【生物】2020届 一轮复习 人教版 DNA分子的结构、复制以及基因的本质 作业

【生物】2020届 一轮复习 人教版 DNA分子的结构、复制以及基因的本质 作业

‎2020届 一轮复习 人教版 DNA分子的结构、复制以及基因的本质 作业 一、选择题 ‎1．(2019·宁夏银川二中月考)下列关于真核细胞中DNA分子复制的说法，正确的是(　D　)‎ A．DNA聚合酶催化游离的脱氧核苷酸与模板链上的脱氧核苷酸形成氢键 B．DNA分子先解开双螺旋结构再进行复制 C．复制可发生在细胞核中，也可发生在线粒体和内质网中 D．复制形成的两个子代DNA分子的碱基序列有可能不同 解析：DNA聚合酶催化游离的脱氧核苷酸相互连接形成磷酸二酯键，A错误；DNA复制时是边解旋边复制，B错误；复制可发生在细胞核中，也可发生在线粒体和叶绿体中，内质网中不含DNA，不能进行DNA复制，C错误；在复制过程中，由于双链解开，导致DNA的稳定性降低，可能会发生基因突变，导致复制形成的两个子代DNA分子的碱基序列有可能不同，D正确。‎ ‎2．(2019·陕西宝鸡金台一中月考)根据考古学家近期公布的一项研究结果，发现距今4.5万年历史的尼安德特人的DNA序列和现代人类的DNA序列非常相似。下列关于人体肝脏细胞DNA结构及复制的叙述，正确的是(　C　)‎ A．DNA分子的任一条链中嘌呤数等于嘧啶数 B．DNA分子两条链上的碱基A与T通过三个氢键连接 C．DNA复制发生在细胞核、线粒体中 D．DNA复制需要氨基酸作原料和ATP供能 解析：DNA分子中一条链上的嘌呤数与嘧啶数不一定相等，A错误；A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键，B错误；人体细胞中DNA分布在细胞核和线粒体中，所以这两处都能发生DNA复制，C正确；DNA复制时所需原料为脱氧核苷酸，D错误。‎ ‎3．(2019·河北唐山一中月考)一个双链均被32P标记的DNA由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述不正确的是(　B　)‎ A．该DNA分子中含有氢键的数目为1.3×104个 B．复制过程需要2.4×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 C．子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为17‎ D．子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为13‎ 解析：该DNA分子中A—T碱基对的数目为5 000×2×20%＝2 000个，G—C碱基对的数目为5 000－2 000＝3 000个，则该DNA分子中含有的氢键数目为2 000×2＋3 000×3＝1.3×104个，A正确；该复制过程需要的胞嘧啶脱氧核苷酸数为(23－1)×3 000＝21 000个，B错误；子代中含32P的单链与含31P的单链之比为2(23×2－2)＝17，C正确；子代中含32P与只含31P的DNA分子数之比为2(23－2)＝13，D正确。‎ ‎4．(2019·辽宁部分重点中学协作体模拟)双螺旋普遍存在于多种物质或生物结构中，下列有关说法错误的是(　C　)‎ A．DNA具有规则的双螺旋结构，是其结构稳定的重要原因 B．某些蛋白质具有的螺旋结构，决定了其特定的功能 C．染色体解螺旋形成染色质的同时，DNA分子的双链也随之解旋 D．水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于实验时观察光合作用的场所 解析：DNA规则的双螺旋结构，使得DNA分子具有结构的稳定性，A正确；结构决定功能，某些蛋白质具有的螺旋结构，有助于维持蛋白质特有的功能，B正确；在有丝分裂的过程中，DNA双链的解旋发生在有丝分裂间期DNA分子复制的过程中，而染色体解螺旋形成染色质发生在有丝分裂的末期，因此染色体解螺旋形成染色质的同时，DNA的双链并不随之解旋，C错误；水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，所以水绵是验证光合作用的场所及条件的良好材料，D正确。‎ ‎5. (2019·云南昆明一中摸底)如图表示核苷酸通过脱水形成的多核苷酸链片段，下列叙述正确的是(　A　)‎ A．若图中出现碱基T或脱氧核糖，则该图表示DNA分子片段 B．RNA分子结构不同的原因是构成它们的单体不同 C．构成RNA的两个相邻核糖核苷酸之间通过氢键相连 D．