課時分層作業(yè)(十)　(建議用時：40分鐘)題組一　沃森和克里克解開了DNA分子結(jié)構(gòu)之謎1．1962年沃森、克里克和威爾金斯三人因什么成果共同獲得了諾貝爾生理學或醫(yī)學獎(　　)A．通過細菌轉(zhuǎn)化實驗證明轉(zhuǎn)化因子的存在B．通過噬菌體侵染細菌的實驗證明遺傳物質(zhì)是DNAC．提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)D．確定了基因存在于染色體上C　[選項中成果與科學家之間的對應(yīng)如下：格里菲斯通過肺炎鏈球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗，證明了轉(zhuǎn)化因子的存在；赫爾希和蔡斯通過噬菌體侵染細菌實驗，證明了DNA是遺傳物質(zhì)；沃森、克里克和威爾金斯提出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，獲得了諾貝爾生理學或醫(yī)學獎；摩爾根通過果蠅雜交實驗，證明了基因在染色體上。]2．1953年Watson和Crick構(gòu)建了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，其重要意義在于(　　)①證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)②確定DNA是染色體的組成成分③發(fā)現(xiàn)DNA如何儲存遺傳信息④為DNA復制機制的闡明奠定基礎(chǔ)A．①③　　　B．②③　　　C．②④　　　D．③④D　[沃森、克里克的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建，為DNA中儲存著遺傳信息和人們后來闡明DNA復制機制奠定了基礎(chǔ)。]題組二　DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型3．下列有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，錯誤的是(　　)A．雙鏈DNA分子中含有兩個游離的磷酸基團B．DNA的一條單鏈上相鄰的堿基之間通過氫鍵連接C．嘌呤堿基與嘧啶堿基的結(jié)合保證了DNA分子空間結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定D．DNA分子兩條鏈反向平行B　[DNA每條脫氧核苷酸鏈的一端有一個游離的磷酸基團，雙鏈DNA分子中含有兩個游離的磷酸基團，A正確；一條單鏈上相鄰堿基通過脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖相連，B錯誤；堿基互補配對原則中，A與T配對、G與C配對，C正確；DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)是由兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈構(gòu)成的，D正確。]4．(多選)下面為含有四種堿基的DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖，對該圖的描述正確的是(　　)A．③有可能是堿基AB．①和②相間排列，構(gòu)成DNA分子的基本骨架C．①②③中特有的元素分別是P、C和ND．與⑤有關(guān)的堿基對一定是A—TBD　[該DNA分子含有四種堿基，且A與T之間形成兩個氫鍵，G與C之間形成三個氫鍵，因此與⑤有關(guān)的堿基對一定是A—T，與③有關(guān)的堿基對一定是G—C，但無法確定③⑤具體是哪一種堿基。DNA分子的基本骨架是由磷酸和脫氧核糖交替連接構(gòu)成的，為圖中的①②。①中特有的元素是P，③中特有的元素是N，而C并不是②所特有的，③中也含有C。]5．DNA由反向平行的兩條脫氧核苷酸長鏈組成。如果DNA的一條鏈上某堿基序列是5′－AGCTGCG－3′，則另一條鏈與之配對的部分是(　　)A．5′－CGCAGCT－3′   B．5′－TCGACGC－3′C．5′－AGCTGCG－3′   D．5′－GCGTCGA－3′A　[由DNA分子結(jié)構(gòu)特點和堿基互補配對原則可知，另一條鏈應(yīng)為5′－CGCAGCT－3′。]6．