2021 高一生物寒假作业同步练习题：DNA 分子的结构 教材知识梳理1DNA 分子的结构2DNA 分子的特性(1)相对稳定性：DNA 分子中磷酸和脱氧核糖交替连接的方式不变，两条链间碱基互补配对的方式不变。(2)多样性：不同的 DNA 分子中脱氧核苷酸数目不同，排列顺序多种多样。若某 DNA 分子中有n个碱基对，则排列顺序有 4n种。(3)特异性：每种 DNA 分子都有区别于其他 DNA 的特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信息。1、选择题1将 DNA 双螺旋的两条链维系在一起的化学键是：（ ）A氢健BC=C 双键C疏水键D磷酸二酯键【答案】A【分析】DNA 是由两条反向平行的双链构成的，两条链之间通过碱基连接在一起。【详解】将 DNA 双螺旋的两条链维系在一起靠的是碱基之间形成的氢键，B、C、D 错误，A 正确。故选 A。2把含14N 的大肠杆菌培养在氮源为15N 的培养液中。完成一次细胞分裂后，再放回氮源为14N 的环境中培养，DNA 复制一次后，将大肠杆菌进行密度梯度离心，分离 DNA，如果 DNA 是以半保留方式复制，则 DNA组成分析应为（ ）A3/4 轻氮型、1/4 中间型B1/4 轻氮型、3/4 中间型C1/2 中间型、1/2 重氮型D1/2 轻氮型、1/2 中间型【答案】D【分析】含14N 的 DNA 放在15N 环境中复制一次，则形成的 DNA 一条链中含14N，另一条链中含15N，再返回原环境，一个中间型 DNA 复制两次，形成四个 DNA，这四个 DNA 中有 3 个 DNA 的两条链均是14N ，1 个 DNA 的一条链中含14N，另一条链中含15N。【详解】将含14N 的大肠杆菌转移到含15N 的培养液中，完成一次细胞分裂后所形成的 2 个子代 DNA 分子都是中间型，再放回原环境中复制一次后，形成 4 个 DNA 分子，其中有 2 个 DNA 分子的一条链含15N，另一条链含14N；另外 2 个 DNA 分子两条链均含14N，所以子代 DNA 组成分析为 1/2 轻氮型、1/2 中间型。ABC 错误，D 正确。故选 D。3若用32P 标记某干细胞的一个 DNA 分子双链，然后在不含32P 的培养液中培养，在第五次细胞分裂结束后被32P 标记的细胞个数和染色体条数分别是（ ）A1 个 1 条B2 个 2 条C2 个 4 条D32 个 32 条【答案】B【分析】有丝分裂中被32P 标记的染色体数的分析：以 1 个 DNA 分子为例，双链被32P 标记，转入不含32P 的培养液中培养，由于 DNA 具有半保留复制的特点，无论进行多少次有丝分裂，最终永远只有 2 个 DNA 分子中都有1 条链被32P 标记。【详解】根据 DNA 分子复制的特点得知，最终有两条 DNA 分子含有最初32P 标记的母链，其形成的染色体为两条；而随着细胞分裂，姐妹染色单体分开，分别进入两个子细胞，最终有两个细胞含被32P 标记的 DNA，B 正确。故选 B。4在分子的脱氧核苷酸长链中，相邻两个脱氧核苷酸分子之间的连接方式是（ ）DNAA一个脱氧核苷酸分子中的五碳糖的羟基与另一个脱氧核苷酸分子中的磷酸相连B一个脱氧核苷酸分子中的五碳糖的羟基与另一个脱氧核苷酸分子中的碱基相连C一个脱氧核苷酸分子中的碱基与另一个脱氧核苷酸分子中的磷酸相连D一个脱氧核苷酸分子中的碱基与另一个脱氧核苷酸分子中的碱基相连【答案】A【分析】DNA 的双螺旋结构：DNA 分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。DNA 分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧。两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。如图所示：【详解】由于“分析”可知，在分子的脱氧核苷酸长链中，相邻两个脱氧核苷酸分子之间，一个脱氧核苷酸DNA分子中的五碳糖的羟基与另一个脱氧核苷酸分子中的磷酸相连，因此，BCD 错误，A 正确。故选 A。