届高三一轮复习生物 DNA分子的结构复制及基因的本质练习.docx
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届高三一轮复习生物DNA分子的结构复制及基因的本质练习
第2讲 DNA分子的结构、复制及基因的本质
一、单项选择题（每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求）
1．（2019·河南高三月考）下列关于DNA的叙述中，正确的是（ ）
A．碱基对构成了DNA的基本骨架
B．G—C碱基对的比例越高则耐热性越强
C．同一条链上的两个相邻的碱基通过氢键相连
D．DNA的复制发生的时间是有丝分裂或减数分裂的间期
2．（2019·湖北高三开学考试）下列有关双链DNA结构的描述中，正确的是（ ）
A．质粒DNA分子中，每个脱氧核糖均与两个磷酸残基相连
B．DNA每条链上的相邻碱基通过氢键相连，G含量越多，DNA结构越稳定
C．核DNA分子中，一条链上A︰T︰C︰G＝1︰2︰3︰4，则另一条链上A︰T︰C︰G＝4︰3︰2︰1
D．已知某核DNA分子一条链中，腺嘌呤占该链的24%，则另一条链中腺嘌呤占该链的26%
3．下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是（ ）
A．基因一定位于染色体上
B．基因在染色体上呈线性排列
C．四种脱氧核苷酸的数目和排列顺序决定了基因的多样性和特异性
D．一条染色体上含有1个或2个DNA分子
4．（2020·上海高考模拟）在“DNA分子模型的搭建”实验中，我们发现搭建好的DNA双螺旋粗细均匀，对此合理的解释是（ ）
A．嘌呤与嘌呤配对
B．嘌呤与嘧啶随机配对
C．嘧啶与嘧啶配对
D．嘌呤与嘧啶特异性配对
5．（2019·北京高三期末）下列关于基因的叙述，正确的是（ ）
A．基因的复制可在体外进行
B．DNA的每一个片段都代表一个基因
C．基因都在染色体上
D．基因表达过程都是在细胞核和核糖体中完成的
6．（2019·辽宁高三开学考试）下列有关染色体、DNA、基因的说法，不正确的是（ ）
A．在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是2个磷酸和一个碱基
B．基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有许多个基因
C．三者都可以作为生物细胞内的遗传物质
D．一条染色体上含有1个或2个DNA分子
7．（2019·上海高三期末）某小组用图所示卡片搭建DNA分子模型，其中“P”有30个，“C”有10个，以下说法正确的是（ ）
A．“D”表示核糖
B．“T”表示尿嘧啶
C．若要充分利用“P”和“C”，需60个“D”
D．若要充分利用“P”和“C”，需5个“A”
8．（2019·吉林高考模拟）下列关于DNA复制的说法错误的是（ ）
A．如果DNA双链不能解开，细胞中的DNA复制和RNA转录都会发生障碍
B．复制时DNA的一条链上有2个C变成了G，连续复制4次后，突变基因占50%
C．真核细胞核DNA分子的复制发生在细胞周期的间期
D．DNA聚合酶在细胞核内合成的
9．下列有关DNA分子复制的叙述，错误的是（ ）
A．遵循碱基互补配对原则
B．需要细胞代谢提供能量
C．需要亲代DNA提供模板
D．需要核糖核苷酸为原料
10．（2019·黑龙江哈尔滨市第六中学校高三期中）下图为真核细胞内某基因（15N标记）结构示意图，该基因的全部碱基中C占30%。
下列说法正确的是（ ）
A．若该基因中含有180个碱基，则该基因中含有的氢键数目为180个
B．将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的DNA分子占1/8
C．DNA解旋酶只作用于①部位，限制性核酸内切酶只作用于②部位
D．该基因的一条核苷酸链中（C＋G）/（A＋T）为3︰2
11．（2019·黑龙江哈尔滨市第六中学校高三期中）某DNA分子中含有1000个碱基对（P元素只是32P）若将该DNA分子放在只含31P的脱氧核苷酸的培养液中，让其复制两次，则子代DNA分子的相对分子质量平均比原DNA分子（ ）
