2023届高考生物二轮复习通用版20DNA的结构和复制作业含答案

这是一份2023届高考生物二轮复习通用版20DNA的结构和复制作业含答案，共21页。试卷主要包含了单选题，综合题，实验探究题等内容，欢迎下载使用。
专题20 DNA的结构和复制
一、单选题
1．（2022高一下·桂林期中）下列关于DNA分子结构的叙述中，不正确的是（　　）
A．DNA分子由四种脱氧核苷酸组成
B．DNA分子中每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个含氮碱基
C．双链DNA分子中，若含有30个胞嘧啶，就一定会同时含有30个鸟嘌呤
D．每个DNA分子中，碱基数＝脱氧核苷酸数＝脱氧核糖数
【答案】B
【知识点】碱基互补配对原则；DNA分子的结构
【解析】【解答】A、每个DNA分子中一般都含有四种脱氧核苷酸，A正确；
B、在DNA分子中，一个脱氧核糖一般连接一个含氮碱基和两个磷酸，端上的只连一个磷酸，B错误；
C、双链DNA分子中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，且互补配对的碱基数目相等，因此双链DNA分子的一段，若含有30个胞嘧啶，就一定会同时含有30个鸟嘌呤，C正确；
D、DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，每分子脱氧核苷酸由一分子脱氧核糖、一分子磷酸和一分子含氮碱基组成，因此每个DNA分子中，都是碱基数=磷酸数=脱氧核苷酸数=脱氧核糖数，D正确。
故答案为：B。

【分析】DNA的双螺旋结构：
（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；
（2）DNA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，碱基在内侧；
（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即A-T，G-C，C-G，T-A。
2．（2022高一下·洛阳期中）在制作DNA双螺旋结构模型的实验中，若4种碱基塑料片共有22个，其中6个C、5个G、6个A、5个T，氢键的连接物14个（一个连接物代表一个氢键），脱氧核糖塑料片、磷酸塑料片、代表脱氧核糖和磷酸之间的连接物、脱氧核糖和碱基之间的连接物等材料均充足，则下列说法正确的是（　　）
A．制作的DNA片段的碱基对排列顺序最多有47种
B．能制作出最多含5个G—C碱基对的DNA分子片段
C．能制作出最多含14个脱氧核苷酸的DNA分子片段
D．能制作出最多含6个碱基对的DNA分子片段
【答案】D
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、根据以上分析可知，能制作出最多含6个碱基对的DNA分子片，由于A=T有4对，G=C有2对，因此制作的DNA片段的碱基对排列顺序最多有46种，但是实际少于46种，A错误；
B、根据以上分析可知，能制作出最多含6个碱基对的DNA分子片，其中A=T有4对，G=C有2对，B错误；
CD、根据分析可知，能制作出最多含6个碱基对的DNA分子段，所以最多含12个脱氧核苷酸，C错误，D正确。
故答案为：D。

【分析】DNA的双螺旋结构：
（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；
（2）DNA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，碱基在内侧；
（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即A-T，G-C，C-G，T-A。
3．（2022·浙江）某同学欲制作DNA双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料。下列叙述正确的是（　　）
A．在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B．制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连
C．制成的模型中，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌吟和胸腺嘧啶之和
D．制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧
【答案】C
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、在制作脱氧核苷酸时，在DNA分子内部的磷酸上连接脱氧核糖和碱基，一端的磷酸只连接脱氧核糖，A错误；
B、制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用3个氢键连接物相连，B错误；
C、DNA分子双链遵循碱基互补配对原则，A与T配对，C与G配对，即在DNA分子中T=A，G=C，则T+G=A+C，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌吟和胸腺嘧啶之和，C正确；
D、DNA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，D错误。
故答案为：C。
【分析】DNA的双螺旋结构：
（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；
（2）DNA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，碱基在内侧；
（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即A-T，G-C，C-G，T-A。
4．（2022高一下·洛阳期中）下列关于遗传物质的叙述，错误的是（　　）
A．双链DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接构成
B．基因是具有遗传效应的DNA片段或RNA片段
C．每条染色体上含有1个DNA分子，每个DNA分子上含有多个基因
D．DNA指纹技术可用于亲子鉴定、死者遗骸鉴定等，说明个体的DNA具有特异性
【答案】C
【知识点】DNA分子的结构；基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】A、双链DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接构成，排列在外侧，A正确；
B、遗传物质是DNA的基因是具有遗传效应的DNA片段，遗传物质是RNA的，基因是具有遗传效应的RNA片段，B正确；
C、每条染色体上含有1个或2个DNA分子，C错误；
D、利用DNA指纹技术进行DNA指纹鉴定的原理是DNA分子的特异性，D正确。
故答案为：C。

