DNA分子的结构、复制与基因的本质课时作业（2016届高考生物一轮）
[名校模题]
1．(2015·北京东城联考)下图为DNA分子部分结构示意图，以下叙述正确的是( )
A．解旋酶可以断开⑤，因此DNA的稳定性与⑤无关
B．④是一个鸟嘌呤脱氧核苷酸
C．DNA连接酶可催化⑥或⑦的形成
D．A链、B链的方向相反，骨架是磷酸和脱氧核糖
解析 图中⑤为氢键，解旋酶能断开氢键，DNA的稳定性与氢键有关；①和②③不属于同一个脱氧核苷酸；DNA连接酶不能催化⑦的形成。
答案 D
2. (2015·苏北四市二模)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．在双链DNA分子中A/T的值不等于G/C的值
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分子的基本单位是脱氧核糖核苷酸而不是核糖核苷酸；DNA复制不需要氨基酸做原料，而是需要脱氧核糖核苷酸做原料。在双链DNA分子中A/T＝G/C＝1。
答案 D
3．(2015·广州检测)一个双链均被32P标记的DNA由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述不正确的是( )
A．该DNA分子中含有氢键的数目为1.3×104个
B．复制过程需要2.4×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
C．子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7
D．子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为1∶3
解析 由题意可知，该DNA分子中，A＝T＝10 000×20%＝2 000(个)，C＝G＝10 000×30%＝3 000(个)，则含有的氢键数为2 000×2＋3 000×3＝1.3×104(个)；DNA复制3次形成8个DNA分子，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为3 000×7＝2.1×104(个)；子代DNA分子中含有32P的单链与含有31P的单链之比为1∶7；子代DNA分子中含有32
P的分子数与只含有31P的分子数之比为2∶6＝1∶3。
答案 B
4．(2015·安庆二模)一个T2噬菌体的所有成分均被3H标记，其DNA由6 000个碱基对组成，其中鸟嘌呤占全部碱基的1/6，用该噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，共释放出151个子代噬菌体。下列叙述正确的是( )
A．可用含3H的培养基制备标记噬菌体
B．该过程共需要6×105个胸腺嘧啶脱氧核苷酸
C．少数子代噬菌体的蛋白质外壳带有放射性
D．子代噬菌体可因基因重组而表现出不同性状
解析 噬菌体属于病毒，不能进行基因重组，也不能用普通培养基直接制备；虽然亲代噬菌体的蛋白质外壳带有放射性，但在侵染时蛋白质外壳并不进入细菌体内，子代噬菌体的蛋白质外壳所需的原料均来自于无放射性的细菌，故均无放射性；由题意，鸟嘌呤占T2噬菌体DNA全部6 000对碱基的1/6，即2 000个，则在该DNA中，胸腺嘧啶为4 000个。151个子代噬菌体共需150份原料，即需要胸腺嘧啶脱氧核苷酸：4 000个×15 0＝600 000个＝6×105个。
答案 B
[必纠错题]
5．科学家利用一种量化单分子测序技术，探测到人类细胞中一类新型小分子RNA，并证实了哺乳动物细胞能通过直接复制RNA分子来合成RNA。下列关于RNA复制的说法中，错误的是( )
A．复制所需的原料是4种游离的核糖核苷酸
B．以单链RNA分子为模板直接复制合成的RNA与模板RNA相同
C．复制过程可能会出现差错
D．复制过程所需要的能量主要通过呼吸作用产生
易错提示 RNA复制与DNA复制一样同样遵循碱基互补配对原则，因此新合成的RNA与模板RNA并不相同。
解析 由于RNA复制遵循碱基互补配对原则，所以以单链RNA分子为模板直接复制合成的RNA与模板RNA的碱基互补配对。
答案 B
[高考真题]
6．(2013·广东卷)1953年Watson和Crick构建了DNA双螺旋结构模型，其重要意义在于( )
①证明DNA是主要的遗传物质 ②确定DNA是染色体的组成成分 ③发现DNA如何储存遗传信息 ④为DNA复制机制的阐明奠定基础
A．①③ B．②③
C．②④ D．③④
解析 本题考查DNA的结构和复制的相关知识，体现了对总结归纳与知识应用能力的考查。DNA分子双螺旋结构模型中，碱基排列在内侧，碱基对的排列顺序代表遗传信息，③正确；DNA复制的特点是边解旋边复制和半保留复制，DNA分子双螺旋结构模型为DNA复制机制的阐明奠定基础，④正确。