5分子中脱氧核苷酸的排列顺序能决定的是（ ）DNA分子的多样性 分子的特异性 遗传信息 分子的稳定性DNADNADNAABCD【答案】B【分析】DNA 分子中脱氧核苷酸的排列顺序能决定 mRNA 中碱基的排列顺序，DNA 分子中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息，不同的排列顺序体现了 DNA 分子的多样性，特定的脱氧核苷酸排列顺序体现了 DNA 分子的特异性。【详解】DNA 分子中脱氧核苷酸的排列顺序就代表着遗传信息，其中脱氧核苷酸排列顺序的千变万化，构成了DNA 分子的多样性，正确；脱氧核苷酸特定的排列顺序，又构成了 DNA 分子的特异性，正确；遗传信息存储在脱氧核苷酸的排列顺序中，正确；DNA 分子的稳定性与脱氧核苷酸的排列顺序无关，与碱基之间的氢键多少有关，错误。故选 B。6作为科学家合作研究的典范，沃森和克里克配合，揭示了 DNA 分子的结构。排列在 DNA 分子外侧，构成基本骨架的物质是（ ）A碱基对B脱氧核糖和磷酸C肽链D果糖【答案】B【分析】DNA 分子结构的主要特点：DNA 是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA 的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则。【详解】脱氧核糖和磷酸交替排列在 DNA 分子的外侧，构成 DNA 分子的基本骨架，B 正确。故选 B。7有关 DNA 分子结构的叙述，正确的是（ ）ADNA 分子由 4 种脱氧核苷酸组成BDNA 单链上相邻碱基以氢键连接C碱基与磷酸相连接D脱氧核糖之间交替连接构成 DNA 链的基本骨架【答案】A【分析】DNA 分子是由两条脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构，磷酸与脱氧核糖交替排列分布在外侧构成基本骨架，碱基排列在内侧，通过氢键连接成碱基对排列在内侧碱基对之间的连接遵循碱基互补配对原则，A与 T 配对，G 与 C 配对。【详解】A、DNA 分子的单体是四种脱氧核苷酸，A 正确；B、DNA 单链上相邻碱基通过-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-连接，不是以氢键连接，B 错误；C、碱基与脱氧核糖连接，不直接与磷酸连接，C 错误；D、磷酸与脱氧核糖交替连接构成 DNA 链的基本骨架，D 错误。故选 A。8下列表示某同学制作的脱氧核苷酸结构模型（表示脱氧核糖、表示碱基、表示磷酸基团） ，其中正确的是（ ）ABCD【答案】D【分析】脱氧核苷酸由脱氧核糖、碱基、磷酸基团三部分组成，其中碱基有 A、T、G、C 四种。【详解】A、脱氧核苷酸不含碱基 U，A 错误；B、脱氧核苷酸中的碱基、磷酸都连接在脱氧核糖上，B 错误；C、脱氧核苷酸中的碱基、磷酸都连接在脱氧核糖上，C 错误；D、由脱氧核苷酸的组成和连接方式可知，选项中各部件之间连接正确，D 正确。故选 D。9下列关于 DNA 分子结构的叙述错误的是（）A具有双螺旋结构B磷酸和碱基交替排列构成基本骨架C两条链间的碱基通过氢键构成碱基对D两条长链按反向平行方式盘旋【答案】B【分析】DNA 分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，脱氧核苷酸由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链，DNA 分子一般是由 2 条反向平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构，脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧，两条链上的碱基由氢键连接形成碱基对，两条链上的碱基遵循 A 与 T 配对、G 与 C 配对的碱基互补配对原则。【详解】A、DNA 分子一般是由 2 条反向平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构，A 正确；B、DNA 分子的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接形成的，B 错误；C、DNA 分子两条链的碱基之间通过 2 个氢键形成 A、T 碱基对，通过 3 个氢键连接形成 G、C 碱基对，C 正确；D、DNA 分子一般是由 2 条反向平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构，D 正确。