高中沪科版 (2019)第一章 遗传信息主要编码在DNA分子上第二节 DNA 分子的结构课时练习

【优选】第二节DNA分子的结构-3作业练习

一．单项选择

1．不同基因携带不同的遗传信息的原因是（    ）

A．不同基因的碱基种类不同

B．碱基对的排列顺序决定基因的不同

C．磷酸和核糖排列顺序决定了基因的不同

D．碱基配对方式的不同决定了基因的不同

2．对于遗传物质的探究，众多科学家进行了无数的实验。下列有关科学家的实验及实验结论的叙述中，正确的选项是（    ）

A．A B．B C．C D．D

3．下列是几个同位素示踪实验，对其结果的叙述不正确的是（　　）

A．将3H标记的亮氨酸注入到豚鼠胰腺细胞中，附着在内质网上的核糖体将出现放射性，而游离核糖体无放射性

B．光照下，给水稻提供C18O2，则一段时间后周围的空气中会出现18O2

C．32P标记的T2噬菌体侵染被35S标记的大肠杆菌，产生的子代噬菌体含有35S，不一定含有32P

D．15N标记小鼠精原细胞的核DNA双链，在含14N培养基中减数分裂后子细胞染色体均含15N

4．如图为某核苷酸链的示意图，下列相关叙述中，正确的是（　　）

A．图示化合物的元素组成只有C．H．O．N

B．图示化合物为DNA的一条链

C．图中的T．C．G可参与合成6种核苷酸

D．图示化合物只能在细胞核中找到

5．下列有关双链 DNA 结构特点的叙述，错误的是（　　）

A．一般情况下，每个双链 DNA 分子都含 4 种脱氧核苷酸

B．DNA 分子中每个脱氧核糖上连接一个磷酸和一个碱基

C．DNA 分子两条链中的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对

D．每个 DNA分子中 A+T的量不一定等于 G十C的量

6．下列有关生命现象及其生物学意义的叙述，正确的是（    ）

A．DNA多起点复制可保证亲子代间遗传物质的连续性

B．生物的变异导致种群基因频率的改变，为生物进化提供了原材料

C．“精明的捕食者”策略的生态学意义是能避免生态系统中出现占绝对优势的物种

D．高等动物体内胰岛素的分泌存在负反馈调节，能使激素的含量不至于过高

7．图表示DNA分子复制的片段，图中a．b．c．d表示脱氧核苷酸链。下列相关叙述错误的是（    ）

A．a．d链是复制的模板链

B．DNA复制所需要的原料是4种脱氧核苷酸

C．真核细胞中，DNA复制主要发生在细胞分裂的间期

D．b．c链的碱基排列顺序相同

8．下列关于DNA分子结构的叙述，不正确的是（    ）

A．每个DNA分子一般都含有4种脱氧核苷酸

B．一个DNA分子中的碱基．磷酸．脱氧核苷酸．脱氧核糖的数目是相等的

C．每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基

D．双链DNA分子中的一段，如果有40个腺嘌呤，就一定同时含有40个胸腺嘧啶

9．下列有关 DNA 分子复制过程的说法错误的是（    ）

A．DNA 的复制时间一般为细胞分裂间期（有丝分裂或减数第一次分裂间期）

B．DNA 复制的模板是亲代 DNA 分子的两条链

C．DNA 复制的方式是半保留复制

D．DNA 复制的场所只在细胞核

10．将正常生长的小鼠精原细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氨核甘酸的培养液中，待其完成一个细胞周期后，再转入不含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中培养，让其再完成一个细胞周期。此时获得的子细胞内DNA分子不可能为（只考虑其中对同源染色体上的DNA分子）（    ）

