


2024届人教版高考生物一轮复习DNA的结构、复制及基因通常是有遗传效应的DNA片段作业含答案
展开课时分层作业(十八) DNA的结构、复制及基因通常是有遗传效应的DNA片段
1.下图是某DNA片段的结构示意图,下列叙述正确的是( )
A.图中①是氢键,②是脱氧核苷酸链的5′端,③是3′端
B.DNA分子中A+T含量高时稳定性较高
C.磷酸与脱氧核糖交替排列构成DNA分子的基本骨架
D.a链、b链方向相同,a链与b链的碱基互补配对
2.用卡片构建DNA平面结构模型,所提供的卡片类型和数量如表所示,以下说法正确的是( )
卡片类型
脱氧核糖
磷酸
碱基
A
T
G
C
卡片数量
10
10
2
3
3
2
A.最多可构建4种脱氧核苷酸,5个脱氧核苷酸对
B.构成的双链DNA片段最多有10个氢键
C.DNA中每个脱氧核糖只与1分子磷酸相连
D.最多可构建44种不同碱基序列的DNA片段
3.(2021·湖北黄冈联考)关于DNA分子复制机制,科学家用荧光染料给Rep(DNA解旋酶中作为引擎的那部分结构,驱动复制叉的移动)加上了绿色荧光蛋白从而获知被标记的分子相对于DNA分子的运动轨迹,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.Rep可以破坏相邻核苷酸之间的磷酸二酯键
B.DNA结合蛋白可能具有防止DNA单链重新形成双链的作用
C.根据材料推断Rep推动复制叉移动是通过水解ATP提供能量
D.DNA复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点
4.(2022·江苏南通调研)PCR是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术,与人体细胞内DNA分子复制相比,下列有关叙述错误的是( )
A.都遵循碱基互补配对原则
B.DNA聚合酶作用的最适温度不同
C.都是边解旋边复制的过程
D.复制方式都是半保留复制
5.(2022·湖北七市联考)7乙基鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对。若1个双链DNA分子在第n轮复制结束后,某一复制产物分子一条链上的鸟嘌呤(G)被7乙基化。随后都再复制p次,发生突变的双链DNA分子数与总DNA分子数的比例为( )
A.1/2n B.1/2n-1
C.1/2n+p D.1/2n+1
6.(2022·华中师大一附中检测)将细菌放在含15N的培养基中培养一段时间后,获得亲代细菌,然后放在含14N的培养基培养到子一代和子二代。在每代取等量的细菌破碎,提取DNA 离心,然后在紫外光下检测DNA沉降带(由轻到重为轻带、中间带和重带)。下列有关实验结果的说法正确的是( )
A.亲代与子一代的结果可说明DNA复制方式为半保留复制
B.若用DNA酶处理子一代DNA后再离心,沉降带仍为中间带
C.子二代只含14N的DNA分子占全部DNA分子的1/2
D.可用噬菌体代替细菌进行上述实验,且提取DNA更方便
7.(2023·安徽十校联考)研究人员先用含有15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌,让大肠杆菌充分繁殖,经离心处理后,试管中只出现一条DNA带,标记为甲,然后将1个子代大肠杆菌转移到含14NH4Cl的普通培养液中培养。培养24小时,此时DNA第n次复制恰好完成,经检测含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/16,将子代DNA离心后,试管中出现和甲位置不同的两种条带,标记为乙、丙。下列叙述错误的是( )
A.乙、丙位置在甲的下方
B.该实验证明了DNA的复制方式为半保留复制
C.大肠杆菌增殖一代所需时间约为4.8小时
D.DNA复制需要大肠杆菌的细胞呼吸提供能量
8.(不定项)(2022·湖南长郡中学检测)下列关于DNA复制的说法正确的是( )
A.真核生物核DNA的复制发生在有丝分裂前期
B.真核生物核DNA分子复制过程需要解旋酶和能量
C.细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制
D.如果DNA双链不能解开,细胞中的DNA复制和转录都会发生障碍
