学年人教版必修2 第3章第2节DNA分子的结构 作业.docx
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学年人教版必修2第3章第2节DNA分子的结构作业
第3章基因的本质
第2节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．决定DNA多样性的是（ ）
A．碱基对的排列顺序
B．碱基互补配对的方式
C．DNA上分布着多个基因
D．磷酸、脱氧核糖的排列顺序
解析：
碱基对的排列顺序成千上万，故所代表的信息也不同，因此，碱基对的排列顺序决定了DNA分子的多样性；每个DNA分子的碱基互补配对方式都相同；DNA上分布着多个基因，不是决定DNA多样性的原因；每个DNA分子中都是脱氧核糖与磷酸交替连接构成DNA分子的基本骨架。
答案：
A
3．如图是人体细胞中某DNA片段结构示意图。
有关叙述正确的是（ ）
A．图中X代表磷酸基团，A代表腺苷
B．DNA的基本骨架是N所示的化学键连接的碱基对
C．每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基
D．DNA双链中，嘌呤总数等于嘧啶总数
答案：
D
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x/y
C．该DNA分子的碱基之间的氢键数是x（1＋2/y）
D．与鸟嘌呤不互补的碱基数目是x（1－2y）/y
答案：
D
5．制作DNA双螺旋结构模型时，下图为两个脱氧核苷酸的模型，其中圆圈代表磷酸，下列说法正确的是（ ）
A．长方形可能代表A、T、C、U四种含氮碱基
B．两个圆圈可用曲别针（代表化学键）连接，以形成DNA的单链
C．曲别针（代表化学键）应该连接在一个核苷酸的五边形和另一个核苷酸的圆圈上
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
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）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 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分子的基本骨架是（ ）
A．磷脂双分子层
B．规则的双螺旋结构
C．脱氧核糖和磷酸交替而成
D．碱基的连接
答案：
C
2．下面关于DNA分子结构的叙述中，不正确的是（ ）
A．每个DNA分子中含有四种脱氧核苷酸
B．DNA分子的两条链反向平行
C．DNA两条链上的碱基以氢键相连，且A与T配对，G与C配对
D．每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个碱基
答案：
D
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∶4B．3∶4∶1∶2
C．4∶3∶2∶1D．1∶3∶2∶4
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．脱氧核苷酸的正确组成图示应为图中的（ ）
答案：
D
5．根据碱基互补配对原则，在双链DNA分子中，下列四个式子中正确的是（A≠C）（ ）
A．（A＋T）/（C＋G）＝1B．（A＋C）/（G＋T）＝1
C．（A＋G）/（T＋C）≠1D．（G＋C）/（A＋T）＝1
答案：
B
6．如图为甲、乙两核酸分子局部结构示意图，请据图回答：
（1）核酸甲的中文名称是________________，最可靠的判断依据是___________________________________________________。
（2）图中结构4的中文名称是___________________________。
（3）核酸是细胞内携带________的物质。
在部分病毒，如HIV、SARS等中，承担该功能的核酸是________。
（4）图中共有________种碱基，有________种核苷酸。
解析：
（1）核酸甲含有碱基T，属于脱氧核糖核酸（DNA）。
（2）图中结构2为腺嘌呤，因此结构4为腺嘌呤脱氧核苷酸。
（3）核酸是细胞内携带遗传信息的物质。
HIV、SARS都属于RNA病毒，它们的遗传物质都是RNA。
（4）图中甲、乙核酸共有5种碱基（A、C、G、T、U），有7种核苷酸（4种脱氧核苷酸＋3种核糖核苷酸）。
答案：
（1）脱氧核糖核酸（DNA） 核酸甲含有碱基T
（2）腺嘌呤脱氧核苷酸 （3）遗传信息 RNA （4）5 7
[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B．绵羊
C．T2噬菌体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占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链（b）上的G占该链碱基总数的比例是（ ）