A．③④ B．①② C．③ D．②

11．下列关于真核生物中DNA分子结构的叙述，错误的是（    ）

A．DNA分子绝大多数脱氧核糖都同时连着两个磷酸基团和一个碱基

B．同源染色体上的等位基因所含的脱氧核苷酸数目可能不同

C．每个DNA分子中，碱基．磷酸和脱氧核糖的数量是相等的

D．DNA分子一条单链（A+G）/（T+C）=m，则另一条链中对应的碱基比例也为m

12．除了在细胞内可进行DNA复制外，在体外利用PCR技术也能复制DNA。下列有关二者共同特点的叙述，不正确的是（    ）

A．都需要用解旋酶将亲代DNA双链解开

B．解链过程中都破坏了DNA双链中的氢键

C．都具有边解旋边复制和半保留复制的特点

D．在DNA聚合酶作用下复制时都遵循碱基互补配对原则

13．如图1表示的是细胞内DNA复制过程，图2表示图1中RNA引物去除并修复的过程。相关叙述正确的是（　　）

A．两条子链合成过程所需的RNA引物数量不同

B．酶1．2可催化RNA降解，去除引物

C．酶3是DNA聚合酶，催化游离的核糖核苷酸连接到DNA单链上

D．酶4是DNA连接酶，催化两个DNA单链片段的连接

14．下列有关染色体．DNA．基因．脱氧核苷酸的说法，错误的是（    ）

A．DNA分子结构是稳定的双螺旋结构

B．基因一般是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子就是一个基因

C．一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的

D．染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有一个或两个DNA分子

15．DNA复制在细胞内外均可发生，细胞内如细胞分裂的间期时进行的DNA复制，细胞外如PCR过程。下列对二者的叙述错误的是（　　）

A．都以半保留复制的方式进行

B．都以脱氧核糖核苷酸为原料

C．PCR所用的DNA聚合酶比细胞内DNA复制所用的更耐高温

D．胞内DNA复制通过ATP提供能量，而PCR则通过高温供能

16．5-溴尿嘧啶脱氧核苷（BrdU）能代替胸腺嘧啶脱氧核苷（TdR）掺入到新合成的DNA链中。用姬姆萨染料染色，发现在染色单体中，若DNA只有一条单链掺有BrdU着色深，而DNA的两条单链都掺有BrdU着色浅。将取自某雄性高等动物（其DNA每条链上都有胸腺嘧啶分布）不同部位的细胞放在含有BrdU的培养液中培养，一段时间后进行姬姆萨染色。下列图解显示其部分染色体的着色情况，颜色越深表示着色越深，其中不正确的是（    ）

A．A B．B C．C D．D

17．关于生物学实验中研究方法的叙述，错误的是（    ）

A．运用同位素示踪技术和差速离心法证明DNA的半保留复制

B．运用类比推理和假说—演绎法证明基因在染色体上

C．运用模型构建的方法研究酵母菌种群的数量变化

D．运用分子杂交和荧光标记法确定基因在染色体上的位置

18．如图为某生物部分DNA片段的结构示意图。下列叙述一定正确的是（    ）

A．DNA是大肠杆菌的主要遗传物质

B．①的断裂一定需要有关酶的催化

C．②在RNA分子中也存在

D．该生物DNA中A＋T的含量等于G+C的含量

参考答案与试题解析

1．【答案】B

【解析】

脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息，遗传信息的原因是碱基对的排列顺序不同。

解答：

A．不同基因的碱基种类相同，都含有A．T．G．C四种碱基，A错误；

B．不同基因中碱基对（脱氧核苷酸对）的排列顺序不同，使得不同基因携带不同的遗传信息，B正确；

C．不同基因的磷酸和脱氧核糖的排列顺序相同，都是磷酸和脱氧核糖交替排列，构成了DNA分子的基本骨架，C错误；

D．不同基因的碱基配对方式相同，都是A与T配对，G与C配对，D错误。

故选B。

2．【答案】C

【解析】

T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。通过对比实验结果可说明噬菌体的遗传物质是DNA。

解答：

A．DNA水解酶能将R型菌的DNA水解，所以将S型活菌与R型菌的DNA和DNA水解酶混合培养，实验结果只有S型菌落；科学家在进行实验时，让R型活菌与S型菌的DNA和DNA水解酶混合培养，培养基上只生长R型菌，说明DNA被水解后失去了效应，A错误；

B．35S标记的是噬菌体的蛋白质，短时间保温后离心，获得的上清液中的放射性很高，说明噬菌体的蛋白质没有进入细菌细胞。该实验缺乏对照，不能证明DNA是遗传物质，B错误；

C．用从烟草故花叶病毒分离出的RNA感染烟草，实验结果是烟草感染出现病斑，说明RNA有遗传效应，烟草花叶病毒的RNA可能是遗传物质，C正确；

D．将已用15N标记DNA的大肠杆菌培养在含14N的培养基中，经二次分裂过程后，DNA共复制了2次，共得到4个DNA分子，若含15N的DNA占DNA总数的 1/2，D错误。

