2021高考生物一轮复习课时作业25DNA分子的结构复制与基因的本质含解析 练习

课时作业25　DNA分子的结构、复制与基因的本质

基础巩固　　　　　　　　　　　

1．(2019·辽宁盘锦模拟)下列关于DNA结构的叙述中，错误的是    (　　)

A．大多数DNA分子由两条核糖核苷酸长链盘旋而成为螺旋结构

B．外侧是由磷酸和脱氧核糖交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基

C．DNA两条链上的碱基间以氢键相连，且A与T配对，C与G配对

D．DNA的两条链反向平行

解析：DNA分子由两条脱氧核糖核苷酸长链盘旋而成为螺旋结构，A错误；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，碱基排列在内侧，B正确；DNA两条链上的碱基间以氢键相连，并且碱基配对有一定的规律，即A与T配对，C与G配对，C正确；DNA分子的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，D正确。

答案：A

2．(2019·福建省莆田第一中学月考)以下研究遗传物质的方法中，合理的是(　　)

A．通过分析核酸中磷酸的种类可以确定DNA或RNA

B．用含有放射性的尿嘧啶核糖核苷酸的培养液来培养细胞，不能用来研究转录过程

C．可以用同时被35S和32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌来证明DNA是遗传物质

D．用同位素标记技术和密度梯度离心技术可研究DNA的半保留复制

解析：组成DNA与RNA的磷酸都是一样的，因此通过分析核酸中磷酸的种类不能确定此核酸是DNA还是RNA，A错误；转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，需要四种游离的核糖核苷酸，尿嘧啶核糖核苷酸是四种核糖核苷酸中的一种，因此用含有放射性的尿嘧啶核糖核苷酸的培养液来培养细胞，可以用来研究转录过程，B错误；用32P和35S分别标记两组T2噬菌体，然后分别让被标记的噬菌体侵染大肠杆菌，才能证明DNA是遗传物质，C错误；用同位素标记技术和密度梯度离心技术可研究DNA的半保留复制，D正确。

答案：D

3．某双链DNA分子一条链上的(A＋T)/(G＋C)的值为0.3，则在整个DNA分子中A∶T∶G∶C为(　　)

A．1∶1∶1∶1      B．2∶2∶3∶3

C．3∶3∶10∶10     D．10∶10∶3∶3

解析：某双链DNA分子一条链上的(A＋T)/(G＋C)的值为0.3，则另一条链上的(A＋T)/(G＋C)的值也为0.3。又因A＝T、C＝G，故在整个DNA分子中A∶T∶G∶C＝3∶3∶10∶10，C项正确。

答案：C

4．(2019·江苏泰州中学月考)若在一双链DNA分子中鸟嘌呤和胞嘧啶之和占碱基总和的44%，在其中的一条链中A和C分别占该链碱基数的22%和30%，那么在另一条链中腺嘌呤和胞嘧啶分别占该链碱基数的比值为    (　　)

A．34%、14%      B．22%、30%

C．14%、34%      D．20%、28%

解析：已知DNA分子中，G和C占全部碱基的44%，即C＋G＝44%，则C＝G＝22%、A＝T＝50%－22%＝28%。又已知一条链的碱基中，A占22%，C占30%，即A1＝22%、C1＝30%，根据碱基互补配对原则，A＝(A1＋A2)÷2，则A2＝34%，同理C2＝14%。

答案：A

5．用15N同位素标记细菌的DNA分子，再将它们放入含14N的培养基上连续繁殖4代，a、b、c为三种DNA分子：a只含15N，b同时含有15N和14N，c只含14N。如图所示，这三种DNA分子的比例正确的是(　　)

解析：一个含15N的DNA在含14N的培养基上连续繁殖4代，产生16个DNA分子，由于是半保留复制，其中只含15N的DNA分子为0，同时含有15N和14N的DNA分子有2个，只含14N的DNA分子有14个。

答案：B

6．(2019·河北保定模拟)下列关于DNA复制的叙述，正确的是(　　)

A．DNA复制时严格遵循A—U、C—G的碱基互补配对原则

B．DNA复制时两条脱氧核糖核苷酸链均作为模板

C．DNA分子全部解旋后才开始进行DNA复制

D．脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接形成子链

解析：DNA分子中不含有碱基U，A错误；DNA复制是半保留复制，两条链都可以作为模板，且边解旋边复制，B正确，C错误；DNA复制需要的酶是DNA聚合酶，D错误。

答案：B

能力创新

7．(2019·江苏盐城调研)如图表示某生物的DNA分子结构的片段。下列有关叙述正确的是    (　　)

A．双螺旋结构以及碱基间的氢键使DNA分子具有较强的特异性

B．DNA的一条单链上相邻碱基之间以氢键连接

C．④结构的排列顺序代表了特定的遗传信息

D．任意双链DNA分子中，(A＋T)/(C＋G)＝1

解析：DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序使DNA分子具有较强的特异性，A错误；DNA的一条单链上相邻碱基之间通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相连，B错误；DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序代表了特定的遗传信息，C正确；根据碱基互补配对原则，双链DNA分子中，(A＋G)/(T＋C)＝(A＋C)/(T＋G)＝1，D错误。

