高一生物同步练习：4.2《DNA的结构和DNA的复制》(苏教版必修2)

第2节 DNA 的结构和DNA 的复制
(时间：50分钟 满分：100分)
一、选择题(每小题5分，共70分)
1．研究人员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 ，在
基因转录方面代表着一个全新的种类，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，正确的是 ( )
A ．需要4种游离的脱氧核糖核苷酸为原料
B ．所需要能量主要通过有氧呼吸产生
C ．需要RNA 聚合酶催化
D ．具有半保留复制的特点
解析：RNA 复制需要以核糖核苷酸为原料；RNA 聚合酶催化的是以DNA 为模板来合成
RNA 的过程，即转录；RNA 一般为单链，不具有半保留复制特点。

答案：B
2．右图表示DNA 分子复制的片段，图中a 、b 、c 、d 表示各条脱氧核苷酸链。

一般地说，
下列各项中正确的是 ( )
A ．a 和c 的碱基序列互补，b 和c 的碱基序列相同
B ．a 链中(A ＋C)/(G ＋T)的比值与d 链中同项比值相同
C ．a 链中(A ＋T)/(G ＋C)的比值与b 链中同项比值相同
D ．a 链中(G ＋T)/(A ＋C)的比值与c 链中同项比值不同
解析：DNA 复制的特点是半保留复制，b 链是以a 链为模板合成的，a 链和b 链合成一个
子代DNA 分子。

a 链中A ＋T C ＋G 等于b 链中A ＋T C ＋G。

答案：C
3．(精选考题·安徽巢湖一次质检)如图表示生物体内核酸的基本单位——核苷酸的模式图，下列说法正确的是() A．DNA与RNA在核苷酸上的不同点在③方面
B．如果要构成三磷酸腺苷，必须在②位置上加上两个磷酸基团
C．人体内的③有5种，②有2种
D．③在细胞核内共有4种
解析：DNA与RNA在核苷酸上的不同点有两处：②五碳糖不同和③含氮碱基不同；要构成三磷酸腺苷必须在①位置上加上两个磷酸基团；③在细胞核内共有5种。

答案：C
4．(精选考题·南通一模)下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，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一个磷酸基和一个碱基
B．基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因
C．一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的D．染色体是DNA的主要载体，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，其基本骨架是由磷酸基与脱氧核糖相连接形成，所以与脱氧核糖直接相连的一般是两个磷酸基和一个碱基。

答案：A
5．用15N标记细菌的DNA分子，再将它们放入含14N的培养基中连续繁殖四代，a、b、c为三种DNA分子∶a只含15N，b同时含14N和15N，c只含14N，则下图所示这三种DNA 分子的比例正确的是()
解析：假设亲代DNA分子为n个，则繁殖四代后，DNA分子总数为16n，其中，只含15N 的DNA分子为0个，同时含14N和15N的分子为2n个，只含14N的分子有14n个，则它们呈现的比例为D图所示。

答案：D
6．已知某染色体上的DNA分子中G碱基的比例为20%，那么，由此DNA克隆出来的某基因中碱基C的比例是() A．10% B．20% C．40% D．无法确定
解析：在整个DNA 中，G ＝C ＝20%；但一个DNA 中有多个基因，故在某基因中碱基C
的比例不能确定。

答案：D
7．有100个碱基对的某DNA 分子片段，内含60个胞嘧啶脱氧核苷酸，若连续复制n 次，
则在第n 次复制时需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸________个，这n 次复制共需游离腺嘌
呤脱氧核苷酸________个 ( )
A ．40n －1
B ．40n
C ．40×2n －
1 D ．40×(2n －1) 解析：该DNA 分子中共有100个碱基对即200个碱基，其中有C 60个，则G 也为60个，
腺嘌呤A 的个数为(200－2×60)/2＝40(个)。

