高考生物一轮复习练习：6.2课时跟踪练《DNA分子的结构、复制和基因的本质》（含详解）

第六单元   遗传的分子基础

第2讲   DNA分子的结构、复制和基因的本质

课时跟踪练

一、选择题(每题5分，共60分)

1．关于DNA分子结构的叙述，正确的是(　　)

A．组成双链DNA分子的脱氧核苷酸可以只有1种

B．绝大多数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

解析：组成双链DNA分子的脱氧核苷酸有4种，其中的五碳糖为脱氧核糖；DNA分子中，绝大多数脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基，但位于DNA分子长链结束部位的那个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，有A＋G＝T＋C。

答案：C

2．(天津联考)下图为DNA分子结构示意图，对该图的正确描述是(　　)

A．该DNA片段可能与生物的性状无关

B．①②③构成一分子胞嘧啶脱氧核苷酸

C．②和③相间排列，构成了DNA分子的基本骨架

D．当DNA复制时，④的形成需要DNA连接酶

解析：若该DNA片段为非基因部分，则与生物的性状无关。DNA分子的两条链是反向平行的，①为另一个脱氧核糖核苷酸的磷酸，不能与②③构成一分子胞嘧啶脱氧核苷酸；磷酸与脱氧核糖交替排列构成了DNA分子的基本骨架；DNA连接酶作用的部位为磷酸二酯键，DNA解旋酶作用的部位为氢键，即④。

答案：A

3．下列关于DNA分子结构的叙述正确的是(　　)

A．DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的单链结构

B．DNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基

C．DNA分子两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对

D．DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸—脱氧核糖—磷酸相连

解析：DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的双链结构，A错误；DNA分子中的绝大多数磷酸连接着两个脱氧核糖，且磷酸不与碱基直接相连，B错误；DNA分子一条链上的相邻碱基通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相连，D错误。

答案：C

4．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(　　)

解析：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为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正确；(A1＋T1)/(G1＋C1)＝(T2＋A2)/(C2＋G2)，D错误。

答案：C

5．(揭阳统考)DNA分子经过诱变，某位点上的一个正常碱基(设为X)变成了尿嘧啶，该DNA连续复制两次，得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为U—A、A—T、G—C、C—G，推测“X”可能是(　　)

A．胸腺嘧啶　　　 B．胞嘧啶

C．腺嘌呤   D．胸腺嘧啶或腺嘌呤

解析：由4个子代DNA分子的碱基对可知该DNA分子经过诱变处理后，其中1条链上的碱基发生了突变，另一条链是正常的，所以得到的4个子代DNA分子中正常的DNA分子和异常的DNA分子各占，因此含有G与C、C与G的2个DNA分子是未发生突变的。这两个正常的DNA分子和亲代DNA分子的碱基组成是一致的，即亲代DNA分子中的碱基组成是G—C或C—G，因此X可能是G或C。

答案：B

6．将一个有100个碱基组成的DNA分子，其中含有鸟嘌呤20个，放在含有3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中复制两次，问所有的子代DNA中被3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数量为(　　)

A．30   B．60

C．90   D．120

解析：(1)该DNA分子中含有100个碱基，其中含有鸟嘌呤20个，根据碱基互补配对原则，该DNA分子含有胸腺嘧啶脱氧核苷酸数目为50－20＝30个。

(2)DNA复制两次后共形成四个DNA分子，但是这四个DNA中保留了亲代DNA的两条链，所以相当于新形成了3个DNA分子，相当于3个DNA分子中有放射性标记的原料，亲代DNA的两条链中不含有放射性原料。因此，所有的子代DNA中被3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数量为30×3＝90个。

答案：C

7．(江西师范大学附中期末)下列有关双链DNA的结构和复制的叙述正确的是(　　)

