1、第2讲DNA分子的结构、复制及基因的本质一、单项选择题(每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求)1(2019河南高三月考)下列关于DNA的叙述中，正确的是(B)A碱基对构成了DNA的基本骨架BGC碱基对的比例越高则耐热性越强C同一条链上的两个相邻的碱基通过氢键相连DDNA的复制发生的时间是有丝分裂或减数分裂的间期解析DNA的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸基团交替连接而成的，A项错误；由于GC之间 的氢键是3个，而AT之间的氢键是2个，所以一个DNA分子中GC碱基对所占的比例越高，则该DNA分子的耐热性就越强，B项正确；同一条链上的两个相邻的碱基通过“脱氧核糖磷酸基团脱氧核糖”相连，C项错误；D
2、NA的复制发生的时间是有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期，D项错误。故选B。2(2019湖北高三开学考试)下列有关双链DNA结构的描述中，正确的是(A)A质粒DNA分子中，每个脱氧核糖均与两个磷酸残基相连BDNA每条链上的相邻碱基通过氢键相连，G含量越多，DNA结构越稳定C核DNA分子中，一条链上ATCG1234，则另一条链上ATCG4321D已知某核DNA分子一条链中，腺嘌呤占该链的24%，则另一条链中腺嘌呤占该链的26%解析质粒DNA是环状双链DNA分子，每条链上的相邻碱基通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖相连，GC之间三个氢键，故G越多，DNA结构越稳定，A正确，B错误；DNA一条链上ATCG1
3、234，根据碱基互补配对原则可知，另一条链上ATCG2143，C错误；一条链上的腺嘌呤含量与另一条链上胸腺嘧啶含量相等，而胸腺嘧啶含量未知，故无法确定其互补链中腺嘌呤含量，D错误。故选A。3下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是(A)A基因一定位于染色体上B基因在染色体上呈线性排列C四种脱氧核苷酸的数目和排列顺序决定了基因的多样性和特异性D一条染色体上含有1个或2个DNA分子解析基因是有遗传效应的DNA片段，基因主要位于染色体上，但由于线粒体和叶绿体中也有少量的DNA，所以基因不一定位于染色体上，A错误；染色体是基因的主要载体，基因在染色体上呈线性排列，B正确；脱氧核苷酸特
4、定的排列顺序决定了DNA(基因)的特异性；脱氧核苷酸排列顺序的千变万化决定了DNA(基因)的多样性，C正确。染色体的主要成分是蛋白质和DNA分子，在没有复制时，一条染色体上含有1个DNA分子，在复制后着丝点没有分裂时，一条染色体上含有2个DNA分子，D正确。故选A。4(2020上海高考模拟)在“DNA分子模型的搭建”实验中，我们发现搭建好的DNA双螺旋粗细均匀，对此合理的解释是(D)A嘌呤与嘌呤配对B嘌呤与嘧啶随机配对C嘧啶与嘧啶配对D嘌呤与嘧啶特异性配对解析嘌呤与嘧啶配对，A错误，C错误；嘌呤与嘧啶特异性配对，即AT、CG，B错误，D正确。故选D。5(2019北京高三期末)下列关于基因的叙述
5、，正确的是(A)A基因的复制可在体外进行BDNA的每一个片段都代表一个基因C基因都在染色体上D基因表达过程都是在细胞核和核糖体中完成的解析基因的复制可在体外进行，如PCR技术，A正确；基因是有遗传效应的DNA片段，B错误； 基因主要位于染色体上，此外在线粒体和叶绿体中也含有少量的基因，C错误； 基因表达过程也可以在线粒体和叶绿体中完成，D错误。6(2019辽宁高三开学考试)下列有关染色体、DNA、基因的说法，不正确的是(C)A在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是2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分子上可含有许多个基因C三者都可以作为生物细胞内的遗传物质D一
6、条染色体上含有1个或2个DNA分子解析在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是2个磷酸和一个碱基，只有每条链一端有一个脱氧核糖只连接一个磷酸和一个碱基，A正确；基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有许多个基因，B正确；染色体是遗传物质的主要载体，不是遗传物质，C错误；一条染色体上含有1个(染色体复制之前或着丝点分裂之后)或2个(染色体复制之后到着丝点分裂之前)DNA分子，D正确。 故选C。7(2019上海高三期末)某小组用图所示卡片搭建DNA分子模型，其中“P”有30个，“C”有10个，以下说法正确的是(D)A“D”表示核糖B“T”表示尿嘧啶C若要充分利用“P”和“C”，
