高考生物大一轮复习 题组层级快练18 第六单元 遗传的物质基础 第18讲 DNA分子的结构、复制和基

题组层级快练(十八) DNA分子的结构、复制和基因是有遗传效应的
DNA片段
一、选择题
1．(2013·海南)甲(ATGG)是一种单链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
解析甲是单链DNA，乙是RNA、丙是ATP，三者都含有五碳糖，其中DNA中含脱氧核糖，RNA和ATP中含有核糖，A项正确；甲为ATGG，含有3种核苷酸，其转录的RNA为UACC也含有3中核苷酸，因此甲、乙共含有6种核苷酸，B项正确；ATP可以通过断裂远离腺苷的高能磷酸键，释放能量供生命活动利用，是直接的能源物质，C项正确；乙的水解产物为3种核苷酸，不含有ATP，D项错误。

答案 D
2．(2013·上海)在搭建DNA分子模型的实验中，若有4种碱基塑料片共20个，其中4个C、6个G、3个A、7个T，脱氧核糖和磷酸之间的连接物14个，脱氧核糖塑料片40个，磷酸塑料片100个，代表氢键的连接物若干，脱氧核糖和碱基之间的连接物若干，则( ) A．能搭建出20个脱氧核苷酸
B．所搭建的DNA分子片段最长为7个碱基对
C．能搭建出410种不同的DNA分子模型
D．能搭建出一个4个碱基对的DNA分子片段
答案 D
3．20世纪90年代，Cuenoud等发现DNA也有催化活性。

他们根据共有序列设计并合成了由47个核苷酸组成的单链DNA－E47，它可以催化两个DNA片段之间的连接。

下列有关叙述正确的是( )
A．在DNA－E47中，嘌呤碱基数一定等于嘧啶碱基数
B．在DNA－E47中，碱基数＝脱氧核苷酸数＝脱氧核糖数
C．DNA－E47作用的底物和DNA聚合酶作用的底物是相同的
D．在DNA－E47中，每个脱氧核糖上均连有一个磷酸和一个含N碱基
解析DNA－E47为单链，该DNA分子中没有碱基互补配对，因此嘌呤碱基数不一定等于嘧啶碱基数；DNA－E47由47个脱氧核苷酸组成，每个脱氧核苷酸由一分子碱基、一分子脱氧核糖、一分子磷酸组成，因此，在DNA－E47中碱基数＝脱氧核苷酸数＝脱氧核糖数；DNA
－E47作用的底物是两个DNA片段，DNA聚合酶作用的底物是游离的脱氧核苷酸；DNA－E47单链中间的脱氧核糖上均连有两个磷酸和一个含N碱基。

答案 B
4．真核细胞某生理过程如图所示，下列叙述错误的是( )
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，该比例越大DNA稳定性越高
解析酶1是解旋酶，解旋酶的作用是使氢键断裂，酶2是DNA聚合酶，可催化磷酸二酯键的形成；DNA分子中两条链是反向平行的，根据碱基互补配对原则，a链和c链均与b链碱基互补配对，因此a链与c链的碱基序列相同；由题图可知，新形成的DNA分子均保留了一条母链，即DNA进行半保留复制，DNA复制过程中遗传信息传递方向是DNA→DNA；c链和d 链中的碱基互补配对，两条链中A＝T、G＝C，故两条链中G＋C所占比例相等，G、C之间含三个氢键，G＋C所占比例大可提高DNA分子的稳定性。

答案 A
5．(2014·山东)某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是( )
解析设该单链中四种碱基含量分别为A1、T1、G1、C1，其互补链中四种碱基含量为A2、T2、C2、G2，DNA分子中四种碱基含量为A、T、G、C。

