2021高考生物限时规范特训：第19讲-DNA分子的结构、复制及基因

1.【题文】DNA分子结构具有多样性的缘由是()A．碱基和脱氧核糖排列挨次千变万化B．四种碱基的配对方式千变万化C．两条长链的空间结构千变万化D．碱基对的排列挨次千变万化【解析】DNA中碱基与脱氧核糖的排列是确定的，A项错误；在不同的DNA分子中，碱基的配对方式是相同的，即A和T配对、C和G配对，B项错误；DNA分子的两条链的空间结构相同，C项错误；碱基排列挨次的千变万化构成了DNA分子的多样性，D项正确。【答案】D2．【题文】下列各种化合物的化学组成中“”含义最接近的是()A．①和② B．②和③C．③和④ D．①和④【解析】①表示腺嘌呤核糖核苷酸，②表示腺嘌呤，③表示腺嘌呤脱氧核苷酸，④表示腺嘌呤核糖核苷酸，故D项正确。【答案】D3．【题文】某双链DNA分子一条链上的(A＋T)/(G＋C)的值为0.3，则在整个DNA分子中A∶T∶G∶C为()A．1∶1∶1∶1 B．2∶2∶3∶3C．3∶3∶10∶10 D．10∶10∶3∶3【解析】某双链DNA分子一条链上的(A＋T)/(G＋C)的值为0.3，则另一条链上的(A＋T)/(G＋C)的值也为0.3。又因A＝T、C＝G，故在整个DNA分子中A∶T∶G∶C＝3∶3∶10∶10，C项正确。【答案】C4．【题文】保证DNA复制能精确     无误地进行的关键步骤是()A．解旋酶促使DNA的两条互补链分别B．游离的脱氧核苷酸与母链进行碱基互补配对C．配对的脱氧核苷酸之间连接成与母链互补的子链D．模板母链与互补子链盘绕成双螺旋结构【解析】DNA复制时，新合成的子链与模板链之间严格地遵守碱基互补配对原则，保证了合成的子代DNA与亲代DNA携带相同的遗传信息，从而保证了遗传信息精确     无误地传递。【答案】B5【题文】．女性子宫肌瘤细胞中最长的DNA分子可达36mm，DNA复制速度约为4μm/min，但复制过程仅需40min左右即完成。这是由于DNA分子()A．边解旋边复制B．每个复制点双向复制，使子链快速延长C．以半保留方式复制D．复制起点多，分段同时复制【解析】DNA分子长36mm，复制速度为4μm/min，则复制时间大约是36×103μm÷4μm/min＝9×103min，而实际上只需40min左右，故其缘由应当是复制起点多，分段同时复制。【答案】D6【题文】．用15N同位素标记细菌的DNA分子，再将它们放入含14N的培育基上连续繁殖4代，a、b、c为三种DNA分子：a只含15N，b同时含有15N和14N，c只含14N。如图所示，这三种DNA分子的比例正确的是()【解析】一个含15N的DNA在含14N的培育基上连续繁殖4代，产生16个DNA分子，由于是半保留复制，其中只含15N的DNA分子为0，同时含有15N和14N的DNA分子有2个，只含14N的DNA分子有14个。【答案】B7．【题文】下列关于DNA分子复制的叙述中，正确的是()A．DNA分子在解旋酶的作用下水解成脱氧核苷酸B．在复制过程中，解旋和复制是同时进行的C．解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链D．两条新的子链通过氢键形成一个新的DNA分子【解析】在DNA分子复制过程中，解旋酶的作用是破坏碱基对之间的氢键，形成两条脱氧核苷酸长链；边解旋边复制是DNA复制的一个特点；以解开的每一条母链为模板，依据碱基互补配对原则，各合成一条子链，最终每条新合成的子链与对应的模板链盘绕成双螺旋结构，形成两条一样的DNA分子。【答案】B8．【题文】下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是()A．基因确定位于染色体上B．基因在染色体上呈线性排列C．四种脱氧核苷酸的数目和排列挨次打算了基因的多样性和特异性D．一条染色体上含有1个或2个DNA分子【解析】基因是具有遗传效应的DNA片段，DNA不愿定位于染色体上，因此基因不愿定位于染色体上；多个基因位于同一条染色体上，基因在染色体上呈线性排列；不同基因中脱氧核苷酸的数目和排列挨次不同，基因具有多样性，而每一个基因中脱氧核苷酸的数目和排列挨次是特定的，因此基因又具有特异性；没有复制的每条染色体含有1个DNA分子，复制后的每条染色体含有2条染色单体，每条染色单体含有1个DNA分子。【答案】A9．【题文】经检测得知，一双链DNA分子中鸟嘌呤的数目为x，其占碱基总数量的比例是y，以下推断正确的是()A．与鸟嘌呤互补的碱基比例是1－yB．该DNA分子的嘌呤和嘧啶的比例是x/yC．该DNA分子的碱基之间的氢键数是x(1＋2/y)D．与鸟嘌呤不互补的碱基数目是x(1－2y)/y【解析】由题意可知，G、C所占比例都为y，数量都为x；A、T所占比例都为1/2－y，数量都为(x/y－2x)/2＝(x/2y)－x。与鸟嘌呤互补的碱基比例是y；该DNA分子的嘌呤和嘧啶的比例是1；G、C之间有三个氢键，A、T之间有两个氢键，该DNA分子的碱基之间的氢键数是3x＋2(x/2y－x)＝x＋x/y；A、T与鸟嘌呤不互补，其数目为x(1－2y)/y。【答案】D10．【题文】DNA是以半保留方式进行复制的，假如放射性完全标记的1个双链DNA分子在无放射性标记的溶液中复制两次，那么所产生的4个DNA分子的特点是()A．部分DNA分子含有放射性B．全部DNA分子含有放射性C．全部分子的一条链含有放射性D．全部分子的两条链都没有放射性【解析】由题意可知，由放射性完全标记的1个双链DNA分子复制两次所形成的4个DNA分子中，两个DNA分子的两条链都没有放射性，另两个DNA分子含有放射性，且都是一条链含有放射性，另一条链无放射性。【答案】A11．【题文】DNA分子片段复制的状况如下图所示，图中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链的片段。