3.2 遗传信息编码在 DNA 分子上——2021-2022 学年高一生物 浙科版（2019）必修 2 同步课时作业 1.下列关于双链 DNA 分子结构的叙述，正确的是( ) A.DNA 分子中磷酸和含氮碱基交替排列构成基本骨架 B.DNA 分子两条链的碱基之间通过氢键相连 C.不同 DNA 分子中（A+G）/（T+C）的值不同 D.每个含氮碱基均连接一个磷酸和一个脱氧核糖 2.某研究小组用如图所示的 6 种卡片、脱氧核糖和磷酸之间的连接物、脱氧核糖和碱基之 间的连接物、代表氢键的连接物若干，成功搭建了一个完整的 DNA 分子模型，模型中有 4 个 T 和 6 个 G。下列有关说法正确的是( ) A.代表氢键的连接物有 24 个 B.代表胞嘧啶的卡片有 4 个 C.脱氧核糖和磷酸之间的连接物有 38 个 D.理论上能搭建出 410 种不同的 DNA 分子模 型 3.某链状双链 DNA 分子中，已知一条链上 A︰T︰G︰C=1︰2︰3︰4，则下列有关该 DNA 分子的说法，正确的是( ) A.该 DNA 分子中四种含氮碱基 A︰T︰G︰C=4︰4︰7︰7 B.若该 DNA 分子中 A 的数量为 p，则 G 的数量为 7/3p C.该 DNA 分子彻底水解的产物是核糖、碱基和磷酸 D.该 DNA 分子含有 4 个游离的磷酸基团 4.如图表示某 DNA 片段。下列有关叙述错误的是( ) A.图中①②③不能构成一个 DNA 的基本单位 B.DNA 复制时，④的形成需要 DNA 聚合酶 C.① 和②交替排列构成 DNA 分子的基本骨架 D.DNA 分子中碱基对⑨越多，其热稳定性越低 5.如图为 DNA 分子的结构示意图。下列叙述正确的是( ) A.① 的形成需要 DNA 聚合酶的催化 B.② 代表的含氮碱基可能是腺嘌呤 C.② 与③的连接构成了 DNA 主链的基本骨架 D.DNA 分子的两条链同向平行排列 6.DNA 双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中，为 该模型构建提供主要依据的是( ) ① 赫尔希和蔡斯证明 DNA 是遗传物质的实验 ② 富兰克林等拍摄的 DNA 分子 X 射线衍射图谱 ③ 查哥夫发现的 DNA 中嘌呤含量与嘧啶含量相等 ④ 沃森和克里克提出的 DNA 半保留复制机制 A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 7.某双链 DNA 分子片段，有 a 个碱基对，其中有 b 个腺嘌呤。下列叙述正确的是( ) A.该片段为一个基因 B.该 DNA 分子片段中应有 2 个游离的磷酸基团 C.该 DNA 分子片段中，碱基的比例是（A+T）/（C+G）=1 D.该片段完成 n 次复制需要 2n×（a-b）个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 8.在 DNA 分子模型搭建实验中，如果用一种长度的塑料片代表 A 和 G，用另一长度的塑料 片代表 C 和 T，那么由此搭建而成的 DNA 双螺旋的整条模型( ) A.粗细相同，因为嘌呤环必定与嘧啶环互补 B.粗细相同，因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸相似 C.粗细不同，因为嘌呤环不一定与嘧啶环互补 D.粗细不同，因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸不同 9.某小组同学在“制作 DNA 双螺旋结构模型”活动中，制作了甲（磷酸基团）、乙（嘧啶碱 基）、丙（嘌呤碱基）、丁（脱氧核糖）。