備戰(zhàn)2020年高考生物 考點(diǎn)一遍過(guò)28 DNA分子的結(jié)構(gòu)（含解析）

考點(diǎn)28 DNA分子的結(jié)構(gòu)高考頻度： 難易程度：1DNA分子的化學(xué)組成（1）基本組成元素：C、H、O、N、P。（2）基本單位2DNA分子的結(jié)構(gòu)（1）主要特點(diǎn)兩條脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈反向平行盤(pán)旋而成。脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)。兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì)，例如：遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則（2）空間結(jié)構(gòu)：規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。3DNA分子的特性（1）相對(duì)穩(wěn)定性：DNA分子中磷酸和脫氧核糖交替連接方式不變；兩條鏈間堿基互補(bǔ)配對(duì)方式不變。（2）多樣性：不同的DNA分子中脫氧核苷酸數(shù)目不同，排列順序多種多樣。若某DNA分子中有n個(gè)堿基對(duì)，則排列順序有4n種。（3）特異性：每種DNA分子都有區(qū)別于其他DNA的特定的堿基對(duì)排列順序，代表了特定的遺傳信息?？枷蛞?DNA分子的結(jié)構(gòu)分析1下列有關(guān)DNA結(jié)構(gòu)的說(shuō)法，正確的是A一條脫氧核苷酸鏈上相鄰的兩個(gè)堿基A和T之間靠形成氫鍵連接B每個(gè)磷酸基團(tuán)上都連著兩個(gè)核糖C堿基對(duì)排列順序的千變?nèi)f化構(gòu)成了DNA分子的特異性D一條雙鏈DNA片段有兩個(gè)游離的磷酸基【參考答案】D【試題解析】一條單鏈中相鄰的堿基A與T是通過(guò)脫氧核糖磷酸脫氧核糖連接的，A錯(cuò)誤；DNA鏈末端的磷酸基團(tuán)上連著一個(gè)五碳糖，B錯(cuò)誤；堿基對(duì)排列順序的千變?nèi)f化構(gòu)成了DNA分子的多樣性，C錯(cuò)誤；雙鏈DNA分子含有兩個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，分別位于DNA分子的兩端，D正確；解題必備把握DNA結(jié)構(gòu)的3個(gè)常考點(diǎn)（1）（2）（3）2如圖表示一個(gè)DNA分子的片段，下列有關(guān)表述正確的是A代表的物質(zhì)中儲(chǔ)存著遺傳信息B不同生物的DNA分子中的種類(lèi)無(wú)特異性C轉(zhuǎn)錄時(shí)該片段的兩條鏈都可作為模板鏈DDNA分子中A與T堿基對(duì)含量越高，其結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定【答案】B【解析】遺傳信息蘊(yùn)藏在4種脫氧核苷酸的排列順序之中，單個(gè)核苷酸不能儲(chǔ)存遺傳信息，A項(xiàng)錯(cuò)誤；不同生物的DNA均由4種脫氧核苷酸(包括)組成，B項(xiàng)正確；轉(zhuǎn)錄時(shí)以其中的一條鏈為模板，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于CG堿基對(duì)含3個(gè)氫鍵，所以CG堿基對(duì)含量越高，DNA越穩(wěn)定，D項(xiàng)錯(cuò)誤?？枷蚨?DNA分子結(jié)構(gòu)中的堿基計(jì)算3下列關(guān)于DNA分子的計(jì)算，正確的是A同種生物不同個(gè)體的細(xì)胞中，DNA分子的（A+T)/(G+C)的值一般相同B不同種生物的不同細(xì)胞中，DNA分子的（A+G)/(T+C)的值一定不同C若DNA的一條鏈中（A+G)/(T+C)=0.5，則其互補(bǔ)鏈中(A+G)/(T+C)=0.5D10對(duì)AT堿基對(duì)和20對(duì)CG堿基對(duì)，可構(gòu)成的DNA分子種類(lèi)數(shù)小于430種【參考答案】D【試題解析】DNA分子具有特異性，同種生物不同個(gè)體的DNA分子一般是不同的，因此它們的細(xì)胞中DNA分子的（A+T)/(G+C)的值一般不同，A錯(cuò)誤；DNA分子中，A與T配對(duì)，G與C配對(duì)，因此不同種生物的不同細(xì)胞中，DNA分子的（A+G)/(T+C)的值一般都等于1，B錯(cuò)誤；根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可知，在雙鏈DNA分子中，（A+G)/(T+C)的值在兩條單鏈中互為倒數(shù)，因此若DNA的一條鏈中（A+G)/(T+C)=0.5，則其互補(bǔ)鏈中(A+G)/(T+C)=2，C錯(cuò)誤；30個(gè)堿基對(duì)構(gòu)成的DNA分子種類(lèi)數(shù)最多430種，若已知10對(duì)AT堿基對(duì)和20對(duì)CG堿基對(duì)，則構(gòu)成的DNA分子種類(lèi)數(shù)肯定小于430種，D正確。