高三生物一輪復(fù)習(xí)練習(xí)：DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因的本質(zhì)

DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因的本質(zhì)練習(xí)一、選擇題1.沃森和克里克提出的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型具有劃時代的意義，稱為遺傳學(xué)發(fā)展史上最重要的里程碑之一。下列屬于DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型意義的是()①證明了DNA可以作為轉(zhuǎn)錄的模板②為闡明DNA的復(fù)制奠定基礎(chǔ)③確定DNA和蛋白質(zhì)是染色體的主要組成成分④發(fā)現(xiàn)DNA如何儲存遺傳信息A.①② B.①③C.②④ D.③④2.質(zhì)粒是一種在細(xì)菌中獨立存在于擬核DNA之外，能夠自主復(fù)制的小型雙鏈環(huán)狀DNA分子，也是微生物遺傳、分子遺傳、基因工程等研究領(lǐng)域常用的實驗對象。某質(zhì)粒中含有400個堿基，其中一條鏈上A∶G∶T∶C＝1∶2∶3∶4。下列表述正確的是()A.該質(zhì)粒分子中的堿基數(shù)、脫氧核苷酸數(shù)與磷酸二酯鍵數(shù)相同B.該質(zhì)粒分子連續(xù)復(fù)制兩次，共需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸320個C.該質(zhì)粒分子中4種堿基的比例為A∶G∶T∶C＝3∶4∶1∶2D.該質(zhì)粒分子中的攜帶的遺傳信息蘊藏在4種堿基排列方式之中3.下圖是某學(xué)生在“制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型”活動中制作的一個模型，①②③④分別代表四種不同的堿基(①③代表嘌呤，②④代表嘧啶)。下列敘述錯誤的是()A.堿基的排列順序不同可以代表遺傳信息不同B.該模型表明每個脫氧核糖都與一個磷酸相連C.①②③④位于DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)D.此鏈和其互補鏈連接，需要10個連接物代表氫鍵4.下列關(guān)于DNA的敘述，錯誤的是()A.一條染色體中含有一個或兩個DNA分子B.DNA分子在復(fù)制時嚴(yán)格遵守堿基互補配對原則，所以遺傳信息不會發(fā)生改變C.同卵雙胞胎的體細(xì)胞中的遺傳信息不一定完全相同D.含有2000個核苷酸的DNA分子的堿基序列最多有41000種5.下列關(guān)于雙鏈DNA體外復(fù)制(PCR)過程與體內(nèi)復(fù)制過程比較的敘述，正確的是()A.都需要解旋酶、DNA聚合酶B.都需要引物、dNTPC.都是邊解旋邊復(fù)制的D.兩條子鏈都是連續(xù)復(fù)制的6.研究人員將1個含14N－DNA的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到以15NH4C1為唯一氮源的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)24h后提取子代大腸桿菌的DNA。將DNA解開雙螺旋，變成單鏈；然后進行密度梯度離心，試管中出現(xiàn)兩種條帶(如圖)。下列說法正確的是()A.由結(jié)果可推知該大腸桿菌的細(xì)胞周期大約為6hB.根據(jù)條帶的數(shù)目和位置可以確定DNA的復(fù)制方式C.解開DNA雙螺旋的實質(zhì)是破壞核苷酸之間的磷酸二酯鍵D.若直接將子代DNA進行密度梯度離心也能得到兩條條帶7.DNA復(fù)制時子鏈從5′端到3′端延伸，合成的兩條鏈分別稱為前導(dǎo)鏈和后隨鏈，復(fù)制過程如圖所示，下列相關(guān)敘述正確的是()A.DNA聚合酶作用的部位是氫鍵，DNA連接酶作用的部位是磷酸二酯鍵B.DNA聚合酶沿母鏈的3′端到5′端移動，兩條子鏈都是由左向右合成C.DNA復(fù)制過程中解旋酶將兩條鏈完全解旋后進行復(fù)制，可以減少復(fù)制所需時間D.引物在前導(dǎo)鏈的合成過程中引發(fā)一次，后連續(xù)合成，而后隨鏈需多個引物參與8.(多選)一個用15N標(biāo)記的DNA分子有1500個堿基對，其中鳥嘌呤800個。該DNA分子在無放射性標(biāo)記的培養(yǎng)液中復(fù)制2次，則()A.該過程中共消耗胞嘧啶脫氧核苷酸1400個B.若某雙鏈DNA片段中，A占23%，則該雙鏈DNA片段中G占27%C.