【生物】2021届一轮复习人教版DNA的结构、复制及基因的本质作业（湖北专用） 8页

‎2021届 一轮复习 人教版DNA 的结构、复制及基因的本质 作业 （湖北专用）‎ ‎1.(2019·山东烟台模拟)下列关于DNA结构的叙述，错误的是(　　)‎ A.DNA是脱氧核苷酸的多聚体 B.每个DNA分子均含有A、T、C、G四种碱基 C.每个DNA分子中A＋T的量等于G＋C的量 D.DNA分子的一条链上相邻碱基之间不是以磷酸二酯键相连的 解析　DNA的基本单位是脱氧核苷酸，是脱氧核苷酸的多聚体，A正确；因为A和T配对，G和C配对，所以每个DNA分子中含有A、T、C、G四种碱基，B正确；每个DNA分子中A和T的数量相同，G和C的数量相同，C错误；DNA分子的一条链上相邻碱基之间以脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖连接的，D正确。‎ 答案　C ‎2.下列关于DNA分子结构的叙述，错误的是(　　)‎ A.组成DNA的碱基排列在内侧，互补链间的碱基配对有一定的规律性 B.脱氧核苷酸的数目和排列顺序决定了DNA分子的多样性 C.双链DNA分子中，若一条链的G∶T＝1∶2，则另一条链的C∶A＝2∶1‎ D.沃森和克里克研究DNA分子结构时，运用了建构物理模型的方法 解析　组成DNA的碱基排列在内侧，两条互补链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律，A正确；不同的DNA分子，含有的脱氧核苷酸的数目不同，而且脱氧核苷酸的排列顺序也存在差异，所以脱氧核苷酸的数目和排列顺序决定了DNA分子的多样性，B正确；依据碱基互补配对原则，双链DNA分子中，若一条链的G∶T＝1∶2，则另一条链的C∶A＝1∶2，C错误；沃森和克里克研究DNA分子结构时，运用了建构物理模型的方法，D正确。‎ 答案　C ‎3.(2019·山东K12联盟)生物体内DNA复制发生在(　　)‎ A.有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期 B.有丝分裂的前期和减数第一次分裂中期 C.减数第二次分裂前期 D.有丝分裂中期和减数第二次分裂中期 解析　DNA的复制一般发生在分裂间期，即有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期，A正确；有丝分裂的前期和减数第一次分裂中期，一条染色体上含有两个DNA分子，已经完成了DNA的复制，B错误；减数第二次分裂前期，一条染色体上含有两个DNA分子，它们是复制而来的，C错误；有丝分裂中期和减数第二次分裂中期，一条染色体上含有两个DNA分子，DNA分子都已经复制了，D错误。‎ 答案　A ‎4.M13噬菌体是单链DNA生物，当它感染宿主细胞时，首先形成复制型(RF)的双链DNA分子，如果该噬菌体的DNA碱基组成是：G＝40%，C＝20%，A＝24%。那么，RF中碱基构成情况是(　　)‎ A.A＝12% B.T＝32%‎ C.C＝30% D.G＝20%‎ 解析　复制型(RF)的双链DNA分子，1链为G1＝40%，C1＝20%，A1＝24%，T1＝16%，则2链为G2＝20%，C2＝40%，A2＝16%，T2＝24%，因此G＝30%，C＝30%，A＝20%，T＝20%，C正确。‎ 答案　C ‎5.(2019·北京丰台模拟)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 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，C正确。 ‎ 答案　C ‎6.(2019·山东名校联盟)人的最长的DNA分子可达36 mm，DNA复制速度约为 ‎4 μm/min，但复制过程仅需40 min左右即可完成，这可能是因为(　　)‎ A.边解旋边复制 B.只有一个复制起点，但解旋之后可以向着两个方向复制 C.以半保留方式复制 D.复制起点多，分段同时复制 解析　由题意知，长为36 mm DNA分子进行复制，如果只从一个位点复制需要的时间是36×1 000÷4＝9 000分钟，而实际复制过程中只需要40 min左右即完成，由此可以推出该DNA分子复制时具有多个起点，同时分段复制，故选D。‎ 答案　D ‎7.(2019·山东泰安模拟)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。请回答以下问题：‎ ‎(1)甲图中有________种碱基，有________个游离的磷酸基团。两条脱氧核苷酸链的碱基之间通过________相连。‎ ‎(2)图乙过程在真核细胞与原核细胞中进行的主要场所分别是________和________。‎ ‎(3)图乙的DNA分子复制过程中所需的原料是________________。‎ ‎(4)由图可知，延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制具有____________的特点。