7、需60个“D”D若要充分利用“P”和“C”，需5个“A”解析组成DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸，由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成，组成DNA的碱基有A、T、G、C共四种，图中T、C、A、G卡片表示四种含氮碱基，P卡片表示磷酸，D卡片表示脱氧核糖，“P”有30个，可组成30个脱氧核糖核苷酸，即需要30个脱氧核糖。若要充分利用“P”，需要组成15个碱基对，其中“C”有10个，可构成CG碱基对10个，故还需要构成AT碱基对5个，综上分析，D正确，A、B、C错误。故选D。8(2019吉林高考模拟)下列关于DNA复制的说法错误的是(D)A如果DNA双链不能解开，细胞中的DNA复制和RN
8、A转录都会发生障碍B复制时DNA的一条链上有2个C变成了G，连续复制4次后，突变基因占50%C真核细胞核DNA分子的复制发生在细胞周期的间期DDNA聚合酶在细胞核内合成的解析DNA复制和RNA转录，都需要经历DNA解开螺旋阶段，如果DNA双链不能解开，细胞中的DNA复制和RNA转录都会发生障碍，A正确；DNA复制时，以“有2个C变成了G”的这条链为模板合成的子代DNA的结构均不同于亲代DNA，而以正常链为模板合成的子代DNA的结构均与亲代DNA相同，所以连续复制4次后，突变基因占50%，B正确；真核细胞，其核DNA分子的复制发生在细胞周期的间期，C正确；DNA聚合酶的化学本质是蛋白质，在细胞质
9、内的核糖体中合成的，D错误。9下列有关DNA分子复制的叙述，错误的是(D)A遵循碱基互补配对原则B需要细胞代谢提供能量C需要亲代DNA提供模板D需要核糖核苷酸为原料解析DNA独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板，遵循碱基互补配对原则，A正确；DNA复制过程中需要DNA中两条链为模板，需要脱氧核糖核苷酸为原料，同时需要相关的酶和细胞代谢产生的能量等基本条件才能完成，所以B、C正确，核糖核苷酸是合成RNA的原料，DNA复制的原料为脱氧核苷酸，所以D错误。10(2019黑龙江哈尔滨市第六中学校高三期中)下图为真核细胞内某基因(15N标记)结构示意图，该基因的全部碱基中C占30%。下列说法正确的是(D
10、)A若该基因中含有180个碱基，则该基因中含有的氢键数目为180个B将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的DNA分子占1/8CDNA解旋酶只作用于部位，限制性核酸内切酶只作用于部位D该基因的一条核苷酸链中(CG)/(AT)为32解析若该基因中含有180个碱基，且C占30%，可计算该基因中GC54，AT36，则该基因中氢键的数目为543362234个，A错误；将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的DNA分子占2/8，即1/4，B错误；DNA解旋酶作用于部位，限制性核酸内切酶作用于部位，C错误；由于该基因中C占30%，则碱基G占30%，推出碱基A和T各占20%，该基因中(CG)
11、/(AT)该基因每条链中(CG)/(AT)为32，D正确；故选D。11(2019黑龙江哈尔滨市第六中学校高三期中)某DNA分子中含有1 000个碱基对(P元素只是32P)若将该DNA分子放在只含31P的脱氧核苷酸的培养液中，让其复制两次，则子代DNA分子的相对分子质量平均比原DNA分子(A)A减少1 500B增加1 500 C减少1 000D增加1 000解析DNA的复制为半保留复制，即复制的子代中有一条DNA链来自亲代。DNA复制两次，形成4个DNA分子，共8条单链，其中6条含31P,2条含32P。一个DNA分子中有1 000个碱基对，就有2 000个碱基，也有2 000个磷酸基团，因此，复
12、制两次后，子代DNA的相对分子质量比原来减少了，减少的相对分子质量为：6/82 0001 500，因此B、C、D均错误，本题选A。二、不定项选择题(每小题给出的选项中有一个或多个符合题目要求)12羟胺可使胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶，导致DNA复制时发生错配(如下图)。若一个DNA片段的两个胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶，下列相关叙述正确的是(BD)A该片段复制后的子代DNA分子上的碱基序列都发生改变B该片段复制后的子代DNA分子中GC碱基对与总碱基对的比下降C这种变化一定会引起编码的蛋白质结构改变D在细胞核与细胞质中均可发生如图所示的错配解析依据题意，胞嘧啶转变为羟化胞嘧啶后，将不再与鸟嘌呤配对，
13、而是改为与腺嘌呤配对，这一变化仅是改变了原胞嘧啶与鸟嘌呤之间的配对关系，而不会影响到胸腺嘧啶与腺嘌呤之间配对，也使得GC碱基对有所减少，故A项错误，B项正确。该变化若发生在非编码区，或发生在内含子中，或基因中外显子碱基序列改变但决定的氨基酸不变，则不引起蛋白质结构改变，故C项错误。在细胞核和细胞质中的线粒体上均可发生DNA复制和转录过程，故D项正确。13(2020山东济宁模拟)一个T2噬菌体的DNA双链被32P标记，其侵染被35S标记的大肠杆菌后释放出N个子代噬菌体。下列叙述中错误的是(ABC)A将T2噬菌体培养在含32P标记的脱氧核苷酸的培养基中，即可标记其DNABT2噬菌体侵染肺炎双球菌也
