适用于新高考新教材备战2025届高考生物一轮总复习第6单元遗传的分子基础课时规范练24DNA的结构和复制基因的本质

课时规范练24DNA的结构和复制、基因的本质必备知识基础练考点一DNA的结构和基因的本质1.如图为某DNA分子片段示意图,下列有关叙述错误的是()A.图中①②③是构成DNA分子的基本单位B.DNA复制时,④的形成不需要DNA聚合酶C.①和②交替排列构成DNA分子的基本骨架D.DNA分子中碱基对⑨越多,其热稳定性越低2.某同学利用塑料片、曲别针、扭扭棒、牙签、橡皮泥、铁丝等材料制作DNA双螺旋结构模型,以加深对DNA结构特点的认识和理解。下列操作或分析错误的是()A.一条链上相邻的两个碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接在一起B.制成的模型上下粗细相同,是因为A—T碱基对与G—C碱基对的形状和直径相同C.在构建的不同长度DNA分子中,碱基G和C的数量越多化学结构越稳定D.观察所构建模型中只连接一个五碳糖的磷酸基团位置,可看出DNA两条链方向相反3.(2024·广东深圳统考)如图所示为刑事侦查人员为侦破案件,搜集获得的DNA指纹图。下列相关叙述错误的是()A.怀疑对象中1号最可能是犯罪分子B.DNA指纹技术可识别身份,源于DNA分子的特异性C.可从精液、血液、毛发等样品中提取DNAD.若为双胞胎,则两人的指纹相同,DNA指纹也相同4.(2023·湖南长沙一中调研)DNA分为B型和Z型,B型为右手双螺旋结构,而Z-DNA为左手双螺旋且DNA骨架的走向呈锯齿状。从DNA分子螺旋轴的方向看,双螺旋表面有两个宽度不同的沟槽。由于Z-DNA结构不稳定及超螺旋化,使得许多蛋白质分子赖以结合的元件缩入沟槽。下列相关叙述正确的是()A.B型和Z型DNA都由2条同向的核苷酸链双螺旋而成B.Z-DNA的脱氧核糖与碱基交替连接排列在外侧,构成基本骨架C.缩入沟槽的蛋白质可能会影响染色质结构及DNA的复制和转录D.与Z-DNA相比,B-DNA的高稳定性取决于碱基间的配对方式5.(2023·山东烟台检测)某双链DNA分子一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,下列关于该DNA分子的叙述,正确的是()A.四种含氮碱基A∶T∶G∶C=4∶4∶7∶7B.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-pC.若该DNA分子中含有200个碱基,则该DNA分子碱基排列方式共有4200种D.含有4个游离的磷酸基团考点二DNA的复制及相关计算6.1956年,美国生化学家科恩伯格首次分离出DNA聚合酶,并构建了DNA体外合成体系。他将大肠杆菌破碎,用其提取液加上4种脱氧核苷三磷酸(其中至少有1种进行放射性同位素标记),再加一点微量DNA作为模板。将上述混合物在有Mg2+存在的条件下于37℃静置30min,结果发现合成了新的DNA分子。以下分析错误的是()A.大肠杆菌提取液为DNA体外合成体系提供所需的酶等必要条件B.新合成的DNA具有放射性,说明其合成的原料有脱氧核苷三磷酸C.新合成的DNA与模板DNA碱基序列相似,说明新DNA的特异性由加入的模板决定D.