高考生物一轮复习课时分层集训18DNA分子的结构复制与基因的本质

课时分层集训(十八)(建议用时：45分钟)(对应学生用书第299页)A组基础达标1．(2018·安顺市期末)有一对氢键连接的脱氧核苷酸，已查明它的结构中有一个腺嘌呤，则它的其他组成应是()A．三个磷酸、三个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶B．两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胞嘧啶C．两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶D．两个磷酸、两个脱氧核糖和一个尿嘧啶C[碱基互补配对原则：A＝T、C＝G，则这一对氢键连接的脱氧核苷酸可表示，可见它的其他组成应是两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶。]2．下列有关DNA分子结构的说法，正确的是()A．相邻的碱基被相邻的两个核糖连在一起B．每个磷酸基团上都连着两个五碳糖C．碱基对排列顺序的千变万化构成了DNA分子的特异性D．只有嘌呤与嘧啶配对，才能保证DNA两条长链之间的距离不变D[DNA分子中一条链上相邻的碱基被“－脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖”连在一起，两条链上相邻的碱基被氢键连在一起；DNA链末端的磷酸基团上连着一个五碳糖；碱基对排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性。]3．(2018·湖北武汉部分学校联考)下列关于DNA分子结构的叙述正确的是()【导学号：41780092】A．DNA分子是以4种脱氧核苷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嘌呤与嘧啶形成碱基对D．DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸—脱氧核糖—磷酸相连C[DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的双链结构，A错误；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，B错误；DNA分子一条链上的相邻碱基通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相连，D错误。]4.(2018·海口高考调研测试)核苷酸可通过脱水形成多核苷酸，脱水后一个核苷酸的糖与下一个单体的磷酸基团相连，结果在多核苷酸中形成了一个糖—磷酸主链(如图)。下列叙述正确的是()A．糖－磷酸主链的组成元素有C、H、O、N、PB．合成该图化合物时，需脱去5分子水C．图中的一个磷酸基团可与一个或两个五碳糖相连D．连接磷酸基团与五碳糖的化学键是解旋酶作用的位点C[多核苷酸的主链是五碳糖与磷酸，组成元素是C、H、O、P；图中多核苷酸含有5个核苷酸，因此需脱去4分子水；主链是五碳糖与磷酸交替排列，因此一个磷酸基团可与一个或两个五碳糖连接；连接磷酸基团与五碳糖的化学键是磷酸二酯键，是DNA连接酶、DNA聚合酶、限制酶的作用位点，而解旋酶的作用位点是双链DNA中的氢键。]5．关于DNA分子结构与复制的叙述，正确的是()A．DNA分子中含有四种核糖核苷酸B．DNA分子中每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基C．DNA复制不仅需要氨基酸做原料，还需要ATP供能D．DNA复制不仅发生在细胞核中，也发生于线粒体、叶绿体D[DNA分子的基本单位是脱氧核糖核苷酸而不是核糖核苷酸；DNA复制不需要氨基酸做原料，而是需要脱氧核糖核苷酸做原料。]6．(2014·上海高考)某亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA子链，以黑色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是()【导学号：41780093】D[DNA的复制方式为半保留复制，复制后不存在亲代的DNA分子(双链均为白色)，排除A、B项；第二次复制后得到的4个DNA分子中，每个DNA分子各有1条链是第二次复制形成的(黑色)，排除C项；进一步分析可知D项符合题意。]7．用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。下列结果不可能的是()A．含有14N的DNA分子占7/8B．含有15N的脱氧核苷酸链占1/16C．复制过程中需游离腺嘌呤脱氧核苷酸600个D．