2020_2021学年高一生物下学期暑假训练5DNA分子的结构和复制含解析.docx

1、DNA分子的结构和复制【2020山东模拟】科学家在人体快速分裂的活细胞(如癌细胞)中发现了DNA的四螺旋结构。形成该结构的DNA单链中富含G，每4个G之间通过氢键等形成一个正方形的“G4平面”，继而形成立体的“G四联体螺旋结构”(如图)。下列叙述正确的是（ ）该结构是沃森和克里克首次发现的该结构由一条脱氧核苷酸链形成用DNA解旋酶可打开该结构中的氢键该结构中(AG)/(TC)的值与DNA双螺旋中的比值相等A B C D1下列有关DNA分子结构的叙述不正确的是（ ）A链状双链DNA分子中含有两个游离的磷酸基团BDNA的一条单链上相邻的碱基A与T之间通过氢键连接C双链DNA分子中，碱基的数目和脱氧

2、核糖的数目是相等的D嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定2在对DNA分子结构的研究中，Watson和Crick做出了重大贡献，他们于1953年构建了DNA双螺旋结构模型，其重要意义之不包括（）A探明了DNA分子的结构 B发现DNA如何存储遗传信息C揭示了生物的遗传规律的本质 D为DNA复制机制的阐明奠定基础3DNA是绝大多数生物的遗传物质。下列关于真核细胞中DNA的叙述，错误的是（ ）A植物细胞从土壤中吸收的磷元素可以用于DNA合成B碱基对排列顺序的多样性是DNA多样性的原因之一C细胞中DNA分子的碱基对数与所有基因的碱基对数之和相等DDNA分子杂交技术可以用来比较不同种

3、生物DNA分子的差异4DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNA分子中（A+T）/（G+C）与（A+C）/（G+T）两个比值的叙述，正确的是（ ）A碱基序列不同的双链DNA分子，后一比值不同B前一个比值越大，双链DNA分子的稳定性越高C当两个比值相同时，可判断这个DNA分子是双链D经半保留复制得到的DNA分子，后一比值等于15DNA溶解温度（Tm）是使DNA双螺旋结构解开一半时所需要的温度，不同种类DNA的Tm值不同。如图表示DNA分子中GC含量（占全部碱基的比例）与Tm的关系。下列有关叙述，不正确的是（ ）A般地说，DNA分子的Tm值与G+C含量呈正相关BTm值相同

4、的DNA分子中G+C的数量有可能不同C生物体内解旋酶也能使DNA双螺旋结构的氢键断裂而解开螺旋DDNA分子中G与C之间的氢键总数比A与T之间多6下列关于科学探究思维和方法的叙述，错误的是（ ）A科学家证实DNA的复制是半保留复制放射性同位素示踪技术B真核细胞中的各种细胞器的分离差速离心法C沃森和克里克发现DNA规则的双螺旋结构数学模型建构法D萨顿根据基因和染色体的平行关系推测基因在染色体上类比推理法7下列有关DNA分子复制的叙述，正确的是（）A减数分裂过程中的两次分裂都要进行DNA的复制B真核细胞内DNA的合成都在细胞核内完成C原核细胞中合成DNA的酶促反应过程中不消耗能量D用同位素标记技术和

5、密度梯度离心技术可研究DNA的半保留复制8将洋葱根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续完成一个细胞周期。下列叙述正确的是（）A第一个细胞周期中，细胞内放射性迅速升高的时期是分裂前期B第一个细胞周期结束后，每个子细胞中都有一半的染色体被标记C第二个细胞周期的分裂中期，每条染色体中仅有一条单体被标记D完成两个细胞周期后，每个子细胞中含3H标记的染色体数目相同9下列有关DNA分子的说法正确的是（）A在环状DNA分子和链状DNA分子结构中，每个脱氧核糖均与两个磷酸相连B某DNA分子的碱基对数等于该DNA分子上所有基因的碱基对数之和CDNA分

6、子复制和转录时DNA聚合酶、RNA聚合酶的结合位点分别位于DNA、RNA上D双链均含15N的DNA在14N环境中复制3次，子代DNA中含14N的与含15N的数量之比为4110某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的活动，结果如图所示。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl。a、b、c表示离心管编号，条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。下列叙述错误的是（ ）A本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术Ba管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含14NH4Cl的培养液中培养的Cb管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是14N15N-DNAD实验结果说明DNA分子的复制是半