通过密度梯度离心技术可以区分子一、二代DNA,继而证明DNA为半保留复制7.(2024·广东汕尾统考)如图为真核细胞的核DNA分子复制模式图。下列相关说法错误的是()A.图中酶A的作用是使氢键断裂,酶B的作用是形成新的氢键B.由图可知,DNA分子的复制为半保留复制,由梅塞尔森通过密度梯度离心法证明C.由图可知,DNA新合成的子链延伸的方向都是5'-端到3'-端,故有一条子链为不连续复制D.该过程发生在细胞分裂前的间期,随着染色体的复制而完成8.如图是DNA复制示意图,复制过程中首先合成较短的片段(如a1、a2,b1、b2等),然后再由相关酶连接成DNA长链。下列相关叙述错误的是()A.图中复制起点在一个细胞周期中可起始多次B.从结构上看,图中a1、a2与b1、b2的延伸方向是相同的C.真核细胞的DNA有多个复制起点,可提高复制效率D.DNA复制所需的酶可能有多种9.(2023·河北石家庄模拟)大肠杆菌的拟核DNA是环状DNA分子。将无放射性标记的大肠杆菌置于含3H标记的dTTP的培养液中培养,使新合成的DNA链中的脱氧胸苷均被3H标记。在第二次复制未完成时将DNA复制阻断,结果如图所示。下列选项中对此实验的理解错误的是()A.DNA复制过程中,双链会局部解旋B.Ⅰ所示的DNA链被3H标记C.双链DNA复制仅以一条链作为模板D.DNA复制的方式是半保留复制10.(2023·湖北模拟)7-乙基鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对。某DNA分子中腺嘌呤(A)占碱基总数的30%,其中的鸟嘌呤(G)全部被7-乙基化,该DNA分子正常复制产生两个DNA分子,其中一个DNA分子中胸腺嘧啶(T)占碱基总数的45%,另一个DNA分子中胸腺嘧啶(T)所占比例为()A.10% B.20%C.35% D.45%关键能力提升练1.人类肿瘤细胞细胞质中含大量“甜甜圈”般的独立于染色体外存在的环状DNA(eccDNA),其上普遍带有癌基因。癌细胞内eccDNA可大量扩增且癌基因能高效表达。下列叙述不正确的是()A.eccDNA类似于质粒,无游离的磷酸基团B.eccDNA上带有癌基因且能够复制,所以人类的癌症能够遗传给下一代C.eccDNA容易复制和表达,可能与其呈裸露状态不与蛋白质结合易解旋有关D.eccDNA通过复制后随机分配至子细胞中2.(2023·河北唐山一模)关于合成DNA的原料——脱氧核苷酸的来源,科学家曾提出三种假说:①细胞内自主合成,②从培养基中摄取,③二者都有。为验证三种假说,设计如下实验:将大肠杆菌在15N标记的脱氧核苷酸培养基中培养一代的时间,然后利用密度梯度离心分离提取DNA,记录离心后试管中DNA的位置。图1~3表示DNA在离心管中的可能位置。下列叙述正确是()图1图2图3A.若支持观点①,则实验结果为图2B.若支持观点②,则实验结果为图2C.若支持观点③,则实验结果为图1D.大肠杆菌的DNA复制遵循半保留复制原则3.如图1、2分别为DNA分子结构及复制示意图。请据图回答下列问题。图1图2(1)1953年沃森和克里克提出了DNA双螺旋结构模型。该模型认为:DNA分子中的交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。图1中由①②③构成的④称为。

