高中生物第二册3.2DNA的结构

3.2DNA的结构

一、单选题

1.“三人行，必有我师焉。择其善者而从之，其不善者而改之。'‘科学的发现过程也需要科学家们传承

和发展，下列说法错误的是（）

A.富兰克林的X衍射照片给沃森和可克里克提供了DNA的双螺旋结构

B.查哥夫提供了含氮碱基A等于T,G等于C

C.沃森和克里克提出DNA半保留复制的假说

D.克里克指出了遗传信息传递的一般规律，称为中心法则

2.1953年，沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型。以下关于DNA分子结构叙述错误的是（）

A.两条链反向平行B.磷酸一脱氧核糖交替形成骨架C.碱基位于螺旋的外侧D.碱基互补

配对

3.某DNA片段的结构如图所示。下列叙述正确的是（）

③④

A.①表示胞喀咤B.②表示腺噪吟C.③表示葡萄糖D.④表示氢键

4.已知某DNA分子中碱基G与C之和占其全部碱基总数的40%,那么其中一条链的碱基A占该条链

碱基总数的最大比例是（）

A.60%B.30%C.40%D.50%

5.下列有关实验的相关叙述不正确的是（）

A.烟草花叶病毒感染烟草实验说明该病毒的遗传物质是RNA

B.T2噬菌体侵染大肠杆菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力

C.沃森和克里克在探究DNA结构时利用了物理模型构建的方法

D.验证基因在染色体上的实验证据是萨顿蝗虫细胞观察实验

6.下列对双链DNA分子的叙述，哪项是不正确的（）

A.若一条链G的数目为C的2倍，则另一条链G的数目为C的0.5倍

B.若一条链A和T的数目相等，则另一条链A和T的数目也相等

C.若一条链的A：T：G：C=1：2：3：4,则另一条链相应碱基比为2：1：4：3

D.若一条链的G：T=1：2,另一条链的C：A=2：1

7.某同学制作一DNA片段模型，现准备了10个碱基A塑料片，10个碱基T塑料片，20个碱基C塑

料片，60个脱氧核糖和60个磷酸的塑料片，那么还需要准备G塑料片的数目是（）

A.8B.12C.16D.20

8.如图表示DNA分子结构的片段，下列有关叙述正确的是（）

A.双螺旋结构使DNA分子具有较强的特异性

B.DNA单链上相邻碱基之间以氢键连接

C.④结构可表示腺喋吟脱氧核甘酸

D.生活在高温环境中的生物，其DNA中⑤的比例相对较高

9.从某生物组织中提取DNA进行分析，其四种碱基数的比例是鸟喋吟与胞喀咤之和占全部碱基数的

46%,又知该DNA的一条链（H链）所含的碱基中28%是腺口票吟，问与H链相对应的另一条链中腺

喋吟占该链全部碱基数的（）

A.26%B.24%C.14%D.11%

10.下面关于DNA分子结构的叙述中错误的是（）

A.每个双链DNA分子含有四种脱氧核甘酸

B.每个碱基分子上均连接着一个磷酸和一个脱氧核糖

C.每个DNA分子中碱基数=磷酸数=脱氧核糖数

D.一段双链DNA分子中含有40个胞11密咤，就会同时含有40个鸟口票吟

11.1953年Watson和Crick构建了DNA双螺旋结构模型，其重要意义之一在于（）

A.证明DNA是主要的遗传物质B,确定DNA是染色体的组成成分

C.发现DNA如何存储遗传信息D.揭示了生物的遗传规律的本质

12.在双链DNA分子中，下列叙述中，正确的是（）

A+CA+C

A.—条链中的T+G=0.6,则另一条链上的T+G=0.6

A+1A+1

B.一条链中的C+6=3：5,则另一条链上的C+6=5：3

C.一条链中的G与C的数量比为2：1,则另一条链中G与C的比为2：1

D.一条链中的G与T的数量比为2：1,则另一条链中C与A的比为2：1

13.如图为DNA分子结构示意图，对该图的叙述正确的是（）

A.DNA一条链上相邻的碱基之间通过氢键连接

B.②和③相间排列，构成了DNA分子的基本骨架

C.DNA分子中特定的核苜酸序列代表了遗传信息

D.④的名称是胞喀咤脱氧核甘酸，DNA聚合酶用于⑤的形成

14.生物体的遗传主要靠遗传物质来进行的，下列关于遗传物质的叙述正确的是（）

A.肺炎双球菌的体外转化实验在证明DNA是转化因子的同时也证明了DNA的纯度越高，转化效

率越高

B.噬菌体侵染细菌的实验检测到32P组在沉淀物中放射性很高，就可得到DNA是遗传物质的结论

