高考生物一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè) DNA結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因的本質(zhì)（含解析）

課時(shí)作業(yè)（十七）DNA結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因的本質(zhì)

［基礎(chǔ)練］

1.下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是（）

A.DNA分子是以4種脫氧核甘酸為單位連接而成的單鏈結(jié)構(gòu)

B.DNA分子中的每個(gè)磷酸均連接著一個(gè)脫氧核糖和一個(gè)堿基

C.DNA分子兩條鏈之間總是喋吟與喀咤形成堿基對(duì)

D.DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過(guò)磷酸一脫氧核糖一磷酸相連

C［DNA分子是以4種脫氧核昔酸為單位連接而成的雙鏈結(jié)構(gòu)；DNA分子中的絕大多數(shù)磷

酸連接著兩個(gè)脫氧核糖，且磷酸不與堿基直接相連；DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過(guò)脫氧核

糖一磷酸一脫氧核糖相連。］

2.如圖是某同學(xué)制作的脫氧核昔酸對(duì)模型，其中正確的是（）

A

D［選項(xiàng)A中，從五碳糖和磷酸基團(tuán)的形態(tài)和位置可判斷，兩條脫氧核甘酸鏈不是反向

平行的，錯(cuò)誤；選項(xiàng)B中，A與T之間的氫鍵應(yīng)該是兩個(gè)而不是三個(gè)，錯(cuò)誤；選項(xiàng)C中，含氮

堿基（C）與五碳糖的連接位置不對(duì)，且G與C之間有三個(gè)氫鍵，錯(cuò)誤。］

3.（2019?河南八市測(cè)評(píng)）下列有關(guān)線(xiàn)性DNA分子結(jié)構(gòu)的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是（）

A.每個(gè)DNA片段含有兩個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，且分別位于DNA兩端

B.DNA分子中某些脫氧核糖只和一個(gè)磷酸分子相連

C.堿基對(duì)通過(guò)氫鍵相連排列在DNA分子的內(nèi)側(cè)

D.DNA中的A/T堿基對(duì)越多，該DNA越耐高溫

D［根據(jù)DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)分析可知，每個(gè)DNA片段含有兩個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，且

分別位于DNA兩端，A正確；DNA鏈末端的脫氧核糖上只連著一個(gè)磷酸分子，B正確；脫氧核

糖與磷酸交替鏈接排列在DNA分子的外側(cè)，堿基對(duì)通過(guò)氫鍵相連排列在DNA分子的內(nèi)側(cè)，C正

確；DNA中的G/C堿基對(duì)越多，該DNA越耐高溫，D錯(cuò)誤。］

4.下列關(guān)于DNA復(fù)制的敘述，正確的是（）

A.復(fù)制僅發(fā)生在有絲分裂間期

B.真核生物DNA復(fù)制的場(chǎng)所均在細(xì)胞核內(nèi)

C.復(fù)制過(guò)程是先解旋后復(fù)制

D.脫氧核甘酸在DNA聚合酶的作用下合成新的子鏈

DDNA的復(fù)制發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期，A錯(cuò)誤。真核生物DNA

復(fù)制的場(chǎng)所在細(xì)胞核、線(xiàn)粒體和葉綠體中，B錯(cuò)誤。DNA復(fù)制是邊解旋邊復(fù)制，C錯(cuò)誤。DNA

聚合酶可以連接脫氧核甘酸之間的磷酸二酯鍵，從而將脫氧核甘酸連接成新的子鏈，D正確。

5.下列關(guān)于染色體、DNA、基因的敘述正確的是（）

A.一個(gè)DNA分子上有很多基因

B.一條染色體上有很多DNA分子

C.基因都位于染色體上

D.染色體、DNA、基因都是遺傳物質(zhì)

A［基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，一個(gè)DNA分子上有很多基因，A項(xiàng)正確；正常情況下

