適用于新教材2025版高考生物一輪總復(fù)習課時規(guī)范練23DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制基因的本質(zhì)新人教版

課時規(guī)范練23一、選擇題1.1953年科學家提出了DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,但近年來科學家又發(fā)覺了四螺旋DNA結(jié)構(gòu)(G-四聯(lián)體)。G-四聯(lián)體存在于DNA中富含鳥嘌呤(G)的部分,四聯(lián)體的數(shù)量與DNA復(fù)制之間存在相關(guān)性。探討發(fā)覺G-四聯(lián)體更常見于快速分裂的細胞(如癌細胞)的基因中。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)中,嘧啶數(shù)與嘌呤數(shù)相等B.DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)中,不同的堿基對具有相同的直徑C.若能抑制細胞內(nèi)G-四聯(lián)體的形成,則可能有助于癌癥的治療D.可利用相應(yīng)的抗體蛋白來檢測G-四聯(lián)體在細胞中的位置答案:D解析:DNA不能作為抗原,所以不能用抗原—抗體雜交的方法來檢測G-四聯(lián)體在細胞中的位置,D項錯誤。2.科學家曾在一株噬菌體中發(fā)覺了由Z、G、C、T組成的DNA,這類特別DNA用二氨基腺嘌呤(Z)完全取代堿基A與T配對,Z與T之間的結(jié)合力和G與C一樣強。下列關(guān)于這種特別DNA的敘述,正確的是 ()A.這種特別DNA分子是單鏈結(jié)構(gòu)B.這種特別DNA分子中,嘌呤數(shù)不等于嘧啶數(shù)C.這種特別的DNA分子結(jié)構(gòu)變得更穩(wěn)定D.這種噬菌體能獨立進行遺傳物質(zhì)的復(fù)制答案:C解析:這種特別DNA分子中Z與T配對,是雙鏈結(jié)構(gòu),A項錯誤;依據(jù)題意可知,這類特別DNA用二氨基腺嘌呤(Z)完全取代堿基A與T配對,因此嘌呤數(shù)還是等于嘧啶數(shù),B項錯誤;Z與T之間的結(jié)合力和G與C一樣強,說明它們之間都是3個氫鍵,氫鍵越多,DNA分子越穩(wěn)定,因此這種特別的DNA分子結(jié)構(gòu)變得更穩(wěn)定,C項正確;噬菌體屬于病毒,營寄生生活,因此這種噬菌體不能獨立進行遺傳物質(zhì)的復(fù)制,D項錯誤。3.(2024淄博一模)大多數(shù)真核生物的DNA在復(fù)制時會出現(xiàn)多個復(fù)制泡,每個復(fù)制泡的兩端有2個復(fù)制叉,復(fù)制叉的延長方向如圖所示。已知復(fù)制時DNA聚合酶只能沿模板鏈的3'→5'方向移動,下列說法錯誤的是()A.圖中DNA的復(fù)制為雙向半保留復(fù)制B.多起點復(fù)制加快了DNA的復(fù)制速度C.復(fù)制泡3的DNA復(fù)制早于復(fù)制泡1D.子鏈的延長方向與復(fù)制叉的推動方向相同答案:D解析:復(fù)制時DNA聚合酶只能沿模板鏈的3'→5'方向移動,而圖中復(fù)制叉的推動方向是雙向的,因此子鏈的延長方向與復(fù)制叉的推動方向不肯定相同,D項錯誤。4.(2024湖北期末)T2噬菌體侵染大腸桿菌的試驗說明DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì),已知其DNA中含有堿基m個,胞嘧啶a個。下列有關(guān)敘述正確的是 ()A.磷酸與核糖交替連接構(gòu)成了DNA的基本骨架B.T2噬菌體的DNA中胸腺嘧啶的含量為m-2a個C.T2噬菌體的DNA復(fù)制時須要大腸桿菌供應(yīng)能量、模板等D.