2018-2019高中生物 课时分层作业10 DNA分子的结构 苏教版必修2.doc

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课时分层作业(十) DNA分子的结构 (建议用时：45分钟) [学业达标练] 1．下列有关DNA分子双螺旋结构中碱基对特征的表述，错误的是(　　) A．两条主链上的对应碱基以氢键连接成对 B．配对碱基的互补关系为A－G，T－C C．各个碱基对的平面之间呈平行关系 D．碱基对排列在双螺旋的内侧 B　[DNA分子中碱基对是以氢键连接，并排列于双螺旋内侧，且碱基对平面是平行的。碱基互补配对的关系是A－T，G－C。] 2．下列关于沃森和克里克、富兰克琳、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(　　) 【导学号：01632130】 A．富兰克琳提供了DNA分子的电子显微镜图像 B．沃森和克里克提出了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．富兰克琳和查哥夫发现A的量等于T的量、C的量等于G的量 B　[在DNA分子结构构建方面，富兰克琳提供了DNA分子衍射图谱；查哥夫发现了A的量总是等于T的量，C的量总是等于G的量；沃森和克里克在此基础上提出了DNA分子的双螺旋结构模型。] 3．由一对氢键连接的两个脱氧核苷酸，已查明它的结构有一个腺嘌呤，则它的其他组成成分应是(　　) A．3个磷酸、3个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶 B．2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胞嘧啶 C．2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶 D．1个磷酸、1个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶 C　[A与T配对，之间由两个氢键连接，除了一个腺嘌呤外，还有一个胸腺嘧啶(T)、两个磷酸、两个脱氧核糖。] 4．已知在甲DNA分子的一条单链中(A＋G)/(T＋C)＝m，乙DNA分子的一条单链中(A＋T)/(G＋C)＝n，分别求甲、乙两DNA分子中各自的另一条链中对应的碱基比例分别为(　　) A．m、1/n　　　　 B．1/m、n C．m、1 D．1、n B　[根据碱基互补配对原则，DNA分子一条链中(A＋G)/(T＋C)的值与互补链中的该比值互为倒数，所以甲DNA分子另一条链中(A＋G)/(T＋C)的值为1/m；DNA分子的一条单链中(A＋T)/(G＋C)的值等于其互补链和整个DNA分子中的该比值，所以乙DNA分子另一条链中(A＋T)/(G＋C)的比值为n。] 5．经检测得知，一双链DNA分子中鸟嘌呤的数目为x，其占碱基总量的比例是y，以下推断正确的是(　　) A．与鸟嘌呤互补的碱基所占的比例是(1－y) B．该DNA分子的嘌呤碱基和嘧啶碱基的比值是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 D　[与鸟嘌呤互补的碱基的比例和鸟嘌呤的碱基比例相等均为y，A错误；DNA分子中嘌呤碱基和嘧啶碱基互补配对，二者比值为1，B错误；该DNA分子中鸟嘌呤数目为x，因此G—C碱基对的数目为x，腺嘌呤＝胸腺嘧啶＝(x/y－2x)2，由于G—C碱基对之间的氢键是3个，A－T碱基对之间的氢键是2个，因此该DNA分子的碱基之间的氢键数是3x＋[(x/y－2x)2]2＝x(1＋1/y)，C错误；与鸟嘌呤不互补的碱基是腺嘌呤和胸腺嘧啶，它们的数目为x/y－2x＝x(1－2y)/y，D正确。] 6．在DNA分子双螺旋结构中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有2个氢键，胞嘧啶与鸟嘌呤之间有3个氢键。现有4种DNA样品，根据样品中碱基的百分含量判断下列最有可能来自嗜热菌(生活在高温环境中)的是(　　) 【导学号：01632131】 A．含胸腺嘧啶32%的样品 B．含腺嘌呤17%的样品 C．含腺嘌呤30%的样品 D．含胞嘧啶15%的样品 B　[DNA分子中氢键的数量越多，结构越稳定，A—T含2个氢键，G—C含3个氢键，因此G—C碱基对越多的DNA分子结构越稳定。四个选项中含腺嘌呤17%的样品中碱基G、C的含量最多，其结构最稳定。] 7．如图为核苷酸的模式图，下列相关说法正确的是(　　) A．DNA与RNA在核苷酸上的不同点只在②方面 B．如果要构成ATP，只要在①位置上加上两个磷酸基团 C．③在超级细菌的遗传物质中只有4种 D．DNA分子中每个②均与一个①相连 C　[①～③分别是磷酸、五碳糖和碱基，DNA和RNA的区别不仅②种类不同，③的种类也有所不同。如果②为核糖，③是腺嘌呤，在①的位置加两个磷酸基团，形成ADP，再加一个磷酸基团则形成ATP，但如果②为脱氧核糖则不能形成ADP或ATP。③为含氮碱基，细菌的遗传物质是DNA，DNA中只有4种碱基：A、G、T、C。] 8．如图为DNA分子结构示意图。