夯基提能练19 DNA分子的结构和复制、基因的本质-高考生物一轮复习夯基提能练（全国）（解析版）

夯基提能练19DNA分子的结构和复制、基因的本质第一部分【夯实基础】答案和解析在卷尾1．真核细胞中某生理过程如图所示，下列叙述错误的是()答案和解析在卷尾A．a链和b链的方向相反，a链与c链的碱基序列相同B．酶1可使磷酸二酯键断裂，酶2可催化磷酸二酯键的形成C．该图表示DNA半保留复制过程，遗传信息传递方向是DNA→DNAD．植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生该过程2．如图为DNA分子的片段，下列相关叙述正确的是()A．构成DNA分子的基本单位是⑦B．解旋酶可以切断⑤C．复制时DNA聚合酶催化形成①②之间的化学键D．⑥构成DNA分子中基本骨架3．(2021·河北选择性考试改编)许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿瘤细胞增殖。下表为三种抗肿瘤药物的主要作用机理。下列叙述不正确的是()药物名称作用机理羟基脲阻止脱氧核糖核苷酸的合成放线菌素D抑制DNA的模板功能阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性A．羟基脲处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都出现原料匮乏B．放线菌素D处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都受到抑制C．阿糖胞苷处理后，肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸D．将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响4．如图为某真核细胞中DNA复制过程模式图，下列分析错误的是()A．酶①和酶②均作用于氢键B．该过程可发生在细胞有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期C．该过程的模板链是a、b链D．DNA复制的特点是半保留复制5．一个32P标记的噬菌体侵染在31P环境中培养的大肠杆菌，已知噬菌体DNA上有m个碱基对，其中胞嘧啶有n个，以下叙述不正确的是()A．大肠杆菌为噬菌体增殖提供原料和酶等B．噬菌体DNA含有(2m＋n)个氢键C．该噬菌体增殖四次，子代噬菌体中只有14个含有31PD．噬菌体DNA第四次复制共需要8(m－n)个腺嘌呤脱氧核苷酸6．(2022·北京丰台模拟)一种深海火山噬菌体基因组编码的DNA聚合酶(NrS1DNA聚合酶)识别复制起点后，以dNTP为原料，在解旋酶和DNA结合蛋白的帮助下，就能完成DNA的单向复制，而真核生物采取多起点双向复制的方式。下列叙述不正确的是()A．上述两种复制方式都是半保留复制B．解旋酶完全解开DNA双链后再复制C．NrS1DNA聚合酶起作用时不需要引物D．NrS1DNA聚合酶可以简化PCR过程7．下列关于DNA的有关叙述，正确的有几项()①碱基互补配对原则是DNA精确复制的保障之一②DNA复制时一定需要解旋酶的参与③DNA分子的特异性是指脱氧核苷酸序列的千变万化④嘌呤碱基与嘧啶碱基的配对保证了DNA分子空间结构的相对稳定⑤在细菌的一个完整质粒中含有两个游离的磷酸基团A．0项 B．1项C．2项 D．3项第二部分【能力提升】8．图1为果蝇DNA的电镜照片，图中的泡状结构叫作DNA复制泡(DNA上正在复制的部分)；图2为图1中一个复制泡的模式图。下列说法错误的是()A．DNA聚合酶只能催化子链从5′→3′延伸B．DNA的复制为边解旋边复制，多起点双向复制C．一个DNA分子上出现多个复制泡可提高DNA复制的效率D．图2中酶甲为解旋酶，酶乙为DNA聚合酶或RNA聚合酶9．DNA是主要的遗传物质，下列与此相关的特征描述不正确的是()A．独特的“双螺旋”结构保证了遗传物质的稳定性B．“分子量大”可体现遗传物质在分子水平的多样性C．“半保留”复制保持了遗传信息传递的连续性D．能产生可遗传的变异使后代获得遗传多样性10．将一个用15N标记的DNA放到14N的培养基上培养，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，如图中分别代表复制1次、2次、3次后分层结果的是()A．c、e、f B．a、e、bC．