【分析】1、DNA的双螺旋结构：
（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；
（2）DNA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，碱基在内侧；
（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即A-T，G-C，C-G，T-A。
2、基因是具有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的基本单位。每个基因中含有成百上千个脱氧核苷酸。一个DNA可以有很多个基因，DNA上所有基因的碱基对总数小于DNA分子的碱基对总数基因是DNA的片段。
5．（2022高一下·厦门期中）噬菌体侵染细菌的实验是证明DNA是遗传物质的著名实验之一。该实验中，赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记T2噬菌体的DNA和蛋白质，在下图中标记元素所在部位分别是（　　）

A．①、④ B．②、④ C．①、⑤ D．③、⑤
【答案】A
【知识点】氨基酸的分子结构特点和通式；蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合；DNA分子的结构
【解析】【解答】由于P元素存在于DNA的磷酸部位，S元素存在于氨基酸的R基中，所以用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质，标记元素所在部位依次是磷酸和R基团，即①和④部位，A正确，BCD错误。
故答案为：A。

【分析】1、DNA的双螺旋结构：
（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；
（2）DNA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，碱基在内侧；
（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即A-T，G-C，C-G，T-A。
2、蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的生物大分子，氨基酸的结构特点是：至少含有一个氨基和一个羧基，并且有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子上同时连接了一氢原子和一个R基团，根据R基不同，组成蛋白质的氨基酸分为22种。

6．（2022高一下·浙江期中）分析某双链DNA分子的碱基含量时，发现30%为鸟嘌呤，则该DNA分子的一条链上胸腺嘧啶最多可占此链碱基总数的（　　）
A．20% B．30% C．40% D．60%
【答案】C
【知识点】碱基互补配对原则
【解析】【解答】根据题意分析，已知在一个DNA分子中，有30%的脱氧核苷酸含有鸟嘌呤，即G=30%， 根据碱基互补配对原则，G=C=30%， 则G=C=50%-30%=20%；由于该DNA分子中胸腺嘧啶所占的比例为20%，则该分子中一条链上胸腺嘧啶占此链碱基总数的比例为0~40%，所以该分子中一条链上胸腺嘧啶含量的最大值可占此链碱基总数的40%，即C正确，ABD错误。
故答案为：C。

【分析】有关DNA碱基的计算：
（1）在双链DNA分子中（1）A＝T、G＝C。
（2）任意两个非互补的碱基之和相等；且等于全部碱基和的一半。例：A＋G＝A＋C＝T＋G＝T＋C＝1/2全部碱基。
（3）两条互补单链中的（A＋G）/（T＋C）的比值互为倒数。
（4）互补配对的碱基在两条单链中所占的比例与整个DNA分子中所占的比例相同
7．（2022高三上·丹东期末）如图为DNA分子结构示意图，对该图的描述错误的是（　　）