A．DNA双螺旋结构以及碱基间的氢键使DNA分子具有较强的特异性

B．DNA分子双链间的碱基通过脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖连接

C．DNA聚合酶催化两个游离的脱氧核苷酸之间的连接

D．复制后产生的两个子代DNA分子共含有4个游离的磷酸基团

解析：DNA分子的特定碱基排列顺序使其具有较强的特异性，A错误；DNA分子双链间的碱基通过氢键连接，B错误；DNA聚合酶催化游离的脱氧核苷酸与DNA链上的脱氧核苷酸之间的连接，C错误；每个DNA分子的两条链各有1个游离的磷酸，因此1个DNA复制的两个DNA分子共有4个游离的磷酸基团，D正确。

答案：D

8．(淄博检测)用卡片构建DNA平面结构模型，所提供的卡片类型和数量如下表所示，以下说法正确的是(　　)

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中每个脱氧核糖均与1分子磷酸相连

D．可构建45种不同碱基序列的DNA

解析：由表中给定的碱基A为2个，C为2个，并结合碱基互补配对原则可知最多可构建4个脱氧核苷酸对，A错误；构成的双链DNA片段中A与T间的氢键共有4个，、G与C之间共有6个，即最多有10个氢键，B正确；DNA中位于一端的脱氧核糖分子均与1分子磷酸相连，位于内部的脱氧核糖分子均与2分子磷酸相连，C错误；可构建44种不同碱基序列的DNA，D错误。

答案：B

9．(潍坊联考)下列有关基因、DNA 的叙述，错误的是(　　)

A．相同的DNA分子在不同细胞中可转录出不同的RNA  

B．双链 DNA分子中含有4个游离的磷酸基团

C．DNA分子的碱基总数与所含基因的碱基总数不同  

D．双链 DNA分子中，两条链上(A＋T)/(G＋C)的值相等

解析：双链DNA分子含有的游离的磷酸基团是2个。

答案：B

10．(贵阳一模)下列关于DNA的叙述正确的是(　　)

A．DNA转录的产物就是mRNA

B．导致性状改变的基因突变不一定能遗传给子代

C．某碱基在DNA单链中所占比例与在双链中所占比例相同

D．某个含100个碱基对的特定基因其碱基对的排列方式有4100种

解析：DNA转录的产物是RNA，mRNA是RNA中的一种，A错误；基因突变如果发生在体细胞中，一般不遗传给后代，B正确；一种碱基在单链中的比例一般与双链中的该比例不同，C错误；100个碱基对组成的DNA序列最多有4100种，含100个碱基对的特定基因的排列顺序是特定的，D错误。

答案：B

11．(东城区期末)下列有关DNA分子的叙述，正确的是(　　)

A．一个含n个碱基的DNA分子，转录出的mRNA分子的碱基数量是

B．DNA分子的复制过程中需要tRNA从细胞质转运脱氧核苷酸

C．双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖通过氢键连接

D．DNA分子互补配对的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构

解析：由于DNA分子中含有非编码序列，因此一个含n个碱基的DNA分子，转录出的mRNA分子的碱基数量小于n/2，A错误；tRNA的功能是转运氨基酸，DNA分子的复制过程中不需要tRNA从细胞质转运脱氧核苷酸，B错误；双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖通过磷酸二酯键连接，C错误；DNA分子互补配对的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，D正确。

答案：D

12．20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

解析：分析表格中的信息可知，猪的DNA中的比值大于大肠杆菌，由于A与T之间的氢键是两个，C与G之间的氢键是三个，因此猪的DNA结构比大肠杆菌DNA结构更不稳定，A错误；小麦和鼠的碱基含量相同，碱基排列顺序不一定相同，遗传信息不同，B错误；此题无法计算小麦DNA中A＋T的数量与鼠DNA中C＋G数量的比值，C错误；同一生物是由受精卵经过有丝分裂和细胞分化形成的，不同组织中DNA碱基组成相同，D正确。

答案：D

二、非选择题(共40分)

13．(12分)(河南八校质检)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是____________________________________

_____________________________________________________。

(2)催化形成图2中的磷酸二酯键的酶是________。

(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)RNA病毒相比DNA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：___________________________________