下列对该图的描述正确的是(　　) A．②和③相间排列，构成了DNA分子的基本骨架 B．④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸 C．⑦代表的碱基为T D．DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息 D　[图中①表示磷酸，②表示脱氧核糖，③表示胞嘧啶。磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架；②下方的磷酸基团与②③才共同构成一个胞嘧啶脱氧核苷酸；⑨表示氢键，⑦代表的碱基为C；DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息。] 9．假设一个DNA分子片段中，碱基T共312个，占全部碱基的26%，则该DNA片段中碱基G所占百分比和数目分别是 (　　) 【导学号：01632132】 A．26%,312个 B．24%,288个 C．24%,298个 D．12%,144个 B　[DNA分子的碱基数目和比例严格遵循碱基互补配对原则，即A＝T，C＝G。根据这个原理可知G＝＝24%；又知T共312个，占26%，则可知该DNA分子片段中共有碱基31226%＝1 200(个)；前面已计算出G占24%，则G的数目是1 20024%＝288(个)。] 10．如图是DNA分子片段的结构模式图，请据图回答： (1)填写有关结构的名称(中文名称)： ③________；⑤________；⑦________。 (2)该图所示DNA分子片段中，有________个脱氧核苷酸分子。 (3)有人形象地将DNA的平面结构比喻为一架“梯子”，那么组成这个“梯子”的“扶手”的物质是_____________________________________ 和________，它形成了DNA分子的基本骨架；相当于两个“扶手”间“阶梯”的物质是________________，它的形成靠________________相连，并严格遵循______________________________________________原则。 (4)若以⑨这条链为模板，按碱基互补配对的规律，形成的另一条链上碱基的排列顺序，从上到下依次为________。 [解析]　根据碱基互补配对原则，知①②③④分别为C、A、G、T，⑤为磷酸，⑥为碱基，⑦为脱氧核糖，共同构成⑧，⑧为DNA的基本单位——脱氧核苷酸。两条脱氧核苷酸链外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接，组成“梯子”的“扶手”，“阶梯”就是两条链之间的碱基对。 [答案]　(1)鸟嘌呤　磷酸　脱氧核糖　(2)8 (3)磷酸　脱氧核糖　碱基对　氢键　碱基互补配对 (4)GACT 11．如图是DNA片段的结构图，请据图回答。 (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)连接碱基对的化学键是________，碱基配对的方式如下：即________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分子的两条链相互盘绕成________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盘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 12．下图是制作DNA分子双螺旋结构模型的过程图，请回答下面的问题。 【导学号：01632133】 (1)在制作模型前进行的设计中，甲处应考虑具备________种材料，它们分别是__________________________________________________。 其中五边形材料表示____________。 (2)乙表示的物质是__________，a位置的元素是__________。制作一个乙用到了__________种材料。 (3)由乙连接成丙的过程，需考虑的主要有：两条链中五边形材料的顶角应呈________(填“同向”或“反向”)关系；若一条链的下端是磷酸，则另一条链的上端应该是________，这样制作的目的是体现DNA双链________的特点。 (4)随机将班里某两位同学制作的单链DNA连接成双链，不合理的地方最可能是_______________________________________________________ __________________________________________________。 (5)丙到丁过程体现了DNA分子________的特点，丁中排在外侧的物质是__________________________________________________。 [解析]　(1)甲处有4种含氮碱基(▭)、磷酸(○)和脱氧核糖()六种材料。 (2)乙表示脱氧核苷酸，a位置的元素是O，制作一个乙用到了3种材料。 (3)由于DNA双链反向平行，因此两链中五边形材料的顶角应反向，一条链下端是磷酸，另一条的上端应该是磷酸。 (4)DNA双链中的碱基严格遵循碱基互补配对原则，随机将两位同学制作的单链连接成双链往往使碱基无法正常配对。 (5)丙到丁体现了DNA分子双螺旋的特点，丁中排在外侧的物质是交替连接的磷酸和脱氧核糖。 [答案]　(1)6　磷酸、脱氧核糖、四种碱基　脱氧核糖 (2)脱氧核苷酸　氧　3 (3)反向　磷酸　反向平行 (4)双链间的碱基配对不遵循碱基互补配对原则 (5)(双)螺旋　交替连接的脱氧核糖和磷酸 [冲A挑战练] 13.在制作DNA分子双螺旋结构模型时，下图为两个脱氧核苷酸分子的模型，圆代表磷酸。下列叙述正确的是(　　) A．长方形可能代表A、T、C、U四种含氮碱基 B．两个圆可用别针连接，以形成DNA的侧链 C．别针应连接在一个核苷酸的五边形和另一个核苷酸的圆上 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 C　[图中长方形表示的是含氮碱基，有A、T、G、C四种，没有U；圆表示的是磷酸，五边形表示的是脱氧核糖，在DNA的一条单链中，相邻脱氧核苷酸之间通过3′，5′磷酸二酯键相连，即别针应连接在一个核苷酸的五边形和另一个核苷酸的圆上，而不是两个圆之间；两条DNA单链模型的位置关系应为反向平行。] 14．下图表示某同学在制作DNA双螺旋结构模型时，制作的一条脱氧核苷酸链，下列表述正确的是(　　) 【导学号：01632134】 A．能表示一个完整脱氧核苷酸的是图中的a或b B．图中与每个五碳糖直接相连的碱基只有1个 C．图中②总是与两个磷酸相连 D．如图所示的脱氧核苷酸链中A＝T，C＝G B　[图中a表示一个完整的脱氧核苷酸，b中的磷酸在脱氧核糖上的连接位置不对，不是一个脱氧核苷酸；一端的脱氧核糖只能与一个磷酸相连；脱氧核苷酸单链中，一般不存在A＝T，C＝G的关系。] 15．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的比例是(　　) A．9% B．27% C．28% D．46% C　[G占整个DNA分子的27%，依碱基互补配对原则：G＝C＝27%，G＋C＝54%，那么A＋T＝1－54%＝46%。那么任何一条链中A＋T＝46%，其中一条链中A＝18%，则此链中T＝46%－18%＝28%，另一条链中A＝28%。] 16．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分子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。 材料二　在1949年到1951年期间，科学家查哥夫研究不同生物的DNA时发现，DNA分子中的嘌呤脱氧核苷酸的总数始终等于嘧啶脱氧核苷酸的总数，且A的总数等于T的总数，G的总数等于C的总数，但(A＋T)与(G＋C)的比值是不固定的。 材料三　根据富兰克琳等人对DNA晶体的X射线衍射分析表明，DNA分子由许多“亚单位”组成，而且每一层的间距为0.34 nm，而且整个DNA分子长链的直径是恒定的。 以上科学研究成果为1953年沃森和克里克提出DNA分子的双螺旋结构模型奠定了基础。 (1)材料一表明DNA分子是由两条_______________________________ 组成的，其基本单位是____________。 (2)嘌呤脱氧核苷酸的总数始终等于嘧啶脱氧核苷酸的总数，说明__________________________________________________。 (3)A的总数等于T的总数，G的总数等于C的总数，说明__________________________________________________。 (4)A与T的总数和G与C的总数的比值不固定，说明 __________________________________________________。 (5)富兰克琳等人提出的DNA分子中的“亚单位”事实上是________；亚单位的间距都为0.34 nm，而且DNA分子的直径是恒定的，这些特征表明__________________________________________________。 (6)基于以上分析，沃森和克里克提出了各对应碱基之间的关系是__________________，并成功地构建了DNA分子的双螺旋结构模型。 [解析]　本题考查DNA分子的双螺旋结构模型的构建。材料一表明了当时科学界对DNA的认识是：DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的双链结构。嘌呤脱氧核苷酸的总数始终等于嘧啶脱氧核苷酸的总数，且A的总数等于T的总数，G的总数等于C的总数，说明二者可能是一种对应关系，而A与T的总数和G与C的总数的比值不固定则说明A与T之间的对应和G与C之间的对应是互不影响的。所以沃森和克里克提出了各对碱基之间的关系是A与T配对，G与C配对，结果发现与各种事实相符，从而获得了成功。 [答案]　(1)脱氧核苷酸长链　脱氧核苷酸 (2)DNA分子中嘌呤与嘧啶之间一一对应 (3)A与T一一对应，G与C一一对应 (4)A与T之间的对应和G与C之间的对应互不影响 (5)碱基对　DNA分子的空间结构非常规则 (6)A与T配对，G与C配对