‎ ‎(5)已知某DNA分子共含1 000个碱基对、2 400个氢键，则该DNA分子中含有鸟嘌呤脱氧核苷酸 ‎________个；若将其复制4次，共需腺嘌呤脱氧核苷酸________个。‎ 解析　(1)甲图中有A、T、C、G共4种碱基，每一条DNA单链上有1个游离的磷酸基团，所以共有2个游离的磷酸基团；两条脱氧核苷酸链的碱基之间通过氢键相连，而同一条脱氧核苷酸链中的相邻碱基之间通过“－脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖－”相连。‎ ‎(2)图乙表示DNA分子复制过程，在真核细胞中进行的主要场所是细胞核，在原核细胞进行的主要场所是拟核(或细胞质)。‎ ‎(3)乙图的DNA分子复制过程中是合成DNA的过程，所以所需的原料是脱氧核苷酸。‎ ‎(4)由题意可知，DNA分子复制过程中延伸的子链紧跟着解旋酶，说明DNA复制具有边解旋边复制的特点。‎ ‎(5)设鸟嘌呤G的含量为X个，腺嘌呤A的含量为Y个，则X＋Y＝1 000，3X＋2Y＝2 400，可求出X为400，Y为600，即鸟嘌呤脱氧核苷酸为400个；复制4次，形成16个子代DNA，但其中由亲代保留的两条链不需要原料，所以需要原料合成的实质就是15个DNA，共需腺嘌呤脱氧核苷酸为15×600＝9 000个。‎ 答案　(1)4　2　氢键　(2)细胞核　拟核(或细胞质)‎ ‎(3)脱氧核苷酸　(4)边解旋边复制　(5)400　9 000‎ ‎8.(2019·北京海淀模拟)双链DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成。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T4噬菌体在20 ℃时侵染大肠杆菌70 min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2秒、7秒、‎ ‎15秒、30秒、60秒、120秒后，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，结果如图2。请分析回答：‎ ‎(1)若1个双链DNA片段中有1 000个碱基对，其中胸腺嘧啶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)以3H标记的脱氧核苷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，需要解链温度越高的原因是______________‎ ‎_____________________________________________________________________。‎ ‎(4)图2中，与60秒结果相比，120秒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__________________________________‎ ‎_____________________________________________________________________。‎ 解析　(1)已知1个双链DNA片段中共有A＋T＋G＋C＝2 000个碱基，其中T＝350个。依据碱基互补配对原则可推知，在该DNA片段中， A＝T＝350个，C＝G＝650个。该DNA连续复制四次，在第四次复制时需要消耗胞嘧啶脱氧核苷酸数＝(24－1)×650－ (23－1)×650＝5 200个。‎ ‎(2)以3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，因 3H标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收，为噬菌体DNA复制提供原料，所以最终在噬菌体DNA中检测到放射性。‎ ‎(3)解旋酶能降低反应所需要的活化能。在每个DNA分子中，碱基对A与T之间有2个氢键，C与G之间有3个氢键，而且DNA分子中G＋C的比例越高，含有的氢键数越多，‎ DNA结构越稳定，因此在DNA分子加热解链时，DNA分子中G＋C的比例越高，需要解链温度也越高。‎ ‎(4)已知分子越小离试管口距离越近。图2显示：与60秒结果相比，120秒结果中有放射性的单链距离试管口较远，说明短链片段减少，其原因是：短链片段连接形成长片段，所以短链片段减少。在图示的实验时间内，细胞中均能检测到较多的短链片段，为冈崎假说提供了实验证据。 ‎ 答案　(1)5 200　(2)标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收，为噬菌体DNA复制提供原料，所以在噬菌体DNA中检测到放射性　(3)降低反应所需要的活化能　DNA分子中G＋C的比例越高，氢键数越多，DNA结构越稳定 ‎(4)短链片段连接形成长片段，所以短链片段减少　在实验时间内，细胞中均能检测到较多的短链片段 ‎9.(2019·北京四中模拟)某DNA分子经过诱变，某位点上一个正常碱基(设为P)变成了尿嘧啶。