高考生物一轮复习 课时作业 DNA结构、复制及基因的本质（含解析）

课时作业（十七）DNA结构、复制及基因的本质

［基础练］

1.下列关于DNA分子结构的叙述，正确的是（）

A.DNA分子是以4种脱氧核甘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喋吟与喀咤形成碱基对

D.DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸一脱氧核糖一磷酸相连

C［DNA分子是以4种脱氧核昔酸为单位连接而成的双链结构；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；DNA分子一条链上的相邻碱基通过脱氧核

糖一磷酸一脱氧核糖相连。］

2.如图是某同学制作的脱氧核昔酸对模型，其中正确的是（）

A

D［选项A中，从五碳糖和磷酸基团的形态和位置可判断，两条脱氧核甘酸链不是反向

平行的，错误；选项B中，A与T之间的氢键应该是两个而不是三个，错误；选项C中，含氮

碱基（C）与五碳糖的连接位置不对，且G与C之间有三个氢键，错误。］

3.（2019•河南八市测评）下列有关线性DNA分子结构的说法中，错误的是（）

A.每个DNA片段含有两个游离的磷酸基团，且分别位于DNA两端

B.DNA分子中某些脱氧核糖只和一个磷酸分子相连

C.碱基对通过氢键相连排列在DNA分子的内侧

D.DNA中的A/T碱基对越多，该DNA越耐高温

D［根据DNA分子的双螺旋结构分析可知，每个DNA片段含有两个游离的磷酸基团，且

分别位于DNA两端，A正确；DNA链末端的脱氧核糖上只连着一个磷酸分子，B正确；脱氧核

糖与磷酸交替链接排列在DNA分子的外侧，碱基对通过氢键相连排列在DNA分子的内侧，C正

确；DNA中的G/C碱基对越多，该DNA越耐高温，D错误。］

4.下列关于DNA复制的叙述，正确的是（）

A.复制仅发生在有丝分裂间期

B.真核生物DNA复制的场所均在细胞核内

C.复制过程是先解旋后复制

D.脱氧核甘酸在DNA聚合酶的作用下合成新的子链

DDNA的复制发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期，A错误。真核生物DNA

复制的场所在细胞核、线粒体和叶绿体中，B错误。DNA复制是边解旋边复制，C错误。DNA

聚合酶可以连接脱氧核甘酸之间的磷酸二酯键，从而将脱氧核甘酸连接成新的子链，D正确。

5.下列关于染色体、DNA、基因的叙述正确的是（）

A.一个DNA分子上有很多基因

B.一条染色体上有很多DNA分子

C.基因都位于染色体上

D.染色体、DNA、基因都是遗传物质

A［基因是有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上有很多基因，A项正确；正常情况下

一条染色体上有一个DNA分子，染色体复制后一条染色体上有两个DNA分子，B项错误；基因

有的位于线粒体中，染色体是基因的主要载体，C项错误；DNA、基因都是遗传物质，染色体

是遗传物质的载体，D项错误。］

6.（2019•河南新乡一模）某双链DNA分子含有200个碱基对，其中一条链上A：T：G：C

=1：2：3：4,则有关该DNA分子的叙述，正确的是（）

A.含有4个游离的磷酸基

B.含有腺喋吟脱氧核昔酸30个

C.4种含氮碱基A：T：G：C=3：3：7：7

D.碱基排列方式共有4网种

C［每条单链各有一个游离的磷酸基，所以DNA分子应该有2个游离的磷酸基。计算碱

基数目时，需要注意所给碱基总数为个数还是对数，该DNA分子中含有200个碱基对，一条

链上A：T：G：C=1：2：3：4,根据双链中A+T所占比例=单链中A+T所占比例，则双链

中A+T占3/10,根据A=T，推知A和T各占3/20,故腺喋吟脱氧核甘酸的数量为200X2X（3/20）

=60o双链中A和T分另U占3/20,贝I］C和G分另！］占7/20,故A：T：G：C=3：3：7：7„在碱

基比例不确定的情况下，碱基排列方式共有4〃种，〃为碱基对数，即共有42°°种，而该DNA分

子碱基比例已确定，故排列方式小于甲。。种。］

7.（2019•河南八市测评）真核细胞中DNA复制过程如图所示，下列表述错误的是（）

A.多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成

B.每个子代DNA都有一条脱氧核甘酸链来自亲代

C.复制过程中氢键的破坏和形成都需要DNA聚合酶的催化

D.DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则和精确的模板

C［多起点双向复制,能保证DNA复制在短时间内完成；DNA复制以亲代DNA分子的两条

链分别为模板，通过碱基互补配对原则合成子链DNA,所以每个子代DNA都有一条核昔酸链来

自亲代；复制过程中氢键的破坏需要解旋酶的催化；DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对

原则即A与T配对、G与C配对。］

8.（2019•山东济南模拟）某基因（右）含有3000个碱基，腺喋吟占35%o若该DNA分子

以，5N同位素标记过的四种游离脱氧核甘酸为原料复制3次，将全部复制产物进行密度梯度离

心，得到如图甲结果；如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心，则得到如图乙结果。

下列有关分析正确的是（）

甲乙

A.X层全部是仅含"N的基因

B.W层中含白标记的胞嚏咤6300个

C.X层中含有氢键数是Y层的1/3

D.W层与Z层的核甘酸数之比是1：4

C［复制得到的DNA分子与亲代DNA分子的碱基序列相同，则两者的氢键数也应该是相

等的，X层有2个DNA,Y层有6个DNA,故X层与Y层的氢键数之比为1/3。］

9.如图是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：

磷酸二酯键

脱氧氢键

13

⑴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0

(3)图3和图4中的氢键用于连接两条脱氧核甘酸链，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(l)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甘酸经脱水缩合形成的脱氧核甘酸链，形成脱氧核甘酸

