1、DNA的结构、复制和基因的本质一、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(2020广东梅州模拟)下图为某同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段(“”代表磷酸基团)，下列为几位同学对此图的评价，其中正确的是()A甲说：“物质组成和结构上没有错误”B乙说：“只有一处错误，就是U应改为T”C丙说：“至少有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖”D丁说：“如果说他画的是RNA双链，则该图应是正确的”C解析：题图中的错误：五碳糖应为脱氧核糖，而不是核糖；DNA不含碱基U，而是含碱基T；两个相邻核苷酸之间的磷酸二酯键连接不正确，应是前一个核苷酸的脱氧核糖与后一个核苷酸的磷酸基团连
2、接形成磷酸二酯键，A、B错误，C正确；如果图中画的是RNA双链，则两个相邻核苷酸之间的磷酸二酯键连接也不正确，D错误。2某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是()C解析：根据DNA分子的结构特点可知，若DNA分子双链中(AT)/(CG)的比值为m，则每条链中(AT)/(CG)比值均为m，由此可判断C正确，D错误；DNA分子中(AC)/(TG)1，而每条链中的(AC)/(TG)不能确定，但两条链中(AC)/(TG)的比值互为倒数，故A、B错误。3DNA 是主要的遗传物质，下
3、列与此相关的特征描述不正确的是()A独特的“双螺旋”结构保证了遗传物质的稳定性B“分子量大”可体现遗传物质在分子水平的多样性C“半保留”复制保持了遗传信息传递的连续性D能产生可遗传的变异使后代获得遗传多样性B解析：DNA分子通过双螺旋结构保持其结构的稳定性，A正确；DNA中碱基对的数量和排列顺序组合多种多样，体现了DNA分子的多样性，B错误；半保留复制遵循碱基互补配对原则，保证亲代与子代DNA遗传信息的完整连续传递，C正确；DNA能够发生基因突变，且属于可遗传的变异，具有不定向性，使后代获得遗传多样性，D正确。4正常情况下，DNA分子在复制时，DNA单链结合蛋白能与解旋后的DNA单链结合，使单
4、链呈伸展状态而有利于复制。下图是大肠杆菌DNA复制过程的示意图，下列有关分析错误的是()A在真核细胞中，DNA复制可发生在细胞分裂前的间期BDNA复制时，两条子链复制的方向是相反的，且都是连续形成的C上图所示过程可发生在大肠杆菌的拟核中，酶和酶都是在核糖体上合成的DDNA单链结合蛋白能防止解旋的DNA单链重新配对B解析：DNA分子的两条链是反向平行的，从题图可以看出，在复制的过程中，其中一条子链的形成是由片段连接而成的，B错误。5下图为真核生物染色体上DNA分子复制的过程示意图，有关叙述错误的是()A图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的B图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的C真核生物DN
5、A分子复制过程需要解旋酶D真核生物的这种复制方式提高了复制速率A解析：从题图中能看出有多个复制起点，但并不是同时开始，A错误。图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的，B正确。真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶、DNA聚合酶等酶的参与，C正确。真核生物的多起点双向复制提高了复制速率，D正确。6(2020广东广州模拟)人类探究遗传物质的岁月漫长而又艰辛。有关遗传物质的叙述，错误的是()A动植物、真菌、细菌和蓝细菌的遗传物质都是 DNAB探究遗传物质的基本思路：设法将核酸与蛋白质分开，分别观察各自在遗传中的作用C若用 32P 标记亲代噬菌体侵染大肠杆菌，保温时间足够长，裂解后大部分子代噬菌体具有放
6、射性D3H 标记 DNA 的某个受精卵，放在不含 3H 的培养液中分裂两次，得到的四个细胞可能都有放射性C解析：动植物、真菌、细菌和蓝细菌的细胞内均以 DNA 作为遗传物质，A 正确；探究遗传物质的基本思路：设法将核酸与蛋白质分开，分别观察各自在遗传中的作用，B正确；若用32P标记亲代噬菌体的 DNA，半保留复制后新合成的子链均无32P，裂解后只有含有32P母链的少量噬菌体具有放射性，C 错误；受精卵进行有丝分裂，3H 标记DNA的某个受精卵，放在不含3H的培养液中，第一次分裂后子细胞中每条染色体上的DNA都有1条链被标记(含有3H)，但第二次分裂时，由于DNA的半保留复制，每条染色体只有一条