A．减少1500 B．增加1500
C．减少1000 D．增加1000
二、不定项选择题（每小题给出的选项中有一个或多个符合题目要求）
12．羟胺可使胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶，导致DNA复制时发生错配（如下图）。
若一个DNA片段的两个胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶，下列相关叙述正确的是（ BD ）
A．该片段复制后的子代DNA分子上的碱基序列都发生改变
B．该片段复制后的子代DNA分子中G－C碱基对与总碱基对的比下降
C．这种变化一定会引起编码的蛋白质结构改变
D．在细胞核与细胞质中均可发生如图所示的错配
13．（2020·山东济宁模拟）一个T2噬菌体的DNA双链被32P标记，其侵染被35S标记的大肠杆菌后释放出N个子代噬菌体。
下列叙述中错误的是（ ABC ）
A．将T2噬菌体培养在含32P标记的脱氧核苷酸的培养基中，即可标记其DNA
B．T2噬菌体侵染肺炎双球菌也可释放出DNA被32P标记的子代噬菌体
C．N个子代噬菌体中蛋白质均被35S标记，有2个子代噬菌体的DNA中含31P
D．有2个子代噬菌体的DNA被32P标记可表明DNA复制方式为半保留复制
14．1958年，科学家设计了DNA复制的同位素示踪实验，实验的
培养条件与方法是：
（1）在含15N的培养基中培养若干代，使DNA均被15N标记，离心结果如右图的甲；
（2）转至14N的培养基培养，每20分钟繁殖一代；（3）取出每代大肠杆菌的DNA样本，离心。
右图的乙、丙、丁是某学生画的结果示意图。
下列有关推论，正确的是（ ）
A．出现丁的结果需要60分钟
B．乙是转入14N培养基中繁殖一代的结果
C．转入培养基中繁殖三代后含有14N的DNA占3/4
D．丙图的结果出现后，将此时的DNA热变性后离心分析可得出半保留复制的结论
三、非选择题
15．（2020·广西南宁三中高三月考）请回答下列关于DNA的问题：
（1）DNA的基本骨架是________________________________。
DNA能够作为遗传物质的原因是可以在细胞增殖过程中结构比较稳定、能够储存遗传信息、________________________________________________（答出1点即可）。
（2）研究人员在分析不同生物体细胞中的DNA分子时发现，不同生物之间的碱基比率（A＋T）/（G＋C）有一定差别，由此说明DNA分子的结构具有________特点；从DNA的结构分析，该比率较高的生物，其DNA的稳定性一般较低（填“高”或“低”）。
（3）研究还发现：
在猪的体细胞中，（A＋T）/（G＋C）的碱基比率为1.43，但在猪的精子中该比率不是1.43，可能的原因是（不考虑细胞质DNA）：
_______________________________________________________________。
16．（2020·河北唐山一中高考模拟）DNA测序是生命科学常规技术，可用于人类基因组和其他许多动物、植物和微生物物种的完整DNA序列的测定。
链终止DNA测序法主要步骤是：
先向DNA复制体系中加入能够终止新链延伸的某种脱氧核苷酸类似物，以得到各种不同长度的脱氧核苷酸链；再通过电泳呈带（按分子量大小排列），从而读出对应碱基的位置（如下图）。
请分析回答：
（1）图中“加热变性”的过程实质是使_______断裂，人体细胞中完成该过程必须有_____________的催化。
（2）生物体内DNA复制的特点是________________。
（3）若用上述测序方法读出新链中碱基T的位置，则必须加入带标记的_________________________类似物。
（4）采用上述链终止法测定人类基因组DNA中的全部碱基排序，你认为至少要按图中所示模式操作__________次。
第2讲 DNA分子的结构、复制及基因的本质
