2020高考生物一轮复习练习：第六单元第2讲DNA分子的结构、复制及基因的本质Word版含解析

一、选择题

1．下列关于DNA分子的结构叙述正确的是()

A．一个DNA分子中每个五碳糖都与两个磷酸相连接

B．双链DNA分子中嘌呤数与嘧啶数不一定相等

C．碱基特定的排列顺序和DNA的空间结构决定了DNA的特异性

D．DNA分子两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对

解析：在DNA分子每条链的一端五碳糖只与一个磷酸相连，A错误；双链DNA 分子中，A＝T、G＝C，因此嘌呤数与嘧啶数一定相等，B错误；大部分DNA 的空间结构都为双螺旋，DNA的特异性与其碱基特定的排列顺序有关，而不同DNA分子的空间结构都相同——双螺旋结构，C错误。

答案：D

2．(2019·河南八市质检)下列关于DNA分子的结构和DNA分子复制的说法，不正确的是()

A．DNA分子能准确地复制与DNA分子的结构有密切的关系

B．DNA分子复制过程中有氢键的断裂和重新形成

C．神经细胞和衰老的细胞一般都不会出现DNA分子的复制

D．含有2n个碱基对的DNA分子其碱基对的排列方式最多有n4种

解析：DNA分子结构中碱基按照互补配对原则进行配对，这对DNA分子的准确复制具有重要作用，A项正确；DNA分子复制时，在解旋酶的作用下，氢键断裂，双链解开，按照碱基互补配对原则合成子链，子链与母链的互补碱基之间重新形成氢键，B项正确；神经细胞是高度分化的细胞，神经细胞和衰老的细胞一般都不会再进行分裂，故一般不会出现DNA分子的复制，C项正确；含有2n 个碱基对的DNA分子其碱基对的排列方式最多有42n种，D项错误。

答案：D

3．(2019·云南昆明模拟)下列有关核DNA结构和复制的叙述，正确的是() A．DNA分子中含有两个游离的磷酸基团

B．由两条核糖核苷酸链盘旋成双螺旋结构

C．DNA复制时所用的模板是完全解开的两条链

D．含m个腺嘌呤的DNA复制一次，需要2m个胸腺嘧啶

解析：DNA分子含有2条链，一条链含有一个游离的磷酸基团，A正确；DNA

分子是由2条脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构，B错误；DNA分子复制时是边解旋边以两条链为模板进行复制的，C错误；DNA分子中，腺嘌呤数与胸腺嘧啶数相等，含有m个腺嘌呤的DNA复制一次，形成2个DNA分子，需要的胸腺嘧啶数是m，D错误。

答案：A

4．下列有关DNA复制的叙述，正确的是()

A．DNA在复制过程中若发生差错，一定会改变生物的性状

B．DNA的复制过程是先解旋后复制

C．DNA的复制通常发生在细胞分裂间期

D．DNA复制过程需要DNA聚合酶和RNA聚合酶

解析：基因突变不一定会改变生物的性状，如：AA突变为Aa，表现型仍为显性，又如基因突变后，密码子改变，而翻译产物氨基酸不变，A错误；DNA的复制过程是边解旋边复制，B错误；DNA的复制通常发生在细胞有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期，C正确；DNA复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶，转录时需要RNA聚合酶，D错误。

答案：C

5．(2019·安徽合肥质检)下列与真核细胞内DNA分子复制有关的叙述正确的是()

A．复制过程中先全部解旋，再半保留复制

B．复制过程主要发生在有丝分裂前期

C．DNA连接酶催化两个游离的脱氧核苷酸之间的连接

D．复制后两个子代DNA分子的碱基序列可能不同

解析：DNA复制是边解旋边复制的，A错误。复制的时间是有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期，B错误。DNA连接酶催化两个DNA片段之间的脱氧核苷酸形成磷酸二酯键，C错误。复制后两个子代DNA分子的碱基序列一般相同，但若发生基因突变，则形成的DNA分子碱基序列可能不同，D正确。

答案：D

6．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分子中，与脱氧核糖直接相连的一般是两个磷酸和一个碱基。脱氧核苷酸的特定的排列顺序使基因具有特异性。染色体是DNA的主要载体，DNA 复制前一条染色体含1个DNA分子，DNA复制后一条染色体含2个DNA分子。答案：A

7．现有一个由300个碱基对组成的DNA分子(甲)，其含有110个C，将该DNA 分子置于含32P标记的T的环境中进行连续两次的DNA复制。下列相关叙述正确的是()

A．获得的DNA分子经密度梯度离心后，位于中带的DNA分子占100%

B．若亲代DNA分子的相对分子质量为a，则子代DNA分子的平均相对分子质量＝a＋(285/2)

