专题15-DNA的结构、复制及基因的本质(作业).docx

专题15 DNA的结构、复制及基因的本质

1. 下图为DNA分子结构模式图，下列叙述不正确的是（ ）

A. DNA分子由4种脱氧核苷酸组成
B. DNA分子由两条反向平行的链组成
C. 脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架
D. 不同的DNA分子A+T/G+C的值是相同的
【答案】D
【解析】
【分析】DNA的双螺旋结构：
①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；
②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧；
③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【详解】A、DNA分子的基本组成单位为脱氧核苷酸，根据碱基的不同脱氧核苷酸分为4种，A正确；
B、组成DNA分子的两条链的碱基之间为互补关系，切表现反向平行，B正确；
C、脱氧核糖和磷酸交替连接形成两条长链排在DNA分子的外侧构成基本骨架，C正确；
D、不同的DNA分子A+T/G+C的值是一般是不相同的，D错误。
故选D。
【点睛】
2. 下列与生物科学史实不相符合的是（ ）
A. 沃森和克里克创建了DNA双螺旋结构模型
B. 萨顿利用类比推理的方法，得出基因在染色体上的推论
C. 摩尔根用果蝇作为实验材料的原因之一是其有易于区分的相对性状
D. 肺炎双球菌的转化实验证明了DNA是主要的遗传物质
【答案】D
【解析】
【分析】肺炎双球菌转化实验包括：格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲斯体内转化实验证明S型菌中存在某种“转化因子”，使R型菌发生稳定转化；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、沃森和克里克提出了DNA双螺旋结构模型，A正确；
B、萨顿利用类比—推理法，得出基因在染色体上的推论，B正确；
C、果蝇作为遗传学经典模式生物，很重要的特点就是其具有易于区分的相对性状，C正确；
D、肺炎双球菌转化实验仅能证明DNA是遗传物质，无法证明DNA是主要遗传物质，D错误。
故选D。
【点睛】本题考查遗传学发展的相关知识，需明确DNA是主要遗传物质的发现历程及其中各实验所得到的结论。
3. 在双链DNA分子中，A与T之和占全部碱基总数的48%，其一条链中的G与T分别占该链碱基总数的32%和18%，则在它的互补链中，G和T分别占该链碱基总数的（ ）
A. 30%和20% B. 20%和30% C. 34%和16% D. 16%和34%
【答案】B
【解析】
【分析】碱基互补配对原则的规律：
（1）在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A=T，C=G，A+C=T+G，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。
（2）双链DNA分子中，A=（A1+A2）÷2，其他碱基同理。
【详解】已知某DNA分子中，A与T之和占全部碱基总数的48%，则A=T=24%，G=C=26%，其一条链中的G与T分别占该链碱基总数的32%和18%，则，即G1=32%，T1=18%，双链DNA分子中，T=（T1+T2）÷2，则其互补连中T2=30%，同理G=（G1+G2）/2，所以G2=20%。
故选B。
4. 如图表示DNA复制的过程，结合图示判断，下列有关叙述错误的是（ ）

A. DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链之间的氢键，解开双链
B. DNA分子的复制具有双向复制的特点，生成的两条子链的方向相反
C. 从图示可知，DNA分子具有多起点复制的特点，缩短了复制所需的时间
D. DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接到已有的DNA片段上
【答案】C
【解析】
【分析】图示表示DNA分子复制过程，根据箭头方向可知DNA复制是双向复制，且形成的子链的方向相反。DNA复制需要以DNA的两条链为模板，所以首先需要解旋酶断裂两条链间的氢键，还需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段，此外还需原料（四种脱氧核苷酸）和能量。
【详解】A、DNA复制过程的第一步是解旋，需要用解旋酶破坏DNA双链之间的氢键，使两条链解开，A正确；
B、由图可知，DNA分子的复制具有双向复制的特点，且生成的两条子链的方向相反，B正确；
C、图中DNA复制只有一个起点，故不能说明DNA分子具有多起点复制的特点，C错误；
D、DNA分子复制时，需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段，D正确。
故选C。
5. 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14N的培养基连续复制4次。下列判断不正确的是（ ）
A. 含有15N的DNA分子占1/8
B. 含有14N的DNA分子占7/8
C. 复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸600个
D. 复制结果共产生16个DNA分子
【答案】B
【解析】
【分析】DNA的复制：
条件：a、模板：亲代DNA的两条母链；b、原料：四种脱氧核苷酸为；c、能量：（ATP）；d、一系列的酶。缺少其中任何一种，DNA复制都无法进行。
过程： a、解旋：首先DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程称为解旋；b、合成子链：然后，以解开的每段链（母链）为模板，以周围环境中的脱氧核苷酸为原料，在有关酶的作用下，按照碱基互补配对原则合成与母链互补的子链。
【详解】A、由于DNA分子的复制是半保留复制，最终只有2个子代DNA各含1条15N链，1条14N链，其余DNA都含14N，DNA复制四次后产生的子代DNA的数目为24=16，故全部子代DNA含15N的DNA所占的比例为2/16=1/8，A正确；
B、由于DNA分子的复制是半保留复制，最终只有2个子代DNA各含1条15N链，1条14N链，其余DNA都含14N，故全部子代DNA都含14N，即经过四次DNA复制后，含有14N的DNA分子占比为1，B错误；B错误；
C、含有100个碱基对200个碱基的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，解得A=40个，故复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸：（24-1）×40=600，C正确；
D、复制4次后产生24=16个DNA分子，D正确。
故选B。
【点睛】
6. 图甲是DNA复制过程示意图，图乙是图甲的局部放大图。下列有关叙述正确的是（ ）