该DNA连续复制两次，得到4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为U—A、A—T、G—C、C—G，推测下列选项提到的碱基中，可能是“P”的是(　　)‎ A.胸腺嘧啶 B.腺嘌呤 C.胸腺嘧啶或腺嘌呤 D.胞嘧啶 解析　根据DNA半保留复制的特点，DNA分子经过两次复制后，以突变链为模板复制形成的两个DNA分子相应位点上的碱基对为U—A，A—T，而另一条正常，以正常链为模板复制形成的两个DNA分子相应位点上的碱基对为G—C、C—G，因此被替换的P可能是G或C，故选D。‎ 答案　D ‎10.(2019·山东名校联盟)在研究细胞DNA复制时，先在低剂量3H标记的脱氧核苷酸培养基培养细胞，3H可以掺入正在复制的DNA分子中，使其带上放射性标记。几分钟后，将细胞移到含有高剂量3H标记的脱氧核苷酸培养基培养一段时间，收集、裂解细胞，抽取其中的DNA进行放射性自显影检测，结果如下图。相关叙述正确的是(　　)‎ A.此图可以说明DNA进行双向复制 B.此过程必须遵循碱基互补配对原则，任一条链中A＝T，G＝C C.若将该DNA进行彻底水解，产物是脱氧核苷酸和四种碱基 D.若该DNA分子的一条链中(A＋T)/(G＋C)＝a，则互补链中该比值为1/a 解析　根据题意和图形分析，中间为低放射性区域，两边为高放射性区域，说明DNA复制从起始点向两个方向延伸，A正确；此过程必须遵循碱基互补配对原则，一条链中的A与另一条链中的T配对，一条链中的G与另一条链中的C配对，B错误；若将该DNA进行彻底水解，产物是脱氧核糖、磷酸和四种碱基，C错误；若该DNA分子的一条链中(A＋T)/(G＋C)＝a，则互补链中该比值也是a，D错误。‎ 答案　A ‎11.(2019·北京东城模拟)1953年沃森与克里克发表了DNA双螺旋结构论文后，紧接着发表了DNA自我复制的论文，下列关于DNA复制的相关叙述正确的是(　　)‎ A.沃森与克里克通过同位素示踪技术，设计实验证明了DNA的半保留复制 B.复制时需要在解旋酶作用下，把染色体解螺旋成染色质，这个过程叫解旋 C.如果把细胞中的一个DNA分子用32P进行标记，此细胞经过4次有丝分裂，则含有的标记链数占总数的1/8‎ D.某双链DNA分子中有腺嘌呤X个，其连续复制，第n次复制需要游离的胸腺嘧啶X·2n－1‎ 解析　沃森与克里克提出DNA的双螺旋结构模型，并提出了半保留复制的假说，A错误；解旋是在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开，B错误；分裂4次，该DNA也复制4次，共产生16个DNA分子，含有的标记链数占总数的2/32，即1/16，C错误；某双链DNA分子中有腺嘌呤X个，则胸腺嘧啶为X个，第n次复制需要游离的胸腺嘧啶X·2n－1，D正确。‎ 答案　D ‎12.(科学探究)通常DNA分子复制从一个复制起始点开始，有单向复制和双向复制，如下图所示：‎ 放射性越高的3H—胸腺嘧啶脱氧核糖核苷(3H—脱氧胸苷)，在放射自显影技术的图像上，感光还原的银颗粒密度越高。请利用放射性自显影技术、低放射性3‎ H—脱氧胸苷和高放射性3H—脱氧胸苷，设计实验以确定大肠杆菌DNA复制的方向，简要写出：‎ ‎(1)实验思路：__________________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________________________。‎ ‎(2)预测实验结果和得出结论：____________________________________________‎ ‎_____________________________________________________________________。‎ 解析　(1)依题意可知：该实验的目的是确定大肠杆菌DNA复制的方向。实验原理是：①放射性越高的3H—胸腺嘧啶脱氧核糖核苷(3H—脱氧胸苷)，在放射自显影技术的图像上，感光还原的银颗粒密度越高。②3H—脱氧胸苷是DNA复制的原料；依据DNA的半保留复制，利用3H标记的低放射性和高放射性的脱氧胸苷使新形成的同一条DNA子链上出现低放射性区段和高放射性区段。③利用放射性自显影技术，检测子链上银颗粒密度的高低及其分布来判断DNA复制的方向。综上分析可知该实验思路为：复制开始时，首先用含低放射性3H—脱氧胸苷培养基培养大肠杆菌，一段时间后转移到含有高放射性3H－脱氧胸苷的培养基中继续培养，用放射自显影技术观察复制起点和复制起点两侧银颗粒密度情况。‎ ‎(2)依据实验思路可知：若DNA分子复制为单向复制，则复制起点处银颗粒密度低，远离复制起点的一侧银颗粒密度高。若DNA分子复制为双向复制，则复制起点处银颗粒密度低，复制起点的两侧银颗粒密度高。‎ 答案　(1)复制开始时，首先用含低放射性3H－脱氧胸苷培养基培养大肠杆菌，一段时间后转移到含有高放射性3H－脱氧胸苷的培养基中继续培养，用放射自显影技术观察复制起点和复制起点两侧银颗粒密度情况 ‎(2)若复制起点处银颗粒密度低，一侧银颗粒密度高，则DNA分子复制为单向复制；若复制起点处银颗粒密度低，复制起点的两侧银颗粒密度高，则DNA分子复制为双向复制