高三生物一轮复习练习：考点二十三 DNA的结构和复制.docx

考点二十三 DNA的结构和复制.一、单选题1（2022山东枣庄市高三一模）下列关于DNA分子结构和复制过程的叙述，错误的是（ ）A双链DNA一条链上的嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数，即A+G=T+CB磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架CDNA复制过程中解旋酶断裂氢键，DNA聚合酶催化磷酸二酯键形成D复制时，双链DNA的两条链均作为模板，且遵循碱基互补配对原则2（2022湖南雅礼中学二模）如图为DNA分子结构示意图，对该图的叙述正确的是（ ）A若仅有订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建如图的片段，则需订书钉30个B是构成DNA的基本组成单位，名称是胞嘧啶脱氧核苷酸C该DNA分子可能有4种碱基对排列顺序，但不一定都能出现在生物体内D某双链DNA分子中，G占总数的30%，其中一条链中的T占该DNA分子全部总数的7%，那么另一条链中T在该DNA分子中的碱基比例为13%3（2022河南高三调研）下列有关DNA分子结构和DNA复制的叙述，错误的是（ ）A嘌呤碱基和嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定B若某双链DNA片段中，A占23，则该双链DNA片段中G占27CDNA分子中碱基对的排列顺序千变万化，构成了DNA分子的多样性D将某DNA分子置于含15N的培养液中复制3次后，含14N的DNA分子占1/84（2022湖南长郡中学高三模拟）科学家在探究DNA的复制方式是全保留还是半保留实验中，利用了密度梯度离心技术。将亲代大肠杆菌（DNA两条链均被15N标记）置于氮源为14NH4C1的普通培养基中，连续繁殖两代，提取子二代DNA进行密度梯度离心，记录离心后试管中DNA分子的位置。下列叙述错误的是（ ）A正式实验前需要进行预实验，以确定大肠杆菌在特定条件下的分裂时长B子二代DNA分子分布的实际位置比理论位置偏低，原因可能是细胞中原来的15N标记的脱氧核苷酸加入新合成的子链中C若处理提取的DNA分子，将其解螺旋为单链，再密度梯度离心，也可以达到实验目的D若将子二代大肠杆菌转移到氮源为15NH4C1的培养基中再培养一代，半保留复制得到的子代中DNA分子组成类型为15N14N的比例为345（2022江苏省苏州市高三模拟）关于DNA复制过程中两条子链是如何延伸的，有科学家提出半不连续复制模型，其中延伸方向与解链方向相反的短片段子链将由DNA连接酶连接。以下不是该模型确立所依据的证据的是（ ）A阻断DNA连接酶的活性，正在增殖的大肠杆菌中会出现短片段子链的积累B将正在增殖的大肠杆菌与用放射性同位素3H标记的胸苷混合，较短时间内即可出现具有放射性的短片段子链C将正在增殖的大肠杆菌与用放射性同位素3H标记的胸苷混合，较长时间后测定，长片段子链所占的比例会增加D将大肠杆菌在含15N的培养液中培养若干代后，转移到含14N的培养液中，提取DNA进行密度梯度离心，子一代DNA出现在中带位置6（2022青海海东市一模）可以与DNA结合的蛋白质有多种，如解旋酶、DNA聚合酶、单链DNA结合蛋白（SSB）等。其中SSB在DNA解螺旋时与DNA单链区域结合，能阻止DNA单链重新聚合、阻止DNA单链被核酸酶水解为核苷酸。下列相关叙述正确的是（ ）A同一DNA分子，单链中（A+T）的比例与双链中的不同B真核细胞中，解旋酶、DNA聚合酶可通过核孔进行运输C细胞中SSB与DNA单链结合的区域是固定的D核酸酶可催化单链DNA分子相邻碱基之间的氢键断裂7（2022山东德州市三模）紫外线可使同一条DNA链上相邻的嘧啶碱基形成二聚体，生物体内存在切除修复机制，可以使碱基恢复到正常状态，其机理如下图所示。