高中生物人教版 (新课标)必修2《遗传与进化》第4节 基因是有遗传效应的DNA片段测试题

第2~4节综合拔高练

五年选考练

考点1　DNA分子的结构

1.(2017浙江11月选考,20,2分,★★☆)某真核生物DNA片段的结构示意图如图。下列叙述正确的是(　　)

A.①的形成需要DNA聚合酶催化

B.②表示腺嘌呤脱氧核苷

C.③的形成只能发生在细胞核

D.若α链中A+T占48%,则DNA分子中G占26%

2.(2017海南单科,24,2分,★★☆)DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNA分子中(A+T)/(G+C)与(A+C)/(G+T)两个比值的叙述,正确的是(　　)

A.碱基序列不同的双链DNA分子,后一比值不同

B.前一个比值越大,双链DNA分子的稳定性越高

C.当两个比值相同时,可判断这个DNA分子是双链

D.经半保留复制得到的DNA分子,后一比值等于1

3.(2016上海单科,28,2分,★★☆)在DNA分子模型的搭建实验中,若仅用订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含10对碱基(A有6个)的DNA双链片段,那么使用的订书钉个数为(　　)

A.58 B.78 C.82 D.88

4.(2015上海单科,19,2分,★★☆)在双螺旋DNA模型搭建实验中,使用代表氢键的订书钉将代表四种碱基的塑料片连为一体,为了逼真起见,A与T之间以及C与G之间最好分别钉(　　)

A.2和2个钉 B.2和3个钉

C.3和2个钉 D.3和3个钉

考点2　DNA分子的复制

5.(2018浙江4月选考,22,2分,★★☆)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15N-14N-DNA

D.实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制的

6.(2018海南单科,15,2分,★★☆)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∶3

B.有15N15N和14N14N两种,其比例为1∶1

C.有15N15N和14N14N两种,其比例为3∶1

D.有15N14N和14N14N两种,其比例为3∶1

7.(2016课标全国Ⅰ,29,10分,★★★)在有关DNA分子的研究中,常用32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A-Pα~Pβ~Pγ或dA-Pα~Pβ~Pγ)。回答下列问题:

(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上,同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上,那么带有32P的磷酸基团应在ATP的　　　(填“α”、“β”或γ”)位上。 

(2)若用带有32P的dATP作为DNA生物合成的原料,将32P标记到新合成的DNA分子上,则带有32P的磷酸基团应在dATP的　　(填“α”、“β”或γ”)位上。 

(3)将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记,并使其感染大肠杆菌,在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放,则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n,原因是　　　　　　　　　　　　　　。 

三年模拟练

选择题

1.(2020辽宁辽源田家炳高中高三期末,★★☆)遗传信息是指(　　)

A.基因中特定的碱基配对原则

B.基因中特定的脱氧核苷酸种类

C.染色体上特定的基因排列顺序

D.基因中脱氧核苷酸的排列顺序

2.(★★★)用15N标记含有100个碱基对的DNA分子,其中胞嘧啶60个,该DNA分子在14N的培养液中连续复制4次。下列对结果的分析,错误的是(　　)

A.含有15N的DNA分子占1/8

B.含有14N的DNA分子占7/8

C.复制结果共产生16个DNA分子

D.复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸600个

3.(2020福建福州一中高二期中,★★☆)如图为真核细胞DNA复制过程的模式图,据图分析,下列相关叙述错误的是(　　)

A.由图示得知,DNA分子复制的方式是边解旋边复制,半保留复制

B.含有n个碱基对的DNA分子其碱基对的排列方式最多有n4种

C.子代DNA分子的两条链是反向平行排列的

D.解旋酶能使双链DNA分子解旋,但需要消耗ATP

4.(2020山西太原五中高三上月考改编,★★★)某含有1 000个碱基对的环状DNA分子,其中含腺嘌呤300个。该DNA分子复制时,首先1链被断开形成3'、5'端口,接着5'剪切端与2链发生分离,随后DNA分子以2链为模板,通过滚动从1链的3'端开始延伸子链,同时还会以分离出来的5'端单链为模板合成另一条子链,其过程如图所示。下列相关叙述错误的是(　　)

A.该DNA分子中每个脱氧核糖都与两个磷酸基团相连

B.1链延伸时需要DNA聚合酶、解旋酶的催化作用

C.该DNA分子复制时,子链都是由5'→3'方向延伸的

D.若该DNA分子连续复制3次,则第三次复制需要鸟嘌呤4 900个

5.(2020江西上饶“山江湖”协作体高二上月考,★★★)含50个碱基对的DNA分子片段的两条链分别为a链和b链,其中a链中(T+A)/(G+C)=2/3;将该DNA分子片段用15N标记,然后在含有14N的培养基中连续复制4次,则下列有关说法正确的是(　　)