已知某雙鏈DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數(shù)的34%，其一條鏈中的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32%和18%，則在它的互補鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的(　　)A．34%和16%　　　 B．34%和18%C．16%和34%   D．32%和18%A　[已知某雙鏈DNA分子中，G＋C＝34%，則A＋T＝100%－34%＝66%，即一條鏈中G＋C＝34%，A＋T＝66%，該鏈中C＝18%，T＝32%，則G＝34%－18%＝16%，A＝66%－32%＝34%。根據(jù)堿基互補配對原則，在它的互補鏈中，C＝16%，T＝34%。]7．(多選)在一個雙鏈DNA分子中，堿基總數(shù)為m，腺嘌呤數(shù)為n，則下列有關(guān)敘述正確的是(　　)A．脫氧核苷酸數(shù)＝磷酸數(shù)＝堿基總數(shù)＝mB．堿基之間的氫鍵數(shù)為(3m－2n)/2C．一條鏈中A＋T的數(shù)量為nD．G的數(shù)量為m－nABC　[每個脫氧核苷酸分子均有一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子堿基，所以脫氧核糖數(shù)＝磷酸數(shù)＝堿基總數(shù)＝m，A正確；在該DNA分子中，A＝T，C＝G，由此推出C＝G＝(m－2n)/2，又因C與G之間有3個氫鍵，A與T之間有2個氫鍵，故一共有的氫鍵數(shù)為3×(m－2n)/2＋2n＝(3m－2n)/2，B正確；在該雙鏈DNA分子中，A＝T＝n，根據(jù)堿基互補配對原則，一條鏈中A＋T的數(shù)量為n，C正確；該雙鏈DNA分子中堿基總數(shù)為m，腺嘌呤數(shù)為n，則T＝A＝n，G＝C＝(m－2n)/2，D錯誤。]8．下圖為一段DNA空間結(jié)構(gòu)和平面結(jié)構(gòu)示意圖，請據(jù)圖回答下列問題：(1)從圖一中可以看出DNA具有規(guī)則的________結(jié)構(gòu)，從圖二中可以看出DNA是由__________條平行且走向________的長鏈組成。在真核細胞中，DNA的主要載體是________。(2)圖二中1代表的化學鍵為________。與圖二中堿基2相配對的堿基是________(填中文名稱)；由3、4、5組成的結(jié)構(gòu)稱為________脫氧核苷酸。(3)不同生物雙鏈DNA中嘌呤堿基總數(shù)與嘧啶堿基總數(shù)的比值為________。(4)若在一單鏈中，(A＋T)/(G＋C)＝n時，在另一互補鏈中上述比例為________，在整個DNA中上述比例為________。(5)若含有400個堿基的某DNA片段中，氫鍵共有550個，則該DNA片段中腺嘌呤有________個。[解析]　DNA是由兩條鏈組成的，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。在真核細胞中，DNA的主要載體是染色體，存在于細胞核中；另外，在細胞質(zhì)中如線粒體和葉綠體中也含有DNA。所以說，線粒體和葉綠體也是DNA的載體。按照堿基互補配對原則，DNA雙鏈中A與T配對、G與C配對，且DNA中嘌呤堿基數(shù)等于嘧啶堿基數(shù)，兩者的比值等于1。一條單鏈上(A1＋T1)/(G1＋C1)＝n，根據(jù)堿基互補配對原則，與該鏈互補的另一條鏈上(T2＋A2)/(C2＋G2)＝n，整個DNA中(A＋T)/(G＋C)＝(A1＋A2＋T1＋T2)/(G1＋G2＋C1＋C2)＝(2A1＋2T1)/(2G1＋2C1)＝n。(5)A、T之間有兩個氫鍵，C、G之間有三個氫鍵，DNA片段中有400個堿基，共200個堿基對，若A、T堿基對是x個，則C、G堿基對有(200－x)個，則有2x＋3(200－x)＝550，解得x＝50，所以該DNA片段中腺嘌呤有50個。[答案]　(1)雙螺旋　兩　相反　染色體(或染色質(zhì))　(2)氫鍵　鳥嘌呤　腺嘌呤　(3)1　(4)n　n　(5)50題組三　設(shè)計和制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型9．在制作DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型時，會發(fā)現(xiàn)制成的DNA的平面結(jié)構(gòu)像一架“梯子”，那么組成這架“梯子”的“扶手”、“扶手”間的“階梯”、連接“階梯”的化學鍵依次是(　　)①磷酸和脫氧核糖　②氫鍵　③堿基對　④肽鍵A．