若T2噬菌體的DNA復(fù)制3次,則須要含G的核苷酸7a個答案:D解析:磷酸與脫氧核糖交替連接排列在外側(cè),構(gòu)成DNA的基本骨架,A項錯誤;胞嘧啶數(shù)目等于鳥嘌呤數(shù)目,所以腺嘌呤和胸腺嘧啶數(shù)目等于m-2a,腺嘌呤等于胸腺嘧啶數(shù)目,T2噬菌體的DNA中胸腺嘧啶的含量為m-2a2個,B項錯誤;T2噬菌體的DNA復(fù)制時,模板由噬菌體供應(yīng),C項錯誤;若一個噬菌體DNA中含有胞嘧啶a個,則所含鳥嘌呤的數(shù)目也是a個,依據(jù)DNA半保留復(fù)制方式可知,復(fù)制3次須要鳥嘌呤為(23-1)×5.對雙鏈DNA分子進行加熱會導(dǎo)致DNA解旋為單鏈結(jié)構(gòu)(這一過程稱為DNA分子的變性),但DNA分子單鏈中的化學鍵并沒有發(fā)生變更。對雙鏈DNA分子加熱使其解開一半時所需的溫度稱為該DNA的熔點(Tm)。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.變性后的DNA分子空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了變更B.DNA分子變性過程中,堿基對之間的氫鍵發(fā)生了斷裂C.在格里菲思的體內(nèi)肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化試驗中不存在DNA分子的變性D.Tm值的大小與DNA分子中堿基G—C所占的比例呈正相關(guān)答案:C解析:在格里菲思的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化試驗中,有一組試驗是將加熱致死的S型細菌與R型活細菌混合后注射到小鼠體內(nèi),在加熱的過程中存在變性,C項錯誤。6.(2024肇慶期末)如圖某個DNA分子含有1000個堿基對,鳥嘌呤占20%,其中α鏈中腺嘌呤占該DNA分子堿基總數(shù)的10%。下列敘述不正確的是()A.該DNA分子的β鏈中含有400個腺嘌呤B.在α鏈和β鏈之間可形成2400個氫鍵C.α鏈和β鏈中(A+T)/(G+C)的值相等D.若該DNA分子復(fù)制3次,須要消耗4.8×103個胸腺嘧啶答案:D解析:某個DNA分子含有1000個堿基對,鳥嘌呤占20%,因此腺嘌呤占30%,其中α鏈中腺嘌呤占該DNA分子堿基總數(shù)的10%,即α鏈中腺嘌呤占α鏈堿基的比例為20%,β鏈中腺嘌呤占β鏈堿基的比例為40%,因此該DNA分子的β鏈中含有400個腺嘌呤,A項正確;依據(jù)題干信息可知,該DNA分子中共含有600個A—T堿基對(形成兩個氫鍵),400個G—C堿基對(形成三個氫鍵),因此在α鏈和β鏈之間可形成的氫鍵數(shù)為600×2+400×3=2400(個),B項正確;DNA的兩條鏈遵循堿基互補配對原則,因此α鏈和β鏈中(A+T)/(G+C)的值相等,C項正確;若該DNA分子復(fù)制3次,須要消耗胸腺嘧啶的個數(shù)為1000×2×30%×(23-1)=4.2×103(個),D項錯誤。7.線粒體和葉綠體中也含有少量DNA,如圖是人體細胞線粒體某DNA的復(fù)制過程。下列有關(guān)敘述正確的是()A.圖示過程須要解旋酶和RNA聚合酶的參加B.若②的α鏈是模板鏈,則③的β鏈也是模板鏈C.若①有1000個堿基,則第3次復(fù)制須要游離的脫氧核苷酸7000個D.用15N標記①的雙鏈,然后用含14N的培育液培育,復(fù)制n次后含14N/15N的DNA占全部DNA的1/2n答案:B解析:DNA復(fù)制須要解旋酶和DNA聚合酶,A項錯誤;DNA復(fù)制以兩條鏈為模板,故若②的α鏈是模板鏈,則③的β鏈也是模板鏈,B項正確;若①有1000個堿基,則第3次復(fù)制須要游離的脫氧核苷酸23-1×1000=4000(個),C項錯誤;DNA是半保留復(fù)制,故用15N標記①的雙鏈,復(fù)制n次后含14N/15N的DNA有2個,占全部DNA的2/2n=1/2n-1,D項錯誤。