第2节 DNA分子的结构
基础巩固
1.下列关于DNA分子结构的叙述,正确的是( )
A.DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的单链结构 B.DNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基 C.DNA分子两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对
D.DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸—脱氧核糖—磷酸相连
解析DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的双链结构;DNA分子中的绝大多数磷酸连接着两个脱氧核糖,且磷酸不与碱基直接相连;DNA分子一条链上的相邻碱基通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相连。 答案C 2.现有一待测核酸样品,经检测后,对碱基个数统计和计算得到下列结果:(A+T)/(G+C)=1,(A+G)/(T+C)=1,根据此结果,该样品( ) A.无法被确定是脱氧核糖核酸还是核糖核酸 B.可被确定为双链DNA
C.无法被确定是单链DNA还是双链DNA D.可被确定为单链DNA
解析有碱基T,可以确定样品为脱氧核糖核酸。双链DNA分子中,A=T,G=C,所以
(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=1,而(A+T)/(G+C)的值在特殊情况下等于1,在绝大多数情况下不等于1;在单链DNA分子中,A和T,G和C之间无对应关系,不符合碱基互补配对原则,(A+G)/(T+C)的值在绝大多数情况下不等于1,特殊情况下等于1。所以,由题干给出的信息不足以判断该核酸是单链DNA还是双链DNA。 答案C 3.组成DNA的碱基只有4种,4种碱基的配对方式只有2种,但DNA分子具有多样性和特异性,主要原因是( )
A.DNA分子是高分子化合物 B.脱氧核糖结构不同 C.磷酸的排列方式不同
D.碱基的排列顺序不同,碱基数目很多
解析DNA分子中的碱基种类只有4种,但其排列顺序变化多端,不同的DNA分子所含的碱基数目不同。DNA分子中的碱基数目与排列顺序决定了DNA分子的多样性和特异性。 答案D 4.用卡片构建DNA平面结构模型,所提供的卡片类型和数量如下表所示,以下说法正确的是( )
卡片类脱氧核磷型 糖 酸 卡片数10 量
A.最多可构建4种脱氧核苷酸,5个脱氧核苷酸对 B.构成的双链DNA片段最多有10个氢键 C.DNA中每个脱氧核糖均与1分子磷酸相连 D.最多可构建4种不同碱基序列的DNA
解析根据表格数据可知,代表脱氧核糖、磷酸和含氮碱基的卡片数分别都是10,所以最多可构建10个脱氧核苷酸,根据碱基种类可推知最多构建4种脱氧核苷酸,4个脱氧核苷酸对;构成的双链DNA片段中可含有2个A—T碱基对和2个G—C碱基对,故最多可含有氢键数=2×2+2×3=10(个);DNA分子结构中,与脱氧核糖直接连接的一般是2个磷酸,但最末端的脱氧核糖只连接1个磷酸;碱基序列要达到4种,每种碱基对的数量至少要有4个。 答案B 4
4
碱基 A T G C 10 2 3 3 2 5.下图为大肠杆菌DNA分子结构图示(片段)。请根据图示回答问题。
(1)图中①表示 ,②表示 ,①②③结合在一起的结构叫做 。
(2)③有 种,中文名称分别是 。 (3)DNA分子中③与④是通过 连接起来的。
(4)DNA被彻底氧化分解后,能产生含氮废物的是 与 (用序号表示)。 (5)图中DNA分子片段中,游离的磷酸基团有 个。
解析(1)据图可知,图中①表示磷酸,②表示脱氧核糖,③表示含氮碱基,①②③形成脱氧核苷酸。
(2)③表示含氮碱基,由于③与④之间的氢键是3个,因此③④是C、G碱基对,③可能是鸟嘌呤(G)或胞嘧啶(C)。
(3)DNA分子中③和④通过氢键连接形成碱基对。
(4)DNA被彻底氧化分解后的产物有磷酸、脱氧核糖和含氮碱基,其中只有含氮碱基内含有氮元素,能产生含氮废物。
(5)图中DNA分子片段中,游离的磷酸基团有2个。 答案(1)磷酸 脱氧核糖 脱氧核苷酸
(2)2 鸟嘌呤、胞嘧啶 (3)氢键 (4)③ ④ (5)2
能力提升
1.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占该链碱基总数的 A.9%
B.27%
C.28%
D.46%
( )
解析由题意可知,G占整个DNA分子的27%,由碱基互补配对原则可知,G=C=27%,G+C=54%,则A+T=1-54%=46%,那么DNA分子的任何一条链中A+T=46%。其中一条链上A=18%,则此链中T=46%-18%=28%,另一条链中A=28%。 答案C 2.某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成,根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图,下列正确的是( )
解析根据DNA分子的结构特点可知,若DNA分子双链中(A+T)/(C+G)的比值为m,则每条链中(A+T)/(C+G)比值也为m,由此可判断C项正确、D项错误;DNA分子中(A+C)/(T+G)=1,而每条链中的(A+C)/(T+G)不能确定,但两条链中(A+C)/(T+G)的比值互为倒数,故A、B项错误。 答案C 3.20世纪50年代初,查哥夫对多种生物DNA做了碱基定量分析,发现(A+T)/(C+G)的比值如表。结合所学知识,你认为能得出的结论是( )
DNA来大肠小猪猪胸猪鼠
源 杆菌 麦 肝 腺 脾
(A+T)/ 1.21.21.41.41.01 1.43 1 1 3 3 (C+G)
A.猪的DNA结构比大肠杆菌的DNA结构更稳定一些 B.小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息相同
C.小麦DNA中(A+T)的数量是鼠DNA中(C+G)数量的1.21倍 D.同一生物不同组织的DNA碱基组成相同
解析大肠杆菌DNA中(A+T)/(C+G)的比值小于猪的,说明大肠杆菌DNA所含C—G碱基对的比例较高,而C—G碱基对含三个氢键,因此大肠杆菌的DNA结构稳定性高于猪的;虽然小麦和鼠的(A+T)/(C+G)比值相同,但不能代表二者的碱基序列与数目相同;同一生物的不同组织所含DNA的碱基序列是相同的,因此DNA碱基组成也相同。 答案D 4.不同生物或生物体不同器官(细胞)的DNA分子中有关碱基的比率如下表。
猪 牛 生物酵或 母小人 精麦 肝胰 脾 肾 肺 细胞 菌 子 1.31.21.3A+T1.01.21.51.41.41.43 0 9 0 G+C8 1 2 3 3
A+T
(1)表中可见,不同种生物的DNA分子中G+C的比值显著不同,这一事实表明,DNA分子结构具有 。
(2)牛的肾和肺的DNA碱基比率相同,原因
是 ;但精子与肾或肺的DNA碱基比率稍有差异,原因
是 。
2024_2024学年高中生物第3章第2节DNA分子的结构练习含解析新人教版必修
