PAGEPAGE6第2節DNA的分子結構一、選擇題1．(2024·寧夏育才中學高二期末)下列表示某同學制作的脫氧核苷酸對模型(表示脫氧核糖、?表示堿基、〇表示磷酸基團)，其中正確的是(D)A．A B．BC．C D．D[解析]構成脫氧核苷酸對的兩個脫氧核苷酸的方向應是相反的，A錯誤；G與C之間有三個氫鍵，B錯誤；脫氧核苷酸中不含堿基U，C錯誤；DNA兩條鏈反向平行，且A－T之間有2個氫鍵，D正確。2．某DNA片段中有腺嘌呤a個，占全部堿基比例為b，則(C)A．b≤0.5 B．b≥0.5C．胞嘧啶為aeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2b)－1))個 D．胞嘧啶為beq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2a)－1))個[解析]由于DNA分子中A為a個，占全部堿基比例為b，則該DNA分子中堿基總數為eq\f(a,b)個；由于A＋G為eq\f(a,2b)個，則G為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,2b)－a))＝aeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2b)－1))個；又因G＝C，則C(胞嘧啶)為aeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2b)－1))個。3．DNA的一條鏈中的(G＋T)/(C＋A)為0.5，(A＋T)/(C＋G)為2，則該DNA分子中另一條鏈上同樣的堿基比為(D)A．0.5和2 B．2和0.5C．0.5和0.5 D．2和24．下列有關DNA結構的說法，正確的是(D)A．相鄰的堿基被相鄰的兩個核糖連在一起B．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]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；堿基對排序的千變萬化構成了DNA分子的多樣性。5．在DNA分子模型的搭建試驗中，若僅有訂書釘將脫氧核糖、磷酸、堿基連為一體并構建一個含15對堿基(其中A有9個)的DNA雙鏈片段(氫鍵數也用訂書釘個數表示)，那么運用的訂書釘個數為(C)A．88 B．118C．124 D．126[解析]由題意知，構建該DNA須要的訂書釘包括將脫氧核糖、磷酸和堿基連接形成脫氧核苷酸須要的訂書釘，連接脫氧核苷酸形成脫氧核苷酸鏈須要的訂書釘，兩條脫氧核苷酸鏈之間形成堿基對須要的訂書釘。一個含15對堿基的DNA雙鏈，包含30個脫氧核苷酸，30個脫氧核苷酸須要的訂書釘是30×2＝60個，30個脫氧核苷酸形成2條鏈須要的訂書釘是30－2＝28個，A、T堿基對是9個，G、C堿基對是6個，因此連接堿基對須要的訂書釘是9×2＋6×3＝36個，因此構建該雙螺旋結構模型須要的訂書釘是60＋28＋36＝124個。6．下列有關DNA分子結構的敘述，正確的是(C)A．DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈回旋而成的規則的雙螺旋結構，其基本骨架由“脫氧核糖—磷酸—含氮堿基”交替排列而成B．整個DNA分子中，嘌呤數等于嘧啶數，所以每條單鏈中A＝T、G＝CC．與DNA分子中的堿基G干脆相連的是脫氧核糖和堿基CD．每個脫氧核糖均只與一個磷酸和一個堿基相連[解析]選項A，DNA分子雙螺旋結構的外側是磷酸與脫氧核糖交替排列構成的基本骨架，而內側的堿基互補配對。選項B，雙鏈DNA分子中A＝T、G＝C，但在單鏈中，A不肯定等于T，G也不肯定等于C。選項C，在一個脫氧核苷酸分子中，堿基G與脫氧核糖干脆相連；兩條鏈之間G與C互補配對。選項D，每個脫氧核糖均只與一個堿基相連；除了每條單鏈一端的脫氧核糖只與一個磷酸相連外，其余脫氧核糖均與兩個磷酸相連。7．從某種生物中提取核酸樣品，經科學家檢測和計算后，堿基之間的相互關系如下：(A＋T)/(G＋C)＝1，(A＋G)/(T＋C)＝1。據此結果推斷，該樣品(C)A．確定是雙鏈DNA B．確定是單鏈DNAC．