高中生物一轮复习课后达标练：DNA的结构、复制及基因的本质

DNA的结构、复制及基因的本质练习一、选择题1．下列关于人类细胞核中DNA分子及其复制过程的叙述，错误的是()A．DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸B．DNA复制过程中需要ATP提供能量C．DNA复制过程中子链合成的方向为3′到5′D．可通过比较人类和大猩猩的DNA序列，判断两者的亲缘关系2．某同学欲制作长度为5个碱基对、内含2个腺嘌呤的DNA双螺旋结构模型。下列相关叙述错误的是()A．需要准备18个脱氧核糖和磷酸之间的连接物B．需要准备13个碱基之间的连接物C．能搭建出45种不同的DNA分子模型D．制成的模型中两条脱氧核苷酸链反向平行3．DNA的熔点(Tm)是指将DNA加热变性使DNA的双螺旋结构解旋至一半时的温度，其影响机制如图所示。下列相关叙述错误的是()A．Tm值大小与G＋C的百分含量和盐溶液浓度有关B．以高盐浓度为介质的DNA的Tm值范围较大C．G＋C的百分含量一定时，低盐溶液的Tm值较低D．一定盐浓度下，G＋C的百分含量越高，DNA分子的热稳定性越强4．下图为DNA复制可能的两种方式，甲组实验用15N(无半衰期)标记细菌的DNA后，将细菌放在只含14N的培养基中繁殖一代，提取子代细菌的DNA进行离心分析；乙组实验用甲组培养的含15N的子代细菌放在只含14N的培养基中繁殖一代，提取子代细菌的DNA进行离心分析。下列有关甲、乙两组实验结果与结论的分析，正确的是()A．只分析甲组离心管中条带的数量与位置可确定复制方式B．只分析甲组离心管中放射性分布的位置可确定复制方式C．只分析乙组离心管中条带的数量可确定复制方式D．只分析乙组离心管中放射性分布的位置可确定复制方式5.几个基因共用一段DNA序列的情况，称为基因重叠。基因重叠现象在病毒、细菌和果蝇中均有发现。以下推测错误的是()A．重叠基因能更有效地利用DNA的遗传信息B．重叠基因的嘌呤碱基数与嘧啶碱基数相等C．基因A、B的转录是各自独立进行的D．重叠基因在基因A、B中指导合成的氨基酸序列完全相同6．下图为刑事侦查人员为侦破案件，搜集获得的DNA指纹图。下列相关叙述错误的是()A．怀疑对象中1号最可能是犯罪分子B．DNA指纹技术可识别身份，源于DNA分子的特异性C．可从精液、血液、毛发等样品中提取DNAD．若为双胞胎，则两人的指纹相同，DNA指纹也相同7．基因Ⅰ和基因Ⅱ在某动物染色体DNA上的相对位置如下图所示，其碱基(A＋T)/(C＋G)的值分别为0.8和1.25。下列说法错误的是()A．基因Ⅰ和基因Ⅱ可以发生互换B．基因Ⅰ比基因Ⅱ结构稳定性更高C．基因Ⅰ转录形成的mRNA中(A＋U)/(C＋G)的值为0.8D．基因Ⅱ转录的模板链中(A＋T)/(C＋G)的值为1.258．科学家分析了多种生物DNA的碱基组成，一部分实验数据如下表所示。下列说法正确的是()来源A/GT/CA/TG/C嘌呤/嘧啶人1.561.431.001.001.0鲱鱼1.431.431.021.021.02小麦1.221.181.000.970.99结核分枝杆菌0.40.41.091.081.1A.表中四种生物的DNA中A/T、G/C比例不同，说明DNA具有多样性B．如果分析表中四种生物RNA的嘌呤/嘧啶，会出现与表中类似的结果C．表中数据说明结核分枝杆菌DNA分子结构的稳定性高于其他三种生物D．生物的DNA都含有A、T、G、C4种碱基，可作为生物进化的直接证据9．真核生物的DNA分子中有多个复制起始位点，可以大大提高DNA复制速率。某科研团队通过研究揭示了一种精细的DNA复制起始位点的识别调控机制。下列叙述正确的是()A．DNA复制起始位点是解旋酶与DNA的初始结合位点B．DNA的两条链在复制起始位点解旋后都可以作为转录的模板C．DNA复制时只能从复制起始位点开始同时向同一个方向进行D．将外源的尿嘧啶类似物掺入到新合成的DNA链中可鉴定复制起始位点10．科学家将大肠杆菌的DNA全部用15N进行标记，然后转移到以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中繁殖三代，测定各代DNA的密度，从而验证DNA的半保留复制，结果如下图所示。下列说法正确的是()A．图中阴影是利用放射自显影技术检测放射性同位素15N的结果B．丙显示15N/15NDNA所在的位置C．有3/4的子二代DNA处于甲位置D．乙、丙位置中每个DNA的相对分子质量相差211．基因通常是有遗传效应的DNA片段，眼色基因(红眼基因R、白眼基因r)位于果蝇的X染色体上，下列叙述正确的是()A．雌雄果蝇细胞内的基因都是随染色体的复制而复制的B．同一DNA分子上不可能同时含有两个控制眼色的基因C．果蝇正常的卵原细胞有丝分裂时红眼基因最多有4个D．白眼基因的两侧也都是基因，其中只有一条链可以转录出血红蛋白12．