第2节 dna分子的结构 第2节 DNA分子的结构
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知识点 1.DNA双螺旋结构模型构建 2.DNA分子结构的主要特点 3.DNA分子结构的相关计算 A级 基础练
1.下列哪项不是沃森和克里克构建过的模型( B ) A.碱基在外侧的双螺旋结构模型 B.同种碱基配对的三螺旋结构模型 C.碱基在外侧的三螺旋结构模型 D.碱基互补配对的双螺旋结构模型
解析:沃森和克里克最先提出了碱基在外侧的双螺旋和三螺旋结构模型,后来又提出了碱基在内侧的双螺旋结构模型,并且同种碱基配对。最后提出了碱基互补配对的双螺旋结构模型。 2.下面是四位同学拼接的DNA分子一条链平面结构部分模型,正确的是( C )
题号 1,2,8,15 3,4,9,10,11,14 5,6,7,12,13
解析:根据DNA分子的双螺旋结构模型的内容可以判断C图正确。 3.在DNA分子的一条单链中相邻的碱基A与T的连接是通过( D ) A.肽键
B.—磷酸—脱氧核糖—磷酸— C.氢键
D.—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—
解析:DNA分子单链中碱基是依靠脱氧核糖—磷酸和脱氧核糖相连接的,故B错误、D正确。肽键是连接氨基酸的,故A错误。氢键是连接双链相邻的A和T的,故C错误。
4.检测某生物样品中碱基比例,其嘌呤含量不等于嘧啶含量,则该生物样品不可能是( C ) A.大肠杆菌 B.流感病毒
1
C.噬菌体 D.人体细胞
解析:双链DNA分子中,A=T,G=C,故嘌呤(A+G)=嘧啶(T+C)。噬菌体只含DNA,嘌呤数一定等于嘧啶数,故不可能是噬菌体。若嘌呤≠嘧啶,肯定不是双链DNA,可能为单链DNA,也可能为RNA。若是细胞中所有核酸的嘌呤≠嘧啶,则可能既有双链DNA又有RNA。
5.由120个碱基组成的DNA分子片段,可因碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息,其种数最多可达( C ) A.4
120
B.120 C.4 D.60
4604
解析:DNA分子由4种碱基对按一定的次序排列而成,120个碱基构成60个碱基对,每个碱基对的位置上有4种排列方式,故全部可能的排列方式有4种,故C正确。 6.在双链DNA分子中,有关四种碱基的关系,下列等式中错误的是( C )
60
A.= B.= C.A+T=G+C D.A+G=T+C
解析:根据双链DNA分子中碱基互补配对,A=T,G=C,所以A、B、D正确,C不一定成立,错误。 7.某同学制作的DNA双螺旋结构模型中,在一条链中所用碱基A∶C∶T∶G为1∶2∶3∶4,则该双螺旋模型中上述碱基的比应为( A ) A.2∶3∶2∶3 C.3∶4∶1∶2
B.1∶2∶3∶4 D.1∶1∶1∶1
解析:在该链中,A+T占40%,G+C占60%,说明在DNA分子中A+T占40%,G+C占60%,由于A=T,G=C,即 A=T=20%,G=C=30%,故在DNA分子中该比例为 2∶3∶2∶3,故A正确。
8.制作DNA分子的双螺旋结构模型时,发现制成的DNA分子的平面结构很像一架“梯子”,那么组成这架“梯子”的“扶手”、“扶手”之间的“阶梯”、连接阶梯的化学键以及遵循的原则依次是( B )
①磷酸和脱氧核糖 ②氢键 ③碱基对 ④碱基互补配对 A.①②③④ B.①③②④ C.③①②④ D.①②④③
解析:“扶手”是磷酸和脱氧核糖交替连接形成的骨架;“阶梯”是配对碱基,碱基对之间通过氢键连接;A与T配对、G与C配对,遵循碱基互补配对原则。 9.如图是DNA片段的结构图,请据图回答:
2
(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[7]是 ,碱基配对的方式为 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分子的两条链相互缠绕成 结构。
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缠绕成规则的双螺旋结构。
答案:(1)平面 立体(或空间) (2)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
B级 能力练
10.下面关于DNA分子结构的叙述中,错误的是( D ) A.每个DNA分子中一般都含有四种脱氧核苷酸
B.每个DNA分子中,都是碱基数=磷酸数=脱氧核苷酸数=脱氧核糖数
