1、课时跟踪检测（二十一） DNA分子的结构、复制与基因的本质一、选择题1如图为DNA分子片段平面图，有关叙述正确的是()A解旋酶作用于结构1和2之间B结构6可以代表核糖核苷酸C限制酶作用于结构5D结构4是鸟嘌呤脱氧核苷酸解析：选D解旋酶作用于氢键，即图中的结构5，A错误；结构6代表脱氧核苷酸链，B错误；限制酶作用于磷酸二酯键，而不是氢键，C错误；结构4为鸟嘌呤脱氧核苷酸，是DNA分子的基本组成单位之一，D正确。2下列与DNA相关实验的叙述，错误的是()A用盐酸处理口腔上皮细胞，可使其染色质中DNA与蛋白质分离B向含R型菌的培养基中加入S型菌的DNA，所得S型菌菌落数比R型菌的少C用32P标记亲代
2、噬菌体，产生的子一代噬菌体中部分具有放射性DDNA亲子鉴定利用了DNA分子结构的特异性解析：选D用盐酸处理口腔上皮细胞，可使其染色质中DNA与蛋白质分离，A正确；向含R型菌的培养基中加入S型菌的DNA，使R型菌转化成S型菌，原理是基因重组，频率较低，所以所得S型菌菌落数比R型菌的少，B正确；用32P标记亲代噬菌体，标记的是亲代噬菌体的DNA，产生的子一代噬菌体中部分具有放射性，C正确；DNA亲子鉴定利用了DNA分子中碱基排列顺序的特异性，分子结构都是双螺旋结构，没有特异性，D错误。3(2019浙江选考)在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时，BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中，形成BrdU
3、标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA(一条链被标记)的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA(两条链均被标记)的染色单体荧光被抑制(无明亮荧光)。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中，培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察。下列推测错误的是()A1/2的染色体荧光被抑制B1/4的染色单体发出明亮荧光C全部DNA分子被BrdU标记D3/4的DNA单链被BrdU标记解析：选DDNA复制方式是半保留复制，第一次分裂结束后所有染色体的DNA分子中一条链不含BrdU，另外一条链含有BrdU；第二次分裂结束后有1/2的染色体上的DNA分子两条链均含有BrdU,1/2的染色体
4、上的DNA分子中一条链不含BrdU，另外一条链含有BrdU；到第三次有丝分裂中期，全部DNA分子被BrdU标记，所有染色体均含有姐妹染色单体，其中有1/2的染色体上的2个DNA分子的两条链均含BrdU(荧光被抑制)，有1/2的染色体上的2个DNA分子中的1个DNA分子的两条链中1条含BrdU、1条不含，另1个DNA分子的两条链均含BrdU，所以有1/4的染色单体会发出明亮荧光，有7/8的DNA单链被BrdU标记。4(2021广州模拟)下列关于基因、DNA、遗传信息和染色体的描述，正确的是()A遗传信息是指DNA中碱基的排列顺序B碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性和特异性C不管是原
5、核生物还是真核生物，体内所有基因的碱基总数均小于DNA分子的碱基总数D染色体是DNA的主要载体，每一条染色体上都只有一个DNA分子解析：选C基因是有遗传效应的DNA片段，遗传信息是指基因中碱基的排列顺序，A错误；碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性，B错误；基因是有遗传效应的DNA片段，因此不管是原核生物还是真核生物，体内所有基因的碱基总数均小于DNA分子的碱基总数，C正确；染色体是DNA的主要载体，一条染色体上有1个或2个DNA分子，D错误。5(2021年1月新高考8省联考湖南卷)基因通常是有遗传效应的DNA片段。下列叙述错误的是()ADNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外
6、侧BDNA分子复制时，首先利用能量在解旋酶作用下解开双螺旋C不同DNA序列经转录和翻译得到不同氨基酸序列的蛋白质D以mRNA为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程称为翻译解析：选CDNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成了DNA的基本骨架，碱基排列在内侧，A正确；DNA分子复制时，需要消耗能量，在解旋酶作用下解开双链，B正确； 不同DNA序列，如果差别不大，转录后形成的mRNA序列差别也不大，由于密码子的简并性，翻译后可能形成氨基酸序列相同的蛋白质，C错误； 以DNA的一条链为模板形成mRNA的过程称为转录，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程称为翻译，D正确