下列叙述错误的是（ ）ADNA切除修复机制普遍存在于细菌和动植物细胞中BDNA损伤引发的变异可为生物进化提供原材料C酶A、酶B都可以参与DNA分子中磷酸二酯键的形成D控制酶A合成的基因缺陷可能会引发细胞癌变8（2022山东济南一中高三模拟）将某动物（染色体数为2n）的精原细胞中的核DNA用32P充分标记，随后转入能让精原细胞按照特定分裂要求的培养基（无32P）中继续培养，连续两次正常分裂。下列叙述不正确的是（ ）A第二次有丝分裂后期一个细胞中含有32P标记的染色体有n条B减数后期的一个细胞中含有32P标记的染色体有2n条C两次有丝分裂后能产生含有32P标记的细胞至少有2个，最多有4个D经减数分裂产生的每一个精细胞中含有32P标记的染色体有n条9（2022北京石景山区高三一模）如图为15N标记的某基因结构示意图，下列说法正确的是（）A限制酶作用于部位，DNA连接酶作用于部位BA+T的比例越低，DNA分子结构稳定性越低C若该DNA上有m个胞嘧啶，其复制n次共需（2n-1）m个鸟嘌呤D在含14N的培养液中复制3次后，子代中含15N的DNA分子占1/810（2022浙江高三检测）某小组用如图所示卡片搭建DNA双螺旋结构模型，其中“P”有30个，“C”有10个，以下说法正确的是（ ）A“D”表示脱氧核糖，“D”与“P”交替连接，排列在内侧B该模型搭建的DNA片段的碱基排列顺序有415种C“T”与“A”之间靠氢键连接，两者之间有2个氢键D若要充分利用“P”和“C”，则需10个“A”二、非选择题11（2022江苏常州市高三一模）DNA分子双螺旋结构模型提出之后，人们推测DNA可能通过图1中三种方式进行复利。生物兴趣小组准备通过实验来探究DNA复制方式，基本思路是用14N标记大肠杆菌的DNA双链，然后在含15N的培养基上让其繁殖两代，提取每代大肠杆菌的DNA并作相应处理，可能出现的实验结果如图2。（1）该实验将会用到的实验技术有_技术和密度梯度离心。若亲代大肠杆菌繁殖一次，出现实验结果1， 可以说明DNA复制方式不是全保留复制，理由是_。（2）若亲代大肠杆菌繁殖二代，出现实验结果2，说明DNA复制方式是_复制。按照此复制方式：亲代大肠杆菌繁殖N代(N2)，实验结果中轻带、中带、重带中DNA分子数量之比应为_。图3中DNA片断2至少需要经过_次复制才能获得DNA片段3。参考答案1【答案】A【解析】双链DNA分子一条链上的嘌呤碱基数不一定等于嘧啶碱基数，整个双链DNA分子中A+G=C+T，A错误；磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架，B正确；DNA复制过程中解旋酶断裂氢键，使双链DNA解旋形成单链，DNA聚合酶催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键，C正确；双链DNA分子的两条链均作为复制的模板，DNA复制时遵循碱基互补配对原则，D正确。故选A。2【答案】D【解析】用订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体，构建一个DNA的基本单位需要2个订书钉；将两个基本单位连在一起需要一个订书钉，若搭建含4对碱基组成的DNA双链片段，需安将8个基本单位连成两条长度相等的链，需要6个订书钉；碱基A和T之间有2个氢键，G和C之间有3个氢键，碱基对之间的氢键也需要订书钉连接，因此使用订书钉的个数为8×2+3×2+2×2+2×3=32个，A错误；图中由、和组成，不能表示胞嘧啶脱氧核苷酸，、和下一个磷酸才能构成胞嘧啶脱氧核苷酸，B错误；图中DNA分子序列已经确定，没有其他排列顺序，DNA分子中的遗传信息储存在碱基对的排列顺序中，即其中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息，并不是所有的碱基对排列在生物体内都会存在，C错误；根据碱基互补配对原则，G占总数的30%，则T占总数的50%-30%=20%，若其中一条链中的T占该DNA分子全部碱基总数的7%，则另一条链中T在该DNA分子中的碱基比例为20%-7%=13%，D正确。