课后限时集训19 DNA分子的结构、复制与基因的本质
1．如图所示为双链DNA分子的平面结构模式图。下列叙述正确的是( )
A．图示DNA片段中有15个氢键
B．沃森和克里克利用构建数学模型的方法，提出DNA的双螺旋结构 C．只有在解旋酶的作用如图示双链才能解开
D．在双链DNA分子中，每个磷酸基团连接1个脱氧核糖
A [图示的DNA片段共6个碱基对，A—T有3个，G—C有3个，因A—T之间有2个氢键，G—C之间有3个氢键，故图示DNA片段共15个氢键，A项正确；沃森和克里克构建的是物理模型，B项错误；DNA双链在RNA聚合酶的作用下或高温加热条件下也会解旋，C项错误；在双链DNA分子中，每条链中间的每个磷酸基团都分别连接2个脱氧核糖，每条链仅有一端的磷酸基团只连接1个脱氧核糖，D项错误。]
2．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
C [DNA复制是边解旋边复制，A项错误；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项错误；磷酸与脱氧核糖交替排列构成DNA分子的基本骨架，C项正确；DNA分子的两条链方向相反，a链与b链的碱基
互补配对，D项错误。]
3．(2024·德州期中)下列有关DNA分子的叙述正确的是( ) A．基因在DNA分子上成对存在
B．DNA分子中每个脱氧核糖均与两个磷酸基团相连
C．在双链DNA分子中，(A＋T)/(G＋C)的值在两条单链中相等 D．DNA分子上的基因在每个细胞中都会表达出相应蛋白质
C [基因是具有遗传效应的DNA片段，基因在DNA分子上不是成对存在，A项错误；DNA分子的两条脱氧核苷酸链一端的脱氧核糖只与一个磷酸基团相连，B项错误；由于碱基的互补配对，在双链DNA分子中，(A＋T)/(G＋C)的值在两条单链中相等，C项正确；同种生物的不同细胞中基因是选择性表达的，因此DNA分子上的基因不是在每个细胞中都会表达出相应蛋白质，D项错误。]
4．(2024·惠州二调)下列有关DNA的叙述中，错误的是( ) A．DNA分子中3个相邻的碱基构成氨基酸的密码子
B．DNA分子中碱基的特定排列顺序构成了每一个DNA分子的特异性 C．双链DNA分子比单链DNA分子更稳定 D．环状DNA质粒分子中不含游离的磷酸基团
A [密码子是指mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻碱基，A项错误；每一个DNA分子具有特定的碱基排列顺序，具有特异性，B项正确；单链DNA分子容易发生基因突变，双链DNA分子比单链DNA分子更稳定，C项正确；环状DNA质粒分子中不含游离的磷酸基团，D项正确。]
5．(2024·潍坊期末)下列叙述不能体现DNA分子结构稳定性的是( ) A．碱基对的排列顺序千变万化 B．独特的双螺旋结构 C．通过碱基配对连接两条长链
D．长链上相邻核苷酸通过磷酸二酯键相连
A [碱基对的排列顺序千变万化只体现了DNA分子结构的多样性，不能体现DNA分子结构稳定性。独特的双螺旋结构，通过碱基配对连接两条长链，长链上相邻核苷酸通过磷酸二酯键相连都体现了DNA分子结构稳定性。]
6．(2024·吉林长春外国语学校质检)20世纪50年代初，查哥夫对多种生物DNA做了碱A＋T基定量分析，发现的值如表。结合所学知识，你认为能得出的结论是( )
C＋G
DNA来源 大肠杆菌 小麦 A＋T C＋G1.01 鼠 马肝 马胸腺 马脾 1.43 1.43 1.21 1.21 1.43 A.马的DNA结构比大肠杆菌DNA结构更稳定一些
B．小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息相同
C．小麦DNA中(A＋T)的数量是鼠DNA中(C＋G)数量的1.21倍 D．同一生物不同组织的DNA碱基组成相同
A＋T
D [分析表格中的信息可知，马的DNA中的值大于大肠杆菌中的，由于A与T之间
C＋G的氢键是2个，C与G之间的氢键是3个，因此马的DNA结构比大肠杆菌的DNA结构更不稳定，A＋TA错误；小麦和鼠的值相同，碱基排列顺序不相同，遗传信息不同，B错误；此题无法计
C＋G算小麦DNA中(A＋T)的数量与鼠DNA中(C＋G)数量的比值，C错误；同一生物是由受精卵经过有丝分裂和细胞分化形成的，不同组织中DNA碱基组成相同，D正确。]
7．真核细胞的DNA复制过程如图所示，下列叙述错误的是( )
A．解旋酶使DNA双链打开需消耗ATP
B．合成两条子链时，DNA聚合酶移动的方向是相反的 C．碱基互补配对原则保证了DNA复制能够准确地进行 D．新合成的两条子链的脱氧核苷酸排列顺序相同
D [解旋酶使DNA双链打开需消耗ATP，A项正确；DNA的两条链是反向平行的，合成两条子链时，DNA聚合酶移动的方向是相反的，B项正确；碱基互补配对原则保证了DNA复制能够准确地进行，C项正确；新合成的两条子链的碱基是互补的，因此新合成的两条子链的脱氧核苷酸排列顺序不同，D项错误。]
8．(2024·德州重点中学月考)真核细胞中DNA复制如图所示，下列叙述错误的是( )
A．多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成 B．每个子代DNA都有一条核苷酸链来自亲代
C．复制过程中氢键的破坏和形成都需要DNA聚合酶的催化 D．DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则
C [DNA复制过程中氢键的破坏需要解旋酶的催化，但氢键的形成不需要酶的催化，C错误。]
