2024届高三生物一轮复习基础夯实练32：DNA的结构与复制

基础夯实练32  DNA的结构与复制

一、选择题

1．(2023·河北邢台高三质检)沃森和克里克根据DNA分子晶体衍射图谱，解析出经典的DNA双螺旋类型(B－DNA)，后续人们又解析了两种不同的DNA双螺旋类型(A－DNA和Z－DNA)，它们的螺旋直径如表所示。下列叙述错误的是(　　)

A.Z－DNA双螺旋类型结构更为紧凑而有利于其完成复制

B．不同的双螺旋类型中，基因的转录活跃程度不同

C．三种双螺旋类型DNA双链都遵循碱基互补配对原则

D．推测在生物体内DNA双螺旋类型也是多种多样的

2.如图表示有关DNA分子中的部分关系，下列判断正确的是(　　)

A．若x、y分别表示DNA两条互补链中(A＋G)/(T＋C)的值，则符合甲曲线变化

B．若x、y分别表示DNA两条互补链中(G＋T)/(A＋C)的值，则符合甲曲线变化

C．若x、y分别表示DNA两条互补链中(A＋T)/(G＋C)的值，则符合乙曲线变化

D．若x、y分别表示DNA一条链和整个DNA中嘌呤/嘧啶的值，则符合乙曲线变化

3．(2023·甘肃兰州高三调研)叶绿体DNA分子上有两个复制起点，同时在起点处解旋并复制，其过程如下图。下列相关叙述正确的是(　　)

A．脱氧核苷酸链的合成不需要RNA引物

B．新合成的两条脱氧核苷酸链的序列相同

C．两起点解旋后均以两条链为模板合成子链

D．子链合成后需DNA连接酶催化连接成环状

4．(2023·江苏苏北七市高三调研)端粒是真核生物线性染色体末端的一段复合结构，端粒DNA会随细胞分裂而缩短(如图)，直到细胞不能再分裂。下列相关叙述错误的是(　　)

A．组成端粒的主要成分是DNA和蛋白质

B．子链5′－端引物水解后不能补齐，导致端粒DNA缩短

C．染色体复制后，每条染色体的4个端粒都缩短

D．可通过修复缩短的端粒DNA，延长细胞寿命

5．某果蝇的基因型为AaBb，将其DNA的两条链均被32P标记的精原细胞放在普通培养基中培养。该精原细胞形成了4个有三种基因型(AB、aB、ab)的精子。下列相关叙述正确的是(　　)

A．该精原细胞发生了同源染色体非姐妹染色单体间的互换导致三种基因型精子的产生

B．处于减数分裂Ⅱ前期的细胞中DNA数/染色体数＝2

C．产生的三种基因型的配子中的DNA都有一条链被32P标记

D．在减数分裂Ⅰ后期，移向细胞两极的染色体形态大小都相同

6．(2023·江苏扬州高三学情调研)取某XY型性别决定的动物(2n＝8)的一个未用3H标记的精原细胞，在含3H标记脱氧核苷酸的培养基中完成一个细胞周期后，将所得子细胞全部转移至普通培养基中完成减数分裂(不考虑染色体片段互换、实验误差和质DNA)。下列有关叙述错误的是(　　)

A．一个初级精母细胞中含3H的染色体共有8条

B．一个次级精母细胞可能有2条不含3H的Y染色体

C．一个精细胞中可能有1条不含3H的Y染色体

D．该过程形成的8个精细胞中可能都含3H

7.科学家发现了单链DNA的一种四螺旋结构，一般存在于人体快速分裂的活细胞(如癌细胞)中。形成该结构的DNA单链中富含G，每4个G之间通过氢键等形成一个正方形的“G－4平面”，继而形成立体的“G－四联体螺旋结构”(如图)。下列叙述正确的是(　　)

A．每个“G－四联体螺旋结构”中含有两个游离的磷酸基团

B．该结构中富含G－C碱基对

C．该结构中(A＋G)/(T＋C)的值与双链DNA中不一定相等

D．该“G－四联体螺旋结构”可以抑制癌细胞的分裂

8．(2023·湖南长沙高三学情调研)转座子是一段可移动的DNA序列，这段DNA序列可以从原位上单独复制或断裂下来，插入另一位点。转座子可在真核细胞染色体内部和染色体间转移，在细菌的拟核DNA、质粒或噬菌体之间自行移动。有的转座子中含有抗生素抗性基因，可以很快地传播到其他细菌细胞。下列推测不合理的是(　　)

A．转座子不能独立进行DNA复制

B．转座子可造成染色体变异或基因重组

C．转座子可用于基因工程的研究

D．细菌的抗药性可来自转座子或者自身的基因突变

9．DNA聚合酶不能从头合成DNA，只能从3′端延伸DNA链，因此在复制过程中需要RNA引物，如图表示DNA复制过程。下列相关分析不正确的是(　　)