故选C。

3．【答案】A

【解析】

同位素示踪法是生物学实验和研究中常用的技术手段之一，通过追踪用同位素标记的化合物，可了解物质的运行和变化规律，弄清生化反应的详细过程。放射性同位素标记法在生物学中具有广泛的应用：（1）用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，用32P标记噬菌体的DNA，分别侵染细菌，最终证明DNA是遗传物质；（2）用3H标记氨基酸，探明分泌蛋白的合成与分泌过程；（3）15N标记DNA分子，证明了DNA分子的复制方式是半保留复制；（4）卡尔文用14C标记CO2，研究出碳原子在光合作用中的转移途径，即CO2→C3→有机物；（5）鲁宾和卡门用18O标记水，证明光合作用所释放的氧气全部来自于水。

解答：

A．核糖体是合成蛋白质的场所，氨基酸是构成蛋白质的基本单位，将3H标记的亮氨酸注入到豚鼠胰腺细胞中，附着在内质网上的核糖体将出现放射性，游离核糖体也会出现放射性，A错误；

B．给正在进行光合作用的水稻提供C18O2，则产生的18O会先出现在光合作用暗反应产生的有机物和水中，而产生的H218O参与光反应，分解后产生的18O2能释放到植物周围空气中，B正确；

C．噬菌体侵染大肠杆菌时，其DNA进入宿主细胞，蛋白质外壳留在外面，然后以自身DNA为模板，以大肠杆菌内的物质为原料合成DNA和指导蛋白质外壳的形成，由于DNA复制为半保留复制，所以用32P标记的T2噬菌体侵染被35S标记的大肠杆菌，产生的子代噬菌体含有35S，不一定含有32P，C正确；

D．由于DNA复制为半保留复制，精原细胞减数分裂过程中经过一次DNA复制，所以用15N标记小鼠精原细胞的核DNA双链，在含14N培养基中进行减数分裂时所形成的的所有DNA均为一条链有15N标记，一条链为14N，故减数分裂后子细胞染色体均含15N，D正确。

故选A。

4．【答案】B

【解析】

DNA分子双螺旋结构的主要特点：DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律：A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对；G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。

题图分析：图示为某核苷酸一条长链片段的示意图，该核苷酸链中含有碱基T，可推测题图为构成DNA的脱氧核苷酸链（部分片段）其中G为鸟嘌呤，C为胞嘧啶，T为胸腺嘧啶。

解答：

A．题图是脱氧核苷酸链的片段，其组成元素是C．H．O．N．P，A错误；

B．题图是脱氧核苷酸链的片段，属于DNA的一条单链，B正确；

C．图中的T．C．G可参与合成3种核苷酸，分别是胸腺嘧啶脱氧核苷酸．胞嘧啶脱氧核苷酸．鸟嘌呤脱氧核苷酸，C错误；

D．真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，此外在线粒体和叶绿体中也含有少量，D错误。

故选B。

5．【答案】B

【解析】

DNA分子结构的主要特点：DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（A-T．C-G）。

解答：

A．一般情况下，每个DNA分子（双链）都含有4种脱氧核苷酸，A正确；

B．DNA分子中，中间的脱氧核糖上连接着2个磷酸和一个碱基，只有末端的脱氧核糖连接一个磷酸和一个碱基，B错误；

C．双链DNA分子中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，DNA分子两条链中的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对，C正确；

D．双链DNA分子中，A=T，G=C，而A+T的量不一定等于G+C的量，D正确。

故选B。

6．【答案】D

【解析】

生命现象的正常高效进行与反馈调节．多种种间关系等有密切关系。

解答：

A．半保留复制方式可以保证亲子代间遗传物质的连续性，DNA多起点复制缩短了复制所需要的时间，A错误；

B．可遗传变异（基因突变．基因重组和染色体变异）可为生物提供进化的原材料，B错误；

C．收割理论是捕食者往往捕食个体数量多的物种，因此捕食者的捕食对被捕食种群的发展起促进作用，能避免生态系统中出现占绝对优势的物种，C错误；

D．当高等动物体内性激素含量偏高时，可通过负反馈调节使性激素水平降低，以保证性激素的含量不至于过高，D正确。

故选D。

7．【答案】D

【解析】

DNA复制的特点是半保留复制，根据图示分析可知：b链是以a链为模板合成的，a链和b链合成一个子代DNA分子；c链是以d链为模板合成的，c链和d链合成一个子代DNA分子。

