高考生物提分秘籍：专题19《DNA分子的结构、复制及基因是有遗传效应的DNA片段》热点难点突破（含答案）

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2019年高考生物热点题型和提分秘籍专题19 DNA分子的结构、复制及基因是有遗传效应的DNA片段（题型专练）1．某双链DNA分子中含有200个碱基，一条链上A:T:G:C＝1:2:3:4，则该DNA分子 (　　)A．四种含氮碱基A:T:G:C＝3:3:7:7B．连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个C．碱基排列方式共有4100种D．含有4个游离的磷酸基答案　A2．经检测得知，一双链DNA分子中鸟嘌呤的数目为x，其占碱基总数量的比例是y，以下推断正确的是 (　　)A．与鸟嘌呤互补的碱基比例是1－yB．该DNA分子的嘌呤和嘧啶的比例是x/yC．该DNA分子的碱基之间的氢键数是x(1＋2/y)D．与鸟嘌呤不互补的碱基数目是x(1－2y)/y答案　D解析　由题意可知，G、C所占比例都为y，数量都为x；A、T所占比例都为1/2－y，数量都为(x/y－2x)/2＝(x/2y)－x。与鸟嘌呤互补的碱基比例是y；该DNA分子的嘌呤和嘧啶的比例是1；G、C之间有三个氢键，A、T之间有两个氢键，该DNA分子的碱基之间的氢键数是3x＋2(x/2y－x)＝x＋x/y；A、T与鸟嘌呤不互补，其数目为x(1－2y)/y。3．DNA是以半保留方式进行复制的，如果放射性完全标记的1个双链DNA分子在无放射性标记的溶液中复制两次，那么所产生的4个DNA分子的特点是 (　　)A．部分DNA分子含有放射性B．全部DNA分子含有放射性C．所有分子的一条链含有放射性D．所有分子的两条链都没有放射性答案　A解析　由题意可知，由放射性完全标记的1个双链DNA分子复制两次所形成的4个DNA分子中，两个DNA分子的两条链都没有放射性，另两个DNA分子含有放射性，且都是一条链含有放射性，另一条链无放射性。4．DNA分子片段复制的情况如下图所示，图中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链的片段。如果没有发生变异，下列说法错误的是 (　　)A．b和c的碱基序列可以互补B．a和c的碱基序列可以互补C．a中(A＋T)/(G＋C)的值与b中(A＋T)/(G＋C)的值相同D．a中(A＋G)/(T＋C)的值与d中(A＋G)/(T＋C)的值不能确定是否相同答案　B解析　因a与d的碱基序列可以互补，故b和c的碱基序列可以互补，A项正确；a与d的碱基序列可以互补，c与d的碱基序列可以互补，故a和c的碱基序列相同，B项错误。5．已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%。其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的 (　　)A．32.9%和17.1%   B．31.3%和18.7%C．18.7%和31.3% D．17.1%和32.9% 答案　B6．某噬菌体中的DNA分子含有800个碱基对，其中含有600个碱基A。该噬菌体侵入大肠杆菌后增殖了若干代，共消耗大肠杆菌细胞内的鸟嘌呤脱氧核苷酸6 200个，该噬菌体已经增殖了 (　　)A．4代         B．5代　　　C．6代　　　 D．7代答案　B解析　该噬菌体的DNA分子中含有800个碱基对，即1 600个碱基。在双链DNA分子中，A＝T＝600(个)，G＝C＝(1 600－600×2)/2＝200(个)。噬菌体增殖代数与DNA复制次数是一致的。DNA连续复制后，消耗细菌内的鸟嘌呤脱氧核苷酸(含G的脱氧核苷酸)6 200个，即生成了DNA分子6 200/200＋1＝32(个)，故完成了5次复制。7．双脱氧核苷酸常用于DNA测序，其结构与脱氧核苷酸相似，能参与DNA 的合成，且遵循碱基互补配对原则。DNA合成时，在DNA聚合酶作用下，若连接上的是双脱氧核苷酸，子链延伸终止；若连接上的是脱氧核苷酸，子链延伸继续。在人工合成体系中，有适量的序列为GTACATACATG的单链模板、胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4中脱氧核苷酸，则以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有 (　　)A．2种          B．3种　　　C．4种　　　 D．5种答案　D解析　本题考查DNA的结构和复制，属于对理解层次的考查。