A. 图甲中A代表DNA解旋酶，B代表DNA聚合酶，两者均作用于9部位
B. 图甲中b、d两条链的碱基序列相同
C. 图乙中7为胸腺嘧啶核糖核苷酸
D. 为该过程提供能量的直接能源物质是葡萄糖
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析，图甲是DNA复制过程示意图，其中A表示解旋酶，B表示DNA聚合酶，a、d是两条母链，b、c是新形成的两条子链；图乙是图甲的局部放大图，其中1是胞嘧啶，2是腺嘌呤，3是鸟嘌呤，4是胸腺嘧啶，5是脱氧核糖，6是磷酸，7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，8是碱基对，9 是氢键，10是脱氧核苷酸链的片段。
【详解】A、根据以上分析已知，图甲中A表示解旋酶，B表示DNA聚合酶，两者均作用于磷酸二酯键，而图乙中9是氢键，A错误；
B、图甲中a与d互补，a与b也互补，因此b、d两条链的碱基序列相同，B正确；
C、根据以上分析已知，图乙中7为胸腺嘧啶脱氧核苷酸，C错误；
D、为该过程提供能量的直接能源物质是ATP，D错误。
故选B。
7. DNA分子具有多样性的主要原因是（ ）
A. 构成DNA的核苷酸种类不同
B. DNA分子的核苷酸数目和排列顺序不同
C. DNA分子的空间结构具有多样性
D. 不同DNA分子的复制方式不同
【答案】B
【解析】
【分析】研究表明，DNA分子能够储存足够量的遗传信息；遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，而碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性；DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA分子上分布着多个基因，基因是有遗传效应的DNA片段。
【详解】A、构成DNA的核苷酸有四种，与DNA分子具有多样性有关但不是主要原因，A错误；
B、DNA分子的核苷酸数目和排列顺序不同导致不同的DNA具有不同的结构携带不同遗传信息，B正确；
C、DNA分子都是由两条反向平行的链构成的双螺旋结构，C错误；
D、DNA分子的复制方式都是半保留复制，D错误。
故选B。
【点睛】本题考查DNA分子具有多样性的主要原因即碱基排列顺序的千变万化。
8. 下列有关遗传物质的说法，正确的有（ ）
①基因均位于染色体上 ②DNA和基因是同一概念
③DNA是染色体的主要成分 ④基因中4种碱基的排列顺序就代表了遗传信息
⑤每条染色体上含1或2个DNA分子 ⑥DNA是遗传物质，遗传物质是DNA
⑦等位基因位于一对姐妹染色单体的相同位置⑧DNA指纹技术的原理是DNA的多样性
A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 四项
【答案】C
【解析】
【分析】细胞核中能被碱性染料染成深色的物质叫做染色体，它是由DNA和蛋白质两部分组成，DNA是主要的遗传物质，呈双螺旋结构。一条染色体上包含一个DNA分子。一个DNA分子上包含有多个基因，基因是DNA上具有特定遗传信息的遗传片段。一条染色体上携带着许多基因。
【详解】①原核细胞的基因在环状DNA上，①错误；
②基因是有遗传效应的DNA片段，②错误；
③染色体由DNA和蛋白质组成，DNA是染色体的主要成分，③正确；
④基因中4种碱基的排列顺序就代表了遗传信息，④正确；
⑤每条染色体上含1或2个DNA分子，⑤正确；
⑥DNA是遗传物质，但是有的生物，例如RNA病毒，遗传物质是RNA，⑥错误；
⑦等位基因位于同源染色体的相同位置，⑦错误；
⑧DNA指纹技术的原理是DNA的特异性，⑧错误。
正确的有三项。
故选C。