答案 D
7. (2014·上海卷， 4)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 亲代DNA双链用白色表示，DNA复制方式是半保留复制，因此复制一次后得到的两个DNA分子只含有白色和灰色，而第二次复制得到的四个DNA分子以这两个DNA分子的四条链为模板合成的四个DNA分子中，都含有黑色的DNA子链，故D正确。
答案 D
8. (2013·海南卷，12)甲(ATGG)是一段单链DNA片段，乙是该片段的转录产物，丙(A－P～P～P)是转录过程中的一种底物。下列叙述错误的是( )
A．甲、乙、丙的组分中均有糖
B．甲、乙共由6种核苷酸组成
C．丙可作为细胞内的直接能源物质
D．乙的水解产物中含有丙
解析 甲是一段单链DNA片段，甲(ATGG)的转录产物是乙(UACC)，丙是直接能源物质ATP，甲、乙、丙的组分中均有五碳糖，A、C正确；甲(ATGG)与乙(UACC)共有6种核苷酸，B正确；乙的水解产物中含有AMP，不含有ATP。D错误。
答案 D
9．(2012·福建卷)双脱氧核苷酸常用于DNA测序，其结构与脱氧核苷酸相似，能参与DNA的合成，且遵循碱基互补配对原则。DNA合成时，在DNA聚合酶作用下，若连接上的是双脱氧核苷酸，子链延伸终止；若连接上的是脱氧核苷酸，子链延伸继续。在人工合成体系中，有适量的序列为GTACATACATG的单链模板、胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸。则以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有( )
A．2种 B．3种
C．4种 D．5种
解析 由题干分析可知，题中所给的单链模板中含有4个“A”，其中每个“A”均可能与胸腺嘧啶双脱氧核苷酸配对，当单链模板上的“A”与胸腺嘧啶双脱氧核苷酸配对时子链延伸终止，因此当单链模板上的“A”与胸腺嘧啶双脱氧核苷酸配对会有4种不同长度的子链；若单链模板上的“A”只与脱氧核苷酸结合，以该单链为模板合成出的子链只有1种，综上所述，以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有5种。
答案 D
[拓展新题]
10. (2013·上海卷)在一个细胞周期中，DNA复制过程中的解旋发生在( )
A．两条DNA母链之间
B．DNA子链与其互补的母链之间
C．两条DNA子链之间
D．DNA子链与其非互补母链之间
解析 DNA复制是边解旋边复制。在解旋酶的作用下，两条DNA母链之间的氢键断裂，从而使亲代DNA的两条链分开，分别作为模板来合成子链。
答案 A
11．某双链DNA分子中含有200个碱基，一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则该DNA分子( )
A．四种含氮碱基A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7
B．连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个
C．碱基排列方式共有4100种
D．含有4个游离的磷酸基
解析 该DNA分子的一条链子A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，另一条链A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3，整个DNA分子中A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7，A正确。该DNA分子中A＝T＝30，G＝C＝70，连续复制两次，需要腺嘌呤脱氧核苷酸为30×(22－1)＝90个，B错误；该DNA分子含有100个碱基对，30个A－T碱基对，70个G－C碱基对，碱基排列方式小于4100种，C错误；一个DNA分子由两条DNA链组成，含2个游离的磷酸基，D错误。
答案 A
12. (2015·杭州三校联考)如图为真核细胞内某基因(被15N标记)的结构示意图，该基因全部碱基中C占30%，下列说法正确的是( )
A．解旋酶作用于①、②两处
B．该基因的一条核苷酸链中为3∶2
C．若①处后T变为A，则该基因控制的性状一定发生改变
D．该基因在含14N的培养液中复制3次后，含14N的DNA分子占
解析 ①处为磷酸二酯键，②处为氢键，解旋酶作用的部位为氢键；由于C占该基因全部碱基的30%，所以A与T均占该基因全部碱基的20%，该基因的一条核苷酸链中等于该基因全部碱基中＝3∶2；若①处后T变为A，则该基因控制的性状不一定发生改变；该基因在含14N的培养液中复制3次后，含14N的DNA分子占100%。