由T和A配对和在该模板上共有4个腺嘌呤，可推出正常情况下，新形成子链上共有4个腺嘌呤；胸腺嘧啶双脱氧核苷酸可能与模板上的第1、2、3、4个腺嘌呤脱氧核苷酸进行配对而使复制在相应的部位终止；也可能不与任何一个配对，DNA正常复制，所以总共能形成5种不同长度的子链。8．若两条脱氧核苷酸链都被32P标记的DNA分子的分子量是M，两条脱氧核苷酸链都不被32P标记的DNA的分子量为N。现将含32P标记的DNA的细菌放在不含32P的培养基上让其分裂a次，则子代细菌的DNA的平均相对分子质量是 (　　)A.   B.C.    D.答案　B解析　细菌分裂a次则DNA复制a次，产生的子代DNA总数为2a，因其复制符合半保留复制的特点，所以其2a个DNA分子的总相对分子质量为(2a－2)×N＋×2＝N(2a－1)＋M。9．如图表示DNA复制的过程，结合图示分析下列有关叙述错误的是 (　　)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聚合酶催化合成子链答案　C10．某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是 (　　)答案　C解析　本题考查DNA组成中有关碱基数目的计算及识图。设该单链中四种碱基含量分别为A1、T1、G1、C1，其互补链中四种碱基含量为A2、T2、C2、G2，DNA分子中四种碱基含量A、T、G、C。由碱基互补配对原则可知(A＋C)/(T＋G)＝1，A曲线应为水平，A错误；(A2＋C2)/(T2＋G2)＝(T1＋G1)/(A1＋C1)，B曲线应为双曲线的一支，B错误；(A＋T)/(G＋C)＝(A1＋A2＋T1＋T2)/(G1＋G2＋C1＋C2)＝(A1＋T1)/(G1＋C1)，C项正确；(A1＋T1)/(G1＋C1)＝(T2＋A2)/(C2＋G2)，D错误。11．用32P标记玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的后期，一个细胞中被32P标记的染色体数是 (　　)A．0条　　   B．10条　C．20条　     D．40条答案　C由图可知，第二次细胞分裂后期，一条染色体的着丝点分裂后形成的两条子染色体，一条被标记(其实质是该染色体的DNA分子上有一条链被标记)，另一条未被标记，各占一半。由于有丝分裂过程中每条染色体的变化都相同，玉米体细胞中含20条染色体，在第二次分裂后期，一个玉米细胞中共有40条染色体，则被标记的染色体是20条，答案选C项。12．如图是果蝇染色体上的白眼基因示意图，下列叙述不正确的是(　　)A．白眼基因片段中，含有成百上千个脱氧核糖核苷酸 B．S基因是有遗传效应的DNA片段C．白眼基因与其他基因的区别是碱基的种类不同D．白眼基因与红眼基因的区别是部分碱基对的不同答案：C 13．下图是关于双链DNA分子结构叙述正确的是(　　)A．①表示胸腺嘧啶脱氧核苷酸B．每个磷酸均连接着两个脱氧核糖C．DNA复制时，解旋酶断裂的是③处的化学键D．该片段中碱基C和G的比例越大，该DNA热稳定性越高解析：①是由一个脱氧核苷酸的脱氧核糖、胸腺嘧啶与另一个脱氧核苷酸的磷酸基团的构成，不能表示胸腺嘧啶脱氧核苷酸，A错误；位于每条链首端的磷酸只连接着一个脱氧核糖，B错误；DNA复制时，解旋酶断裂的是②处的氢键，C错误；含有的氢键数量越多的双链DNA分子的热稳定性越高，在一个双链DNA分子中，碱基对G与C之间有三个氢键，A与T间有两个氢键，因此在图示的片段中，碱基C和G的比例越大，该DNA热稳定性越高，D正确。答案：D14．下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是(　　)A．基因一定位于染色体上B．基因在染色体上呈线性排列C．四种脱氧核苷酸的数目和排列顺序决定了基因的多样性和特异性D．一条染色体上含有1个或2个DNA分子解析：基因是具有遗传效应的DNA片段，DNA不一定位于染色体上，因此基因不一定位于染色体上，故A错误。答案：A15．下列关于DNA分子结构与复制的说法，正确的是(　　)A．DNA分子的差异造成了肺炎双球菌S型菌与R型菌致病性的差异B．DNA分子中每个磷酸基团都连接2个脱氧核糖C．减数分裂过程中发生交叉互换一般不会导致DNA分子结构的改变D．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答案：A16．下图为真核细胞DNA复制过程的模式图。据图分析，下列相关叙述，错误的是(　　)A．由图示可知，DNA分子复制的方式是半保留复制B．DNA解旋酶能使双链DNA解开，且需要消耗ATPC．