8.(2024樂都一模)可以與DNA結(jié)合的蛋白質(zhì)有多種,如解旋酶、DNA聚合酶、單鏈DNA結(jié)合蛋白(SSB)等。其中SSB在DNA解螺旋時與DNA單鏈區(qū)域結(jié)合,能阻擋DNA單鏈重新聚合、阻擋DNA單鏈被核酸酶水解為核苷酸。下列相關(guān)敘述正確的是()A.同一DNA分子,單鏈中(A+T)的比例與雙鏈中的不同B.真核細胞中,解旋酶、DNA聚合酶可通過核孔進行運輸C.細胞中SSB與DNA單鏈結(jié)合的區(qū)域是固定的D.核酸酶可催化單鏈DNA分子相鄰堿基之間的氫鍵斷裂答案:B解析:依據(jù)DNA兩條鏈之間的堿基遵循A—T、C—G配對可知,A1=T2,T1=A2,C1=G2,G1=C2,而整個DNA分子的A+T=A1+T2+T1+A2=2(A1+T1),同理C+G=2(C1+G1),單鏈中(A+T)的比例為(A1+T1)÷(A1+T1+C1+G1),與雙鏈中(A+T)÷(A+T+C+G)相等,A項錯誤;解旋酶、DNA聚合酶都是在細胞質(zhì)中的核糖體上合成后,參加DNA的復(fù)制過程,故真核細胞中,解旋酶、DNA聚合酶可從細胞質(zhì)通過核孔運輸?shù)郊毎?參加核DNA的復(fù)制,B項正確;SSB與DNA單鏈區(qū)域結(jié)合,在DNA復(fù)制或轉(zhuǎn)錄時,形成單鏈的區(qū)域是可變的,則SSB與DNA單鏈結(jié)合的區(qū)域也是可變的,C項錯誤;單鏈DNA分子相鄰堿基之間以“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”相連,沒有氫鍵,D項錯誤。9.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3'-端→5'-端,不須要引物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,宿主細胞內(nèi)各種脫氧核苷酸的消耗速度相同D.該過程須要宿主細胞中DNA聚合酶和DNA連接酶的催化答案:C解析:結(jié)合圖示可知,a鏈的方向為5'-端→3'-端,因此a鏈的合成是從模板鏈的3'-端→5'-端,不須要引物,A項正確;由于DNA復(fù)制只能從模板鏈的3'-端→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項正確;合成子鏈時,宿主細胞內(nèi)各種脫氧核苷酸的消耗速度取決于DNA中4種脫氧核苷酸的含量,C項錯誤;該過程須要宿主細胞中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項正確。10.人類腫瘤細胞細胞質(zhì)中含大量“甜甜圈”般的獨立于染色體外存在的環(huán)狀DNA(ecDNA),其上普遍帶有癌基因。癌細胞內(nèi)ecDNA可大量擴增且癌基因能高效表達。下列敘述錯誤的是()A.ecDNA類似于質(zhì)粒,無游離的磷酸基團B.ecDNA上帶有癌基因且能夠復(fù)制,所以人類的癌癥能夠遺傳給下一代C.ecDNA簡單復(fù)制和表達,可能與其呈袒露狀態(tài)不與蛋白質(zhì)結(jié)合而易解旋有關(guān)D.ecDNA通過復(fù)制后能隨機安排至子細胞中,保持遺傳的穩(wěn)定性答案:B解析:“甜甜圈”是獨立于染色體外存在的環(huán)狀DNA(ecDNA),類似于質(zhì)粒,無游離的磷酸基團,A項正確;只有發(fā)生在生殖細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)的變更才能遺傳給下一代,ecDNA上帶有癌基因且能夠復(fù)制,該過程一般發(fā)生在體細胞中,不遺傳給下一代,B項錯誤;ecDNA是獨立于染色體外存在的環(huán)狀DNA,簡單復(fù)制和表達,可能與其呈袒露狀態(tài)不與蛋白質(zhì)結(jié)合而易解旋有關(guān),C項正確;ecDNA是細胞質(zhì)中的DNA,復(fù)制后隨機安排至子細胞中,D項正確。