(2)从图2可以看出,DNA复制有多个起点,其意义在于;图中所示的A酶为酶,作用于DNA结构中的氢键。DNA复制所需基本条件主要包括(至少答出两项)等。从图2还可以看出DNA复制时,一条子链是连续合成的,而另一条子链是,即先形成短链片段再通过酶相互连接。

(3)若将某动物精原细胞的全部DNA分子用32P标记,置于不含32P的培养液中培养,经过减数分裂产生的4个子细胞中含被标记染色体的子细胞比例为。

4.DNA分子双螺旋结构模型提出之后,人们推测DNA可能通过图1中三种方式进行复制。生物兴趣小组准备通过实验来探究DNA的复制方式,基本思路是用14N标记大肠杆菌的DNA双链,然后在含15N的培养基上让其繁殖两代,提取每代大肠杆菌的DNA并作相应处理,可能出现的实验结果如图2。图1图2图3(1)该实验将会用到的实验技术有技术和密度梯度离心。若亲代大肠杆菌繁殖一次,出现实验结果1,可以说明DNA复制方式不是全保留复制,理由是。

(2)若亲代大肠杆菌繁殖二代,出现实验结果2,说明DNA复制方式是复制。按照此复制方式:

①亲代大肠杆菌繁殖N代(N≥2),实验结果中轻带、中带、重带中DNA分子数量之比应为。

②图3中DNA片段2至少需要经过次复制才能获得DNA片段3。

答案：必备知识基础练1.A解析图中①与②③不是同一个脱氧核苷酸的组成部分,所以①②③不是构成DNA的基本单位,A项错误;DNA复制时,④(氢键)的形成不需要DNA聚合酶的催化,B项正确;①(磷酸)和②(脱氧核糖)交替连接,排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架,C项正确;DNA分子中碱基对⑨(A—T)越多,氢键的相对数量越少,DNA热稳定性越低,D项正确。2.C解析一条链上相邻的两个碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接在一起,A项正确;A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和直径,制成的模型上下粗细相同,B项正确;在构建的相同长度DNA分子中,碱基G和C的数量越多,形成的氢键越多,化学结构越稳定,C项错误;DNA两条链反向平行,具有方向性,具有游离磷酸基团的一端为该脱氧核苷酸链的3'-端,所以观察所构建模型中只连接一个五碳糖的磷酸基团位置,可看出DNA两条链方向相反,D项正确。3.D解析据图可知,怀疑对象中1号的DNA指纹图与从受害者体内分离的精液样品高度吻合,故1号最可能是犯罪分子,A项正确;DNA指纹技术可识别身份,源于DNA分子的特异性,B项正确;只要有细胞核的样本都可以作DNA鉴定样本,包括血液、口腔黏膜、带毛囊的毛发、精液等,C项正确;双胞胎包括同卵双胞胎,同卵双胞胎的基因和染色体非常接近,但是指纹并不一样,异卵双胞胎的指纹和DNA指纹一般都不相同,D项错误。4.C解析B-DNA和Z-DNA都由反向的2条脱氧核苷酸链双螺旋而成,A项错误;Z-DNA和B-DNA的基本骨架都是磷酸、脱氧核糖交替连接排列在外侧,B项错误;缩入沟槽的蛋白质可能会影响染色质结构,进而影响DNA的复制和转录,C项正确;B-DNA的稳定性与碱基间的配对方式无关,D项错误。5.B解析该DNA分子中A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7,A项错误;若该DNA分子中A为p个,其占全部碱基的n/m,则全部碱基数为pm/n,所以G的个数为(pm/n-2p)÷2,即pm/2n-p,B项正确;对于某种特定的DNA分子,其碱基的排列方式是特定的,只有一种,C项错误;一个双链DNA分子含有2个游离的磷酸基团,D项错误。6.D解析大肠杆菌提取液为DNA体外合成体系提供多种酶、适宜的pH等多种条件,A项正确;新合成的DNA具有放射性,说明具有放射性的脱氧核苷三磷酸掺入到新的DNA分子中,B项正确;测定产物DNA的碱基组成,且它们同模板DNA的组成相似,证明新合成的DNA由所加入的那一点DNA为复制模板,所以其特异性由所加入的DNA模板决定,C项正确;在大肠杆菌体外合成体系中,DNA复制的原料被放射性同位素标记,能通过检测放射性区分亲子代DNA,故不能用密度梯度离心技术区分子一、二代DNA,D项错误。