無法確定單雙鏈 D．只存在于細胞核中[解析]該核酸內含有“T”，說明該核酸是DNA，DNA主要存在于細胞核中，細胞質中也有少量。假如該生物是病毒，那么不存在細胞結構，故D項不符合題意。由所給等式能推導出A＝C、G＝T，單鏈和雙鏈都有可能。8．某探討小組測定了多個不同雙鏈DNA分子的堿基組成，依據測定結果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補鏈、一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數目比值的關系圖，下列正確的是(C)[解析]依據DNA分子的結構特點，若DNA分子雙鏈中(A＋T)/(C＋G)的值為m，則每條鏈中(A＋T)/(C＋G)的值均為m，由此可推斷C正確，D錯誤；DNA分子中(A＋C)/(T＋G)＝1，而每條鏈中的(A＋C)/(T＋G)不能確定，但兩條鏈中(A＋C)/(T＋G)的值互為倒數，故A、B錯誤。9．某雙鏈DNA分子含有400個堿基，其中一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4.下列表述錯誤的是(B)A．該DNA分子的一個堿基變更，不肯定會引起子代性狀的變更B．DNA分子連續復制兩次，須要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸120個C．該DNA分子中4種堿基的比例為A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7D．該DNA分子中的堿基排列方式共有4200種[解析]本題考查DNA的結構。含有400個堿基的DNA中，一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則另一條鏈上A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3，則該DNA分子中A＝T＝60個，G＝C＝140個；DNA復制兩次后，須要游離的A為(22－1)×60＝180個。10．(2024·山東山師大附中月考)一個DNA分子的一條鏈上，腺嘌呤與鳥嘌呤數目之比為2∶1，兩者之和占DNA分子堿基總數的24%，則該DNA分子的另一條鏈上，胸腺嘧啶占該鏈堿基總數的(A)A．32% B．24%C．14% D．28%[解析]已知DNA分子的一條鏈上，A∶G＝2∶1，且A與G之和占DNA分子堿基總數的24%，依據堿基互補配對原則，該鏈的堿基總數占DNA分子堿基總數的1/2，所以該鏈中A與G之和占該鏈堿基總數的48%，從而推出A占該鏈堿基總數的32%，另一條鏈上的T和該鏈中的A相等，即另一條鏈上的胸腺嘧啶占該鏈堿基總數的32%。綜上所述，A項正確。11．(2024·山東名校聯考)如圖為DNA分子部分結構示意圖，對該圖的描述錯誤的是(B)A．DNA分子是由兩條鏈組成的，這兩條鏈按反向平行方式回旋成雙螺旋結構B．④的名稱是胞嘧啶脫氧核苷酸，②和③相間排列，構成了DNA分子的基本骨架C．⑤⑥⑦⑧對應的堿基依次為A、G、C、TD．若該DNA分子中A與T之和占全部堿基總數的54%，其中一條鏈中G占該鏈堿基總數的22%，則另一條鏈中G占該鏈堿基總數的24%[解析]DNA分子由反向平行的兩條鏈組成；④的名稱是胞嘧啶脫氧核苷酸，[②]脫氧核糖和[①]磷酸相間排列，構成了DNA分子的基本骨架；依據堿基互補配對原則，在DNA分子中A與T配對，G與C配對；若該DNA分子中A與T之和占全部堿基總數的54%，則該DNA分子一條鏈中的A與T之和占該鏈堿基總數的54%，若一條鏈中G占該鏈堿基總數的22%，則該條鏈中C占24%，其互補鏈中G占該鏈堿基總數的24%。12．(2024·遼寧大連高一下期末)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，現發覺了一種新病毒，要確定其核酸屬于上述哪一種類型，應當(A)A．分析堿基類型，確定堿基比率B．分析堿基類型，分析核糖類型C．分析蛋白質的氨基酸組成，分析堿基類型D．