9.(不定项)某研究小组进行“探究DNA复制方式”的实验,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位置分布。下列叙述正确的是( )
a b c
A.本实验所用的技术包括同位素标记技术和密度梯度离心技术
B.大肠杆菌在15NH4Cl培养液中培养多代后可得到a管所示结果
C.c管的结果表明该管中大肠杆菌的DNA包括14N/15N及15N/15N
D.本实验可证明DNA分子的复制方式为半保留复制
10.科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下的实验研究(已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次,产生子代,实验结果见相关图示):
(1)实验一、实验二的作用是______________________。
(2)从结果C、D看,DNA复制具有__________________________的特点。根据这一特点,理论上结果E中含14N的DNA分子所占比例为________。
(3)复制过程除需要模板DNA、脱氧核苷酸外,还需要______________________________等条件。
(4)若对结果C中的DNA分子先用解旋酶处理,然后再离心,结果为F,请在图中表示出。
(5)如果实验C、D、E的结果都为结果G,据此可判断DNA分子的复制方式______(填“是”或“不是”)半保留复制。
11.(2021·山东等级考)我国考古学家利用现代人的DNA序列设计并合成了一种类似磁铁的“引子”,成功将极其微量的古人类DNA从提取自土壤沉积物中的多种生物的DNA中识别并分离出来,用于研究人类起源及进化。下列说法正确的是( )
A.“引子”的彻底水解产物有两种
B.设计“引子”的DNA序列信息只能来自核DNA
C.设计“引子”前不需要知道古人类DNA序列
D.土壤沉积物中的古人类双链DNA可直接与“引子”结合从而被识别
12.(2022·山东中学联盟大联考)人类肿瘤细胞细胞质中含大量独立于染色体外存在的环状DNA(ecDNA),其上普遍带有癌基因。癌细胞内ecDNA可大量扩增且癌基因能高效表达。下列叙述正确的是( )
A.ecDNA中的每个脱氧核糖与一个或两个磷酸基团相连
B.ecDNA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.ecDNA容易复制和表达,可能与其呈裸露状态,易解旋有关
D.ecDNA通过复制后能平均分配至子细胞中,保持遗传的稳定性
13.(2022·广东茂名一中高三月考)研究发现,DNA分子存在同一条DNA链上的胞嘧啶彼此结合形成的特殊结构,称为iMotif结构。该结构大多出现在原癌基因的RNA聚合酶识别并结合的部位。下列叙述中正确的是( )
A.解旋酶和DNA聚合酶参与了iMotif结构的形成
B.形成该结构后,DNA的氢键和碱基数量都发生变化
C.iMotif结构的出现使染色体缩短,属于染色体变异
D.iMotif结构影响原癌基因转录,影响细胞生长和分裂
14.(不定项)(2021·山东青岛检测)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M链,当M链合成约2/3时,OL启动,以H链为模板合成N链,最终合成两个环状双螺旋DNA分子,该过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.复制启动时OH区和OL区首先结合的酶是解旋酶
B.线粒体环状DNA分子中每个脱氧核糖都与一或两个磷酸相连
C.复制完成后M链中的嘌呤数与N链中的嘧啶数一定相同
D.合成M链和N链时方向相反是因为DNA聚合酶只能从模板链的3′端延伸子代DNA链
15.早期,科学家对DNA分子复制方式的预测如图甲所示,1958年,科学家以大肠杆菌为实验材料,设计了一个巧妙的实验,证实了DNA以半保留的方式复制。试管②③④⑤是模拟实验中可能出现的结果(如图乙)。回答下列问题。
甲
乙
培养过程:
Ⅰ.在含15N的培养液中培养若干代,使DNA双链均被15N标记(试管①)。
Ⅱ.转至含14N的培养液中培养,每30 min复制一代。
Ⅲ.取出每代DNA的样本离心,记录结果。