故选 B。10某 DNA 片段一条链上的碱基序列为ATGC，其互补链上对应的碱基序列是（ ）ATACGBATGCCAUCGDAUGC【答案】A【分析】DNA 分子具有独特的双螺旋结构，遵循碱基互补配对原则，A 配 T，G 对 C，依此分析答题。【详解】按照碱基互不配对原则，某 DNA 片段一条链上的碱基序列为ATGC，则其互补链上对应的碱基序列是TACG，A 正确，BCD 错误。故选 A。11已知一段双链 DNA 分子中，鸟嘌呤所占的比例为 20 ，由这段 DNA 转录出来的 mRNA 中，胞嘧啶的比例是（ ）A10B20C40D无法确定【答案】D【详解】转录时以一条 DNA 单链为模板，双链 DNA 分子中腺嘌呤所占的比例为 20%，能推出该 DNA 分子中 G 所占的比例为 30%，但不能由此推出一条单链中 G 的比例，因而无法推知这段 DNA 转录出来的 mRNA 中胞嘧啶的比例，D 正确。故选 D。12某双链 DNA 分子中，若甲链中（A+G）/（T+C）的比值为 4，则此 DNA 分子中（A+G）/（T+C）的比值为（ ）A4B3C2D1【答案】D【分析】DNA 分子是由两条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构，磷酸、脱氧核糖交替排列位于外侧，两条核苷酸链之间的碱基通过氢键连接成碱基对，位于内侧，碱基对之间遵循 A 与 T 配对，G 与 C 配对的互补配对原则。【详解】由于 DNA 中 A 与 T 配对，G 与 C 配对，因此 A=T，G=C，所以双链 DNA 分子中（A+G）：（T+C）=1，D 正确。故选 D。13已知一个 DNA 分子由 2000 个碱基对组成，其中胞嘧啶 800 个，这个 DNA 分子中应含有的腺嘌呤数目是（ ）A800 个B1200 个C1000 个D2000 个【答案】B【分析】碱基互补配对原则的规律：（1）在双链 DNA 分子中，互补碱基两两相等，A=T，C=G，A+G=C+T，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数；（2）DNA 分子的一条单链中（A+T）与（G+C）的比值等于其互补链和整个 DNA 分子中该种比例的比值；（3）DNA 分子一条链中（A+G）与（T+C）的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数，在整个双链中该比值等于 1；（4）不同生物的 DNA 分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即（A+T）与（C+G）的比值不同，该比值体现了不同生物 DNA 分子的特异性；（5）双链 DNA 分子中，A=（A1+A2）2，其他碱基同理。【详解】双链 DNA 分子中，根据碱基互补配对原则，非互补配对的碱基之和占碱基总数的一半。已知一个 DNA 分子由 2000 个碱基对组成，其中胞嘧啶 800 个，这个 DNA 分子中应含有的腺嘌呤数目是 2000-800=1200 个，B正确。故选 B。14某 DNA 分子片段含有 1000 个碱基，其中 300 个腺嘌呤，则该 DNA 分子片段中含有鸟嘌呤的数目是（ ）A200 个B300 个C500 个D600 个【答案】A【分析】根据碱基互补配对原则，双链 DNA 分子中腺嘌呤等于胸腺嘧啶，鸟嘌呤等于胞嘧啶，总嘌呤等于总嘧啶数。【详解】该 DNA 分子片段中含有鸟嘌呤的数目是（1000-3002）/2=200，故选 A。