链过程中有磷酸二酯键生成，其需要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

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

10.(2019•山师附中模拟)1958年，Meselson和Stahl通过一系列实验首次证明了DNA

的半保留复制，此后科学家便开始了有关DNA复制起点数目、方向等方面的研究。试回答下

列问题：

(l)DNA分子呈________结构，DNA复制开始时首先必须解旋，从而在复制起点位置形成

复制叉(如图1所示)。因此，研究中可以根据复制叉的数量推测o

(2)1963年Cairns将不含放射性的大肠杆菌(其拟核DNA呈环状)放在含有组一胸腺嚓咤

的培养基中培养，进一步证明了DNA的半保留复制。根据图2的大肠杆菌亲代环状DNA示意

图，用简图表示复制一次和复制两次后形成的DNA分子。(注：以“……”表示含放射性的脱

氧核甘酸链)。

（3）有人探究DNA的复制从一点开始以后是单向进行的还是双向进行的，将不含放射性的

大肠杆菌DNA放在含有十一胸腺嚏咤的培养基中培养，给予适当的条件，让其进行复制，得

到图3所示结果，这一结果说明。

（4）为了研究大肠杆菌DNA复制是单起点复制还是多起点复制，用第⑵小题的方法，观

察到大肠杆菌DNA复制的过程如图4所示，这一结果说明大肠杆菌细胞中DNA复制是—

起点复制的。

解析（1）因DNA复制开始时首先必须解旋，从而在复制起点位置形成复制叉，所以可以

根据复制叉的数量推测复制起点的数量。（2）因为DNA为半保留复制，故复制一次所得的2个

DNA分子中，1条链带放射性标记，另一条链不带。复制两次后所得的4个DNA分子中，有2

个DNA分子都是其中一条链带放射性标记，另外2个DNA分子则是两条链都带放射性标记。

⑶由图示可以看出：该DNA分子有一个复制起点，复制为双向进行。（4）由图4可知：该DNA

分子有一个复制起点，即单起点复制。

答案（1）（规则的）双螺旋复制起点的数量

（2）如图所示

第一代DNA第二代DNA

（3）DNA复制是双向的（4）单

［能力练］

11.（2019•河南洛阳一模）下列生物的全部核酸中碱基组成是：喋吟碱基占总数的58%,

喀咤碱基占总数的42%,下列生物中不可能的是（）

A.Tz噬菌体B.烟草花叶病毒

C.细菌D.酵母菌和人

A［噬菌体属于DNA病毒，只含DNA一种核酸，根据碱基互补配对原则，其噪吟碱基总

数应等于嚓咤碱基总数，A项符合题意；烟草花叶病毒属于RNA病毒，只含RNA一种核酸，且

RNA为单链结构，其喋吟碱基总数不一定等于喀咤碱基总数，因此该生物可能为烟草花叶病毒,

B项不符合题意；细菌同时含有DNA和RNA两种核酸，其中DNA所含喋吟碱基总数等于嚏咤碱

基总数，但RNA所含喋吟碱基总数不一定等于喀咤碱基总数，因此该生物可能为细菌，C项不

符合题意；酵母菌和人都含有DNA和RNA两种核酸，其中DNA所含嗯吟碱基总数等于嚎咤碱

基总数，但RNA所含喋吟碱基总数不一定等于喀咤碱基总数，因此该生物可能为酵母菌和人,

D项不符合题意。］

12.（2019•山东济南模拟）一个双链均被32P标记的噬菌体DNA上有x个碱基对，其中腺

喋吟有必个。用这个噬菌体侵染只含氏的大肠杆菌，共释放出128个子代噬菌体。下列叙述

正确的是（）

A.该过程至少需要64（x—4个游离的胞喀咤脱氧核甘酸

B.噬菌体增殖需要细菌提供原料、模板和酶等

C.只含31P与含32P的子代噬菌体的比例为63：1

Y-9m

D.该DNA分子含有3X^^+2m个氢键