下列叙述正确的是( ) A.甲、乙、丙可组成 DNA 的基本单位 B.DNA 双螺旋结构中甲的数量等于乙+丙的 数量 C.乙、丙位于 DNA 双螺旋结构的外侧 D.DNA 中连接甲与丁的化学键为氢键 10.DNA 分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内 DNA 分子中 (A+T)/(G+C)与(A+C)/(G+T)两个比值的叙述，正确的是( ) A.碱基序列不同的双链 DNA 分子，后一比值不同 B.前一个比值越大，双链 DNA 分子的稳定性越高 C.当两个比值相同时，可判断这个 DNA 分子是双链 D.经半保留复制得到的双链 DNA 分子，后一比值等于 1 11.某真核生物 DNA 片段的结构示意图如图。下列叙述正确的是( ) A.DNA 分子一条链中相邻碱基依靠①连接 B.② 表示腺嘌呤脱氧核苷酸 C.③ 的形成只能发生在细胞核 D.若 α 链中 A+T 占 48%，则 DNA 分子中 G 占 26% 12.下列关于细胞中 DNA 分子结构特点的叙述，正确的是( ) A.DNA 的两条链之间由氢键连接，不同碱基对所含氢键数量相同 B.在不同的 DNA 分子中，A+G 所占的比例不同 C.DNA 分子的基本骨架由位于外侧的脱氧核糖和磷酸构成 D.不同 DNA 分子的碱基排列顺序不同，导致不同 DNA 的空间结构不同 13.关于 DNA 分子结构的叙述，正确的是( ) A.沃森与克里克构建的 DNA 分子双螺旋结构模型属于概念模型 B.搭建 6 个碱基对的 DNA 结构模型，需要磷酸与脱氧核糖的连接物 24 个 C.DNA 分子的一条链中相邻的碱基 A 和 T 通过氢键连接 D.在双链 DNA 分子的一条链中，G 和 C 共占 1/2，则在 DNA 分子中 A 占 1/4 14.如图是 DNA 分子的结构模式图，下列叙述正确的是( ) A.图中 2 链上从 3′到 5′，碱基排列顺序是 ACGTCAG B.图中 3 是一个鸟嘌呤脱氧核苷酸 C.图中 4 部位的碳与磷酸基团相连，为 3 号碳 D.此类 DNA 分子中（A+T）/（G+C）的值都是 1 15.下图是 DNA 分子结构模式图，请据图回答下列问题（[_____]内填数字）。 （1）组成 DNA 的基本单位是[_____]_____。 （2）图中 1、2、6 的名称依次为_____、_____、_____。 （3）在双链 DNA 分子中，嘌呤与嘧啶之间的数量关系可表示为_____。 （4）DNA 分子两条链上的碱基通过[_____]_____连接起来。DNA 在细胞内的空间构型是_ ____结构。 （5）如图表示两个脱氧核苷酸之间的连接方式，其中正确的是_____。 答案以及解析 1.答案：B 解析：DNA 分子中磷酸和脱氧核糖交替排列构成基本骨架，内侧碱基通过氢键相连。按照 碱基互补配对原则，DNA 中 A 与 T 数目均等，C 与 G 数目均等，故（A+G）/ （T+C）=1，每个含氮碱基均直接与一个脱氧核糖相连。 2.答案：C 解析：本题考查 DNA 分子结构特点及相关计算。搭建的完整的 DNA 分子模型中有 4 个 T 和 6 个 G，根据碱基互补配对原则，该模型中有 A—T 碱基对 4 对，G—C 碱基对 6 对， A、T 配对形成 2 个氢键，G、C 配对形成 3 个氢键，共含有氢键 4×2+6×3=26（个），A 错 误；在此模型中 A 有 4 个，C 有 6 个，B 错误；该模型含有脱氧核苷酸 20 个，每个脱氧核 苷酸中脱氧核糖和磷酸之间的连接物有 1 个，脱氧核苷酸脱水缩合连成长链，相邻的脱氧 核苷酸间是脱氧核糖和磷酸相连，20 个脱氧核苷酸形成两条链，每条链中含有 10 个脱氧 核苷酸，需要的连接物为 9 个，共有连接物 20+9×2=38（个），C 正确；由于 A—T 碱基对 和 C—G 碱基对的数目已经确定，因此理论上能搭建出的 DNA 分子模型种类数少于 410 种， D 错误。 