（江苏专用）2020版高考生物总复习第19讲DNA分子的结构和复制练习（含解析）.docx

第19讲DNA分子的结构和复制一、单项选择题1.(2018江苏扬州中学月考)如图为DNA分子片段平面图,有关叙述正确的是()A.解旋酶作用于结构1和2之间B.结构6可以代表核糖核苷酸C.DNA聚合酶催化形成结构5D.结构4是鸟嘌呤脱氧核苷酸答案D解旋酶作用于图中5部位的氢键,A错误;结构6代表一条脱氧核苷酸链的片段,B错误;DNA聚合酶的作用是把单个的脱氧核苷酸连接到已有的DNA链上,即形成磷酸二酯键,C错误;结构4是鸟嘌呤脱氧核苷酸,D正确。2.(2018江苏苏北四市调研)下图为真核细胞内某基因(15N标记)的部分结构示意图,该基因全部碱基中A占20%。下列说法正确的是()A.该基因的特异性表现在碱基种类上B.DNA聚合酶催化和处化学键的形成C.该基因的一条核苷酸链中(C+G)/(A+T)为3/2D.将该基因置于14N培养液中复制3次后,含15N的DNA分子占1/8答案C双链DNA中的碱基种类都是相同的,DNA的特异性与碱基的数目和排列顺序有关,A错误;DNA聚合酶是催化相邻核苷酸间形成磷酸二酯键,即处化学键的形成,不能催化处氢键的形成,B错误;由题干可知,该双链DNA分子中,A=T=20%,C=G=30%,故该基因的每条核苷酸链中(C+G)/(A+T)=3/2,C正确;根据DNA半保留复制的特点,将该基因置于14N培养液中复制3次后,共形成23=8个子代DNA,其中含15N的DNA分子是2个,即含15N的DNA分子占2/8,D错误。3.(2018江苏淮安、宿迁期中)下列关于DNA的结构和复制的叙述,正确的是()A.一个含有m对碱基,其中A为a个的DNA,在n次复制过程中,需消耗(2n-1)(m-a)个CB.边解旋边复制是保证亲代与子代DNA遗传信息传递准确性的关键C.DNA分子中每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个碱基D.人的不同DNA分子A+T/G+C的值总是相同的答案A该DNA分子中含有C的个数为(2m-2a)/2=(m-a),复制n次后,共形成2n个DNA分子,含有C的个数为2n(m-a),故在n次复制过程中,需消耗C的个数为2n(m-a)-(m-a),即为(2n-1)(m-a)个,A正确;保证亲代与子代DNA遗传信息传递准确性的关键是规则的双螺旋结构,它为复制提供精确的模板、碱基互补配对原则保证复制准确无误地进行,B错误;一个DNA分子中,除首尾外,其余每个脱氧核糖上均连有两个磷酸和一个碱基,C错误;人的不同DNA分子A+T/G+C的值,一般是不同的,体现了DNA分子的特异性,D错误。4.在DNA分子模型搭建实验中,如果用一种长度的塑料片代表A和G,用另一长度的塑料片代表C和T,那么由此搭建而成的DNA双螺旋的整条模型()A.粗细相同,因为嘌呤环必定与嘧啶环互补B.粗细相同,因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸相似C.粗细不同,因为嘌呤环不一定与嘧啶环互补D.粗细不同,因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸不同答案ADNA分子由两条反向平行的长链盘旋成规则的双螺旋结构,两条单链之间由嘌呤和嘧啶组成的碱基对相连,遵循互补配对原则。由此可知:DNA分子双螺旋模型粗细相同,且由嘌呤环和嘧啶环构成的碱基对的空间尺寸相似。A项符合题意。5.(2018江苏镇江一模)下列关于双链DNA的结构和复制的叙述,正确的是()A.DNA分子中磷酸、碱基、脱氧核糖交替排列构成基本骨架B.DNA分子中碱基间的氢键使DNA分子具有较强的特异性C.DNA分子复制时,解旋酶与DNA聚合酶不能同时发挥作用D.噬菌体遗传物质DNA的复制所需要的原料全部由宿主细胞提供答案DDNA分子中磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧构成基本骨架,A错误;DNA分子的特异性与组成DNA的碱基数目和排列顺序有关,与碱基间氢键无关,B错误;DNA分子是边解旋边复制,即解旋酶与DNA聚合酶能同时发挥作用,C错误;噬菌体是病毒,没有细胞结构,其遗传物质DNA的复制所需要的原料全部由宿主细胞提供,D正确。