分析蛋白質的氨基酸組成，分析核糖類型[解析]DNA分子的堿基包含A、T、G、C4種類型，RNA分子的堿基包含A、U、G、C4種類型，通過分析堿基類型可以辨別是DNA還是RNA；雙鏈DNA、雙鏈RNA均滿意堿基互補配對原則，堿基中的嘌呤數等于嘧啶數，因此通過分析堿基比率，可以辨別是單鏈還是雙鏈。二、非選擇題13．如圖為DNA分子(片段)的結構示意圖，請據圖回答：(1)DNA的基本單位是__脫氧核苷酸__，它是由__磷酸__、__脫氧核糖__、__含氮堿基__三個部分組成的。DNA的空間結構是__獨特的雙螺旋結構__，兩條鏈是通過__堿基互補配對__方式聯系在一起的，這種配對的方式詳細為__A—T__、__G—C__。(2)請用文字寫出圖中1～10的名稱。1__胞嘧啶__2__腺嘌呤__3__鳥嘌呤__4__胸腺嘧啶__5__脫氧核糖__6__磷酸__7__胸腺嘧啶脫氧核苷酸__8__堿基對__9__氫鍵__10__一條脫氧核苷酸鏈的片段__(3)若該DNA分子的一條鏈中eq\f(A＋G,T＋C)＝0.5，那么在它的互補鏈中，eq\f(A＋G,T＋C)應為__2__。(4)DNA分子的基本骨架由__脫氧核糖和磷酸交替連接__構成。(5)若以放射性同位素15N標記該DNA，則放射性物質位于__含氮堿基__中。14．分析以下材料，回答有關問題。材料一在沃森和克里克提出DNA的雙螺旋結構模型之前，人們已經證明了DNA分子是由很多脫氧核苷酸構成的長鏈，自然界中的DNA并不是以單鏈形式存在的，而是由兩條鏈結合形成的。材料二科學家查哥夫探討不同生物的DNA時發覺，DNA分子中的嘧啶核苷酸的總數始終等于嘌呤核苷酸的總數；堿基A的總數等于堿基T的總數、堿基G的總數等于堿基C的總數，但(A＋T)與(G＋C)的比值不是固定的。材料三依據富蘭克林等人對DNA晶體的X射線衍射圖譜分析表明，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。(1)材料一表明DNA分子是由兩條__脫氧核苷酸長鏈__組成的，其基本組成單位是__脫氧核苷酸__。(2)A的總數等于T的總數、G的總數等于C的總數，說明__在DNA分子中，A與T一一對應，C與G一一對應__。(3)富蘭克林等人提出的DNA分子中的“亞單位”事實上是__堿基對__；每一層的間距都為3.4nm，而且DNA分子長鏈的直徑是恒定的，這些特征表明__DNA分子的空間結構特別規則__。(4)不同生物的DNA分子的(A＋T)與(G＋C)比值不固定，說明DNA分子具有__多樣__性和__特異__性。(5)在這些科學探討成果的基礎上，沃森和克里克構建出DNA分子__雙螺旋__結構模型。[解析](1)DNA分子是由兩條脫氧核苷酸長鏈組成的，其基本單位是脫氧核苷酸。(2)A的總數等于T的總數，G的總數等于C的總數，說明在DNA分子中，A與T、G與C之間存在一一對應關系。(3)由DNA分子結構可知，兩條鏈上的堿基有一一對應關系，這些堿基構成了堿基對，排列在內部，因此亞單位是堿基對。DNA分子的直徑是恒定的，表明DNA分子的空間結構特別規則。(4)不同生物的DNA分子中A＝T、G＝C，但(A＋T)/(G＋C)不同，說明DNA分子具有多樣性和特異性。(5)沃森和克里克提出了各對應堿基之間的關系是A與T配對、G與C配對，并勝利地構建了DNA分子的雙螺旋結構模型。15．圖1是用DNA測序儀測出的某生物的一個DNA分子片段上被標記的一條脫氧核苷酸鏈的堿基排列依次(TGCGTATTGG)，請回答下列問題：(1)據圖1推想，此DNA片段上的鳥嘌呤脫氧核苷酸的數目是__5__。(2)依據圖1脫氧核苷酸鏈的堿基排序，圖2顯示的脫氧核苷酸鏈堿基序列為__CCAGTGCGCC__(從上到下)。(3)圖1對應的DNA片段與圖2對應的DNA片段中的eq\f(A＋G,T＋C)為__1__，這是因為DNA分子中堿基數量關系是__嘌呤數等于嘧啶數__。圖1對應的DNA片段與圖2對應的DNA片段中eq\f(A,G)的值分別為__1__、eq\f(1,4)，這體現了DNA分子的特異性。[解析](1)圖1顯示的DNA片段一條鏈上鳥嘌呤脫氧核苷酸的數目是4，胞嘧啶脫氧核苷酸的數目是1，依據堿基互補配對原則，對應的互補鏈上還有1個鳥嘌呤脫氧核苷酸，即共有5個鳥嘌呤脫氧