①②③   B．①③②C．③①②   D．①③④B　[根據(jù)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點判斷。組成DNA平面結(jié)構(gòu)這架“梯子”的“扶手”是磷酸和脫氧核糖，“扶手”間的“階梯”是堿基對，連接“階梯”的化學鍵是氫鍵，故B正確。]10．在搭建DNA模型的實驗中，若有4種堿基塑料片共20個，其中4個C,6個G,3個A,7個T，脫氧核糖和磷酸之間的連接物14個，脫氧核糖塑料片40個，磷酸塑料片100個，代表氫鍵的連接物若干，脫氧核糖和堿基之間的連接物若干，則(　　)A．能搭建出20個脫氧核苷酸B．所搭建的DNA片段最長為7個堿基對C．能搭建出410種不同的DNA模型D．能搭建出一個4個堿基對的DNA片段D　[每個脫氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子含氮堿基組成。根據(jù)堿基互補配對原則，“4個C、6個G、3個A、7個T”能配對4個G—C和3個A—T，共7個堿基對。本題中脫氧核糖和磷酸的連接物僅為14個，大大制約了搭建的模型中脫氧核苷酸數(shù)。從DNA結(jié)構(gòu)圖分析，14個脫氧核糖和磷酸的連接物能搭建的模型中每條鏈最多4個脫氧核苷酸，最多能搭建出一個含有4個堿基對的DNA分子片段，共含有8個脫氧核苷酸，理論上能搭建出不同的DNA分子模型遠少于410種，所以D項正確。]題組四　DNA分子的特性11．由50個脫氧核苷酸構(gòu)成的DNA，按其堿基對的排列順序不同，可分為多少種，說明了DNA的什么特性(　　)①504種　②450種　③425種　④遺傳性　⑤多樣性　⑥特異性A．①④　　　B．②⑤  C．②⑥　　D．③⑤D　[含有50個脫氧核苷酸的DNA片段，只有25對脫氧核苷酸，所以脫氧核苷酸的排列方式有425種，即最多可以編碼425種不同的遺傳信息，③正確；DNA的多樣性主要取決于構(gòu)成DNA的四種脫氧核苷酸(堿基)的種類、數(shù)量和排列順序，所以堿基的排列順序不同說明了DNA的多樣性，⑤正確。故選D。]12．如圖是DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖，請據(jù)圖回答下列問題。(1)組成DNA的基本單位是[　　]____________。(2)圖中1、2、6的名稱依次為__________、______________、________。(3)圖中8表示_____________。在雙鏈DNA分子中嘌呤與嘧啶之間的數(shù)量關(guān)系可表示為________________。(4)上述DNA分子徹底水解得到的產(chǎn)物是(　　)A．脫氧核糖、核糖和磷酸B．脫氧核糖、堿基和磷酸C．核糖、堿基和磷酸D．核糖核苷酸、堿基和磷酸(5)如圖表示兩個脫氧核苷酸之間靠氫鍵相連，其中正確的是(　　)(6)從生物“適應(yīng)的相對性”“基因突變的低頻性”可見DNA作為遺傳物質(zhì)，其分子結(jié)構(gòu)具有________性。[解析]　(1)組成DNA的基本單位是脫氧核苷酸，1個脫氧核苷酸分子由1分子磷酸、1分子脫氧核糖、1分子含氮堿基(A、T、G、C)組成。(2)圖中1為磷酸基團，2為脫氧核糖，6表示堿基對。(3)DNA分子由兩條鏈組成，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)，圖中8表示一條脫氧核苷酸鏈的片段，在雙鏈DNA分子中嘌呤數(shù)與嘧啶數(shù)相等。(4)DNA分子初步水解后形成四種脫氧核苷酸，徹底水解得到的產(chǎn)物是脫氧核糖、堿基和磷酸。(5)DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈組成的，兩條鏈上的脫氧核苷酸之間靠氫鍵相連。[答案]　(1)5　脫氧核苷酸　(2)磷酸基團　脫氧核糖堿基對　(3)一條脫氧核苷酸鏈的片段　嘌呤數(shù)＝嘧啶數(shù)(A＋G＝T＋C)　(4)B　(5)B　(6)穩(wěn)定13．甲生物核酸的堿基組成為嘌呤占46%、嘧啶占54%，乙生物遺傳物質(zhì)的堿基組成為嘌呤占34%、嘧啶占66%，則甲、乙生物可能是(　　)A．發(fā)菜、變形蟲   B．玉米、T2噬菌體C．硝化細菌、綿羊   D．