若复制n 次应产生2n 个子代DNA ，第n 次
需建新子链2n
条，相当于2n 2个DNA ，故应需腺嘌呤A 的个数为2n 2×40即2n －1×40。

若求共需腺嘌呤数应为2n 个子代DNA 中腺嘌呤数减去2条模板链中的腺嘌呤数(即相当于一
个DNA 中的腺嘌呤数)应为2n ×40－40＝40×(2n －1)。

答案：CD
8．(精选考题·临沂质检)在下列四种化合物的化学组成中，“○”中所对应的含义最接近
的是 ( )
A ．①和②
B ．①和③
C ．③和④
D ．②和④
解析：“○”中图①表示一磷酸腺苷(AMP)又叫腺嘌呤核糖核苷酸；②表示腺嘌呤；③表
示腺嘌呤脱氧核苷酸；④表示转运RNA 中的腺嘌呤。

DNA 中的腺嘌呤和RNA 中的腺嘌
呤是相同的，但是相对应的核苷酸不同，因为五碳糖不同。

答案：D
9．目前，DNA 计算机技术已成为科学研究的热点。

若用DNA 分子存储信息，理论上一
个含有100个碱基的双链DNA 分子片段最多可存储多少个不同的数据 ( )
A ．50
B ．100
C ．450
D ．4100
解析：考查DNA 分子多样性的原因，以及DNA 分子碱基序列的遗传意义。

100个碱基
的DNA 分子片段即为50个碱基对，由此形成的不同DNA 分子碱基序列有450种，所以，
理论上一个含有100个碱基的DNA 分子片段最多可存储450个不同的数据。

答案：C
10．在一个双链DNA 分子中，碱基总数为m ，腺嘌呤碱基数为n ，则下列有关叙述正确
的是 ( )
①脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基总数＝m
②碱基之间的氢键数为3m －2n 2
③一个链中A ＋T 的数量为n
④G 的数量为m －n
A ．①②③④
B ．②③④
C ．③④
D ．①②③
解析：①的等量关系容易判断；对于②，须知G 与C 之间形成3个氢键，A 与T 之间形
成2个氢键，故氢键数为：2n ＋3×(m －2n )2＝3m －2n 2
；③因A ＋T 的总量为2n ，故一条链中的A ＋T 的数量应为n ；④中计算G 的数量有误，应为m －2n 2＝m 2
－n 。

答案：D
11．(易错题)假定某高等生物体细胞内的染色体数是10条，其中染色体中的DNA 用3
胸腺嘧啶标记，将该体细胞放入不含有标记的培养液中连续培养2代，则在形成第2代
细胞时的有丝分裂后期，没有被标记的染色体数为 ( )
A ．5条
B ．40条
C ．20条
D ．10条
解析：根据DNA 半保留复制的特点，DNA 双链被3H 标记，在不含3H 标记的培养液中
完成第一次分裂后，每条染色体的DNA 中一条链有3H 标记，另一条链没有标记。

在不
含3H 标记的培养液中进行第二次分裂，后期一半染色体被标记，一半染色体没有被标记。

答案：D
12．关于图示DNA 分子的说法，正确的是 ( )
A ．限制性核酸内切酶可作用于①部位，DNA 连接酶作用于部位③
B ．该DNA 的特异性表现在碱基种类和(A ＋T)/(G ＋C)的比例上
C ．若该DNA 中A 为p 个，占全部碱基的n/m(m ＞2n)，则G 的个数为pm/2n －p
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3/4
解析：A 错误，部位③氢键的形成不需要DNA 连接酶的作用，DNA 连接酶的作用部位
与限制性核酸内切酶的相同。

