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1DNA分子的结构一、选择题(每小题2分，共30分)1．20世纪50年代初，英国科学家威尔金斯等用X射线衍射技术对DNA结构潜心研究了3年，意识到DNA是一种螺旋结构。1953年，沃森、克里克构建了DNA的规则的双螺旋结构模型，沃森、克里克和威尔金斯分享了1962年的诺贝尔生理学或医学奖。关于DNA分子的双螺旋结构的描述有误的是()A．DNA分子是由4种脱氧核糖核苷酸相互连接而形成的生物大分子B．DNA分子的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接而形成的C．脱氧核糖核苷酸相互连接形成DNA能够产生水D．DNA分子的两条链是反向平行的，并且游离的磷酸基位于同一端解析：脱氧核糖核苷酸之间失去水分子才能连接在一起形成DNA，同理，DNA水解才能形成脱氧核糖核苷酸；DNA分子的两条链是反向平行的，但是游离的磷酸基不位于同一端。答案：D2．在DNA分子的一条单链中相邻的碱基A与T的连接是通过()A．氢键B．—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—C．肽键D．—磷酸—脱氧核糖—磷酸—解析：审题时应扣住“一条脱氧核苷酸链中，相邻的碱基A与T之间的连接结构”，相邻的脱氧核苷酸相连接，依靠磷酸基和脱氧核糖之间形成磷酸二酯键，因此两个碱基之间的连接结构是脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖。答案：B3．DNA分子结构稳定性最低的时期是()A．细胞分裂期B．细胞分裂间期C．细胞停止分裂后D．细胞分化成其他组织细胞时解析：DNA分子的双螺旋结构具有稳定性，当DNA复制时双链解开，稳定性最低。答案：B4．关于双链DNA分子结构的叙述中，错误．．的是()A．一个DNA分子通常含有四种脱氧核苷酸2B．每一个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个含氮碱基C．每一个双链DNA分子中，都是脱氧核苷酸数等于脱氧核糖数D．双链DNA分子中的一段，若含有30个胞嘧啶，就一定会同时含有30个鸟嘌呤解析：DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，因含氮碱基不同，脱氧核苷酸有四种，一般情况下一个DNA分子含有很多个脱氧核苷酸，四种类型都参与构成DNA分子；每个脱氧核苷酸含一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含N碱基；双链DNA分子中所含含氮碱基数A＝T，G＝C。由于DNA分子中脱氧核苷酸的磷酸和脱氧核糖交替连接构成双螺旋结构的外侧主链，所以每一个脱氧核糖都连看两个磷酸，一个是本脱氧核苷酸的，一个是相邻的脱氧核苷酸的。答案：B5．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最有可能来自嗜热菌(生活在高温环境中)的是()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%的样品解析：碱基对之间氢键数量并不相同，A、T之间有2个氢键，G、C之间有3个氢键，DNA分子中的G、C碱基对越多，DNA越稳定，越能适应高温环境。将四个选项都转换成G、C碱基对的比例，G、C碱基对A项18%；B项33%；C项20%；D项15%，所以B项最稳定。答案：B6．有关DNA分子结构的叙述，正确的是(多选)()A．DNA分子由4种脱氧核苷酸组成B．DNA单链上相邻碱基以氢键连接C．碱基与磷酸相连接D．磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架解析：DNA双链上相对应的碱基以氢键连接，单链上相邻碱基之间通过脱氧核糖和磷酸二酯键联系起来，脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧，构成DNA链的基本骨架。碱基排列在内侧，与脱氧核糖直接相连。答案：AD7．在一个双链DNA分子中，碱基总数为m，腺嘌呤碱基数为n，则下列有关结构数目正确的是()①脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基总数＝m②碱基之间的氢键数为(3m－2n)/2③一条链中A＋T的数值为n3④G的数量为m－nA．