高考生物一轮复习方案练习：第6单元 随堂真题演练20DNA分子的结构　DNA的复制 （含详解）

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A．碱基序列不同的双链DNA分子，后一比值不同
B．前一个比值越大，双链DNA分子的稳定性越高
C．当两个比值相同时，可判断这个DNA分子是双链
D．经半保留复制得到的DNA分子，后一比值等于1
解析：选D。由于双链DNA分子中碱基A数目等于T数目，G数目等于C数目，故(A＋C)/(G＋T)为恒值1，A错误。A和T碱基对含2个氢键，C和G含3个氢键，(G＋C)数目越多，氢键数越多，双链DNA分子的稳定性越高，B错误。(A＋T)/(G＋C)与(A＋C)/(G＋T)两个比值相等，这个DNA分子可能是双链，也可能是单链，C错误。经半保留复制得到的DNA分子，是双链DNA，(A＋C)/(G＋T)＝1，D正确。
(2016·高考全国卷Ⅱ)某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质，下列相关叙述错误的是( )
A．随后细胞中的DNA复制发生障碍
B．随后细胞中的RNA转录发生障碍
C．该物质可将细胞周期阻断在分裂中期
D．可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用
解析：选C。DNA分子的复制和转录都需要在DNA双链解开后才能进行，A、B项正确；DNA分子的复制发生在细胞周期中的间期，若DNA双链不能解开，细胞周期将被阻断在间期而不是中期，C项错误；癌细胞具有无限增殖的能力，该物质能阻断DNA分子的复制，故能抑制癌细胞的增殖，D项正确。
(高考上海卷)某亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA子链，以黑色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是( )
解析：选D。DNA的复制方式为半保留复制，复制后不存在亲代的DNA分子(双链均为白色)，排除A、B项；第二次复制后得到的4个DNA分子中，每个DNA分子各有1条链是第二次复制形成的(黑色)，排除C项；进一步分析可知D项符合题意。
(高考全国卷Ⅱ)关于DNA和RNA的叙述，正确的是( )
A．DNA有氢键，RNA没有氢键
B．一种病毒同时含有DNA和RNA
C．原核细胞中既有DNA，也有RNA
D．叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA
解析：选C。DNA分子结构中，配对的碱基之间以氢键相连，A与T之间形成两个氢键，C与G之间形成三个氢键；与DNA不同，RNA一般为单链分子，不形成双螺旋结构，但是很多RNA也需要通过碱基互补配对形成一定的结构来行使特殊的生物学功能，RNA的碱基配对规律和DNA不完全相同，即A与U配对、G与C配对，故A项错误。病毒只含有DNA或RNA一种遗传物质，没有同时含有DNA和RNA的病毒，故B项错误。具有细胞结构的生物，其遗传物质都是DNA，但同时存在RNA，如细菌这类原核生物细胞中的质粒是环状DNA，核糖体上存在RNA，故C项正确。在叶绿体和线粒体中含有DNA和RNA，在核糖体中只有RNA，故D项错误。
(2016·高考全国卷Ⅰ)在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A－Pα～Pβ～Pγ或dA－Pα～Pβ～Pγ)。回答下列问题：
(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。
(2)若用带有32P的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。