复制后共产生16个DNA分子A[DNA进行的是半保留复制，又因所用培养基含14N，所以后代含14N的DNA分子占100%，A错误；1个DNA分子连续复制4次会得到16个DNA分子，32条脱氧核苷酸链，其中有2条脱氧核苷酸链为母链(含15N)，位于两个子代DNA分子中，故含15N的脱氧核苷酸链占1/16，B、D正确；DNA分子中不相配对的两种碱基之和等于碱基总数的一半，C与A不配对，故该DNA中A有200×1/2－60＝40个，而该DNA分子连续复制4次会得到16个DNA，相当于新合成15个DNA分子，故需要游离腺嘌呤脱氧核苷酸15×40＝600(个)，C正确。]8．下图为真核细胞DNA复制过程模式图，相关分析错误的是()【导学号：41780094】A．酶①为解旋酶，酶②为DNA聚合酶B．图示体现了边解旋边复制及半保留复制的特点C．在复制完成后，甲、乙可在有丝分裂后期、减数第一次分裂后期分开D．将该模板DNA置于15N培养液中复制3次后，含15N的DNA占100%C[DNA的复制显著特点是边解旋边复制，图示有很好的体现，其中酶①为解旋酶，打开双螺旋，酶②为DNA聚合酶，催化合成新的DNA链，A正确，B正确。复制结果是一个DNA变成两个子代DNA分子，分别位于同一条染色体的两个姐妹染色单体上，在有丝分裂后期、减数第二次分裂后期随染色单体分开而分开，C错误。由于DNA是半保留复制，因而在15N培养液中复制3次后，含15N的DNA占100%，D正确。]9．(2018·天津十二区第一次联考)下图为DNA分子结构示意图，对该图的正确描述是()A．该DNA片段可能与生物的性状无关B．①②③构成一分子胞嘧啶脱氧核苷酸C．②和③相间排列，构成了DNA分子的基本骨架D．当DNA复制时，④的形成需要DNA聚合酶A[若该DNA片段为非基因部分，则与生物的性状无关。DNA分子的两条链是反向平行的，①为另一个脱氧核糖核苷酸的磷酸，不能与②③构成一分子胞嘧啶脱氧核苷酸；磷酸与脱氧核糖交替排列构成了DNA分子的基本骨架；DNA聚合酶作用的部位为磷酸二酯键，解旋酶作用的部位为氢键，即④。]10．一个32P标记的噬菌体侵染在31P环境中培养的大肠杆菌，已知噬菌体DNA上有m个碱基对，其中胞嘧啶有n个，以下叙述不正确的是()A．大肠杆菌为噬菌体增殖提供原料和酶等B．噬菌体DNA含有(2m＋n)个氢键C．该噬菌体繁殖四次，子代中只有14个含有31PD．噬菌体DNA第四次复制共需要8(m－n)个脱氧核苷酸C[噬菌体营寄生生活，大肠杆菌为噬菌体增殖提供原料、能量、酶和场所等，A正确；噬菌体中含有双链DNA，胞嘧啶有n个，鸟嘌呤有n个，腺嘌呤数目＝胸腺嘧啶数目＝eq\f(2m－2n,2)＝m－n(个)，A与T之间有两个氢键，G与C之间有三个氢键，所以噬菌体DNA含有的氢键数目＝(m－n)×2＋n×3＝2m＋n(个)，B正确；DNA复制是半保留复制，该噬菌体繁殖四次，一共可形成16个噬菌体，其中子代中含有32P的噬菌体有2个，含有31P的噬菌体有16个，只含有31P的噬菌体有14个，C错误；噬菌体DNA第四次复制共需要的腺嘌呤脱氧核苷酸数目＝(m—n)×24－1＝8(m—n)(个)，D正确。]11．(2018·湖北八校第一次联考)下图是某DNA分子的局部组成示意图，请据图回答。(1)写出图中下列序号代表的结构中文名称：①____________；⑦____________；⑧______________；⑨______________。(2)图中DNA片段中碱基对有__________对，该DNA分子应有__________个游离磷酸基团。(3)从主链上看，两条单链方向__________，从碱基关系看，两条单链__________。(4)如果将14N标记的细胞培养在含15N的脱氧核苷酸的培养液中，此图中所示的__________(填序号)可测到15N。若细胞在该培养液中分裂四次，该DNA分子也复制四次，得到的子代DNA分子中含14N和15N的比例为__________。(5)若该DNA分子共有a个碱基，其中含腺嘌呤m个，则该DNA分子复制4次，需要游离的胞嘧啶为__________个。[解析](1)①是胞嘧啶，⑦是脱氧核糖，⑧是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸，⑨是DNA单链片段。(2)该DNA片段中有4个碱基对，2个游离的磷酸基团。(3)两条DNA链反向平行。(4)该DNA复制四次，得到16个DNA分子，含14N的DNA有2个，全部DNA含有15N。[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)42(3)反向平行互补(4)①②③④⑥⑧⑨1∶8(5)15[(1/2)a－m]B组能力提升12．下列有关计算结果，错误的是()A．DNA分子上的某个基因片段含有600个碱基对，由它控制合成的蛋白质分子最多含有的氨基酸数为200个B．