7、。6(2019天津高考)用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸，注入真核细胞，可用于研究()ADNA复制的场所BmRNA与核糖体的结合C分泌蛋白的运输 D细胞膜脂质的流动解析：选A胸腺嘧啶是DNA特有的碱基，所以将含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸注入真核细胞后，可以用于研究与DNA复制有关的过程，如DNA的复制场所。mRNA与核糖体的结合、分泌蛋白的运输以及细胞膜脂质的流动，均与胸腺嘧啶无关。7用32P标记玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，让其分裂n次，若一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是40条和2条，则该细胞至少是处于第几
8、次分裂的分裂期()A第一次B第二次C第三次 D第四次解析：选C由染色体总条数为40条可知是分裂后期，若是第一次有丝分裂后期，被32P标记的染色体条数应为40条；若是第二次有丝分裂后期，被32P标记的染色体条数应为20条；若是第三次有丝分裂后期，被32P标记的染色体条数应在020之间。8一个双链均被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。下列叙述错误的是()A该DNA分子中含有氢键的数目为1.3104个B复制过程需要2.4104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
9、只含31P的分子数之比为13解析：选B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32 P的单链与含31P的单链之比为2(2322)17；子代中含32P与只含31P的DNA分子数之比为2(232)13。9在一个双链DNA分子中，碱基总数为m，腺嘌呤碱基数为n，G与C之间形成3个氢键，A与T之间形成2个氢键。则下列有关叙述正确的是()脱氧核苷酸数磷酸数碱基总数m碱基之
10、间的氢键数为(3m2n)/2一条链中AT的数量为n G的数量为mnA BC D解析：选D每个脱氧核苷酸中含一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基，正确；因G与C之间形成3个氢键，A与T之间形成2个氢键，故氢键数为2n3(m2n)/2(3m2n)/2，正确；因两条链中AT的总量为2n，故一条链中AT的数量应为n，正确；中计算G的数量有误，应为(m2n)/2(m/2)n，错误。10如图为用15N标记的DNA分子片段，下列说法正确的是()A把此DNA分子放在含14N的培养基中复制3代，子代中含14N标记的DNA分子占总数的3/4B处的碱基对改变一定会引起生物表现型的变化C限制酶作用于部位，解旋酶
11、作用于部位D该DNA分子的特异性表现在碱基种类上解析：选C把15N标记的DNA分子放在含14N的培养基中复制3代，所有的DNA分子中都含14N，A错误；处的碱基对改变，增殖的过程中不一定会引起生物表现型发生变化，原因是该DNA片段不一定是基因片段，即使是基因片段，由于密码子具有简并性，转录成的mRNA翻译成的蛋白质的结构也不一定改变，B错误；限制酶切断DNA分子上的磷酸二酯键，解旋酶作用于双链碱基间的氢键，C正确；DNA分子中的碱基种类只有4种，而DNA分子中碱基对的特定排列顺序构成了DNA分子的特异性，D错误。11如图是在电子显微镜下拍摄的某生物细胞DNA复制过程中的物像。下列有关叙述正确的
12、是()A此图反映出的DNA复制模式，可作为DNA双向复制的证据B此过程必须遵循碱基互补配对原则，任一条链中AT，GCC若将该DNA进行彻底水解，产物是脱氧核苷酸和四种碱基D若该DNA分子的一条链中(AT)/(GC)a，则互补链中该比值为1/a解析：选A在DNA的一条链中，A与T、C与G不一定相等；DNA彻底水解时脱氧核苷酸会被进一步水解为脱氧核糖、磷酸和含氮碱基；DNA分子的两条链中互补碱基之和相等，因此DNA分子的一条链中(AT)/(GC)a，其互补链中该比值不变。12真核生物染色体上DNA具有多起点双向复制的特点，在复制原点(Ori)结合相关的复合体，进行DNA的复制。下列叙述正确的是()
13、A真核生物DNA上Ori多于染色体的数目BOri上结合的复合体具有打开磷酸二酯键的作用CDNA子链延伸过程中，结合的复合体促进氢键形成D每个细胞周期Ori处可起始多次以保证子代DNA快速合成解析：选ADNA是多起点复制的，且一条染色体上有1个或2个DNA，因此真核生物DNA上Ori多于染色体数目，A正确；Ori上结合的复合体具有打开氢键的作用，B错误；DNA子链延伸过程中结合的复合体促进磷酸二酯键的形成，C错误；每个细胞周期中DNA只复制一次，Ori处只起始一次，D错误。13下图表示两个脱氧核苷酸分子在DNA聚合酶作用下的聚合过程。若由脱氧核苷酸分子聚合形成的小分子DNA共有500个碱基对，则
14、其缩合过程中形成的磷酸二酯键数、产生的水分子数、该DNA分子中羟基(OH，碱基中不含羟基)数分别是()A499,499,502 B998,998,501C998,998,1 004 D998,998,1 002解析：选C由题意分析可知，磷酸二酯键数目脱去的水分子数目脱氧核苷酸数目脱氧核苷酸链数50022998(个)；该DNA分子中羟基(OH)数脱氧核苷酸数目2磷酸二酯键数目脱氧核苷酸链数5002299821 004(个)。14.如图是通过荧光标记技术显示基因在染色体上位置的照片。图中字母表示存在于染色体上的部分基因，其中A和a显示黄色荧光，B和b显示红色荧光。关于该图的叙述正确的是()AA和a
