高中生物沪科版 (2019)必修2《遗传与进化》第二节 DNA 分子的结构习题

【优编】第二节DNA分子的结构-4优质练习

一．单项选择

1．下列各项结果中，不可能出现1∶1比值的是（　　）

A．RNA分子中嘌呤和和嘧啶之比

B．一只红眼（XAY）与一只白眼果蝇（XaXa）杂交，后代中红眼与白眼的性状之比

C．某动物（AaXBY）的一个精原细胞经减数分裂形成的精子的基因型之比

D．15N标记的DNA在14N培养液中复制两次后，含15N与含14N的DNA数量之比

2．下图是DNA复制示意图，其中一条链首先合成较短的片段（如a1．a2，b1．b2等），然后再由相关酶连接成DNA长链。下列有关叙述正确的是（ ）

A．该过程主要发生在细胞核，原料为4种核糖核苷酸

B．该过程需要能量驱动，所需能量都来自ATP的水解

C．图中复制起点在一个细胞周期中可起始多次复制

D．根据图中子链的延伸方向可知模板上的①④为3端

3．DNA分子通过复制将遗传信息从亲代传递给子代。该过程所需条件包括（　　）

①能量ATP　　　②核糖核苷酸作为原料　　③脱氧核糖核苷酸作为原料　④DNA聚合酶断开氢键　　⑤解旋酶解旋　　⑥DNA分子两条链分别作为模板

A．①②⑤⑥ B．①②③⑥

C．①③④⑥ D．①③⑤⑥

4．若将处于G1期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，培养至第二次分裂中期。下列有关叙述正确的是（    ）

A．每条染色体中的两条染色单体均含3H

B．每个DNA分子的两条脱氧核苷酸链均含3H

C．每个DNA分子中只有一条脱氧核苷酸链含3H

D．所有染色体的DNA分子中，含3H的脱氧核苷酸链占总链数的1/4

5．生物学概念和原理的探究需要在科学实验下进行，下列关于各个实验的叙述，错误的是（    ）

A．“绿叶中色素的提取和分离”的实验中未加碳酸钙，层析后的滤纸条上黄绿色和蓝绿色的色素带会受到影响

B．“探究DNA的复制方式”实验中科学家采用同位素示踪法和密度梯度离心法

C．“探究温度对唾液淀粉酶活性影响”的实验中，可以用碘液或者斐林试剂作为检测试剂

D．“性状分离比的模拟”实验中，两个小桶模拟雌雄生殖器官，两个小桶内小球的总数可以不相同，但每个小桶内的两种小球数量必须相同

6．把DNA分子均为15N-DNA的大肠杆菌，转移到含14N的培养基上，连续培养三代，并将每一代的大肠杆菌DNA提纯后进行梯度离心，测定其密度及条带的比例，部分结果如下，据此推测①．②．③处的数值分别是（    ）

A．（1/2） 1．742     （1/4） 1．710      （3/4） 0．86

B．（1/2） 1．717      （1/4） 1．717       （3/4） 1．710

C．（1/2） 1．717       （1/8） 1．717       （7/8） 0．86

D．（1/2） 1．717      （1/8） 1．717       （7/8） 1．710

7．DNA的复制方式可能是半保留复制．全保留复制．分散复制。如图为科学家采用同位素示踪法，利用大肠杆菌探究DNA的复制方式，下列叙述正确的是（    ）

A．比较试管①和②的结果即可证明DNA复制为半保留复制

B．若DNA为半保留复制方式，则试管③中有轻带和重带两条带，宽度比例为1：1

C．可用噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验，且提取DNA更方便

D．大肠杆菌在含有15NH4C1的培养液中生长若干代，大肠杆菌DNA的双链可能都含有15N

8．下列相关叙述错误的是（    ）

A．由100个碱基组成的DNA分子片段中至少含有氢键的数目为100个

B．某个含100个碱基的特定基因，其碱基对的排列方式有4100种

C．若DNA分子中碱基A有p个，占全部碱基的20%，则该DNA分子中的G有1.5p个

D．一个被32P标记一对同源染色体的细胞，放在31P的培养液中经两次有丝分裂后，所形成的4个 细胞中，每个细胞含被32P标记的染色体条数可能是0．1或2

9．对某一噬菌体的DNA用32P标记，对细菌的氨基酸用15N标记，让一标记的噬菌体去侵染一标记的细菌，最后释放出 200个噬菌体，则下列说法正确的是（    ）

A．全部噬菌体都含有标记的32P B．100噬菌体含有32P

C．全部噬菌体都含有15N D．两个噬菌体含有15N

10．下列关于DNA分子的结构与复制的叙述，正确的有（    ）

①一个含有m个腺嘌呤的DNA分子经n次复制需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸（2n－1）×m个