A．DNA复制时存在A、U碱基配对现象

B．DNA复制是多种酶参与的物质合成过程

C．两条子链延伸的方向都是由5′－端到3′－端

D．DNA聚合酶与DNA连接酶的底物相同

10．将某雄性动物细胞的全部DNA分子的两条链经32P标记(染色体数为2n)后，置于不含32P的培养基中培养。经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞，检测子细胞中的情况。下列推断正确的是(　　)

A．若进行有丝分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1/2

B．若进行减数分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1

C．若子细胞中的染色体都含32P，则一定进行有丝分裂

D．若子细胞中的染色体不都含32P，则一定进行减数分裂

二、非选择题

11．下图所示为一段DNA空间结构和平面结构的示意图，请据图回答问题：

(1)从图甲中可以看出DNA分子具有规则的__________结构，从图乙中可以看出DNA是由____________条平行且走向________的长链组成的。在真核细胞中，DNA的主要载体是______________。

(2)图乙中1代表的键为________。与图乙中碱基2相配对的碱基是________(填中文名称)；由3、4、5组成的结构名称为_______________________________________________。

(3)不同生物的双链DNA分子中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数的比值________(填“相同”或“不同”)。

(4)若在一单链中＝n，则在另一条互补链中其比例为________，在整个DNA分子中其比例为________。

12．(2023·江苏苏北四市高三期末)真核细胞内染色体外环状DNA(eccDNA)是游离于染色体基因组外的DNA，DNA的损伤可能会导致eccDNA的形成。下图中途径1、2分别表示真核细胞中DNA复制的两种情况，a、b、a′和b′表示子链的两端，①～④表示生理过程。请据图回答相关问题：

(1)途径1中酶2为______________，途径2中④过程需要____________酶的作用。

(2)途径2中a、b、a′和b′中为5′－端的是__________________________________。

(3)观察过程①③可推测DNA复制采用了______________等方式，极大地提升了复制速率。eccDNA能自我复制的原因是____________________________________________________。

(4)下列可能属于eccDNA形成原因的有____________________________________________。

A．DNA发生双链断裂

B．染色体片段丢失

C．染色体断裂后重新连接

D．DNA中碱基互补配对

(5)eccDNA在肿瘤细胞中普遍存在，肿瘤细胞分裂时，因eccDNA无________(填结构)，而无法与____________连接，导致不能平均分配到子细胞中。由此可见，eccDNA的遗传____________(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔遗传规律。

13．(2023·河北秦皇岛高三期末)科学家为了探究DNA复制方式，先用含有15NH4Cl的原料来培养大肠杆菌若干代作为亲本，再将亲本大肠杆菌转移到含14NH4Cl原料中培养，收集不同时期的大肠杆菌并提取DNA，再将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置。请分析回答下列问题：

(1)用含有15NH4Cl的原料来培养大肠杆菌若干代作为亲本，培养若干代的目的是__________

______________________________________________________________________________。

(2)有科学家认为DNA的复制是全保留复制，复制形成的两条子链结合在一起，两条模板链重新结合在一起。若是全保留复制，则实验结果是子一代的DNA位置是_________________。

(3)科学家进行实验，得到的实验结果是子一代的DNA位置全在中带，子二代的DNA位置一半在中带一半在轻带。这个结果否定了全保留复制，你对此的解释是___________________

______________________________________________________________________________。

(4)有人认为，将子一代的DNA分子用解旋酶处理后再离心，就能直接判断DNA的复制方式，如果为轻带，为重带，则一定为半保留复制。你认为这种说法是否正确，并说出你的理由。

______________________________________________________________________________。

参考答案

1．A

2．C　[DNA两条互补链中(A＋G)/(T＋C)的值是互为倒数的关系，此情况不符合甲曲线变化，A错误；DNA两条互补链中(G＋T)/(A＋C)的值互为倒数，此情况不符合甲曲线变化，B错误；根据碱基互补配对原则，DNA两条互补链中(A＋T)/(G＋C)的值是相等的，此情况符合乙曲线变化，C正确；由于DNA中A＝T、G＝C，A＋G＝T＋C，嘌呤数＝嘧啶数，整个DNA中两者的比值始终等于1，但DNA一条链中嘌呤/嘧啶的值不确定，D错误。]

3．D

4．C　[端粒是真核生物线性染色体末端的一段复合结构，染色体主要是由DNA和蛋白质组成的，所以组成端粒的主要成分是DNA和蛋白质，A正确；DNA的合成需要引物，但是DNA合成完成后要把引物切除，而子链中切除引物后不能补齐，导致端粒DNA缩短，B正确；由图可知，染色体复制以后，只是新合成的端粒DNA缩短而并非所有的端粒都缩短，C错误；由于端粒DNA不断缩短，最后导致细胞停止分裂，因此可以通过修复缩短的端粒DNA，使细胞恢复分裂的能力，延长细胞的寿命，D正确。]

