高考生物一轮复习考点规范练19《DNA分子的结构和复制　基因是具有遗传效应的DNA片段》（含详解）

考点规范练19　DNA分子的结构和复制　基因是具有遗传效应的DNA片段

　考点规范练+高频考向练第40页　 

基础达标

1.从分子水平上对生物体具有多样性或特异性的分析,错误的是 (　　)

A.碱基对排列顺序的千变万化,构成了DNA分子中基因的多样性

B.碱基对特定的排列顺序,构成了每一个基因的特异性

C.一个含2 000个碱基的DNA分子,其碱基对可能的排列方式有41 000种

D.人体内控制β-珠蛋白的基因由1 700个碱基对组成,其碱基对可能的排列方式有41 700种

答案D

解析碱基对排列顺序的千变万化,构成了DNA分子基因的多样性,A项正确;碱基对特定的排列顺序,又构成了每一个DNA分子基因的特异性,B项正确;一个含2 000个碱基的DNA分子,1条脱氧核苷酸链上有1 000 个碱基,故其碱基对可能的排列方式就有41 000种,C项正确;人体内控制β珠蛋白合成的基因,其碱基排列方式只能有1种,D项错误。

2.(新疆乌鲁木齐二诊,1)右图为核苷酸模式图,下列说法正确的是(　　)

A.组成DNA与RNA的核苷酸只有③不同

B.在人的口腔上皮细胞中,①有1种,③有5种

C.RNA分子中,连接②和③的化学键的数目等于氢键的数目

D.在含有5对核苷酸的DNA片段中,连接①和②的化学键有12个

答案B

解析组成DNA与RNA的核苷酸中②(五碳糖)也不同,A项错误;人体口腔上皮细胞中既有DNA也有RNA,因此③(碱基)有5种,①(磷酸)有1种,B项正确;RNA分子一般为单链,除tRNA 外,一般没有氢键,C项错误;含5对核苷酸的DNA片段中,连接①和②的化学键应该是18个,D项错误。

3.(上海十一校联考,29)一个双链DNA分子共有碱基1 400个,其中一条链上(A+T)∶(G+C)=2∶5;构成该DNA分子的氮元素均为14N。将该DNA分子转移到15N的培养基连续复制3次,则一个DNA分子中的腺嘌呤数,以及复制3次后含15N的DNA分子总数依次为(　　)

A.140;2　　　　B.200;8　　　　C.280;6　　　　D.400;8

答案B

解析由于整个DNA分子上(A+T)∶(G+C)也是2∶5,所以一个DNA分子中A+T=400(个),又因A=T,因此,腺嘌呤为200个。由于DNA分子转移到15N的培养基连续复制3次,所以得到的8个DNA分子都含有15N。

4.(河北邯郸月考,25)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.由图示得知,DNA分子复制的方式是半保留复制

B.解旋酶能使双链DNA解开,但需要消耗ATP

C.子代DNA分子的两条链是反向平行排列的

D.DNA在复制过程中是先进行解旋,后半保留复制

答案D

解析由图示可知,新合成的每个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项正确;解旋酶使DNA双链解开,需要消耗ATP,B项正确;子代DNA分子的两条链是反向平行的,C项正确;DNA在复制过程中是边解旋边半保留复制,D项错误。

5.某基因(14N)含有3 000个碱基,腺嘌呤占35%。若该DNA分子用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1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2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,15N标记的胞嘧啶有6 300个

C.X层中含有的氢键数是Y层的1/3

D.W层与Z层的核苷酸数之比为1∶4

答案C

解析由于DNA分子复制为半保留复制,所以X层全部是含14N和15N的基因,A项错误。DNA分子复制了3次,产生了8个DNA分子,含16条脱氧核苷酸链,其中含15N标记的有14条链(相当于新合成了7个DNA分子)。在含有3 000个碱基的DNA分子中,腺嘌呤占35%,因此胞嘧啶占15%,共450个,所以W层中,15N标记的胞嘧啶有450×7=3 150(个),B项错误。在DNA分子中,碱基对之间通过氢键相连,DNA分子复制了3次,产生的8个DNA分子中,2个DNA分子含14N和15N,6个DNA分子只含15N,所以X层中含有的氢键数是Y层的1/3,C项正确。由于DNA分子复制了3次,产生了8个DNA分子,含16条脱氧核苷酸链,其中含15N标记的有14条链。所以W层与Z层的核苷酸数之比为2∶14=1∶7,D项错误。

6.(北京海淀期中,10)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,则第二次细胞分裂的后期,细胞中(　　)

A.染色体数目为20条,每个DNA分子都带有32P标记

B.染色体数目为20条,仅10个DNA分子带有32P标记

C.染色体数目为40条,每个DNA分子都带有32P标记

D.染色体数目为40条,仅20个DNA分子带有32P标记

答案D

解析DNA的复制为半保留复制,子代DNA的两条链中有一条是亲代中的模板链。体细胞进行第一次分裂时,DNA复制所形成的每一条染色单体均含有亲代的DNA链,因此子一代细胞的每一条染色体的DNA都有一条32P标记的脱氧核苷酸链。第二次有丝分裂间期,DNA复制后,每一条染色体上都是一个染色单体有32P标记,一个染色单体无32P标记,有丝分裂后期染色体加倍后,一半的染色体,即20个DNA分子带有32P标记。

