人教版高考生物一轮总复习课时质量评价17DNA的结构、复制和基因的本质含答案

课时质量评价(十七)

一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。

1．(2020·广东梅州模拟)下图为某同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段(“”代表磷酸基团)，下列为几位同学对此图的评价，其中正确的是(　　)

A．甲说：“物质组成和结构上没有错误”

B．乙说：“只有一处错误，就是U应改为T”

C．丙说：“至少有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖”

D．丁说：“如果说他画的是RNA双链，则该图应是正确的”

C　解析：题图中的错误：①五碳糖应为脱氧核糖，而不是核糖；②DNA不含碱基U，而是含碱基T；③两个相邻核苷酸之间的磷酸二酯键连接不正确，应是前一个核苷酸的脱氧核糖与后一个核苷酸的磷酸基团连接形成磷酸二酯键，A、B错误，C正确；如果图中画的是RNA双链，则两个相邻核苷酸之间的磷酸二酯键连接也不正确，D错误。

2．某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是(　　)

C　解析：根据DNA分子的结构特点可知，若DNA分子双链中(A＋T)/(C＋G)的比值为m，则每条链中(A＋T)/(C＋G)比值均为m，由此可判断C正确，D错误；DNA分子中(A＋C)/(T＋G)＝1，而每条链中的(A＋C)/(T＋G)不能确定，但两条链中(A＋C)/(T＋G)的比值互为倒数，故A、B错误。

3．DNA 是主要的遗传物质，下列与此相关的特征描述不正确的是(　　)

A．独特的“双螺旋”结构保证了遗传物质的稳定性

B．“分子量大”可体现遗传物质在分子水平的多样性

C．“半保留”复制保持了遗传信息传递的连续性

D．能产生可遗传的变异使后代获得遗传多样性

B　解析：DNA分子通过双螺旋结构保持其结构的稳定性，A正确；DNA中碱基对的数量和排列顺序组合多种多样，体现了DNA分子的多样性，B错误；半保留复制遵循碱基互补配对原则，保证亲代与子代DNA遗传信息的完整连续传递，C正确；DNA能够发生基因突变，且属于可遗传的变异，具有不定向性，使后代获得遗传多样性，D正确。

4．正常情况下，DNA分子在复制时，DNA单链结合蛋白能与解旋后的DNA单链结合，使单链呈伸展状态而有利于复制。下图是大肠杆菌DNA复制过程的示意图，下列有关分析错误的是(　　)

A．在真核细胞中，DNA复制可发生在细胞分裂前的间期

B．DNA复制时，两条子链复制的方向是相反的，且都是连续形成的

C．上图所示过程可发生在大肠杆菌的拟核中，酶①和酶②都是在核糖体上合成的

D．DNA单链结合蛋白能防止解旋的DNA单链重新配对

B　解析：DNA分子的两条链是反向平行的，从题图可以看出，在复制的过程中，其中一条子链的形成是由片段连接而成的，B错误。

5．下图为真核生物染色体上DNA分子复制的过程示意图，有关叙述错误的是(　　)

A．图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的

B．图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的

C．真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶

D．真核生物的这种复制方式提高了复制速率

A　解析：从题图中能看出有多个复制起点，但并不是同时开始，A错误。图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的，B正确。真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶、DNA聚合酶等酶的参与，C正确。真核生物的多起点双向复制提高了复制速率，D正确。

6．(2020·广东广州模拟)人类探究遗传物质的岁月漫长而又艰辛。有关遗传物质的叙述，错误的是(　　)

A．动植物、真菌、细菌和蓝细菌的遗传物质都是 DNA

B．探究遗传物质的基本思路：设法将核酸与蛋白质分开，分别观察各自在遗传中的作用

C．若用 32P 标记亲代噬菌体侵染大肠杆菌，保温时间足够长，裂解后大部分子代噬菌体具有放射性

D．3H 标记 DNA 的某个受精卵，放在不含 3H 的培养液中分裂两次，得到的四个细胞可能都有放射性

C　解析：动植物、真菌、细菌和蓝细菌的细胞内均以 DNA 作为遗传物质，A 正确；探究遗传物质的基本思路：设法将核酸与蛋白质分开，分别观察各自在遗传中的作用，B正确；若用32P标记亲代噬菌体的 DNA，半保留复制后新合成的子链均无32P，裂解后只有含有32P母链的少量噬菌体具有放射性，C 错误；受精卵进行有丝分裂，3H 标记DNA的某个受精卵，放在不含3H的培养液中，第一次分裂后子细胞中每条染色体上的DNA都有1条链被标记(含有3H)，但第二次分裂时，由于DNA的半保留复制，每条染色体只有一条姐妹染色单体带有标记，有丝分裂后期时姐妹染色单体分开后，被标记的染色体随机分配移向两极，所以第二次分裂得到的子细胞被标记的染色体条数是在0～2N间随机的，故四个子细胞可能都有放射性，D正确。