5．C

6．B　[减数分裂Ⅰ时XY染色体会发生分离，分裂形成的一个次级精母细胞中可能有0或1条或2条Y染色体，则一个次级精母细胞可能有0条或1条不含3H的Y染色体，B错误，C正确；减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体随机分别移向细胞两极，所以两个子细胞形成的8个精细胞中可能都含3H，D正确。]

7．C　[每个“G－四联体螺旋结构”是一条单链形成的，该结构中含有1个游离的磷酸基团，A错误；“G－四联体螺旋结构”是由单链DNA形成的一种四螺旋结构，该结构中富含G，而不是富含G－C碱基对，B错误；双链DNA中(A＋G)/(T＋C)的值始终等于1，而该单链结构中(A＋G)/(T＋C)的值不一定等于1，因此该结构中(A＋G)/(T＋C)的值与双链DNA中不一定相等，C正确；根据题意可知，此“G－四联体螺旋结构”一般存在于人体快速分裂的活细胞(如癌细胞)中，因此该结构不能抑制癌细胞的分裂，可能促进癌细胞的分裂，D错误。]

8．A　[根据题干信息可知，转座子可以独立进行DNA复制，A不合理；根据题干信息“转座子可在真核细胞染色体内部和染色体间转移”，说明转座子可造成真核生物染色体变异或基因重组，B合理；根据题干信息可知，转座子可用于基因工程的研究，C合理；根据题干信息“有的转座子中含有抗生素抗性基因，可以很快地传播到其他细菌细胞”，说明细菌的抗药性可来自转座子或者自身的基因突变，D合理。]

9．D　[由于DNA复制过程中需要RNA引物，所以在复制时存在A、U碱基配对现象，A正确；DNA复制是解旋酶、DNA聚合酶等多种酶参与的物质合成过程，B正确；DNA分子的2条链是反向平行的，子链是依据碱基互补配对原则，在DNA聚合酶作用下合成的，其合成方向是从子链5′－端向3′－端延伸，C正确；DNA聚合酶与DNA连接酶的底物不同，前者作用于单个脱氧核苷酸，而后者作用于DNA片段，D错误。]

10．B　[若子细胞中的染色体都含32P，说明DNA只复制一次，则一定进行减数分裂，C错误；若子细胞中的染色体不都含32P，则一定进行的是有丝分裂，D错误。]

11．(1)双螺旋　两　相反　染色体　(2)氢键　鸟嘌呤　腺嘌呤脱氧核苷酸　(3)相同　(4)n　n

解析　(4)一条单链上A1＋T1G1＋C1＝n，根据碱基互补配对原则，与该链互补的另一条链上T2＋A2C2＋G2＝n，整个DNA分子中A＋TG＋C＝A1＋A2＋T1＋T2G1＋G2＋C1＋C2＝2A1＋2T12G1＋2C1＝n。

12．(1)DNA聚合酶　DNA连接　(2)a和a′　(3)双向、多起点　eccDNA上有复制起点(复制原点)　(4)ABC　(5)着丝粒　纺锤丝　不遵循

解析　(1)途径1为线性DNA复制过程，该过程中的酶1为解旋酶，酶2为DNA聚合酶，途径2为环状DNA形成和复制的过程，④为损伤DNA由线性形成环状DNA过程，即该过程需要DNA连接酶的作用。(2)DNA复制过程中子链的延伸方向是由5′→3′延伸的过程，根据复制方向可知，途径2中a、a′为5′－端。(3)观察过程①③可推测，DNA复制为半保留复制，结合图示可知，DNA复制过程中表现出双向复制和多起点复制的特点，该特点极大地提升了复制速率。eccDNA上有复制起点，因而eccDNA能自我复制。(4)根据题意可知，DNA的损伤可能会导致eccDNA的形成，而DNA发生双链断裂、染色体片段丢失、染色体断裂等都是DNA损伤的表现，而DNA碱基互补配对不会导致环状DNA的形成，因此，A、B、C符合题意。(5)eccDNA在肿瘤细胞中普遍存在，肿瘤细胞分裂时，因eccDNA无着丝粒，因此无法与纺锤丝连接，只能随机分配到子细胞中。由于eccDNA不能均等分配到子细胞中，因此，eccDNA的遗传不遵循孟德尔遗传规律。

13．(1)保证用于实验的大肠杆菌的DNA上都含有15N　(2)一半在重带，一半在轻带　(3)DNA的复制是半保留复制，子一代DNA为15N/14N－DNA，子二代DNA一半为15N/14N－DNA，一半为14N/14N－DNA　(4)不正确，因为无论是全保留复制还是半保留复制，子一代用解旋酶处理后都有一半的单链含15N，一半的单链含14N，离心后都是12重带，12轻带