B错误，DNA中碱基种类都是A、G、C、T四种，故不能体现DNA的特异性。

C正确，全部碱基数目为pm/n，因A＋G＝1/2×碱基总数，故G＝pm/2n－p。

D错误，因在含15N的培养液中复制两代，而每个子代DNA分子中都有15N 原料形成的子链，故子代中全部的DNA分子都含15N。

答案：C
13．(精选考题·苏州质检)已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，则在它的互补链中，T和C 分别占该链碱基总数的()
A．32.9%和17.1% B．31.3%和18.7%
C．18.7%和31.3% D．17.1%和32.9%
解析：由于整个DNA分子中G＋C＝35.8%，则每条链中G＋C＝35.8%，A＋T＝64.2%；由于其中一条链中T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，由此可以求出该链中，G＝18.7%，A＝31.3%，则其互补链中T和C分别占该链碱基总数的31.3%和18.7%。

答案：B
14．已知某双链DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的34%，其一条链中的T与C 分别占该链碱基总数的32%和18%，则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的()
A．34%和16% B．34%和18%
C．16%和34% D．32%和18%
解析：
如右图所示，设该DNA分子的两条链分别为1链和2链，双链DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的34%，则A＋T占66%，又因为双链DNA分子中，互补配对的两种碱基之和占整个DNA分子比例和每条链中的比例相同，因此A1＋T1＝66%，G1＋C1＝34%，又因为T1与C1分别占该链碱基总数的32%和18%，则A1＝66%－32%＝34%；G1＝34%－18%＝16%，根据DNA分子的碱基互补配对关系，所以T2＝A1＝34%，C2＝G1＝16%。

答案：A
二、非选择题(共30分)
15．(18分)下图所示细胞中与基因有关的物质或结构，请分析并回答： a ――→h ＋b 基因c ⎩⎪⎨⎪⎧⎭
⎪⎬⎪⎫d e f g 元素 (1)细胞内的遗传物质是[ ]________，基因和b 的关系是________。

(2)遗传物质的主要载体是[ ]________，基因和a 的关系是________。

(3)c 和b 的关系是________，b 被彻底水解后的产物是________(填字母)。

(4)基因和h 的关系是________，h 合成时的直接模板来源于________过程，其进入合成h 的场所需经过________层磷脂双分子层。

(5)如果基因存在于________上，则其遗传方式与性别相关联，这就是________。

这种遗传方式既遵循________定律，又有特殊性。

(6)b 的空间结构是_________________________________________________________。

若其中的(A ＋T)/(G ＋C)＝0.25，则G 占总碱基数比例为________，其中一条单链中(A ＋T)/(G ＋C)＝________，b 的功能是________________________________________________________________________。

解析：考查基因的概念、基因与DNA 的关系、DNA 的结构、基因的表达等。

在解题中要注意图示中各物质之间的关系(箭头)，然后结合相关原理求解。

答案：(1)b DNA 基因是有遗传效应的DNA 片段 (2)a 染色体 基因在a 上呈线性排列 (3)c 是组成b 的基本单位 d 、e 、f (4)基因控制h 合成 转录 0 (5)性染色体 伴性遗传 基因分离 (6)规则的双螺旋结构 40% 0.25 ①通过复制传递遗传信息；②通过控制蛋白质的合成，使遗传信息得以表达
16．(12分)(精选考题·武汉月考)科学家在研究DNA 分子复制方式时，进行了如下的实验研究(已知培养用的细菌大约每20 min 分裂一次，实验结果见相关图示)：
(1)复制过程除需要模板DNA 、脱氧核苷酸外，还需要________________等(至少答两点)。

(2)为了证明DNA 复制的特点为半保留复制，请设计实验三(用图示和有关文字补充在图
中)，并画出结果C。

(3)该过程中，实验一、实验二起________作用。

若用15N标记的DNA作为模板，用含有14N标记的培养基培养，在右面坐标图中画出连续培养细菌60 min过程中，15N标记DNA 分子含量变化的曲线图。

解析：本题主要考查DNA分子复制的条件，用放射性同位素标记法验证DNA分子的半保留复制。

考查学生的理解应用能力。

画坐标曲线图要根据标记DNA分子量的变化找准关键点进行连线。

答案：(1)能量、酶、适宜的温度和pH
(2)如图(其中1种即可)：
(3)对照如图：。