2022年高考生物一轮考点精选练习20《DNA分子的结构复制与基因的本质》(含详解)

2022年高考生物一轮考点精选练习20

《DNA分子的结构复制与基因的本质》

一         、选择题

1.双链DNA分子中，一条链上的A占30%，则双链中C＋T占(　　)

A．15%           B．20%           C．30%           D．50%

2.下列有关细胞中基因的叙述，正确的是(　　)

A．基因是染色体的主要载体

B．基因的基本单位是氨基酸

C．基因是有遗传效应的DNA片段

D．基因是有遗传效应的RNA片段

3.20世纪50年代初，查哥夫对多种生物DNA做了碱基定量分析，发现(A＋T)/(C＋G)的比值如表。结合所学知识，你认为能得出的结论是(　　)

A.猪的DNA结构比大肠杆菌的DNA结构更稳定一些

B.小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息相同

C.小麦DNA中(A＋T)的数量是鼠DNA中(C＋G)数量的1.21倍

D.同一生物不同组织的DNA碱基组成相同

4.研究发现人体细胞内双链DNA具有自我修复功能，双链DNA的一条链发生损伤(碱基错配或碱基丟失)后，能以另一条链为模板并对损伤链进行修复。下列有关叙述错误的是(　　)

A．DNA分子的修复过程需要DNA聚合酶

B．DNA复制过程中A与C的错配会导致DNA损伤

C．DNA在自我修复前后，分子中的碱基比例保持不变

D．若损伤的DNA不能被正常修复，则可能引发基因突变

5.下列关于DNA复制的叙述，正确的是(　　)

A.DNA复制时，严格遵循A－U、C－G的碱基互补配对原则

B.DNA复制时，两条脱氧核苷酸链均可作为模板

C.DNA分子全部解旋后才开始进行DNA复制

D.脱氧核苷酸必须在DNA酶的作用下才能连接形成子链

6.如图表示一个DNA分子的片段，下列有关表述正确的是(　　)

A．④代表的物质中贮存了遗传信息

B．不同生物的DNA分子中④的种类无特异性

C．转录时该片段的两条链都可作为模板链

D．限制性核酸内切酶作用部位是碱基之间的氢键

7.20世纪90年代，Cuenoud等发现DNA也有催化活性。他们根据共有序列设计并合成了由47个核苷酸组成的单链DNA­E47，它可以催化两个DNA片段之间的连接。下列有关叙述正确的是(　　)

A．在DNA­E47中，嘌呤数与嘧啶数相等

B．在DNA­E47中，每个脱氧核糖上均连有一个磷酸和一个含N碱基

C．DNA也有酶催化活性

D．DNA­E47作用的底物和DNA聚合酶作用的底物是相同的

8.下列关于DNA分子结构的叙述，正确的是(　　)

A.组成DNA分子的核糖核苷酸有4种

B.每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基

C.双链DNA分子中，碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的

D.双链DNA分子中，A＋T＝G＋C

9.将某细菌在含有15N标记的培养液中培养后，再转移到含有14N的普通培养液中培养，6小时后提取DNA进行分析，得出含15N的DNA占DNA总量的比例为1/32，则某细菌的分裂周期是(　　)

A．1小时         B．1.6小时         C．2小时         D．4小时

10.某DNA分子中含有1 000个碱基，腺嘌呤占35%。将该DNA分子利用15N同位素标记过的游离脱氧核苷酸连续复制3次，然后进行密度梯度离心，结果如图甲；再将其全部解旋，重新离心，结果如图乙。下列有关分析正确的是(　　)

A．a层DNA均只含14N

B．a层中含有的氢键数是b层的1/6

C．c层与d层的脱氧核苷酸之比为1∶4

D．d层中含15N标记的胞嘧啶1 050个

11.下图为某DNA分子的部分平面结构图，该DNA分子片段中含100个碱基对，40个胞嘧啶，则下列说法错误的是(　　)

A.②与①交替连接，构成了DNA分子的基本骨架

B.③是连接DNA单链上两个核糖核苷酸的磷酸二酯键

C.该DNA复制n次，含母链的DNA分子只有2个

D.该DNA复制n次，消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸数为60×(2n－1)个

12.分析某病毒的遗传物质，其成分如下：

据此，下列推测错误的是(　　)

A.该病毒的遗传物质不是双链DNA

B.该病毒的遗传信息流动过程不遵循中心法则

C.以该病毒DNA为模板，复制出的DNA不是子代病毒的遗传物质

D.该病毒DNA的突变频率较高

13.用32P标记了玉米体细胞(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，在第二次细胞分裂完成后每个细胞中被32P标记的染色体条数是(　　)

A．0条        B．20条     C．大于0小于20条       D．以上都有可能

14.用15N标记DNA分子的细菌，将其放入含14N的培养基中连续繁殖4代，(a、b、c为三种DNA分子；a只含15N，b同时含14N和15N，c只含14N)图中表示含这三种DNA分子的比例正确的是(　　)