解題技巧DNA分子中有關(guān)堿基比例計(jì)算的解題步驟解DNA分子中有關(guān)堿基比例計(jì)算的試題時(shí)要分三步進(jìn)行：（1）搞清題中已知的和所求的堿基比例是占整個(gè)DNA分子堿基的比例，還是占DNA分子一條鏈上堿基的比例。（2）畫(huà)一個(gè)DNA分子模式圖，并在圖中標(biāo)出已知和所求的堿基。（3）根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則及其規(guī)律進(jìn)行計(jì)算。4下列是一組有關(guān)雙鏈DNA分子中含氮堿基的問(wèn)題，請(qǐng)回答：（1）若A占20%，則G占_。（2）若雙鏈DNA中A占20%，且一條鏈中的A占20%，則此鏈中C所占比例的最大值是_。（3）一條鏈中(AC)/(TG)0.4，互補(bǔ)鏈中的此值是_。（4）一條鏈中(AT)/(CG)0.4，互補(bǔ)鏈中的此值是_。（5）若A有P個(gè)，占全部堿基數(shù)的20%，則該DNA分子中的G有_個(gè)?！敬鸢浮浚?）30%（2）60%（3）2.5（4）0.4（5）1.5 P【解析】（1）由雙鏈DNA分子的嘌呤堿基數(shù)占總堿基數(shù)的一半可知：AG50%，因而G占30%。（2）由雙鏈DNA分子A占20%可知：該DNA分子中(AT)占40%，(CG)占60%，對(duì)任意一條鏈而言，某種堿基所占比例的最大值即該對(duì)堿基所占的比例，因而，C最多占該鏈的60%。（3）由雙鏈DNA中，一條鏈中的(AC)/(TG)與另一條鏈中的該比值互為倒數(shù)可知：其互補(bǔ)鏈中的(AC)/(TG)1/0.42.5。（4）由于雙鏈DNA及任意一條鏈中的(AT)/(CG)為一定值，可知其互補(bǔ)鏈中的(AT)/(CG)0.4。（5）若A有P個(gè)，占全部堿基數(shù)的20%，則DNA分子的總堿基數(shù)為P/20%5P(個(gè))，而由雙鏈DNA分子的嘌呤堿基數(shù)占總堿基數(shù)的一半可知：G占總堿基數(shù)的50%20%30%，則G有5P×30%1.5 P (個(gè))。1下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述正確的是ADNA分子的任一條鏈中AT，GCB每個(gè)堿基分子上均連接著一個(gè)磷酸和一個(gè)脫氧核糖C每個(gè)磷酸分子都和兩個(gè)脫氧核糖相連DDNA分子兩條鏈上的A與T通過(guò)氫鍵連接2如圖為DNA分子部分結(jié)構(gòu)示意圖，以下敘述正確的是A解旋酶可以斷開(kāi)鍵，因此DNA的穩(wěn)定性與無(wú)關(guān)B是一個(gè)鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸CDNA連接酶可催化或鍵形成DA鏈、B鏈的方向相反，磷酸和脫氧核糖交替連接構(gòu)成基本骨架3從分子水平上對(duì)生物體具有多樣性或特異性的分析錯(cuò)誤的是A堿基對(duì)的排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性B堿基對(duì)特定的排列順序，又構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子的特異性C一個(gè)含2 000個(gè)堿基的DNA分子，其堿基對(duì)可能的排列方式有41 000種D人體內(nèi)控制珠蛋白合成的基因由l 700個(gè)堿基對(duì)組成，其堿基對(duì)可能的排列方式有41 700種4DNA熔解溫度(Tm)是使DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)解開(kāi)一半時(shí)所需要的溫度，不同種類(lèi)DNA的Tm值不同。如圖表示DNA分子中GC含量(占全部堿基的比例)與Tm的關(guān)系。