故选D。3【答案】D【解析】DNA两条链上的A与T、C与G之间通过氢键连接成碱基对，保证了DNA分子空间结构的相对稳定，A正确；某双链DNA片段中，A+G=50%，因A占23%，则该DNA片段中G占27%，B正确；DNA中碱基（或碱基对、脱氧核苷酸）的排列顺序千变万化，构成了DNA分子的多样性，C正确；将某DNA分子置于含15N的培养液中复制3次得到8个DNA分子，根据DNA半保留复制的特点，这8个DNA分子中有2个DNA分子一条链含14N、一条链含15N，其余6个DNA分子只含15N，所以含14N的DNA分子占1/4，D错误。故选D。4【答案】C【解析】因为需要使亲代大肠杆菌繁殖两代后，再提取DNA用密度梯度离心法分离，所以需要进行预实验来确定大肠杆菌在特定条件下的分裂时长，A正确；如果DNA进行半保留复制，子二代DNA分子的分布有两条DNA带，一条带是中带，即一条链被15N标记，另一条链含14N的子代双链DNA（15N/14N-DNA）；另一条带是轻带，即两条链都含I4N的子代双链DNA（14N/14N-DNA）。如果DNA进行全保留复制，子二代DNA分子的分布有两条DNA带，一条带是重带，即两条链都被15N标记的子代双链DNA（15N/15N-DNA），另一条带是轻带（14N/14N-DNA）。无论是全保留复制还是半保留复制， 子二代DNA分子的分布都有轻带，其实际位置比理论位置偏低，原因可能是细胞中原来的少部分的N标记的脱氧核苷酸加入新合成的子链中，B正确；若将提取的DNA的双链解螺旋为单链后再离心， 无法判断子代DNA的两条链的来源， 不能判断DNA的复制方式。因为无论是全保留复制还是半保留复制，子二代DNA分子的脱氧核苷酸链的类型及比例均相同：含N的脱氧核苷酸链均占1/4，含14N的脱氧核苷酸链均占3/4，C错误；若将子二代大肠杆菌转移到氮源为15NH4Cl的培养基中再培养一代，若为半保留复制， 假设亲代大肠杆菌DNA分子为n个，得到8n个子代DNA分子。其中有2n个DNA分子（15N/15N-DNA）的两条链都被15N标记，有6n个DNA分子（15N/14N-DNA） 的两条链中只有一条链被15N标记，即此时得到的子代DNA分子中有3/4的DNA的两条链中仅有一条链被15N标记，D正确；故选C。5【答案】D【解析】题中显示延伸方向与解链方向相反的短片段子链将由DNA连接酶连接，因此，若阻断DNA连接酶的活性，则会导致短片段无法连接，故正在增殖的大肠杆菌中会出现短片段子链的积累，该结果支持科学家提出的半不连续复制模型，A正确；将正在增殖的大肠杆菌与放射性同位素3H标记的胸苷混合，较短时间即可出现具有放射性的短片段子链，该实验结果支持科学家提出的半不连续复制模型，B正确；将正在增殖的大肠杆菌与放射性同位素3H标记的胸苷混合，较长时间后测定，长片段子链的比例会增加，这在连续复制的情况下也是同样的结果，因此，该实验结果支持科学家提出的半不连续复制模型，C正确；将15N培养的大肠杆菌移到14N培养基中，提取DNA进行密度梯度离心，子一代DNA 出现在中带位置，该实验结论与科学家提出的半不连续复制模型无关，因为即使是连续复制也是上述的实验结果，D错误。故选D。6【答案】B【解析】同一DNA分子，单链中（A+T）和碱基的总数均是双链中的1/2，所以单链中（AT）的比例与双链中的相同，A错误；真核细胞中，解旋酶、DNA聚合酶在细胞质中合成，可通过核孔进入细胞核发挥作用，B正确；在DNA复制或转录时，解螺旋形成单链的区域是不断变化的，则SSB与DNA单链结合的区域也是不断变化的，C错误；核酸酶可催化单链DNA分子中的磷酸二酯键断裂，D错误。故选B。