解答：

A．a．d是复制的模板链，A正确；

B．DNA复制所需要的原料是4种脱氧核苷酸，B正确；

C．真核细胞中，DNA复制主要发生在细胞分裂的间期，C正确；

D．a和c都与d互补，因此a和c的碱基序列相同；a和b的碱基序列互补，则b和c的碱基序列互补，D错误。

故选D。

8．【答案】C

【解析】

DNA的化学结构：①DNA是高分子化合物：组成它的基本元素是C．H．O．N．P等。②组成DNA的基本单位--脱氧核苷酸。每个脱氧核苷酸由三部分组成：一个脱氧核糖．一个含氮碱基和一个磷酸。③构成DNA的脱氧核苷酸有四种。

解答：

A．组成DNA分子的基本单位为脱氧核苷酸，每个DNA分子一般都含有4种脱氧核苷酸，A正确；

B．DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸．一分子含氮碱基．一分子脱氧核糖组成，因此一个DNA分子中的碱基．磷酸．脱氧核苷酸．脱氧核糖的数目是相等的，B正确；

C．DNA分子中，每条链两端的脱氧核糖上连着一个磷酸和一个碱基，而中间的脱氧核苷连接2个磷酸和一个碱基，C错误；

D．双链DNA分子中的一段，如果有40个腺嘌呤，则根据碱基互补配对原则（A=T，G=C），该DNA分子片段中含有40个胸腺嘧啶，D正确。

故选C。

9．【答案】D

【解析】

DNA的复制

10．【答案】D

【解析】

DNA复制相关知识总结：

DNA复制：以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。

DNA复制时间：有丝分裂和减数分裂间期。

DNA复制条件：模板（DNA的双链）．能量（ATP水解提供）．酶（解旋酶和聚合酶等）．原料（游离的脱氧核苷酸）

DNA复制过程：边解旋边复制。

DNA复制特点：半保留复制。DNA复制结果：一条DNA复制出两条DNA。

DNA复制意义：通过复制，使亲代的遗传信息传递给子代，使前后代保持一定的连续性。

解答：

依据DNA的半保留复制方式可知，正常生长的小鼠精原细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中，待其完成1个细胞周期后，每个子细胞中的核DNA分子均为1条链含3H，1条链不含3H ；再转入不含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中培养，在有丝分裂的间期，每一个核DNA分子经过复制后所形成的2个子代DNA分子中，有1个DNA的1条链含3H，另1条链不含3H，另一个DNA分子的2条链都不含有3H，这2个 DNA分子分别位于每条染色体的2条姐妹染色单体上，在有丝分裂的后期，着丝点分裂，2条姐妹染色单体分开成为2条子染色体，由于子染色体移向两极是随机的，获得的子细胞内DNA的标记情况会出现①③④的结果，不会出现②的情况，D符合题意。

故选D。

11．【答案】D

【解析】

DNA的双螺旋结构：

①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。

②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧。

③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。

如图所示：

解答：

A．链状DNA分子绝大多数脱氧核糖都同时连着两个磷酸基团和一个碱基，只有3′端的脱氧核糖连着一个磷酸基团，A正确；

B．由于基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添．缺失或替换，所以同源染色体上的等位基因含有的脱氧核苷酸数目可能不同，也可能相同，B正确；

C．1分子脱氧核糖核苷酸由1分子磷酸．1分子脱氧核糖．1分子含氮碱基组成，因此每个DNA分子中，碱基．磷酸和脱氧核糖的数量是相等的，C正确；

D．DNA分子的一条单链（A+G）/（T+C）=m，根据碱基互补配对原则（A=T，G=C），另一条单链中该比值是1 /m ，D错误。

故选D。

12．【答案】AC

【解析】

生物体细胞内的DNA复制开始时，在解旋酶的作用下可以解开DNA双链；在体外利用PCR技术扩增目的基因时，加热至90～95℃引起模板DNA解链为单链，上述两个解链过程均破坏了DNA分子双链间的氢键。DNA复制无论是在细胞内还是细胞外，均遵循碱基互补配对。

解答：

AB．在细胞内进行DNA复制时，需要解旋酶打开双链之间的氢键，在体外进行PCR扩增时，利用高温即加热至90-95度通过变性破坏双链之间的氢键，A错误．B正确；

C．细胞内进行DNA复制时是边解旋边复制的，在体外进行利用PCR技术扩增DNA时是先解链后复制的，即先将亲代DNA受热变性后解链为单链，再降低温度使引物与单链相应互补序列结合，然后在DNA聚合酶作用下进行延伸，C错误；