a、b、d D．c、d、f11．下列关于基因的叙述，完全正确的一组是()①基因是控制生物性状的基本单位②烟草花叶病毒的基因是有遗传效应的RNA片段③真核生物基因分布于线粒体、叶绿体和细胞核④生物的遗传信息是指基因中的碱基序列A．①②④ B．②③④C．①③④ D．①②③④12．有人将大肠杆菌的DNA聚合酶、4种脱氧核苷三磷酸(其中的脱氧腺苷三磷酸即dATP已被某种放射性同位素标记)、微量的T2噬菌体DNA的混合液在有Mg2＋存在的条件下于37℃时静置30min，检测发现，DNA分子被该种放射性同位素标记。下列关于该实验的叙述，正确的是()A．无DNA合成，因为缺乏能量供应B．无DNA合成，因为细菌DNA聚合酶不能催化噬菌体的DNA复制C．有DNA合成，新合成DNA的碱基序列与T2噬菌体相同D．有DNA合成，新合成DNA的碱基序列与大肠杆菌相同13．(2021·全国甲卷)用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP，dA—Pα～Pβ～Pγ)等材料制备了DNA片段甲(单链)，对W基因在染色体上的位置进行了研究，实验流程的示意图如下。回答下列问题：(1)该研究人员在制备32P标记的DNA片段甲时，所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P，原因是________________________________________________________________________________________。(2)该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品，在混合操作之前去除了样品中的RNA分子，去除RNA分子的目的是__________________________________________________________________________________。(3)为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合，需要通过某种处理使样品中的染色体DNA________。(4)该研究人员在完成上述实验的基础上，又对动物细胞内某基因的mRNA进行了检测，在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA，这种酶是________。14．图1是用DNA测序仪测出的某生物的一个DNA分子片段上被标记的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序(TGCGTATTGG)，请回答下列问题：(1)据图1推测，此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是________个。(2)根据图1脱氧核苷酸链的碱基排列顺序，分析图2显示的脱氧核苷酸链的碱基序列为________(从上往下排序)。(3)图1所测定的DNA片段与图2所显示的DNA片段中(A＋G)/(T＋C)分别为________、________，由此证明DNA分子碱基数量关系是________________。图1中的DNA片段与图2中的DNA片段中A/G的比值分别为________、________，由此说明了DNA分子的特异性。(4)若用35S标记某噬菌体，让其在不含35S的细菌中繁殖5代，则含有35S标记的噬菌体所占比例为________。第三部分【综合拓展】15.在含有BrdU(中文名称是5­溴脱氧尿嘧啶核苷，在DNA合成期可代替胸腺嘧啶脱氧核苷，即胸苷)的培养液中进行DNA复制时BrdU会取代胸苷掺入新合成的链中，形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色时，发现含半标记DNA(一条链被标记)的染色单体发出明亮的荧光，含全标记DNA(两条链均被标记)的染色单体的荧光被抑制(无明亮荧光)。如图表示DNA复制过程模式图。请据图回答：(1)DNA复制时，与BrdU进行配对的核苷酸的名称是__________________，该核苷酸的各个组成部分之间的连接方式可以用简图表示为_______________。(2)若将一个细胞置于含BrdU的培养液中，细胞分裂一次后，用荧光染料对细胞中每个DNA分子进行染色，观察到的现象是________________________，出现这种现象的原因是________________________________。