7.(山东临沂兰陵四中月考,1)右图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图,下列有关叙述错误的是(　　)

A.图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的

B.图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的

C.真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶

D.真核生物的这种复制方式提高了复制速率

答案A

解析题图显示,此DNA分子的复制有3个起点,复制环越大复制时间越长,因而多起点不是同时开始的,A项错误;题图显示,DNA分子复制是边解旋边复制,而且为双向复制,B项正确;DNA分子的复制需要解旋酶参与,C项正确;多起点双向复制可提高复制的速率,D项正确。

8.(甘肃天水一中三次考,2)下列有关真核生物基因的说法,正确的是(　　)

①基因是有遗传效应的DNA片段　②基因的基本单位是核糖核苷酸　③基因存在于细胞核、核糖体等结构中　④基因表达时会受到环境的影响　⑤DNA分子每一个片段都是一个基因　⑥基因在染色体上呈线性排列　⑦基因的分子结构首先由摩尔根发现

A.①②③ 　 B.②④⑥

C.①④⑥　　 D.③④⑤

答案C

解析基因的基本单位是脱氧核苷酸,②错误;基因不存在于核糖体中,③错误;基因是有遗传效应的特定的DNA片段,⑤错误;基因的分子结构首先是由沃森和克里克提出的,⑦错误。

9.右图为果蝇X染色体的部分基因图,下列对此X染色体的叙述,错误的是(　　)

A.基因在染色体上呈线性排列

B.l、w、f和m为非等位基因

C.该图说明了各基因在染色体上的绝对位置

D.雄性X染色体上的基因来自其雌性亲本

答案C

解析基因位于染色体上,且呈线性排列,A项正确;等位基因是位于同源染色体上同一位置控制相对性状的基因,而l、w、f和m在同一条染色体的不同位置,为非等位基因,B项正确;变异会导致基因的排列顺序发生改变,故基因在染色体上的位置不是绝对的,C项错误;雄性果蝇的X染色体来自母本,因此雄性X染色体上的基因来自其雌性亲本,D项正确。

10.(安徽黄山质检三,3)北京大学生命科学学院谢灿实验室及其合作者发现了普遍存在于动物中的磁受体基因,其编码的磁受体蛋白能识别外界磁场并顺应磁场方向排列,并据此提出一个新的“生物指南针”分子模型。下列叙述正确的是(　　)

A.磁受体基因的骨架是由磷酸和核糖相间排列而成的

B.基因中相邻碱基之间通过一个五碳糖和一个磷酸相连

C.同位素标记该基因中的两条链,经过多次复制,带有标记的DNA分子数目不变

D.复制和转录一样,都需要DNA解旋酶和DNA聚合酶

答案C

解析基因是具有遗传效应的DNA片段,其骨架是由磷酸和脱氧核糖相间排列而成的,A项错误;相邻碱基如果是指碱基对,则通过氢键相连,如果是指同一条脱氧核苷酸链上的相邻碱基,则通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相连,B项错误;基因中的标记链在每次DNA复制时都会作为模板链与新形成的子链组成新的DNA分子,所以无论复制多少次,都只有两个DNA分子含标记链,C项正确;转录需要的是RNA聚合酶,而且不需要解旋酶,D项错误。

能力提升

1.(安徽安庆宿松期中,19)下图表示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⑦

B.RNA聚合酶可以切断⑤

C.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

答案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;RNA聚合酶能将DNA解旋,可以切断氢键⑤;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;⑥是碱基对,脱氧核糖和磷酸交替连接构成DNA的基本骨架。

2.(江苏如东中学冲刺三,8)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型细菌与R型细菌致病性的差异

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的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A

解析肺炎双球菌S型细菌有多糖荚膜,具有毒性,R型细菌无荚膜,不具有致病性,其根本原因是二者DNA分子中的遗传信息不同,所以DNA分子的差异造成了肺炎双球菌S型细菌与R型细菌致病性的差异,A项正确;DNA分子中大多数磷酸基团都连接2个脱氧核糖,但位于2条链两端的2个游离的磷酸基团各连接1个脱氧核糖,B项错误;减数分裂过程中发生的交叉互换,一般会导致其DNA分子结构的改变,C项错误;碱基互补配对原则保证了复制能准确无误地进行,D项错误。

3.(吉林松原期末,23)下图中的DNA分子片段中一条链由15N 构成,另一条链由14N构成。下列有关说法错误的是(　　)

A.①处为磷酸二酯键,DNA解旋酶作用于③处

B.②是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸

C.若该DNA分子中一条链上G+C=56%,则无法确定整个DNA分子中T的含量

D.此DNA在含15N的培养液中复制两代,子代中含15N的DNA占100%

答案C

解析①处为磷酸二酯键,是限制酶、DNA聚合酶和DNA连接酶的作用位点,③处为氢键,是DNA解旋酶的作用位点,A项正确;②处是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸,B项正确;若该DNA分子中一条链上G+C=56%,根据碱基互补配对原则,C=G=28%,则A=T=50%-28%=22%,C项错误;此DNA在含15N的培养液中复制两代,得到4个DNA分子,根据DNA的半保留复制特点,子代DNA分子均含15N,D项正确。

