2023版高考生物一轮总复习第6单元基因的本质基因的表达第2讲DNA的结构DNA的复制基因通常是有遗传效应的DNA片段课后提能演练

必修2　第六单元　第2讲

A组　基础巩固练

1．(2021届福建厦门湖滨中学检测)在DNA分子的一条链中，连接两个相邻碱基A和T的化学结构是(　　)

A．脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖 B．核糖－磷酸－核糖

C．磷酸－脱氧核糖－磷酸 D．氢键

【答案】A　【解析】在DNA分子的一条链中，相邻的核苷酸通过磷酸二酯键连接，所以连接两个相邻碱基A和T的化学结构是脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖，A正确。

2．(2021届江苏徐州一中月考)关于DNA分子结构的叙述错误的是(　　)

A．脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架

B．两条链上的碱基通过磷酸二酯键连接成碱基对

C．两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构

D．某双链DNA分子片段含50个腺嘌呤，则同时含50个胸腺嘧啶

【答案】B　【解析】DNA分子的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接形成的，A正确；DNA两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，B错误；DNA的2条脱氧核苷酸链按照反向平行的方式盘旋形成双螺旋结构，C正确；DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶配对，因此若某双链DNA分子片段含50个腺嘌呤，则同时含50个胸腺嘧啶，D正确。

3．如图是某DNA片段的结构示意图，下列叙述正确的是(　　)

A．DNA复制时，解旋酶先将①全部切割，再进行复制

B．DNA分子中A＋T含量高时稳定性较高

C．磷酸与脱氧核糖交替排列构成DNA分子的基本骨架

D．a链、b链方向相同，a链与b链的碱基互补配对

【答案】C　【解析】DNA复制时边解旋边复制，A错误；碱基A和T之间有两个氢键，碱基G和C之间有三个氢键，因此G＋C含量高的DNA分子的相对稳定性较高，B错误；磷酸与脱氧核糖交替排列构成DNA分子的基本骨架，C正确；DNA分子的两条链方向相反，a链与b链的碱基互补配对，D错误。

4．在一个双链DNA分子中，碱基总数为m，腺嘌呤碱基数为n，G与C之间形成3个氢键，A与T之间形成2个氢键。则下列有关叙述正确的是(　　)

①脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基数＝m　②碱基之间的氢键数为(3m－2n)/2　③一条链中A＋T的数量为n　④G的数量为m－n

A．①②③④ B．②③④

C．③④ D．①②③

【答案】D　【解析】每个脱氧核苷酸分子含有一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基，所以脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基数＝m，①正确；因为A和T之间有2个氢键、C和G之间有3个氢键，根据碱基互补配对原则，A＝T＝n，则C＝G＝(m－2n)/2，所以碱基之间的氢键数为2n＋3(m－2n)/2＝(3m－2n)/2，②正确；双链DNA中，A＝T＝n，则根据碱基互补配对原则，一条链中A＋T的数量为n，③正确；由②中计算可知：G的数量＝(m－2n)/2，④错误。

5．某双链DNA分子片段，具有a个碱基对，含有b个腺嘌呤。下列叙述正确的是(　　)

A．该片段为一个基因

B．该DNA分子片段中应有2个游离的磷酸基团

C．该DNA分子片段中，碱基的比例是(A＋T)/(C＋G)＝1

D．该片段完成n次复制需要2n×(a－b)个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸

【答案】B　【解析】基因通常是有遗传效应的DNA片段，该片段不一定为基因，A错误；该片段是双链DNA分子的一段，应该含有2个游离的磷酸基团，B正确；双链DNA分子中含有a个碱基对，腺嘌呤b个，则A＝T＝b个，G＝C＝(a－b)个，(A＋T)/(C＋G)＝b/(a－b)，C错误；该片段完成n次复制需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数＝(2n－1)×(a－b)个，D错误。

6．研究发现rep蛋白可以将DNA双链解旋，结合蛋白可以和解旋的DNA单链结合，并随着子链的延伸而与DNA单链分离。下列叙述正确的是(　　)

A．rep蛋白能使A与C、T与G之间的氢键断裂

B．低温处理DNA分子也可以使DNA双链解旋

C．DNA复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点

D．结合蛋白与DNA单链结合不利于DNA新链的形成

【答案】C　【解析】因为rep蛋白可以将DNA双链解旋，则rep蛋白应为解旋酶，能破坏氢键，DNA双链碱基之间互补配对原则是A与 T配对，C与G配对，即rep蛋白可破坏A与T、C与G之间形成的氢键，A错误；高温处理DNA分子能使DNA双链解旋，B错误；DNA复制的特点是边解旋边复制、半保留复制，C正确；DNA结合蛋白缠绕在DNA单链上，可防止单链之间重新螺旋化，对DNA新链的形成有利，D错误。

7．下列关于DNA的叙述，正确的是(　　)

A．DNA的基本骨架由C、H、O、N、P等元素组成

B．连接磷酸与五碳糖的化学键可在解旋酶的作用下断裂

C．DNA的片段都有遗传效应，可控制生物的性状

D．DNA的复制和转录都能在细胞质中进行

【答案】D　【解析】DNA的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替排列构成，有C、H、O、P元素，无N元素，A错误；连接磷酸与五碳糖的磷酸二酯键，应在限制酶的作用下断开，B错误；DNA分子中既有有遗传效应的片段，也有无遗传效应的片段。

8．如图为含有4种碱基的DNA分子结构示意图，对该图描述正确的是(　　)

