第3章基因的本質(zhì)第2節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)[基礎(chǔ)檢查]1.1953年,沃森和克里克建立了DNA的結(jié)構(gòu)模型,兩位科學(xué)家于1962年獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。下列關(guān)于DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)的敘述,錯誤的是()A.DNA由兩條反向平行的鏈組成B.DNA中A+T的數(shù)量一定等于G+C的數(shù)量C.脫氧核糖和磷酸交替連接,排列在外側(cè)D.兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對解析:DNA由兩條反向平行的鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu),A項正確;兩條單鏈中對應(yīng)的堿基通過氫鍵互補(bǔ)配對,A與T配對,G與C配對,但A+T的數(shù)量不一定等于G+C的數(shù)量,B項錯誤、D項正確;脫氧核糖和磷酸交替連接,排列在外側(cè),構(gòu)成DNA的基本骨架,C項正確。答案:B2.下列關(guān)于雙鏈DNA的敘述,錯誤的是()A.DNA中磷酸與五碳糖交替排列,雙鏈反向平行B.若一條鏈上A的數(shù)目大于T,則另一條鏈上A的數(shù)目小于TC.DNA中堿基排列在內(nèi)側(cè),構(gòu)成基本骨架D.若一條鏈上的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,則另一條鏈上的A∶T∶G∶C=2∶1∶4∶3解析:DNA中磷酸與脫氧核糖交替排列,雙鏈反向平行,A項正確;若一條鏈上A的數(shù)目大于T,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則,則另一條鏈上A的數(shù)目小于T,B項正確;DNA中磷酸和脫氧核糖交替連接排列在外側(cè),構(gòu)成基本骨架,C項錯誤;若一條鏈上的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則,則另一條鏈上的A∶T∶G∶C=2∶1∶4∶3,D項正確。答案:C3.下圖能夠正確表示連接成核苷酸的是 ()ABCD解析:核苷酸的磷酸和含氮堿基都連在同一個五碳糖上,圖中圓形代表磷酸,長方形代表含氮堿基,五邊形代表五碳糖。答案:C4.下列有關(guān)DNA結(jié)構(gòu)的敘述,正確的是()A.細(xì)胞內(nèi)的DNA均是由兩條脫氧核苷酸鏈構(gòu)成的鏈狀結(jié)構(gòu)B.一個雙鏈DNA中的嘌呤數(shù)和嘧啶數(shù)均占堿基總數(shù)的50%C.雙鏈DNA中堿基A、T的含量越高,DNA的結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定D.DNA徹底水解后可獲得4種不同的小分子物質(zhì)解析:真核細(xì)胞的葉綠體和線粒體中的DNA以及原核細(xì)胞中擬核區(qū)中的DNA都呈環(huán)狀,而不是鏈狀,A項錯誤;對于雙鏈DNA來說,A=T、C=G,所以A+G=T+C,即DNA中的嘌呤數(shù)=嘧啶數(shù),B項正確;DNA結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與氫鍵數(shù)目有關(guān),氫鍵越多越穩(wěn)定,而C、G堿基對之間有3個氫鍵,A、T堿基對之間有2個氫鍵,因此堿基C、G含量越高,氫鍵越多,DNA結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性相對越強(qiáng),C項錯誤;DNA徹底水解后可獲得6種不同的小分子物質(zhì),即磷酸、脫氧核糖和4種堿基,D項錯誤。答案:B5.下列關(guān)于真核生物核DNA結(jié)構(gòu)的敘述,正確的是()A.每個堿基均連著一個磷酸和一個脫氧核糖B.雙鏈DNA的特異性表現(xiàn)在A+CG+TC.某雙鏈DNA中一條鏈上A∶T=1∶2,則該DNA中A∶T=2∶1D.檢測某生物樣品中堿基比例,嘌呤含量不等于嘧啶含量,該生物樣品不可能是噬菌體解析:堿基與脫氧核糖相連,沒有連接磷酸,A項錯誤;不同雙鏈DNA中A+CG+T均為1,不能體現(xiàn)其特異性,B項錯誤;某雙鏈DNA中A、T配對,故該DNA中A∶T=1∶1,C項錯誤;檢測某生物樣品中堿基比例,嘌呤含量不等于嘧啶含量,該生物樣品不可能只含有雙鏈DNA,噬菌體只含有雙鏈DNA,不含有RNA,D答案:D6.甲同學(xué)在學(xué)習(xí)了DNA、RNA的結(jié)構(gòu)后,繪制了下圖所示的含有兩個堿基對的DNA片段(“c”代表磷酸基團(tuán))。下列幾名同學(xué)對此圖的評價,正確的是()A.甲:物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)上沒有錯誤B.乙:只有一處錯誤,就是U應(yīng)改為TC.丙:至少有兩處錯誤,其中磷酸不能直接相連D.丁:他畫的如果是雙鏈RNA,就沒有錯誤答案:C7.(2021·廣東清遠(yuǎn))下圖為DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖,請據(jù)圖回答下列問題。(1)6的名稱是,3、4代表的是(寫出相應(yīng)的符號,不要求順序)。

(2)若8代表的脫氧核苷酸鏈中(A+T)/(C+G)為36%,則(A+T)/(C+G)在整個DNA分子的值為。(A+T)/(C+G)的值越(填“大”或“小”),DNA的熱穩(wěn)定性越高。

(3)若一對同源染色體上相同位置的DNA片段上是基因D與d,這兩個DNA片段的根本區(qū)別是_____________________________________________________________________________________。