一條染色體上有一個(gè)DNA分子，染色體復(fù)制后一條染色體上有兩個(gè)DNA分子，B項(xiàng)錯(cuò)誤；基因

有的位于線(xiàn)粒體中，染色體是基因的主要載體，C項(xiàng)錯(cuò)誤；DNA、基因都是遺傳物質(zhì)，染色體

是遺傳物質(zhì)的載體，D項(xiàng)錯(cuò)誤。］

6.（2019?河南新鄉(xiāng)一模）某雙鏈DNA分子含有200個(gè)堿基對(duì)，其中一條鏈上A：T：G：C

=1：2：3：4,則有關(guān)該DNA分子的敘述，正確的是（）

A.含有4個(gè)游離的磷酸基

B.含有腺喋吟脫氧核昔酸30個(gè)

C.4種含氮堿基A：T：G：C=3：3：7：7

D.堿基排列方式共有4網(wǎng)種

C［每條單鏈各有一個(gè)游離的磷酸基，所以DNA分子應(yīng)該有2個(gè)游離的磷酸基。計(jì)算堿

基數(shù)目時(shí)，需要注意所給堿基總數(shù)為個(gè)數(shù)還是對(duì)數(shù)，該DNA分子中含有200個(gè)堿基對(duì)，一條

鏈上A：T：G：C=1：2：3：4,根據(jù)雙鏈中A+T所占比例=單鏈中A+T所占比例，則雙鏈

中A+T占3/10,根據(jù)A=T，推知A和T各占3/20,故腺喋吟脫氧核甘酸的數(shù)量為200X2X（3/20）

=60o雙鏈中A和T分另U占3/20,貝I］C和G分另?。菡?/20,故A：T：G：C=3：3：7：7?在堿

基比例不確定的情況下，堿基排列方式共有4〃種，〃為堿基對(duì)數(shù)，即共有42°°種，而該DNA分

子堿基比例已確定，故排列方式小于甲。。種。］

7.（2019?河南八市測(cè)評(píng)）真核細(xì)胞中DNA復(fù)制過(guò)程如圖所示，下列表述錯(cuò)誤的是（）

A.多起點(diǎn)雙向復(fù)制能保證DNA復(fù)制在短時(shí)間內(nèi)完成

B.每個(gè)子代DNA都有一條脫氧核甘酸鏈來(lái)自親代

C.復(fù)制過(guò)程中氫鍵的破壞和形成都需要DNA聚合酶的催化

D.DNA分子的準(zhǔn)確復(fù)制依賴(lài)于堿基互補(bǔ)配對(duì)原則和精確的模板

C［多起點(diǎn)雙向復(fù)制,能保證DNA復(fù)制在短時(shí)間內(nèi)完成；DNA復(fù)制以親代DNA分子的兩條

鏈分別為模板，通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成子鏈DNA,所以每個(gè)子代DNA都有一條核昔酸鏈來(lái)

自親代；復(fù)制過(guò)程中氫鍵的破壞需要解旋酶的催化；DNA分子的準(zhǔn)確復(fù)制依賴(lài)于堿基互補(bǔ)配對(duì)

原則即A與T配對(duì)、G與C配對(duì)。］

8.（2019?山東濟(jì)南模擬）某基因（右）含有3000個(gè)堿基，腺喋吟占35%o若該DNA分子

以，5N同位素標(biāo)記過(guò)的四種游離脫氧核甘酸為原料復(fù)制3次，將全部復(fù)制產(chǎn)物進(jìn)行密度梯度離

心，得到如圖甲結(jié)果；如果將全部復(fù)制產(chǎn)物加入解旋酶處理后再離心，則得到如圖乙結(jié)果。

下列有關(guān)分析正確的是（）

甲乙

A.X層全部是僅含"N的基因

B.W層中含白標(biāo)記的胞嚏咤6300個(gè)

C.X層中含有氫鍵數(shù)是Y層的1/3

D.W層與Z層的核甘酸數(shù)之比是1：4

C［復(fù)制得到的DNA分子與親代DNA分子的堿基序列相同，則兩者的氫鍵數(shù)也應(yīng)該是相

等的，X層有2個(gè)DNA,Y層有6個(gè)DNA,故X層與Y層的氫鍵數(shù)之比為1/3。］

9.如圖是DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建構(gòu)過(guò)程圖解（1?5）,請(qǐng)據(jù)圖探討相關(guān)問(wèn)題：

