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    2024届高考生物一轮复习第六单元基因的本质基因的表达第2讲DNA的结构 DNA的复制 基因通常是有遗传效应的DNA片段练习含答案

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    这是一份2024届高考生物一轮复习第六单元基因的本质基因的表达第2讲DNA的结构 DNA的复制 基因通常是有遗传效应的DNA片段练习含答案,共8页。试卷主要包含了下列关于DNA的叙述,正确的是等内容,欢迎下载使用。

    第2讲 DNA的结构 DNA的复制 基因通常是有遗传效应的DNA片段


    (本栏目对应课后提能演练P389~391)

                    
    A组 基础巩固练
    1.在DNA分子的一条链中,连接两个相邻碱基A和T的化学结构是(  )
    A.脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖
    B.核糖-磷酸-核糖
    C.磷酸-脱氧核糖-磷酸
    D.氢键
    【答案】A 
    【解析】在DNA分子的一条链中,相邻的核苷酸通过磷酸二酯键连接,所以连接两个相邻碱基A和T的化学结构是脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖,A正确。
    2.关于DNA分子结构的叙述错误的是(  )
    A.脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架
    B.两条链上的碱基通过磷酸二酯键连接成碱基对
    C.两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构
    D.某双链DNA分子片段含50个腺嘌呤,则同时含50个胸腺嘧啶
    【答案】B 
    【解析】DNA分子的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接形成的,A正确;DNA两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,B错误;DNA的2条脱氧核苷酸链按照反向平行的方式盘旋形成双螺旋结构,C正确;DNA分子中,腺嘌呤与胸腺嘧啶配对,因此若某双链DNA分子片段含50个腺嘌呤,则同时含50个胸腺嘧啶,D正确。
    3.如图是某DNA片段的结构示意图,下列叙述正确的是(  )

    A.DNA复制时,解旋酶先将①全部切割,再进行复制
    B.DNA分子中A+T含量高时稳定性较高
    C.磷酸与脱氧核糖交替排列构成DNA分子的基本骨架
    D.a链、b链方向相同,a链与b链的碱基互补配对
    【答案】C 
    【解析】DNA复制时边解旋边复制,A错误;碱基A和T之间有2个氢键,碱基G和C之间有3个氢键,因此G+C含量高的DNA分子的相对稳定性较高,B错误;磷酸与脱氧核糖交替排列构成DNA分子的基本骨架,C正确;DNA分子的两条链方向相反,a链与b链的碱基互补配对,D错误。
    4.在一个双链DNA分子中,碱基总数为m,腺嘌呤碱基数为n,G与C之间形成3个氢键,A与T之间形成2个氢键。则下列有关叙述正确的是(  )
    ①脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基数=m ②碱基之间的氢键数为(3m-2n)/2 ③一条链中A+T的数量为n ④G的数量为m-n
    A.①②③④ B.②③④
    C.③④ D.①②③
    【答案】D 
    【解析】每个脱氧核苷酸分子含有一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基,所以脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基数=m,①正确;因为A和T之间有2个氢键、C和G之间有3个氢键,根据碱基互补配对原则,A=T=n,则C=G=(m-2n)/2,所以碱基之间的氢键数为2n+3(m-2n)/2=(3m-2n)/2,②正确;双链DNA中,A=T=n,则根据碱基互补配对原则,一条链中A+T的数量为n,③正确;由②中计算可知,G的数量=(m-2n)/2,④错误。
    5.某双链DNA分子片段,具有a个碱基对,含有b个腺嘌呤。下列叙述正确的是(  )
    A.该片段为一个基因
    B.该DNA分子片段中应有2个游离的磷酸基团
    C.该DNA分子片段中,碱基的比例是(A+T)/(C+G)=1
    D.该片段完成n次复制需要2n×(a-b)个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
    【答案】B 
    【解析】基因通常是有遗传效应的DNA片段,该片段不一定为基因,A错误;该片段是双链DNA分子的一段,应该含有2个游离的磷酸基团,B正确;双链DNA分子中含有a个碱基对,腺嘌呤b个,则A=T=b个,G=C=(a-b)个,(A+T)/(C+G)=b/(a-b),C错误;该片段完成n次复制需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数=(2n-1)×(a-b)个,D错误。
    6.(2022年广东南海中学模拟预测)下列对果蝇X染色体上红眼基因的叙述,正确的是(  )
    A.该基因在复制时,具有全保留复制的特点
    B.脱氧核苷酸单链中,相邻的A、T碱基以氢键相连接
    C.该基因全部碱基中,若C占比为n,则A占比为50%-n
    D.该基因与其等位基因(白眼基因)在X染色体上呈线性排列
    【答案】C 
    【解析】基因复制时是半保留复制,A错误;脱氧核苷酸单链中,相邻的A、T碱基以脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连接,B错误;根据碱基互补配对原则,C=G=n,则A=T=50%-n,C正确;位于一条染色体上呈线性排列的都是非等位基因,等位基因位于同源染色体上,D错误。
    7.下列关于DNA的叙述,正确的是(  )
    A.DNA的基本骨架由C、H、O、N、P等元素组成
    B.连接磷酸与五碳糖的化学键可在解旋酶的作用下断裂
    C.DNA的片段都有遗传效应,可控制生物的性状
    D.DNA的复制和转录都能在细胞质中进行
    【答案】D 
    【解析】DNA的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替排列构成,有C、H、O、P元素,无N元素,A错误;连接磷酸与五碳糖的磷酸二酯键,应在限制酶的作用下断开,B错误;DNA分子中既有有遗传效应的片段,也有无遗传效应的片段,C错误。
    8.如图为含有4种碱基的DNA分子结构示意图,对该图描述正确的是(  )