研究发现，啤酒酵母中存在一种DNA复制检验点(又称S期检验点)中介蛋白M1，往往以蛋白复合物的形式聚集在复制叉处，当另一种三聚体蛋白复合物M3也被加载到此处时，M1就会被激活并随复制叉向前移动从而完成DNA的合成和复制过程。以下说法错误的是()A．S期检验点是通过调整复制叉移动的速度，调控DNA复制的速度B．M1蛋白被激活后，DNA合成过程中形成氢键时有水生成C．一个复制叉内两条DNA子链的延伸方向与M1激活后移动方向不一定相同D．啤酒酵母细胞的DNA中，(A＋C)/(G＋T)的数值均相等二、非选择题13．下图甲中DNA分子有a和d两条链，将甲图中某一片段放大后如乙图所示，结合所学知识回答下列问题：(1)从甲图可看出DNA的复制方式是___________________________________________________。(2)甲图中A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链；则A是______________酶，B是________________酶。(3)甲图过程在绿色植物根尖分生区细胞中进行的场所有________________________________________________________________________。(4)乙图中，7是___________________________________________________；10是__________________；DNA分子两条链上的碱基通过________________________________________________________________________连接成碱基对，并且遵循____________________原则。(5)若乙图中亲代DNA分子在复制时，一条链上的G变成了A，则该DNA分子经过n次复制后，发生差错的DNA分子占DNA分子总数的__________。14．双链DNA由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成。1966年，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，一条子链连续形成，另一条子链不连续即先形成短链片段(如下图1所示)。为验证这一假说，冈崎进行了如下实验：让T4噬菌体在20℃时侵染大肠杆菌70min后，将同位素3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，在2s、7s、15s、30s、60s、120s后，分离T4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，结果如下图2所示。请分析并回答下列问题：(1)若1个双链DNA片段中有1000个碱基对，其中胸腺嘧啶有350个，该DNA连续复制四次，在第四次复制时需要消耗____________个胞嘧啶脱氧核苷酸。(2)将3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，最终在T4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，需要的解链温度越高，原因是________________________________________________________。(4)图2中，与60s结果相比，120s结果中短链片段减少的原因是__________________________________________________________。该实验结果为冈崎假说提供的有力证据是________________________________________________________。答案：1．C。DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸，A正确；DNA复制需要能量，B正确；DNA复制过程中子链合成的方向为5′到3′，C错误；DNA是细胞结构生物的遗传物质，DNA序列越相似，亲缘关系越近，D正确。2．C。5个碱基对即是10个脱氧核苷酸，10个脱氧核苷酸需要10个脱氧核糖和磷酸之间的连接物，而脱氧核苷酸之间连接时(脱氧核糖与磷酸连接)需要8个连接物(形成2条脱氧核苷酸链)，则共需要准备18个脱氧核糖和磷酸之间的连接物，A正确；碱基之间的连接物即氢键，2个腺嘌呤和2个胸腺嘧啶之间配对共需要4个氢键，剩余3个碱基对含有3个鸟嘌呤，每个鸟嘌呤和胞嘧啶之间有3个氢键，即这3个碱基对之间有9个氢键，则共需要准备13个碱基之间的连接物，B正确；由于含有2个腺嘌呤，则能搭建出的DNA分子模型小于45种，C错误；DNA分子两条链反向平行，故制成的模型中两条脱氧核苷酸链反向平行，D正确。3．B。