(1)本实验运用的主要技术为____________________________,步骤Ⅰ的目的是标记大肠杆菌中的________;至少需要________min才会出现试管④的结果。
(2)30 min后离心只有1条中等密度带(如试管③所示),则可以排除DNA复制的方式是______________; 为进一步确定DNA复制的方式,科学家对结果③中的DNA分子用解旋酶处理后离心,若出现____________________________,则DNA复制的方式为半保留复制。
(3)若某次实验的结果中,中带比以往实验结果所呈现的略宽,其原因可能是新合成的DNA单链中N仍有少部分为________。课时分层作业(十八)
1.C [图中①是氢键,②是脱氧核苷酸链的3′端,③是5′端,A项错误;碱基A和T之间有两个氢键,碱基G和C之间有三个氢键,因此G+C含量高时DNA分子的稳定性较高,B项错误;磷酸与脱氧核糖交替排列构成DNA分子的基本骨架,C项正确;DNA分子的两条链反向平行,a链与b链的碱基互补配对,D项错误。]
2.B [双链DNA分子中,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,即A—T、C—G,且互相配对的两种碱基数目彼此相等,结合表中数据可知,这些卡片最多可形成2个A—T碱基对,2个C—G碱基对,共形成4个脱氧核苷酸对,A错误;A和T之间有2个氢键,C和G之间有3个氢键,因此构成的双链DNA片段最多有10个氢键,B正确;DNA中绝大多数脱氧核糖与2分子磷酸相连,只有末端的脱氧核糖与1分子磷酸相连,C错误;碱基对种类和数目确定,所以可构建的DNA种类数少于44种,D错误。]
3.A [根据Rep的功能可推断出,Rep应为解旋酶,该酶能破坏氢键,A错误;DNA结合蛋白缠绕在DNA单链上,可防止单链之间重新螺旋化,B正确;根据材料推断Rep推动复制叉移动是通过水解ATP提供能量,C正确;根据题意和图示分析可知:DNA复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点,D正确。]
4.C [DNA分子的体外复制和体内复制都遵循碱基互补配对原则,A正确;PCR技术是在较高温度条件下进行的,因此PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度较高,B正确;PCR技术是在较高温度条件下打开双链后进行扩增的,不是边解旋边复制的,C错误;DNA复制方式都是半保留复制,D正确。]
5.D [分析题意可知,某一复制产物分子一条链上的鸟嘌呤(G)被7乙基化,该碱基不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对,相当于该DNA分子一条链上的G突变为A。突变后,该DNA分子又进行了p次复制,则每轮复制结束后,由于该条链变异,所以根据这条链为模板的产物及以产物为模板的DNA分子也变异,故发生突变的双链DNA数是2p-1,总DNA分子数是2n+p,所以两者比例为=,A、B、C错误,D正确。]
6.C [DNA复制的方式是半保留复制,经过复制后,形成的2个子代DNA分子,各保留了一条亲代DNA分子的模板母链。亲代与子一代的结果不能说明DNA复制方式为半保留复制,也可能是分散复制,A错误;若用DNA酶处理子一代DNA后离心,则DNA分子被水解为核苷酸,因而没有沉降带,B错误;子二代DNA分子中全部含有14N,一半DNA都是14N,另一半DNA中一条链为14N,另一条链为15N,C正确;噬菌体属于病毒,没有细胞结构,不能在培养基中培养,所以不可用噬菌体代替细菌进行上述实验,D错误。]
7.A [亲代大肠杆菌是15N标记的DNA(15N/15NDNA),子代DNA是15N/14NDNA和14N/14NDNA,子代DNA位置在亲代DNA的上方,A错误;若是全保留复制,复制n次后,试管中只能出现甲和另一条带,即只有两条带,但题干信息显示试管中出现和甲位置不同的两条带(乙、丙),若是分散复制,则复制n次后,试管中只能出现一种条带,只有DNA的复制方式为半保留复制,子代才会出现15N/14NDNA和14N/14NDNA与甲(15N/15NDNA)不同的两种条带,B正确;经过n次复制,一个DNA分子形成2n个DNA分子,其中含15N的DNA占2/2n=1/2n-1(n表示复制次数),含有15N的大肠杆菌占1/16,即1/2n-1=1/16,n=5,DNA经过了5次复制,故24小时大肠杆菌增殖5代,则增殖一代所需时间为24÷5=4.8(小时),C正确;DNA复制需要能量驱动,所需能量来自大肠杆菌的细胞呼吸,D正确。]