D．不管是在细胞内进行DNA复制，还是在体外利用PCR技术扩增DNA，在DNA聚合酶作用下复制时都遵循碱基互补配对原则，D正确。

故选AC。

13．【答案】ABD

【解析】

DNA的双链是反向平行的，从图中看出，DNA复制时，以其中一条链为模板合成连续的子链，而另一条链中是先合成不连续的子链，在酶1．2．3．4的作用下形成完整的新子链。

解答：

A．DNA复制时，其中一条链的复制是连续的，只需一个引物，而另一条链的复制是不连续的，形成多个子链DNA片段，所以需要多个引物，因此两条子链合成过程所需的RNA引物数量不同，A正确；

B．从图中看出，酶1．2可以将RNA引物降解，使得一条链缺少一段碱基序列，B正确；

C．DNA复制的原料是脱氧核苷酸，所以酶3的作用是催化游离的脱氧核苷酸连接到DNA单链上，C错误；

D．从图中看出，酶4催化DNA单链片段连接形成DNA长链，是DNA连接酶，D正确。

故选ABD。

14．【答案】B

【解析】

基因一般是指具有遗传效应的DNA片段，其基本组成单位是脱氧核苷酸；一个DNA分子上可含有成百上千个基因，而DNA主要分布在细胞核的染色体上，因此染色体是基因的主要载体，且基因在染色体上呈线性排列。

解答：

A．DNA分子中磷酸和脱氧核糖交替连接构成基本骨架，具有稳定的双螺旋结构，A正确；

B．基因一般是指具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因，B错误；

C．基因的组成单位是脱氧核苷酸，且脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息，也决定了基因的特异性，C正确；

D．DNA主要分布在细胞核的染色体上，因此染色体是DNA的主要载体，且一条染色体上含有1个（间期或末期）或2个DNA分子（分裂期），D正确。

故选B。

15．【答案】D

【解析】

PCR技术：

16．【答案】B

【解析】

以第一代细胞中的某个细胞的一条染色体为参照，DNA双链中不含BrdU的两条原始脱氧核苷酸链是不变的，第n代后由这个细胞分裂而来的共有2n个，减去两个含原始链的细胞，其他的2n—2个细胞对于这条染色体而言两条链都掺有BrdU。

解答：

A．第一次有丝分裂间期时，DNA进行半保留复制，产生的子代DNA都是一条链与母链一致，另一条链掺有BrdU，所以每个DNA分子都着色深，第一次有丝分裂中期时，仍然是每个DNA分子都着色深，A正确；

B．进行第一次有丝分裂时，DNA复制后都是一条链与母链一致，另一条链掺有BrdU，之后继续第二次有丝分裂，则第二次有丝分裂间期时，DNA半保留复制，有的子代DNA一条链正常，另一条链掺有BrdU，有的子代DNA两条链都掺有BrdU，所以在第二次有丝分裂中期时，每个染色体上一条染色单体着色深，另一条染色单体着色浅，B错误；

C．减数第一次分裂间期时，DNA进行半保留复制，产生的子代DNA都是一条链与母链一致，另一条链掺有BrdU，所以每个DNA分子都着色深，减数第一次分裂后期时，仍然是每个DNA分子都着色深，C正确；

D．减数第二次分裂不再进行间期的DNA复制过程，所以在减数第二次分裂后期时，DNA都是一条链与母链一致，另一条链掺有BrdU，所以每个DNA分子都着色深，D正确。

故选B。

17．【答案】A

【解析】

高中生物学实验中运用了多种研究方法，常考的方法有：同位素标记法．差速离心法．染色法．对比实验法．对照实验法．模型建构法．假说-演绎法．类比推理法．梯度密度离心法．荧光标记法．调查法等。

解答：

A．证明DNA的半保留复制运用了同位素示踪技术和密度梯度离心法，A错误；

B．证明基因在染色体上运用了类比推理和假说—演绎法，B正确；

C．研究酵母菌种群的数量变化运用了数学模型构建的方法，C正确；

D．确定基因在染色体上的位置运用了分子杂交和荧光标记法，D正确。

故选A。

18．【答案】C

【解析】

分析题图：图示为某真核生物DNA片段的结构示意图，其中①为氢键，②为腺嘌呤，③为磷酸二酯键。

解答：

A．DNA 是大肠杆菌的遗传物质，A 错误；

B．①是氢键，氢键的断裂可以通过解旋酶催化断裂，也可通过高温破坏而断裂，B 错误；

C．②是腺嘌呤，在 RNA 分子中也存在，C正确；

D．双链DNA分子中 A+C的含量等于T+G的含量，而A+T的含量不一定等于 G+C 的含量，D错误。

故选C。