    A.③有可能是碱基A
    B.②和③相间排列,构成DNA分子的基本骨架
    C.与②相比,①③中特有的元素分别是P和N
    D.与⑤有关的碱基对一定是G—C
    【答案】C 
    【解析】分析题图,可以确定①是磷酸、②是脱氧核糖、③是含氮碱基,它们组成了④脱氧核苷酸。DNA分子含有A、T、G、C四种碱基,且A与T之间形成2个氢键,G与C之间形成3个氢键,因此与⑤有关的碱基对一定是A—T,与③⑥有关的碱基对一定是G—C,但无法确定③⑤⑥具体是哪一种碱基,A、D错误;DNA分子的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接构成的,应为图中的①和②,B错误;②的组成元素为C、H、O,与②相比,①③中特有的元素分别为P和N,C正确。
    B组 能力提升练
    9.研究人员将含14N-DNA的大肠杆菌转移到15NH4Cl培养液中,培养24 h后提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA热变性处理,即解开双螺旋,变成单链;然后进行密度梯度离心,管中出现的两种条带分别对应下图中的两个峰,则大肠杆菌的细胞周期为(  )

    A.4 h B.6 h C.8 h D.12 h
    【答案】C 
    【解析】将含14N-DNA的大肠杆菌转移到15NH4Cl培养液中,培养24 h后提取子代大肠杆菌的DNA,DNA变性离心后,得到14N-DNA占1/8,15N-DNA占7/8,则子代DNA共8条,繁殖了3代,细胞周期为24÷3=8 h,C正确。
    10.已知某DNA分子中,G与C之和占全部碱基总数的35.8%,其中一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%。则在它的互补链中,T和C分别占该链碱基总数的(  )
    A.32.9%,17.1% B.31.3%,18.7%
    C.18.7%,31.3% D.17.1%,32.9%
    【答案】B 
    【解析】配对的碱基之和在一条链中与在整个DNA分子中的比例是相同的,因此,一条链中A、T、C、G的比例分别为31.3%、32.9%、17.1%和18.7%,根据碱基互补配对原则,它的互补链中T、C的比例分别为31.3%、18.7%。
    11.(2022年江西南昌调研)下列关于基因、染色体、性状之间的关系的叙述中,正确的是(  )
    A.性状与基因之间都存在一一对应的关系
    B.真核生物的基因都位于染色体上,呈线性排列
    C.每条染色体上有许多个DNA分子,每个DNA分子上有许多基因,每个基因中有许多脱氧核苷酸
    D.染色体结构变异可能会使基因的数目或排列顺序发生改变
    【答案】D 
    【解析】性状与基因之间并不都存在一一对应的线性关系,有的性状受多个基因控制,有的基因同时控制多个性状,A错误;真核生物的基因主要位于细胞核中的染色体上,也有部分基因位于线粒体、叶绿体中的DNA上,B错误;每条染色体含有1个或2个DNA分子,C错误;染色体结构变异可能会使基因的数目或排列顺序发生改变,D正确。
    12.(2022年广东华师附中三模)大肠杆菌是研究DNA的复制特点的理想材料。根据下列有关实验分析,错误的是(  )


    细菌
    培养及取样
    操作
    实验结果
    密度梯度
    离心和放
    射自显影
    1
    大肠
    杆菌
    含3H标记
    的dTTP
    (胸腺嘧啶
    脱氧核糖核苷三磷
    酸)的液体
    培养基,30秒后取样
    分离DNA,碱性条件变性(双链分开)
    被3H标记的片段,一
    半是1 000~
    2 000 个碱基的DNA小片段,而另一半则是长很多的DNA 大片段
    2
    大肠
    杆菌
    含3H标记的dTTP(胸腺嘧啶脱氧核糖核苷三磷酸)的液体培养基,3分钟后取样
    同上
    被3H标记的片段大多数是DNA大片段
    3
    DNA连接酶突变型大肠杆菌
    含3H标记的dTTP(胸腺嘧啶脱氧核糖核苷三磷酸)的液体培养基,3分钟后取样
    同上
    同实验1

