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1第二节DNA的分子结构和特点[随堂检测][学生用书P46]1.(2017·浙江4月选考)与DNA分子相比，RNA分子特有的碱基是()A．鸟嘌呤(G)B．胞嘧啶(C)C．尿嘧啶(U)D．腺嘌呤(A)解析：选C。DNA分子含有的碱基是A、C、G、T，RNA分子含有的碱基是A、C、G、U。因此，与DNA分子相比，RNA分子特有的碱基是U。2.如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，下列表述不正确的是()A．能表示一个完整脱氧核苷酸的是图中的a或bB．图中与每个五碳糖直接相连的碱基只有1个C．相邻脱氧核苷酸之间通过化学键②连接起来D．从碱基上看，缺少的碱基是T解析：选A。图中所示只有a表示的是一个完整的脱氧核苷酸；图中与五碳糖直接相连的碱基只有1个；②表示的是磷酸二酯键，相邻的脱氧核苷酸通过此键相连接；脱氧核苷酸中的碱基共有4种，即A、G、C、T。3．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：选C。A项，无论DNA分子的一条单链中(A＋C)/(T＋G)的值为多少，整个DNA分子中(A＋C)/(T＋G)都等于1。B项，由于双链DNA分子中A与T配对、G与C配对，故一2条单链中(A＋C)/(T＋G)的值与其互补链中的(A＋C)/(T＋G)的值互为倒数。C项，由于双链DNA分子中A与T配对、G与C配对，故一条单链中(A＋T)/(G＋C)的值与整个DNA分子中(A＋T)/(G＋C)的值相等。D项，由于双链DNA分子中A与T配对，G与C配对，故一条单链中(A＋T)/(G＋C)的值与其互补链中(A＋T)/(G＋C)的值相等。4．根据DNA分子结构模式图回答下列问题：(1)写出①～⑥的名称：①_________；②_________；③_________；④_________；⑤_________；⑥_________。(2)分析这种结构的主要特点：①构成DNA分子的两条链按________盘旋成双螺旋结构。②DNA分子的基本骨架由________________________________________而成。③DNA分子两条链上的碱基通过________连接成碱基对。(3)DNA分子中的碱基有________种，碱基间配对方式有________种，但由于________________________________________________________________________使DNA分子具有多样性；由于_______________________________________，使DNA分子具有特异性。解析：(1)根据脱氧核苷酸的结构及碱基互补配对原则可依次推断出①～⑥的名称。(2)根据DNA的立体结构可知，DNA分子的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，其外侧是由脱氧核糖和磷酸交替连接形成的基本骨架；内侧是通过氢键连接而成的碱基对。(3)DNA分子中的碱基共4种，配对方式共2种，即A—T，G—C，由于碱基对排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，而碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。答案：(1)胸腺嘧啶胞嘧啶腺嘌呤鸟嘌呤脱氧核糖磷酸(2)反向平行脱氧核糖与磷酸交替连接氢键(3)42不同DNA分子中碱基对排列顺序的千变万化每个DNA分子具有特定的碱基对排列顺序[课时作业][学生用书P111(单独成册)]一、选择题1．如图是一个DNA分子的片段，从图中不能得到的信息是()3A．DNA是双螺旋结构B．碱基严格互补配对C．嘌呤数等于嘧啶数D．两条脱氧核苷酸链反向平行解析：选D。由图示可以看出，DNA是双螺旋结构，且两条链之间碱基严格互补配对，即嘌呤数等于嘧啶数；从图中不能看出两条链的方向。