②在一个双链DNA分子中，G＋C占碱基总数的M %，那么该DNA分子的每条链中G＋C都占该单链碱基总数的M %

③细胞内全部DNA被32P标记后在不含32P的环境中进行连续有丝分裂，第2次分裂产生的每个子细胞染色体均有一半有32P标记

④DNA双链被32P标记后，在31P中复制n次，子代DNA中有32P标记的占1/2n

A．0项 B．1项 C．2项 D．3项

11．将1个含14N-DNA的大肠杆菌转移到15N-DNA培养液中，培养若干代后提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA加热处理，使双螺旋解开形成单链，进行密度梯度离心，试管中出现两种条带，14N条带占1/8，15N条带占7/8。下列叙述错误的是（　　）

A．子代共8个DNA分子，其中2个DNA分子含有14N

B．该实验可用于探究DNA分子的半保留复制方式

C．加热处理会破坏DNA分子的磷酸二酯键

D．若将提取的DNA分子进行离心，也将出现两种条带

12．下列关于DNA分子的结构与复制，叙述错误的是（   ）

A．DNA复制的方式为半保留复制

B．DNA复制是一个边解旋边复制的过程

C．磷酸与核糖的交替连接构成DNA分子的基本骨架

D．DNA分子的两条链反向平行盘旋成双螺旋结构

13．关于DNA分子的结构与复制的叙述，错误的是 （　　）

A．脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架

B．含有m个碱基．n个腺嘌呤的DNA分子片段中，共含有m-n个氢键

C．沃森和克里克提出了DNA分子的半保留复制的假说

D．双链都含15N的DNA分子在14N环境中复制n次，子代DNA分子中含15N的链占总链数的1/2n

14．依据图示，下列关于DNA分子片段的说法中，正确的是（    ）

A．②处的碱基对缺失将导致染色体结构变异

B．解旋酶可作用于③部位

C．把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代中含15N的DNA占3/4

D．该DNA的特异性表现在碱基种类和（A＋G)：（T＋C)的比例上

15．将一个不含放射性的大肠杆菌（拟核DNA呈环状，碱基数目为n）放在含有3H-胸腺嘧啶的培养基中培养一段时间后，检测到a．b两种类型的DNA如图所示（注：以“……”表示含放射性的脱氧核苷酸链）。预测该实验的结果为（　　）

A．第一次复制产生的DNA全为b类型

B．第二次复制产生的DNA中两种类型都有，且a．b比例为1∶3

C．若DNA含有a个胸腺嘧啶，则复制m次需要的胞嘧啶的数目为（2m-1）（n-a）/2

D．复制m次产生放射性的脱氧核苷酸链数为2m+1-2

16．将某经3H充分标记了DNA的雄性动物细胞置于不含3H的培养基中培养，这些细胞经过一次分裂形成子细胞。下图为该过程中处于不同分裂时期的细胞示意图。下列有关说法中，正确的是（    ）

A．甲．乙．丙三个细胞中均含有姐妹染色单体

B．乙细胞中有2条染色体具有放射性

C．丙细胞产生两个子细胞一定基因型相同

D．甲．乙细胞中每个核DNA分子均具有放射性

17．将果蝇的某个精原细胞的染色体中所有 DNA 链都用32P标记，然后将该细胞置于不含32P的特定培养基中培养，完成减数分裂产生四个正常的子细胞。下列关于分裂过程中的分析，错误的是（    ）

A．姐妹染色单体间32P放射量相同

B．同源的两条染色体间32P的放射量相同

C．次级精母细胞间含32P的染色体数相同

D．子细胞间含32P的染色体数目相同

18．下列关于DNA的叙述，正确的是（　　）

A．在细胞中DNA是主要遗传物质

B．独特的双螺旋结构保证了遗传物质的特异性

C．磷酸和脱氧核糖的交替排列体现了遗传物质的多样性

D．DNA分子的半保留复制保持了遗传信息传递的连续性

参考答案与试题解析

1．【答案】D

【解析】

本题是对精子的形成过程．DNA分子复制的特点．基因的基因的自由组合定律的综合性考查，回忆精子的形成过程．DNA分子复制的特点．基因的基因的自由组合定律，然后分析选项进行解答。