A.该DNA片段中含有腺嘌呤脱氧核苷酸的数目为40

B.子代DNA中含15N的DNA单链的比例为1/16　

C.子代DNA中含14N的DNA分子的比例为7/8　

D.该DNA片段的b链中(G+C)/(T+A)的值为2/3

6.(2020辽宁铁岭六校协作体高三上联考,★★★)若以1分子含500个碱基对的DNA(不含放射性)为模板,在含15N的环境中复制n次,下列相关叙述正确的是(　　)

A.DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶

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.复制过程中,需要消耗(2n-1)×1 000个核糖核苷酸

7.(2020四川天府名校高三上测试,★★☆)下列有关遗传物质的说法,正确的是(　　)

A.噬菌体是一类专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,遗传物质主要是DNA

B.大肠杆菌拟核中存在多个DNA,控制着大肠杆菌的性状

C.第一个把遗传物质设定为信息分子,提出遗传是遗传信息的复制、传递与表达的科学家是薛定谔

D.一个DNA分子上有许多个基因,由于每个基因中的碱基排列顺序是千变万化的,所以基因也具有特异性

8.(2020陕西宝鸡中学、西安三中等五校高三上联考,★★☆)下列关于DNA分子结构和复制的叙述,正确的是　(　　)

A.富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立做出了重大贡献

B.DNA分子同一条链上的相邻碱基是由“—磷酸—脱氧核糖—磷酸—”相连的

C.(A+C)/(T+G)的值体现了DNA分子的特异性

D.被15N标记的DNA分子在含14N的培养液中连续复制三次,子代含14N的DNA占3/4

五年选考练

1.D　图中①为氢键,氢键的形成不需要DNA聚合酶的催化,DNA聚合酶催化磷酸二酯键的形成,A错误;②表示腺嘌呤,B错误;③为磷酸二酯键,在DNA复制过程中形成,DNA复制可以发生在真核细胞中的细胞核、线粒体、叶绿体中,C错误;若α链中A+T占48%,根据碱基互补配对原则,该DNA分子中A+T占48%,则G+C占52%,则该DNA分子中G占26%,D正确。

2.D　双链DNA分子中,互补碱基两两相等,即A=T,C=G,则A+C=G+T,即A+C与G+T的比值为1,因此,碱基序列不同的双链DNA分子,后一比值相同,A错误。DNA分子中,C与G之间有3个氢键,A与T之间有2个氢键,则C与G的含量越高,DNA分子稳定性越高。因此,前一个比值越大,C与G的含量越低,双链DNA分子的稳定性越低,B错误。当两个比值相同时,这个DNA分子可能是双链,也可能是单链,C错误。经半保留复制得到的DNA分子,后一比值等于1,D正确。

3.C　用订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体,构建一个DNA的基本单位需要2个订书钉;构建一个含10对碱基(A有6个)的DNA双链片段,首先要构建20个基本单位,需要40个订书钉;将两个基本单位连在一起需要一个订书钉,连接10对碱基组成的DNA双链片段,需要将20个基本单位连成两条链,需要18个订书钉;其中A有6个,A=T=6,那么G=C=4,A和T之间有2个氢键,G和C之间有3个氢键,碱基对之间的氢键需要6×2+4×3=24(个)订书钉连接。共需要订书钉40+18+24=82(个)。

4.B　在双螺旋DNA分子中,双链碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,即A与T配对、C与G配对,其中每个A与T之间通过2个氢键连接,每个C与G之间通过3个氢键连接,所以在双螺旋DNA模型搭建实验中,使用代表氢键的订书钉将代表四种碱基的塑料片连为一体,为了逼真起见,A与T之间最好钉2个钉,C与G之间最好钉3个钉。

5.B　以“培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl”为切入点,从图示中提取关键信息,a、b、c管中的DNA密度由大到小依次为a>b>c。由此推知:a、b、c管中的DNA依次为双链均为15N标记、一条链为15N标记与另一条链为14N标记、双链都为14N标记,据此对各选项进行分析判断。根据题意“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;a管中的DNA密度最大,表明该管中的大肠杆菌是在含15NH4Cl的培养液中培养的,B错误;b管DNA密度介于a、c管之间,表明该管中大肠杆菌的DNA都是15N-14N-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。

6.D　将DNA分子两条单链只含有14N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分子中2个15N15N和2个15N14N,再将其转到含有14N的培养基中繁殖一代,会得到6个15N14N和2个14N14N,比例为3∶1,D正确。

