2024版《三维设计》高考生物一轮复习课时作业（二十）+DNA分子的结构、复制和基因的
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课时作业（二十） DNA分子的结构、复制与基因的本质
一、选择题
1．下列关于DNA分子结构的叙述，正确的是( ) A．组成DNA分子的核糖核苷酸有4种 B．每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基
C．双链DNA分子中，碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的 D．双链DNA分子中，A＋T＝G＋C
解析：选C DNA分子的基本单位是脱氧核糖核苷酸；位于DNA分子长链结束部位的脱氧核糖上只连着一个磷酸和一个碱基；双链DNA分子中，碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的；双链DNA分子中，根据碱基互补配对原则，A＋G＝T＋C。
2．下列关于DNA复制的叙述，正确的是( )
A．DNA复制时，严格遵循A－U、C－G的碱基互补配对原则 B．DNA复制时，两条脱氧核苷酸链均可作为模板 C．DNA分子全部解旋后才开始进行DNA复制
D．脱氧核苷酸必须在DNA酶的作用下才能连接形成子链
解析：选B DNA复制时，严格遵循A－T、C－G的碱基互补配对原则；DNA是以两条脱氧核苷酸链作为模板进行复制的；DNA分子边解旋边复制；脱氧核苷酸必须在DNA聚合酶的作用下才能连接形成子链。
3．(2024·武汉模拟)下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，错误的是( ) A．在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸和一个碱基 B．基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因 C．一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的 D．染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有一个或两个DNA分子
解析：选A 在DNA分子中，与脱氧核糖直接相连的一般是两个磷酸和一个碱基；基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子含有许多个基因；脱氧核苷酸的特定排列顺序使基因具有特异性；染色体是DNA的主要载体，DNA复制前一条染色体含一个DNA分子，DNA复制后一条染色体含两个DNA分子。
4．下图为某DNA分子的部分平面结构图，该DNA分子片段中含100个碱基对，40个胞嘧啶，则下列说法错误的是( )
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A．②与①交替连接，构成了DNA分子的基本骨架 B．③是连接DNA单链上两个核糖核苷酸的磷酸二酯键 C．该DNA复制n次，含母链的DNA分子只有2个
D．该DNA复制n次，消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸数为60×(2n－1)个
解析：选B ①是脱氧核糖，②是磷酸，两者交替连接构成了DNA分子的基本骨架；④是连接DNA单链上两个脱氧核糖核苷酸的化学键，③是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸中连接磷酸和脱氧核糖的化学键；该DNA复制n次，得到2n个DNA，其中含母链的DNA分子共有2个；该DNA复制n次，消耗腺嘌呤脱氧核苷酸数为(200－40×2)÷2×(2n－1)＝60×(2n－1)。
5．20世纪50年代初，查哥夫对多种生物DNA做了碱基定量分析，发现(A＋T)/(C＋G)的比值如表。结合所学知识，你认为能得出的结论是( )
DNA来源 (A＋T)/(C＋G) 大肠杆菌 1.01 小麦 1.21 鼠 1.21 猪肝 1.43 猪胸腺 1.43 猪脾 1.43 A．猪的DNA结构比大肠杆菌的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
解析：选D 大肠杆菌DNA中(A＋T)/(C＋G)的比值小于猪的，说明大肠杆菌DNA所含C－G碱基对的比例较高，而C－G碱基对含三个氢键，因此大肠杆菌的DNA结构稳定性高于猪的；虽然小麦和鼠的DNA中(A＋T)/(C＋G)比值相同，但不能代表二者的碱基序列与数目相同；同一生物的不同组织所含DNA的碱基序列是相同的，因此DNA碱基组成也相同。
6．下图为DNA片段1经过诱变处理后获得DNA片段2，而后DNA片段2经过复制得到DNA片段3的示意图(除图中变异位点外不考虑其他位点的变异)。下列叙述正确的是( )
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A．在DNA片段3中同一条链上相邻碱基A与T通过两个氢键连接 B．理论上DNA片段3的结构比DNA片段1的结构更稳定 C．DNA片段2至少需要经过3次复制才能获得DNA片段3 D．DNA片段2复制n次后，可获得2n
－1
个DNA片段1
解析：选D DNA中同一条脱氧核苷酸链上相邻碱基A与T通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”进行连接；理论上DNA片段3中氢键数目比DNA片段1少，故其结构不如DNA片段1稳定；DNA片段2经过2次复制即可获得DNA片段3；DNA片段2复制n次后，获得的DNA片段1所占的比例为1/2，即2n－1个。
7．(2024·盐城模拟)若将处于G1期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，培养至第二次分裂中期。下列有关叙述正确的是( )