下列有關(guān)敘述，不正確的是A一般地說(shuō)，DNA分子的Tm值與GC含量呈正相關(guān)BTm值相同的DNA分子中GC的數(shù)量有可能不同C維持DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要化學(xué)鍵有磷酸二酯鍵和氫鍵DDNA分子中G與C之間的氫鍵總數(shù)比A與T之間多5已知1個(gè)DNA分子中有4 000個(gè)堿基對(duì)，其中胞嘧啶有2 200個(gè)，這個(gè)DNA分子中應(yīng)含有的脫氧核苷酸的數(shù)目和腺嘌呤的數(shù)目分別是A4 000個(gè)和900個(gè) B4 000個(gè)和1 800個(gè)C8 000個(gè)和1 800個(gè) D8 000個(gè)和3 600個(gè)62013年1月，英國(guó)劍橋大學(xué)科學(xué)家宣布在人體快速分裂的活細(xì)胞如癌細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了DNA的四螺旋結(jié)構(gòu)。形成該結(jié)構(gòu)的DNA單鏈中富含G，每4個(gè)G之間通過(guò)氫鍵等作用力形成一個(gè)正方形的“G4平面”，繼而形成立體的“G四聯(lián)體螺旋結(jié)構(gòu)”(如圖），下列有關(guān)敘述正確的是A該結(jié)構(gòu)是沃森和克里克首次發(fā)現(xiàn)的B該DNA結(jié)構(gòu)不遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則C該DNA分子中每個(gè)磷酸連接兩個(gè)脫氧核糖D該結(jié)構(gòu)中（A+G)/(T+C)的比值一定為17已知某DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數(shù)的40%，其中一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的35%和18%。則在它的互補(bǔ)鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的A25% 22%B30% 20%C50% 44%D35% 18%8某雙鏈DNA分子含有200個(gè)堿基對(duì)，其中一條鏈上ATGC=1234，則下列關(guān)于該DNA分子的敘述，錯(cuò)誤的是A含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)B共有140個(gè)鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸C4種堿基的比例為ATGC=3377D若該DNA分子中的這些堿基隨機(jī)排列，可能的排列方式共有4200種9某研究小組測(cè)定了多個(gè)不同雙鏈DNA分子的堿基組成，根據(jù)測(cè)定結(jié)果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補(bǔ)鏈、一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數(shù)目比值的關(guān)系圖，下列正確的是10下圖為DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：（1）6的名稱是_， 3、4代表的是_（寫(xiě)出相應(yīng)的符號(hào)，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(gè)DNA分子的比值為_(kāi)。（A+T）/(C+G)的比值越_（大/?。珼NA的熱穩(wěn)定性越高。（3）某同學(xué)制作的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型中，一條鏈所用的堿基模塊為ACTG=1234，則其互補(bǔ)鏈中，上述堿基模塊的比應(yīng)為_(kāi)。11（2017·海南卷）DNA分子的穩(wěn)定性與堿基對(duì)之間的氫鍵數(shù)目有關(guān)。下列關(guān)于生物體內(nèi)DNA分子中（A+T）/（G+C）與（A+C）/（G+T）兩個(gè)比值的敘述，正確的是A堿基序列不同的雙鏈DNA分子，后一比值不同B前一個(gè)比值越大，雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越高C當(dāng)兩個(gè)比值相同時(shí)，可判斷這個(gè)DNA分子是雙鏈D經(jīng)半保留復(fù)制得到的DNA分子，后一比值等于112（2016·上海卷）在DNA分子模型的搭建實(shí)驗(yàn)中，若僅有訂書(shū)釘將脫氧核糖、磷酸、堿基連為一體并構(gòu)建一個(gè)含 10對(duì)堿基（A有6個(gè)）的DNA雙鏈片段，那么使用的訂書(shū)釘個(gè)數(shù)為A58 B78 C82 D881【答案】D【解析】雙鏈DNA分子中，A=T、C=G，但每一條鏈上的A和T、C和G不一定相等，A錯(cuò)誤；DNA分子的基本單位脫氧核苷酸中每個(gè)脫氧核糖分子上均連接著一個(gè)磷酸和一個(gè)堿基，B錯(cuò)誤；在DNA兩條單鏈中，都有末端的一個(gè)磷酸分子與一個(gè)脫氧核糖相連，C錯(cuò)誤；DNA分子兩條鏈上的A與T通過(guò)氫鍵連接，D正確。