一、单项选择题（每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求）
1．（2019·河南高三月考）下列关于DNA的叙述中，正确的是（ B ）
A．碱基对构成了DNA的基本骨架
B．G—C碱基对的比例越高则耐热性越强
C．同一条链上的两个相邻的碱基通过氢键相连
D．DNA的复制发生的时间是有丝分裂或减数分裂的间期
[解析] DNA的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸基团交替连接而成的，A项错误；由于G—C之间的氢键是3个，而A—T之间的氢键是2个，所以一个DNA分子中G—C碱基对所占的比例越高，则该DNA分子的耐热性就越强，B项正确；同一条链上的两个相邻的碱基通过“脱氧核糖—磷酸基团—脱氧核糖”相连，C项错误；DNA的复制发生的时间是有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期，D项错误。
故选B。
2．（2019·湖北高三开学考试）下列有关双链DNA结构的描述中，正确的是（ A ）
A．质粒DNA分子中，每个脱氧核糖均与两个磷酸残基相连
B．DNA每条链上的相邻碱基通过氢键相连，G含量越多，DNA结构越稳定
C．核DNA分子中，一条链上A︰T︰C︰G＝1︰2︰3︰4，则另一条链上A︰T︰C︰G＝4︰3︰2︰1
D．已知某核DNA分子一条链中，腺嘌呤占该链的24%，则另一条链中腺嘌呤占该链的26%
[解析] 质粒DNA是环状双链DNA分子，每条链上的相邻碱基通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相连，G—C之间三个氢键，故G越多，DNA结构越稳定，A正确，B错误；DNA一条链上A︰T︰C︰G＝1︰2︰3︰4，根据碱基互补配对原则可知，另一条链上A︰T︰C︰G＝2︰1︰4︰3，C错误；一条链上的腺嘌呤含量与另一条链上胸腺嘧啶含量相等，而胸腺嘧啶含量未知，故无法确定其互补链中腺嘌呤含量，D错误。
故选A。
3．下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是（ A ）
A．基因一定位于染色体上
B．基因在染色体上呈线性排列
C．四种脱氧核苷酸的数目和排列顺序决定了基因的多样性和特异性
D．一条染色体上含有1个或2个DNA分子
[解析] 基因是有遗传效应的DNA片段，基因主要位于染色体上，但由于线粒体和叶绿体中也有少量的DNA，所以基因不一定位于染色体上，A错误；染色体是基因的主要载体，基因在染色体上呈线性排列，B正确；脱氧核苷酸特定的排列顺序决定了DNA（基因）的特异性；脱氧核苷酸排列顺序的千变万化决定了DNA（基因）的多样性，C正确。
染色体的主要成分是蛋白质和DNA分子，在没有复制时，一条染色体上含有1个DNA分子，在复制后着丝点没有分裂时，一条染色体上含有2个DNA分子，D正确。
故选A。
4．（2020·上海高考模拟）在“DNA分子模型的搭建”实验中，我们发现搭建好的DNA双螺旋粗细均匀，对此合理的解释是（ D ）
A．嘌呤与嘌呤配对
B．嘌呤与嘧啶随机配对
C．嘧啶与嘧啶配对
D．嘌呤与嘧啶特异性配对
[解析] 嘌呤与嘧啶配对，A错误，C错误；嘌呤与嘧啶特异性配对，即A—T、C—G，B错误，D正确。
故选D。
5．（2019·北京高三期末）下列关于基因的叙述，正确的是（ A ）
A．基因的复制可在体外进行
B．DNA的每一个片段都代表一个基因
C．基因都在染色体上
D．基因表达过程都是在细胞核和核糖体中完成的
[解析] 基因的复制可在体外进行，如PCR技术，A正确；基因是有遗传效应的DNA片段，B错误；基因主要位于染色体上，此外在线粒体和叶绿体中也含有少量的基因，C错误；基因表达过程也可以在线粒体和叶绿体中完成，D错误。
6．（2019·辽宁高三开学考试）下列有关染色体、DNA、基因的说法，不正确的是（ C ）
A．在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是2个磷酸和一个碱基