解答：

A．RNA如果是双链，则该RNA分子中嘌呤和和嘧啶之比为1:1，A正确；

B．一只红眼（XAY）与一只白眼果蝇（XaXa）杂交，后代中红眼（XAXa）与白眼（Xa）的性状之比为1:1，B正确；

C．基因型为AaXBY的一个精原细胞经减数分裂形成4个两种精子，故基因型之比为1:1，C正确；

D．由于DNA的复制为半保留复制，故15N标记的DNA在14N培养液中复制两次后，形成4个DNA，含15N的DNA只有2个，含14N的DNA为4个，数量之比为2:4=1:2，D错误。

故选D。

2．【答案】D

【解析】

DNA复制时以解旋后的两条DNA单链为模板，按照碱基互补配对原则，在DNA聚合酶的作用下，形成子代DNA分子。据图可知，图中DNA分子从复制起点开始向两侧进行双向复制。

解答：

AB．DNA复制所需的原料为4种dNTP，与NTP一样，dNTP也是高能磷酸化合物，可为DNA合成提供能量，AB错误；

C．在一个细胞周期中DNA复制一次，C错误；

D．DNA聚合酶只能以5'→3'方向聚合子代DNA链，根据图中子链的延伸方向可知模板上的①④为3端，D正确。

故选D。

3．【答案】D

【解析】

DNA分子复制是以DNA的两条链为模板合成子代DNA的过程，该过程需要酶．原料等条件。

解答：

DNA复制需要能量ATP，DNA复制需要四种游离的脱氧核糖核苷酸作为原料，DNA复制需要DNA分子两条链分别作模板，DNA分子在解旋酶的作用下解旋，并断开氢键，D正确，ABC错误。

故选D。

4．【答案】A

【解析】

DNA分子的复制时间：有丝分裂和减数分裂间期；条件：模板（DNA的双链）．能量（ATP水解提供）．酶（解旋酶和DNA聚合酶等）．原料（游离的脱氧核苷酸）；过程：边解旋边复制；结果：一条DNA复制出两条DNA；特点：半保留复制。

解答：

若将处于G1期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，在间期的S期时DNA复制1次，所以第一次细胞分裂完成后得到的2个子细胞都是每一条染色体的DNA都只有1条链被标记，第二次进行DNA复制后，所形成的每条染色体的两条单体都含有放射性，其中一条单体的DNA上只有一条链上含有放射性，另一条单体上的DNA的两条链上都含有放射性，所以培养至第二次分裂中期，每条染色体中的两条染色单体均含3H标记。一条染色单体上DNA的一条链有标记，另一条染色单体上的DNA的两条链均有放射性，综上分析，A正确，BCD错误。

故选A。

5．【答案】C

【解析】

6．【答案】B

【解析】

7．【答案】D

【解析】

分析实验的原理可知，由于15N与14N的原子量不同，形成的DNA的相对质量不同，DNA分子的两条链都是15N，DNA分子的相对质量最大，离心后分布在试管的下端，如果DNA分子的两条链含有14N，相对质量最轻，离心后分布在试管上端，如果DNA分子的一条链是14N，另一条链是15N，相对分子质量介于二者之间，离心后分布在试管中部，若是DNA分子的复制是分散复制，不论复制几次，离心后的条带只有一条，然后根据实验出现的条带推断DNA分子的复制方式。

解答：

A．比较试管①和②的结果，DNA分别为重密度带和中密度带，半保留复制和分散复制子一代DNA都是中密度带，所以不能证明DNA复制为半保留复制，A错误；
B．若DNA为半保留复制方式，则试管②中为中带，试管③中应有轻带和中带两条带，B错误；
C．噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能在培养液中独立生活和繁殖，因而不能代替大肠杆菌进行实验，C错误；
D．蛋白质和核酸等物质都含有N元素，所以大肠杆菌在含有15NH4C1的培养液中生长若干代，细胞中含15N的物质有DNA．RNA．蛋白质等，D正确。
故选D。

8．【答案】B

【解析】

9．【答案】C

【解析】

10．【答案】C

【解析】

11．【答案】BC

【解析】

根据题意分析可知：将DNA被14N标记的大肠杆菌移到15N培养基中培养，因合成DNA的原料中含15N，所以新合成的DNA链均含15N。根据DNA半保留复制的特点，后代的DNA解螺旋后始终只含有2条14N，根据14N条带占 1/8 ，后代一共有16条链，8个DNA分子，其中只有2个DNA分子含有14N。