乳酸菌、SARS病毒D　[甲生物核酸的堿基組成中嘌呤數(shù)不等于嘧啶數(shù)，可能是含有DNA和RNA，也可能是只含有RNA一種核酸；乙生物遺傳物質(zhì)的堿基組成中嘌呤數(shù)不等于嘧啶數(shù)，說明只含有RNA，而上述答案中，只有D項中SARS病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。]14．(多選)對DNA分子的堿基進行數(shù)量分析，可以通過檢測其中某種堿基的數(shù)目及其比例來推斷其他堿基數(shù)目及其比例。假如檢測某DNA分子得知堿基A的數(shù)目為x，其比例為y，以下推斷正確的有(　　)A．堿基總數(shù)為x/yB．堿基C的數(shù)目為x(0.5y－1)C．嘌呤與嘧啶的比例為x/(1－y)D．堿基G的比例為1/2－yAD　[若DNA分子中堿基A的數(shù)目為x，其比例為y，則堿基總數(shù)為x/y，A項正確；由A知，堿基總數(shù)為x/y，則C＝G＝(1－2y)×x/y×1/2＝x(1－2y)/2y，B項錯誤；雙鏈DNA分子中嘌呤與嘧啶相等，因此嘌呤與嘧啶的比例是1，C項錯誤；堿基G的比例是(1－2y)×1/2＝1/2－y，D項正確。]15．不同生物或生物體不同器官(細胞)的DNA分子中有關(guān)堿基比例如下表：生物或器官(細胞)酵母菌小麥人豬牛肝胰脾腎精子肺(A＋T)/(G＋C)1．081．211．521．431．431．431．301．291．30(1)表中可見，不同種生物的DNA分子中(A＋T)/(G＋C)的值顯著不同，這一事實表明，DNA分子結(jié)構(gòu)具有________。(2)牛的腎和肺的DNA比例相同，原因是___________________；但精子與腎和肺的DNA堿基比例稍有差異，原因是_________________。(3)表中所列生物的DNA分子中，(A＋C)/(G＋T)或(A＋G)/(T＋C)的值差異顯著嗎？_______。因為______________________。(4)比較表中不同生物的DNA的堿基比例，________中DNA分子熱穩(wěn)定性最高，原因是______________________________。[解析]　(1)對于雙鏈DNA分子而言，互補堿基和之比在不同生物體內(nèi)有顯著差異，體現(xiàn)了DNA分子的特異性。(2)在同一生物體內(nèi)，所有的體細胞均來自同一受精卵的有絲分裂，因而各體細胞內(nèi)DNA分子相同，其堿基比例也相同。(3)無論在哪種生物體內(nèi)，雙鏈DNA分子中A＝T，G＝C，所以(A＋C)/(G＋T)或(A＋G)/(T＋C)的比例均為1。(4)G—C堿基對比例越高，DNA分子熱穩(wěn)定性越高。[答案]　(1)特異性(2)它們是由同一受精卵經(jīng)有絲分裂產(chǎn)生的體細胞構(gòu)成的 　精子是減數(shù)分裂的產(chǎn)物，雖然X、Y染色體是一對同源染色體，但X、Y染色體上的DNA分子有差異(3)不顯著，比值相等，均為1　無論是在哪種生物體內(nèi)，雙鏈DNA分子中A＝T，G＝C，所以(A＋C)/(G＋T)或(A＋G)/(T＋C)的比例均為1(4)酵母菌　酵母菌DNA分子中，G—C堿基對含量比例最大定勢思維造成審題不仔細16．20世紀90年代，科學家發(fā)現(xiàn)DNA也有酶催化活性，他們根據(jù)共有序列設(shè)計并合成了由47個核苷酸組成的單鏈DNA－E47，它可以催化兩個DNA片段之間的連接。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)A．在單鏈DNA－E47中，嘌呤堿基數(shù)一定等于嘧啶堿基數(shù)B．在單鏈DNA－E47中，堿基數(shù)＝脫氧核苷酸數(shù)＝脫氧核糖數(shù)C．單鏈DNA－E47作用的底物和DNA聚合酶作用的底物是相同的D．在單鏈DNA－E47中，每個脫氧核糖上均連有一個磷酸和一個含氮堿基B　[單鏈DNA中嘌呤堿基數(shù)不一定等于嘧啶堿基數(shù)；單鏈DNA－E47催化DNA片段間的連接，DNA聚合酶則催化單個脫氧核苷酸的連接；在脫氧核苷酸鏈中的脫氧核糖可連有兩個(或一個)磷酸和一個含氮堿基。] 

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DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型

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