DNA分子的结构
1.下列关于威尔金斯、富兰克林、沃森和克里克、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( )
A.威尔金斯和富兰克林提供了DNA分子的电子显微镜图像 B.沃森和克里克构建了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
解析:威尔金斯和富兰克林提供了DNA衍射图谱,查哥夫发现腺嘌呤的量总是等于胸腺嘧啶的量,鸟嘌呤的量总是等于胞嘧啶的量。沃森和克里克构建了DNA的双螺旋结构模型。
答案:B
2.DNA的一条单链中(A+G)/(T+C)=0.4。上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别为( )
A.0.4、0.6 C.0.4、0.4
B.2.5、1.0 D.0.6、1.0
解析:在整个DNA分子中,因A=T,G=C,所以(A+G)/(T+C)=1.0。在双链DNA分子中,一条链上的(T+C)/(A+G)与另一条链上(A+G)/(T+C)相等,均为0.4,因而互补链中(A+G)/(T+C)=2.5。
答案:B
3.某同学在制作DNA双螺旋结构模型的实验中,按要求制作含20个碱基对的DNA片段。那么该同学需要制作长方形、五边形、圆形塑料片的数量依次为( )
A.20,20,20 C.40,40,40
B.30,30,30 D.20,30,40
解析:含20个碱基对的DNA片段包括40个脱氧核苷酸,长方形、五边形、圆形依次代表碱基、脱氧核糖、磷酸,所以都需要40个。
答案:C
4.经检测得知,一双链DNA分子中鸟嘌呤的数目为x,其占碱基总数量的比例是y,以下推断正确的是( )
A.与鸟嘌呤互补的碱基占碱基总数的比例是1-y B.该DNA分子的嘌呤和嘧啶的比值是 1+2C.该DNA分子的碱基之间的氢键数是x() xyy 1
D.与鸟嘌呤不互补的碱基数目是答案:D
x(1-2y)
y5.下列关于DNA分子结构的叙述不正确的是( ) A.每个DNA分子一般都含有4种脱氧核苷酸
B.一个DNA分子中的碱基、磷酸、脱氧核苷酸、脱氧核糖的数目是相等的 C.每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基
D.若一个双链DNA分子中有40个腺嘌呤,就一定同时含有40个胸腺嘧啶 答案:C
6.如图是DNA片段的结构图,请据图回答问题:
(1)图甲表示DNA片段的________结构,图乙表示DNA片段的________结构。 (2)填出图中部分结构的名称:[2]________;[5]________。
(3)从图中可以看出DNA分子的两条链是由________和________交替连接形成的。 (4)连接碱基对的化学键是________,碱基配对的方式如下:________与________配对,________与________配对。
(5)从图甲中可以看出组成DNA分子的两条链的方向是________的,从图乙可以看出组成DNA分子的两条链相互缠绕成规则的________结构。
解析:(1)题图甲表示DNA分子的平面结构,图乙表示DNA分子的立体(空间)结构。(2)图中2表示一条脱氧核苷酸单链片段,而5表示腺嘌呤脱氧核苷酸。(3)从题图甲的平面结构可以看出,DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接,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)根据题图甲可以判断:组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链是反向平行的;从题图乙可以看出组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链相互缠绕成规则的双螺旋结构。
2
答案:(1)平面 立体(或空间) (2)一条脱氧核苷酸单链片段 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)相反 双螺旋
A级 基础巩固
1.DNA分子基本骨架的组成成分是( ) A.核糖、磷酸 C.核糖、磷酸、碱基 答案:D