A．DNA分子复制时，④的形成需要DNA聚合酶
B．③的名称为鸟嘌呤脱氧核苷或胞嘧啶脱氧核苷
C．①与②相间排列，构成了DNA的基本骨架
D．⑤的数目及排列顺序决定了DNA的特异性
【答案】A
【知识点】DNA分子的结构；DNA分子的多样性和特异性
【解析】【解答】A、图中①是磷酸，②是脱氧核糖，③是脱氧核苷酸，④是氢键，⑤是碱基对，DNA分子复制时，④氢键的形成不需要酶，A错误；
B、由于③参与形成的碱基对之间有3个氢键，所以一定是G-C碱基对，故③的名称为鸟嘌呤脱氧核苷或胞嘧啶脱氧核苷，B正确；
C、DNA的基本骨架是由①磷酸与②脱氧核糖相间排列构成，C正确；
D、⑤是碱基对，⑤的数目及排列顺序决定了DNA的特异性，D正确。
故答案为：A。

【分析】1、DNA的双螺旋结构：
（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；
（2）DNA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，碱基在内侧；
（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即A-T，G-C，C-G，T-A。
2、DNA分子的特异性：每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序，而特定的排列顺序代表着遗传信息，所以每个特定的DNA分子中都贮存着特定的遗传信息，这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性。
8．（2021高三上·白山期末）下列有关“骨架”或“支架”的叙述，正确的是（　　）
A．细胞膜的基本支架为磷脂和蛋白质
B．DNA分子的骨架是由碱基对构成的
C．细胞骨架与细胞的分化、物质运输、信息传递有关
D．生物大分子以碳链为骨架，其单体不以碳链为骨架
【答案】C
【知识点】生物大分子以碳链为骨架；细胞膜的成分；DNA分子的结构；细胞骨架
【解析】【解答】A、细胞膜的基本支架为磷脂双分子层，A错误；
B、DNA分子的骨架是由磷酸、脱氧核糖交替连接构成的，B错误；
C、细胞骨架维持细胞形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞的分化、物质运输、信息传递有关，C正确；
D、生物大分子的单体以碳链为骨架，D错误。
故答案为：C。

【分析】1、细胞膜基本支架为磷脂双分子层。磷脂分子以疏水性尾部相对朝向膜的内侧，亲水性头部朝向膜的外侧。
2、DNA的双螺旋结构：
（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；
（2）DNA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，碱基在内侧；
（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即A-T，G-C，C-G，T-A。
3、细胞质中的细胞器并非是漂浮于细胞质中的，细胞质中有着支持它们的结构——细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
4、生物大分子都是多聚体，由许多单体连接而成。包括蛋白质，多糖和核酸。组成生物体的主要元素有：C、H、O，其中氧元素是生物体内含量最多的元素，碳元素是生物体内最基本的元素。蛋白质的基本组成单位是氨基酸，多糖的基本组成单位是葡萄糖，核酸的基本组成单位是核苷酸，氨基酸、葡萄糖、核苷酸都是以碳链为骨架的单体，故生物大分子都是以碳链为骨架。
9．（2021高三上·哈尔滨期末）下列有关“骨架或支架”的说法错误的是（　　）
A．磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架，其他生物膜也有此支架
B．真核细胞中有维持细胞形态的细胞骨架，细胞骨架与能量转换有关
C．生物大分子以单体为骨架，每一个单体都以碳原子构成的碳链为基本骨架
D．DNA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
【答案】C
【知识点】生物大分子以碳链为骨架；细胞膜的成分；DNA分子的结构；细胞骨架
【解析】【解答】A、磷脂双分子层是细胞膜及其他生物膜的基本支架，A正确；
B、真核细胞中有维持细胞形态的细胞骨架，细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，细胞骨架与物质运输、能量转换有关，B正确；
C、生物大分子是由单体连接而成的多聚体，每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，C错误；
D、DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧构成DNA双螺旋结构的基本骨架，D正确。
故答案为：C。