9．(2024·昆明期末测试)正常情况下，DNA分子在细胞内复制时，双螺旋解开后会产生一段单链区，DNA结合蛋白(SSB)能很快地与单链结合，防止解旋的单链重新配对，使DNA呈伸展状态，且SSB在复制过程中可以重复利用。下列与SSB功能相关的推测合理的是( )
A．SSB与DNA单链既可结合也可分开 B．SSB与单链的结合将不利于DNA复制 C．SSB是一种解开DNA双螺旋的解旋酶 D．SSB与单链结合遵循碱基互补配对原则
A [根据题干信息可知，SSB与DNA单链既可结合也可分开，A正确； 根据题干信息可知，SSB与单链的结合将利于DNA复制，B错误； 根据题干中“双螺旋解开后会产生一段单链区，DNA结合蛋白(SSB)能很快地与单链结合”，说明SSB不是一种解开DNA双螺旋的解旋酶，C错误； 根据题干信息可知，SSB是一种DNA结合蛋白，故与单链的结合不遵循碱基互补配对原则，D错误。]
10．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。请回答下列问题：
(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
____________________________________________。最终证明了DNA是遗传物质。
(2)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________，碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的________________。
(3)DNA的复制需要____________________________等酶，这些酶的合成场所是______________，从合成场所到达作用部位，共穿过________层膜结构。
(4)下列表示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48502个碱基对，此DNA分子复制约需30 s，而实际上只需约16 s，根据图A～C分析，这是因为__________。
②哺乳动物体细胞中的DNA分子展开可达2 m之长，若按图A～C的方式复制，至少需要8 h，而实际上只需约6 h，根据图D～F分析，这是因为______________________________。
[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，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分子的复制可双向进行，因此可缩短复制的时间。图D中有3个复制起点，即真核细胞中DNA复制是从多个起点双向复制的。
[答案] (1)设法把DNA和蛋白质分开，单独、直接地观察DNA的作用 (2)遗传信息 多样性 (3)解旋酶、DNA聚合酶 核糖体 0 (4)①DNA分子复制是双向进行的 ②DNA分子复制是从多个起点双向复制的
11．如图所示为细胞中与基因有关的物质或结构，请分析并回答下列问题：
h＋
a――→b基因c
d????
e??g元素 ??f??
(1)细胞内的遗传物质是[ ]________，基因和b的关系是________。
(2)c和b的关系是_______________，b被彻底水解后的产物是________(填字母)。 (3)b的空间结构是________________________。若其中的(A＋T)/(G＋C)＝0.25，则G占总碱基数比例为__________，其中一条单链中(A＋T)/(G＋C)＝______________。
[解析] (1)细胞内的遗传物质是DNA，基因是具有遗传效应的DNA片段。(2)DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，被彻底水解后的产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。(3)b的空间结构是规则的双螺旋结构。若其中的(A＋T)/(G＋C)＝0.25，则G占总碱基数比例为40%，其中一条单链中(A＋T)/(G＋C)与另一条链上的此比例和总链上的此比例相等。
[答案] (1)[b]DNA 基因是有遗传效应的b片段 (2)c是组成b的基本单位 d、e、f (3)规则的双螺旋结构 40% 0.25
12．(2024·广东六校联考)下列关于DNA分子结构和DNA复制的说法，正确的是( ) A．DNA分子的每个脱氧核糖上均连着2个磷酸和1个含氮碱基
B．若DNA分子的一条链中(A＋G)/(T＋C)＜1，则其互补链中该比例大于1 C．DNA分子的双链需要由解旋酶完全解开后才能开始进行DNA复制
D．一个用N标记的DNA在含N的环境中复制4次后，含N的DNA数与含N的DNA数之比为1∶4
B [DNA分子中大多数脱氧核糖上连着2个磷酸和1个碱基，但2条链各有一个末端的脱氧核糖只连接一个磷酸和一个碱基，A错误； DNA分子一条链中(A＋G)/(T＋C)的值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数，若DNA分子的一条链中(A＋G)/(T＋C)＜1，则其互补链中该比例大于1，B正确； DNA分子的复制过程是边解旋边复制，C错误； DNA复制为半保留复制，不管复制几次，最终子代DNA都保留亲代DNA的2条母链，故最终有2个子代DNA含N，而含有N的DNA分子为2＝16个，含N的DNA数与含N的DNA数之比为2/2＝1/8，D错
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2024高考生物一轮复习课后限时集训19DNA分子的结构复制与基因的本质新人教版