15.将一个不含放射性同位素32P标记的大肠杆菌(拟核DNA呈环状，共含有m个碱基，其中有a个胸腺嘧啶)放在含有32P标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间，检测到如图Ⅰ、Ⅱ两种类型的DNA(虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链)。下列有关该实验的结果预测与分析，正确的是(　　)

A．DNA第二次复制产生的子代DNA有Ⅰ、Ⅱ两种类型，比例为1∶3

B．DNA复制后分配到两个子细胞时，其上的基因遵循基因分离定律

C．复制n次需要胞嘧啶的数目是(2n－1)

D．复制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链数为2n＋1－2

二         、非选择题

16.在研究DNA复制机制的过程中，为验证DNA分子的半保留复制方式，研究者以蚕豆根尖进行实验，主要步骤如下：

步骤①：将蚕豆根尖置于含放射性3H标记胸腺嘧啶的培养液中，培养大约一个细胞周期的时间。

步骤②：取出根尖，洗净后转移至不含放射性物质的培养液中，继续培养大约两个细胞周期的时间。分别在第一个、第二个和第三个细胞周期取样，通过放射自显影技术检测有丝分裂中期细胞染色体上的放射性分布。

(1)本实验最主要的研究方法称为________________。实验所用的细胞材料最可能取自蚕豆根尖的________区，步骤①的目的是标记细胞中的________分子。

(2)若第一个细胞周期的检测结果是每条染色体的姐妹染色单体都具有放射性，如图A所示。第二个细胞周期的放射性检测结果符合图中的________(填字母)，且第三个细胞周期的放射性检测结果符合图中的________(填字母)，说明DNA分子的复制方式为半保留复制。

中期的染色体示意图(深色代表染色单体具有放射性)

0.2022年高考生物一轮考点精选练习20《DNA分子的结构复制与基因的本质》(含详解)答案解析

一         、选择题

1.答案为：D；

解析：双链DNA分子中，不互补的碱基之和等于总碱基数的一半。

2.答案为：C；

解析：染色体是DNA的主要载体。基因是具有遗传效应的DNA片段。基因的基本单位是脱氧核苷酸。

3.答案为：D；

解析：大肠杆菌DNA中(A＋T)/(C＋G)的比值小于猪的，说明大肠杆菌DNA所含C－G碱基对的比例较高，而C－G碱基对含三个氢键，因此大肠杆菌的DNA结构稳定性高于猪的；虽然小麦和鼠的DNA中(A＋T)/(C＋G)比值相同，但不能代表二者的碱基序列与数目相同；同一生物的不同组织所含DNA的碱基序列是相同的，因此DNA碱基组成也相同。

4.答案为：C；

解析：DNA分子的修复过程是以一条链为模板，修复损伤链的过程，需要DNA聚合酶的催化；双链DNA的一条链发生损伤指的是碱基错配或碱基丟失，因此DNA复制过程中A与C的错配会导致DNA损伤；若DNA损伤是由于碱基丢失导致的，则自我修复前后碱基比例会发生改变；若损伤的DNA不能被正常修复，会导致碱基对发生改变或缺失，进而引发基因突变。

5.答案为：B；

解析：DNA复制时，严格遵循A－T、C－G的碱基互补配对原则；DNA是以两条脱氧核苷酸链作为模板进行复制的；DNA分子边解旋边复制；脱氧核苷酸必须在DNA聚合酶的作用下才能连接形成子链。

6.答案为：B；

解析：④代表脱氧核苷酸，碱基对的排列顺序代表遗传信息；不同生物的DNA分子中脱氧核苷酸的种类都是四种，无特异性；转录时是以DNA分子的一条链为模板的；限制性核酸内切酶的作用位点是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

7.答案为：C；

解析：DNA­E47为单链，嘧啶数与嘌呤数不一定相等。DNA聚合酶的作用底物是游离的脱氧核苷酸，而DNA­E47的作用底物为两个DNA片段。

8.答案为：C；

解析：DNA分子的基本单位是脱氧核糖核苷酸；位于DNA分子长链结束部位的脱氧核糖上只连着一个磷酸和一个碱基；双链DNA分子中，碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的；双链DNA分子中，根据碱基互补配对原则，A＋G＝T＋C。

9.答案为：A；

解析：将某细菌在含有15N标记的培养液中培养数代后，某细菌的DNA分子的2条链可以认为是15N－15N，将该细菌转移到含有14N的普通培养液中培养，假设繁殖的次数是n，根据题意可得关系式：2/2n＝1/32，解得n＝6，由于该过程经过了6小时，所以该细菌的分裂周期是1小时。