7、保留复制的11 根据所学知识，请回答下列有关问题：（1） DNA的特殊结构适合作遗传物质。DNA双螺旋结构内部碱基排列顺序代表着 ，碱基排列顺序千变万化构成了DNA分子的。（2）DNA分子的复制方式为 ，其双螺旋结构为复制提供了，通过 保证了复制的准确性，因而DNA分子能比较准确的在亲子代间传递信息。（3）将一个带有某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体（n个）并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是_。（4）为研究DNA的结构和功能，科学家做了如下实验：取四支试管，

8、分别放入等量的四种脱氧核苷酸、等量的ATP和等量的DNA聚合酶，在各试管中分别放入等量的四种DNA分子，它们分别是枯草杆菌、大肠杆菌、小牛胸腺细胞、T2噬菌体的DNA。在适宜温度条件下培养一段时间，测定各试管中残留的每一种脱氧核苷酸的含量。该实验要探究的是，若结果发现残留的四种脱氧核苷酸的量不同，则说明。12通常DNA分子复制从一个复制起始点开始，有单向复制和双向复制，如下图所示：放射性越高的3H-胸腺嘧啶脱氧核糖核苷（3H-脱氧胸苷），在放射自显影技术的图像上，感光还原的银颗粒密度越高。请利用放射性自显影技术、低放射性3H-脱氧胸苷和高放射性3H-脱氧胸苷，设计实验以确定大肠杆菌DNA复制的

9、方向，简要写出：（1）实验思路：_。（2）预测实验结果和得出结论：_。答案与解析【答案】1B【解析】1“G四联体螺旋结构”是由英国剑桥大学的科学家首先发现，不是沃森和克里克首次发现的，错误；由图中实线可知，该结构由一条脱氧核苷酸链形成，正确；DNA解旋酶能打开碱基对之间的氢键，因此用DNA解旋酶可打开该结构中的氢键，正确；DNA双螺旋中AT、CG，所以(AG)/(TC)的值始终等于1，而该结构只有一条DNA单链，所以其(AG)/(TC)的值不一定等于1，因此该结构中(AG)/(TC)的值与DNA双螺旋中的比值不一定相等，错误。【答案】1B2C3C4D5D6C7D8C9D10B11（1）遗传信息

10、 多样性（2）半保留复制 精确的模板 碱基互补配对（3）一个含有32P 标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记（4）四种生物DNA分子中的脱氧核甘酸的种类和比例 不同生物的DNA中脱氧核苷酸的种类和比例不同12（1）复制开始时，首先用含低放射性3H-脱氧胸苷培养基培养大肠杆菌，一段时间后转移到含有高放射性3H-脱氧胸苷的培养基中继续培养，用放射自显影技术观察复制起点和复制起点两侧银颗粒密度情况（2）若复制起点处银颗粒密度低，一侧银颗粒密度高，则DNA分子复制为单向复制；若复制起点处银颗粒密度低，复

11、制起点的两侧银颗粒密度高，则DNA分子复制为双向复制【解析】1本题考查DNA分子的结构。DNA的一条单链上相邻的碱基A与T之间通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖连接，B项不正确。2本题考查DNA双螺旋结构模型构建的意义。DNA的双螺旋结构模型的构建不仅探明了DNA分子的结构，并据此发现DNA如何存储遗传信息，为半保留复制奠定了基础，C项不包括。3本题考查DNA的元素组成、多样性等有关知识。DNA是由C、H、O、N、P五种元素组成的，植物细胞从土壤中吸收的磷元素可以用于合成DNA，A项正确；DNA多样性取决于碱基的数目和碱基对的排列顺序，B项正确；基因是有遗传效应的DNA片段，基因在DNA分子中分布是不连

12、续的，因此细胞中DNA分子的碱基对数与所有基因的碱基对数之和不相等，C项错误；每个DNA分子都有特定的碱基序列，不同种生物DNA分子是不同的，所以用DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异，D项正确。4本题考查DNA分子结构及有关计算。由于双链DNA碱基A数目等于T数目，G数目等于C数目，故（A+C）/（G+T）为恒值1，A项错误；A和T碱基对含2个氢键，C和G含3个氢键，故（A+T）/（G+C）中，（G+C）数目越多，氢键数越多，双链DNA分子的稳定性越高，B项错误；（A+T）/（G+C）与（A+C）/（G+T）两个比值相等，这个DNA分子可能是双链，也可能是单链，C项错误；