B．基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有许多个基因
C．三者都可以作为生物细胞内的遗传物质
D．一条染色体上含有1个或2个DNA分子
[解析] 在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是2个磷酸和一个碱基，只有每条链一端有一个脱氧核糖只连接一个磷酸和一个碱基，A正确；基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有许多个基因，B正确；染色体是遗传物质的主要载体，不是遗传物质，C错误；一条染色体上含有1个（染色体复制之前或着丝点分裂之后）或2个（染色体复制之后到着丝点分裂之前）DNA分子，D正确。
故选C。
7．（2019·上海高三期末）某小组用图所示卡片搭建DNA分子模型，其中“P”有30个，“C”有10个，以下说法正确的是（ D ）
A．“D”表示核糖
B．“T”表示尿嘧啶
C．若要充分利用“P”和“C”，需60个“D”
D．若要充分利用“P”和“C”，需5个“A”
[解析] 组成DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸，由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成，组成DNA的碱基有A、T、G、C共四种，图中T、C、A、G卡片表示四种含氮碱基，P卡片表示磷酸，D卡片表示脱氧核糖，“P”有30个，可组成30个脱氧核糖核苷酸，即需要30个脱氧核糖。
若要充分利用“P”，需要组成15个碱基对，其中“C”有10个，可构成C—G碱基对10个，故还需要构成A—T碱基对5个，综上分析，D正确，A、B、C错误。
故选D。
8．（2019·吉林高考模拟）下列关于DNA复制的说法错误的是（ D ）
A．如果DNA双链不能解开，细胞中的DNA复制和RNA转录都会发生障碍
B．复制时DNA的一条链上有2个C变成了G，连续复制4次后，突变基因占50%
C．真核细胞核DNA分子的复制发生在细胞周期的间期
D．DNA聚合酶在细胞核内合成的
[解析] DNA复制和RNA转录，都需要经历DNA解开螺旋阶段，如果DNA双链不能解开，细胞中的DNA复制和RNA转录都会发生障碍，A正确；DNA复制时，以“有2个C变成了G”的这条链为模板合成的子代DNA的结构均不同于亲代DNA，而以正常链为模板合成的子代DNA的结构均与亲代DNA相同，所以连续复制4次后，突变基因占50%，B正确；真核细胞，其核DNA分子的复制发生在细胞周期的间期，C正确；DNA聚合酶的化学本质是蛋白质，在细胞质内的核糖体中合成的，D错误。
9．下列有关DNA分子复制的叙述，错误的是（ D ）
A．遵循碱基互补配对原则
B．需要细胞代谢提供能量
C．需要亲代DNA提供模板
D．需要核糖核苷酸为原料
[解析] DNA独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板，遵循碱基互补配对原则，A正确；DNA复制过程中需要DNA中两条链为模板，需要脱氧核糖核苷酸为原料，同时需要相关的酶和细胞代谢产生的能量等基本条件才能完成，所以B、C正确，核糖核苷酸是合成RNA的原料，DNA复制的原料为脱氧核苷酸，所以D错误。
10．（2019·黑龙江哈尔滨市第六中学校高三期中）下图为真核细胞内某基因（15N标记）结构示意图，该基因的全部碱基中C占30%。
下列说法正确的是（ D ）
A．若该基因中含有180个碱基，则该基因中含有的氢键数目为180个
B．将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的DNA分子占1/8
C．DNA解旋酶只作用于①部位，限制性核酸内切酶只作用于②部位
D．该基因的一条核苷酸链中（C＋G）/（A＋T）为3︰2