15、彼此分离发生在减数第二次分裂的后期B图中染色体上的基因A与基因B遗传时遵循自由组合定律C据荧光点分布判断，甲、乙为一对含姐妹染色单体的同源染色体D甲、乙两条染色体上相同位置的四个荧光点脱氧核苷酸序列相同解析：选CA和a位于同源染色体上，A和a在减数第一次分裂后期随着同源染色体的分离而分离，A错误；图中染色体上的基因A与基因B位于一对同源染色体上，在遗传时不遵循自由组合定律，B错误；等位基因位于同源染色体上，复制后的姐妹染色单体上基因一般是相同的，所以据荧光点分布判断，甲、乙为一对含姐妹染色单体的同源染色体，C正确；甲、乙两条染色体上相同位置的四个荧光点为一对等位基因的四个荧光点，等位基因的脱氧
16、核苷酸序列一般不相同，D错误。15在氮源为14N和15N的培养基上分别生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14NDNA(相对分子质量为a)和15NDNA(相对分子质量为b)。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代(和)，用某种离心方法分离得到的结果如图所示。下列对此实验的叙述错误的是()A代细菌DNA分子中一条链是14N，另一条链是15NB代细菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4C预计代细菌DNA分子的平均相对分子质量为(7ab)/8D预计继续培养细菌，DNA分子离心后不会同时得到轻、中、重三条带解析：选BDNA复制的方式是半保留复制，亲代DNA分子均为重带DNA，即1
17、5N15N，在含14N的培养基上复制一次后，形成的2个DNA分子均为中带DNA，即14N15N；再复制一次，4个DNA分子中有2个中带(14N15N)、2个轻带(14N14N)，A正确。代细菌中DNA分子为2个中带，即14N15N,2个轻带，即14N14N，故含15N的DNA分子占全部DNA分子的2/41/2，B错误。预计代细菌DNA分子为2个中带，6个轻带，可以把两条含15N的链看作一个DNA分子，则DNA分子的平均相对分子质量为(7ab)/8，C正确。预计继续培养细菌，DNA分子离心后不会同时得到轻、中、重三条带，因为不可能形成重带DNA分子，D正确。二、非选择题16如图是某DNA分子的局
18、部结构示意图，请据图回答下列问题：(1)写出图中某些序号代表的结构的名称：_；_；_；_。(2)图中DNA片段中碱基对有_对，该DNA分子应有_个游离磷酸基团。(3)从主链上看，两条单链方向_，从碱基关系看，两条单链_。(4)若某DNA分子中的一条单链中(AC)/(TG)m，则其互补链中(AC)/(TG)_，整个DNA分子中(AC)/(TG)_。解析：(1)分析题图可知，是胞嘧啶，是腺嘌呤，是鸟嘌呤，是胸腺嘧啶，是磷酸基团，是脱氧核糖，是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，是一条脱氧核苷酸链的片段。(2)图中有4对碱基，2个游离的磷酸基团。(3)DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸链通过碱基互补配对形成的。(4
19、)在DNA双链中，AT、GC，所以互补链中(AC)/(TG)1/m，整个DNA分子中ACTG。答案：(1)胞嘧啶脱氧核糖胸腺嘧啶脱氧核苷酸一条脱氧核苷酸链的片段(2)42(3)反向平行碱基互补配对(4)1/m1171958年，Meselson和Stahl通过一系列实验首次证明了DNA的半保留复制，此后科学家便开始了有关DNA复制起点数目、方向等方面的研究。试回答下列问题：(1)DNA分子呈_结构，DNA复制开始时首先必须解旋，从而在复制起点位置形成复制叉(如图1所示)。因此，研究中可以根据复制叉的数量推测_。(2)1963年Cairns将不含放射性的大肠杆菌(其拟核DNA呈环状)放在含有3H胸
20、腺嘧啶的培养基中培养，进一步证明了DNA的半保留复制。根据图2的大肠杆菌亲代环状DNA示意图，用简图表示复制一次和复制两次后形成的DNA分子。(注：以“”表示含放射性的脱氧核苷酸链)。(3)有人探究DNA的复制从一点开始以后是单向进行的还是双向进行的，将不含放射性的大肠杆菌DNA放在含有3H胸腺嘧啶的培养基中培养，给予适当的条件，让其进行复制，得到图3所示结果，这一结果说明_。(4)为了研究大肠杆菌DNA复制是单起点复制还是多起点复制，用第(2)小题的方法，观察到大肠杆菌DNA复制的过程如图4所示，这一结果说明大肠杆菌细胞中DNA复制是_起点复制的。解析：(1)因DNA复制开始时首先必须解旋，从而在复制起点位置形成复制叉，所以可以根据复制叉的数量推测复制起点的数量。(2)因为DNA为半保留复制，故复制一次所得的2个DNA分子中，1条链带放射性标记，另一条链不带。复制两次后所得的4个DNA分子中，有2个DNA分子都是其中一条链带放射性标记，另外2个DNA分子则是两条链都带放射性标记。(3)由图示可知：该DNA分子有一个复制起点，复制为双向进行。(4)由图4可知：该DNA分子有一个复制起点，即单起点复制。答案：(1)(规则的)双螺旋复制起点的数量(2)如图所示(3)DNA复制是双向的(4)单