7．(2020·山东潍坊模拟)为探究DNA复制方式，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔将15N标记的大肠杆菌放到只含14N的培养基中培养，通过CsCl密度梯度离心技术分别将细胞分裂产生的第一代和第二代细胞中的15N­DNA、14N­DNA及15N14N­DNA分离开来。因为DNA能够强烈地吸收紫外线，所以用紫外光源照射离心管，透过离心管在感光胶片上记录DNA带的位置就可以显示出离心管内不同密度的DNA带。下列相关说法正确的是(　　)

A．因为15N具有放射性，所以感光胶片上可以记录DNA带的位置

B．根据第一代只出现一条居中的DNA条带，可以排除DNA是全保留复制

C．大肠杆菌在进行DNA分子复制时需要用到解旋酶、DNA聚合酶和限制酶

D．DNA聚合酶是一种能调节DNA分子复制的信息分子

B　解析：由题干信息可知，因为DNA能够强烈地吸收紫外线，用紫外光源照射离心管，可以透过离心管在感光胶片上记录DNA带的位置，A错误；若DNA是全保留复制，第一代会含有两条链都含15N标记的DNA和两条链都含14N标记的DNA，则会出现居下和居上的2条DNA条带，因此根据第一代只出现一条居中的DNA条带，可以排除DNA是全保留复制，B正确；大肠杆菌在进行DNA分子复制时需要用到解旋酶和DNA聚合酶，不需要限制酶，C错误；DNA聚合酶在DNA分子复制过程起到催化底物dNTP分子聚合形成子代DNA的作用，而不是传递信息，D错误。

二、选择题：每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。

8．科学家发现生物体中的多种物质在实施其功能时，总是具有与其功能相适应的结构。下列有关叙述正确的是(　　)

A．真核细胞中具有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的细胞骨架，该骨架由蛋白质和纤维素组成

B．沃森和克里克通过观察威尔金斯等科学家提供的DNA衍射图谱，推算出了DNA的双螺旋结构

C．DNA分子结构的基本骨架是DNA分子外侧交替排列的核糖和磷酸

D．细胞膜具有一定的流动性，膜上的磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架

BD　解析：真核细胞内部的蛋白纤维构成细胞骨架，具有维持细胞形态、保持内部结构有序性的功能，A错误；沃森和克里克依据威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱及有关数据，推算出了DNA分子的双螺旋结构，B正确；DNA分子结构的基本骨架是DNA分子外侧交替排列的脱氧核糖和磷酸，C错误；细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，D正确。

9．(2021·天津模拟)动物细胞的线粒体DNA分子通常呈环状双链，即H链和L链。H链上有两个复制起始区，一个用于H链合成(简称OH)，一个用于L链合成(简称OL)。该DNA复制时，OH首先被启动，以L链为模板合成H′链，当H′链合成约2/3时，OL启动，以H链为模板合成L′链，最终合成两个环状双螺旋DNA分子，整个过程如图所示，下列相关叙述正确的是(　　)

A．该复制方式符合半保留复制的特点

B．H′链全部合成时，L′链只合成了2/3

C．子链中新形成的磷酸二酯键数目与脱氧核苷酸数目相同

D．若该线粒体DNA在含15N的培养基中复制 3次，不含15N的DNA只有两个

AC　解析：由题图可知，线粒体DNA为环状双链分子，H链上有两个复制起始区，DNA复制时，OH首先被启动，以L链为模板合成H′链，当H′链合成约2/3时，OL启动，以H链为模板合成L′链，因此两条链的合成是不同步的，但仍然符合半保留复制的特点，A正确；根据题意，H′链合成约2/3时，OL启动合成新的L′链，所以当H′链全部合成时，L′链只合成了1/3，B错误；由于线粒体DNA分子呈环状双链，故子链中新形成的磷酸二酯键数目与脱氧核苷酸数目相同，C正确；DNA连续复制 3次，最终形成 8个环状DNA分子，而不含15N的链分布在2个DNA中，因此子代DNA都含15N，D错误。

10．一个双链均被32P标记的DNA由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述正确的是(　　)

A．该DNA分子中含有氢键的数目为1.3×104个

B．复制过程需要2.1×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸

C．子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7

D．子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为1∶3

ABCD　解析：该DNA分子中A－T碱基对的数目为5 000×2×20%＝2 000(个)，G－C碱基对的数目为5 000－2 000＝3 000(个)，则该DNA分子中含有的氢键数目为2 000×2＋3 000×3＝1.3×104(个)；该复制过程需要的胞嘧啶脱氧核苷酸数为(23－1)×3 000＝2.1×104(个)；子代中含32P的单链与含31P的单链之比为2∶(23×2－2)＝1∶7；子代DNA分子中含32P与只含31P的DNA分子数之比为2∶(23－2)＝1∶3。