图中引物与相应DNA片段结合符合碱基互补配对原则D．DNA在复制过程中，先全部解旋，后复制解析：由图示可知，新合成的DNA分子中都保留了原来DNA分子中的一条链，因此复制的方式是半保留复制，A正确；解旋酶能打开双链间的氢键，使双链DNA解开，需要消耗ATP，B正确；图中引物与相应DNA片段结合符合碱基互补配对原则，C正确；DNA在复制过程中，边解旋边进行半保留复制，D项错误。答案：D17．某生物细胞内有一对同源染色体，如图所示(a与a′、b与b′为姐妹染色单体，着丝点分裂后成为子染色体，细胞在有丝分裂过程中，子染色体a可与b′组合进入一个子细胞，也可与b组合进入一个子细胞，两种可能性在概率上是相等的)。若选取1000个该生物细胞作为研究对象，用15N标记这对同源染色体上的DNA分子，再放入不含15N标记的培养液中培养(细胞分裂同步)，则完成1次分裂、2次分裂、3次分裂所得子细胞中含有15N标记的细胞个数分别约为(　　)A．2000、3000、5000　　　B．1000、2000、4000 C．2000、3000、3500      D．2000、3000、4500答案：C18．如图为真核细胞内细胞核中某基因的结构及变化示意图(基因突变仅涉及图中1对碱基改变)。下列相关叙述中，错误的是(　　)A．基因1链中相邻碱基之间通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接B．基因突变导致新基因中(A＋T)/(G＋C)的值减小而(A＋G)/(T＋C)的值增大C．RNA聚合酶进入细胞核参加转录过程，能催化核糖核苷酸形成mRNAD．基因复制过程中1链和2链均为模板，复制后形成的两个基因中遗传信息相同解析：基因的一条脱氧核苷酸链中相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接，A正确；图示基因突变时A—T碱基对被G—C碱基对替换，新基因中(A＋T)/(G＋C)的值减小而(A＋G)/(T＋C)的值不变，B错误；RNA聚合酶在细胞核中参加转录过程，C正确；DNA复制时两条母链均为模板，复制形成的两个基因相同，D正确。答案：B19. 某基因(14N)含有3 000个碱基，腺嘌呤占35%。若该DNA分子以15N同位素标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次，将全部复制产物进行密度梯度离心，得到如图甲结果；如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心，则得到如图乙结果。下列有关分析，正确的是(　　)A．X层全部是仅含14N的基因B．W层中含15N标记的胞嘧啶6 300个C．X层中含有氢键数是Y层的1/3D．W层与Z层的核苷酸数之比是1：4解析：复制得到的碱基数相等，那么氢键数也应该是相等的，X层有2个DNA，Y层有6个DNA，故X层与Y层的氢键数之比为1：3。答案：C20．如图是在电子显微镜下拍摄的某生物细胞DNA复制过程中的图像。下列有关叙述，正确的是(　　)A．此图反映出的DNA复制模式可作为DNA双向复制的证据B．此过程遵循碱基互补配对原则，任一条链中A＝T，G＝C  C．若将该DNA彻底水解，产物是脱氧核苷酸和四种碱基D．若该DNA分子的一条链中(A＋T)/(G＋C)＝a，则互补链中该比值为1/a答案：A21．将DNA分子双链用3H标记的蚕豆(2n＝12)根尖移入普通培养液(不含放射性元素)中，再让细胞连续进行有丝分裂。某普通培养液中的第三次有丝分裂中期，根据图示，判断该细胞中染色体的标记情况最可能是(　　)A．12个bB．6个a,6个bC．6个b,6个cD．b＋c＝12个，但b和c数目不确定答案：D22．下图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脱氧核苷酸链碱基排序，图2显示的脱氧核苷酸链碱基序列为________(从上往下序列)。 (3)图1所测定的DNA片段与图2所显示的DNA片段中的(A＋G)/(T＋C)总是为________，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比分别为________、________，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，含有35S标记的噬菌体所占比例为________。解析：(1)图1所示的一条链上有4个G、1个C，故另一链上有1个G、4个C，所以此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是5个。