2.某同学在构建DNA分子模型时,想用不同的几何图形代表核苷酸的不同组成部分。那么该同学组建的DNA分子模型中共有多少种不同的几何图形?( )
A.五种 C.七种 答案:B
3.若DNA分子中一条链的碱基A∶C∶T∶G=1∶2∶3∶4,则另一条链上A∶C∶T∶G的值为( )
A.1∶2∶3∶4 C.4∶3∶2∶1
B.3∶4∶1∶2 D.1∶3∶2∶4 B.六种 D.八种
B.脱氧核糖、磷酸、碱基 D.脱氧核糖、磷酸
解析:按照碱基互补配对原则,若DNA分子中一条链的碱基A∶C∶T∶G=1∶2∶3∶4,则另一条链中的A与该链中的T相等,另一条链中的C与该链中的G相等,另一条链中的T与该链中的A相等,另一条链中的G与该链中的C相等,因此另一条链上A∶C∶T∶G的值为3∶4∶1∶2。
答案:B
4.果蝇体内的核酸彻底水解后可得到的碱基种类数是( )
3
A.1种 C.5种 答案:C
B.4种 D.8种
5.某学生制作的以下碱基对模型中,正确的是( )
解析:选项B,A、T之间应该有两个氢键;C、D两项方向错误,且D项中的G、C之间应该有三个氢键。
答案:A
6.下图是DNA双螺旋结构模型的建构过程图解(1~5),请据图探讨相关问题。
(1)物质1是构成DNA的基本单位,与RNA的基本单位相比,两者成分方面的差别是____________________。
(2)催化形成图2中的磷酸二酯键的酶是________。
(3)图3和图4中的氢键用于连接两条脱氧核苷酸链,如果DNA耐高温的能力越强,则
4
__________(填“G-C”或“A-T”)碱基对的比例越高。
(4)RNA病毒相比DNA病毒更容易发生变异,请结合图5和有关RNA的结构说明其原因:____________________________。
解析:(1)构成DNA的基本单位与构成RNA的基本单位相比,主要区别是构成DNA的基本单位中的五碳糖是脱氧核糖,特有的碱基是T,而构成RNA的基本单位中的五碳糖是核糖,特有的碱基是U。(2)图2是由DNA分子的基本单位脱氧核苷酸脱水缩合形成的脱氧核苷酸链,由脱氧核苷酸脱水缩合形成脱氧核苷酸链过程需要DNA聚合酶催化。(3)DNA分子中氢键越多,DNA分子越稳定,C-G之间有3个氢键,A-T之间有2个氢键。(4)RNA分子是单链结构,DNA分子是双螺旋结构,DNA分子结构稳定性较强,而单链RNA更容易发生变异。
答案:(1)物质1中的五碳糖是脱氧核糖,特有的碱基是T,而RNA的基本单位中的五碳糖是核糖,特有的碱基是U (2)DNA聚合酶 (3)G-C (4)DNA的双螺旋结构较RNA单链结构更稳定
B级 能力训练
7.某双链DNA分子含有n个碱基对,其中腺嘌呤有m个。下列相关说法错误的是( ) A.该DNA分子中共含有3n-m个氢键 B.该DNA分子G有n-m个
C.该DNA分子中碱基数=磷酸数=脱氧核糖数 D.每个DNA分子中有1个游离的磷酸基团
解析:由题意可知,该DNA分子中含有m个A—T碱基对,有(n-m)个G—C碱基对,一个A—T碱基对中含有2个氢键,一个G—C碱基对中含有3个氢键,所以该DNA分子中共含有的氢键数=2m+3(n-m)=3n-m(个);该双链DNA分子中含有腺嘌呤m个,所以G的数目为n-m;脱氧核苷酸是DNA分子的基本组成单位,而一个脱氧核苷酸是由一分子含氮的碱基、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成的;每个双链DNA分子含有2个游离的磷酸基团,分别位于DNA分子的两端。
答案:D
8.某生物的碱基组成是嘌呤碱基占碱基总数的60%,嘧啶碱基占碱基总数的40%,它不可能是( )
A.棉花 C.T2噬菌体
B.绵羊 D.烟草花叶病毒
解析:棉花和绵羊体内有DNA和RNA,其嘌呤碱基数与嘧啶碱基数不一定相等;烟草花叶病毒只含单链RNA,嘌呤碱基数和嘧啶碱基数不一定相等;而T2噬菌体只含双链DNA,其嘌呤碱基数和嘧啶碱基数一定相等。
答案:C
9.某双链DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基总数的44%,其中一条链(a)上的G占
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