【分析】1、生物大分子都是多聚体，由许多单体连接而成。包括蛋白质，多糖和核酸。组成生物体的主要元素有：C、H、O，其中氧元素是生物体内含量最多的元素，碳元素是生物体内最基本的元素。蛋白质的基本组成单位是氨基酸，多糖的基本组成单位是葡萄糖，核酸的基本组成单位是核苷酸，氨基酸、葡萄糖、核苷酸都是以碳链为骨架的单体，故生物大分子都是以碳链为骨架。
2、细胞质中的细胞器并非是漂浮于细胞质中的，细胞质中有着支持它们的结构——细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
3、DNA的双螺旋结构：
（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；
（2）DNA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，碱基在内侧；
（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即A-T，G-C，C-G，T-A。
4、细胞膜基本支架为磷脂双分子层。磷脂分子以疏水性尾部相对朝向膜的内侧，亲水性头部朝向膜的外侧。
10．（2022·淮北模拟）下列有关DNA的说法正确的是（　　）
A．每个DNA分子不仅具有多样性，还具有特异性
B．大肠杆菌的DNA中每个脱氧核糖连接一个或两个磷酸基团
C．细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和
D．DNA的双螺旋结构和碱基互补配对有利于DNA的准确复制
【答案】D
【知识点】DNA分子的结构；DNA分子的多样性和特异性；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、每个DNA分子仅具有特异性，多个DNA分子才具有多样性，A错误；
B、大肠杆菌的DNA为环状，每个脱氧核糖均连接两个磷酸基团，B错误；
C、基因是DNA上有遗传效应的片段，因此细胞中DNA分子的碱基对数大于所有基因的碱基对数之和，C错误；
D、DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供精确的模板，碱基互补配对原则，保证了复制能够精确地进行，D正确。
故答案为：D。

【分析】1、DNA的双螺旋结构：
（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；
（2）DNA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，碱基在内侧；
（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即A-T，G-C，C-G，T-A。
2、DNA分子的多样性：构成DNA分子的脱氧核苷酸虽只有4种，配对方式仅2种，但其数目却可以成千上万，更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化，从而决定了DNA分子的多样性。
3、DNA分子的特异性：每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序，而特定的排列顺序代表着遗传信息，所以每个特定的DNA分子中都贮存着特定的遗传信息，这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性。

11．（2022高一下·洛阳期中）下列有关DNA分子的叙述，正确的是（　　）
A．DNA分子彻底水解的产物有6种
B．真核细胞的DNA复制仅发生在有丝分裂、减数分裂前的间期
C．DNA分子的复制仅发生在细胞核
D．DNA分子一定是双链的，两条链按反向平行方式盘旋结构
【答案】A
【知识点】DNA与RNA的异同；DNA分子的结构
【解析】【解答】A、DNA分子彻底水解产物有磷酸、脱氧核糖、4种含氮碱基，共6种分子，A正确；
B、真核细胞的DNA复制可以发生在有丝分裂、减数分裂前的间期，也发生在无丝分裂过程，B错误；
C、DNA复制的主要场所是细胞核，在叶绿体和线粒体中也存在DNA复制，C错误；
D、DNA一般是双链的，也有单链的，D错误。
故答案为：A。

【分析】1、DNA的双螺旋结构：
（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；
（2）DNA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，碱基在内侧；
（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即A-T，G-C，C-G，T-A。
2、DNA和RNA的比较：
英文缩写
基本组成单位
五碳糖
含氮碱基
存在场所
结构
DNA
脱氧核糖核苷酸
脱氧核糖
A、C、G、T
主要在细胞核中，在叶绿体和线粒体中有少量存在
一般是双链结构
RNA

核糖核苷酸
核糖
A、C、G、U
主要存在细胞质中
一般是单链结构
12．（2022·绍兴模拟）某同学欲制作一个包含10个碱基对的DNA分子结构模型，需连接糖和磷酸的短棍数量是（　　）
A．18根 B．19根 C．38根 D．39根
【答案】C
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】一个包含10个碱基对的DNA分子结构模型，含有20个脱氧核糖核苷酸，每个脱氧核糖核苷酸中需要一个短棍连接磷酸和糖，共需要20个小棍；且同一条链的相邻脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键将两个核苷酸的糖和磷酸连接起来，因此构建磷酸二酯键的小棍数量为9+9=18个，所以制作一个包含10个碱基对的DNA分子结构模型，需连接糖和磷酸的短棍数量是20+18=38个，C正确，ABD错误。
故选C。