7【答案】C【解析】DNA切除修复机制普遍存在于细菌和动植物细胞等各种生物细胞中，A正确；DNA损伤引发的变异（基因突变）可为生物进化提供原材料，B正确；酶A参与DNA分子中磷酸二酯键的断裂，酶B参与DNA分子中磷酸二酯键的形成，C错误；由图可知，酶A参与DNA切除修复过程，控制酶A合成的基因缺陷会导致无法合成酶A，则DNA可能无法得到修复，可能会引发细胞癌变，D正确。故选C。8【答案】A【解析】精原细胞中被32P标记染色体有2n条，第一次有丝分裂产生的子细胞中含32P标记的染色体有2n条，第二次有丝分裂后期含有32P标记的染色体有2n条，A错误；减数是同源染色体的分离，形成的次级精母细胞中含有32P标记的染色体有n条，每条染色单体上都含有32P标记；减数分裂后期，着丝点分裂，染色单体分离，每条染色体都含32P标记，因此细胞中含有32P标记的染色体有2n条，B正确；在第二次有丝分裂的中期，每条染色体中都有一条姐妹染色单体含32P，在第二次有丝分裂的后期，含32P标记的染色体和不含32P标记的染色体随机组合，形成的子细胞中至少有2个含32P标记的细胞，最多有4个被32P标记的细胞，C正确。减数是同源染色体的分离，形成的次级精母细胞中含有32P标记的染色体有n条，且每条染色单体上都含有32P标记；减数分裂后期，着丝点分裂，染色单体分离，每条染色体都含32P标记，因此细胞中含有32P标记的染色体有2n条，随后平均分开进入两个精细胞中，即形成的每一个精细胞中都含有32P标记的染色体有n条，D正确。故选A。9【答案】C【解析】限制酶和DNA连接酶都作用于磷酸二酯键，A错误；A和T之间是两个氢键，G和C之间是3个氢键，所以A+T的比例越低，DNA分子结构稳定性越高，B错误；DNA分子复制n次共合成2n个DNA分子，新合成的DNA相当于2n-1个，每个DNA上有m个胞嘧啶那也就有m个鸟嘌呤，故需要游离的鸟嘌呤（2n-1）m个，C正确；在含14N的培养液中复制3次后形成8个双链DNA分子，其中有两个DNA分子含15N，子代中含15N的DNA分子占1/4，D错误。故选C。10【答案】C【解析】“D”表示脱氧核糖，“D”（脱氧核糖）与“P”（磷酸）交替连接，排列在外侧，形成基本骨架，A错误；在该模型的搭建中，由于磷酸基团有30个，所以理论上可以组成15个碱基对的DNA分子，碱基排列顺序有415种，但C的数目已经有10个，则C-G对有10对，A-T对有5对，所以形成的碱基对小于415种，B错误；两条链“T”与“A”之间形成碱基对，通过氢键连接，两者之间有2个氢键，C正确；要充分利用“P”和“C”，“P”有30个，碱基对15对，“C”和“G”有10个，则“T”和“A”有5个，D错误。故选C。11【答案】     同位素示踪     若为全部留复制，实验结果1应只出现轻带和重带     半保留     0：2：2N-2     2【解析】（1）本研究使用了15N对DNA分子进行了标记，应用了同位素示踪技术，同时用密度梯度离心法对DNA分子进行分离；若亲代大肠杆菌繁殖一次，出现实验结果1（离心后只有1条中带） ，可以说明DNA分子的复制可能是半保留复制，也可能是分散复制，但可以排除全保留复制，因为若为全部留复制，则DNA复制一次后形成的2个DNA分子是1个只含14N，另一个只含15N，实验结果应出现一条轻带和一条重带。（2）若DNA复制方式是半保留复制，则亲代大肠杆菌繁殖二代，形成的4个DNA分子，只含15N的两个，一条链14N、一条链15N的两个，经离心出现实验结果2；按照半保留复制方式：亲代大肠杆菌繁殖N代(N2)，无论复制多少代，形成的2N个DNA分子，只含14N的0个，一条链14N、一条链15N的两个，只含15N的2N-2个，即实验结果中轻带、中带、重带中DNA分子数量之比应为0:2:2N-2。图3中与DNA片段3相比，DNA片断2中G/U替换为了A/T，进行第一次复制时会出现A/U(模板链上的碱基U与A配对)；进行第二次复制时会出现T与A配对；即至少需要经过2次复制，DNA片断2中G/U可替换为A/T,才能获得DNA片段3。学科网（北京）股份有限公司