由碱基互补配对原则可知(A＋C)/(T＋G)＝1，A曲线应为水平，A项错误；(A2＋C2)/(T2＋G2)＝(T1＋G1)/(A1＋C1)，B曲线应为双曲线的一支，B项错误；(A＋T)/(G＋C)＝(A1＋A2＋T1＋T2)/(G1＋G2＋C1＋C2)＝(A1＋T1)/(G1＋C1)，C项正确；(A1＋T1)/(G1＋C1)＝(T2＋A2)/(C2＋G2)，D项错误。

答案 C
6.将一个用15N标记的DNA分子在14N的培养液中复制，让其连
续复制三次，再将全部复制产物置于试管内进行离心，右图中
分别代表复制1次、2次、3次后的分层结果是( )
A．c、e、f
B．a、e、b
C．a、b、d
D．c、d、f
解析由于DNA分子的复制是半保留复制，一个用15N标记的
DNA在14N的培养液中复制，复制一次后，每个DNA分子的一
条链含15N，一条链含14N，离心后全部位于中间层，对应图中
的c；复制二次后，产生4个DNA分子，其中含15N和14N的DNA分子为2个，位于中间层，只含14N的DNA分子为2个，离心后位于密度小的位置，对应图中的e；复制三次后，产生8个DNA分子，其中含15N和14N的DNA分子为2个(位于中间层)，只含14N的DNA分子为6个(位于小密度层)，对应图中的f。

综上所述，A项正确，BCD项错误。

答案 A
7．(2012·山东)假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%。

用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出100个子代噬菌体。

下列叙述正确的是( )
A．该过程至少需要3×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸
B．噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等
C．含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1∶49
D．该DNA发生突变，其控制的性状即发生改变
解析本题主要考查DNA的结构、复制及应用，意在考查学生理解、分析问题的能力。

1个噬菌体DNA分子中含有鸟嘌呤个数为5 000×2×(50%－20%)＝3 000个，产生100个子代噬菌体，至少需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为3×103×99＝2.97×105，故A项错误；噬菌体增殖需要自身的DNA分子作为模板，利用细菌内的酶作为催化剂和细菌内的物质作为原料等，故B项错误；子代噬菌体中含32P的个体为2个，只含有31P的个体为98个，比例为1∶49，故C项正确；DNA分子发生突变后对应的密码子可能改变，而由于密码子具有简并性，因此所对应的氨基酸可能不变，性状也就不发生改变，故D项错误。

答案 C
8．下列有关DNA的计算中，正确的是( )
A．具有1 000个碱基对的DNA，腺嘌呤有600个，则每一条链上都具有200个胞嘧啶B．具有m个胸腺嘧啶的DNA片段，复制n次后共需要2n·m个胸腺嘧啶
C．具有m个胸腺嘧啶的DNA片段，第n次复制需要2(n－1)·m个胸腺嘧啶
D．无论是双链DNA还是单链DNA，(A＋G)均占总碱基数的1/2
解析A选项，DNA分子中具有1 000个碱基对，则共有2 000个碱基，其中A和T各占600个，所以G和C各占400个，但C在DNA分子的两条链上的数量不一定相等，所以在每一条链上不一定都具有200个胞嘧啶。

B选项，具有m个胸腺嘧啶的DNA片段，复制n次后共需要(2n－1)·m个胸腺嘧啶。

C选项，DNA第n次复制增加的DNA数量是第(n－1)次复制后产生的DNA数量，所以具有m个胸腺嘧啶的DNA片段，第n次复制需要2(n－1)·m个胸腺嘧啶。

D选项，在双链DNA上嘌呤和嘧啶各占一半，(A＋G)占总碱基数的1/2，但在单链DNA上不一定。

答案 C
9．用32P标记了玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P 的培养基中培养，请问最快在第几次细胞分裂的后期，细胞中只能找到1条被32P标记的染色体( )
A．2 B．3
C．9 D．19
解析由题意可知，20条被标记的DNA第一次复制，结果所有的染色体均有标记，既第一次有丝分裂后期，被32P标记的染色体条数为40条，形成的子细胞中20条染色体均被标记，经复制后，形成40条单体，而其中的一半，即20条具有32P标记。