2．有关DNA分子结构的叙述，正确的是()A．DNA分子由4种核糖核苷酸组成B．DNA单链上相邻碱基以氢键连接C．碱基与磷酸基团相连接D．DNA链的基本骨架由磷酸基团与脱氧核糖构成解析：选D。DNA分子由4种脱氧核苷酸组成，选项A错误；DNA单链无碱基对，相邻碱基没有形成氢键，选项B错误；碱基不与磷酸基团相连接，而与脱氧核糖相连，选项C错误。3．在DNA分子的一条脱氧核苷酸链中，相邻的碱基A与T之间的连接结构是()A．氢键B．—磷酸—脱氧核糖—磷酸—C．肽键D．—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—解析：选D。解决本题的关键是“一条脱氧核苷酸链，相邻碱基A和T之间的连接结构”核苷酸与核苷酸之间是通过磷酸与脱氧核糖相连形成单链。4．如表为生物学家在分析大麦、果蝇、猪、牛和人等生物DNA碱基比率时得到的结果：生物的种类大麦果蝇猪牛人A＋TG＋C1.211.371.431.311.52根据上表，可获得的最恰当的结论是()A．DNA分子具有特异性B．DNA分子具有多样性C．DNA分子具有遗传性D．DNA分子具有特异性和多样性解析：选D。在双链DNA分子中，A＝T，G＝C，但(A＋T)/(G＋C)的比值因生物种类不4同而不同，每一种生物都有其特定的比值，这就构成了DNA分子的特异性；不同生物，其比值又不同，这就构成了DNA分子的多样性。5．在含有四种碱基的DNA片段中，有腺嘌呤a个，占该片段全部碱基的比例为b，则()A．b≤0.5B．b≥0.5C．胞嘧啶为a(1/2b－1)个D．胞嘧啶为b(1/2a－1)个解析：选C。由题意知，该DNA片段中含有A、G、C、T四种碱基。在双链DNA分子中A＝T，所以b0.5，不可能等于0.5，所以A项、B项错误。在DNA分子中，A有a个，占全部碱基的比例为b，则碱基总数为a/b。所以(A＋G)＝a/2b个，G＝C＝a/2b－a＝a(1/2b－1)个。6．在一个双链DNA分子中，碱基总数为m，腺嘌呤碱基数为n，则下列有关叙述错误的是()A．脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基总数＝mB．碱基之间的氢键数为(3m－2n)/2C．两条链中A＋T的数量为2nD．G的数量为m－n答案：D7．某同学制作的DNA双螺旋结构模型中，在一条链中所用碱基模块A∶C∶T∶G为1∶2∶3∶4，则该模型中四种碱基模块的比例应为()A．1∶2∶3∶4B．3∶4∶1∶2C．1∶1∶1∶1D．2∶3∶2∶3解析：选D。DNA双链中A与T配对，C与G配对，所以已知比例的这条链上的A数量与另一条链上的T数量相等，C数量与另一条链上的G数量相等，故另一条链中A、C、T、G数量之比为3∶4∶1∶2，两比值对应相加，即得到整个DNA双链中四种碱基数量比为2∶3∶2∶3。8．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DNAC．无法被确定是单链DNA还是双链DNAD．可被确定为单链DNA解析：选C。此题主要考查DNA的结构，在双链DNA中，碱基比例的含量符合碱基互补5配对原则，单链DNA中不符合该原则。双链DNA分子中，A＝T，G＝C，所以(A＋G)/(T＋C)＝(A＋C)/(T＋G)＝1。(A＋T)/(G＋C)的碱基比率在特殊情况下等于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，其(A＋G)/(T＋C)的比例在绝大多数情况下不等于1，特殊情况下等于1，所以题干给出的情况无法判断该核酸是单链DNA还是双链DNA。9．若一个双链DNA分子的G占整个DNA分子碱基的27%，并测得DNA分子一条链上的A占这条链碱基的18%，则另一条链上的A的比例是()A．9%B．27%C．28%D．46%解析：选C。这是一道卡伽夫法则应用在DNA结构方面的计算题。解答此类题目须从以下三步分析：①搞清题中所给的和所求的碱基比例是占整个DNA分子的碱基比例，还是占DNA分子一条链的碱基比例；②画一个DNA分子的模式图，并在图中标出已知和未知的碱基，如图所示。