[解析] 若该基因中含有180个碱基，且C占30%，可计算该基因中G＝C＝54，A＝T＝36，则该基因中氢键的数目为54×3＋36×2＝234个，A错误；将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的DNA分子占2/8，即1/4，B错误；DNA解旋酶作用于②部位，限制性核酸内切酶作用于①部位，C错误；由于该基因中C占30%，则碱基G占30%，推出碱基A和T各占20%，该基因中（C＋G）/（A＋T）＝该基因每条链中（C＋G）/（A＋T）为3︰2，D正确；故选D。
11．（2019·黑龙江哈尔滨市第六中学校高三期中）某DNA分子中含有1000个碱基对（P元素只是32P）若将该DNA分子放在只含31P的脱氧核苷酸的培养液中，让其复制两次，则子代DNA分子的相对分子质量平均比原DNA分子（ A ）
A．减少1500 B．增加1500
C．减少1000 D．增加1000
[解析] DNA的复制为半保留复制，即复制的子代中有一条DNA链来自亲代。
DNA复制两次，形成4个DNA分子，共8条单链，其中6条含31P,2条含32P。
一个DNA分子中有1000个碱基对，就有2000个碱基，也有2000个磷酸基团，因此，复制两次后，子代DNA的相对分子质量比原来减少了，减少的相对分子质量为：
6/8×2000＝1500，因此B、C、D均错误，本题选A。
二、不定项选择题（每小题给出的选项中有一个或多个符合题目要求）
12．羟胺可使胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶，导致DNA复制时发生错配（如下图）。
若一个DNA片段的两个胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶，下列相关叙述正确的是（ BD ）
A．该片段复制后的子代DNA分子上的碱基序列都发生改变
B．该片段复制后的子代DNA分子中G－C碱基对与总碱基对的比下降
C．这种变化一定会引起编码的蛋白质结构改变
D．在细胞核与细胞质中均可发生如图所示的错配
[解析] 依据题意，胞嘧啶转变为羟化胞嘧啶后，将不再与鸟嘌呤配对，而是改为与腺嘌呤配对，这一变化仅是改变了原胞嘧啶与鸟嘌呤之间的配对关系，而不会影响到胸腺嘧啶与腺嘌呤之间配对，也使得G－C碱基对有所减少，故A项错误，B项正确。
该变化若发生在非编码区，或发生在内含子中，或基因中外显子碱基序列改变但决定的氨基酸不变，则不引起蛋白质结构改变，故C项错误。
在细胞核和细胞质中的线粒体上均可发生DNA复制和转录过程，故D项正确。
13．（2020·山东济宁模拟）一个T2噬菌体的DNA双链被32P标记，其侵染被35S标记的大肠杆菌后释放出N个子代噬菌体。
下列叙述中错误的是（ ABC ）
A．将T2噬菌体培养在含32P标记的脱氧核苷酸的培养基中，即可标记其DNA
B．T2噬菌体侵染肺炎双球菌也可释放出DNA被32P标记的子代噬菌体
C．N个子代噬菌体中蛋白质均被35S标记，有2个子代噬菌体的DNA中含31P
D．有2个子代噬菌体的DNA被32P标记可表明DNA复制方式为半保留复制
[解析] T2噬菌体为病毒，不能用培养基进行直接培养，A错误；T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，不能侵染肺炎双球菌，B错误；N个子代噬菌体中蛋白质均被35S标记，由于DNA的复制为半保留复制，故这些子代噬菌体的DNA中均含31P，C错误；有2个子代噬菌体的DNA被32P标记可表明亲本DNA的两条链分别进入不同的子代噬菌体中，故DNA的复制方式为半保留复制，D正确。
故选ABC。
14．1958年，科学家设计了DNA复制的同位素示踪实验，实验的
培养条件与方法是：
（1）在含15N的培养基中培养若干代，使DNA均被15N标记，离心结果如右图的甲；
（2）转至14N的培养基培养，每20分钟繁殖一代；（3）取出每代大肠杆菌的DNA样本，离心。
右图的乙、丙、丁是某学生画的结果示意图。
下列有关推论，正确的是（ D ）
A．出现丁的结果需要60分钟
B．乙是转入14N培养基中繁殖一代的结果
C．转入培养基中繁殖三代后含有14N的DNA占3/4
D．丙图的结果出现后，将此时的DNA热变性后离心分析可得出半保留复制的结论