60℃后，DNA分子的Tm值和G＋C的百分含量呈正相关，且在G＋C百分含量相同的条件下低盐溶液比高盐溶液所需温度更低，A正确；高盐溶液中随G＋C百分含量的变化Tm值变化较为集中，低盐溶液中Tm值变化幅度较大，B错误；根据题图可知，G＋C的百分含量一定时，低盐溶液的Tm值较低，C正确；一定盐浓度下，G＋C百分含量越高，Tm值越高，DNA分子的热稳定性就越强，D正确。4．A。甲组实验中亲代DNA都用15N标记，在离心管中处于重带位置，在含14N的培养液中繁殖一代，若DNA的复制方式为半保留复制，合成的DNA的两条链的标记情况均为15N/14N，在离心管中全处于中带位置，若是全保留复制，合成的DNA的两条链的标记情况为15N/15N、14N/14N且数量相同，在离心管中的位置分别为重带、轻带位置，宽度相同，A正确；乙组实验无论是半保留复制还是全保留复制，离心管中的条带都是两条，C错误；15N无放射性，无法通过观察放射性分布来判断其复制方式，B、D错误。5.D。基因是一段有遗传效应的DNA片段，重叠基因能更有效地利用DNA的遗传信息，A正确；根据碱基互补配对原则，A＝T，G＝C，重叠基因的嘌呤碱基数与嘧啶碱基数相等，B正确；转录是以基因的一条链为模板合成RNA的过程，基因A、B的模板链不同，故二者的转录是各自独立进行的，C正确；重叠基因在基因A、B中可能模板链不同，因此指导合成的氨基酸序列不一定完全相同，D错误。6．D。据题图可知，怀疑对象1的DNA指纹图与从受害者体内分离的精液样品高度吻合，故其最可能是犯罪分子，A正确；DNA指纹技术可识别身份，源于DNA分子的特异性，B正确；只要有细胞核的样本都可以做DNA鉴定样本，包括血液、口腔黏膜、带毛囊的毛发、精液等，C正确；双胞胎包括同卵双胞胎和异卵双胞胎，同卵双胞胎基因和染色体非常接近，但是指纹并不一样，异卵双胞胎的指纹和DNA指纹一般都不相同，D错误。7．A。基因Ⅰ和基因Ⅱ为同源染色体上的非等位基因，二者之间不可以发生互换，A错误；基因Ⅰ比基因Ⅱ中A/T碱基对所占的比例少，而A/T碱基对中含有两个氢键，C/G之间有三个氢键，因此基因Ⅰ比基因Ⅱ中含有的氢键多，故基因Ⅰ比基因Ⅱ结构稳定性更高，B正确；双链DNA分子中(A＋T)/(C＋G)的值与两条单链中的该值相等，也与该双链DNA转录出的mRNA中(A＋U)/(C＋G)的值相等，因此基因Ⅰ转录形成的mRNA中(A＋U)/(C＋G)的值为0.8，C正确；根据C项分析可知，基因Ⅱ转录的模板链中(A＋T)/(C＋G)的值为1.25，D正确。8．C。题表中四种生物的DNA中A/T、G/C比例都接近1，说明A与T配对，G与C配对，不能说明DNA具有多样性，A错误；DNA一般为双链结构，DNA中嘌呤和嘧啶互补配对，因此嘌呤数一般等于嘧啶数，而RNA一般为单链结构，嘌呤数不一定等于嘧啶数，因此如果分析题表中四种生物RNA的嘌呤/嘧啶，可能不会出现与题表中类似的结果，B错误；根据题表数据可知，结核分枝杆菌的A/G、T/C的值低于其他三种生物，说明结核分枝杆菌的DNA分子中G和C所占碱基比例较大，而G和C之间为三个氢键，A与T之间为两个氢键，故结核分枝杆菌DNA分子结构的稳定性高于其他三种生物，C正确；生物进化最直接的证据是化石，D错误。9．A。DNA解旋成单链之后才能开始复制，而解旋酶的作用是使DNA双链中氢键打开，因此，DNA复制起始位点是解旋酶与DNA的初始结合位点，A正确；转录是以DNA的一条链为模板进行的，B错误；DNA复制时可能从复制起始位点开始同时向两个方向进行，而且表现为多起点复制，进而提高了DNA分子的合成效率，C错误；尿嘧啶不是组成DNA的碱基，故不能将其类似物掺入到新合成的DNA链中鉴定复制起始位点，D错误。10．B。N是稳定性元素，不具有放射性，图中阴影是密度梯度离心的结果，A错误；丙显示的位置为亲代DNA离心位置，表示重带，即15N/15NDNA所在的位置，B正确；子二代DNA一半为14N/14NDNA分子、一半为15N/14NDNA分子，处于甲位置的DNA占1/2，C错误；每个DNA中有大量碱基且均含有N，故乙、丙位置中每个DNA的相对分子质量相差不止2，D错误。11．C。果蝇属于真核生物，其基因主要位于染色体上，但细胞质中也有分布，故果蝇细胞内的基因不都是随染色体的复制而复制的，A错误；一个DNA分子上有多个基因，同一DNA分子上可能同时含有两个控制眼色的基因，如朱红眼和深红眼，B错误；雌果蝇的基因型可能为XRXR，则该个体在有丝分裂前的间期复制后可能含有4个XR基因，即红眼基因最多有4个，C正确；由于基因的特异性，控制白眼的基因不能转录出血红蛋白，D错误。12．B。由题干信息可知，S期检验点是通过调整复制叉移动的速度来调控DNA复制的速度的，A正确；DNA合成过程中氢键的形成靠碱基对之间的吸引力，没有水的生成，B错误；DNA复制过程中两条子链的延伸方向相反，因此与M1激活后沿复制叉移动的方向不一定相同，C正确；啤酒酵母细胞DNA一般为双链，双链DNA中A＝T、G＝C，因此(A＋C)/(G＋T)的数值均为1，D正确。13