15如果某一基因转录为 RNA 后，所含的 A+U 百分比为 30%，则此基因中 G+C 的百分比应为（ ）A70%B30%C50%D60%【答案】A【分析】碱基互补配对原则的规律：（1）在双链 DNA 分子中，互补碱基数量两两相等，A=T，C=G，A+G=T+C，即嘌呤碱基数=嘧啶碱基数；（2）DNA 分子的一条单链中（A+T）与（G+C）的比值等于其互补链和整个 DNA 分子中该种比例的比值；（3）DNA 分子的一条单链中（A+ G）与（T +C）的比值与其互补链中该种比例的比值互为倒数，在整个双链中该比值等于 1；（4）双链 DNA 分子中，某一碱基的比例等于其分别在两条单链中所占比例的平均值，即 A=（A1+A2）2。【详解】RNA 含有 A、U、G、C 四种碱基，已知 RNA 中 A+U 百分比为 30%，则 G+C 占 70%，根据碱基互补配对原则，其对应 DNA 模板链中 G+C 所占比例为 70%，则其互补链和整个 DNA 分子中 G+C 的比例也为 70%。因此 A 正确，BCD 错误。故选 A2、填空题1下图是某核苷酸链示意图，据图回答问题：（1）1 的结构名称是_；2 的结构名称是_；3 的结构名称是_；4 的结构名称是_，5 的结构是_ 。（2）此结构中特有的碱基名称是_。【答案】磷酸 脱氧核糖 胞嘧啶 鸟嘌呤脱氧核苷酸 脱氧核苷酸链 胸腺嘧啶 【分析】分析题图：图示为核苷酸链示意图，该核苷酸链中含有碱基 T，为脱氧核苷酸链，则 1 为磷酸，2 为脱氧核糖，3 为含氮碱基（胞嘧啶） ，4 为胞嘧啶脱氧核苷酸，5 为脱氧核苷酸链的片段。【详解】（1）该核苷酸链中含有碱基 T，为脱氧核苷酸链，则 1 为磷酸，2 为脱氧核糖，3 为胞嘧啶。图中 4 为鸟嘌呤脱氧核苷酸，5 为一条脱氧核苷酸链。（2）图示为脱氧核苷酸链示意图，脱氧核苷酸链中特有的碱基名称是胸腺嘧啶。【点睛】本题结合图解，考查 DNA 分子结构的主要特点，要求考生识记 DNA 分子结构的主要特点，能准确判断图中各结构的名称，属于考纲识记层次的考查。2下图所示为一段 DNA 空间结构和平面结构的示意图，请据图回答问题。（1）从图甲中可以看出 DNA 分子具有规则的_结构，从图乙中可以看出 DNA 是由_条平行且走向_的长链组成的。在真核细胞中，DNA 的主要载体是_。（2）图乙中 1 代表的化学键为_。与图乙中碱基 2 相配对的碱基是_（填中文名称） ；由 3、4、5 组成的结构名称为_。（3）不同生物的双链 DNA 分子中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数的比值_（填“相同”或“不同” ） 。（4）若在一单链中=n，则在另一条互补链中其比例为_，在整个 DNA 分子中其比例为ATGC_。【答案】双螺旋 两 相反 染色体 氢键 鸟嘌呤 腺嘌呤脱氧核苷酸 相同 n n 【分析】DNA 分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，脱氧核苷酸由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链，DNA 分子一般由 2 条反向平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构，磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧，由氢键连接形成碱基对，两条链上的碱基遵循 A 与 T 配对、G 与 C 配对的碱基互补配对原则。【详解】（1）DNA 分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。在真核细胞中，DNA 的主要载体是染色体。（2）DNA 双链的碱基对之间通过氢键相连，鸟嘌呤与胞嘧啶互补配对，由 3、4、5 组成的结构是腺嘌呤脱氧核苷酸。（3）双链 DNA 分子中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，两者的比值总是等于 1，所以不同生物的双链 DNA分子中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数的比值相同。（4）一条单链上，根据碱基互补配对原则，与该链互补的另一条链上，整个1111ATnGC2222TAnCGDNA 分子中。1212111212112222AATTATATnGCGGCCGC【点睛】本题旨在考查学生对 DNA 分子的结构和结构特点的熟练掌握。