而当第二次分裂后期时，染色单体随机分开，具有32P标记的染色体也随机进入2个细胞，而某个细胞得到具有32P 标记的染色体的数目为0－20，而第三次分裂后期是以第二次分裂的子细胞为前提，在后期被标记的染色体为0－20，故B项正确。

答案 B
10．将全部DNA 分子双链经32P 标记的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含32
P 的培养基中培养，经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞，检测子细胞中染色体含32P 的情况。

下列推断正确的是( )
A ．若进行有丝分裂，则含32P 染色体的子细胞比例—定为1/2
B ．若进行减数分裂，则含32P 染色体的子细胞比例一定为1
C ．若子细胞中的染色体都含32P ，则一定进行有丝分裂
D ．若子细胞中的染色体不都含32P ，则一定进行减数分裂
解析 若进行有丝分裂，则DNA 复制两次，第一次有丝分裂形成的子细胞中染色体都含有32P ，第二次有丝分裂后期时，染色单体随机移向两极，具有32P 标记的染色体也随机进入2个细胞，所以经过连续两次细胞分裂后产生的4个子细胞中，含32P 染色体的子细胞有2个、3个或4个；若进行减数分裂，DNA 只复制一次，则经过连续两次细胞分裂后产生的4个子细胞中都有32P 标记的染色体，因此含32P 染色体的子细胞比例一定为1；若子细胞中的染色体都含32P ，则一定进行减数分裂；若子细胞中的染色体不都含32P ，则一定不是进行减数分裂。

答案 B
11．已知DNA 分子中，碱基对A 与T 之间形成二个氢键，C 与G 之间形成三个氢键；在一个双链DNA 分子片段中有200个碱基对，其中腺嘌呤有90个。

因此在这个DNA 片段中含有游离的磷酸基的数目和氢键的数目依次为( )
A ．200和400个
B ．44个和510个
C ．2个和400个
D ．2个和510个 答案 D
12．非同源染色体上的DNA 分子之间最可能相同的是( )
A ．碱基序列
B ．碱基数目 C.A ＋T G ＋
C 的比值
D ．碱基种类 解析 DNA 是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构，其外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即A －T 、C －G 。

非同源染色体上均为不同的基因，故其碱基数目和
序列均不相同，A 、B 项错误；不同双链DNA 分中A ＋C T ＋G 或A ＋G T ＋C 的比值均相同，但A ＋T C ＋G
的比值一般不同，C 项错误；所有DNA 都含有四种碱基，即A 、C 、G 、T ，D 项正确。

答案 D
13．一个双链均被32
P 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 ．DNA 复制是一个边解旋边复制的过程
B．第三次复制需要2.1×104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DNA的复制是边解旋边复制，A项正确；由题意可知DNA分子中A＝T＝20%×10 000＝2 000，G＝C＝30%×10 000＝3 000，第三次复制产生了四条新的DNA分子，共需要12 000个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸，B项错误；由于半保留复制，复制三代后共8个DNA分子16条单链，其中有2条被标记，所以比例是2∶14＝1∶7，C项正确；子代被标记的DNA分子数有2个，未被标记的有6个，比例为2∶6＝1∶3，D项正确。

答案 B
14．下图是果蝇染色体上的白眼基因(b)示意图。

下列叙述不正确的是( )
A．b基因是包含一个完整遗传信息单位的有功能的DNA片段
B．b基因中含有许多个脱氧核苷酸对
C．b基因与果蝇其他基因的区别是碱基的种类不同
D．白眼基因与红眼基因的区别是碱基对的排列顺序不同
解析不同基因的碱基种类是相同的，都由A、T、C、G四种碱基组成。

答案 C
二、非选择题
15．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复制为半保留复制。

答案(1)多起点、双向复制、边解旋边复制
(2)模板、能量、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
16．下图所示为细胞中与基因有关的物质或结构，请分析并回答下列问题。

(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。