磷酸二酯鍵

脫氧氫鍵

13

⑴物質(zhì)1是構(gòu)成DNA的基本單位，與RNA的基本單位相比，兩者成分方面的差別是

(2)催化形成圖2中的磷酸二酯鍵的酶是0

(3)圖3和圖4中的氫鍵用于連接兩條脫氧核甘酸鏈，如果DNA耐高溫的能力越強(qiáng)，則

(填“G—C”或“A—T”)堿基對(duì)的比例越高。

(4)RNA病毒相比DNA病毒更容易發(fā)生變異，請(qǐng)結(jié)合圖5和有關(guān)RNA的結(jié)構(gòu)說(shuō)明其原因：

解析(l)DNA的基本單位與RNA的基本單位相比，主要區(qū)別是DNA的基本單位中的五碳

糖是脫氧核糖，特有的堿基是T,而RNA的基本單位中的五碳糖是核糖，特有的堿基是U。(2)

圖2是由DNA分子的基本單位脫氧核甘酸經(jīng)脫水縮合形成的脫氧核甘酸鏈，形成脫氧核甘酸

鏈過(guò)程中有磷酸二酯鍵生成，其需要DNA聚合酶催化。(3)DNA分子中氫鍵越多，DNA分子越

穩(wěn)定，C—G之間有3個(gè)氫鍵，A—T之間有2個(gè)氫鍵。(4)RNA分子是單鏈結(jié)構(gòu)，DNA分子是雙

螺旋結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較強(qiáng)，而單鏈RNA更容易發(fā)生變異。

答案(1)物質(zhì)1中的五碳糖是脫氧核糖，特有的堿基是T,而RNA的基本單位中的五碳

糖是核糖，特有的堿基是U(2)DNA聚合酶(3)G—C(4)DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)較RNA單鏈結(jié)構(gòu)更

穩(wěn)定

10.(2019?山師附中模擬)1958年，Meselson和Stahl通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)首次證明了DNA

的半保留復(fù)制，此后科學(xué)家便開(kāi)始了有關(guān)DNA復(fù)制起點(diǎn)數(shù)目、方向等方面的研究。試回答下

列問(wèn)題：

(l)DNA分子呈________結(jié)構(gòu)，DNA復(fù)制開(kāi)始時(shí)首先必須解旋，從而在復(fù)制起點(diǎn)位置形成

復(fù)制叉(如圖1所示)。因此，研究中可以根據(jù)復(fù)制叉的數(shù)量推測(cè)o

(2)1963年Cairns將不含放射性的大腸桿菌(其擬核DNA呈環(huán)狀)放在含有組一胸腺嚓咤

的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，進(jìn)一步證明了DNA的半保留復(fù)制。根據(jù)圖2的大腸桿菌親代環(huán)狀DNA示意

圖，用簡(jiǎn)圖表示復(fù)制一次和復(fù)制兩次后形成的DNA分子。(注：以“……”表示含放射性的脫

氧核甘酸鏈)。

（3）有人探究DNA的復(fù)制從一點(diǎn)開(kāi)始以后是單向進(jìn)行的還是雙向進(jìn)行的，將不含放射性的

大腸桿菌DNA放在含有十一胸腺嚏咤的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，給予適當(dāng)?shù)臈l件，讓其進(jìn)行復(fù)制，得

到圖3所示結(jié)果，這一結(jié)果說(shuō)明。

（4）為了研究大腸桿菌DNA復(fù)制是單起點(diǎn)復(fù)制還是多起點(diǎn)復(fù)制，用第⑵小題的方法，觀

察到大腸桿菌DNA復(fù)制的過(guò)程如圖4所示，這一結(jié)果說(shuō)明大腸桿菌細(xì)胞中DNA復(fù)制是—

起點(diǎn)復(fù)制的。

解析（1）因DNA復(fù)制開(kāi)始時(shí)首先必須解旋，從而在復(fù)制起點(diǎn)位置形成復(fù)制叉，所以可以

根據(jù)復(fù)制叉的數(shù)量推測(cè)復(fù)制起點(diǎn)的數(shù)量。（2）因?yàn)镈NA為半保留復(fù)制，故復(fù)制一次所得的2個(gè)