[解析] 出现丁的结果需要繁殖两代，所以时间为40分钟，故A错误；乙中的结果不会出现，繁殖一代应为丙的结果，故B错误；1个DNA分子转入培养基中繁殖三代后含有15N的DNA分子占2个，所有DNA分子中都含有14N，故C错误；丙图的结果出现后，将此时的DNA热变性后离心，发现有一半的DNA链含15N，一半含14N，分析可得出半保留复制的结论，故D正确。
三、非选择题
15．（2020·广西南宁三中高三月考）请回答下列关于DNA的问题：
（1）DNA的基本骨架是脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧。
DNA能够作为遗传物质的原因是可以在细胞增殖过程中结构比较稳定、能够储存遗传信息、可以（指导蛋白质合成、表达遗传信息）控制生物性状、可以精确复制（答出1点即可）。
（2）研究人员在分析不同生物体细胞中的DNA分子时发现，不同生物之间的碱基比率（A＋T）/（G＋C）有一定差别，由此说明DNA分子的结构具有多样性特点；从DNA的结构分析，该比率较高的生物，其DNA的稳定性一般较低（填“高”或“低”）。
（3）研究还发现：
在猪的体细胞中，（A＋T）/（G＋C）的碱基比率为1.43，但在猪的精子中该比率不是1.43，可能的原因是（不考虑细胞质DNA）：
精子是减数分裂的产物，核DNA与体细胞的存在较大区别（等于体细胞的一半），所以核比率不是1.43。
[解析]
（1）DNA分子中，磷酸和脱氧核糖交替连接，构成DNA分子的基本骨架。
DNA能够以两条单链作为模板，按照半保留复制方式准确的复制，向后代传递遗传信息，同时可以通过转录、翻译，指导蛋白质的合成，进而控制生物的性状，所以可作为遗传物质。
（2）不同生物之间的碱基比率（A＋T）/（G＋C）有一定差别，说明DNA分子的结构具有多样性特点；A与T之间具有两个氢键，G与C之间具有三个氢键，该比率较高的生物，其DNA的稳定性一般较低。
（3）精子是减数分裂的产物，减数分裂过程中同源染色体分离，精子核DNA是体细胞的一半，同时同源染色体中的DNA碱基顺序不完全相同，所以在猪的体细胞中，（A＋T）/（G＋C）的碱基比率为1.43，但在猪的精子中该比率不是1.43。
16．（2020·河北唐山一中高考模拟）DNA测序是生命科学常规技术，可用于人类基因组和其他许多动物、植物和微生物物种的完整DNA序列的测定。
链终止DNA测序法主要步骤是：
先向DNA复制体系中加入能够终止新链延伸的某种脱氧核苷酸类似物，以得到各种不同长度的脱氧核苷酸链；再通过电泳呈带（按分子量大小排列），从而读出对应碱基的位置（如下图）。
请分析回答：
（1）图中“加热变性”的过程实质是使氢键断裂，人体细胞中完成该过程必须有解旋酶的催化。
（2）生物体内DNA复制的特点是半保留复制，边解旋边复制。
（3）若用上述测序方法读出新链中碱基T的位置，则必须加入带标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸类似物。
（4）采用上述链终止法测定人类基因组DNA中的全部碱基排序，你认为至少要按图中所示模式操作72次。
[解析]
（1）让DNA分子的两条链分开，在体外是采用加热变性的方法，在活细胞内依靠DNA解旋酶，它们的实质都是使氢键断裂。
（2）体内DNA复制具有半保留复制，边解旋边复制的特点。
（3）碱基T所在的核苷酸为胸腺嘧啶脱氧核苷酸，若用上述测序方法读出新链中碱基T的位置，则必须加入带标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸类似物。
（4）按上图模式每操作1次，能够测出一条链中1种碱基的位置，DNA分子中有4种碱基，操作3次就能测出DNA一条链上3种碱基的位置，空位自然是第4种碱基。
再根据碱基互补配对原则，可推知DNA片段上另一条链的碱基顺序。
所以从理论上讲，只要按上图模式操作3次，就能测定一段双链DNA中的全部碱基顺序，故测定人类基因组DNA中的全部碱基排序需要操作24×3＝72次。
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