C.DNA的双螺旋结构是沃森和克里克根据自己获得的DNA衍射图像提出的

D.在DNA分子内部，A和T的分子数相等，G和C的分子数相等，这就是DNA的卡伽夫法则

15.在“制作DNA双螺旋结构模型”活动中，可采用不同形状和颜色的纸片分别代表脱氧核糖、磷酸和

不同碱基，用订书针作为连接物。现要制作一个包含4种碱基、12个碱基对的DNA分子片段模型。

下列叙述最不确切的是（）

A.通过该活动，可以加深对DNA分子功能特点的理解和认识

B.选取作为支架的材料要有一定的强度和韧性

C.制作时用到相同形状和颜色的纸片最少的为1张

D.若该模型中有4个腺喋吟，则需要102个订书针

二、非选择题

16.如图为一段DNA空间结构和平面结构示意图，请据图回答：

(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是由两条平行

且走向的长链组成的。

(2)与图中碱基2相配对的碱基是(填中文名称)；由3、4、5组成的结构称为o

(3)若在一单链中，(A+T)/(G+C)=n时，在另一互补链中上述比例为,己知某DNA分子

中,G与C之和占全部碱基总数的35.8%,其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%。

则在它的互补链中，T该链碱基总数的,C占该链碱基总数的。

17.请回答下列关于DNA的问题：

(1)DNA的基本骨架是。DNA能够作为遗传物质的原因是可以在细胞增殖过程中结构比

较稳定、能够储存遗传信息、(答出1点即可)。

(2)研究人员在分析不同生物体细胞中的DNA分子时发现，不同生物之间的碱基比率(A+T)/(G+

C)有一定差别，由此说明DNA分子的结构具有特点；从DNA的结构分析，该比率较高的

生物，其DNA的稳定性一般较(填“高”或"低”)。

(3)研究还发现：在猪的体细胞中，(A+T)/(G+C)的碱基比率为1.43,但在猪的精子中该比率不是

1.43,可能的原因是(不考虑细胞质DNA)：。

18.如图是DNA双螺旋结构模型的建构过程图解(1-5),请据图探讨相关问

(1)物质1是构成DNA的基本单位，与RNA的基本单位相比，两者成分方面的差别是。

(2)催化形成图2中的磷酸二酯键的酶有(供选酶:RNA聚合酶、DNA聚合酶、DNA解旋

酶)。

(3)图3和图4中的氢键用于连接两条脱氧核甘酸链，如果DNA耐高温的能力越强，则(填

“C-G”或“A-T”)碱基对的比例越高。

（4）RNA病毒相比DNA病毒更容易发生变异，请结合图5和有关RNA的结构说明其原因:

答案解析

一、单选题

1.A

【考点】人类对遗传物质的探究历程，DNA分子的结构

【解析】A、沃森和克里克以威尔金斯和富兰克林的DNA衍射图谱的有关数据为基础，推算出DNA

分子呈螺旋结构，A错误；

B、查哥夫提供了含氮碱基A等于T,G等于C的重要信息，使沃森和克里克改变了碱基配对方式，

构建出新的DNA模型，B正确；

C、沃森和克里克在发表DNA分子双螺旋结构后，紧接着提出了DNA半保留复制的假说，C正确；

D、克里克提出中心法则：遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的自我复制；也可以从DNA

流向RNA,进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译，D正确。

故答案为：A。

【分析】本题考查科学家对DNA分子结构、DNA的复制、遗传信息的传递规律的探索过程，意在考

查考生对相关科学史的识记，并明确科学的发现和学说的建立是一个不断开拓继承、修正和发展的过

程。

2.C

【考点】DNA分子的结构

【解析】A.两条链反向平行，A不符合题意：

B.磷酸一脱氧核糖交替形成骨架，B不符合题意；

C.碱基位于螺旋的内侧，C符合题意；

D.碱基互补配对，D不符合题意。

故答案为：C

【分析】DNA分子的平面结构

1.DNA分子是由两条反向平行的脱氧核甘酸长链组成的。

2.DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替链接，排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架。