8.BCD [真核生物核DNA的复制发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期,A错误;真核生物核DNA分子复制过程需要解旋酶,同时需要能量,B正确;细胞周期中染色质比染色体更易解螺旋,因此其上的DNA复制更容易,C正确;DNA复制和转录的前提是作为模板的DNA要解螺旋, 若DNA双链不能解开,复制与转录都会受阻,D正确。]
9.ABD [a管中条带为重带(15N/15N),b管中条带为中带(14N/15N),c管中条带为轻带(14N/14N)和中带(14N/15N)。由题干信息“培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl”“条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的位置分布”可知,本实验所用技术包括同位素标记技术和密度梯度离心技术,A正确;大肠杆菌在带15N标记的培养液中培养多代后,根据DNA半保留复制的特点,绝大部分条带为15N/15N,即重带,B正确;c管中的条带包括一条中带和一条轻带,即DNA包括14N/15N和14N/14N,C错误;据图可知,整个实验中的DNA经离心后,出现15N/15N、14N/15N和14N/14N三种条带,可证明DNA的复制方式为半保留复制,D正确。]
10.(1)与后面的实验结果形成对照 (2)半保留复制 1 (3)酶、能量 (4)如图
(5)不是
11.C [根据题意分析“引子”是一段DNA序列,彻底水解产物有磷酸、脱氧核糖和四种含氮碱基,共6种产物,A错误;由于线粒体中也含有DNA,因此设计“引子”的DNA序列信息还可以来自线粒体DNA,B错误;根据题干信息利用现代人的DNA序列设计并合成了“引子”,说明设计“引子”前不需要知道古人类的DNA序列,C正确;土壤沉积物中的古人类双链DNA需要经过提取,且在体外经过加热解旋后,才能与“引子”结合,而不能直接与引子结合,D错误。故选C。]
12.C [ecDNA为环状DNA,没有游离的磷酸基团,ecDNA中的每个脱氧核糖都与两个磷酸基团相连,A错误;只有发生在生殖细胞内的遗传物质的改变才能遗传,B错误;ecDNA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正确;ecDNA是细胞质中的DNA,复制后随机分配至子细胞中,D错误。]
13.D [该结构由同一条DNA链上的胞嘧啶彼此结合形成,这个过程不涉及氢键断裂和磷酸二酯键的生成,没有解旋酶和DNA聚合酶的参与,同时,碱基数量也没有发生变化,A、B错误;该结构由同一条DNA链上的胞嘧啶彼此结合形成,是一种特殊的DNA结构,碱基序列没有发生改变,它的出现不是染色体变异的结果,C错误;iMotif结构大多位于原癌基因的RNA聚合酶识别并结合的部位,会影响RNA聚合酶与启动子的结合,会影响原癌基因的转录,影响细胞生长和分裂的进程,D正确。故选D。]
14.ACD [DNA分子复制开始时,首先利用细胞提供的能量,在解旋酶的作用下进行解旋,可见,复制启动时OH区和OL区首先结合的酶是解旋酶, A正确;线粒体环状DNA分子中没有游离的磷酸基团,每个脱氧核糖都与两个磷酸相连,B错误;依据碱基互补配对原则和图示分析可知:复制完成后M链与N链相当于互补链,AM=TN、TM=AN、CM=GN、GM=CN,因此复制完成后M链中的嘌呤数与 N链中的嘧啶数一定相同,C正确;组成DNA分子的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构,而DNA聚合酶只能从DNA模板链的3′端延伸DNA链,所以合成M链和N链时方向相反,D正确。]
15.(1)同位素标记技术 DNA 60 (2)全保留复制 重带和轻带两种条带 (3)15N
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