(3)DNA复制是一个边解旋边复制的过程，需要____________________等基本条件，图中解旋酶可将DNA的两条链分开，解旋需要ATP提供能量的原因是____________________。(4)在刑侦领域，DNA能像指纹一样用来鉴定个人身份的原因是该DNA分子具有________性，DNA分子具有这种特性的原因是______________________。(5)基因中发生个别碱基对的替换往往不改变其指导合成蛋白质的氨基酸种类，原因是__________________________________________等；科学家将人的胰岛素基因转入大肠杆菌中，成功合成人的胰岛素，说明__________________________________________________。16．DNA的复制方式可以通过设想来进行预测，可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散复制三种。究竟是哪种复制方式呢？下面设计实验来证明DNA的复制方式。实验步骤：a．在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N—DNA(对照)。b．在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N—DNA(亲代)。c．将亲代含15N的大肠杆菌转移到氮源为14N的培养基中，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用密度梯度离心法分离，不同相对分子质量的DNA分子将分布在试管中的不同位置上。实验预测：(1)如果与对照(14N/14N)相比，子代Ⅰ能分辨出两条DNA带：一条________带和一条________带，则可以排除________________________________________________________________________。(2)如果子代Ⅰ只有一条中密度带，则可以排除________，但不能肯定是________________________。(3)如果子代Ⅰ只有一条中密度带，再继续做子代ⅡDNA密度鉴定：若子代Ⅱ可以分出____________和________________，则可以排除分散复制，同时肯定半保留复制；如果子代Ⅱ不能分出________密度两条带，则排除________，同时确定为________。参考答案及解析1.B解析：由题图可知，a链和b链螺旋形成新的DNA分子，因此a、b链是反向的，a、c链都与b链互补，因此a链与c链的碱基序列相同，A正确；酶1是解旋酶，作用是使氢键断裂，使双链DNA分子解旋，B错误；分析题图可知，DNA分子的复制是半保留复制，通过DNA分子的复制，遗传信息从DNA流向DNA，C正确；植物细胞的线粒体和叶绿体中都含有少量DNA，可以发生DNA分子的复制过程，D正确。2.B解析图中⑦是脱氧核苷酸单链，构成DNA的基本单位是脱氧核苷酸，应是④，A错误；解旋酶能将DNA解旋，可以切断⑤氢键，B正确；复制时DNA聚合酶催化形成的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键，而①②之间的键是同一个核苷酸内的化学键，C错误；⑥是碱基对，脱氧核糖和磷酸交替连接构成DNA的基本骨架，D错误。3.A解析羟基脲阻止脱氧核糖核苷酸的合成，从而影响肿瘤细胞中DNA复制过程，而转录过程需要的原料是核糖核苷酸，不会受到羟基脲的影响，A错误；放线菌素D通过抑制DNA的模板功能，可以抑制DNA的复制和转录，因为DNA复制和转录均需要DNA模板，B正确；阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性而影响DNA复制过程，DNA聚合酶活性受抑制后，会使肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸，C正确。4.A解析酶①是解旋酶，酶②是DNA聚合酶，前者作用于氢键，后者作用于磷酸二酯键，A错误。