【分析】DNA的双螺旋结构：
（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；
（2）DNA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，碱基在内侧；
（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即A-T，G-C，C-G，T-A。
13．（2022高二上·哈尔滨期末）DNA分子的双螺旋结构中遵循碱基互补配对原则的是（　　）
A．G与A配对 B．A与C配对 C．A与T配对 D．U与A配对
【答案】C
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、DNA分子中，G与C配对，A错误；
BC、DNA分子中，A与T配对，B错误，C正确；
D、DNA分子中不存在碱基U，D错误。
故答案为：C。

【分析】DNA的碱基互补配对原则：A-T，G-C，C-G，T-A。
14．（2022高一下·浙江期中）将细菌中的全部N标记为15N，并将其转入以14NH4Cl为唯一氮源的培养基中培养。取完成两次分裂的细菌，分离出其DNA进行密度梯度超速离心，离心后的条带分布于试管的（　　）
A．中部 B．上部和下部 C．上部和中部 D．中部和下部
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】将含有15N-15N-DNA的细菌放入以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养2代，分离出细菌中的DNA中2个DNA 含15N-14N，位于离心管中部，其余2个DNA 含14N-14N，位于离心管上部，C正确。
故答案为：C。

【分析】（1）复制的特点是：半保留复制的特点。
（2）与DNA复制有关的计算一个DNA分子复制n次，则子代DNA分子数＝2n个；其中，含有亲代链的DNA分子数=2个；不含有亲代链的的DNA分子数=（2n-2）个。
15．（2022高一下·阜宁期中）用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，若该DNA分子在14N的培养基中连续复制四次，则结果不可能是（　　）
A．含有15N的DNA分子占1/8
B．含有14N的DNA分子占100%
C．复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸640个
D．共产生16个DNA分子
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、由于DNA分子的复制是半保留复制，最终只有2个子代DNA各含1条15N链，1条14N链，其余DNA都含14N，DNA复制四次后产生的子代DNA的数目为24=16，故全部子代DNA含15N的DNA所占的比例为2/16=1/8，A正确；
B、由于DNA分子的复制是半保留复制，最终只有2个子代DNA各含1条15N链，1条14N链，其余DNA都含14N，故全部子代DNA都含14N，即经过四次DNA复制后，含有14N的DNA分子占比为100%，B正确；
C、含有100个碱基对200个碱基的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，解得A=40个，故复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸：（24-1）×40=600，C错误；
D、复制4次后产生24=16个DNA分子，D正确。
故答案为：C。

【分析】DNA分子的复制：
（1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制。
（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶 。
（4）原则：碱基互补配对原则。A-T，G-C，C-G，T-A。
（5）准确复制的原因：DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个，含母链的DNA分子2个。
16．（2022高一下·桂林期中）某DNA（14N）含有1000个碱基对，腺嘌呤占20%。若该基因在15N的环境中复制3次，将全部复制产物进行离心，得到如图1结果；如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心，得到如图2结果。下列有关分析不正确的是（　　）

A．X层的DNA含有14N
B．Y层中含胞嘧啶3600个
C．X层中含有的氢键数是Y层的1/4
D．Z层与W层的核苷酸数之比为1∶7
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、X层为中带，根据分析X层的DNA为14N/15N的DNA，A正确；
B、Y层为重带，根据分析，Y层（15N/15N）为6个DNA分子，应含胞嘧啶600×6=3600个，B正确；
C、X层和Y层是同一模板复制而来的DNA，X层2个，Y层有6个，故X层含有的氢键数是Y层的1/3，C错误；
D、将复制产物加入解旋酶处理，则形成14N或15N的单链，Z层为14N链，有2条，W层为15N的单链，有14条，核苷酸数之比为1∶7，D正确。
故答案为：C。

【分析】DNA分子的复制：
（1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制。
（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶 。
（4）原则：碱基互补配对原则。A-T，G-C，C-G，T-A。
（5）准确复制的原因：DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个，含母链的DNA分子2个。
17．（2022高一下·洛阳期中）DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成。DNA复制时，一条子链是连续合成的，另一条子链是不连续合成的（即先形成短链片段再相互连接），这种复制方式称为半不连续复制。根据下图，判断下列说法错误的是（　　）