6.(2018江苏盐城期中)某未被32P标记的DNA分子含有1 000个碱基对,其中鸟嘌呤300个,将该DNA分子置于含32P的培养基中连续复制3次。下列有关叙述错误的是()A.所有子代DNA分子都含32PB.含32P的子代DNA分子中,可能只有一条链含32PC.第三次复制过程中需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸4 900个D.子代DNA分子中不含32P的脱氧核苷酸链占总链数的1/8答案CDNA分子的复制方式为半保留复制,因为该DNA分子是置于含32P的培养基中进行复制的,形成的子链中均有32P,故所有子代DNA分子都含32P,A正确;因为亲代DNA分子的两条链未被32P标记,而此两条子链会分别进入子代DNA分子中,含有这两条链的DNA分子,只有一条链含32P,B正确;此DNA分子中含有的腺嘌呤脱氧核苷酸数目为(2 000-600)/2=700,复制3次共需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸数目为(23-1)700=4 900(个),复制2次共需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸数目为(22-1)700=2 100(个),故第三次复制过程中需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸数目为4 900-2 100=2 800(个),C错误;该DNA复制3次,不含32P的脱氧核苷酸链数为2条,链的总数为232=16,故子代DNA分子中不含32P的脱氧核苷酸链占总链数的1/8,D正确。7.(2018江苏扬州中学月考)如图表示DNA复制的过程,结合图示下列有关叙述不正确的是()A.DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链之间的氢键,使两条链解开B.DNA分子的复制具有双向复制的特点,生成的两条子链的方向相反C.从图示可知,DNA分子具有多起点复制的特点,缩短了复制所需的时间D.DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段答案CDNA复制过程的第一步是解旋,需要用解旋酶破坏DNA双链之间的氢键,使两条链解开,A正确;由图可知,DNA分子的复制具有双向复制的特点,且生成的两条子链的方向相反,B正确;图中DNA复制只有一个起点,不能说明DNA分子具有多起点复制的特点,C错误;DNA分子复制时,需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段,D正确。8.(2018江苏扬州期末)某双链DNA分子有100个碱基对,其中有腺嘌呤35个,下列叙述正确的是()A.该DNA分子蕴含的遗传信息种类最多可能有2100种B.该DNA分子的每个脱氧核糖上均连接着两个磷酸C.该DNA分子在第4次复制时消耗520个胞嘧啶脱氧核苷酸D.该DNA分子的每一条链中相邻的碱基是通过氢键相互连接的答案C含有100个碱基对的DNA分子,碱基对的排列顺序最多是4100种,因此蕴含的遗传信息种类最多有4100种,A错误;一般来说,DNA分子中的脱氧核苷酸前后均连接着磷酸,但是两端各有一个末端的脱氧核糖只连接一个磷酸,B错误;该双链DNA分子有100个碱基对,其中有腺嘌呤35个,按照碱基互补配对原则,A与C之和占碱基总数的一半,即100个,因此该DNA分子中含有胞嘧啶(C)的数量为100-35=65(个)。在第四次复制时需要消耗的胞嘧啶脱氧核苷酸数为865=520(个),C正确;DNA分子中,一条链上相邻的碱基由脱氧核糖磷酸脱氧核糖连接,D错误。9.(2018江苏泰州中学开学考试)对性腺组织细胞进行荧光标记,等位基因A、a都被标记为黄色,等位基因B、b都被标记为绿色,在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞。下列有关推测合理的是()A.若这2对基因在1对同源染色体上,则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点B.若这2对基因在1对同源染色体上,则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点C.若这2对基因在2对同源染色体上,则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点D.若这2对基因在2对同源染色体上,则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点答案B由于染色体经过复制,基因数目也随之加倍,每个四分体上含有4个等位基因,即2个A和2个a或2个B和2个b。若2对等位基因位于1对同源染色体上,则1个四分体中将出现4个黄色和4个绿色荧光点,A错误,B正确;若2对等位基因位于2对同源染色体上,则1个四分体中将出现4个黄色或4个绿色荧光点,C、D错误。二、多项选择题10.(2018江苏海门中学调研)下列有关双链DNA的结构和复制的叙述正确的是()A.复制后产生的两个子代DNA分子共含有4个游离的磷酸基团B.某DNA分子内胞嘧啶占25%,则每条单链上的胞嘧啶占25%50%C.DNA双螺旋结构以及碱基间的氢键使DNA分子具有较强的特异性D.DNA的一条单链上相邻碱基之间以“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接答案ADDNA分子是由两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构,每一条链有1个游离的磷酸基团,所以复制后产生的两个子代DNA分子共含有4个游离的磷酸基团,A正确;某DNA分子内胞嘧啶占25%,则每条单链上的胞嘧啶占050%,B错误;DNA分子中碱基的特定的排列顺序,构成了每一个DNA分子的特异性,C错误;DNA的一条单链上相邻碱基之间以“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接,D正确。11.(2018江苏南通考前模拟)若以1分子含500个碱基对的DNA(不含放射性)为模板,在含15N的环境中进行复制n次,下列相关叙述错误的是()A.复制过程中,需要消耗(2n-1)1 000个脱氧核苷酸B.子代DNA中,两条链均含有15N的DNA分子有(2n-1)个 C.细胞内DNA复制主要发生在细胞核、线粒体和核糖体中D.DNA复制过程可以在体外完成,但在体外复制时模板DNA不能太大答案ABC依题意可知:该DNA分子共含1 000个脱氧核苷酸,在含15N的环境中复制n次,共产生2n个子代DNA分子,在此过程中,需要消耗(2n-1)1 000个脱氧核苷酸,A错误;依据DNA分子的半保留复制,在这2n个DNA分子中,有2个DNA分子的1条链含15N、另1条链含14N,余下的(2n-2)个DNA分子的2条链均含15N,B错误;细胞内DNA复制主要发生在细胞核中,C错误;DNA复制过程可以在体外完成,但在体外复制时模板DNA不能太大,D正确。12.(2018江苏苏州质量调研)动物细胞的线粒体DNA分子上有两个复制起始区OH和OL。该DNA复制时,OH首先被启动,以L链为模板合成H链,当H链合成约2/3时,OL启动,以H链为模板合成L链,最终合成两个环状双螺旋DNA分子,该过程如图所示。下列有关叙述错误的是()A.该复制方式不符合半保留复制的特点B.H链全部合成时,L链只合成了2/3C.子链中新形成的磷酸二酯键数目与脱氧核苷酸数目相同D.若该线粒体DNA在含l5N的培养液中复制3次,不含l5N的DNA只有两个答案ABD分析题图可知:线粒体双环状DNA复制时,首先是OH被启动,以L链为模板,合成H链片段,新H链一边复制,一边取代原来老的H链,当H链合成约2/3时,OL启动,以H链为模板,合成新的L链,待全部复制完成后,新的H链和老的L链、新的L链和老的H链各自组合成两个环状双螺旋DNA分子。