3.DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，排列在内侧，碱基配对依据碱基互补配对原则

进行。

3.D

【考点】DNA分子的结构

【解析】A、分析图示可知，A（腺喋吟）与①配对，根据碱基互补配对原则，则①为T（胸腺喀咤），

A错误；

B、②与G（鸟喋吟）配对，则②为C（胞口密咤），B错误；

C、DNA分子中所含的糖③为脱氧核糖，C错误；

D、DNA两条链中配对的碱基通过④氢键相连，D正确。

故答案为：D。

【分析】题图是DNA的结构图，DNA分子的基本单位是脱氧核甘酸，含有A、T、C、G四种碱基;

DNA由两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，每条链上的一个核昔酸以脱氧核糖与另一个核

甘酸上的磷酸基团结合，形成主链的基本骨架，并排列在主链外侧，碱基位于主链内侧；DNA一条

链上的核甘酸碱基与另一条链上的核甘酸碱基按碱基互补配对原则进行配对，由氢键连接。

4.A

【考点】碱基互补配对原则，DNA分子的结构

【解析】设DNA共有100个碱基，计算可知G=C=20个，故A=T=30个，其中一条链的碱基总数为

50个，A的最大数目是30个，则其中一条链的碱基A占该条链碱基总数的最大比例是30/50=60%。

综上所述，BCD不符合题意，A符合题意。故答案为：Ao

【分析】设该DNA中含有100个碱基，则G+C=40%*100=40个，G=C=20个，故A=T=30个。

5.D

【考点】噬菌体侵染细菌实验，证明RNA是遗传物质的实验，DNA分子的结构，基因在染色体上的

实验证据

【解析】A、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,烟草花叶病毒感染烟草实验证明了该病毒的遗传物质

是RNA,A正确；

B、噬菌体侵染细菌时只有DNA进入细菌，蛋白质外壳留在细菌外，这样DNA和蛋白质彻底分开，

因此T2噬菌体侵染大肠杆菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力，B正确；

C、沃森和克里克在探究DNA结构时利用了物理模型构建的方法，C正确；

D、验证基因在染色体上的实验证据是摩尔根的果蝇杂交实验，D错误。

故答案为：D。

【分析】1、肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲斯

体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转

化实验证明DNA是遗传物质；2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35s或32P标记噬菌体一噬

菌体与大肠杆菌混合培养一噬菌体侵染未被标记的细菌一在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和

沉淀物中的放射性物质；3、沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构；4、萨顿运用类

比推理的方法提出基因在染色体的假说，摩尔根运用假说演绎法证明基因在染色体上。

6.D

【考点】DNA分子的结构

【解析】A.一条链G与C分别与另一条链上的C与G配对，因此一条链G与另一条链上的C相等,

一条链的C与另一条链上的G相等，故若一条链G的数目为C的2倍，则另一条链G的数目为C

的0.5倍，A正确；

B.由DNA分子的碱基互补配对原则可知，A产T2,TI=A2,所以若一条链中A和T的数目相

等，则另一条链A和T的数目也相等，B正确；

C.由DNA分子的碱基互补配对原则可知，GI=C2,CI=G2,AI=T2,TI=A2,如果Ai：

Tl：Gl：G=l：2：3：4,则A2：T2：G2：C2=2：1：4：3,C正确；

D.由DNA分子的碱基互补配对原则可知，G,=C2,C,=G2,AI=T2,T,=A2,如果Gi：

Ti=l：2,则C2：A2=l：2,D错误。

故答案为：D。

【分析】DNA分子是由2条反向平行的脱氧核甘酸链组成的规则的双螺旋结构，两条链上的碱基通

过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，配对

的碱基数量相等。

7.D

【考点】DNA分子的结构

【解析】1分子脱氧核糖核甘酸由1分子磷酸、1分子碱基和1分子脱氧核糖组成，题干给出了脱氧

核糖和磷酸的塑料片各60个，因此可以组建60个脱氧核糖核甘酸，由于DNA分子中A与T配对，

因此10个碱基A塑料片，10个碱基T塑料片，可以组建10个碱基对，因此剩余的脱氧核糖核甘酸

数为60-20=40个，已知碱基C塑料片20个，而根据碱基互补配对原则可知G=C,因此还需准备碱

基G塑料片数目是20个，D正确。

故答案为：D。

【分析】DNA是由两条反向平行的脱氧核甘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的基本骨架，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（A-T、C-G）«