DNA分子中，1條鏈帶放射性標(biāo)記，另一條鏈不帶。復(fù)制兩次后所得的4個(gè)DNA分子中，有2

個(gè)DNA分子都是其中一條鏈帶放射性標(biāo)記，另外2個(gè)DNA分子則是兩條鏈都帶放射性標(biāo)記。

⑶由圖示可以看出：該DNA分子有一個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，復(fù)制為雙向進(jìn)行。（4）由圖4可知：該DNA

分子有一個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，即單起點(diǎn)復(fù)制。

答案（1）（規(guī)則的）雙螺旋復(fù)制起點(diǎn)的數(shù)量

（2）如圖所示

第一代DNA第二代DNA

（3）DNA復(fù)制是雙向的（4）單

［能力練］

11.（2019?河南洛陽(yáng)一模）下列生物的全部核酸中堿基組成是：喋吟堿基占總數(shù)的58%,

喀咤堿基占總數(shù)的42%,下列生物中不可能的是（）

A.Tz噬菌體B.煙草花葉病毒

C.細(xì)菌D.酵母菌和人

A［噬菌體屬于DNA病毒，只含DNA一種核酸，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，其噪吟堿基總

數(shù)應(yīng)等于嚓咤堿基總數(shù)，A項(xiàng)符合題意；煙草花葉病毒屬于RNA病毒，只含RNA一種核酸，且

RNA為單鏈結(jié)構(gòu)，其喋吟堿基總數(shù)不一定等于喀咤堿基總數(shù)，因此該生物可能為煙草花葉病毒,

B項(xiàng)不符合題意；細(xì)菌同時(shí)含有DNA和RNA兩種核酸，其中DNA所含喋吟堿基總數(shù)等于嚏咤堿

基總數(shù)，但RNA所含喋吟堿基總數(shù)不一定等于喀咤堿基總數(shù)，因此該生物可能為細(xì)菌，C項(xiàng)不

符合題意；酵母菌和人都含有DNA和RNA兩種核酸，其中DNA所含嗯吟堿基總數(shù)等于嚎咤堿

基總數(shù)，但RNA所含喋吟堿基總數(shù)不一定等于喀咤堿基總數(shù)，因此該生物可能為酵母菌和人,

D項(xiàng)不符合題意。］

12.（2019?山東濟(jì)南模擬）一個(gè)雙鏈均被32P標(biāo)記的噬菌體DNA上有x個(gè)堿基對(duì)，其中腺

喋吟有必個(gè)。用這個(gè)噬菌體侵染只含氏的大腸桿菌，共釋放出128個(gè)子代噬菌體。下列敘述

正確的是（）

A.該過(guò)程至少需要64（x—4個(gè)游離的胞喀咤脫氧核甘酸

B.噬菌體增殖需要細(xì)菌提供原料、模板和酶等

C.只含31P與含32P的子代噬菌體的比例為63：1

Y-9m

D.該DNA分子含有3X^^+2m個(gè)氫鍵

C［根據(jù)題意分析，用這個(gè)噬菌體侵染只含31P的大腸桿菌，共釋放出128個(gè)子代噬菌體，

相當(dāng)于新合成了127個(gè)DNA分子，因此該過(guò)程至少需要游離的胞嚏咤脫氧核甘酸數(shù)=127X（x

—血=127（x—㈤，A錯(cuò)誤；噬菌體增殖需要的模板是由其自身提供的，B錯(cuò)誤；由于半保留

復(fù)制，所以在釋放出的128個(gè)子代噬菌體中，只含町與含32P的子代噬菌體的比例為63：1,

C正確；該DNA分子含有的氫鍵數(shù)=2〃+3（x—〃）=3x—0，D錯(cuò)誤。］

13.下圖為DNA片段1經(jīng)過(guò)誘變處理后獲得DNA片段2,而后DNA片段2經(jīng)過(guò)復(fù)制得到

DNA片段3的示意圖（除圖中變異位點(diǎn)外不考慮其他位點(diǎn)的變異）。下列敘述正確的是（）

-J—C~處理7―廠復(fù)制一I―V

TG'TG"TA

IIIIII

DNA片段1DNA片段2DNA片段3

A.在DNA片段3中同一條鏈上相鄰堿基A與T通過(guò)兩個(gè)氫鍵連接

B.理論上DNA片段3的結(jié)構(gòu)比DNA片段1的結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定