③根据卡伽夫法则进行计算据题意：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%，又因为它的任何一条链中A＋T＝46%，其中A＝18%，则此链中T＝46%－18%＝28%，另一条链中A＝28%。10．下图四种化合物的化学组成中，“○”中所对应的名称正确的是()A．①——腺嘌呤脱氧核苷酸B．②——腺苷C．③——腺嘌呤脱氧核苷酸D．④——腺嘌呤解析：选C。由图可知①是腺嘌呤核糖核苷酸，②是腺嘌呤，③是腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，④是腺嘌呤核糖核苷酸，故C正确。11．在双链DNA分子中，A和T之和占全部碱基的比例为m%；其中一条α链中C占该链碱基数的比例为n%。则另一条β链中C占β链碱基的百分比是()A．n%6B．(m－n)/2C．1－(m＋n)%D．[(m－n)/2]%解析：选C。A和T之和占全部碱基的比例为m%，所以C和G之和占全部碱基的比例为1－m%，α链中C和G之和占该链碱基的比例为1－m%，另一条β链中C占β链碱基的百分比＝α链中G占α链碱基的比例＝1－m%－n%，C项正确。12．据报道，哈佛大学研究人员将一本大约有5.34万个单词的书籍编码进不到亿万分之一克的DNA微芯片中，然后成功利用DNA测序来阅读这本书。这是迄今为止人类使用DNA遗传物质储存数据量最大的一次实验。下列有关DNA的说法正确的是()A．DNA测序实际就是确定基因在DNA中的排列顺序B．每个DNA分子不仅具有多样性，还具有特异性C．DNA的稳定性与胸腺嘧啶的含量成正相关D．大肠杆菌的DNA中每个脱氧核糖均连接两个磷酸基团解析：选D。DNA测序实际上是测定DNA中碱基对的排列顺序，A项错误，每个DNA分子具有特定的碱基排列顺序，具有特异性，B项错误；DNA中含有的氢键数量越多，结构越稳定，A与T碱基对之间有2个氢键，C与G碱基对之间有3个氢键，因此DNA的稳定性与胸腺嘧啶的含量成反相关，C项错误；大肠杆菌的拟核中有一个大型环状DNA分子，质粒为小型环状DNA分子，所以大肠杆菌的DNA中每个脱氧核糖均连接两个磷酸基团，D项正确。二、非选择题13．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：[3]__________、[5]__________。(3)从图中可以看出DNA分子中的两条链是由脱氧核糖和________交替连接构成的。(4)连接碱基对的[7]是________，碱基配对的方式如下：即A(腺嘌呤)与________配对；C(胞嘧啶)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。7解析：(1)据图分析可知，图甲表示DNA片段的平面结构，图乙表示DNA片段的立体(或空间)结构，为独特的双螺旋结构。(2)图中3表示脱氧核糖，5表示腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。(3)DNA分子的磷酸和脱氧核糖交替排列形成DNA分子的基本骨架。(4)碱基对之间通过氢键连接，碱基配对遵循的原则是A与T碱基配对、C与G碱基配对。(5)从图甲可以看出组成DNA分子的两条链是反向平行的；从图乙可以看出组成DNA分子的两条链相互缠绕成双螺旋结构。答案：(1)平面立体(或空间)(2)脱氧核糖腺嘌呤脱氧核苷酸(3)磷酸(4)氢键T(胸腺嘧啶)G(鸟嘌呤)(5)反向平行规则的双螺旋结构14．图甲是用DNA测序仪测出的某DNA片段上一条脱氧核苷酸链中的碱基排列顺序(TGCGTATTGG)，请回答下列问题：(1)据图甲推测，此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是__________个。(2)根据图甲中脱氧核苷酸链中的碱基排列顺序，推测图乙中显示的脱氧核苷酸链的碱基排列顺序为______________________________(从上往下)。(3)图甲所