综上分析:该复制方式符合半保留复制的特点,A错误;H链全部合成时,L链只合成了1/3,B错误;子链中新形成的磷酸二酯键数目与脱氧核苷酸数目相同,C正确;由于是半保留复制,所以该线粒体DNA在含l5N的培养液中复制3次,所形成的子代DNA都含有l5N,D错误。三、非选择题13.(2018江苏姜堰中学阶段测试)双链DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成。早在1966年,日本科学家冈崎提出DNA半不连续复制假说:DNA复制形成互补子链时,一条子链是连续形成,另一条子链不连续即先形成短链片段(如图1)。为验证这一假说,冈崎进行了如下实验:让T4噬菌体在20 时侵染大肠杆菌70 min后,将同位素3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,在2 s、7 s、15 s、30 s、60 s、120 s后,分离T4噬菌体DNA并通过加热使DNA分子变性、全部解螺旋,再进行密度梯度离心,以DNA单链片段分布位置确定片段大小(分子越小离试管口距离越近),并检测相应位置DNA单链片段的放射性,结果如图2。请分析回答:(1)以3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,最终在噬菌体DNA中检测到放射性,其原因是。(2)若1个双链DNA片段中有1 000个碱基对,其中胸腺嘧啶350个,该DNA连续复制四次,在第四次复制时需要消耗个胞嘧啶脱氧核苷酸,复制4次后含亲代脱氧核苷酸链的DNA有个。(3)DNA解旋在细胞中需要解旋酶的催化,在体外通过加热也能实现。解旋酶不能为反应提供能量,但能。研究表明,在DNA分子加热解链时,DNA分子中G+C的比例越高,需要解链温度越高的原因是。 (4)图2中,与60 s结果相比,120 s结果中短链片段减少的原因是。该实验结果为冈崎假说提供的有力证据是。答案(1)标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收,为噬菌体DNA复制提供原料(2)5 2002(3)降低化学反应所需的活化能DNA分子中G+C的比例越高,氢键数越多,DNA结构越稳定(4)短链片段连接成长链片段在实验时间内细胞中均能检测到较多的短链片段解析(1)以3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收,为噬菌体DNA复制提供原料,所以在噬菌体DNA中检测到放射性。(2)若1个双链DNA片段中有1 000个碱基对,其中胸腺嘧啶350个,则胞嘧啶有1 000-350=650(个),若该DNA连续复制四次,在第四次复制时需要消耗的胞嘧啶脱氧核苷酸数为24-1650=5 200(个),复制4次后含最初亲代脱氧核苷酸链的DNA有2个。(3)酶作为生物催化剂,不能为反应提供能量,但可以降低化学反应所需的活化能。DNA分子中G+C的比例越高,氢键数越多,DNA结构越稳定,所以在DNA分子加热解链时,DNA分子中G+C的比例越高,需要解链温度越高。(4)图2中,与60秒结果相比,120秒时有些短链片段连接成长链片段,所以短链片段减少了。该实验结果为冈崎假说提供的有力证据是在实验时间内细胞中均能检测到较多的短链片段。14.(2018江苏南通考前模拟)很多因素都会造成DNA损伤,机体也能够对损伤的DNA进行修复,当DNA损伤较大时,损伤部位难以直接被修复,可先进行复制再修复,下图是损伤DNA复制后再修复的基本过程。请据图回答问题。(1)过程所需的原料是。与过程相比,转录过程特有的碱基互补配对方式是。(2)过程中,母链缺口的产生需要在酶的作用下切开键;与过程相比,催化过程特有的酶是。(3)若用3H标记原料,经过程产生的4个核苷酸链中,具有放射性的核苷酸链占;某损伤DNA(损伤处由2个胸腺嘧啶和2个胞嘧啶形成2个嘧啶二聚体)损伤前有1 000个碱基对,其中胸腺嘧啶300个,该损伤DNA连续复制三次(按图示过程进行损伤修复),在第三次复制时需要消耗个胞嘧啶脱氧核苷酸。(