C.双链DNA分子中的一段,若含有40个腺嘌呤,就一定会同时含有40个胸腺嘧啶 D.每个碱基中均连着一个磷酸和一个脱氧核糖
3
解析:DNA的基本组成单位是四种脱氧核苷酸,因此每个双链DNA分子一般含有四种脱氧核苷酸,故A正确;DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成,因此每个DNA分子中碱基数=磷酸数=脱氧核糖数,故B正确;双链DNA分子中,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,因此一段双链DNA分子中若有40个腺嘌呤,就会同时含有40个胸腺嘧啶,故C正确。碱基分子只与脱氧核糖相连,不与磷酸相连,故D错误。
11.已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA和单链RNA四种类型。现发现了一种新病毒,要确定其核酸属于上述哪一种类型,应该( A ) A.分析碱基类型,确定碱基比例 B.分析碱基类型,分析核糖类型
C.分析蛋白质的氨基酸组成,分析碱基类型 D.分析蛋白质的氨基酸组成,分析核糖类型
解析:病毒核酸有两种:DNA和RNA。DNA和RNA特有碱基分别是T和U,所以分析碱基类型,可区分DNA和RNA。双链DNA中A=T,G=C,(A+G)/(T+C)=1;而单链DNA中一般A≠T,G≠C,(A+G)/(T+C)≠1。同样,双链RNA中A=U,G=C,(A+G)/(U+C)=1;单链RNA中一般A≠U,G≠C,(A+G)/(U+C)≠l。所以确定碱基比例可知是单链或双链。
12.若一个双链DNA分子的G占整个DNA分子碱基的27%,并测得DNA分子一条链上A占这条链碱基的28%,那么另一条链上A占整个DNA分子碱基的比例是( A ) A.9%
B.18% C.23% D.24%
解析:根据碱基互补配对原则,由一个双链DNA分子的G占整个DNA分子碱基的27%,可得该双链DNA分子中C的含量为27%,则C+G占双链DNA的比例为54%,一条链中C+G占该链之比例也为54%,又知该链中A的含量为28%,则T占该链的比值为1-54%-28%=18%,即对应链中A占该链的比值为18%,因此该链上的A占双链DNA的比值为9%。
13.在一个双链DNA分子中,碱基总数为m,腺嘌呤碱基数为n,G与C之间形成3个氢键,A与T之间形成2个氢键。则下列有关叙述正确的是( D )
①脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m ②碱基之间的氢键数为(3m-2n)/2 ③一条链中A+T的数量为n ④G的数量为m-n A.①②③④ B.②③④ C.③④ D.①②③
解析:每个脱氧核苷酸中含一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基,故①中的等量关
4
系正确;对于②,因G与C之间形成3个氢键,A与T之间形成2个氢键,故氢键数为2n+3×(m-2n)/2=(3m-2n)/2;③因两条链中A+T的总量为2n,故一条链中的A+T的数量应为n;④中计算G的数量有误,应为(m-2n)/2=m/2-n。 14.如图为大肠杆菌的一条脱氧核苷酸长链。请据图回答:
(1)图中的1表示 ,2表示 ,1、2、3结合在一起的结构叫 。 (2)3有 种,碱基A的中文名称是 。
(3)DNA彻底氧化分解后,能产生含氮废物的是(用序号表示) ,有 种。 (4)此图若为艾滋病病毒的核酸,3有 种,其中含有碱基G的核苷酸的中文名称是 。
(5)图中由1、2、3组成的结构形成长链时,其排列顺序代表了生物的 信息。 解析:( 1)图中的1表示磷酸,2表示脱氧核糖,3表示含N碱基(4种,即A、T、C、G),1、2、3结合在一起形成脱氧核苷酸。
(2)组成DNA的碱基有4种,即A、T、C、G,A是腺嘌呤。 (3)DNA彻底氧化分解后,能产生含氮废物的是碱基,有4种。
(4)艾滋病病毒的遗传物质是RNA。碱基有4种,即A、U、C、G,含有G的是鸟嘌呤核糖核苷酸。
(5)脱氧核苷酸链的排列顺序代表了生物的遗传信息。 答案:(1)磷酸 脱氧核糖 脱氧核苷酸 (2)4 腺嘌呤 (3)3 4
(4)4 鸟嘌呤核糖核苷酸 (5)遗传
C级 拓展练
15.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。
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高中生物dna分子的结构课时训练新人教必修