2【答案】D【解析】DNA分子的氫鍵越多，DNA的穩(wěn)定性越高，A錯(cuò)誤；不能表示一個(gè)脫氧核苷酸，應(yīng)是和下面的磷酸構(gòu)成鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸，B錯(cuò)誤；DNA連接酶連接的是兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵，C錯(cuò)誤；DNA分子的兩條鏈反向平行構(gòu)成雙螺旋結(jié)構(gòu)，磷酸和脫氧核糖交替連接構(gòu)成基本骨架，D正確。3【答案】D【解析】堿基對(duì)的排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性，A正確；堿基對(duì)的特定的排列順序，構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子基因的特異性，B正確；一個(gè)含2 000個(gè)堿基的DNA分子，其堿基對(duì)可能的排列方式就有41 000種，C正確；-珠蛋白基因堿基對(duì)的排列順序，是-珠蛋白所特有的，D錯(cuò)誤。故選D。4【答案】D【解析】分析圖示，GC含量越高，則DNA熔解所需溫度越高，所以A項(xiàng)正確；Tm值與DNA分子中GC含量有關(guān)，而不能說(shuō)明GC的數(shù)量，B項(xiàng)正確；DNA兩條鏈通過(guò)氫鍵相連，脫氧核苷酸間通過(guò)磷酸二酯鍵連接成DNA單鏈，C項(xiàng)正確；G與C之間形成三個(gè)氫鍵，A與T之間形成兩個(gè)氫鍵，但由于DNA分子中(AT)/(CG)比值不定，所以不能確定哪組堿基對(duì)間的氫鍵總數(shù)更多，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5【答案】C【解析】已知該DNA分子中有4 000個(gè)堿基對(duì)，即有8 000個(gè)堿基，而每個(gè)脫氧核苷酸中有一個(gè)堿基，故共有8 000個(gè)脫氧核苷酸；其中胞嘧啶有2 200個(gè)，根據(jù)堿基之間的互補(bǔ)配對(duì)原則可推知，ACDNA堿基總數(shù)的一半，故這個(gè)DNA分子中應(yīng)含有的腺嘌呤A的數(shù)目為4 0002 2001 800個(gè)。因此，C項(xiàng)正確，A、B、D項(xiàng)錯(cuò)誤。6【答案】B【解析】分析題圖：圖中DNA單鏈中富含G，每4個(gè)G之間通過(guò)氫鍵等作用力形成一個(gè)正方形的“G4平面”，繼而形成立體的“G四聯(lián)體螺旋結(jié)構(gòu)”。 “G四聯(lián)體螺旋結(jié)構(gòu)”是由英國(guó)劍橋大學(xué)的科學(xué)家首先發(fā)現(xiàn)，但不是沃森和克里克首次發(fā)現(xiàn)的，沃森和克里克發(fā)現(xiàn)的是DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)誤；該DNA分子是單鏈的DNA，G與G之間通過(guò)氫鍵相連，因此該DNA分子不遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，B正確；該DNA分子中大多數(shù)磷酸連接兩個(gè)脫氧核糖，但是有一個(gè)末端的磷酸只連接了一個(gè)脫氧核糖，C錯(cuò)誤；該單鏈DNA分子中（A+G)/(T+C)的比值不一定為1，D錯(cuò)誤。7【答案】A【解析】依題意和堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可知：某DNA分子中，CG40%（占整個(gè)DNA分子堿基總數(shù)的比例），則CG20%（占整個(gè)DNA分子堿基總數(shù)的比例），AT30%（占整個(gè)DNA分子堿基總數(shù)的比例），一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的35%和18%，即T1=35%，C1=18%，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，T=（T1+T2）÷2，所以T2=60%35%25%，同理，C2=40%18%22%，A正確，B、C、D均錯(cuò)誤。