C［根据题意分析，用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出128个子代噬菌体，

相当于新合成了127个DNA分子，因此该过程至少需要游离的胞嚏咤脱氧核甘酸数=127X（x

—血=127（x—㈤，A错误；噬菌体增殖需要的模板是由其自身提供的，B错误；由于半保留

复制，所以在释放出的128个子代噬菌体中，只含町与含32P的子代噬菌体的比例为63：1,

C正确；该DNA分子含有的氢键数=2〃+3（x—〃）=3x—0，D错误。］

13.下图为DNA片段1经过诱变处理后获得DNA片段2,而后DNA片段2经过复制得到

DNA片段3的示意图（除图中变异位点外不考虑其他位点的变异）。下列叙述正确的是（）

-J—C~处理7―厂复制一I―V

TG'TG"TA

IIIIII

DNA片段1DNA片段2DNA片段3

A.在DNA片段3中同一条链上相邻碱基A与T通过两个氢键连接

B.理论上DNA片段3的结构比DNA片段1的结构更稳定

C.DNA片段2至少需要经过3次复制才能获得DNA片段3

D.DNA片段2复制〃次后，可获得个DNA片段1

D［DNA中同一条脱氧核甘酸链上相邻碱基A与T通过“一脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖

一”进行连接。理论上DNA片段3中氢键数目比DNA片段1少，故其结构不如DNA片段1稳

定。DNA片段2经过2次复制即可获得DNA片段3。DNA片段2复制n次后，获得的DNA片段

1所占的比例为1/2,即个。］

14.某双链DNA分子有100个碱基对，其中腺喋吟30个，下列叙述正确的是（）

A.该DNA分子一条单链中，腺喋吟和胸腺嚏咤占50%

B.该DNA分子两条链之间总是喋吟和喀咤形成碱基对

C.该DNA分子第三次复制时需要胞嚏咤脱氧核甘酸490个

D.该DNA分子复制时，在DNA聚合酶的作用下DNA双螺旋解开

B［该双链DNA分子有100个碱基对，其中腺喋吟30个，胸腺嚓咤也为30个，该DNA

分子中A+T占30%,则DNA分子一条单链中A+T占30%oDNA分子两条链之间的碱基晶氢键

连接成碱基对，腺喋吟与胸腺喀咤、鸟喋吟与胞喀咤互补配对。该DNA分子中胞喀咤脱氧核

昔酸为70个，第三次复制时需要胞嚓咤脱氧核甘酸70X21=70X4=280个。DNA复制时，

在解旋酶的作用下DNA双螺旋解开。］

15.(2019•北京四中模拟)双链DNA是由两条反向平行的脱氧核甘酸链组成。早在1966

年，日本科学家冈崎提出DNA半不连续复制假说：DNA复制形成互补子链时，一条子链是连续

形成，另一条子链不连续即先形成短链片段(如图1)。为验证这一假说，冈崎进行了如下实验:

让T,噬菌体在20°C时侵染大肠杆菌70min后，将同位素3H标记的脱氧核甘酸添加到大肠杆

菌的培养基中，在2秒、7秒、15秒、30秒、60秒、120秒后，分离Q噬菌体DNA并通过加

热使DNA分子变性、全部解螺旋，再进行密度梯度离心，以DNA单链片段分布位置确定片段

大小(分子越小离试管口距离越近)，并检测相应位置DNA单链片段的放射性，结果如图2。请

分析回答：

3

3f

01234

3'5'3'5'3'5'3'5'离试管口的距离

图1图2

(1)若1个双链DNA片段中有1000个碱基对，其中胸腺嚏咤350个，该DNA连续复制四

次，在第四次复制时需要消耗个胞嚏咤脱氧核甘酸。

(2)以3H标记的脱氧核甘酸添加到大肠杆菌的培养基中，最终在噬菌体DNA中检测到放射

性，其原因是

(3)DNA解旋在细胞中需要解旋酶的催化，在体外通过加热也能实现。解旋酶不能为反应

提供能量，但能。研究表明，在DNA分子加热解链时，DNA分子中

G+C的比例越高，需要解链温度越高