3.答案：B 解析：因为该 DNA 分子中 A=T，G=C，且一条链上 A︰T︰G︰C=1︰2︰3︰4，故该 DNA 分子中四种含氮碱基 A︰T︰G︰C=3︰3︰7︰7，A 项错误；若该 DNA 分子中 A 的数量为 p，则 G 的数量为 7/3p，B 项正确；该 DNA 分子彻底水解的产物是脱氧核糖、碱基和磷酸， C 项错误；一个链状的 DNA 分子中含有 2 个游离的磷酸基团，D 项错误。 4.答案：B 解析：本题考查 DNA 的分子结构。题图是一个 DNA 分子的片段，其中①为磷酸，②为脱 氧核糖，③为胞嘧啶，④为氢键，⑤为 A，⑥为 G，⑦为 C，⑧为 T，⑨为碱基对。图中① 与②③不是同一个脱氧核苷酸的组成部分，所以①②③不能构成一个 DNA 的基本单位，A 正确；DNA 复制时，④的形成不需要 DNA 聚合酶的催化，DNA 聚合酶催化脱氧核苷酸之 间形成磷酸二酯键，B 错误；①和②交替连接，排列在外侧，构成 DNA 分子的基本骨架， C 正确；DNA 分子中碱基对⑨越多，氢键的相对含量越少，其热稳定性越低，D 正确。 5.答案：B 解析：①是氢键，碱基之间的氢键是自发形成的，不需要 DNA 聚合酶催化，A 错误；②是 含氮碱基，其与另一个碱基之间只有两个氢键，由此推断可能是腺嘌呤，B 正确；脱氧核 糖（③）和磷酸（④）交替连接构成了 DNA 主链的基本骨架，C 错误；DNA 分子的两条 链反向平行排列，盘旋成双螺旋结构，D 错误。 6.答案：B 解析：本题考查 DNA 双螺旋模型构建的科学史。赫尔希和蔡斯证明 DNA 是遗传物质的实 验，只能说明 DNA 是遗传物质，没有体现 DNA 的结构，因此①不能为双螺旋模型构建提 供依据；DNA 的 X 射线衍射图谱可以用来分析 DNA 分子的结构，因此②可以为双螺旋模 型构建提供依据；查哥夫发现的 DNA 中嘌呤数等于嘧啶数，为沃森和克里克得出碱基互 补配对原则提供重要依据，因此③可以为双螺旋模型构建提供依据；DNA 半保留复制是在 DNA 双螺旋模型建立之后提出的，因此④不能为双螺旋模型构建提供依据。综上所述，B 项正确。 7.答案：B 解析：本题考查 DNA 分子结构和复制过程中的相关计算。根据题干信息分析，双链 DNA 分子片段中含有 a 个碱基对，即 2a 个碱基，其中腺嘌呤 b 个，由于 A 与 T 配对，G 与 C 配 对，且不配对的两种碱基之和等于碱基总数的一半，因此 A=T=b 个，G=C=（a-b）个。基 因是有遗传效应的 DNA 片段，该片段不一定为一个基因，A 错误该片段是双链 DNA 分子 的一段，应该含有 2 个游离的磷酸基团和 2 个游离的脱氧核糖，B 正确；根据以上分析可 知，该 DNA 分子片段中， AT b = ，C 错误；该片段完成 n 次复制需要游离的胞嘧啶 C G ab 脱氧核苷酸数为（2n-1）×（a-b）个，D 错误。 8.答案：A 解析：A、G 都为嘌呤。C、T 都为嘧啶，根据碱基互补配对原则，一条链中嘌呤只能和另 一条链中的嘧啶互补配对，由于用一种长度的塑料片代表 C 与 T 搭建成的 DNA 模型粗细 一定要相同，故 A 项正确。 9.答案：B 解析：DNA 的基本单位是脱氧核苷酸，包括一分子的磷酸、一分子的脱氧核糖和一分子的 含氮碱基，因此图中甲、乙、丙不能