答案 B
13．真核细胞某生理过程如下图，相关叙述错误的是( )
A．酶1可使磷酸二酯键断裂，酶2可催化磷酸二酯键的形成
B．a链和b链的方向相反，a链与c链的碱基序列相同
C．该图表示DNA半保留复制过程，遗传信息传递方向是DNA→DNA
D．c链和d链中G＋C所占比例相等，该比值越大DNA热稳定性越高
解析 酶1是解旋酶，可使氢键断裂，酶2是DNA聚合酶，可催化磷酸二酯键的形成。
答案 A
14. 下面甲图中DNA分子有a和d两条链，将甲图中某一片段放大后如乙图所示，结合所学知识回答下列问题：
(1)从甲图可看出DNA复制的方式是________。
(2)甲图中，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中B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；则A是________酶，B是________酶。
(3)图甲过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有________________________________________________________________________。
(4)乙图中，7是____________________________________________________。
DNA分子的基本骨架由________交替连接而成；DNA分子两条链上的碱基通过________连接成碱基对，并且遵循________原则。
解析 (1)DNA复制的方式是半保留复制，即子代DNA保留了母链的一条。(2)A酶是解旋酶，破坏了DNA分子中两条链中的氢键，使DNA分子解开螺旋；B酶催化DNA子链的合成，为DNA聚合酶。(3)图甲为DNA复制，发生在细胞核、线粒体和叶绿体中。(4)图乙中4为胸腺嘧啶，5为脱氧核糖，6为磷酸，三者构成的7为胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
答案 (1)半保留复制 (2)解旋 DNA聚合 (3)细胞核、线粒体、叶绿体 (4)胸腺嘧啶脱氧核苷酸 脱氧核糖和磷酸 氢键 碱基互补配对
15. 蚕豆体细胞染色体数目2n＝12，科学家用3H标记蚕豆根尖细胞的DNA，可以在染色体水平上研究真核生物的DNA复制方式。实验的基本过程如下：
Ⅰ.将蚕豆幼苗培养在含有3H的胸腺嘧啶核苷的培养基上，培养一段时间后，观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。
Ⅱ.当DNA分子双链都被3H标记后，再将根移到含有秋水仙素的无放射性培养基中，培养一段时间后，观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。
请回答相关问题。
(1)蚕豆根尖细胞进行的分裂方式是____________；秋水仙素能使部分细胞的染色体数目加倍，其作用的机理是
________________________________________________________________________。
(2)Ⅰ中，在根尖细胞进行第一次分裂时，每一条染色体上带有放射性的染色单体有________条，每个DNA分子中，有________条链带有放射性。Ⅱ中，若观察到一个细胞具有24条染色体，且二分之一的染色单体具有放射性，则表明该细胞的DNA在无放射性的培养基上复制了________次，该细胞含有________个染色体组。
(3)上述实验表明，DNA分子的复制方式是________________________________________________________________________。
解析 (1)蚕豆根尖细胞为体细胞，其分裂方式为有丝分裂。秋水仙素使细胞内染色体数目加倍的原理是体细胞在有丝分裂过程中，染色体完成了复制，纺锤体的形成受到破坏，以致染色体不能被拉向两极，于是形成了染色体数目加倍的细胞。(2)Ⅰ中，第一次分裂中期时，每个DNA分子中都有一条链被3H标记，每一条染色体上有2条染色单体被3
H标记。Ⅱ中，第一次分裂中期时，每个DNA分子中都有一条链具有放射性，故所有染色单体都具有放射性；第二次分裂中期时，二分之一的染色单体具有放射性，此时，该细胞含有4个染色体组。(3)该实验证明DNA分子的复制方式是半保留复制。
答案 (1)有丝分裂 抑制纺锤体的形成 (2)2 1 2 4 (3)半保留复制
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