8.D

【考点】DNA分子的结构

【解析】A、双螺旋结构使DNA分子具有较强的稳定性，每个DNA分子中特定的碱基排列顺序使

DNA分子具有较强的特异性，A错误；

B、DNA单链上相邻碱基之间以“-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖连接，B错误；

C、根据DNA分子中碱基互补配对原则，④为胸腺喀咤脱氧核甘酸，C错误；

D、⑤为C-G碱基对，C-G之间有3个氢键，而A-T之间只有2个氢键，因此C-G的含量越高，DNA

分子越稳定，即生活在高温环境中的生物，其DNA中⑤的比例相对较高，D正确。

故答案为：D。

【分析】分析题图：图示表示DNA分子结构的片段，其中①为胸腺喀咤，②为脱氧核糖，③为磷酸,

④为胸腺喀嘘脱氧核甘酸，⑤为碱基对。

9.A

【考点】碱基互补配对原则，DNA分子的结构

【解析】己知DNA分子中，鸟喋吟与胞喀咤之和占全部碱基总数的46%,即C+G=46%,则C=G=23%、

A=T=50%-23%=27%o又己知一条链中腺喋吟占该链碱基总数的比例为28%,即Ai=28%,根据碱基

互补配对原则，A=（A1+A2）+2=27%,则A2=26%,即A正确。

故答案为：Ao

【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+T=C+G,即口票吟碱基总数等于喀喔碱基总数。（2）双链DNA分子中，A=（A1+A2）+2,其他碱

基同理。

10.B

【考点】碱基互补配对原则，DNA分子的结构

【解析】A、每个双链DNA分子通常含有四种脱氧核甘酸，即腺喋吟脱氧核甘酸、鸟嚓吟脱氧核甘

酸、胞口密嚏脱氧核甘酸、胸腺嚏咤脱氧核甘酸，A正确；

B、每个碱基分子上只连接着一个脱氧核糖，B错误；

C、DNA的基本单位脱氧核苜酸中含有一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基，故每个DNA

分子中碱基数=磷酸数=脱氧核糖数，C正确；

D、由于双链DNA中C-G配对，故一段双链DNA分子中含有40个胞嚏咤，就会同时含有40个鸟

喋吟，D正确。

故答案为：

【分析】DNA的基本单位是脱氧核甘酸，双链DNA中磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成

DNA的基本骨架；碱基对排列在内侧。两条链反向平行盘旋成双螺旋结构。两条链之间的碱基遵循

碱基的互补配对原则（A-T、C-G）»

11.C

【考点】DNA分子的结构

【解析】A.在Watson和Crick构建DNA双螺旋结构模型之前，已经证明了DNA是遗传物质，A错

、口

状；

B.Watson和Crick构建DNA双螺旋结构模型之前，就已经明确了染色体的组成成分，B错误；

C.结构决定功能，清楚了DNA双螺旋结构，就可以发现DNA如何存储遗传信息，C正确；

D.Watson和Crick构建了DNA双螺旋结构模型揭示了DNA分子的结构特点，D错误。

故答案为：Co

【分析】沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构模型的特点是：(1)DNA分子由两条链组成，这两

条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构；(2)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配

对有一定的规律：A一定与T配对，G一定与C配对。DNA中碱基对排列顺序可以千变万化，这为

解释DNA如何储存遗传信息提供了依据；一个DNA分子之所以能形成两个完全相同的DNA分子，

其原因是DNA分子的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，碱基互补配对原则保证复制精确完成，

所以DNA双螺旋结构模型的构建为人们后来阐明DNA复制的机理奠定了基础。

12.D

【考点】碱基互补配对原则

【解析】分析：碱基互补配对原则的规律：在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A=T,C=G,

A+G=T+C,即喋吟碱基总数等于口密咤碱基总数；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；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为1;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；双链DNA分子中，A=(A1+A2)+2,其他碱基同理。

DNA双链间有A=T、G=C,所以一条链中的(A+C)/(T+G)=0.6,则另一条链上的(A+C)/(T+G)