11.關(guān)于合成DNA的原料——脫氧核苷酸的來源,科學家曾提出三種假說:①細胞內(nèi)自主合成,②從培育基中攝取,③二者都有。為驗證三種假說,設(shè)計如下試驗:將大腸桿菌在15N標記的脫氧核苷酸培育基中培育一代的時間,然后利用密度梯度離心分別提取的DNA,記錄離心后試管中DNA的位置。圖1~3表示DNA在離心管中的可能位置。下列敘述錯誤的是()A.若支持觀點①,則試驗結(jié)果為圖3B.若支持觀點②,則試驗結(jié)果為圖1C.若支持觀點③,則試驗結(jié)果為圖1D.大腸桿菌的DNA復(fù)制遵循半保留復(fù)制原則答案:C解析:將大腸桿菌在15N標記的脫氧核苷酸培育基中培育一代的時間,然后利用密度梯度離心分別提取的DNA,若合成DNA的原料是細胞內(nèi)自主合成,則合成的DNA沒有15N標記,離心后DNA均含14N,位于頂部,對應(yīng)圖3,A項正確;將大腸桿菌在15N標記的脫氧核苷酸培育基中培育一代的時間,然后利用密度梯度離心分別提取的DNA,若合成DNA的原料是從培育基中攝取,則得到的兩個子代DNA分子均是一條鏈含15N,一條鏈含14N,離心后位于中部,對應(yīng)圖1,B項正確;將大腸桿菌在15N標記的脫氧核苷酸培育基中培育一代的時間,然后利用密度梯度離心分別提取的DNA,若合成DNA的原料既可以細胞內(nèi)自主合成,也可以從培育基中攝取,則合成的DNA的兩條鏈離心后位于中部和頂部之間,對應(yīng)圖2,C項錯誤;無論原核生物還是真核生物,DNA復(fù)制的方式都是半保留復(fù)制,即DNA分子解旋形成兩條模板鏈,模板鏈復(fù)制形成子鏈,然后兩條模板鏈分別與新合成的子鏈組成子代DNA分子,D項正確。二、非選擇題12.DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型提出之后,人們推想DNA可能通過圖1中三種方式進行復(fù)制。生物愛好小組打算通過試驗來探究DNA的復(fù)制方式,基本思路是用14N標記大腸桿菌的DNA雙鏈,然后在含15N的培育基上讓其繁殖兩代,提取每代大腸桿菌的DNA并作相應(yīng)處理,可能出現(xiàn)的試驗結(jié)果如圖2。圖1圖2圖3(1)該試驗將會用到的試驗技術(shù)有技術(shù)和密度梯度離心。若親代大腸桿菌繁殖一次,出現(xiàn)試驗結(jié)果1,可以說明DNA復(fù)制方式不是全保留復(fù)制,理由是。

(2)若親代大腸桿菌繁殖二代,出現(xiàn)試驗結(jié)果2,說明DNA復(fù)制方式是復(fù)制。依據(jù)此復(fù)制方式:

①親代大腸桿菌繁殖N代(N≥2),試驗結(jié)果中輕帶、中帶、重帶中DNA分子數(shù)量之比應(yīng)為。

②圖3中DNA片段2至少須要經(jīng)過次復(fù)制才能獲得DNA片段3。

答案:(1)同位素標記若為全保留復(fù)制,試驗結(jié)果1應(yīng)只出現(xiàn)輕帶和重帶(2)半保留0∶2∶(2N-2)2解析:(1)本探討運用了14N對DNA分子進行了標記,應(yīng)用了同位素標記技術(shù),同時用密度梯度離心法對DNA分子進行分別;若親代大腸桿菌繁殖一次,出現(xiàn)試驗結(jié)果1(離心后只有1條中帶),可以說明DNA分子的復(fù)制可能是半保留復(fù)制,也可能是分散復(fù)制,但可以解除全保留復(fù)制,因為若為全保留復(fù)制,則DNA復(fù)制一次后形成的2個DNA分子是一個只含14N,另一個只含15N,試驗結(jié)果應(yīng)出現(xiàn)一條輕帶和一條重帶。(2)若DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制,則親代大腸桿菌繁殖二代,形成的4個DNA分子中有2個只含15N,有