A．35%B．29%
C．28%D．21%
解析：
双链DNA中的A＋T占整个DNA碱基总数的44%，则G＋C占整个DNA碱基总数的56%，又因每条单链中G＋C的比例与整个DNA分子中G＋C的比例相等，可知b链上G＋C＝56%，其中G（a链）＝21%，可知C（b链）＝21%，推出G（b链）＝35%。
答案：
A
10．在搭建DNA分子模型的实验中，若有4种碱基塑料片共20个，其中4个C，6个G，3个A，7个T，脱氧核糖和磷酸之间的连接物14个，脱氧核糖塑料片40个，磷酸塑料片100个，代表氢键的连接物若干，脱氧核糖和碱基之间的连接物若干，则（ ）
A．能搭建出20个脱氧核苷酸
B．所搭建的DNA分子片段最长为7个碱基对
C．能搭建出410种不同的DNA分子模型
D．能搭建出一个4个碱基对的DNA分子片段
解析：
每个脱氧核苷酸中，脱氧核糖数＝磷酸数＝碱基数，因脱氧核糖和磷酸之间形成磷酸二酯键时还需要脱氧核糖和磷酸之间的连接物是14个，故最多只能搭建出14个脱氧核苷酸。
DNA分子的碱基中A＝T、C＝G，故提供的4种碱基最多只能构成4个C—G碱基对和3个A—T碱基对，但由于脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键时还需要脱氧核糖和磷酸之间的连接物，故7个碱基对需要的脱氧核糖和磷酸之间的连接物是14＋12＝26（个）。
设可搭建的DNA片段有n个碱基对，按提供的脱氧核糖和磷酸之间的连接物是14个来计算，则有14＝n×2＋（n－1）×2，得n＝4，故能搭建出44种不同的DNA分子模型。
答案：
D
11．已知双链DNA分子的一条链中（A＋G）/（T＋C）＝m，求：
（1）在其互补链中的上述比例是________，据此可得出的结论是
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
（2）在整个DNA分子中，上述比例为________，据此可得出的结论是______________________________________________________
_____________________________________________________。
（3）如果在一单链中，（A＋T）/（G＋C）＝n，求：
①在其互补链中的上述比例是________。
②在整个DNA分子中上述比例为________。
③据①和②可得出的结论是___________________________
_____________________________________________________。
（4）如果整个DNA分子中共有400个碱基对，其中胸腺嘧啶120个，那么DNA分子中含有氢键和游离磷酸基的个数分别为________个和________个。
（5）在不同DNA分子中，因生物种类而异的碱基比例是
______________________________________________________。
解析：
（1）根据碱基互补配对原则可知，DNA分子中，一条单链中的嘌呤数与嘧啶数之比与另一条链中相对应的比例互为倒数，即互补链中A＋G/T＋C＝1/m。
（2）在双链DNA分子中，由于A＝T、G＝C，所以（A＋G）/（T＋C）＝1，即“整个双链DNA分子中的嘌呤碱基之和等于嘧啶碱基之和”。
（3）若DNA分子中的一条单链中A＋T/G＋C＝n，因另一条互补链中A＋T的含量、G＋C的含量与此单链中对应碱基含量分别相等，即另一互补单链中A＋T/G＋C＝n；将给定的单链中碱基比例A＋T/G＋C变形为
，即双链中上述比例也为n。
（4）A＝T＝120个，C＝G＝400－120＝280个，该DNA分子中含有氢键的个数为120×2＋280×3＝1080个；每条脱氧核苷酸链中都有一个游离的磷酸，因此一个DNA分子中有两个游离的磷酸。
（5）在双链DNA分子中，根据碱基互补配对原则A＝T、G＝C可知，在所有的双链DNA分子中存在（A＋G）/（T＋C）＝（A＋C）/（T＋G）＝1、C/G＝A/T＝1的关系，它们不能反映物种的特异性，但（A＋T）/（G＋C）的值在不同的生物中是不同的，可反映出物种的特异性。
答案：
（1）1/m 两条互补链中（A＋G）/（T＋C）的比例互为倒数
（2）1 整个双链DNA分子中，嘌呤碱基之和等于嘧啶碱基之和
（3）①n ②n ③在整个DNA分子中，（A＋T）/（G＋C）的比例与任一条链上的该比例相同
（4）1080 2 （5）（A＋T）/（G＋C）
12.DNA指纹技术正发挥着越来越重要的作用，在亲子鉴定、侦查罪犯等方面是目前最为可靠的鉴定技术。
请思考回答下列有关DNA指纹技术的问题：
（1）下图为通过提取某小孩和其母亲以及待测定的三位男性的DNA并进行DNA指纹鉴定的部分结果。
则该小孩的真正生物学父亲是________。
（2）现在已知除了一卵双生双胞胎外，每个人的DNA都是独一无二的，就好像指纹一样，这说明了DNA分子具有________性。
（3）为什么用DNA做亲子鉴定，而不用RNA?