将一个被15N标记的噬菌体(含一个双链DNA分子)去侵染含14N的细菌，噬菌体复制3次后，则含有15N标记的噬菌体占总数的1/8C．某双链DNA分子的所有碱基中，鸟嘌呤的分子数占26%，则腺嘌呤的分子数占24%D．某DNA分子的一条单链中(A＋T)/(C＋G)＝0.4，则其互补链中该碱基比例也是0.4B[DNA分子上的某个基因片段含有600个碱基对，则相应的mRNA最多含有600个碱基，600个碱基含有200个密码子，200个密码子最多对应200个氨基酸；DNA进行半保留复制，将一个被15N标记的噬菌体(含一个双链DNA分子)去侵染含14N的细菌，噬菌体复制3次后，则含有15N标记的噬菌体占总数的1/4；某双链DNA分子的所有碱基中，鸟嘌呤的分子数占26%，则胞嘧啶分子数比例也为26%，腺嘌呤的分子数百分比＝胸腺嘧啶分子数百分比＝24%。由碱基互补配对原则可知，DNA分子一条单链中(A＋T)/(G＋C)与互补链中该碱基比例相等。]13．(2018·湖北孝感高三二模)某基因含有3000个碱基，腺嘌呤占35%。若该DNA分子以15N同位素标记的游离脱氧核苷酸为原料复制3次，再将全部复制产物置于试管内离心，进行密度分层，得到结果如图1；然后加入解旋酶再离心，得到结果如图2。则下列有关分析正确的是()图1图2A．X层中的基因只用14N标记，Y层中的基因只用15N标记B．W层中含15N标记的胞嘧啶3150个C．W层与Z层的核苷酸数之比为1∶4D．X层中含有的氢键数是Y层的3倍B[某基因腺嘌呤占35%，因此胞嘧啶占15%，若该DNA分子用15N同位素标记过的4种游离脱氧核苷酸为原料复制3次，则产生8个DNA分子，将全部复制产物进行密度梯度离心，由于DNA分子复制的半保留特点，X层的DNA既含14N又含15N，Y层DNA只含15N；X层中含有2个DNA分子，而Y层中含有6个DNA分子，因此X层中含有的氢键数是Y层的1/3；如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心，则离心得到的是脱氧核苷酸长链，Z层含有2条含14N的链，W层含有14条含15N的链，W层中含15N标记胞嘧啶数为3000×15%×7＝3150个；W层与Z层的核苷酸数之比为14∶2即7∶1。]14．将染色体上全部DNA分子双链经32P标记的雄性哺乳动物细胞(染色体数为20)置于不含32P的培养基中培养。下列推断中，正确的是()【导学号：41780095】A．若减数分裂结束，则产生的子细胞中有5对同源染色体，每条都含32PB．若完成一次有丝分裂，则产生的子细胞中含20条染色体，其中10条含32PC．若进行减数分裂，则每个减Ⅱ后期细胞中均含2个Y染色体且都含32PD．若进行一次有丝分裂，则分裂中期细胞的染色体上共有40个DNA分子且都含32PD[减数分裂结束，同源染色体分离，因此子细胞中不存在同源染色体，A错误；若完成一次有丝分裂，则产生的子细胞中含20条染色体，20条染色体上的DNA分子均有一条脱氧核苷酸链被标记，即20条染色体含有标记，B错误；在减数分裂第一次分裂后期，由于X染色体和Y染色体分离，因此每个减数分裂第二次分裂后期细胞中可能含有2个Y染色体或2个X染色体，C错误；若进行一次有丝分裂，则分裂中期细胞的染色体上共有40个DNA分子，且每个DNA分子均有一条脱氧核苷酸链被标记，D正确。]15．蚕豆体细胞染色体数目2N＝12，科学家用3H标记蚕豆根尖细胞的DNA，可以在染色体水平上研究真核生物的DNA复制方式。实验的基本过程如下：Ⅰ.将蚕豆幼苗培养在含有3H的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基上，培养一段时间后，观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。Ⅱ.当DNA分子双链都被3H标记后，再将根移到含有秋水仙素的非放射性培养基中，培养一段时间后，观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。请回答相关问题：(1)蚕豆根尖细胞进行的分裂方式是__________________；秋水仙素能使部分细胞的染色体数目加倍，其作用的机理是______________________。(2)Ⅰ中，在根尖细胞进行第一次分裂时，每一条染色体上带有放射性的染色单体有________条，每个DNA分子中，有________条链带有放射性。Ⅱ中，若观察到一个细胞具有24条染色体，且二分之一的染色单体具有放射性，则表示该细胞的染色体在无放射性的培养基上复制________次，该细胞含有________个染色体组。(3)上述实验表明，DNA分子的复制方式是_____________________。[解析](1)蚕豆根尖细胞为体细胞，其分裂方式为有丝分裂。秋水仙素使细胞内染色体加倍的原理是体细胞