三、非选择题

11．(2020·四川成都模拟)下图为某双链DNA分子片段的平面结构示意图，遗传信息通过亲代DNA分子的复制传递给子代，从而保持遗传信息的连续性。请分析回答：

(1)由图可知，[①]____________和[②]________________交替连接，排列在外侧，构成了DNA分子的基本骨架。

(2)③④通过氢键连接形成碱基对，排列在内侧。若③表示胸腺嘧啶(T)，则④应该是__________________________。

(3)DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，参与其复制过程的酶是______________________，复制时，以甲、乙两链为模板，利用细胞中的四种游离的____________为原料合成子链，并进一步形成两个子代DNA分子。

(4)若该图表示子代DNA分子，则甲、乙两链中，一条链为亲代母链，另一条链为新合成子链，双链DNA分子的这种复制方式称为______________。

(5)将一个细胞的DNA用15N标记，放入含14N的4种脱氧核苷酸培养液中，连续分裂4次。则含有14N的DNA细胞占总细胞数的__________，含有15N的DNA细胞占总细胞数的____________。

解析：(1)①是磷酸，②是脱氧核糖，DNA分子的基本骨架是由磷酸(基团)和脱氧核糖交替连接形成的。(2)根据碱基互补配对原则，若③表示胸腺嘧啶(T)，则④是与之互补配对的腺嘌呤(A)，二者通过氢键相连。(3)DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，其解旋过程是在解旋酶的作用下进行的，复制时，以甲、乙两条链为模板，利用细胞中的四种游离的脱氧核苷酸为原料，在DNA聚合酶的作用下合成子链，并进一步形成两个子代DNA分子。(4)若题图表示子代DNA分子，则甲、乙两链中，一条链为亲代母链，另一条链为新合成子链，双链DNA分子的这种复制方式称为半保留复制。(5)将一个细胞的DNA用15N标记，放入含14N的4种脱氧核苷酸培养液中，连续分裂4次，形成16个子代DNA分子。根据DNA分子具有半保留复制的特点，其中2个DNA分子的一条链含14N，另一条链含15N，含有15N的DNA数是2，其余14个DNA分子两条链均含14N，子代含有14N的DNA细胞占总细胞数的100%，含有15N的DNA细胞占总细胞数的2/16＝1/8。

答案：(1)磷酸(基团)　脱氧核糖　(2)腺嘌呤　(3)解旋酶和DNA聚合酶　脱氧核苷酸　(4)半保留复制　(5)100%　1/8(或12.5%)

12．科学家为了探究DNA的复制方式，先用含有15NH4Cl的原料来培养大肠杆菌若干代作为亲本，再将亲本大肠杆菌转移到含14NH4Cl原料中培养，收集不同时期的大肠杆菌并提取DNA，再将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置。

(1)用含有15NH4Cl的原料来培养大肠杆菌若干代作为亲本，培养若干代的目的是___________________________。

(2)有科学家认为DNA的复制是全保留复制，复制形成的两条子链结合在一起，两条模板链重新结合在一起。若是全保留复制，则实验结果是子一代的DNA位置是_______________________。

(3)科学家进行实验，得到的实验结果是子一代的DNA位置全在中带，子二代的DNA位置一半在中带一半在轻带。这个结果否定了全保留复制，你对此的解释是____________________。

(4)有人认为，将子一代的DNA分子用解旋酶处理后再离心，就能直接判断DNA的复制方式，如果1/2为轻带，1/2为重带，则一定为半保留复制。你认为这种说法是否正确，并说出你的理由。

____________________________________________________。

解析：(1)用含有15NH4Cl的原料培养大肠杆菌若干代后使实验用的大肠杆菌的DNA都被15N标记。(2)若为全保留复制，亲代DNA为15N15N，子一代DNA为15N15N、14N14N。(3)DNA半保留复制，子一代DNA为15N14N，子二代DNA为一半15N14N，一半14N14N。(4)全保留复制和半保留复制的子一代DNA分子用解旋酶处理后再离心，结果是相同的，不能确定复制方式。

答案：(1)保证用于实验的大肠杆菌的DNA中都含有15N　(2)一半在重带，一半在轻带　(3)DNA的复制是半保留复制，即新形成DNA分子的两条链中，一条为母链，一条为以母链作为模板形成的子链　(4)不正确，因为无论是全保留复制还是半保留复制，子一代用解旋酶处理后都有一半的单链含15N，一半的单链含14N，离心后都是1/2重带，1/2轻带