=1/0.6=5/3,A错误；一条链中的(A+T)/(C+G)=3:5,则另一条链上的(A+T)/(C+G)=3:5,B错误；一条

链中的G与C的数量比为2:1,则另一条链中G与C的比为1:2,C错误；一条链中的G与T的数量

比为2:1,则另一条链中C与A的比为2:1,D正确。

【分析】双链DNA分子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=T+C,即喋吟碱基总数等于喀咤碱

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。

13.C

【考点】DNA分子的结构

【解析】A、DNA分子一条链上的两个碱基之间通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖进行连接，A错误；

B、①磷酸和②脱氧核糖交替连接，构成了DNA分子的基本骨架，B错误；

C、DNA分子中特定的核甘酸序列代表了遗传信息，C正确；

D、图中④不能表示胞喀咤脱氧核苜酸，②、③和下一个磷酸才能构成胞嗑咤脱氧核甘酸，DNA聚

合酶用于⑦的形成，D错误。

故答案为：Co

【分析】分析题图：图示为DNA分子结构示意图，其中①是磷酸；②是脱氧核糖；③是含氮碱基C；

④是一分子磷酸+一分子脱氧核糖+一分子胞喀咤，但不是胞喀咤脱氧核甘酸；⑤是氢键，⑥、⑦都表

示磷酸酯键。

14.D

【考点】肺炎双球菌转化实验，噬菌体侵染细菌实验，DNA分子的结构

【解析】A、离体细菌转化实验证明DNA可以引起细菌的转化，但该实验没有证明纯度越高转化效

率就越高，A错误；

B、证明DNA是遗传物质，还需要用35s标记的噬菌体去侵染细菌做相互对照，观察放射性的情况,

B错误；

C、DNA衍射图像不是沃森和克里克自己获得，C错误；

D、在DNA分子中，A（腺噂吟）和T（胸腺喀咤）的分子数相等，G（鸟喋吟）和C（胞口密咤）的

分子数相等，这就是DNA中碱基含量的卡伽夫法则，D正确。

故答案为：D。

【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35s或32P标记噬菌体一噬菌体与大肠杆菌混合培养

一噬菌体侵染未被标记的细菌一在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。

15.A

【考点】DNA分子的结构

【解析】解：A.、通过该活动，可以加深对DNA分子结构特点的理解和认识，A错误；

B、选取作为支架的材料要有一定的强度和韧性，B正确；

C、DNA中含有4种碱基，所以制作时用到相同形状和颜色的纸片最少的为1张，C正确；

D、订书针作为连接物，每个核甘酸中脱氧核糖、磷酸和碱基连接需用2个，碱基A、T之间有两个

氢键，G、C之间有三个氢键，每条核甘酸链间的磷酸二酯键各有11个，若该模型中有4个腺喋吟,

则需要订书钉=2x24+4x2+8x3+11x2=102,D正确；

故答案为：Ao

【分析】DNA分子的基本组成单位是脱氧核甘酸，每分子脱氧核甘酸由一分子磷酸、一分子脱氧核

糖和一分子含氮碱基组成。

二、非选择题

16.(1)双螺旋；相反

(2)鸟喋吟；腺喋吟脱氧核甘酸

(3)n；31.3%；18.7%

【考点】碱基互补配对原则，DNA分子的结构

【解析】(1)DNA分子具有稳定规则的双螺旋结构；构成DNA的两条链平行且走向相反；(2)由

图可得，碱基2为胞喀咤，根据碱基互补配对原则可知，与其配对的为鸟喋吟；3、4、5共同构成了

一个腺喋吟脱氧核甘酸；(3)由于DNA的两条单链遵循碱基互补配对原则，则该单链上(A+T)/(G+C)

=n,互补链上则满足(T+A)/(C+G)=n,因此互补链上该比例仍然为n；根据上一空可知，DNA分子中

(G+C)与两条单链上的(G+C)所占比例相同，因此一条链上(G+C)为35.8%,而C占17.1%,所以G占

18.7%,A就占1-C-T-G=31.3%,则可得互补链上的T=该链的A=31.3%；互补链上的C=该链的

G=18.7%»

【分析】DNA分子是由两条链反向平行盘旋成双螺旋结构，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，两条链之间的碱基遵循碱基互补配对原则，即A总与T配对，C

总与G配对。

17.(1)脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧；可以(指导蛋白质合成、表达遗传信息)控制生

物性状、可以精确复制

(2)多样性：低

(3)精子是减数分裂的产物，核DNA与体细胞的存在较大区别(等于体细胞的一半)，所以核比