8【答案】D【解析】鏈狀雙鏈DNA分子含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，A正確；該DNA分子的一條鏈上ATGC1234，另一條鏈上ATGC2143，整個(gè)DNA分子中ATGC3377，則該DNA分子中A=T=400×3/20=60個(gè)，C=G=140個(gè)，故該DNA分子含有140個(gè)鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸，B、C正確；該DNA分子含有200個(gè)堿基對(duì)，但是堿基比例已經(jīng)確定，因此堿基排列方式少于4200種，D錯(cuò)誤。9【答案】C【解析】雙鏈DNA分子中，(AC)/(TG)一定等于1，A項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)一條鏈中存在(A1C1)/(T1G1)1時(shí)，其互補(bǔ)鏈中存在(A2C2)/(T2G2)(T1G1)/(A1C1)1，B項(xiàng)錯(cuò)誤；在DNA分子中，存在(A1T1)/(G1C1)(A2T2)/(G2C2)(AT)/(GC)，C項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯(cuò)誤。10【答案】（1）堿基對(duì) G、C （2）36% 小 （3）3412 【解析】分析題圖：圖示為DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖，其中1為磷酸，2為脫氧核糖，34為含氮堿基，5包括一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子含氮堿基，故為脫氧核苷酸，6為堿基對(duì)，7為氫鍵，8為一條脫氧核苷酸鏈的片段。（1）據(jù)圖分析可知，6包括氫鍵和兩個(gè)堿基，故6的名稱是堿基對(duì)； 3、4代表的是含氮堿基，根據(jù)3、4之間3個(gè)氫鍵，判斷3、4為G、C堿基。（2）若8代表的脫氧核苷酸鏈中（A+T）/(C+G)為36%，由于該鏈上的堿基A與對(duì)應(yīng)互補(bǔ)鏈上的堿基T配對(duì)，該鏈上的堿基G與對(duì)應(yīng)互補(bǔ)鏈上的堿基C配對(duì)，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，互補(bǔ)鏈的（A+T）/(C+G)也為36%，則（A+T）/(C+G)在整個(gè)DNA分子的比值為36%；由于G、C堿基對(duì)之間含3個(gè)氫鍵，A、T之間兩個(gè)氫鍵，氫鍵越多DNA的結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，故（A+T）/(C+G)的比值越小，DNA的熱穩(wěn)定性越高。（3）某同學(xué)制作的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型中，一條鏈所用的堿基模塊為ACTG=1234，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，則其互補(bǔ)鏈中的A等于該鏈的T=3，C等于該鏈的G=4，T等于該鏈的A=1，G等于該鏈的C=2，即上述堿基模塊的比應(yīng)為3412。11【答案】D【解析】由于雙鏈DNA堿基A數(shù)目等于T數(shù)目，G數(shù)目等于C數(shù)目，故（A+C）/（G+T）為恒值1，A錯(cuò)。A和T堿基對(duì)含2格氫鍵，C和G含3個(gè)氫鍵，故（A+T）/（G+C）中，（G+C）數(shù)目越多，氫鍵數(shù)越多，雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越高，B錯(cuò)。（A+T）/（G+C）與（A+C）/（G+T）兩個(gè)比值相等，這個(gè)DNA分子可能是雙鏈，也可能是單鏈，C錯(cuò)。經(jīng)半保留復(fù)制得到的DNA分子，是雙鏈DNA，（A+C）/（G+T）=1，D正確。12【答案】C【解析】構(gòu)成一個(gè)脫氧核苷酸需要2個(gè)訂書(shū)釘，20個(gè)脫氧核苷酸總共需要40個(gè)訂書(shū)釘；一條DNA單鏈需要9個(gè)訂書(shū)釘連接，兩條鏈共需要18個(gè)；堿基A有6個(gè)，A=T=6，則G=C=4，A和T之間有2個(gè)氫鍵，G和C之間有3個(gè)氫鍵，堿基對(duì)之間的氫鍵需要6×24×3=24個(gè)訂書(shū)釘連接。則共需要401824=82個(gè)訂書(shū)釘。10