    A.科学家用碱变性方法让新合成的单链和模板链分开,即氢键断裂,该过程在大肠杆菌体内是在解旋酶的作用下完成的
    B.实验1结果表明,DNA复制过程中,一条链的复制是连续的,另一条链的复制是不连续的
    C.实验2、3比较表明,大肠杆菌所形成的1 000~ 2 000个碱基的小片段子链需要DNA连接酶进一步催化连接成新链
    D.综合实验1、2、3,可以说明DNA的复制方式是半保留复制
    【答案】D 
    【解析】DNA两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,所以用碱变性方法可以让新合成的单链和模板链分开,即氢键断裂,在大肠杆菌体内解旋酶将双螺旋的两条链解开,所以该过程在解旋酶的作用下完成的,A正确;实验1结果表明,被3H标记的DNA片段,一半是1 000~2 000个碱基的小片段,另一半是大片段,DNA复制是以两条链为模板,并有两个相反的方向,DNA复制是双向的,因为它的两条链是反向平行的,所以在复制起点处两条链解开时,一条链是5'到3'方向,一条是3'到5'方向,但是酶的识别方向都是5'到3',所以引导链合成的新的DNA是连续的,随从链合成是不连续的,所以说明DNA复制过程中,一条链的复制是连续的,另一条的复制是不连续的,B正确;实验3中,DNA连接酶突变型大肠杆菌缺乏DNA连接酶,实验结果和实验1相同,即被3H标记的片段,一半是1 000~2 000个碱基的DNA小片段,说明这些小片段不能形成大片段,分析实验2、3结果,说明大肠杆菌所形成的1 000~2 000个碱基的小片段子链需要DNA连接酶进一步催化连接成新链,C正确;实验1、2、3不能体现每条子链与对应的模板链构成一个新的DNA分子,即不能说明DNA复制方式为半保留复制,D错误。
    13.如图是某DNA分子的局部结构示意图。请据图分析回答:

    (1)写出下列图中序号代表的结构的中文名称:①____________,⑦____________,⑧_____________,⑨_________________。 
    (2)图中DNA片段中碱基对有________对,该DNA分子应有________个游离的磷酸基团。 
    (3)从主链上看,两条单链的方向______,从碱基关系看,2条单链________。 
    (4)如果将14N标记的细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中,此图所示的____________(填图中序号)中可测到15N。若细胞在该培养液中分裂四次,该DNA分子也复制4次,则得到的子代DNA分子中含14N的DNA分子和含15N的DNA分子的比例为________。 
    (5)若该DNA分子共有a个碱基,其中腺嘌呤有m个,则该DNA分子复制4次,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为______个。 
    【答案】(1)胞嘧啶 脱氧核糖 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 一条脱氧核苷酸链的片段 (2)4 2
    (3)反向平行 互补 (4)①②③④⑥⑧⑨ 1∶8 (5)15(a/2-m)

    【解析】根据碱基互补配对原则可知,①是胞嘧啶,②是腺嘌呤,③是鸟嘌呤,④是胸腺嘧啶,⑤是磷酸基团,⑥是胸腺嘧啶,⑦是脱氧核糖,⑧是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,⑨是一条脱氧核苷酸链的片段。DNA分子复制4次,产生16个DNA分子,由于DNA复制为半保留复制,含14N的DNA分子共有2个,所有的DNA都含有15N,所以子代DNA分子中含14N和15N的比例为1∶8。A=T=m,则G=C=a/2-m,该DNA分子复制4次,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为(24-1)×(a/2-m)=15(a/2-m)。
    C组 压轴培优练
    14.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。请回答有关DNA分子的问题:

    (1)沃森和克里克构建了如图甲的DNA双螺旋结构模型,该模型用____________________解释DNA分子的多样性。 
    (2)若已知DNA一条单链的碱基组成是ATGCCAT,则与它互补的另一条链的碱基组成为________;若DNA分子的2条链分别为m链和n链,若m链中的(A+G)/(T+C)=0.8时,在n链中,这种比例是________。 
    (3)图乙的DNA复制过程中除了需要模板和酶外,还需要____________________等条件;由图乙可知延伸的子链紧跟着解旋酶,这说明DNA分子复制是____________________。 
    (4)DNA分子的____________________为复制提供了精确的模板,通过__________________保证了复制能够准确地进行。 
    【答案】(1)碱基排列顺序的多样性 (2)TACGGTA 1.25 (3)原料、能量 边解旋边复制 (4)独特的双螺旋结构 碱基互补配对原则

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