5.C解析噬菌体没有细胞结构，不能独立生活，需要依赖大肠杆菌为其增殖提供原料和酶等，A正确；该噬菌体DNA上有m个碱基对，其中胞嘧啶有n个，则胸腺嘧啶为(m－n)个，噬菌体DNA含有氢键数＝3n＋2(m－n)＝2m＋n个氢键，B正确；该噬菌体增殖四次，子代噬菌体全部含有31P，C错误；该噬菌体DNA含有腺嘌呤数量为(m－n)个，第四次复制共增加8个DNA分子，共需要8(m－n)个腺嘌呤脱氧核苷酸，D正确。6.B解析在解旋酶的作用下，DNA边解旋边复制，B错误；由题意可知，在NrS1DNA聚合酶识别复制起点后，以dNTP为原料，在解旋酶和DNA结合蛋白的帮助下，就能完成DNA的单向复制，不需要引物的作用，C正确；在NrS1DNA聚合酶的作用下，不需要添加引物，简化了PCR过程中复性的步骤，D正确。7.C解析碱基互补配对原则保证DNA复制准确无误地进行，DNA双螺旋结构为其复制提供精确的模板，①正确；在细胞内进行的DNA复制在解旋酶和DNA聚合酶的作用下，边解旋边复制，但在PCR技术扩增目的基因时利用了高温变性解旋，②错误；DNA分子的特异性取决于DNA分子中脱氧核苷酸特定的排列顺序，即碱基的排列顺序，③错误；嘌呤碱基与嘧啶碱基之间通过氢键连接，它们的结合遵循碱基互补配对原则，这保证了DNA分子空间结构的相对稳定，④正确；细菌的一个完整质粒是环状的DNA分子，不存在游离的磷酸基团，⑤错误。8.D解析根据图示，DNA聚合酶在DNA分子上从3′→5′移动，说明其只能催化子链从5′→3′延伸，A正确；DNA的复制为边解旋边复制，且可多起点双向复制，B正确。9.B解析DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架，碱基对排在内侧，DNA独特的“双螺旋”结构保证了遗传物质的稳定性，A正确；遗传物质在分子水平的多样性，体现在DNA分子中碱基的排列顺序的多样性，B错误；DNA分子的“半保留”复制，为复制提供精确的模板，保持了遗传信息传递的连续性，C正确；DNA中遗传信息的改变可以遗传给后代，使后代遗传多样性增加，D正确。10.A解析由于DNA分子的复制是半保留复制，一个用15N标记的DNA在含14N的培养基上培养，第一次复制后产生2个DNA分子，每个DNA分子的一条链含15N，一条链含14N，密度中，对应图中的c；第二次复制后，共产生4个DNA分子，其中含15N和14N的DNA分子为2个，密度中，只含14N的DNA分子为2个，密度小，对应图中的e；第三次复制后，共产生8个DNA分子，其中含15N和14N的DNA分子为2个，密度中，只含14N的DNA分子为6个，密度小，对应图中的f。11.D解析基因是控制生物性状的功能单位和结构单位，①正确；烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，故其有遗传效应的片段是RNA片段，②正确；真核生物的基因主要位于染色体上，其次位于细胞质中(包括线粒体和叶绿体)，③正确；基因中脱氧核苷酸(碱基)排列顺序代表着遗传信息，④正确。12.C解析：脱氧腺苷三磷酸即dATP带放射性标记，它是DNA的基本单位，模板只有T2噬菌体DNA，静置30min，检测发现，DNA分子被该种放射性同位素标记，说明有新的DNA合成，故推测DNA发生了复制。dATP是DNA的合成原料之一，静置30min，检测发现，DNA分子被该种放射性同位素标记，说明有新的DNA合成，而混合液中模板只有噬菌体的DNA，故推测是以噬菌体的DNA为模板进行了DNA的复制，子代DNA与噬菌体的DNA相同。综上所述，ABD不符合题意，C符合题意。13.答案(1)dATP脱去β、γ位上的两个磷酸基团后，则为腺嘌呤脱氧核苷酸，是合成DNA的原料之一(2)防止RNA分子与染色体DNA的W基因片段发生杂交(3)解旋(4)DNA酶解析(1)dA—Pα～Pβ～Pγ脱去β、γ位上的两个磷酸基团后，则为腺嘌呤脱氧核苷酸，是合成DNA的原料之一。因此研究人员在制备32P标记的DNA片段甲时，所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P。(2)RNA分子也可以与染色体DNA进行碱基互补配对产生杂交带，从而干扰32P标记的DNA片段甲与染色体DNA的杂交，故去除RNA分子，可以防止RNA分子与染色体DNA的W基因片段发生杂交。(3)DNA分子解旋后的单链片段才能与32P标记的DNA片段甲进行碱基互补配对，故需要使样品中的染色体DNA解旋。(4)DNA酶可以水解DNA分子从而去除了样品中的DNA。14.答案(1)5(2)CCAGTGCGCC(3)11嘌呤数等于嘧啶数1∶11∶4(4)0解析(1)图1所示的一条链上