13、经半保留复制得到的DNA分子，是双链DNA，（A+C）/（G+T）=1，D项正确。5本题考查DNA分子结构特点等有关知识。由图可知，DNA熔解温度（Tm）是使DNA双螺旋结构解开一半时所需要的温度，图示表示的DNA分子中G+C含量（占全部碱基的比例）与Tm的关系，Tm值越大，C+G含量越高，即DNA分子的Tm值与C+G含量呈正相关，A项正确；两DNA分子若Tm值相同，则它们所含G+C比例相同，但C+G的数量不一定相同，B项正确；每条链上的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，两条链之间的碱基通过氢键连接，可见维持DNA双螺旋结构的主要化学键有氢键和磷酸二酯键，C项正确；G-C碱基对之间有3个氢键，

14、A-T碱基对之间有2个氢键，但整个DNA分子中G与C之间的氢键数量不一定比A与T之间多，D项错误。6本题考查有关科学探究思维和方法。科学家对DNA进行放射性同位素示踪技术，证明了DNA的复制方式是半保留复制，A项正确；分离各种细胞中的细胞器时采用差速离心法，B项正确；沃森和克里克发现DNA规则的双螺旋结构采用的是物理模型建构法，C项错误；萨顿是将看不见的基因与看得见的染色体的行为进行类比，根据其惊人的一致性，提出基因位于染色体上的假说，该方法称为类比推理法，D项正确。7本题考查DNA分子的复制。减数第二次分裂前，次级精（卵）母细胞是没有进行DNA复制的，A项错误；真核细胞中的DNA的合成主要发

15、生在细胞核中，此外线粒体和叶绿体中也能合成DNA，B项错误；原核细胞中合成DNA的酶促反应过程中需消耗能量，C项错误；用同位素标记技术和密度梯度离心技术可研究DNA的半保留复制，D项正确。8本题同位素标记、细胞周期及DNA复制有关知识。本题考查同位素示踪法与DNA分子复制。含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸是DNA复制的原料，DNA复制发生在间期，A项错误；由于DNA分子复制是半保留复制，形成的子代DNA分子中一条是原来的链，一条是新合成的子链，第一个细胞周期结束后，每个子细胞中染色体都被标记，但其所含的每个DNA分子只有一条链被标记，B项错误；第二个细胞周期的分裂中期，每条染色体中含2条姐妹染色

16、单体，含2个DNA分子，其中只有一个DNA分子具有放射性，所以第二个细胞周期的分裂中期，每条染色体中仅有一条单体被标记，C项正确；第二次分裂的后期，含3H标记的染色体与不含3H标记的染色体随机向两极移动，每个子细胞中含3H标记的染色体数目不一定相同，D项错误。9本题考查DNA分子结构和DNA分子复制及转录。环状DNA分子中每个脱氧核糖均与两个磷酸相连，而链状DNA分子的两条单链末端只有一个磷酸与一个脱氧核糖相连，故A项错误；基因是有遗传效应的DNA片段，DNA分子中存在不是基因的片段，因此，DNA分子的碱基对数大于该DNA分子上所有基因的碱基对数之和，故B项错误；DNA分子复制和转录时，DNA

17、聚合酶和RNA聚合酶的结合位点都位于DNA分子上，故C项错误；双链均含15N的DNA在14N环境中复制3次共产生8个DNA分子，根据DNA半保留复制特点，其中2个DNA分子含有15N，8个DNA分子含有14N，故子代DNA分子中含14N的与含15N的数量之比为41，故D正确。10本题考查DNA的复制的探究过程。由题意“培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl”和“条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置”可知：本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术，A项正确；分析图示可知：a管中的DNA密度最大，表明该管中的大肠杆菌是在含15NH4Cl的培养液中培养的，B项错误；b管中

18、的DNA密度介于a、c管中的之间，表明该管中的大肠杆菌的DNA都是14N15N-DNA，C项正确；实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制，D项正确。（3）一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记。因此，将一个带有某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体（n个）并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n。（4）由题干信息分析可知，该实验要探究的是四种生物DNA分子中的脱氧核甘酸的种类和比例，若结果发现残留的四种脱氧核苷酸的量不同，则说明不同生物的DNA中脱氧核苷酸的种类和比例不同。12（1）该实验的实验思路是：复制开始时，首先用含低放射性3H-脱氧胸苷培养基培养大肠杆菌，一段时间后转移到含有高放射性3H-脱氧胸苷的培养基中继续培养，用放射自显影技术观察复制起点和复制起点两侧银颗粒密度情况。（2）实验结果和结论如下：若复制起点处银颗粒密度低，一侧银颗粒密度高，则DNA分子复制为单向复制；若复制起点处银颗粒密度低，复制起点的两侧银颗粒密度高，则DNA分子复制为双向复制。