[推荐学习]2019届高考生物一轮复习课时分层作业二十第六单元基因的本质和表达第2课DNA分子的结构

课时分层作业二十 DNA分子的结构、复制和基因的本质(30分钟100分)一、选择题(共8小题，每小题5分，共40分)1.(2016·上海高考)在DNA分子模型的搭建实验中，若仅用订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含 10对碱基(A有6个)的DNA双链片段，那么使用的订书钉个数为( )A.58B.78C.82D.88【解题指南】(1)关键知识：脱氧核糖、磷酸、碱基的连接方式，碱基对的连接方式。

(2)隐含信息：A-T对含2个氢键，G-C对含3个氢键。

【解析】选C。

构成一个脱氧核苷酸需要2个订书钉，20个脱氧核苷酸总共需要40个订书钉；一条DNA 单链需要9个订书钉连接10个脱氧核苷酸，两条链共需要18个订书钉；A-T之间有2个氢键，G-C之间有3个氢键，已知A有6个，则可知有6个A-T，4个G-C，双链间的氢键数共有6×2+4×3=24个。

总共需要订书钉40+18+24=82个。

2.以下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。

A项，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，错误；B项，A与T之间的氢键应该是两个而不是三个，错误；C项，含氮碱基(C)与脱氧核糖连接位置不正确，且G与C之间有三个氢键，错误。

【方法技巧】“三看法”判断DNA分子结构的正误(1)一看：外侧链成键位置是否正确，正确的成键位置为一分子脱氧核糖的5号碳原子上的磷酸基团与相邻脱氧核糖的3号碳原子之间。

(2)二看：外侧链是否反向平行。

(3)三看：内侧链碱基配对是否遵循碱基互补配对原则，即有无“同配”、“错配”现象。

3.(2018·绵阳模拟)下图所示DNA分子片段中一条链含15N，另一条链含14N。

下列有关说法错误的是( )A.DNA连接酶和DNA聚合酶都可作用于形成①处的化学键，解旋酶作用于③处B.②是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸C.若该DNA分子中一条链上G+C=56%，则无法确定整个DNA分子中T的含量D.把此DNA放在含15N的培养液中复制两代，子代中含15N的DNA占100%【解析】选C。

DNA连接酶和DNA聚合酶均作用于两个核苷酸之间的化学键，解旋酶作用于碱基对之间的氢键，A项正确；②是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，B项正确；若该DNA分子中一条链上G+C=56%，则整个DNA分子中G+C的含量也是56%，则整个DNA分子中T的含量为(1-56%)/2=22%， C项错误；DNA进行半保留复制，把此DNA放在含15N的培养液中复制两代，由于所用原料均含有15N，子代中含15N的DNA占100%， D项正确。

4.假如一个DNA分子含有1 000个碱基对(P只是32P)，将这个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来( )A.减少1 500B.增加1 500C.增加1 000D.减少1 000【解析】选A。

每个碱基对应一个脱氧核苷酸，含1个磷酸基团，即1个磷原子。

复制两次后形成4个DNA 分子，8条单链，其中两条含32P，6条含31P，因而相对分子质量共减少 6 000，每个DNA分子平均减少1 500。

5.如图所示，给以适宜的条件各试管均有产物生成，则能生成DNA的试管是( )A.a和dB.b和cC.只有bD.只有c【解析】选A。

DNA可通过DNA复制和逆转录形成。

所以形成DNA的条件是4种脱氧核苷酸、ATP、酶、模板(DNA两条链)；或4种脱氧核苷酸、ATP、酶、模板(mRNA)。

6.(2018·邵阳模拟)将某一经3H充分标记DNA的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含3H的培养基中培养，经过连续两次正常细胞分裂后，下列有关说法不正确的是( )导学号14120358A.若进行有丝分裂，则子细胞含3H的核DNA分子数可能为NB.若进行减数分裂，则子细胞含3H的染色体数为NC.第一次分裂结束时，子细胞中染色体都含3HD.若子细胞中有的染色体不含3H，则原因是同源染色体彼此分离【解析】选D。

将经3H充分标记DNA的细胞置于不含3H的培养液中培养，进行两次细胞分裂，由于DNA是半保留复制，第一次复制结束时，每个DNA分子均有一条链含3H，第二次有丝分裂后期，染色体数是4N，2N被标记，2N未被标记，分裂成两个子细胞时，由于染色体分配是随机的，则子细胞含3H的染色体数可能为0～2N，A正确；若进行减数分裂，DNA只复制1次，由于DNA是半保留复制，所以子细胞的N条染色体都被标记，B正确；第一次分裂结束时，因为DNA只复制1次，所以子细胞中染色体都含3H，C正确；由以上分析可知，若子细胞中有的染色体不含3H，则该细胞进行的是有丝分裂，不可能发生同源染色体彼此分离，D错误。

【易错提醒】(1)由于染色体着丝点分裂后形成的子染色体移向哪一极是“随机”的，故移向同一极的染色体其双链DNA 所带的放射性状况应由每条染色体如何移动决定，不可将所有染色体的移动“统一”看待。