(3)将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)ATP水解成ADP时，远离A的高能磷酸键断裂，在γ位上的磷酸基团从ATP上脱离下来，再结合题干信息可知，要将32P标记的磷酸基团转移到DNA末端上，需标记ATP γ位上的磷酸基团。(2)dATP与ATP结构相似，不同之处是dATP中的五碳糖是脱氧核糖，而ATP中的五碳糖是核糖，合成DNA的原料是脱氧核苷酸，含有一个磷酸基团，而dATP含有三个磷酸基团，因此，以dATP为原料合成DNA时，若要将32P标记到DNA分子上，32P标记的磷酸基团应在dATP的α位上。(3)一个噬菌体含有一个DNA分子。由于DNA具有半保留复制的特点，因此被32P标记两条链的DNA分子在第一次复制中，两条链都作为模板，形成两个一条链含32P的DNA分子；同理，再分别以这两个DNA分子的两条链为模板合成子代DNA分子，当合成n个DNA分子时，其中只有两个DNA分子被32P标记，其他DNA分子都不被标记，因此含有32P标记的噬菌体所占比例为2/n。
答案：(1)γ (2)α (3)一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记
[课时作业]
eq \a\vs4\al([基础达标])
1．(邯郸模拟)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4种脱氧核苷酸
B．每个核糖上均连接着1个磷酸和1个碱基
C．每个DNA分子的碱基数＝磷酸数＝脱氧核糖数
D．双链DNA分子中的一段若含有40个胞嘧啶，就一定会同时含有40个鸟嘌呤
答案：B
2．(长沙调研)如图是某同学制作的脱氧核苷酸对模型，其中正确的是( )
解析：选D。从五碳糖和磷酸基团的形态和位置可判断，两条脱氧核苷酸链不是反向平行的，A错误；A与T之间的氢键应该是两个而不是三个，B错误；含氮碱基(C)应连接在五碳糖的1号位上(如图所示)，且G与C之间有三个氢键，C错误。
3．(安徽安庆宿松月考)如图为DNA分子的片段，下列相关叙述正确的是( )
A．构成DNA分子的基本单位是⑦
B．RNA聚合酶可以切断⑤
C．复制时DNA聚合酶催化形成①②之间的化学键
D．⑥构成DNA分子的基本骨架
解析：选B。图中⑦是脱氧核苷酸单链，构成DNA的基本单位是脱氧核苷酸，应是④；RNA聚合酶能将DNA解旋，可以切断氢键⑤；复制时DNA聚合酶催化形成的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键，而①②之间的键是同一个核苷酸内的化学键；⑥是碱基对，脱氧核糖和磷酸交替连接构成DNA的基本骨架。
4．某噬菌体的DNA为单链DNA，四种碱基的比率是A—0.28、G—0.32、T—0.24、C—0.16。当它感染宿主细胞时，能形成杂合型双链DNA分子，则杂合型双链DNA分子中A、G、C、T的比率依次是( )
A．0.24 0.16 0.32 0.28
B．0.26 0.24 0.24 0.26
C．0.28 0.32 0.24 0.16
D．0.24 0.26 0.26 0.24
解析：选B。双链DNA分子中A＝T，G＝C，因此排除A、C项；单链中的碱基A、T分别与互补链中的碱基T、A对应，因此可计算出双链DNA分子中A＝T，占0.26，C＝G，占0.24。
5．(江西南昌二中月考)假如检测某DNA分子得知碱基A的比例为x%，又知该DNA的一条链所含的碱基中y%是鸟嘌呤，以下推断正确的有( )
A．DNA分子中碱基总数量为x/y
B．DNA分子中碱基U的数目为x%
C．另一条链中鸟嘌呤是(1－x%－y%)
D．DNA分子中碱基C的比例为50%－x%
解析：选D。在DNA分子中A和T是相等的，G和C是相等的，A的比例是x%，只知道另一条链中的G的比例，所以无法得出DNA分子的碱基总数，A错误；DNA分子中没有U，B错误；另一条链中鸟嘌呤应是1－2x%－y%，C错误；碱基C的比例应是(1－2x%)/2，即50%－x%，D正确。
6．(河南豫北高三联考)据最新研究，蛋白laminA在维持细胞核中DNA结构的稳定性中起到了核心作用。这种蛋白能让染色质内部形成“交联”，在细胞核中限制DNA的行动。这种结构保护了染色质的完整性，同时允许DNA正常复制，下列有关叙述正确的是( )
A．通过DNA分子的复制，储存在DNA中的遗传信息实现稳定表达
B．染色体解螺旋形成染色质，为DNA的复制创造了有利条件