(2)由图1确定从左到右的四种碱基依次是A、C、G、T，故图2中从上往下的脱氧核苷酸链碱基序列为CCAGTGCGCC。(3)因是双链DNA，A＝T、C＝G，故其中(A＋G)/(T＋C)总是1。(4)因亲代噬菌体外壳留在细菌外面，DNA进入细菌内部，故子代噬菌体中都不含35S标记。答案：(1)5　(2)CCAGTGCGCC　(3)1　嘌呤数等于嘧啶数　1　2/8　(4)023．蚕豆体细胞染色体数目2N＝12，科学家用3H标记蚕豆根尖细胞的DNA，可以在染色体水平上研究真核生物DNA的复制方法。实验的基本过程如下：Ⅰ.将蚕豆幼苗培养在含有3H标记的胸腺嘧啶核苷的培养基上，培养一段时间后，观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。Ⅱ.当DNA分子双链都被3H标记后，再将根移到含有秋水仙素的非放射性培养基中，培养一段时间后，观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。请回答相关问题：(1)蚕豆根尖细胞进行的分裂方式是________；秋水仙素能使部分细胞的染色体数目加倍，其作用的机理是________。(2)Ⅰ中，在根尖细胞进行第一次分裂时，每一条染色体上带有放射性的染色单体有________条，每个DNA分子中，有________条链带有放射性。Ⅱ中，若观察到一个细胞具有24条染色体，且二分之一的染色单体具有放射性，则表明该细胞的染色体在无放射性的培养基上复制________次，该细胞含有________个染色体组。(3)上述实验表明，DNA分子的复制方式是________。答案：(1)有丝分裂　抑制纺锤体的形成(2)2　1　2　4(3)半保留复制24．下面甲图中DNA分子有a和d两条链，将甲图中某一片段放大后如乙图所示，结合所学知识回答下列问题： (1)从甲图可看出DNA复制的方式是________________________________________。(2)甲图中，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链，则A是________酶，B是________酶。(3)图甲过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有__________________________。(4)乙图中，7是____________________。DNA分子的基本骨架由________________交替连接而成；DNA分子两条链上的碱基通过________连接成碱基对，并且遵循________________原则。答案　(1)半保留复制　(2)解旋　DNA聚合　(3)细胞核、线粒体、叶绿体　(4)胸腺嘧啶脱氧核苷酸　脱氧核糖和磷酸　氢键　碱基互补配对25． 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(弥散)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15N大肠杆菌转移到氮源为含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，不同分子量的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I代能分辨出两条DNA带：一条________带和一条________带，则可以排除________。(2)如果子Ⅰ代只有一条中密度带，则可以排除________，但不能肯定是________。(3)如果子Ⅰ代只有一条中密度带，再继续做子Ⅱ代DNA密度鉴定；若子Ⅱ代可以分出________和________，则可以排除分散复制，同时肯定半保留复制；如果子Ⅱ代不能分出________密度两条带，则排除________，同时确定为________。答案　(1)轻(14N/14N)　重(15N/15N)　半保留复制和分散复制(2)全保留复制　半保留复制或分散复制(3)一条中密度带　一条轻密度带　中、轻　半保留复制　分散复制解析　从题目中的图示可知，深色为亲代DNA的脱氧核苷酸链(母链)，浅色为新形成的子代DNA的脱氧核苷酸链(子链)。因此全保留复制后得到的两个DNA分子，一个是原来的两条母链重新形成的亲代DNA分子，一个是两条子链形成的子代DNA分子；半保留复制后得到的每个子代DNA分子的一条链为母链，一条链为子链；分散复制后得到的每个子代DNA分子的单链都是由母链片段和子代片段间隔连接而成的。