7、姐妹染色单体带有标记，有丝分裂后期时姐妹染色单体分开后，被标记的染色体随机分配移向两极，所以第二次分裂得到的子细胞被标记的染色体条数是在02N间随机的，故四个子细胞可能都有放射性，D正确。7(2020山东潍坊模拟)为探究DNA复制方式，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔将15N标记的大肠杆菌放到只含14N的培养基中培养，通过CsCl密度梯度离心技术分别将细胞分裂产生的第一代和第二代细胞中的15NDNA、14NDNA及15N14NDNA分离开来。因为DNA能够强烈地吸收紫外线，所以用紫外光源照射离心管，透过离心管在感光胶片上记录DNA带的位置就可以显示出离心管内不同密度的DNA带。下列相关说法正确的是
8、()A因为15N具有放射性，所以感光胶片上可以记录DNA带的位置B根据第一代只出现一条居中的DNA条带，可以排除DNA是全保留复制C大肠杆菌在进行DNA分子复制时需要用到解旋酶、DNA聚合酶和限制酶DDNA聚合酶是一种能调节DNA分子复制的信息分子B解析：由题干信息可知，因为DNA能够强烈地吸收紫外线，用紫外光源照射离心管，可以透过离心管在感光胶片上记录DNA带的位置，A错误；若DNA是全保留复制，第一代会含有两条链都含15N标记的DNA和两条链都含14N标记的DNA，则会出现居下和居上的2条DNA条带，因此根据第一代只出现一条居中的DNA条带，可以排除DNA是全保留复制，B正确；大肠杆菌在进
9、行DNA分子复制时需要用到解旋酶和DNA聚合酶，不需要限制酶，C错误；DNA聚合酶在DNA分子复制过程起到催化底物dNTP分子聚合形成子代DNA的作用，而不是传递信息，D错误。二、选择题：每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。8科学家发现生物体中的多种物质在实施其功能时，总是具有与其功能相适应的结构。下列有关叙述正确的是()A真核细胞中具有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的细胞骨架，该骨架由蛋白质和纤维素组成B沃森和克里克通过观察威尔金斯等科学家提供的DNA衍射图谱，推算出了DNA的双螺旋结构CDNA分子结构的基本骨架是DNA分子外侧交替排列的核糖和磷酸D细胞膜具有一定的流动性，
10、膜上的磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架BD解析：真核细胞内部的蛋白纤维构成细胞骨架，具有维持细胞形态、保持内部结构有序性的功能，A错误；沃森和克里克依据威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱及有关数据，推算出了DNA分子的双螺旋结构，B正确；DNA分子结构的基本骨架是DNA分子外侧交替排列的脱氧核糖和磷酸，C错误；细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，D正确。9(2021天津模拟)动物细胞的线粒体DNA分子通常呈环状双链，即H链和L链。H链上有两个复制起始区，一个用于H链合成(简称OH)，一个用于L链合成(简称OL)。该DNA复制时，OH首先被启动，以L链为模板合成H链，当H链合成约2/3时，OL
11、启动，以H链为模板合成L链，最终合成两个环状双螺旋DNA分子，整个过程如图所示，下列相关叙述正确的是()A该复制方式符合半保留复制的特点BH链全部合成时，L链只合成了2/3C子链中新形成的磷酸二酯键数目与脱氧核苷酸数目相同D若该线粒体DNA在含15N的培养基中复制 3次，不含15N的DNA只有两个AC解析：由题图可知，线粒体DNA为环状双链分子，H链上有两个复制起始区，DNA复制时，OH首先被启动，以L链为模板合成H链，当H链合成约2/3时，OL启动，以H链为模板合成L链，因此两条链的合成是不同步的，但仍然符合半保留复制的特点，A正确；根据题意，H链合成约2/3时，OL启动合成新的L链，所以当
12、H链全部合成时，L链只合成了1/3，B错误；由于线粒体DNA分子呈环状双链，故子链中新形成的磷酸二酯键数目与脱氧核苷酸数目相同，C正确；DNA连续复制 3次，最终形成 8个环状DNA分子，而不含15N的链分布在2个DNA中，因此子代DNA都含15N，D错误。10一个双链均被32P标记的DNA由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述正确的是()A该DNA分子中含有氢键的数目为1.3104个B复制过程需要2.1104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸C子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为17D子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为