答案：C

8．(2019·江苏省盐城市第一次模拟)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

解析：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，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，A正确。第二次分裂中期，1/2的DNA分子的两条脱氧核苷酸链均含3H，1/2的DNA分子一条脱氧核苷酸链含3H，B、C错误。所有染色体的DNA分子中，含3H的脱氧核苷酸链占总链数的3/4，D错误。

答案：A

9．(2019·江南十校联考)DNA是以半保留方式进行复制的，如果放射性完全标记的1个双链DNA分子在无放射性标记的溶液中复制两次，那么所产生的4个DNA分子的特点是(　　)

A．部分DNA分子含有放射性

B．全部DNA分子含有放射性

C．所有分子的一条链含有放射性

D．所有分子的两条链都没有放射性

解析：由题意可知，由放射性完全标记的1个双链DNA分子复制两次所形成的4个DNA分子中，两个DNA分子的两条链都没有放射性，另两个DNA分子含有放射性，且都是一条链含有放射性，另一条链无放射性。

答案：A

10．(2019·江苏苏北四市模拟)下列关于DNA分子结构与复制的叙述，正确的是(　　)

A．DNA分子中含有四种核糖核苷酸

B．DNA分子中每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基

C．DNA复制不仅需要氨基酸做原料，还需要ATP供能

D．DNA复制不仅发生在细胞核中，也发生于线粒体、叶绿体中

解析：DNA分子中含有四种脱氧核糖核苷酸，核糖核苷酸是RNA分子的基本组成单位，A错误；DNA分子中，大多数脱氧核糖只连接一个磷酸和一个碱基，B错误；DNA复制的原料是脱氧核苷酸，蛋白质合成需要氨基酸做原料，C错误；DNA主要分布在细胞核中，此外在线粒体和叶绿体中也有少量分布，因此DNA复制不仅发生在细胞核中，也发生于线粒体、叶绿体中，D正确。

答案：D

11．(2019·河北定兴三中月考)下列关于DNA分子复制的叙述中，正确的是    (　　)

A．DNA分子在解旋酶的作用下水解成脱氧核苷酸

B．在复制过程中，解旋和复制是同时进行的

C．解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链

D．两条新的子链通过氢键形成一个新的DNA分子

解析：解旋酶的作用是使DNA分子解旋，打开双链，A错误；DNA分子复制是边解旋边复制的过程，B正确；解旋后以一条母链为模板按照碱基互补配对原则合成一条子链，C错误；DNA分子复制后，每个DNA分子都各含有一条母链和一条子链，D错误。

答案：B

12．(2019·北京西城模拟)经检测得知，一双链DNA分子中鸟嘌呤的数目为x，其占碱基总数量的比例是y，以下推断正确的是(　　)

A．与鸟嘌呤互补的碱基比例是1－y

B．该DNA分子的嘌呤和嘧啶的比例是x/y

C．该DNA分子的碱基之间的氢键数是x(1＋2/y)

D．与鸟嘌呤不互补的碱基数目是x(1－2y)/y

解析：由题意可知，G、C所占比例都为y，数量都为x；A、T所占比例都为1/2－y，数量都为(x/y－2x)/2＝(x/2y)－x，与鸟嘌呤互补的碱基比例是y；该DNA分子的嘌呤和嘧啶的比例是1；G、C之间有三个氢键，A、T之间有两个氢键，该DNA分子的碱基之间的氢键数是3x＋2(x/2y－x)＝x＋x/y；A、T与鸟嘌呤不互补，其数目为x(1－2y)/y。

答案：D

13．(2019·高考能力测试卷)在研究解旋酶在DNA复制过程中的作用机制时，科研人员发现，随着解旋酶的移动和双链的打开，DNA链中的张力变小了。下列相关分析错误的是(　　)

A．解旋酶可能位于DNA双链叉状分离的位置

B．减小DNA链中的张力可能有助于DNA进行自我复制

C．在DNA双链被打开的过程中不需要外界提供能量

D．解旋酶缺陷的发生可能与多种人类疾病的产生有关

解析：解旋酶是一类解开氢键的酶，由ATP水解供给能量来解开DNA的氢键。它们常常依赖于单链的存在，并能识别复制叉的单链结构，因此解旋酶可能位于DNA双链叉状分离的位置，A正确；随着解旋酶的移动和双链的打开，DNA链中的张力变小，因此减小DNA链中的张力可能有助于DNA进行自我复制，B正确；在DNA双链被打开的过程中需要ATP的水解来提供能量，C错误；解旋酶用于打开DNA中的氢链，解旋酶缺陷就无法将氢键打开，DNA无法复制，使人类产生多种疾病，D正确。