A．每条染色体中的两条染色单体均含3H B．每个DNA分子的两条脱氧核苷酸链均含3H C．每个DNA分子中只有一条脱氧核苷酸链含3H
D．所有染色体的DNA分子中，含3H的脱氧核苷酸链占总链数的1/4
解析：选A 若将处于G1期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，在间期的S期时DNA复制一次，所以细胞第一次分裂完成后得到的2个子细胞都是每一条染色体的DNA都只有1条链被标记，培养至第二次分裂中期，每条染色体中的两条染色单体均含3H标记；第二次分裂中期，1/2的DNA分子的两条脱氧核苷酸链均含3H,1/2的DNA分子一条脱氧核苷酸链含3H；所有染色体的DNA分子中，含3H的脱氧核苷酸链占总链数的3/4。
8．在研究解旋酶在DNA复制过程中的作用机制时，科研人员发现，随着解旋酶的移动和双链的打开，DNA链中的张力变小了。下列相关分析错误的是( )
A．解旋酶可能位于DNA双链叉状分离的位置
B．减小DNA链中的张力可能有助于DNA进行自我复制 C．在DNA双链被打开的过程中不需要外界提供能量 D．解旋酶缺陷的发生可能与多种人类疾病的产生有关
解析：选C 解旋酶常常依赖于单链的存在，并能识别复制叉的单链结构，因此解旋酶可能位于DNA双链叉状分离的位置；随着解旋酶的移动和双链的打开，DNA链中的张力
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变小，因此减小DNA链中的张力可能有助于DNA进行自我复制；在DNA双链被打开的过程中需要ATP的水解来提供能量；解旋酶用于打开DNA中的氢键，解旋酶缺陷就无法将氢键打开，DNA无法复制，使人类产生多种疾病。
9.现已知基因M含有碱基共N个，腺嘌呤n个，具有类似如图的平面结构，下列说法正确的是( )
A．基因M共有4个游离的磷酸基，氢键数目为(1.5N＋n)个
B．如图a可以代表基因M，基因M的等位基因m可以用b表示；a链含有A的比例最多为2n/N
C．基因M的双螺旋结构，脱氧核糖和磷脂交替排列在外侧，构成基本骨架 D．基因M和它的等位基因m含有的碱基数可以不相等
解析：选D 基因M的每一条链有1个游离的磷酸基，故有2个游离的磷酸基，氢键数为(1.5N－n)个；基因是由两条脱氧核苷酸链组成的，图中a和b共同组成基因M；双螺旋结构中脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成基本骨架；等位基因是基因突变产生的，基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，基因M和它的等位基因m的碱基数或排列顺序可以不同。
10．分析某病毒的遗传物质，其成分如下：
碱基种类 碱基浓度(%) 据此，下列推测错误的是( ) A．该病毒的遗传物质不是双链DNA
B．该病毒的遗传信息流动过程不遵循中心法则
C．以该病毒DNA为模板，复制出的DNA不是子代病毒的遗传物质 D．该病毒DNA的突变频率较高
解析：选B 该病毒的核酸中含有碱基T，说明该病毒的遗传物质是DNA，根据该DNA分子中碱基A和T、C和G的数量不相等，可以确定该病毒的遗传物质为单链DNA；该病毒的遗传信息流动过程遵循中心法则；以该病毒DNA为模板复制出的是与其碱基序列互补的DNA单链，与病毒DNA的碱基序列并不相同，因此复制出的DNA不是子代病毒的遗传物质；该病毒DNA是单链结构，其结构不稳定，容易发生突变。
11.某基因(14N)含有3 000个碱基，腺嘌呤占35%。若该DNA分子以
A 36 C 24 G 18 T 22 4 / 9
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15N同位素标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次，将全部复制产物进行密度梯度离
心，得到如图甲结果；如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心，则得到如图乙结果。下列有关分析正确的是( )
A．X层全部是仅含14N的基因 B．W层中含15N标记的胞嘧啶6 300个 C．X层中含有氢键数是Y层的1/3 D．W层与Z层的核苷酸数之比是1∶4
解析：选C X层应全部是含14N15N的基因，W层中含15N标记的胞嘧啶数为3 000×(1－2×35%)÷2×6＝2 700(个)；复制得到的DNA分子与亲代DNA分子的碱基序列相同，则两者的氢键数也应该是相等的，X层有2个DNA，Y层有6个DNA，故X层与Y层的氢键数之比为1∶3；W层与Z层的核苷酸数之比应为3∶1。
12．某长度为1 000个碱基对的双链环状DNA分子，其中含腺嘌呤300个，该DNA分子复制时，1链首先被断开形成3′、5′端口，接着5′端与2链发生分离，随后DNA分子以2链为模板，通过滚动从1链的3′端开始延伸子链，同时还以分离出来的5′端单链为模板合成另一条子链，其过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A．该过程是从两个起点同时进行的，1链中的碱基数目多于2链 B．若该DNA连续复制3次，则第三次共需鸟嘌呤4 900个 C．复制过程中两条链分别作模板，边解旋边复制 D．该环状DNA通常存在于细菌、酵母菌等原核细胞中
解析：选C 双链DNA分子的两条链是严格按照碱基互补配对原则形成的，所以1链和2链均含1 000个碱基，两者碱基数目相同；根据碱基互补配对原则(A－T、G－C)，DNA分子含腺嘌呤300个，所以胸腺嘧啶也为300个，则胞嘧啶和鸟嘌呤均为700个，在第三次复制过程中，DNA分子数由4个增加到8个，即第三次新合成4个DNA分子，故需鸟嘌呤700×4＝2 800(个)；根据题意可知，复制过程中两条链分别作模板，边解旋边复制；酵母菌细胞是真核细胞。
二、非选择题
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