7.答案　(1)γ　(2)α　(3)一个含32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后,标记的两条单链只能分配到2个噬菌体的双链DNA分子中,因此得到的n个噬菌体中,只有2个带标记

解析　(1)ATP分子中远离“A”的高能磷酸键容易断裂和重新生成,故某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上,同时产生ADP,那么该酶作用的磷酸基团应在ATP的γ位上。(2)合成DNA的原料应该是4种脱氧核苷酸,每个脱氧核苷酸都是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成的,其中磷酸和脱氧核糖之间的化学键是普通磷酸键,用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料,将32P标记到新合成的DNA分子上(合成过程中,dATP要脱掉两个高能磷酸键),则带有32P的磷酸基团应在dATP的α位上。(3)将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记,并使其感染大肠杆菌,在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放,则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n,这是因为一个含32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后,标记的两条单链只能分配到2个噬菌体的双链DNA分子中,因此得到的n个噬菌体中,只有2个带标记。

三年模拟练

选择题

1.D　遗传信息是指基因中脱氧核苷酸的排列顺序(或碱基对的排列顺序)。

2.B　DNA复制方式为半保留复制,不管复制几次,最终子代DNA都保留亲代DNA的2条母链,故最终有2个子代DNA含15N,所以复制4次后含有15N的DNA分子占1/8,A正确;由DNA半保留复制特点可知,最终全部子代DNA都含14N,B错误;复制4次后产生24=16(个)DNA分子,C正确;该段DNA分子有胞嘧啶60个,则胸腺嘧啶有40个,故复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸(24-1)×40=600(个),D正确。

3.B　DNA分子复制时都保留了原来DNA分子中的一条链,这种方式叫做半保留复制,DNA在复制过程中是边解旋边复制,A正确;含有n个碱基对的DNA分子其碱基对的排列方式最多有4n种,B错误;DNA分子的两条链是反向平行的,则子代DNA分子的两条链也是反向平行排列的,C正确;解旋酶能打开双链DNA分子间的氢键,使双链DNA分子解旋,需要消耗ATP,D正确。

4.D　该DNA分子是环状DNA分子,其中每个脱氧核糖都与两个磷酸基团相连,每个磷酸基团都与两个脱氧核糖相连,A正确;1链延伸时需要DNA聚合酶、解旋酶的催化作用,B正确;该DNA分子复制时,子链都是由5'→3'方向延伸的,C正确;由于1 000个碱基对的环状DNA分子中含腺嘌呤300个,所以含鸟嘌呤700个,若该DNA分子连续复制3次,则第三次共需要鸟嘌呤700×23-1=2 800(个),D错误。

5.B　含50个碱基对的DNA片段中,a链中(T+A)/(G+C)=2/3,则A+T=100×2/5=40,A=T=20,G=C=30,A错误;1个DNA分子在复制过程中,两条链作为模板,因此将该DNA分子片段用15N标记,然后在含有14N的培养基中连续复制4次形成的16个DNA分子中,只有2条含15N的DNA单链,占DNA单链的比例为1/16,B正确;14N标记的脱氧核苷酸是DNA复制的原料,因此DNA分子复制后,每个DNA分子上都含有14N标记的子链,C错误;根据DNA分子的碱基互补配对原则可知,DNA分子2条链上的(A+T)/(G+C)的值相等,如果一条链上该比值是2/3,另一条链上的该比值也是2/3,则DNA片段的b链中(G+C)/(T+A)的值为3/2,D错误。

6.A　DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶,A正确;根据DNA半保留复制特点可知,子代DNA中,两条链均含有15N的DNA分子有(2n-2)个,B错误;细胞内DNA复制主要发生在细胞核,此外在线粒体和叶绿体中也能发生,C错误;复制过程中,需要以脱氧核苷酸为原料,D错误。

7.C　噬菌体是一类专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,遗传物质就是DNA,A错误;大肠杆菌拟核中只存在1个环状DNA分子,控制着大肠杆菌的大部分性状,B错误;第一个把遗传物质设定为信息分子,提出遗传是遗传信息的复制、传递与表达的科学家是薛定谔,C正确;基因中碱基排列顺序千变万化构成了基因的多样性,D错误。

8.A　沃森和克里克以富兰克林和威尔金斯提供的DNA衍射图谱的有关数据为基础,推算出DNA双螺旋结构模型,A正确;DNA分子同一条链上的相邻碱基是由“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连的,B错误;双链DNA分子中(A+C)/(T+G)的值始终为1,因此不能体现DNA分子的特异性,C错误;被15N标记的DNA分子在含14N的培养液中连续复制三次,子代含14N的DNA占100%,D错误。