答案：C

14．(2019·河北省唐山市、保定市第一次调研)BrdU能替代T与A配对而渗入新合成的DNA链，植物根尖分生组织放在含有BrdU的培养基中分别培养到第一、第二个细胞周期的中期。下列有关说法中，不正确的是(　　)

A．1条染色体形成2条染色单体的同时，DNA也完成了复制

B．1个DNA复制2次所产生的DNA分别位于4条染色单体上

C．第一个细胞周期的中期，每条染色体均有1个DNA的2条脱氧核苷酸链都含BrdU

D．第二个细胞周期的中期，每条染色体均有1个DNA的1条脱氧核苷酸链含BrdU

解析：1条染色体形成2条染色单体的同时，DNA也完成了复制，A正确；1个DNA复制2次所产生的DNA分别位于4条染色单体上，B正确；第一个细胞周期的中期，DNA分子只复制一次，根据DNA分子半保留复制特点，每条染色体均有1个DNA的1条脱氧核苷酸链含BrdU，C错误；到第二个细胞周期的中期，DNA分子进行了2次半保留复制，每条染色体均有1个DNA的1条脱氧核苷酸链含BrdU，D正确。

答案：C

15．(2018年高考·海南卷)下列与真核生物中核酸有关的叙述，错误的是(　　)

A．线粒体和叶绿体中都含有DNA分子

B．合成核酸的酶促反应过程中不消耗能量

C．DNA和RNA分子中都含有磷酸二酯键

D．转录时有DNA双链解开和恢复的过程

解析：线粒体和叶绿体中都含有少量的DNA和RNA分子，A正确；真核细胞内合成核酸的酶促反应过程，需消耗细胞代谢产生的能量，B错误；DNA由双链构成，RNA一般由单链构成，两者都含有磷酸二酯键，C正确；转录时有DNA双链解开和恢复的过程，D正确。

答案：B

16．如图1为真核生物染色体上部分DNA分子复制过程示意图，图2为拟核或质粒复制过程示意图，据图回答下列问题。

(1)从图1可以看出，DNA分子复制是____________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)真核生物DNA分子复制过程需要的条件是__________________等，DNA解旋酶的作用是____________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)图1生物的DNA复制方式的意义是__________________________________________________。

(4)将不含放射性的拟核放在含有3H－胸腺嘧啶的培养基中培养，如果第一次复制时，图2中1、2处的放射性强度相同，证明DNA复制方式很可能是________。

(5)若图2中DNA在复制开始前的碱基总数是100个，其中T为20个，则复制一次需要游离的C为______个。

解析：(1)(3)图1中的复制起点有三个，每个起点处复制都是双向进行的，且边解旋边复制，这种复制方式有利于提高复制速率。

(2)DNA复制需要模板、原料、酶、ATP等条件。(4)如果第一次复制时图2中1、2处的放射性强度相同，则表明新合成的DNA的两条链中含放射性的链都是一条，也说明了DNA复制属于半保留复制。

答案：(1)多起点、双向复制，边解旋边复制

(2)模板、能量(ATP)、脱氧核苷酸、酶　打开DNA分子碱基对之间的氢键，形成两条单链

(3)提高了复制速率　(4)半保留复制　(5)30

17．DNA的复制方式，可以通过设想来进行预测，可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散(弥散)复制三种。究竟是哪种复制方式呢？下面设计实验来证明DNA的复制方式。

实验步骤：

a．在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14NDNA(对照)；b.在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15NDNA(亲代)；c.将亲代15N大肠杆菌转移到氮源为含14N的培养基中，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用密度梯度离心法分离，不同分子量的DNA分子将分布在试管中的不同位置上。

实验预测：

(1)如果与对照(14N/14N)相比，子代Ⅰ能分辨出两条DNA带：一条________带和一条________带，则可以排除________和分散复制。

(2)如果子代Ⅰ只有一条中密度带，则可以排除________，但不能肯定是________。

(3)如果子代Ⅰ只有一条中密度带，再继续做子代ⅡDNA密度鉴定：若子代Ⅱ可以分出________和________，则可以排除分散复制，同时肯定是半保留复制；如果子代Ⅱ不能分出________两条密度带，则排除________，同时确定为________。

解析：从题目中的图示可知，深色为亲代DNA的脱氧核苷酸链(母链)，浅色为新形成的子代DNA的脱氧核苷酸链(子链)。因此全保留复制后得到的两个DNA分子，一个是原来的两条母链重新形成的亲代DNA分子，一个是两条子链形成的子代DNA分子；半保留复制后得到的每个子代DNA分子的一条链为母链，一条链为子链；分散复制后得到的每个子代DNA分子的单链都是由母链片段和子链片段间隔连接而成的。

答案：(1)轻(14N/14N)　重(15N/15N)　半保留复制

(2)全保留复制　半保留复制或分散复制

(3)一条中密度带　一条轻密度带　中、轻　半保留复制　分散复制