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课时规范练 29 DNA 的结构和复制、基因的本质
(选择题每小题3分)
必备知识基础练
考点一 DNA分子的结构与基因的本质
1.(2024·福建漳州模拟)沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型,该模型可用于( )
A.证明DNA分子是遗传物质
B.解释DNA分子的多样性
C.证明DNA复制是以半保留的方式进行
D.解释遗传信息从DNA到RNA传递的一般规律
2.(2025·贵州贵阳模拟)DNA是生物主要的遗传物质,具有稳定结构的DNA才能储存和传递遗传
信息。下列有关DNA分子的结构叙述,正确的是( )
A.DNA双链外侧的核糖和磷酸交替连接构成基本骨架
B.双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳定的直径
C.沃森和克里克根据A与T配对,G与C配对,推导出DNA中嘌呤和嘧啶数目相等
D.沃森和克里克借助DNA的X光衍射图谱的物理模型,推算出DNA呈螺旋结构
3.(2025·辽宁模拟)下图为真核生物DNA的结构(图甲)及发生的生理过程(图乙),下列相关叙述错
误的是( )
甲
乙
A.图甲DNA的基本骨架由①和②交替排列构成
B.图乙所示DNA复制具有多个起点、双向复制的特点
C.若用1个由32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,释放出300个子代噬菌体,其中含有32P
的噬菌体所占的比例是1/300
1D.若图甲中的亲代DNA分子含有100个碱基对,将该DNA分子放在含有用32P标记的脱氧核苷
酸培养液中复制一次,则每个子代DNA分子的相对分子质量比原来增加100
考点二 DNA的复制及相关计算
4.(2024·江西赣州模拟)下列关于DNA复制的叙述,正确的是( )
A.真核细胞DNA的复制只能发生于细胞核中
B.DNA的复制需要解旋酶和DNA聚合酶,这些酶都是在核糖体上合成的
C.DNA的复制过程中可能会发生差错,这种差错一定能改变生物的性状
D.DNA的复制和染色体的复制分别导致DNA和染色体数量加倍
5.(2024·山东淄博模拟)大多数真核生物的DNA在复制时会出现多个复制泡,每个复制泡的两端
有2个复制叉,复制叉的延伸方向如图所示。已知复制时DNA聚合酶只能沿模板链的3'→5'方
向移动,下列说法错误的是( )
A.图中DNA的复制为双向半保留复制
B.多起点复制加快了DNA的复制速度
C.复制泡3的DNA复制早于复制泡1
D.子链的延伸方向与复制叉的推进方向相同
关键能力提升练
6.(2024·山东泰安模拟)M13噬菌体是一种寄生于大肠杆菌的丝状噬菌体,其DNA为含有6 407
个核苷酸的单链环状DNA。M13噬菌体增殖的部分过程如图所示,其中SSB是单链DNA结合
蛋白。下列相关叙述正确的是( )
A.M13噬菌体的遗传物质复制过程中不需要先合成RNA引物来引导子链延伸
B.SSB的作用是防止解开的两条单链重新形成双链,利于DNA复制
C.过程⑥得到的单链环状DNA是过程②~⑤中新合成的DNA
D.过程②~⑥需要断裂2个磷酸二酯键,合成6 411个磷酸二酯键
7.(2025·辽宁模拟)已知果蝇的基因组大小为1.8×108 bp,真核细胞中DNA复制的速率一般为
50~100 bp/s。图1为果蝇DNA的电镜照片,图中的泡状结构叫作DNA复制泡,是DNA上正在
复制的部分(放大部分如图2所示,连续合成的属于前导链,不连续合成的属于后随链)。下列叙
述正确的是( )
2图1
图2
A.图1中有多个复制起点,同时开始复制,能加快果蝇DNA复制的速率
B.图2前导链的延伸方向是5'端→3'端,后随链的延伸方向是3'端→5'端
C.DNA独特的双螺旋结构为其先解旋再复制提供了精确的模板
D.用15N标记原料中的胞嘧啶,则再复制后产生的两个DNA分子的相对质量可能不同
8.(不定项)(2024·江苏南通模拟)某些线性DNA病毒以下图所示方式进行DNA复制,相关叙述正
确的是( )
A.复制过程遵循碱基互补配对原则
B.以脱氧核苷酸为原料沿子链的3'端延伸
C.新合成的链1和链2组成一个新的DNA分子
D.该复制方式具有多起点、单向、半不连续复制的特点
9.(11分)(2024·河南模拟)将SP8噬菌体的双链DNA温和加热,两条链分离(即DNA变性),用密度
梯度离心分离两条链,见下图。用SP8噬菌体感染枯草杆菌细胞后提取RNA(图中c),分别与分
离的SP8噬菌体DNA单链混合。SP8噬菌体的DNA分子由两条碱基组成很不平均的链构成。
示意图如下:
3(1)SP8噬菌体双链DNA中嘌呤与嘧啶量的关系可用简式表示为 ,其中a链的嘌呤与嘧
啶量的关系可用文字表示为 。
(2)构成a、b链的核苷酸由 键连接,a链与b链之间由 键连接。
(3)图中显示的实验结果是 。
(4)由实验可知, 链为“重链”,“重链”的碱基组成特点是 ,
链为模板链。
(5)为什么要用SP8噬菌体感染枯草杆菌细胞后提取RNA分子? 。