______________________________________________________。

解析：(1)DNA的基本单位与RNA的基本单位相比，主要区别是DNA的基本单位中的五碳糖是脱氧核糖，特有的碱基是T，而RNA的基本单位中的五碳糖是核糖，特有的碱基是U。(2)图2是由DNA分子的基本单位脱氧核苷酸脱水缩合形成的脱氧核苷酸链，由脱氧核苷酸脱水缩合形成脱氧核苷酸链过程需要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分子是单链结构，DNA分子是双链螺旋结构，其结构稳定性较强，而单链RNA更容易发生变异。

答案：(1)物质1中的五碳糖是脱氧核糖，特有的碱基是T，而RNA的基本单位中的五碳糖是核糖，特有的碱基是U

(2)DNA聚合酶　(3)G—C　(4)DNA的双螺旋结构较RNA单链结构更稳定

14．(14分)如图甲是DNA分子局部组成示意图，图乙表示DNA分子复制的过程。请回答以下问题：

(1)图甲中有________种碱基，有________个游离的磷酸基团。从主链上看，两条单链的方向________，从碱基关系看，两条单链________。

(2)DNA分子的____________________________是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA与基因的关系是____________。

(3)图乙的DNA分子复制过程中除了需要模板和酶外，还需要____________等条件，保证DNA分子复制精确无误的关键是____________。

解析：(1)分析图甲可知，图甲中含有4种碱基，2个游离的磷酸基团；从主链看，DNA分子的两条单链是反向平行的，两条单链上的碱基遵循碱基互补配对原则，因此从碱基关系上看，两条单链互补配对。(2)基因能控制生物的性状，而基因是有遗传效应的DNA片段，因此DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。(3)DNA分子复制过程中除了需要模板和酶外，还需要原料、能量等条件，保证DNA分子复制精确无误的关键是碱基互补配对。

答案：(1)4　2　反向平行　互补配对

(2)多样性和特异性　基因是有遗传效应的DNA片段

(3)原料、能量　碱基互补配对

15．(14分)下图是DNA复制的有关图示，A→B→C表示大肠杆菌的DNA分子片段复制，D→F表示哺乳动物的DNA分子片段复制。图中黑点表示复制起点，“→”表示复制方向，“”表示时间顺序，请回答有关复制的一些问题：

(1)C与A、F与D相同，C、F能被如此准确地复制出来，是因为DNA分子独特的____________可以为复制提供精确的模板，通过________________可以保证复制能够准确无误地进行。

(2)若A中含有48 502个碱基对，而子链延伸速率是105个碱基对/min，假设DNA分子从头到尾复制，则理论上此DNA分子复制约需30 s，而实际上只需约16 s，根据A→C过程分析，这是因为__________________________________________________________。

哺乳动物的DNA分子展开可达2 m之长，若按A→C的方式复制，至少需要8 h，而实际上只需要约6 h左右，根据D→F过程分析，是因为____________________________________________。

(3)A～F均有以下特点，延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子的复制是_____________________________________________。

(4)DNA分子的复制方式是半保留复制，这种复制方式已在1958年被科学家运用___________技术得到证实。

解析：(1)DNA分子独特的双螺旋结构，可以为复制提供精确的模板；通过严格的碱基互补配对(原则)，可以保证复制能够准确无误地进行，因此C、F才能被准确地复制出来。(2)分析题干与题图知，大肠杆菌中实际复制时间约为理论时间的一半，再根据图示A→C可知DNA复制是双向进行的。哺乳动物细胞中DNA分子的实际复制时间要短于按A→C方式复制的时间，说明DNA复制不只是单起点双向复制，结合D→F可推断DNA复制为多起点同时进行双向复制。(3)DNA复制时，解旋酶破坏氢键，打开双链，然后合成子链新DNA片段，接着解旋酶移动又继续发挥作用，所以DNA是边解旋边复制的。(4)DNA分子的复制方式是半保留复制，这种复制方式已在1958年被科学家运用(放射性)同位素示踪技术得到证实。

答案：(1)双螺旋结构　碱基互补配对(原则)　(2)复制是双向进行的　DNA分子中有多个复制起点　(3)边解旋边复制　(4)(放射性)同位素示踪