______________________________________________________。
解析：
本题考查DNA分子中碱基排列顺序的多样性和特异性的应用。
（1）观察图知，孩子的DNA指纹图谱一部分与母亲相同，另一部分应该与父亲的相同，所以孩子的真正生物学父亲是B。
（2）除一卵双生双胞胎外，每个人的DNA不同且每个人的DNA都是独一无二的，说明了DNA分子具有特异性。
（3）DNA是人类的遗传物质，所以用DNA做亲子鉴定。
答案：
（1）B
（2）特异 （3）因为DNA是人类的遗传物质
C级 拓展提升
13．如图为不同生物或生物不同器官（细胞）的DNA分子中A＋T/G＋C的比值情况，据图回答问题：
（1）由图可见，不同种生物的DNA分子的碱基比率显著不同，这一事实表明，DNA分子结构具有________。
猪的各种组织细胞的DNA分子的碱基比率大致相同，这一事实表明，DNA分子结构具有________。
（2）猪的肝和脾的DNA碱基比率相同，原因是________________
____________________________________；经分析：
猪的精子与
其肝、胰、脾的DNA碱基比率稍有差异，原因是______________
______________________________________________________。
（3）据图中数据判断上述生物的DNA分子的热稳定性，________的最高。
（4）若酵母菌的DNA分子中A＋T/G＋C＝1.79，那么A＋G/T＋C＝________。
（5）若猪的某一DNA分子中有腺嘌呤30%，则该分子一条链上鸟嘌呤含量的最大值可占此链碱基总数的________。
（6）猪的各种器官的组织细胞中DNA分子相同，但组织细胞的形态和功能不相同的原因是___________________________________。
解析：
（1）在DNA分子中碱基对的排列方式是千变万化的，这就构成了DNA分子的多样性；而碱基对的特定序列又决定了DNA分子的特异性。
T＋A/G＋C＝定值，对于特定的DNA分子来说，反映了该DNA分子的特异性，对于不同的DNA分子来说，反映了DNA的多样性。
（2）猪的肝和脾细胞都属于体细胞，均由同一个受精卵经过有丝分裂和分化产生的，每个体细胞中的DNA均相同，因此其肝和脾的DNA碱基比率相同。
精子是生殖细胞，由精原细胞经减数分裂形成的，分裂过程中X与Y染色体彼此分离，形成不同的精子，且X、Y染色体上的DNA分子有差异。
因此精子与肝、胰、脾的DNA碱基比率稍有差异。
（3）双链DNA分子中，A与T之间有2个氢键，而C和G之间有3个氢键，因此C和G的含量越高，DNA分子的热稳定性越高，由图示中A＋T/G＋C的比值情况可知，小麦的G－C碱基对含量比例最高，因此其热稳定性最高。
（4）只要是双链DNA分子，A＋G/T＋C的值均为1。
（5）据A＋G＝T＋C＝50%，则鸟嘌呤占20%。
若所有鸟嘌呤分布在一条链上，则分母缩小一半，一条链上的鸟嘌呤含量最大值可占此链碱基总数的40%。
（6）猪的各种器官的组织细胞中DNA分子相同，但在各种器官中转录出的mRNA不同，继而翻译出的蛋白质也不同，因此其形态和功能不相同，即遗传信息的表达有差异。
答案：
（1）多样性 特异性
（2）同种生物的不同细胞中有相同的 DNA（或者猪的肝和脾细胞均来自同一个受精卵通过有丝分裂和分化产生，所以DNA分子相同）精子是减数分裂的产物，虽然XY染色体是一对同源染色体，但X、Y染色体上的DNA分子有差异
（3）小麦 （4）1 （5）40%
（6）DNA分子中遗传信息的表达有差异（或基因的选择性表达）
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