C．另有一个由300个碱基对组成的DNA分子(乙)，其含有110个A，则甲的热稳定性高于乙的

D．DNA复制后，甲又进行了转录和翻译过程，整个过程消耗的原料最多有25种

解析：根据DNA分子的半保留复制的特点可知，经两次复制后共形成4个DNA 分子，其中位于中带的DNA分子有两个，占50%，A错误。若亲代DNA分子的相对分子质量为a，经过两次复制后，共形成4个DNA分子，而复制过程消耗32P标记的T，与模板DNA分子中的T相比，每消耗1个32P标记的T，其相对分子质量增加1，而复制两次共消耗T的个数＝(22－1)×(300－110)＝570，因此，子代DNA分子的平均相对分子质量＝(4a＋570)/4＝a＋(285/2)，B正确。由上述分析可知，甲中含有190个A—T碱基对，110个G—C碱基对，而乙中含有110个A—T碱基对，190个G—C碱基对，由于A—T中含2个氢键，G—C 中含3个氢键，因此，甲的热稳定性低于乙的，C错误。在DNA复制过程中，需要消耗4种原料(4种脱氧核苷酸)，转录过程中，也需要消耗4种原料(4种核糖核苷酸)，而翻译过程中，最多可消耗20种原料(20种氨基酸)，因此整个过程最多消耗28种原料，D错误。

答案：B

8．某科研小组利用电子显微镜研究DNA的复制时，根据观察到的现象绘制出下图，下列相关叙述正确的是()

A．图中的“标记”最可能指放射性同位素35S

B．由图可知，DNA进行双向复制

C．已知复制起点中氢键较少，所以该部位中G和C较多

D．若将复制起点彻底水解，可获得4种化合物

解析：DNA分子的组成元素包括C、H、O、N和P，S不是其组成元素，A错误；由图可知，在复制起点两侧均表现为高密度标记，说明两侧同时开始复制，即双向复制，B正确；在双链DNA中，A和T之间有2个氢键，G和C之间有3个氢键，因此，由复制起点中氢键较少可推知A和T较多，C错误；将复制起点(DNA片段)彻底水解后，可获得4种碱基、磷酸和脱氧核糖，共有6种化合物，D错误。

答案：B

9．如图为真核细胞内基因Y的结构简图，共含有2 000个碱基对，其中碱基A 占20%。下列说法正确的是()

A．基因Y复制两次，共需要4 800个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸

B．基因Y复制时解旋酶作用于①、③两处

C．若②处T∥A替换为G∥C，则Y控制的性状一定发生改变

D．Y的等位基因y中碱基A也可能占20%

解析：一个DNA分子中G的数量是2 000×2×(50%－20%)＝1 200个，则基因Y复制两次，需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸的个数为1 200×(22－1)＝3 600，A 错误；①处为磷酸二酯键，③处为氢键，解旋酶只作用于氢键，B错误；由于密码子具有简并性，一种氨基酸可对应多种密码子，因此基因突变时生物的性状不一定改变，C错误；等位基位Y和y碱基排列顺序不同，但总的碱基和四种碱基的数目可能相同，因此y中A也可能占20%，D正确。

答案：D

10．(2019·福建八校联考)用15N标记DNA分子的细菌，将其放入含14N的培养基中连续繁殖4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)，图中表示含这三种DNA分子的比例正确的是()

解析：用15N标记DNA分子的细菌在含14N的培养基中连续繁殖4代，可形成16个DNA分子，由于DNA分子的复制是半保留复制，因此16个DNA分子中有2个DNA分子同时含15N和14N,14个DNA分子只含14N，不存在只含有15N 的DNA分子，D正确。

答案：D

11．(2019·山西实验中学月考)某种病理性近视(相关基因为H、h)与基因HLA有关，若该基因位于常染色体且含有3 000个碱基，其中胸腺嘧啶900个，下列说法错误的是()

A．女性携带者进行正常减数分裂，H和H基因分离发生在减数第二次分裂B．HLA基因复制两次则需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸1 200个

C．HLA基因利用标记的核苷酸复制n次，则不含放射性的DNA分子为0 D．该病在男性和女性群体中的发病率相同

解析：女性携带者基因型为Hh，正常情况下，减数分裂过程中H和H基因位于姐妹染色单体上，其分离发生在减数第二次分裂，A正确；该基因中，A＝T、C ＝G，故HLA基因含有A＝T＝900(个)，其复制两次，需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸900×(22－1)＝2 700(个)，B错误；利用标记的核苷酸复制n次，所有子代DNA 均含标记的核苷酸，不含放射性的DNA分子为0，C正确；基因位于常染色体的疾病在男性和女性群体中的发病率相同，D正确。

答案：B

12．用32P标记玉米体细胞所有染色体上DNA分子的两条链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中进行组织培养。这些细胞在第一次细胞分裂的前、中、后期，一个细胞中被32P标记的染色体条数和染色体上被32P标记的DNA分子数分别是()

解析：DNA复制是半保留复制，32P标记的染色体经过DNA复制后形成的子代DNA都含有32P，则前、中、后期含32P标记的DNA的相对含量都为2；DNA 复制后每条染色体上的染色单体都含32P标记的DNA，分裂后期着丝点分裂，染色体加倍，所以前、中期含32P标记的染色体的相对含量都为1，而后期含32P 标记的染色体的相对含量为2。

答案：A

二、非选择题

13．如图是某DNA分子的局部结构示意图，请据图回答。

(1)写出图中序号代表的结构的中文名称：①________，⑦________，⑧________，

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)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)中可测到15N。若细胞在该培养液中分裂四次，该DNA