解析:(1)據(jù)圖分析,6為堿基對,3與4之間有三個氫鍵,代表的是堿基G和C。(2)雙鏈DNA分子中(A+T)/(C+G)的值等于任何一條鏈中(A+T)/(C+G)的值,即都為36%。因為堿基C和G之間有3個氫鍵,堿基A和T之間有2個氫鍵,故(A+T)/(C+G)的值越小,DNA的熱穩(wěn)定性越高。(3)兩個DNA片段上同一位置的基因不同,其根本區(qū)別是堿基對的排列順序不同。答案:(1)堿基對G、C(2)36%小(3)兩個DNA片段上的堿基(對)或脫氧核苷酸的排列順序不同[拓展應(yīng)用]8.在搭建DNA結(jié)構(gòu)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.能搭建出一個4堿基對的DNA片段D.能搭建410種不同的DNA結(jié)構(gòu)模型解析:代表堿基的塑料片共有20個,根據(jù)C—G配對、A—T配對可知,最多只有7個堿基對即14個脫氧核苷酸,A項錯誤;根據(jù)代表堿基的塑料片可知,搭建的DNA中最多含有7個堿基對,形成7個堿基對需要脫氧核糖和磷酸之間的連接物14個,而在形成DNA時,一條鏈中兩個相鄰的脫氧核苷酸之間也需要該連接物,根據(jù)提供的連接物的數(shù)目可知,所搭建的DNA片段少于7個堿基對,B項錯誤;結(jié)合代表堿基的塑料片數(shù)目和脫氧核糖與磷酸之間的連接物可知,能搭建出一個4堿基對的DNA片段,8個脫氧核苷酸需要8個脫氧核糖與磷酸之間的連接物,8個脫氧核苷酸連接成2條鏈另外需要6個脫氧核糖與磷酸之間的連接物,C項正確;由以上分析可知,該DNA只含有4個堿基對,且每種堿基的數(shù)目有限,故不能搭建410種不同的DNA結(jié)構(gòu)模型,D項錯誤。答案:C9.核苷酸可通過脫水形成多核苷酸,與多肽一樣,一個核苷酸的磷酸基團(tuán)與下一個單體的糖相連。結(jié)果,在多核苷酸中形成了一個重復(fù)出現(xiàn)的糖—磷酸主鏈(如下圖所示),堿基序列從左至右依次是T、G、C、T、A,據(jù)此判斷,下列敘述正確的是()A.該圖所示化合物的組成元素只有C、H、O、NB.圖中結(jié)構(gòu)由4種脫氧核糖核苷酸構(gòu)成C.在合成該圖所示化合物時,需脫去5分子水,相對分子質(zhì)量減少90D.在該圖所示化合物分子結(jié)構(gòu)中,一個磷酸基團(tuán)和一個五碳糖相連解析:該圖所示化合物是由核苷酸組成的,故組成元素含有C、H、O、N、P,A項錯誤;圖中結(jié)構(gòu)含有T,應(yīng)為DNA片段,故由4種脫氧核糖核苷酸構(gòu)成,B項正確;該化合物含有5個核苷酸,故在合成該化合物時,需脫去4分子水,相對分子質(zhì)量減少4×18=72,C項錯誤;在該圖所示化合物分子結(jié)構(gòu)中,一個磷酸基團(tuán)和一個或兩個五碳糖相連,D項錯誤。答案:B10.圖1是DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建構(gòu)過程圖解(a~d),圖2是用DNA測序儀測出的某生物的一個DNA分子片段上被標(biāo)記一條脫氧核苷酸鏈的堿基排列順序(TGCGTATTGG),請回答下列問題。圖1圖2圖3(1)圖1中物質(zhì)a是構(gòu)成DNA的基本單位,叫做,b中游離的磷酸基團(tuán)代表DNA鏈的_______端。(2)與DNA病毒相比,RNA病毒更容易變異,請結(jié)合圖d和RNA的結(jié)構(gòu)說明其原因。_______________________________________________________。

(3)若某基因具有1000個堿基對,其中堿基G和C共占40%,則連續(xù)復(fù)制2次需要腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量為個。

(4)據(jù)圖2推測,此DNA片段上的鳥嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量是個。

(5)根據(jù)圖2所示的脫氧核苷酸鏈堿基排序,圖3顯示的脫氧核苷酸鏈堿基序列為

(從上往下序列)。(6)圖2中的DNA片段與圖3中的DNA片段中,A/G的值分別為、,由此說明了DNA分子的特異性。

解析:(1)分析圖1可知,a是構(gòu)成DNA的基本單位,叫做脫氧核糖核苷酸;b中游離的磷酸基團(tuán)代表DNA鏈的5'端;(2)DNA為雙螺旋結(jié)構(gòu),比RNA的單鏈更加穩(wěn)定,因此與DNA病毒相比,RNA病毒更容易變異;(3)某基因具有1000個堿基對,其中堿基G和C共占40%,故堿基A和T共占60%,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則A=T,故該基因片段中腺嘌呤脫氧核苷酸占30%,DNA連續(xù)復(fù)制兩次,形成4個DNA分子,即相當(dāng)于增加3個DNA分子,因此連續(xù)復(fù)制2次需要腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量為3×(1000×2×30%)=1800;(4)由圖2可知,該脫氧核苷酸鏈上有4個鳥嘌呤脫氧核苷酸與1個胞嘧啶脫氧核苷酸,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則,該脫氧核苷酸鏈的互補(bǔ)鏈上含有1個鳥嘌呤脫氧核苷酸,故該DNA片段上的鳥嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量是5個;(5)結(jié)合圖2與圖3,圖3顯示的脫氧核苷酸鏈堿基序列為CCAGTGCGCC;(6)圖2中有1個腺嘌呤脫氧核苷酸、4個胸腺嘧啶脫氧核苷酸、4個鳥嘌呤脫氧核苷酸和1個胞嘧啶脫氧核苷酸,故DNA片段中的A/G