10.答案为：D；

解析：根据题意知，DNA分子中含有1 000个碱基，腺嘌呤占35%，则A＝T＝350个，G＝C＝150个；DNA分子以15N标记的游离脱氧核苷酸为原料复制3次，产生8个DNA分子，其中2个含有14N和15N,6个只含15N。a层中的DNA含14N和含15N，b层中的DNA只含15N；a层中有2个DNA分子，b层中有6个DNA分子，所以b层中含有的氢键数是a层的3倍；由于DNA分子为双链结构，加入解旋酶再离心，得到2条含有14N的DNA单链，14条含有15N的DNA单链，d层与c层的核苷酸数之比为(8×2－2)∶2＝7∶1；d层中含15N标记的胞嘧啶＝150×7＝1 050个。

11.答案为：B；

解析：①是脱氧核糖，②是磷酸，两者交替连接构成了DNA分子的基本骨架；④是连接DNA单链上两个脱氧核糖核苷酸的化学键，③是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸中连接磷酸和脱氧核糖的化学键；该DNA复制n次，得到2n个DNA，其中含母链的DNA分子共有2个；该DNA复制n次，消耗腺嘌呤脱氧核苷酸数为(200－40×2)÷2×(2n－1)＝60×(2n－1)。

12.答案为：B；

解析：该病毒的核酸中含有碱基T，说明该病毒的遗传物质是DNA，根据该DNA分子中碱基A和T、C和G的数量不相等，可以确定该病毒的遗传物质为单链DNA；该病毒的遗传信息流动过程遵循中心法则；以该病毒DNA为模板复制出的是与其碱基序列互补的DNA单链，与病毒DNA的碱基序列并不相同，因此复制出的DNA不是子代病毒的遗传物质；该病毒DNA是单链结构，其结构不稳定，容易发生突变。

13.答案为：D；

解析：本题综合考查DNA复制和有丝分裂，意在考查考生分析问题、解决问题的能力。第一次细胞分裂完成后所形成的细胞中，DNA双链均是一条链含有32P，另一条链不含32P，第二次细胞分裂的间期，染色体复制后每条染色体上都是一条染色单体含32P，一条染色单体不含32P，有丝分裂后期，姐妹染色单体分离，如果含32P的20条染色体同时移向细胞的一极，不含32P的20条染色体同时移向细胞的另一极，则产生的子细胞中被32P标记的染色体条数分别是20条和0条，如果移向细胞两极的20条染色体中既有含32P的，也有不含32P的，则形成的子细胞中被32P标记的染色体条数大于0小于20条。

14.答案为：D；

解析：用15N标记DNA分子的细菌在含14N的培养基中连续繁殖4代，可形成16个DNA分子，由于DNA分子的复制是半保留复制，因此16个DNA分子中有2个DNA分子同时含15N和14N,14个DNA分子只含14N，不存在只含有15N的DNA分子，D正确。

15.答案为：D；

解析：本题考查DNA分子的半保留复制的过程及遗传定律适用的条件，要求考生掌握大肠杆菌的DNA复制过程需要的原料、复制的结果及相关计算。DNA分子具有半保留复制的特点，将一个不含放射性同位素32P标记的大肠杆菌放在含有32P标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养，复制两次后，会形成4个DNA分子，Ⅰ、Ⅱ两种类型各2个，比例为1∶1，A错误；真核生物在进行有性生殖时，核基因遵循基因的分离定律，原核生物大肠杆菌的基因在二分裂过程中，不遵循基因的分离定律，B错误；DNA共含有m个碱基，其中有a个胸腺嘧啶，则1个DNA分子含有胞嘧啶的数目是(m－2a)/2，复制n次需要胞嘧啶的数目是(2n－1)×(m－2a)/2，C错误；该大肠杆菌复制n次，共形成2n个DNA分子，放射性脱氧核苷酸单链数为2n＋1－2，D正确。

二         、非选择题

16.答案：(1)同位素示踪法　分生　DNA　(2)B　B和C

解析：(1)根据步骤①中“将蚕豆根尖置于含放射性3H标记胸腺嘧啶的培养液中，培养大约一个细胞周期的时间”，可以确定本实验最主要的研究方法是同位素示踪法。用蚕豆根尖进行实验时，DNA复制发生在具有细胞周期的细胞的分裂间期，因此该实验所用的细胞材料最可能取自蚕豆根尖的分生区；胸腺嘧啶是合成DNA的原料之一，因此步骤①的目的是标记细胞中的DNA分子。(2)图A中每条染色体的姐妹染色单体均含有放射性，图B中每条染色体的姐妹染色单体中只有一条含有放射性，图C中每条染色体的姐妹染色单体均不含放射性。DNA分子的复制为半保留复制，第一个细胞周期，DNA复制后每个DNA分子中只有一条链含有放射性，第二个细胞周期，每个DNA分子复制后形成两个DNA分子，一个DNA分子含有放射性，另一个DNA分子不含放射性，则放射性检测结果是每条染色体含有两条染色单体，其中一条染色单体含有放射性，另一条染色单体不含放射性，符合题图中B；同理可知，第三个细胞周期的放射性检测结果是有一半染色体不含放射性，另一半染色体的姐妹染色单体中，有一条染色单体含有放射性，另一条染色单体不含放射性，符合题图中B和C。