①②③④B．②③④C．①③④D．①②③解析：1分子脱氧核苷酸由1分子磷酸、1分子脱氧核糖、1分子含氮碱基组成，故四者的数目相同，①正确；双链DNA分子中A＝T，C＝G，A＋C＝T＋G＝碱基总数/2。所以C＝G＝m/2－n，故④错。因为A—T之间有2个氢键，G—C间有3个氢键，所以碱基间的氢键数为2n＋3(m/2－n)＝(3m－2n)/2，故②对。因为一条链中A＋T＝另一条链中的T＋A，所以单链中的A＋T的数＝双链DNA的A＋T2＝2n2＝n，故③对。答案：D8．下列叙述中不．正确的是()A．DNA分子结构的多样性取决于四种碱基配对方式的多样性B．生物界的丰富多彩，起决定作用的是DNA的多样性C．体现生物界多样性的是蛋白质的多样性D．没有RNA的多样性，就没有蛋白质的多样性解析：分析中心法则可知：DNA的多样性→mRNA的多样性→蛋白质的多样性，所以生物界的多样性由DNA的多样性决定，由蛋白质的多样性体现出来。而DNA分子结构的多样性取决于碱基对的排列方式，而不是碱基配对方式，故A不正确。答案：A9．由1分子磷酸、1分子碱基和1分子化合物a构成了化合物b，如图所示，则叙述正确的是()A．若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸B．在禽流感病原体、幽门螺杆菌体内b均为4种C．ATP脱去两个高能磷酸键，可形成b，a为核糖D．若a为脱氧核糖，则由b构成的核酸完全水解，得到的化合物最多有8种解析：分析题图，a是五碳糖、m代表碱基、b为核苷酸。构成核酸的碱基有5种A、C、G、T和U，DNA分子特有的碱基是T，RNA中特有的是U，腺嘌呤A在DNA和RNA中都有，b是腺嘌呤脱氧核苷酸或腺嘌呤核糖核苷酸。禽流感病原体是RNA病毒，核苷酸一共4种，幽门螺杆菌属于原核生物细胞，细胞内的核苷酸都为8种。若a为脱氧核糖，则b为脱氧核糖核苷酸，完全水解的产物有4种碱基、脱氧核糖和磷酸，共6种化合物。4答案：C10．一条双链DNA分子，G和C占全部碱基的44%，其中一条链的碱基中，26%是A,20%是C，那么其互补链中的A和C分别占该链全部碱基的百分比是()A．28%和22%B．30%和24%C．26%和20%D．24%和30%解析：双链DNA分子中，G＋C＝44%，则A＋T＝56%，A＝T＝28%，G＝C＝22%，每一条单链中，A＋T＝56%，而已知一条链中A＝26%，则T＝30%，也就是互补链中的A。同理可得该链中G＝44%－20%＝24%，也就是互补链中的C。答案：B11．DNA分子结构具有多样性的原因是()A．碱基和脱氧核糖排列顺序千变万化B．四种碱基的配对方式千变万化C．两条长链的空间结构千变万化D．碱基对的排列顺序千变万化解析：DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，它是由脱氧核苷酸组成的两条平行的长链。组成DNA的脱氧核苷酸虽然只有四种，但是不同的DNA分子的脱氧核苷酸的数量和它们的排列顺序是多种多样的，这构成了DNA分子结构的多样性。答案：D12．下列不是DNA结构特征的是()A．DNA两条链反向平行排列B．碱基按胸腺嘧啶与腺嘌呤，胞嘧啶与鸟嘌呤互补配对C．DNA分子排列中，两条长链上的脱氧核糖与磷酸排列千变万化D．DNA螺旋沿中心轴旋转解析：DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架。答案：C13．关于DNA分子结构的叙述不正确的是()A．每个DNA分子一般都含有四种脱氧核苷酸B．每个DNA分子中的碱基、磷酸的数目是相等的C．每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和两个碱基D．双链DNA分子中的一段，如果有40个腺嘌呤，就一定同时含有40个胸腺嘧啶解析：DNA分子的结构单位是脱氧核苷酸，在形成DNA分子时，相邻的脱氧核苷酸之间的磷酸和脱氧核糖之间形成了磷酸二酯键，因此，除DNA分子处于两端的脱氧核糖之外，其余脱氧核糖均连接有两个磷酸基团。5答案：C14．