解答：

A．由分析可知，子代一共含有8个DNA分子，其中2个DNA分子含有14N，所有DNA分子都含有15N，A正确；

B．无论DNA是半保留复制还是全保留复制，将DNA加热处理后进行密度梯度离心，后代出现的条带均是14N条带占 1/8 ，15N条带占 7/8，B错误；

C．DNA加热处理使双链解开，破坏的是DNA两条链之间的氢键，C错误；

D．DNA的复制方式为半保留复制，若复制一次后将子代DNA进行密度梯度离心，将出现中带和重带两种，D正确。

故选BC。

12．【答案】C

【解析】

13．【答案】B

【解析】

14．【答案】B

【解析】

DNA的双螺旋结构：

①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；

②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内测；

③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。

解答：

A．②处碱基对的缺失将导致基因突变，A错误；

B．解旋酶作用于③氢键，B正确；

C．把此DNA放在含15N的培养液中复制两代得到4个DNA分子，根据DNA的半保留复制特点，其中有2个DNA分子的一条链含有14N，另一条链含有15N，其他2个DNA分子只含15N，因此子代DNA分子均含15N，C错误；

D．所有DNA分子都含有A．C．G和T四种碱基，且在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，即A=T，C=G，则 （A＋G)：（T＋C)=1，因此所有双链DNA的碱基种类和（A＋G)：（T＋C) 的比例相同，DNA的特异性应该表现碱基对排列顺序上，D错误。

故选B。

15．【答案】D

【解析】

DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。复制的条件：模板（DNA的双链）．能量（ATP水解提供）．酶（解旋酶和聚合酶等）．原料（游离的脱氧核苷酸）；

DNA复制过程：边解旋边复制；

DNA复制特点：半保留复制。

解答：

A．由于DNA复制为半保留复制，因此第一次复制产生的DNA全为a类型，A错误；

B．DNA第二次复制产生的子代DNA共4个，有a．b两种类型，比例为1∶1，B错误；

C．若DNA含有a个胸腺嘧啶，根据碱基互补配对原则可知，一个DNA分子中含有的胞嘧啶的数目为n/2-a，则复制m次，产生的子代DNA的数目为2m个，则相当于新合成（2m-1）个DNA分子，因此复制m次需要的胞嘧啶的数目为（2m-1）（n/2-a），C错误；

D．DNA分子是双链结构，一个不含放射性同位素3H标记的大肠杆菌放在含有3H标记的胸腺嘧啶的培养基中培养一段时间后，复制m次后产生的放射性3H标记的脱氧核苷酸链数为2×2m-2=2（m+1）-2，D正确。

故选D。

16．【答案】D

【解析】

根据题意和图示分析可知：甲细胞含有同源染色体，且着丝点都排列在赤道板上，处于有丝分裂中期；乙细胞含有同源染色体，且同源染色体正在联会，处于减数第一次分裂前期；丙细胞不含同源染色体，且着丝点分裂，处于减数第二次分裂后期。

解答：

A．根据图示可知，甲．乙．丙三个细胞中只有甲．乙含有姐妹染色单体，丙细胞中不含姐妹染色单体，A错误；

B．乙细胞中的4条染色体都具有放射性，B错误；

C．正常情况下，丙细胞应该产生两个基因型相同的子细胞，若发生交叉互换或基因突变，则可能产生两个基因型不同的子细胞，C错误；

D．甲．乙细胞中染色体都只复制一次，所以每个核DNA分子均具有放射性，D正确。

故选D。

17．【答案】B

【解析】

DNA的复制方式为半保留复制，复制后的子代DNA有一条为母链，一条为子链，细胞在减数分裂过程中，DNA复制一次，细胞连续分裂两次。

解答：

A．在进行减数分裂之前，每个DNA的两条链都被32P标记，经过一次复制后，产生的每个DNA中都有一条链被32P标记，另一条链没有被标记，姐妹染色单体间含有的DNA一样，所以姐妹染色单体间32P放射量相同，A正确；

B．同源的两条染色体之间，可能含有等位基因，基因是有遗传效应的DNA片段，等位基因之间可能存在着差异，比如含有的碱基对数目不相等，这样同源的两条染色体间32P的放射量可能不相同，B错误；

C．进行减数分裂时，DNA只复制一次，产生的每条染色体都被标记，所以次级精母细胞间含32P的染色体数相同，C正确；

D．因每条染色体都被标记，所以子细胞间含32P的染色体数目相同，D正确。

故选B。

18．【答案】D

【解析】

DNA分子结构的主要特点：DNA是由两条反向平行的脱氧核苷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与T配对．C与G配对，且A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键）。

解答：

A．DNA是主要的遗传物质的原因是绝大多数生物的遗传物质是DNA，在细胞中DNA是遗传物质，A错误；

B．DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架，碱基对排在内侧，DNA独特的“双螺旋”结构保证了遗传物质的稳定性，B错误；

C．碱基对排列顺序的千变万化使DNA分子具有多样性，C错误；

D．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，D正确。

故选D。