构成DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键相连 解析：‎ 碱基T或脱氧核糖是DNA特有的成分，因此若图中出现碱基T和脱氧核糖，则该图表示DNA分子片段，A正确；RNA分子结构不同的原因是构成它们的单体的排列顺序不同，B错误；构成RNA的两个相邻核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键相连，C错误；构成DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过氢键相连，D错误。‎ ‎6．(2019·河南新乡一中月考)2015年诺贝尔化学奖颁给了研究DNA修复细胞机制的三位科学家。细胞通过DNA损伤修复可使DNA(基因)在复制过程中受到损伤的结构大部分得以恢复，如图为其中的一种方式——切除修复过程示意图。下列有关叙述不正确的是(　D　)‎ A．图示过程的完成可能需要多种酶的共同作用 B．图中二聚体的形成可能受物理、化学等因素的作用 C．该修复过程遵循碱基互补配对原则 D．对DNA(基因)的损伤修复，从生物变异角度看属于基因重组 解析：图中切除二聚体需要限制酶，填补和封闭需要DNA连接酶，A正确；图中二聚体的形成可能受物理、化学等因素的作用，B正确；该修复过程中，两条链对应的碱基遵循碱基互补配对原则，C正确；对DNA(基因)的损伤修复，是对原有基因结构的恢复，没有发生基因重组，D错误。‎ ‎7．(2019·山东德州质检)将小鼠(2N＝40)精子的染色体DNA用32P标记，与未标记的卵细胞受精后放在无放射性的培养液中培养。下列分析正确的是(　D　)‎ A．含放射性标记的细胞比例随分裂次数增加而下降 B．被标记的染色体比例随分裂次数增加而下降 C．第一次分裂后期每个细胞中被标记的染色体有20条 D．第二次分裂每个细胞中被标记的DNA分子有20个 解析：DNA复制具有半保留复制的特点，标记的精子和未标记的卵细胞受精后放在无放射性的培养液中培养，此时原本的每对同源染色体中有一条染色体被标记。在最初的分裂过程中随着分裂被标记的细胞比例有可能不变，即都是1，A错误。被标记的染色体比例在第一次分裂后比例是不变的，B错误。第一次分裂后期姐妹染色单体分开后染色体数目加倍，此时应有40条染色体是有标记的，C错误。因为半保留复制，第二次分裂每个细胞中被标记的DNA分子有20个，D正确。‎ ‎8．(2019·陕西咸阳育才中学月考)下列关于DNA复制的叙述，正确的是(　D　)‎ A．DNA分子在解旋酶的作用下，水解成脱氧核苷酸 B．在全部解旋之后才开始碱基配对 C．解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链 D．复制后，每个新DNA分子中含有一条母链和一条子链 解析：解旋酶的作用是使DNA分子解旋，打开双链，A错误；DNA分子的复制是边解旋边复制的过程，B错误；解旋后以一条母链为模板按照碱基互补配对原则合成一条子链，C错误；DNA分子复制后，每个DNA分子都各含有一条母链和一条子链，D正确。‎ ‎9．(2019·宁夏石嘴山三中模拟)下列有关双链DNA的结构、复制、转录的叙述正确的是(　D　)‎ A．DNA双螺旋结构以及碱基间的氢键使DNA分子具有较强的特异性 B．DNA复制必须在细胞核内进行，而转录可以在细胞质中进行 C．在一个细胞周期中，DNA复制和转录都只进行一次 D．复制后产生的两个子代DNA分子共含有4个游离的磷酸基团 解析：DNA的特异性是因为碱基对的排列顺序是特定的，A错误。DNA复制主要是在细胞核中，但在线粒体和叶绿体中也可以发生，转录主要是在细胞核，在叶绿体和线粒体中也可以发生，B错误。在一个细胞周期中，DNA复制一次，但转录可以进行多次，C错误。复制后产生的两个子代DNA分子，每个DNA分子由两条链组成，每条链有一个游离的磷酸基团，所以共含有4个游离的磷酸基团，D正确。‎ ‎10．(2019·江苏南通一调)下列关于DNA分子结构和复制的叙述，错误的是(　C　)‎ A．DNA分子中磷酸与脱氧核糖交替连接，构成DNA的基本骨架 B．科学家利用“假说—演绎法”证实DNA是以半保留的方式复制的 C．DNA复制时，DNA聚合酶可催化两个游离的脱氧核苷酸连接起来 D．DNA双螺旋结构模型的建立为DNA复制机制的阐明奠定了基础 解析：DNA分子中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，A正确；科学家利用“假说—演绎法”证实了DNA分子是以半保留的方式复制的，B正确；DNA聚合酶催化游离的脱氧核苷酸与DNA链上的脱氧核苷酸之间的连接，C错误；DNA双螺旋结构模型的建立为DNA复制机制的阐明奠定了基础，D正确。‎ ‎11．