从某生物组织中提取DNA进行分析，其四种碱基数的比例是鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基数的46%，又知该DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤，则与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的()A．26%B．24%C．14%D．11%解析：解这类题目最好先画出DNA分子两条链和碱基符号，并标出已知碱基的含量，这样较为直观，更易找到解题的方法。利用DNA的碱基互补配对原则，由整个DNA分子G＋C＝46%，可知在单链DNA分子中，G＋C也为46%，则单链中，A＋T＝54%，由H链中A为28%可知，在该链中，T占26%，所以对应的另一条链中，A为26%。如下图所示：答案：A15．DNA酶能破坏染色体的长度，而蛋白酶则不能破坏染色体的长度。以上事实说明()A．染色体是由DNA和蛋白质组成的B．DNA是染色体的组成成分C．染色体上的DNA和蛋白质镶嵌排列D．蛋白质是染色体的组成成分解析：染色体是由DNA和蛋白质组成的，但是从该题中DNA酶能破坏染色体的长度可以看出DNA是染色体的组成成分，从蛋白酶不能破坏染色体的长度这句话中不能看出蛋白质是染色体的组成成分。答案：B二、简答题(共20分)16．(6分)根据下面的DNA分子结构模式图回答问题。6(1)用文字和符号写出图中的名称。①____________，②____________，③____________，④____________。(2)图中⑦是指____________；其组成物质⑤表示____________；⑥表示____________。(3)图中⑧表示____________；⑨表示____________；⑩表示____________。答案：(1)胞嘧啶(C)腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)胸腺嘧啶(T)(2)脱氧核苷酸脱氧核糖磷酸(3)碱基对氢键脱氧核苷酸链17．(6分)下表显示一系列生物中核酸的腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶的成分比。DNA的来源AGCT植物27.322.722.927.1真菌31.318.718.131.9细菌26.023.924.328.5动物32.018.018.032.0(1)根据此表说明DNA分子的一个特征是____________________________。(2)说明这个特征在DNA复制中的作用是__________________________。(3)细菌体内A≠T，G≠C，可初步判断原因为______________________。(4)植物、真菌中为何(A＝27.3，T＝27.1，G＝22.7，C＝22.9)不严格遵循碱基互补配对原则？其可能原因是________________________________________________________。答案：(1)DNA分子中碱基是互补配对的，即A与T配对，G与C配对7(2)以母链为模板，按碱基互补配对合成子代DNA(3)细菌DNA为环状(4)有部分DNA存在于细胞质中(如线粒体、叶绿体)，为非双链DNA(环状或双链环状DNA)18．(8分)沃森与克里克综合当时多位科学家的发现才确立了DNA双螺旋模型，两人的默契配合成为科学合作研究的典范，请根据课本故事介绍回答下列问题：(1)DNA的组成单位是____________，含____________种碱基，分别为____________。(2)美国科学家威尔金斯和富兰克林提供____________，推算出DNA分子呈____________结构。(3)美国生物学家鲍林揭示生物大分子结构的方法，即按X射线衍射图谱分析的实验数据建立____________的方法。(4)奥地利生物化学家查哥夫指出碱基配对原则即____________。(5)沃森和克里克借鉴各科学家们的发现，从最初模型中____________在外侧，____________在内侧，相同碱基配对，到最终____________在外侧，构成基本骨架，____________在内侧的A—T、G—C互补配对的DNA双螺旋模型，并于1962年与____________三人获得诺贝尔奖。答案：(1)脱氧核苷酸4ATGC(2)DNA的X射线衍射图谱螺旋(3)模型(4)A与T、G与C(5)碱基磷酸、脱氧核糖磷酸、脱氧核糖交替排列碱基对威尔金斯