假如没有发生变异，下列说法错误的是()A．b和c的碱基序列可以互补B．a和c的碱基序列可以互补C．a中(A＋T)/(G＋C)的值与b中(A＋T)/(G＋C)的值相同D．a中(A＋G)/(T＋C)的值与d中(A＋G)/(T＋C)的值不能确定是否相同【解析】因a与d的碱基序列可以互补，故b和c的碱基序列可以互补，A项正确；a与d的碱基序列可以互补，c与d的碱基序列可以互补，故a和c的碱基序列相同，B项错误。【答案】B12．【题文】在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的54%，其中一条链中鸟嘌呤、胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的22%和28%，则由该链转录的信使RNA中鸟嘌呤占碱基总数的()A．24%B．22%C．26%D．23%【解析】本题考查利用碱基互补配对原则计算DNA分子中相关碱基的力气。据题意知，A＋T＝54%，G1＝22%，T1＝28%；在双链DNA分子中，互补的碱基之和占全部碱基的比例等于其任何一条单链中这两种碱基之和占该链中碱基数的比例，所以A1＋T1＝54%，则A1＝54%－28%＝26%，C1＝100%－(22%＋28%＋26%)＝24%，由该链转录的mRNA中G＝C1＝24%。【答案】A13．【题文】下图为DNA分子的平面结构，虚线表示碱基间的氢键。请据图回答：(1)从主链上看，两条单链________平行；从碱基关系看，两条单链________。(2)________和________相间排列，构成了DNA分子的基本骨架。(3)图中有________种碱基。(4)含有200个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个。请回答：①该DNA片段中共有腺嘌呤________个，C和G构成的碱基对共________对。②在DNA分子稳定性的比较中，________碱基对的比例越高，DNA分子稳定性越高。【解析】(1)从主链上看，两条单链是反向平行的；从碱基关系看，两条单链遵循碱基互补配对原则。(2)脱氧核糖与磷酸交替连接排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架。(4)假设该DNA分子片段只有A、T两种碱基，则200个碱基，100个碱基对，含有200个氢键，而实际上有260个氢键，即C和G构成的碱基对共有60对，所以该DNA分子片段中腺嘌呤数为(200－2×60)/2＝40(个)。由于G与C之间有三个氢键，A与T之间有两个氢键，因此，G与C构成的碱基对的比例越高，DNA分子稳定性越高。【答案】(1)反向碱基互补配对(2)脱氧核糖磷酸(3)4(4)①4060②G与C14．【题文】下图是某DNA分子的局部结构示意图，请据图回答：(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。(3)假如将14N标记的细胞培育在含15N标记的脱氧核苷酸的培育液中，此图所示的________(填图中序号)中可测到15N。若细胞在该培育液中分裂四次，该DNA分子也复制四次，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________。(4)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。【解析】依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。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2个，全部的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，复制4次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为(24－1)×(a/2－m)＝15·(a/2－m)。【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)①②③④⑥⑧⑨1∶8(4)[15·(a/2－m)]15．【题文】科学家在争辩DNA分子复制方式时进行了如下的试验争辩(已知培育用的细菌大约每20min分裂一次，产生子代，试验结果见相关图示)：试验一：eq\x(细菌)eq\o(→,\s\up14(14N培育基),\s\do15(培育))eq\x(\a\al(裂开细菌细,胞提取DNA))eq\o(→,\s\up14(离心))eq\x(结果A)试验二：eq\x(细菌)eq\o(→,\s\up14(15N培育基),\s\do15(培育))eq\x(\a\al(裂开细菌细,胞提取DNA))eq\o(→,\s\up14(离心))eq\x(结果B)试验三：(1)试验一、试验二的作用是______________。(2)从试验三结果C、D看DNA复制________(是，不是)半保留复制。(3)假照试验三的结果都为E，据此可推断DNA分子的复制方式________(是，不是)半保留复制。(4)假如DNA的复制方式是半保留复制，若某次试验的结果中，结果C比以往试验结果所呈现的带略宽，可能的缘由是新合成DNA单链中的N尚有少部分为________。(5)假如DNA的复制方式是半保留复制，与结果D相比，结果E密度带的数量和位置________，宽度不同的是________带。【解析】(1)试验一和试验二分别表示14N和15N标记的DNA的离心结果，其作用是与后面的试验结果形成对比。(2)从结果C、D看新形成的DNA分子保留了原来D