确的是( )A长方形可能代表 A、T、C、U 四种含氮碱基B两个圆可用别针连接，以形成 DNA 的侧链C别针应连接在一个核苷酸的五边形和另一个核苷酸的圆上D如果两个脱氧核苷酸分别位于链的两侧，两个模型方向相同C 图中长方形表示的是含氮碱基，有 A、T、G、C 四种
15、，没有 U；圆表示的是磷酸，五边形表示的是脱氧核糖，在 DNA 的一条单链中，相邻脱氧核苷酸之间通过 3，5磷酸二酯键相连，即别针应连接在一个核苷酸的五边形和另一个核苷酸的圆上，而不是两个圆之间；两条 DNA 单链模型的位置关系应为反向平行。14下图表示某同学在制作 DNA 双螺旋结构模型时，制作的一条脱氧核苷酸链，下列表述正确的是( )【导学号：01632134】A能表示一个完整脱氧核苷酸的是图中的 a 或 bB图中与每个五碳糖直接相连的碱基只有 1 个C图中总是与两个磷酸相连D如图所示的脱氧核苷酸链中 AT，CG7B 图中 a 表示一个完整的脱氧核苷酸，b 中的磷酸在脱氧核糖上的连接位置不
16、对，不是一个脱氧核苷酸；一端的脱氧核糖只能与一个磷酸相连；脱氧核苷酸单链中，一般不存在 AT，CG 的关系。15若一个双链 DNA 分子的 G 占整个 DNA 分子碱基总数的 27%，并测得 DNA 分子一条链上的 A 占这条链碱基总数的 18%，则另一条链上的 A 的比例是( )A9% B27%C28% D46%C G 占整个 DNA 分子的 27%，依碱基互补配对原则：GC27%，GC54%，那么AT154%46%。那么任何一条链中 AT46%，其中一条链中 A18%，则此链中T46%18%28%，另一条链中 A28%。16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 分
17、子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 在 1949 年到 1951 年期间，科学家查哥夫研究不同生物的 DNA 时发现，DNA分子中的嘌呤脱氧核苷酸的总数始终等于嘧啶脱氧核苷酸的总数，且 A 的总数等于 T 的总数，G 的总数等于 C 的总数，但(AT)与(GC)的比值是不固定的。材料三 根据富兰克琳等人对 DNA 晶体的 X 射线衍射分析表明，DNA 分子由许多“亚单位”组成，而且每一层的间距为 0.34 nm，而且整个 DNA 分子长链的直径是恒定的。以上科学研究成果为 195
18、3 年沃森和克里克提出 DNA 分子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，其基本单位是_。(2)嘌呤脱氧核苷酸的总数始终等于嘧啶脱氧核苷酸的总数，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)富兰克琳等人提出的 DNA 分子中的“亚单位”事实上是_；亚单位的间距都为 0.34 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对应碱基之间的关系是_，并成功地构建了 DNA 分子的双螺旋结构模型。8解析 本题
19、考查 DNA 分子的双螺旋结构模型的构建。材料一表明了当时科学界对DNA 的认识是：DNA 分子是以 4 种脱氧核苷酸为单位连接而成的双链结构。嘌呤脱氧核苷酸的总数始终等于嘧啶脱氧核苷酸的总数，且 A 的总数等于 T 的总数，G 的总数等于 C 的总数，说明二者可能是一种对应关系，而 A 与 T 的总数和 G 与 C 的总数的比值不固定则说明A 与 T 之间的对应和 G 与 C 之间的对应是互不影响的。所以沃森和克里克提出了各对碱基之间的关系是 A 与 T 配对，G 与 C 配对，结果发现与各种事实相符，从而获得了成功。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，G 与 C 一一对应(4)A 与 T 之间的对应和 G 与 C 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，G 与 C 配对