4.(河北衡水中学二调,22)某性原细胞(2n=16)的DNA全部被32P标记,其在含有31P的培养基中进行一次有丝分裂后继续进行减数分裂,下列能正确表示有丝分裂前期(白色柱状图)和减数第一次分裂前期(灰色柱状图)每个细胞中含有32P的染色单体和DNA数目的是(　　)

〚导学号93420226〛

答案A

解析右上图表示分裂过程中1条染色体上DNA的标记变化情况,其他染色体标记变化情况与之相同。

该性原细胞在含有31P的培养基中进行有丝分裂时,DNA的半保留复制使每条染色体中含有两个DNA,且DNA双链均为一条含有31P,另一条含有32P,故有丝分裂前期含有32P的染色单体和DNA数目分别为32和32;有丝分裂产生的子细胞中每个DNA分子均为一条含有31P,另一条含有32P,子细胞在含有31P的培养基中继续进行减数分裂,则减数第一次分裂前期每个细胞中含有32P的染色单体和DNA数目分别为16和16。

5.(内蒙古巴彦淖尔一中期中,8)下图是DNA双螺旋结构模型的建构过程图解(1~5),请据图探讨相关问题。

(1)物质1是构成DNA的基本单位,与RNA的基本单位相比,两者成分方面的差别:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)催化形成图2中的磷酸二酯键的酶有　　　　　　　(供选酶:RNA聚合酶、DNA聚合酶、DNA解旋酶)。 

(3)图3和图4中的氢键用于连接两条脱氧核苷酸链,如果DNA耐高温的能力越强,则　　　　　(填“G—C”或“A—T”)碱基对的比例越高。 

(4)与DNA病毒相比,RNA病毒更容易发生变异,请结合图5和有关RNA的结构说明其原因。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)DNA的五碳糖为脱氧核糖,RNA的五碳糖为核糖　DNA的特有碱基为T,RNA的特有碱基为U

(2)DNA聚合酶

(3)G—C

(4)DNA是双螺旋结构,较稳定,RNA一般为单链,较不稳定

解析(1)DNA与RNA相比,主要区别是DNA中的五碳糖是脱氧核糖,特有的碱基是T,而RNA中的五碳糖是核糖,特有的碱基是U。

(2)图2是由DNA分子脱水缩合形成的,该过程需要DNA聚合酶催化。

(3)DNA分子中氢键越多,DNA分子越稳定,C—G之间有3个氢键,A—T之间有2个氢键。

(4)RNA是单链结构,DNA是双链螺旋结构,DNA的结构稳定性较强,而单链RNA更容易发生变异。

6.(北京朝阳区期末,32)科学家在研究DNA分子复制方式时提出了三种假说,如图甲(弥散复制:亲代双链被切成双链片段,而这些片段又可以作为新合成双链片段的模板,新、老双链片段又以某种方式聚集成“杂种链”);图乙是采用同位素示踪技术和离心处理来探究DNA复制方式的过程图解。请分析并回答问题。

甲

乙

(1)为说明b组DNA均分布于中密度带,除了与　　　组结果比较外,还需要另设一组:将细菌在含有　　　　的培养基中培养多代,提取DNA并离心。 

(2)b组结果支持　　　　　　　　　　　　　　　　假说。若将b组DNA双链分开再离心,结果为“轻”和“重”两条密度带,这一结果不支持　　　　　　　　假说,也可通过图乙中　　　组的结果来排除该假说。 

(3)利用以上判断结果,若继续培养c组细菌,使其再繁殖一代,取样提取DNA并离心,与c组实验结果相比会发现密度带的　　　　　　　　　　　不发生变化,　　　密度带的DNA所占比例下降。              〚导学号93420227〛 

答案(1)a　14N

(2)半保留复制和弥散复制　弥散复制　c

(3)种类(数量和位置)　中

解析(1)为说明b组DNA均分布于中密度带,除了与a组结果比较外,还需要另设一组:将细菌在含有14N的培养基中培养多代,提取DNA并离心。(2)若细菌DNA分子的两条链都是15N,转入含14N的培养基中复制一次,无论DNA分子是半保留复制还是弥散复制,结果都只在中带位置。若将b组DNA双链分开再离心,结果为“轻”和“重”两条密度带,这一结果不支持弥散复制假说,因为弥散复制时DNA双链分开再离心,结果仍全为“中”密度带,也可通过图乙中c组的结果来排除该假说。(3)根据DNA分子的半保留复制,若继续培养c组细菌,使其再繁殖一代,取样提取DNA并离心,与c组实验结果相比会发现密度带的种类(数量和位置)不发生变化,只是中密度带的DNA所占比例下降,轻密度带的DNA所占比例上升。