2020届高三生物一轮复习第六单元第18讲DNA的结构、复制与基因的本质作业(含解析)新人教版

DNA的结构、复制与基因的本质(限时：40分钟)1．用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个。

该DNA分子在14N 培养基中连续复制4次，其结果可能是( )A．含有14N的DNA占100%B．复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸640个C．含15N的链占18D．子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是2∶3A 解析：在14N培养基中连续复制4次，得到24＝16个DNA分子，32条链，其中含14N 的DNA占100%，含15N的链有2条，占1/16，A正确、C错误；根据已知条件，每个DNA分子中腺嘌呤脱氧核苷酸有(100×2－60×2)/2＝40个，复制过程中消耗A＝40×(24－1)＝600个，B错误；每个DNA分子中嘌呤和嘧啶互补相等，两者之比是1∶1，D错误。

2．某生物体内的嘌呤碱基占总数的44%，嘧啶碱基占总数的56%，该生物不可能是( ) A．噬菌体B．烟草花叶病毒C．大肠杆菌D．酵母菌和人A 解析：噬菌体为DNA病毒，只含DNA一种核酸，嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数一定相等。

烟草花叶病毒为RNA病毒，只含RNA一种核酸，RNA为单链，嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数不一定相等。

大肠杆菌、酵母菌、人都是细胞生物，含DNA和RNA两种核酸，嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数不一定相等。

3．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基的数目和氢键的数目依次为( )A．200、400 B．44、510 C．2、400 D．2、510D 解析：1、DNA分子由两条反向、平行的脱氧核糖核苷酸链构成，因此游离的磷酸基是2个；2、根据题意知，某双链DNA分子片段中有200个碱基对，其中腺嘌呤有90个，则该DNA分子中A、T碱基对是90个，G、C碱基对是110个，因此该DNA分子中的氢键是：90×2＋110×3＝510个，所以D选项是正确的。

4．(2019天津和平区检测)如图是人体细胞中某DNA片段结构示意图，下列有关叙述正确的是( )A．图中“X”代表磷酸基，“A”代表腺苷B．DNA复制时，图中“N”键首先全部断开C．DNA转录时，需要DNA聚合酶、解旋酶等催化D．DNA聚合酶和DNA连接酶都能催化“M”键的形成D 解析：图中的“A”代表腺嘌呤，而腺苷包括腺嘌呤和核糖；DNA复制是边解旋边复制的过程，氢键是逐步断开的；DNA转录时，需要RNA聚合酶、解旋酶等催化，不需要DNA 聚合酶，DNA聚合酶和DNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键。

5．(2019浙江温州月考)如图为真核细胞内某基因(15N标记)结构示意图，该基因全部碱基中A占20%，下列说法正确的是( )A．DNA解旋酶作用于基因中的①②两处的化学键B．该基因的一条脱氧核苷酸链中(C＋G)/(A＋T)为3∶2C．若①处后T变为A，则该基因控制的性状一定发生变化D．将该基因置于含14N的培养液中复制3次后，含15N的DNA分子占1/8B 解析：解旋酶的作用是使氢键断开，作用部位是图中的②；配对碱基之和的比例在一条链、互补链和双链DNA分子中均相等，已知该基因全部碱基中A占20%，则(C＋G)/(A ＋T)＝60%∶40%＝3∶2；由于基因转录形成的mRNA上的密码子具有简并性，虽然发生了基因突变，但决定的氨基酸不一定改变，因此，基因控制的性状不一定发生变化；由于DNA 的复制为半保留复制，故将该基因置于含14N的培养液中复制3次后，形成的8个DNA分子中只有2个DNA分子内各有一条链含15N，所以含15N的DNA分子占1/4。

6．(2018海南卷，15)现有DNA分子的两条单链均只含有14N(表示为14N14N)的大肠杆菌，若将该大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖两代，再转到含有14N的培养基中繁殖一代，则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是( )A．有15N14N和14N14N两种，其比例为1∶3B．有15N14N和14N14N两种，其比例为1∶1C．有15N14N和14N14N两种，其比例为3∶1D．有15N14N和14N14N两种，其比例为3∶1D 解析：将含有14N14N的大肠杆菌置于含有15N的培养基中繁殖两代后，由于DNA的半保留复制，得到的子代DNA为2个14N14N－DNA和2个14N15N－DNA，再将其转到含有14N的培养基中繁殖一代，会得到6个15N14N－DNA和2个14N14N－DNA，比例为3∶1，D正确。