分子也复制四次，则得到的子代DNA分子中含14N的DNA分子和含15N的DNA

分子的比例为________。

(4)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：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。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2个，所有的DNA都含有15N，所以子代DNA分子中含14N和15N的比例为1∶8。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)。答案：(1)胞嘧啶脱氧核糖胸腺嘧啶脱氧核苷酸一条脱氧核苷酸链的片段(2)42(3)①②③④⑥⑧⑨1∶8(4)[15·(a/2－m)]

14．如图甲是DNA分子局部组成示意图，图乙表示DNA分子复制的过程。请回答以下问题：

(1)图甲中有________种碱基，有________个游离的磷酸基团。从主链上看，两条单链的方向________，从碱基关系看，两条单链________。

(2)DNA分子的________是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA与基因的关系是___________________________________________________。

(3)图乙的DNA分子复制过程中除了需要模板和酶外，还需要________等条件，保证DNA分子复制精确无误的关键是________。

(4)若图乙的该DNA分子含有48 502个碱基对，而子链延伸的速度为105个碱基对/min，则此DNA复制约需要30 s，而实际只需约16 s，根据图分析是因为____________________；由图可知延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制是________。

(5)DNA分子在复制过程中，某位点上的一个正常碱基(设为P)由于诱变变成了尿嘧啶。该DNA连续复制两次，得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对

分别为U—A、A—T、G—C、C—G。推测“P”可能是()

A．胸腺嘧啶

B．腺嘌呤

C．胸腺嘧啶或腺嘌呤

D．胞嘧啶或鸟嘌呤

解析：(1)分析图甲可知，图甲中含有4种碱基，2个游离的磷酸基团；从主链看，DNA分子的两条单链是反向平行的，两条单链上的碱基遵循碱基互补配对原则，因此从碱基关系上看，两条单链互补配对。(2)基因能控制生物的性状，而基因是有遗传效应的DNA片段，因此DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。(3)DNA分子复制过程中除了需要模板和酶外，还需要原料、能量等条件，保证DNA分子复制精确无误的关键是碱基互补配对。(4)按正常的子链延伸速度，此DNA分子复制约需30 s，而实际上复制从开始到结束只需约16 s，说明该DNA的复制是双向复制的。(5)由于正常碱基“P”变成了U后，能与A配对，因此含有U与A、A与T的2个DNA分子是发生了突变的，而含有G—C、C—G的2个DNA分子是未发生突变的。这两个正常的DNA分子和亲代DNA分子的碱基组成是一致的，即亲代DNA分子中的碱基组成是G—C 或C—G，因此P可能是胞嘧啶或鸟嘌呤。

答案：(1)42反向平行互补配对

(2)多样性和特异性基因是有遗传效应的DNA片段

(3)原料、能量碱基互补配对

(4)复制是双向进行的边解旋边复制

(5)D

15．科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下的实验(已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次，产生子代，实验结果如图所示)：

实验一：细菌――→

14N培养基

培养

破碎细菌

细胞提取DNA

――→

离心

结果A

实验二：细菌――→

15N培养基

培养破碎细菌细

胞提取DNA

――→

离心

结果B

实验三：

(1)实验一和实验二的作用是________。

(2)从实验三的结果C 、D 可以看出DNA 分子复制________(填“是”或“不是”)半保留复制，结果C 中条带的氮元素是________。

(3)如果实验三的结果为E ，则可判断DNA 的复制方式________(填“是”或“不是”)半保留复制。

(4)如果DNA 分子的复制方式是半保留复制，与结果D 相比，结果E 密度带的数量和位置________，不同的是结果E 的________(填“重”“中”或“轻”)带略宽。

(5)若对结果C 中的DNA 分子先用解旋酶处理，然后再离心，结果为G ，请在图中标出。

解析：(1)实验一和实验二分别表示用14N 和15N 标记细菌的DNA ，其作用是与后面的实验形成对照。(2)从实验三结果C 、D 可以看出，DNA 分子的复制是半保留方式，若是全保留复制，结果C 应该是一条重链，一条轻链，结果D 应该是14重链，34轻链；结果C 中条带的氮元素是14N 、15N 。(3)如果实验三的结果为E ，则可判断DNA 的复制方式不是半保留复制，如果是半保留复制，结果应该是14中链，34轻链。(4)如果DNA 分子的复制方式是半保留复制，与结果D 相比，结果E 密度带的数量和位置没有变化，不同的是结果E 的轻带略宽。因为结果D 和结果E 都有2个DNA 为15N /14N ，结果D 有2个DNA 为14N/14N ，结果E 有6个DNA 为14N/14N ，所以密度带的数量和位置没有发生变化，宽度发生变化的是轻带。(5)结果C 中的DNA 分子是含15N 的DNA 在14N 的环境下复制一次后的结果，用解旋酶处理后，DNA 的双链解开，形成2条15N 链，2条14N 链，离心后应该是位于轻带和重带位置。

答案：(1)对照作用(2)是14N、15N(3)不是

(4)没有变化轻

(5)如图所示：