具有放射性的DNA分子的兩條鏈都含有放射性D.復(fù)制完成后，不含15N的脫氧核苷酸鏈與含有15N的脫氧核苷酸鏈數(shù)量之比為3∶19.(多選)DNA甲基化是DNA分子內(nèi)部堿基胞嘧啶發(fā)生甲基化(胞嘧啶連接甲基基團)，甲基化的胞嘧啶仍能與鳥嘌呤互補配對(如下圖所示)，但會抑制基因的表達(dá)。下列有關(guān)敘述正確的是()A.被甲基化的DNA遺傳信息保持不變，但生物的表型可能改變B.堿基序列不同的雙鏈DNA分子，(A＋C)/(G＋T)比值不一定相同C.DNA甲基化會干擾RNA聚合酶對DNA部分區(qū)域的識別和結(jié)合D.DNA甲基化后堿基互補配對原則不變，但不可通過半保留復(fù)制遺傳給后代10.(多選)滾環(huán)式復(fù)制是噬菌體DNA常見的復(fù)制方式，其過程如圖。下列說法錯誤的是()A.a鏈的合成是從模板鏈的5′→3′端，不需要引物B.b鏈在合成過程中會出現(xiàn)一個個的岡崎片段C.合成子鏈時，宿主細(xì)胞內(nèi)各種脫氧核苷酸消耗速度相同D.該過程需要宿主細(xì)胞中DNA聚合酶和DNA連接酶的催化11.真核細(xì)胞內(nèi)染色體外環(huán)狀DNA(eccDNA)是游離于染色體基因組外的DNA，DNA的損傷可能會導(dǎo)致eccDNA的形成。下圖中途徑1、2分別表示真核細(xì)胞中DNA復(fù)制的兩種情況，a、b、a′和b′表示子鏈的兩端，①～④表示生理過程。請據(jù)圖回答。(1)途徑1中酶2為________，途徑2中④過程需要________酶的作用。(2)途徑2中a、b、a′和b′中為5′端的是________。(3)觀察過程①③可推測DNA復(fù)制采用了________等方式，極大的提升了復(fù)制速率。eccDNA能自我復(fù)制的原因是_______________________________________。(4)下列屬于eccDNA形成的原因可能有______。A.DNA發(fā)生雙鏈斷裂B.染色體片段丟失C.染色體斷裂后重新連接D.DNA中堿基互補配對(5)eccDNA在腫瘤細(xì)胞中普遍存在，腫瘤細(xì)胞分裂時，因eccDNA無________(填結(jié)構(gòu))，而無法與________連接，導(dǎo)致不能平均分配到子細(xì)胞中。由此可見，eccDNA的遺傳________(填“遵循”或“不遵循”)孟德爾遺傳規(guī)律。答案：1.C沃森和克里克提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的意義：不僅從結(jié)構(gòu)上解釋了DNA如何儲存遺傳信息，還為闡明DNA的復(fù)制奠定了基礎(chǔ)，②④正確。2.A該質(zhì)粒分子中的堿基數(shù)、脫氧核苷酸數(shù)相同，由于是環(huán)狀DNA，一條鏈上每兩個核苷酸之間會形成1個磷酸二酯鍵，故磷酸二酯鍵數(shù)與核苷酸數(shù)目相同，A正確；該質(zhì)粒分子含腺嘌呤400×0.2＝80個，連續(xù)復(fù)制兩次，共需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸80×(22－1)＝240個，B錯誤；該雙鏈DNA分子中，一條鏈上A∶G∶T∶C＝1∶2∶3∶4，則根據(jù)堿基互補配對原則可推知，另一條鏈上T∶C∶A∶G＝1∶2∶3∶4，所以該DNA分子中四種含氮堿基的比例為A∶G∶T∶C＝2∶3∶2∶3，C錯誤；該質(zhì)粒分子中攜帶的遺傳信息蘊藏在4種堿基排列順序之中，而不是排列方式之中，D錯誤。3.B基因是具有遺傳信息的DNA片段，堿基的排列順序不同可以代表遺傳信息不同，A正確；該模型的前三個脫氧核糖都與兩個磷酸相連，最后一個脫氧核糖與一個磷酸相連，B錯誤；①②③④為堿基，均位于DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)，C正確；若要將此鏈和其互補鏈連接，A－T之間有兩個氫鍵(2個A－T對，共4個氫鍵)，C－G之間有三個氫鍵(2個G－C鍵，共6個氫鍵)，則需要10個連接物代表氫鍵，D正確。4.BDNA分子復(fù)制過程中可能會發(fā)生基因突變，導(dǎo)致其中的遺傳信息發(fā)生改變，B錯誤。5.BPCR是通過高溫打開雙鏈的，不需要解旋酶，A錯誤；PCR過程與體內(nèi)DNA復(fù)制都需要引物以及原料(四種游離的脫氧核苷酸，dNTP)，B正確；PCR每輪循環(huán)經(jīng)過變性—復(fù)性—延伸三個階段，變性時，雙鏈全部打開，C錯誤；DNA子鏈的合成方向是從5′端→3′端進行的，DNA兩條鏈?zhǔn)欠聪虻模w內(nèi)DNA復(fù)制一條鏈?zhǔn)沁B續(xù)復(fù)制的，另一條鏈?zhǔn)遣贿B續(xù)的，D錯誤。