7．(2018浙江卷，22)某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的活动，结果如图所示。

其中培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl。

a、b、c表示离心管编号，条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。

下列叙述错误的是( )A．本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术B．a管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含14NH4Cl的培养液中培养的C．b管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是14N－15N－DNAD．实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制的B 解析：由题意“培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl”和“条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置”可知：本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术，A 正确；分析图示可知：a 管中的DNA 密度最大，表明该管中的大肠杆菌是在含15NH 4Cl 的培养液中培养的，B 错误；b 管中的DNA 密度介于a 、c 管中的之间，表明该管中的大肠杆菌的DNA 都是14N －15N －DNA ，C 正确；实验结果说明DNA 分子的复制是半保留复制，D 正确。

8．(2019湖南邵阳段考)DNA 双螺旋结构是1953年沃森和克里克发现的，现已知基因M 含有碱基共N 个，腺嘌呤n 个，具有类似如图的平面结构，下列说法正确的是( )A ．基因M 共有4个游离的磷酸基，氢键1.5N ＋n 个B ．如图a 可以代表基因M ，基因M 的等位基因m 可以用b 表示；a 链含有A 的比例最多为2n NC ．基因M 的双螺旋结构，脱氧核糖和磷脂交替排列在外侧，构成基本骨架D ．基因M 和它的等位基因m 含有的碱基数可以不相等D 解析：本题考查DNA 分子结构的主要特点和计算。

基因M 的每一条链有1个游离的磷酸基，故有2个游离的磷酸基，氢键数为1.5N －n 个，故A 错误。

基因是由两条脱氧核苷酸链组成的，图中a 和b 共同组成基因M ，故B 错误。

双螺旋结构中脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成基本骨架，故C 错误。

等位基因是基因突变产生的，基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，基因M 和它的等位基因m 的碱基数或排列顺序可以不同，故D 正确。

9．(2018盐城市三模)若将处于G 1期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，培养至第二次分裂中期。

下列有关叙述正确的是( )A．每条染色体中的两条染色单体均含3HB．每个DNA分子的两条脱氧核苷酸链均含3HC．每个DNA分子中只有一条脱氧核苷酸链含3HD．所有染色体的DNA分子中，含3H的脱氧核苷酸链占总链数的1/4A 解析：若将处于G1期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，在间期的S期时DNA复制1次，所以第一次细胞分裂完成后得到的2个子细胞都是每一条染色体的DNA都只有1条链被标记，培养至第二次分裂中期，每条染色体中的两条染色单体均含3H标记，A正确。

第二次分裂中期，1/2的DNA分子的两条脱氧核苷酸链均含3H,1/2的DNA分子一条脱氧核苷酸链含3H，BC错误。

所有染色体的DNA分子中，含3H的脱氧核苷酸链占总链数的3/4，D错误。

10．(2019泰安市期末)下列关于真核细胞DNA复制的说法，正确的是( )A．新的子链由4种脱氧核苷酸聚合而成，核苷酸的聚合过程需要DNA连接酶B．构成DNA子链的4种脱氧核苷酸聚合时，ATP为降低反应活化能提供能量C．DNA分子在解旋酶的作用下，先完成解旋后再进行复制D．DNA复制过程中若出现错误，生物出现的新性状可能适应环境也可能不适应环境D 解析：新的子链由4种脱氧核苷酸聚合而成，核苷酸的聚合过程需要DNA聚合酶，A 错误。

构成DNA子链的4种脱氧核苷酸聚合时，ATP为其提供能量，降低反应活化能的为DNA 聚合酶，B错误。

DNA分子的复制为边解旋边复制，C错误。

DNA复制过程中若出现错误，可能发生基因突变，基因突变的方向具有不定向性，出现的新性状可能适应环境也可能不适应环境，D正确。

11．下图表示果蝇某一条染色体上几个基因，下列相关叙述中不正确的是( )A．观察图示可知，基因在染色体上呈线性排列B．图示DNA只有部分脱氧核苷酸序列能编码蛋白质C．每个基因均由多个脱氧核糖核苷酸组成D．由图可知染色体是生物体内基因的唯一载体D 解析：图示中一条染色体含多个基因，呈线性排列；基因是具有遗传效应的DNA片段，即基因是DNA上一段段的脱氧核苷酸序列，图中DNA只有部分脱氧核苷酸序列能编码蛋白质；染色体不是基因的唯一载体，线粒体和叶绿体的DNA上也有基因的存在。

12．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)从甲图可看出DNA复制的方式是半保留复制。

(2)A是解DNA双螺旋的解旋酶，B是形成子代DNA分子的DNA聚合酶。

(3)绿色植物叶肉细胞中DNA分子复制的场所有细胞核、线粒体、叶绿体。

(4)乙图中，7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸。

DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成；DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且遵循碱基互补配对原则。

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13．(2019莆田模拟)在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N－DNA(对照)；在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N－DNA(亲代)。