A．DNA复制时需要解旋酶和DNA聚合酶的催化
B．DNA复制时，子链延伸的方向为“3→5'”
C．DNA分子的复制遵循了边解旋边复制的特点
D．据图分析，DNA分子复制能在较短时间内迅速完成的原因可能是双向复制
【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA分子复制时需要解旋酶（打开双螺旋结构）和DNA聚合酶（催化单个的脱氧核苷酸连接到DNA子链上）的催化，A正确；
B、DNA分子复制时，两条子链的合成方向是相反的，但都为5’→3’，B错误；
C、DNA分子复制的过程中遵循边解旋边复制和半保留复制，C正确；
D、据图可知，DNA分子复制能在较短时间内迅速完成的原因可能是双向复制，D正确。
故答案为：B。

【分析】DNA分子的复制：
（1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制。
（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶 。
（4）原则：碱基互补配对原则。A-T，G-C，C-G，T-A。
（5）准确复制的原因：DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个，含母链的DNA分子2个。
18．（2022高一下·东莞期中）下图是DNA分子复制的片段，图中a、b、c、d表示各条脱氧核苷酸链，其中a、d是母链。一般地说，下列各项正确的是（　　）

A．a和c的碱基序列互补
B．b和c的碱基序列相同
C．b、c链中的（A+T）/（C+G）的比值相同
D．a、b、c、d构成两个DNA分子，游离两个磷酸
【答案】C
【知识点】DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、由于a与d的碱基序列互补，在复制过程中，a与b的碱基序列互补，c与d的碱基序列互补，所以a与c的碱基序列相同，A错误；
B、由于a与d的碱基序列互补，在复制过程中，a与b的碱基序列互补，c与d的碱基序列互补，所以b和c的碱基序列互补，B错误；
C、由于a与d和b的碱基序列互补，d和b碱基序列相同，且c与d的碱基序列互补，故b、c链为互补链，在DNA分子中互补碱基之和之间的比例等于两条单链中的该比例，即（A+T）/（C+G）恒等，即在双链DNA中和互补的各个单链中该比值相等，C正确；
D、图中a、b、c、d构成两个DNA分子，其中含有四个游离的磷酸，D错误。
故选C。

【分析】1、有关DNA分子的复制：
（1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制。
（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶 。
（5）原则：碱基互补配对原则。A-T，G-C，C-G，T-A。
2、DNA的双螺旋结构：
（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；
（2）DNA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，碱基在内侧；
（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即A-T，G-C，C-G，T-A。

二、综合题
19．（2022高一下·东莞期中）1953年，沃森和克里克撰写的《核酸的分子结构———脱氧核糖核酸的一个结构模型》论文在英国的《自然》杂志上刊发，在论文的结尾处写到：“值得注意的是，我们提出的这种碱基特异性配对方式，暗示着遗传物质进行复制的一种可能的机制”。甲图表示DNA的结构片段，乙图表示复制过程的示意图。请回答下列问题