14、可释放出DNA被32P标记的子代噬菌体CN个子代噬菌体中蛋白质均被35S标记，有2个子代噬菌体的DNA中含31PD有2个子代噬菌体的DNA被32P标记可表明DNA复制方式为半保留复制解析T2噬菌体为病毒，不能用培养基进行直接培养，A错误；T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，不能侵染肺炎双球菌，B错误；N个子代噬菌体中蛋白质均被35S标记，由于DNA的复制为半保留复制，故这些子代噬菌体的DNA中均含31P，C错误；有2个子代噬菌体的DNA被32P标记可表明亲本DNA的两条链分别进入不同的子代噬菌体中，故DNA的复制方式为半保留复制，D正确。故选ABC。141958年，科学家设计了DNA
15、复制的同位素示踪实验，实验的培养条件与方法是：(1)在含15N的培养基中培养若干代，使DNA均被15N标记，离心结果如右图的甲；(2)转至14N的培养基培养，每20分钟繁殖一代；(3)取出每代大肠杆菌的DNA样本，离心。右图的乙、丙、丁是某学生画的结果示意图。下列有关推论，正确的是 (D)A出现丁的结果需要60分钟B乙是转入14N培养基中繁殖一代的结果C转入培养基中繁殖三代后含有14N的DNA占3/4D丙图的结果出现后，将此时的DNA热变性后离心分析可得出半保留复制的结论解析出现丁的结果需要繁殖两代，所以时间为40分钟，故A错误；乙中的结果不会出现，繁殖一代应为丙的结果，故B错误；1个DNA分
16、子转入培养基中繁殖三代后含有15N的DNA分子占2个，所有DNA分子中都含有14N，故C错误；丙图的结果出现后，将此时的DNA热变性后离心，发现有一半的DNA链含 15N，一半含14N，分析可得出半保留复制的结论，故D正确。三、非选择题15(2020广西南宁三中高三月考)请回答下列关于DNA的问题：(1)DNA的基本骨架是脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧。DNA能够作为遗传物质的原因是可以在细胞增殖过程中结构比较稳定、能够储存遗传信息、可以(指导蛋白质合成、表达遗传信息)控制生物性状、可以精确复制(答出1点即可)。(2)研究人员在分析不同生物体细胞中的DNA分子时发现，不同生物之间的碱基比率
17、(AT)/(GC)有一定差别，由此说明DNA分子的结构具有多样性特点；从DNA的结构分析，该比率较高的生物，其DNA的稳定性一般较低(填“高”或“低”)。(3)研究还发现：在猪的体细胞中，(AT)/(GC)的碱基比率为1.43，但在猪的精子中该比率不是1.43，可能的原因是(不考虑细胞质DNA)：精子是减数分裂的产物，核DNA与体细胞的存在较大区别(等于体细胞的一半)，所以核比率不是1.43。解析(1)DNA分子中，磷酸和脱氧核糖交替连接，构成DNA分子的基本骨架。DNA能够以两条单链作为模板，按照半保留复制方式准确的复制，向后代传递遗传信息，同时可以通过转录、翻译，指导蛋白质的合成，进而控制
18、生物的性状，所以可作为遗传物质。(2)不同生物之间的碱基比率(AT)/(GC)有一定差别，说明DNA分子的结构具有多样性特点；A与T之间具有两个氢键，G与C之间具有三个氢键，该比率较高的生物，其DNA的稳定性一般较低。(3) 精子是减数分裂的产物，减数分裂过程中同源染色体分离，精子核DNA是体细胞的一半，同时同源染色体中的DNA碱基顺序不完全相同，所以在猪的体细胞中，(AT)/(GC)的碱基比率为1.43，但在猪的精子中该比率不是1.43。16(2020河北唐山一中高考模拟)DNA测序是生命科学常规技术，可用于人类基因组和其他许多动物、植物和微生物物种的完整DNA序列的测定。链终止DNA测序法
19、主要步骤是：先向DNA复制体系中加入能够终止新链延伸的某种脱氧核苷酸类似物，以得到各种不同长度的脱氧核苷酸链；再通过电泳呈带(按分子量大小排列)，从而读出对应碱基的位置(如下图)。请分析回答：(1)图中“加热变性”的过程实质是使氢键断裂，人体细胞中完成该过程必须有解旋酶的催化。(2)生物体内DNA复制的特点是半保留复制，边解旋边复制。(3)若用上述测序方法读出新链中碱基T的位置，则必须加入带标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸类似物。(4)采用上述链终止法测定人类基因组DNA中的全部碱基排序，你认为至少要按图中所示模式操作72次。解析(1)让DNA分子的两条链分开，在体外是采用加热变性的方法，在活细胞内依靠DNA解旋酶，它们的实质都是使氢键断裂。(2)体内DNA复制具有半保留复制，边解旋边复制的特点。(3)碱基T所在的核苷酸为胸腺嘧啶脱氧核苷酸，若用上述测序方法读出新链中碱基T的位置，则必须加入带标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸类似物。(4)按上图模式每操作1次，能够测出一条链中1种碱基的位置，DNA分子中有4种碱基，操作3次就能测出DNA一条链上3种碱基的位置，空位自然是第4种碱基。再根据碱基互补配对原则，可推知DNA片段上另一条链的碱基顺序。所以从理论上讲，只要按上图模式操作3次，就能测定一段双链DNA中的全部碱基顺序，故测定人类基因组DNA中的全部碱基排序需要操作24372次。