13、13ABCD解析：该DNA分子中AT碱基对的数目为5 000220%2 000(个)，GC碱基对的数目为5 0002 0003 000(个)，则该DNA分子中含有的氢键数目为2 00023 00031.3104(个)；该复制过程需要的胞嘧啶脱氧核苷酸数为(231)3 0002.1104(个)；子代中含32P的单链与含31P的单链之比为2(2322)17；子代DNA分子中含32P与只含31P的DNA分子数之比为2(232)13。三、非选择题11(2020四川成都模拟)下图为某双链DNA分子片段的平面结构示意图，遗传信息通过亲代DNA分子的复制传递给子代，从而保持遗传信息的连续性。请分析回答：(1
14、)由图可知，_和_交替连接，排列在外侧，构成了DNA分子的基本骨架。(2)通过氢键连接形成碱基对，排列在内侧。若表示胸腺嘧啶(T)，则应该是_。(3)DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，参与其复制过程的酶是_，复制时，以甲、乙两链为模板，利用细胞中的四种游离的_为原料合成子链，并进一步形成两个子代DNA分子。(4)若该图表示子代DNA分子，则甲、乙两链中，一条链为亲代母链，另一条链为新合成子链，双链DNA分子的这种复制方式称为_。(5)将一个细胞的DNA用15N标记，放入含14N的4种脱氧核苷酸培养液中，连续分裂4次。则含有14N的DNA细胞占总细胞数的_，含有15N的DNA细胞占总细胞
15、数的_。解析：(1)是磷酸，是脱氧核糖，DNA分子的基本骨架是由磷酸(基团)和脱氧核糖交替连接形成的。(2)根据碱基互补配对原则，若表示胸腺嘧啶(T)，则是与之互补配对的腺嘌呤(A)，二者通过氢键相连。(3)DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，其解旋过程是在解旋酶的作用下进行的，复制时，以甲、乙两条链为模板，利用细胞中的四种游离的脱氧核苷酸为原料，在DNA聚合酶的作用下合成子链，并进一步形成两个子代DNA分子。(4)若题图表示子代DNA分子，则甲、乙两链中，一条链为亲代母链，另一条链为新合成子链，双链DNA分子的这种复制方式称为半保留复制。(5)将一个细胞的DNA用15N标记，放入含14
16、N的4种脱氧核苷酸培养液中，连续分裂4次，形成16个子代DNA分子。根据DNA分子具有半保留复制的特点，其中2个DNA分子的一条链含14N，另一条链含15N，含有15N的DNA数是2，其余14个DNA分子两条链均含14N，子代含有14N的DNA细胞占总细胞数的100%，含有15N的DNA细胞占总细胞数的2/161/8。答案：(1)磷酸(基团)脱氧核糖(2)腺嘌呤(3)解旋酶和DNA聚合酶脱氧核苷酸(4)半保留复制(5)100%1/8(或12.5%)12科学家为了探究DNA的复制方式，先用含有15NH4Cl的原料来培养大肠杆菌若干代作为亲本，再将亲本大肠杆菌转移到含14NH4Cl原料中培养，收集
17、不同时期的大肠杆菌并提取DNA，再将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置。(1)用含有15NH4Cl的原料来培养大肠杆菌若干代作为亲本，培养若干代的目的是_。(2)有科学家认为DNA的复制是全保留复制，复制形成的两条子链结合在一起，两条模板链重新结合在一起。若是全保留复制，则实验结果是子一代的DNA位置是_。(3)科学家进行实验，得到的实验结果是子一代的DNA位置全在中带，子二代的DNA位置一半在中带一半在轻带。这个结果否定了全保留复制，你对此的解释是_。(4)有人认为，将子一代的DNA分子用解旋酶处理后再离心，就能直接判断DNA的复制方式，如果1/2为轻带，1/2为重带，则一定
18、为半保留复制。你认为这种说法是否正确，并说出你的理由。_。解析：(1)用含有15NH4Cl的原料培养大肠杆菌若干代后使实验用的大肠杆菌的DNA都被15N标记。(2)若为全保留复制，亲代DNA为15N15N，子一代DNA为15N15N、14N14N。(3)DNA半保留复制，子一代DNA为15N14N，子二代DNA为一半15N14N，一半14N14N。(4)全保留复制和半保留复制的子一代DNA分子用解旋酶处理后再离心，结果是相同的，不能确定复制方式。答案：(1)保证用于实验的大肠杆菌的DNA中都含有15N(2)一半在重带，一半在轻带(3)DNA的复制是半保留复制，即新形成DNA分子的两条链中，一条为母链，一条为以母链作为模板形成的子链(4)不正确，因为无论是全保留复制还是半保留复制，子一代用解旋酶处理后都有一半的单链含15N，一半的单链含14N，离心后都是1/2重带，1/2轻带- 6 -