（1）甲图中DNA分子在空间上呈　 　结构，其基本骨架是由　 　构成的。
（2）甲图中另一条脱氧核糖核苷酸链上，从3′→5′的顺序，碱基排列顺序是　 　。图中①　 　（填写“能”或者“否”）表示一个脱氧核苷酸。
（3）图乙在复制时DNA双链解旋，甲图中断开的化学键是　 　（填写序号），乙图中酶1和酶2分别是　 　。
（4）DNA复制通过　 　在很大程度上保证了复制的准确性，但是，DNA平均每复制个碱基对，就会产生一个错误，这些错误对生物性状能否产生影响　 　。
【答案】（1）双螺旋；磷酸和脱氧核糖
（2）－GTAC－；否
（3）②；解旋酶、DNA聚合酶
（4）碱基互补配对；不一定（可能影响很大，也可能没有影响）
【知识点】DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】（1）由分析可知，甲图中DNA分子在空间上呈双螺旋结构，其基本骨架是由磷酸和脱氧核糖构成的。
（2）DNA的3′端为－OH端，根据碱基互补配对原则可知，甲图中另一条脱氧核糖核苷酸链上，从3′→5′的顺序，碱基排列顺序是－GTAC－。由于脱氧核苷酸的磷酸基团连在脱氧核糖的5号碳原子上，故图中①不能表示一个脱氧核苷酸。
（3）乙图中酶1和酶2分别是解旋酶、DNA聚合酶，解旋酶催化DNA双螺旋的两条链打开，断开的化学键是氢键（甲图中的②），DNA聚合酶能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链。
（4）DNA复制通过碱基互补配对在很大程度上保证了复制的准确性。由于密码子的简并性或隐性突变等原因，DNA复制产生的错误对生物性状不一定产生影响（可能影响很大，也可能没有影响）。

【分析】1、DNA的双螺旋结构：
（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；
（2）DNA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，碱基在内侧；
（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即A-T，G-C，C-G，T-A。
2、有关DNA分子的复制：
（1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制。
（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶 。
（5）原则：碱基互补配对原则。A-T，G-C，C-G，T-A。
（6）准确复制的原因：DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个，含母链的DNA分子2个。
三、实验探究题
20．（2022高一下·洛阳期中）1958年，梅塞尔森和斯塔尔做了如下实验：将大肠杆菌放在含15NH4Cl的培养基中繁殖几代，其DNA由于15N的加入，而比普通大肠杆菌的DNA重1%，再将含15N的DNA大肠杆菌移到含14NH4Cl的培养基中繁殖一代，其DNA的质量为中间类型。如果再继续繁殖一代，结果出现两种质量的DNA，即中间型和轻型。提取所有这些不同质量的DNA分子放在离心机内离心3个小时，结果这些DNA在试管内分成三条带。如图请分析说明：

（1）上述实验，大肠杆菌细胞中的　 　为DNA复制提供了精确的模板，通过　 　原则，保证了复制能够准确进行。
（2）c带DNA是　 　（填“14N/14N—DNA”或“15N/14N—DNA”或“15N/15N—DNA”）。在大肠杆菌繁殖两代后，没有提取DNA前，含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为　 　。
（3）通过以上实验证明了DNA的复制方式为　 　。
（4）若图中亲代DNA分子含有100个碱基对，将该DNA分子放在含有用32P标记的脱氧核苷酸培养液中复制一次，则每个子代DNA分子的相对分子质量比原来增加　 　。
【答案】（1）DNA分子的独特的双螺旋结构；碱基互补配对
（2）15N/15N—DNA；1/2
（3）半保留复制
（4）100
【知识点】DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】 (1)DNA分子的独特的双螺旋结构能够为复制提供精确的模板，通过碱基互补配对原则保证了复制能够准确的进行。
(2)c带DNA是比较重，在试管的底部，说明是15N/15N—DNA。在大肠杆菌繁殖两代后，因为DNA进行半保留复制，则大肠杆菌含有的DNA为15N/14N—DNA：14N/14N—DNA，比例为1：1，所以含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例1/2。
(3)通过分析以上的实验结果可知复制方式为半保留复制。
(4)若图甲中的亲代DNA分子含有100个碱基对，将该DNA分子放在含有用32P标记的脱氧核糖核苷酸培养液中复制一次，根据DNA半保留复制，子代DNA分子中都有一条链是亲代链，一条链为新合成的子链，而子链中的脱氧核苷酸比亲代链中的脱氧核苷酸的分子量大1，因此子代DNA分子的相对分子质量比原来增加100。

【分析】1、DNA分子的复制：
（1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制。
（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶 。
（4）原则：碱基互补配对原则。A-T，G-C，C-G，T-A。
（5）准确复制的原因：DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个，含母链的DNA分子2个。
2、DNA的双螺旋结构：
（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；
（2）DNA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，碱基在内侧；
（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即A-T，G-C，C-G，T-A。