C.DNA片段2至少需要經(jīng)過(guò)3次復(fù)制才能獲得DNA片段3

D.DNA片段2復(fù)制〃次后，可獲得個(gè)DNA片段1

D［DNA中同一條脫氧核甘酸鏈上相鄰堿基A與T通過(guò)“一脫氧核糖一磷酸一脫氧核糖

一”進(jìn)行連接。理論上DNA片段3中氫鍵數(shù)目比DNA片段1少，故其結(jié)構(gòu)不如DNA片段1穩(wěn)

定。DNA片段2經(jīng)過(guò)2次復(fù)制即可獲得DNA片段3。DNA片段2復(fù)制n次后，獲得的DNA片段

1所占的比例為1/2,即個(gè)。］

14.某雙鏈DNA分子有100個(gè)堿基對(duì)，其中腺喋吟30個(gè)，下列敘述正確的是（）

A.該DNA分子一條單鏈中，腺喋吟和胸腺嚏咤占50%

B.該DNA分子兩條鏈之間總是喋吟和喀咤形成堿基對(duì)

C.該DNA分子第三次復(fù)制時(shí)需要胞嚏咤脫氧核甘酸490個(gè)

D.該DNA分子復(fù)制時(shí)，在DNA聚合酶的作用下DNA雙螺旋解開(kāi)

B［該雙鏈DNA分子有100個(gè)堿基對(duì)，其中腺喋吟30個(gè)，胸腺嚓咤也為30個(gè)，該DNA

分子中A+T占30%,則DNA分子一條單鏈中A+T占30%oDNA分子兩條鏈之間的堿基晶氫鍵

連接成堿基對(duì)，腺喋吟與胸腺喀咤、鳥(niǎo)喋吟與胞喀咤互補(bǔ)配對(duì)。該DNA分子中胞喀咤脫氧核

昔酸為70個(gè)，第三次復(fù)制時(shí)需要胞嚓咤脫氧核甘酸70X21=70X4=280個(gè)。DNA復(fù)制時(shí)，

在解旋酶的作用下DNA雙螺旋解開(kāi)。］

15.(2019?北京四中模擬)雙鏈DNA是由兩條反向平行的脫氧核甘酸鏈組成。早在1966

年，日本科學(xué)家岡崎提出DNA半不連續(xù)復(fù)制假說(shuō)：DNA復(fù)制形成互補(bǔ)子鏈時(shí)，一條子鏈?zhǔn)沁B續(xù)

形成，另一條子鏈不連續(xù)即先形成短鏈片段(如圖1)。為驗(yàn)證這一假說(shuō)，岡崎進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):

讓T,噬菌體在20°C時(shí)侵染大腸桿菌70min后，將同位素3H標(biāo)記的脫氧核甘酸添加到大腸桿

菌的培養(yǎng)基中，在2秒、7秒、15秒、30秒、60秒、120秒后，分離Q噬菌體DNA并通過(guò)加

熱使DNA分子變性、全部解螺旋，再進(jìn)行密度梯度離心，以DNA單鏈片段分布位置確定片段

大小(分子越小離試管口距離越近)，并檢測(cè)相應(yīng)位置DNA單鏈片段的放射性，結(jié)果如圖2。請(qǐng)

分析回答：

3

3f

01234

3'5'3'5'3'5'3'5'離試管口的距離

圖1圖2

(1)若1個(gè)雙鏈DNA片段中有1000個(gè)堿基對(duì)，其中胸腺嚏咤350個(gè)，該DNA連續(xù)復(fù)制四

次，在第四次復(fù)制時(shí)需要消耗個(gè)胞嚏咤脫氧核甘酸。

(2)以3H標(biāo)記的脫氧核甘酸添加到大腸桿菌的培養(yǎng)基中，最終在噬菌體DNA中檢測(cè)到放射

性，其原因是

(3)DNA解旋在細(xì)胞中需要解旋酶的催化，在體外通過(guò)加熱也能實(shí)現(xiàn)。解旋酶不能為反應(yīng)

提供能量，但能。研究表明，在DNA分子加熱解鏈時(shí)，DNA分子中

G+C的比例越高，需要解鏈溫度越高