【点睛】

9. 多个核苷酸通过脱水连接成一条核苷酸链，而多核苷酸链中含有一条由五碳糖和磷酸交替排列构成的主链（如图）。下列相关叙述中正确的是：

A. 该多核苷酸链由磷酸、脱氧核糖和5种碱基组成
B. 主链的元素组成有： C、H、O、N和P
C. 一个五碳糖只与一个磷酸相连
D. 该核苷酸链中只有4种核苷酸
【答案】D
【解析】
【分析】图示部分有碱基T，可以判断此多核苷酸链为DNA的一条链。主链只包括五碳糖和磷酸，也就是DNA的基本骨架，不包括含氮碱基。
【详解】该多核苷酸链由磷酸、脱氧核糖和4种碱基组成，A错误；主链的元素组成有： C、H、O、P，B错误；末端的五碳糖只与一个磷酸相连，但中间的五碳糖与两个磷酸相连，C错误；该核苷酸链中只有4种核苷酸，D正确。
【点睛】解答本题的关键是看清题干中信息“而多核苷酸链中含有一条由五碳糖和磷酸交替排列构成的主链（如图）”，主链为图示中虚线框部分，并没有包括所有的结构，再根据题意作答。
10. 经检测得知，一双链DNA分子中鸟嘌呤的数目为x，其占碱基总量的比例是y，以下推断正确的是（　　）
A. 与鸟嘌呤互补的碱基所占的比例是（1﹣y）
B. 该DNA分子的嘌呤碱基和嘧啶碱基的比值是x/y
C. 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
【答案】D
【解析】
【分析】阅读题干可知，该题的知识点是DNA分子中碱基互补配对原则，DNA分子中A与T配对，G与C配对，配对的碱基数目相等，根据DNA分子中碱基互补配对原则分析选项进行解答。
【详解】A、与鸟嘌呤互补的碱基的比例与鸟嘌呤的碱基比例相等为y，A错误；
B、DNA分子中嘌呤碱基和嘧啶碱基互补配对，二者比值为1，B错误；
C、该DNA分子中鸟嘌呤数目为x，因此G、C碱基对为x，腺嘌呤=胸腺嘧啶=（x/y﹣2x）÷2，由于G、C碱基对之间的氢键是三个，A、T碱基对之间的氢键是2个，因此DNA分子的碱基之间的氢键数是3x+[（x/y﹣2x）÷2]×2=x（1+1/y），C错误；
D、根据碱基互补配对原则，与鸟嘌呤不互补的碱基是腺嘌呤和胸腺嘧啶，为（x/y﹣2x）=x（1-2y）/y，D正确。
故选D。
11. 分析如图，回答下面的问题：

（1）图中A是________，F是________，B是________。
（2）一个G中含有________个E，在细胞有丝分裂的中期，G和E的比例是________。
（3）E的组成单位是图中的________。DNA结构多样性的原因是________决定的。
（4）DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成________结构。
【答案】 (1). 含氮碱基 (2). 蛋白质 (3). 脱氧核糖 (4). 1或2 (5). 1：2 (6). D (7). D（脱氧核苷酸）的排列顺序 (8). 双螺旋
【解析】
【分析】由图可知，染色体由DNA和蛋白质组成，因此F是蛋白质，脱氧核苷酸由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基组成，因此A是碱基，B是脱氧核糖，据此回答该题。
【详解】（1）由以上分析可知，图中A是碱基，F是蛋白质。B是脱氧核糖。
（2）G是染色体，E是DNA，一般来说，一个染色体上含有1个DNA分子，在细胞有丝分裂的中期，每条染色体上含有2条染色体单体，因此每条染色体上含有2个DNA分子，此时，G和E的比例是1:2.
（3）E是DNA，其基本组成单位为脱氧核苷酸，即图中的 D；DNA结构多样性的原因是图中的D脱氧核苷酸的排列顺序。
（4）根据DNA分子的结构特点可知，DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
【点睛】熟知DNA的结构及DNA、染色体之间的关系是解答本题关键。
12. 下列甲图中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复制是方式是______________。
（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）图甲过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有____________________，进行的时间为_______________________。
（4）乙图中，7是________________________________。DNA分子的基本骨架由________________交替连接而成；DNA分子两条链上的碱基通过_______连接成碱基对，并且遵循______________________原则。
【答案】 (1). 半保留复制 (2). 解旋 (3). DNA聚合 (4). 细胞核、线粒体、叶绿体 (5). 有丝分裂间期 (6). 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 (7). 脱氧核糖和磷酸 (8). 氢键 (9). 碱基互补配对
【解析】
【详解】（1）DNA分子复制的特点是半保留复制。
（2）根据DNA的复制过程可知，A是解旋酶，B是DNA聚合酶。
（3）叶肉细胞中，含有DNA的结构是细胞核、线粒体和叶绿体，故这些结构都能进行DNA分子复制，发生的时间为有丝分裂间期。
（4）根据碱基互补配对原则，7应为胸腺嘧啶脱氧核苷酸。DNA分子的骨架是有磷酸与脱氧核糖交替连接而成，两条链上的碱基之间通过氢键相连，遵循碱基互补配对原则。
【点睛】本题主要考查DNA分子的复制和结构，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力。