C．去除蛋白laminA后，染色质的运动高度分散而且不能复制
D．严格的碱基互补配对原则即可保证DNA分子复制准确无误
解析：选B。通过DNA分子的复制，储存在DNA中的遗传信息能稳定遗传，A错误；染色体解螺旋形成染色质，有利于DNA打开其空间结构，为DNA的复制创造了有利条件，B正确；由题意可知，去除蛋白laminA后，染色质的运动高度分散而且DNA复制速度较快，C错误；DNA复制的准确无误进行的原因包括其独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板以及遵循严格的碱基互补配对原则，D错误。
7．洋葱根尖细胞在含15N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中完成一个细胞周期，然后转入不含15N标记的培养液中继续培养至第二个细胞周期的分裂中期，如图能正确表示该细胞分裂中期的是(只考虑其中一条染色体上的DNA分子)( )
答案：D
8．(武汉模拟)用15N标记含有100个碱基对的DNA分子片段，碱基间的氢键共有260个。该DNA分子在14N的培养基中连续复制多次后共消耗游离的嘌呤类脱氧核苷酸1 500个。下列叙述正确的是( )
A．该DNA片段中共有腺嘌呤60个，复制多次后含有14N的DNA分子占7/8
B．若一条链中(A＋G)/(T＋C)1；DNA两条单链之间由于碱基互补配对，若一条链中A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则其互补链中该比例为2∶1∶4∶3；该DNA片段中嘌呤类碱基共100个，经多次复制后共消耗游离的嘌呤类碱基1 500个，则1 500＝100×(2n－1)，n＝4，所以复制后产生了16个DNA分子。
9．(甘肃天水一中模拟)下列有关真核生物基因的说法，正确的是( )
①基因是有遗传效应的DNA片段
②基因的基本单位是核糖核苷酸
③基因存在于细胞核、核糖体等结构中
④基因表达时会受到环境的影响
⑤DNA分子每一个片段都是一个基因
⑥基因在染色体上呈线性排列
⑦基因的分子结构首先由摩尔根发现
A．①②③ B．②④⑥
C．①④⑥ D．③④⑤
解析：选C。②不对，基因的基本单位是脱氧核苷酸；③不对，基因不存在于核糖体中；⑤不对，基因是有遗传效应的特定的DNA片段；⑦不对，基因的分子结构首先是由沃森和克里克提出的。
10．(河南八校质检)如图是DNA分子双螺旋结构模型的建构过程图解(1～5)，请据图探讨相关问题。
(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中磷酸二酯键的酶是__________________________________________。
(3)图3和图4中的氢键用于连接两条脱氧核苷酸链，如果DNA耐高温的能力越强，则__________________(填“G—C”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：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)DNA的基本单位与RNA的基本单位相比，主要区别是DNA的基本单位中的五碳糖是脱氧核糖，特有的碱基是T，而RNA的基本单位中的五碳糖是核糖，特有的碱基是U。(2)图2是由DNA分子的基本单位脱氧核苷酸经脱水缩合形成的脱氧核苷酸链，形成脱氧核苷酸链的过程中有磷酸二酯键生成，其需要DNA聚合酶催化。(3)DNA分子中氢键越多，DNA分子越稳定，C—G之间有3个氢键，A—T之间有2个氢键。(4)RNA分子是单链结构，DNA分子是双螺旋结构，其结构稳定性较强，而单链RNA更容易发生变异。
答案：(1)物质1中的五碳糖是脱氧核糖，特有的碱基是T，而RNA的基本单位中的五碳糖是核糖，特有的碱基是U (2)DNA聚合酶 (3)G—C (4)DNA的双螺旋结构较RNA单链结构更稳定
11.据图回答下列问题：
(1)该图表示的生理过程是______________，该过程主要发生在细胞的________部位。
(2)图中的1、2、3、4、5分别是________、________、________、________、________。