(2019·山东邹平阶段测试)如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是(　A　)‎ A．图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的 B．图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的 C．真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶 D．真核生物的这种复制方式提高了复制速率 解析：分析题图可知，图中的三个复制起点复制的DNA片段的长度不同，因此复制的起始时间不同，A错误；分析题图可知，DNA分子的复制过程是边解旋边双向复制的过程，B正确；DNA分子的复制首先要在解旋酶的作用下进行解旋，C正确；真核细胞的DNA分子具有多个复制起点，这种复制方式提高了复制速率，D正确。‎ ‎12．(2019·湖北荆州中学月考)一个不含3H的DNA分子片段由200个碱基对组成，将它放在腺嘌呤脱氧核苷酸全被3H标记的培养液中连续复制三次，所测得的DNA的放射性强度(放射性强度＝含3H的碱基总数/全部DNA分子中的碱基总数)为28%。则上述DNA片段中含有胞嘧啶的数量为(　C　)‎ A．36个 B．64个 C．72个 D．128个 解析：该DNA片段连续复制三次，共得到8个DNA片段，碱基总数为200×2×8＝3 200个，则含有3H标记的腺嘌呤脱氧核苷酸3 200×28%＝896个。由于DNA进行半保留复制，得到的8个DNA片段，相当于1个亲代DNA片段和7个全新的DNA片段，则每个DNA片段含有腺嘌呤为896÷7＝128(个)，含有胞嘧啶的数量为200－128＝72(个)。故本题选C。‎ 二、非选择题 ‎13．(2019·福建三明一中月考)DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成。DNA复制时，一条子链是连续合成的，另一条子链是不连续合成的(即先形成短链片段再相互连接)，这种复制方式称为半不连续复制，如图1。‎ ‎(1)DNA复制时，子链延伸的方向为5′→3′(DNA单链中具有游离磷酸基团的一端称为5′末端)，这一过程需要DNA聚合酶催化，该酶作用的机理是降低反应的活化能。‎ ‎(2)半不连续复制是1966年日本科学家冈崎提出的。为验证假说，他进行了如下实验：让T4噬菌体在20 ℃时侵染大肠杆菌70 min后，将同位素3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，在2秒、7秒、15秒、30秒、60秒、120秒后，分离T4噬菌体DNA并通过加热使DNA分子变性、全部解螺旋，再进行密度梯度离心，以DNA单链片段分布位置确定片段大小(分子越小离试管口距离越近)，并检测相应位置DNA单链片段的放射性，结果如图2。‎ ‎①在噬菌体DNA中能够检测到放射性，其原因是3H标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收，为噬菌体DNA复制提供原料。‎ ‎②研究表明，富含G—C碱基对的DNA分子加热变性时需要的温度较高。推测其原因是DNA分子中G＋C的比例高，氢键较多，分子结构更加稳定。‎ ‎③图2中，与60秒结果相比，120秒结果中短链片段的量减少，原因是短链片段连接成长链片段。‎ ‎④研究还发现提取的噬菌体DNA上紧密结合了一些小RNA，根据PCR反应所需条件推测，RNA的作用是作为子链延伸的引物。‎ 解析：(1)DNA是反向平行的，由图可知新链的形成方向都是从5′→3′，DNA形成需要DNA聚合酶的催化，其作用机理是降低反应所需的活化能。(2)①在噬菌体DNA中能够检测到放射性，其原因是3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，大肠杆菌吸收了3H标记的脱氧核苷酸，此时大肠杆菌中有3H标记的脱氧核苷酸又可以为噬菌体DNA复制提供原料，所以噬菌体DNA中能够检测到放射性。②富含G—C碱基对的DNA分子加热变性时需要的温度较高，可能是因为DNA分子中G＋C的比例高，氢键较多，分子结构更加稳定。③‎ 分子越小离试管口距离越近，所以分析图2可知，与60秒结果相比，120秒结果中短链片段的量减少，应是因为短链片段在DNA连接酶的作用下被连接成长链片段。④研究还发现提取的噬菌体DNA上紧密结合了一些小RNA，在PCR复制过程中需要引物结合到模板链上，所以根据PCR反应所需条件推测，RNA的作用是作为子链延伸的引物。‎ ‎14．