(2)性原细胞进行减数分裂时DNA只进行一次复制，复制后的子代DNA在减数第二次分裂后期分开，分别进入两个精细胞(或一个卵细胞和极体或两个极体)中。

7.已知DNA分子中，碱基对A与T之间形成2个氢键，C与G之间形成3个氢键；在一个双链DNA分子片段中有200个碱基对，其中A有90个。

因此在这个DNA片段中含有游离的磷酸的数目和氢键的数目依次为( )A.200、400B.44、510C.2、400D.2、510【解析】选D。

一个DNA分子片段中含有游离磷酸的数目为2个；由于该DNA分子片段中有200个碱基对，其中A有90个，则T有90个，C和G各有110个，A与T之间的氢键为2×90=180(个)，C与G之间的氢键为3×110=330(个)，故该DNA分子片段中的氢键数为180+330=510(个)。

8.PrP S蛋白转变成PrP SC蛋白并在神经细胞内积累时，能导致疯牛病。

下图表示PrP SC蛋白的形成过程，下列有关说法正确的是( )导学号14120359A.由图可知，PrP SC蛋白以自身为模板进行复制B.PrP S蛋白转变成PrP SC蛋白时有正反馈效应C.若控制合成PrP S蛋白的基因的全部碱基中A占20%，则该基因的一条核苷酸链中(C+G)/(A+T)为2∶3D.DNA、酶以及激素的合成与PrP S蛋白一样都是需要模板的【解析】选B。

由图可知，PrP SC蛋白由PrP S蛋白转变而成，不是以自身为模板进行复制，A项错误。

PrP SC 蛋白进入细胞能够促进PrP S蛋白转变成PrP SC蛋白，B项正确。

控制合成PrP S蛋白的基因的全部碱基中A占20%，则T占20%，C=G=30%，DNA双链中，G+C占60%，A+T占40%，在DNA的一条链中，G+C也占60%，A+T也占40%，所以该基因的一条核苷酸链中(G+C)/(A+T)为3∶2，C项错误。

DNA以自身为模板进行复制；大部分酶是蛋白质，以mRNA为模板翻译而成，少数酶是RNA，以DNA的一条链为模板转录而成；部分激素不是蛋白质，如性激素是固醇类物质，其合成不需要模板，D项错误。

二、非选择题(共2小题，共30分)9.(16分)(2018·湖北八校联考)如图是某DNA分子的局部结构示意图。

请据图分析回答：(1)写出下列序号代表的结构的中文名称：①________，⑦________，⑨________。

(2)图中DNA片段中碱基对有________对，该DNA分子应有________个游离的磷酸基团。

(3)从主链方向上看，两条单链________，从碱基关系看，两条单链________。

(4)如果将14N标记的细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中，此图所示的____________(填图中序号)中可检测到15N。

若细胞在该培养液中分裂4次，该DNA分子也复制4次，则得到的子代DNA分子中含14N和含15N的比例为________。

(5)若该DNA分子共有a个碱基，其中腺嘌呤有m个，则该DNA分子复制4次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为________个。

【解析】(1)根据碱基互补配对原则可知，①是胞嘧啶，②是腺嘌呤，③是鸟嘌呤，④是胸腺嘧啶，⑤是磷酸基团，⑥是胸腺嘧啶，⑦是脱氧核糖，⑧是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，⑨是一条脱氧核苷酸链的片段。

(2)由图可知，图中DNA片段中碱基对有4对，每一条链中都有一个游离的磷酸基团，则该DNA分子应有2个游离的磷酸基团。

(3)从主链方向上看，两条单链反向平行；从碱基关系看，两条单链互补。

(4)碱基中含有N，所以图中①②③④⑥⑧⑨中可检测到15N。

DNA复制4次，产生16个DNA分子，由于DNA 复制为半保留复制，含14N的DNA分子共有2个，所有的DNA分子都含有15N，所以子代DNA分子中含14N 和含15N的比例为1∶8。

(5)A=T=m，则G=C=a/2-m，复制4次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为(24-1)×(a/2-m)=15(a/2-m)个。

答案：(1)胞嘧啶脱氧核糖一条脱氧核苷酸链的片段(2)4 2 (3)反向平行互补(4)①②③④⑥⑧⑨1∶8(5)15(a/2-m)10.(14分)(2018·广州模拟)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的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基上，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非放射性培养基中，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________。

(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。

(3)Ⅱ中，若观察到一个细胞具有24条染色体，且1/2的染色单体具有放射性，则表明该细胞的染色体在无放射性的培养基上复制________次，该细胞含有________个染色体组。

(4)上述实验表明，DNA分子的复制方式是________。

【解析】(1)根尖细胞进行有丝分裂。

(2)Ⅰ中，DNA在复制时用含3H的胸腺嘧啶脱氧核苷酸作原料，每个DNA分子中有1条链带有放射性，而每条染色体上两条染色单体都带有放射性。

(3)Ⅱ中，1/2的染色单体具有放射性，说明细胞染色体已复制2次，细胞中有24条染色体，说明染色体数目已加倍，此时该细胞中含有4个染色体组。