(3)假如经过科学家的测定，A链上的一段(M)中的A∶T∶C∶G为2∶1∶1∶3，能不能说明该科学家的测定是错误的？________，原因是__________________________________。
(4)如果(3)中以A链的M为模板，复制出的B链碱基比例应该是________________________________________________________________________。
解析：DNA是双螺旋结构，两条脱氧核苷酸链之间的碱基遵循碱基互补配对原则，即A与T、C与G配对，所以DNA分子中A＝T，G＝C。DNA复制是半保留复制，即以DNA的两条母链为模板，根据碱基互补配对原则形成的DNA子链必定与DNA中的一条母链完全相同，新形成的两个DNA分子与亲代DNA分子完全相同。
答案：(1)DNA复制 细胞核
(2)A T C C T
(3)不能 在单链中不一定A＝T、G＝C
(4)T∶A∶G∶C＝2∶1∶1∶3
eq \a\vs4\al([培优冲刺])
12．(江西新余一中段考)科学家在研究DNA分子的复制方式时，进行了下表所示的实验研究(已知培养用的细菌大约要20 min分裂一次)，下列叙述不正确的是( )
A.若DNA复制为全保留复制，则结果c、d中应均为重链DNA和轻链DNA
B．DNA复制过程中需要的原料、酶分别为脱氧核苷酸、解旋酶和DNA聚合酶
C．用15N标记的DNA分子作为模板，用含有14N的培养基培养，第三次复制后50%的DNA分子一条链含15N一条链含14N，50%的DNA分子只含14N
D．DNA复制过程中遵循碱基互补配对原则，但可能发生基因突变
解析：选C。15N—15N DNA分子在14N培养基中复制3次可产生23＝8个子代DNA分子，其中有2个DNA分子为15N—14N，其余DNA分子均为14N—14N。
13．1958年，Meselsn和Stahl通过一系列实验首次证明了DNA的半保留复制，此后科学家便开始了有关DNA复制起点、数目、方向等方面的研究。试回答下列问题：
(1)DNA分子呈________结构，DNA复制开始时首先必须解旋，从而在复制起点位置形成复制叉(如图1所示)。因此，研究中可以根据复制叉的数量推测____________________________。
(2)1963年Cairns将不含放射性的大肠杆菌(其拟核DNA呈环状)放在含有3H­胸腺嘧啶的培养基中培养，进一步证明了DNA的半保留复制。根据图2的大肠杆菌亲代环状DNA示意图，用简图表示复制一次和复制两次后形成的DNA分子(注：以“……”表示含放射性的脱氧核苷酸链)。
(3)有人为探究DNA的复制从一点开始以后是单向进行的还是双向进行的，将不含放射性的大肠杆菌DNA放在含有3H­胸腺嘧啶的培养基中培养，给予适当的条件，让其进行复制，得到图3所示结果，这一结果说明____________________。
(4)为了研究大肠杆菌DNA复制是单起点复制还是多起点复制，用第(2)小题的方法，观察到大肠杆菌DNA复制的过程如图4所示，这一结果说明大肠杆菌细胞中DNA复制是________起点复制的。
解析：(1)因DNA复制开始时首先必须解旋，从而在复制起点位置形成复制叉，所以可以根据复制叉的数量推测复制起点的数量。(2)因为DNA为半保留复制，故复制一次所得的2个DNA分子中，1条链带放射性标记，另一条链不带。复制两次后所得的4个DNA分子中，有2个DNA分子都是其中一条链带放射性标记，另外2个DNA分子则是两条链都带放射性标记。(3)由图示可以看出：该DNA分子有一个复制起点，复制为双向进行。(4)由图4可知：该DNA分子有一个复制起点，即单起点复制。
答案：(1)(规则的)双螺旋 复制起点的数量
(2)如图所示
(3)DNA复制是双向的 (4)单
实验
实验①
实验②
实验③
实验④
处理
用14N培
养基培养
细菌
用15N培养基培养细菌
用15N培养基培养14N
标记DNA
的细菌
用14N培养基培养15N
标记DNA
的细菌
破碎细菌细胞，提取DNA离心
结果
a.轻链DNA
b.重链DNA
c.中链DNA
d.中链DNA