7.A解析由图判断,酶A为解旋酶,使氢键断裂,从而将DNA双螺旋的两条链解开;酶B为DNA聚合酶,其作用是在已有核苷酸片段的3'-端加上单个的脱氧核苷酸,并形成磷酸二酯键,A项错误。由图可知,新合成的DNA分子一条链是母链,一条是新合成的子链,故DNA分子的复制为半保留复制,梅塞尔森和斯塔尔利用密度梯度离心法和同位素示踪技术证明DNA分子的复制为半保留复制,B项正确。DNA新合成的子链延伸的方向都是5'-端到3'-端,故有一条子链为不连续复制,C项正确。细胞核DNA分子的复制过程发生在细胞分裂前的间期,随着染色体的复制而完成,D项正确。8.A解析由于一个细胞周期中DNA只复制一次,故复制起点在一个细胞周期中只起始一次,A项错误;从结构上看,图中a1、a2与b1、b2的延伸方向是相同的,都是5'-端到3'-端,B项正确;真核生物的DNA分子中有多个复制起始位点,可以大大提高DNA复制速率,C项正确;DNA复制所需的酶可能有多种,例如解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等,D项正确。9.C解析DNA复制过程中,双链会局部解旋,A项正确;Ⅰ所示的DNA链被3H标记,B项正确;双链DNA复制以两条链分别作为模板,C项错误;DNA复制的方式是半保留复制,D项正确。10.C解析根据碱基互补配对原则可知,该DNA分子中A=T=30%,G=C=20%,如果鸟嘌呤(G)全部被7-乙基化,则G不与C配对而是与胸腺嘧啶T配对。一个DNA分子中胸腺嘧啶(T)占碱基总数的45%,其中的一个DNA分子中胸腺嘧啶T所占的比例为45%,则该DNA分子中含有被7-乙基化的G的含量为45%-30%=15%,则另一个DNA分子中含有的被7-乙基化的G的含量为20%-15%=5%,则另一个DNA分子中胸腺嘧啶(T)所占比例为30%+5%=35%。关键能力提升练1.B解析“甜甜圈”是独立于染色体外存在的环状DNA(eccDNA),类似于质粒,无游离的磷酸基团,A项正确;只有发生在生殖细胞内的遗传物质的改变才能遗传,eccDNA上带有癌基因且能够复制,但是如果该过程发生在体细胞,则不遗传,B项错误;eccDNA是独立于染色体外存在的环状DNA,容易复制和表达,可能与其呈裸露状态不与蛋白质结合易解旋有关,C项正确;eccDNA是细胞质中DNA,复制后随机分配至子细胞中,D项正确。2.D解析将大肠杆菌在15N标记的脱氧核苷酸培养基中培养一代的时间,然后利用密度梯度离心分离提取DNA,若合成DNA的原料是细胞内自主合成,则合成的两个子代DNA分子没有15N标记,均为14N,离心后位于顶部,对应图3,A项错误;若合成DNA的原料是从培养基中摄取,则得到的两个子代DNA分子都是一条链含15N,一条链含14N,离心后位于中部,对应图1,B项错误;若合成DNA的原料既可以从细胞内自主合成,也可以从培养基中摄取,则合成的两个子代DNA分子的两条新链上可能既有14N又有15N,离心后位于中部和顶部之间,对应图2,C项错误;大肠杆菌DNA复制的方式是半保留复制,即DNA分子解旋形成两条模板链,模板链复制形成子链,然后两条模板链分别与新合成的子链组成子代DNA分子,D项正确。3.答案(1)脱氧核糖与磷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸(2)提高了复制速率解旋模板、酶、原料和能量不连续合成的DNA连接(3)100%解析(1)DNA分子中的脱氧核糖与磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架。图1中由①②③构成的④称为鸟嘌呤脱氧核苷酸,是DNA的基本组成单位之一。(2)DNA复制从多个起点开始,能提高复制速率。图中所示的A酶为解旋酶,作用于碱基之间的氢键,使DNA双螺旋结构打开。DNA复制所需基本条件主要包括模板、酶、原料和能量等。由图2可知,DNA复制时,一条子链是连续合成的,而另一条子链是不连续合成的,即先形成短链片段再通过DNA连接酶相互连接。(3)若将某雄性动物精原细胞的全部DNA分子用32