(2019·广东三校联考)细胞生物都以DNA作为遗传物质，这是细胞具有统一性的证据之一。请回答：‎ ‎(1)19世纪，人们发现了染色体在遗传中的重要作用。在研究染色体的主要组成成分的遗传功能时，科学家实验设计的关键思路是设法把DNA和蛋白质分开，单独、直接地观察DNA的作用，最终证明了DNA是遗传物质。‎ ‎(2)DNA结构特殊，适合作为遗传物质。DNA双螺旋结构内部碱基排列顺序代表着遗传信息，碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性。‎ ‎(3)DNA的复制需要解旋酶、DNA聚合酶等酶，这些酶的合成场所是核糖体，从合成场所到达作用部位，共穿过0层膜结构。‎ ‎(4)下图为DNA复制的有关图示，A→B→C表示大肠杆菌的DNA复制，D→E→F表示哺乳动物的DNA分子复制片段。图中黑点表示复制起点，“→”表示复制方向，“⇨”表示时间顺序。‎ ‎①若A中含有48 502个碱基对，此DNA分子复制约需30 s，而实际上只需约16 s，根据A～C图分析，这是因为DNA分子复制是两条链同时进行的。‎ ‎②哺乳动物体细胞中的DNA分子展开可达2 m之长，若按A～C图的方式复制，至少需要8 h，而实际上只需约6 h，根据D～F图分析，这是因为DNA分子复制是从多个起点复制的。‎ ‎③A～F图均有以下特点：延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制是边解旋边复制。‎ ‎(5)经分离得到X、Y两种未知菌种，分析其DNA的碱基组成，发现X菌的腺嘌呤含量为15%，而Y菌的胞嘧啶含量为42%。可以推知两菌种中耐热性较强的是Y菌。‎ 解析：(1)科学家设法将DNA和蛋白质分开研究，最终证明了DNA是遗传物质。(2)碱基的排列顺序代表遗传信息，碱基排列顺序的千变万化反映了DNA分子具有多样性。(3)DNA复制时，需要解旋酶和DNA聚合酶，它们的本质是蛋白质，在核糖体中合成。这些酶在细胞质中合成后，通过核孔进入细胞核发挥作用，穿过膜的层数为0。(4)根据图A、B、C可知DNA分子的复制可两条链同时进行，因此可缩短复制的时间。D图中有3个复制起点，即真核细胞中DNA复制是从多个起点复制的。解旋酶能使双螺旋结构打开，延伸的子链紧跟着解旋酶，说明DNA的复制是边解旋边复制。(5)DNA分子中，A与T碱基对之间有2个氢键，G与C碱基对之间有3个氢键，氢键越多，DNA热稳定性相对越高，故题中两种菌种相比，Y菌的耐热性较强。‎ ‎15．蚕豆体细胞染色体数目2N＝12，科学家用3H标记蚕豆根尖细胞的DNA，可以在染色体水平上研究真核生物的DNA复制方式。‎ 实验的基本过程如下：‎ Ⅰ.将蚕豆幼苗培养在含有3H的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基上，培养一段时间后，观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。‎ Ⅱ.当DNA分子双链都被3H标记后，再将根移到含有秋水仙素的非放射性培养基中，培养一段时间后，观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。‎ 请回答相关问题：‎ ‎(1)蚕豆根尖细胞进行的分裂方式是有丝分裂；秋水仙素能使部分细胞的染色体数目加倍，其作用的机理是抑制纺锤体的形成。‎ ‎(2)Ⅰ中，在根尖细胞进行第一次分裂时，每一条染色体上带有放射性的染色单体有2条，每个DNA分子中，有1条链带有放射性。‎ Ⅱ中，若观察到一个细胞具有24条染色体，且二分之一的染色单体具有放射性，则表示该细胞的染色体在无放射性的培养基上复制2次，该细胞含有4个染色体组。‎ ‎(3)上述实验表明，DNA分子的复制方式是半保留复制。‎ 解析：(1)根尖细胞进行有丝分裂，用秋水仙素处理细胞时会抑制纺锤体的形成，从而使分开的染色体不能移向两极形成两个子细胞，使细胞中染色体数目加倍。‎ ‎(2)由于DNA分子的半保留复制，Ⅰ中，在根尖细胞进行第一次分裂时，以没有标记的DNA母链为模板，培养基中含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，因此复制形成的每个DNA分子中有1条链带有放射性，并且每条染色体上两条染色单体都带有放射性。Ⅱ中，开始亲代DNA分子双链都被3‎ H标记，培养一段时间后观察到一个细胞具有24条染色体，并且每条染色体上只有一条染色单体有放射性，说明已完成一次有丝分裂且染色体数目加倍，该细胞可能处于第二次有丝分裂的前期或中期，因此细胞染色体已复制2次，并且含有4个染色体组。‎ ‎(3)该实验表明DNA分子的复制方式是半保留复制。‎