6.D據(jù)圖可知，14N單鏈∶15N單鏈＝1∶7，說明DNA復(fù)制了3次，可推知該細(xì)菌的細(xì)胞周期大約為24/3＝8(h)，A錯誤；由于DNA經(jīng)過熱變性后解開了雙螺旋，變成單鏈，所以根據(jù)條帶的數(shù)目和位置只能判斷DNA單鏈的標(biāo)記情況，但無法判斷DNA的復(fù)制方式，B錯誤；DNA復(fù)制的第一步是在解旋酶的作用下使兩條雙鏈打開，連接兩條鏈的化學(xué)鍵是氫鍵，所以解開DNA雙螺旋的實質(zhì)是破壞核苷酸之間的氫鍵，C錯誤；經(jīng)分析可知，DNA復(fù)制3次，有2個DNA鏈?zhǔn)?5N和14N，在中帶，有6個DNA鏈都是15N的，在重帶，即直接將子代DNA進行密度梯度離心也能得到兩條條帶，D正確。7.DDNA聚合酶和DNA連接酶作用的部位都是磷酸二酯鍵，A錯誤；據(jù)題干信息可知，子鏈的延伸方向為5′→3′端，則DNA聚合酶是從母鏈的3′→5′端方向移動，兩條子鏈合成的方向相反，B錯誤；DNA復(fù)制為邊解旋邊復(fù)制，C錯誤；從圖中分析可知，前導(dǎo)鏈的合成過程中需要一個引物參與，然后連續(xù)合成，而后隨鏈則需要多個引物參與，合成的是DNA片段，D正確。8.BD該過程DNA復(fù)制了兩次，得到四個DNA，每個DNA的胞嘧啶脫氧核苷酸有800個，所以共消耗胞嘧啶脫氧核苷酸(22－1)×800＝2400個，A錯誤；若某雙鏈DNA片段中，A占23%，則T占23%，C與G共占54%，根據(jù)堿基互補配對原則，C＝G，所以G占27%，B正確；由于DNA復(fù)制是半保留復(fù)制，所以具有放射性的DNA分子的兩條鏈中只有一條含有15N(放射性)，C錯誤；親代DNA有兩條鏈均被標(biāo)記，又因為DNA復(fù)制屬于半保留復(fù)制，所以親代的兩條被標(biāo)記的鏈分別到了兩個子代DNA分子中，復(fù)制完成后，得到四個DNA，共8條鏈，其中不含15N的脫氧核苷酸鏈6條，含有15N的脫氧核苷酸鏈有2條，數(shù)量之比為3∶1，D正確。9.AC被甲基化的DNA遺傳信息保持不變，但基因的表達(dá)會受到抑制，從而會影響生物的表型，A正確；堿基序列不同的雙鏈DNA分子，雙鏈之間的堿基遵循堿基互補配對原則，即A與T配對，G與C配對，因此A與T的含量相等，G與C的含量相等，(A＋C)/(G＋T)比值一定相同，都為1，B錯誤；DNA甲基化會抑制基因的表達(dá)，基因表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個階段，轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶的參與，因此DNA甲基化可能干擾了RNA聚合酶等對DNA部分區(qū)域的識別和結(jié)合，C正確；DNA甲基化后堿基互補配對原則不變，即A與T配對，G與C配對，仍可通過半保留復(fù)制遺傳給后代，D錯誤。10.AC岡崎片段是指在DNA半不連續(xù)復(fù)制中，后隨鏈不連續(xù)合成生成的片段。DNA復(fù)制時，一條鏈為前導(dǎo)鏈，另一條鏈為后隨鏈，后隨鏈產(chǎn)生相對比較短的DNA鏈，這些短鏈稱為岡崎片段，隨后被DNA連接酶連接成較長片段。結(jié)合圖示可知，a鏈的合成是從模板鏈的3′→5′端，不需要引物，A錯誤；由于DNA復(fù)制只能從模板鏈的3′→5′端方向，因此b鏈在合成過程中會出現(xiàn)一個個的岡崎片段，B正確；合成子鏈時，宿主細(xì)胞內(nèi)各種脫氧核苷酸消耗速度取決于DNA中4種脫氧核苷酸的含量，C錯誤；該過程需要宿主細(xì)胞中DNA聚合酶(使小分子脫氧核苷酸連接形成DNA單鏈)和DNA連接酶(連接岡崎片段)的催化，D正確。11.(1)DNA聚合酶DNA連接(2)a和a′(3)雙向、多起點eccDNA上有復(fù)制起點(復(fù)制原點)(4)ABC(5)著絲粒(著絲點)星射線(紡錘絲)不遵循解析(1)途徑1為DNA復(fù)制過程，該過程中的酶1為解旋酶，酶2為DNA聚合酶，途徑2為環(huán)狀DNA復(fù)制的過程，④為損傷DNA形成環(huán)狀DNA過程，即該過程需要DNA連接酶的作用。(2)DNA復(fù)制過程中子鏈的延伸方向是由5′→3′端延伸的過程，根據(jù)復(fù)制方向可知，途徑2中a、a′為5′端。(3)觀察過程①③可推測DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，結(jié)合圖示可知，DNA復(fù)制過程中表現(xiàn)出雙向復(fù)制和多起點復(fù)制的特點，該特點極大