A．③有可能是碱基A

B．②和③相间排列，构成DNA分子的基本骨架

C．与②相比，①③中特有的元素分别是P和N

D．与⑤有关的碱基对一定是G—C

【答案】C　【解析】分析题图，可以确定①是磷酸、②是脱氧核糖、③是含氮碱基，它们组成了④脱氧核苷酸。DNA分子含有A、T、G、C四种碱基，且A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键，因此与⑤有关的碱基对一定是A—T，与③⑥有关的碱基对一定是G—C，但无法确定③⑤⑥具体是哪一种碱基，A、D错误；DNA分子的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接构成的，应为图中的①和②，B错误；②的组成元素为C、H、O，与②相比，①③中特有的元素分别为P和N，C正确。

B组　能力提升练

9．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

【答案】C　【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(h)，C正确。

10．已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%。则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的(　　)

A．32.9%,17.1% B．31.3%,18.7%

C．18.7%,31.3%  D．17.1%,32.9%

【答案】B　【解析】配对的碱基之和在一条链中与在整个DNA分子中的比例是相同的，因此，一条链中A、T、C、G的比例分别为31.3%、32.9%、17.1%和18.7%，根据碱基互补配对原则，它的互补链中T、C的比例分别为31.3%、18.7%。

11．(2021年江西南昌调研)下列关于基因、染色体、性状之间的关系的叙述中，正确的是(　　)

A．性状与基因之间都存在一一对应的关系

B．真核生物的基因都位于染色体上，呈线性排列

C．每条染色体上有许多个DNA分子，每个DNA分子上有许多基因，每个基因中有许多脱氧核苷酸

D．染色体结构变异可能会使基因的数目或排列顺序发生改变

【答案】D　【解析】性状与基因之间并不都存在一一对应的线性关系，有的性状受多个基因控制，有的基因同时控制多个性状，A错误；真核生物的基因主要位于细胞核中的染色体上，也有部分基因位于线粒体、叶绿体中的DNA上，B错误；每条染色体含有1个或2个DNA分子，C错误；染色体结构变异可能会使基因的数目或排列顺序发生改变，D正确。

12．(2021年山东实验中学月考)一种深海火山噬菌体基因组编码的DNA聚合酶(Nrs1DNA聚合酶)识别复制起点后，在解旋酶和DNA结合蛋白的帮助下，能以dNTP为原料直接合成子链，完成DNA的单向复制，而真核生物则采取多起点双向复制的方式。下列叙述错误的是(　　)

A．单向复制和双向复制都是半保留复制

B． Nrs1DNA聚合酶与真核生物的DNA聚合酶结构相同

C． Nrs1DNA聚合酶催化DNA复制时不需要引物

D． Nrs1DNA聚合酶可以简化PCR过程

【答案】B　【解析】DNA分子的半保留复制保证了DNA的亲子代关系，是DNA复制的模式，无论单向复制还是双向复制，均为半保留复制，A正确；Nrs1DNA聚合酶催化DNA单向复制，与DNA聚合酶催化结果不同，即两种酶所起的作用不同，所以两种酶结构不同，B错误；Nrs1DNA聚合酶识别复制起点后，能以dNTP为原料直接合成子链，所以不需要引物参与，C正确；由于Nrs1DNA聚合酶不需要引物即可开始DNA复制过程，若以其作为PCR过程中的工具酶，可以不加入引物，从而简化PCR过程，D正确。

13．如图是某DNA分子的局部结构示意图。请据图分析回答：

(1)写出下列图中序号代表的结构的中文名称：①__________，⑦__________，⑧______________，⑨__________________。

(2)图中DNA片段中碱基对有________对，该DNA分子应有________个游离的磷酸基团。

(3)从主链上看，两条单链的方向________，从碱基关系看，2条单链________。

(4)如果将14N标记的细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中，此图所示的____________(填图中序号)中可测到15N。若细胞在该培养液中分裂四次，该DNA分子也复制4次，则得到的子代DNA分子中含14N的DNA分子和含15N的DNA分子的比例为________。

(5)若该DNA分子共有a个碱基，其中腺嘌呤有m个，则该DNA分子复制4次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为________个。

【答案】(1)胞嘧啶　脱氧核糖　胸腺嘧啶脱氧核苷酸　一条脱氧核苷酸链的片段　(2)4　2　(3)反向平行　互补　(4)①②③④⑥⑧⑨　1∶8　(5)15(a/2－m)

【解析】根据碱基互补配对原则可知，①是胞嘧啶，②是腺嘌呤，③是鸟嘌呤，④是胸腺嘧啶，⑤是磷酸基团，⑥是胸腺嘧啶，⑦是脱氧核糖，⑧是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，⑨是一条脱氧核苷酸链的片段。DNA分子复制4次，产生16个DNA分子，由于DNA复制为半保留复制，含14N的DNA分子共有2个，所有的DNA都含有15N，所以子代DNA分子中含14N和15N的比例为1∶8。A＝T＝m，则G＝C＝a/2－m，该DNA分子复制4次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为(24－1)×(a/2－m)＝15(a/2－m)。

C组　压轴培优练

14．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。请回答有关DNA分子的问题：

(1)沃森和克里克构建了如图甲的DNA双螺旋结构模型，该模型用___________________ _____________解释DNA分子的多样性。

(2)若已知DNA一条单链的碱基组成是ATGCCAT，则与它互补的另一条链的碱基组成为________；若DNA分子的2条链分别为m链和n链，若m链中的(A＋G)/(T＋C)＝0.8时，在n链中，这种比例是________。

(3)图乙的DNA复制过程中除了需要模板和酶外，还需要____________________等条件；由图乙可知延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制是____________。

(4)DNA分子的____________________为复制提供了精确的模板，通过___________ _________保证了复制能够准确地进行。

【答案】(1)碱基排列顺序的多样性　(2)TACGGTA　1.25　(3)原料、能量　边解旋边复制　(4)独特的双螺旋结构　碱基互补配对原则