4参考答案
课时规范练 29 DNA 的结构和复制、基因的本质
必备知识基础练
1.B 解析 该模型的设计不能证明DNA分子是遗传物质,A项不符合题意;该模型可以解释
DNA分子的多样性,DNA分子多样性是其中碱基的排列顺序引起的,B项符合题意;该模型不能
证明DNA复制是以半保留的方式进行,C项不符合题意;中心法则能解释遗传信息从DNA到
RNA传递的一般规律,但该模型不能解释,D项不符合题意。
2.B 解析 DNA分子的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接而成,A项错误;DNA两条链上的
碱基由氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则,使DNA分
子具有稳定的直径,B项正确;奥地利生物化学家查哥夫提出在DNA中,腺嘌呤(A)的量总是等于
胸腺嘧啶(T)的量,鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量,C项错误;DNA的X光衍射图谱不属
于物理模型,D项错误。
3.C 解析 DNA分子的基本骨架由①磷酸和②脱氧核糖交替连接构成,A项正确;分析图乙可知,
该图所示的DNA复制有多个复制起点,能够双向复制,这样可以大大提高复制的速率,B项正确;
用由32P标记的1个噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,根据DNA分子半保留复制的特点,则形成的
300个子代噬菌体中有2个含32P,占1/150,C项错误;若图甲中的亲代DNA分子含有100个碱基
对,将其放在含有用32P标记的脱氧核苷酸的培养液中复制一次,形成的子代DNA分子一条链含
32P,另一条链含31P,含有32P标记的部分脱氧核苷酸比未被32P标记的脱氧核苷酸相对分子质量增
加1,因此相对分子质量增加100,D项正确。
4.B 解析 线粒体和叶绿体中也含有少量的DNA,这两个结构中也会发生DNA的复制,A项错
误;DNA的复制首先要在解旋酶的作用下解旋,然后在DNA聚合酶的作用下合成脱氧核苷酸链,
进而形成子代DNA,这些酶的化学本质都是蛋白质,都是在核糖体上合成的,B项正确;DNA的复
制过程中可能会发生差错,不一定导致基因突变,也不一定能改变生物的性状,C项错误;染色体的
复制不会导致染色体数目加倍,D项错误。
5.D 解析 由题图复制泡的走向可知,DNA复制时以每条链为模板,沿模板链的3'→5'方向移动,
图中DNA的复制为多起点不连续双向半保留复制,A项正确;多起点复制加快了DNA的复制速
度,B项正确;根据复制泡的大小可以看出,复制泡3的DNA复制早于复制泡1,C项正确;DNA聚
合酶只能沿模板链的3'→5'方向移动,两条子链的延伸方向相反,其中一条子链与复制叉的推进
方向相反,D项错误。
关键能力提升练
6.B 解析 ①过程需要先合成RNA引物来引导子链延伸,③不需要,A项错误;SSB是单链DNA
结合蛋白,由图可知SSB的作用是防止解开的两条单链重新形成双链,利于DNA复制,B项正确;
据题图可知,过程⑥得到的单链环状DNA是原来的,过程②~⑤中新合成的DNA单链存在于复
制型双链DNA中,C项错误;该DNA为含有6 407个核苷酸的单链环状DNA,由图可知过程
②~⑥需要断裂2个磷酸二酯键,一共合成6 409个磷酸二酯键,D项错误。
7.D 解析 果蝇DNA形成多个复制泡,而且复制泡大小不同,说明DNA不是同时复制的,A项错
误;前导链和后随链的延伸方向都是5'端→3'端,B项错误;DNA复制是一个边解旋边复制的过
5程,C项错误;如果用15N标记原料中的胞嘧啶,由于DNA复制是半保留复制(即新合成的每个
DNA分子都含有一条母链和一条新链),所以再复制后产生的两个DNA分子中,子链会含有被
15N标记的胞嘧啶,新合成的两条子链中胞嘧啶含量可能不同,故这两个DNA分子的相对质量可
能会不同,D项正确。
8.AB 解析 DNA复制过程遵循碱基互补配对原则,A项正确;由图中新合成的链的箭头指示方
向可知,以脱氧核苷酸为原料沿子链的3'端延伸,B项正确;DNA复制的方式为半保留复制,新合
成的链1和链2各自与其模板链组成一个新的DNA分子,C项错误;由图可知,该复制方式具有多
起点、单向的特点,但子链的延伸是连续的,D项错误。
9.答案 (1)G+A=C+T 嘌呤少于嘧啶 (2)磷酸二酯 氢 (3)只与噬菌体DNA的一条链杂交形
成DNA—RNA杂合分子,不与另一条链杂交 (4)b 嘌呤多于嘧啶 b (5)噬菌体是病毒,没有
自己的酶系统,只能在宿主细胞中复制和转录
解析 (1)双链DNA中,嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数,由图可知,a链的嘌呤少于嘧啶,为“轻
链”。(2)DNA分子单链上脱氧核苷酸由磷酸二酯键连接,两条链之间由氢键连接。(3)实验结果
显示,噬菌体DNA的b链与RNA分子杂交形成DNA—RNA杂合分子,不与a链杂交。(4)由图
可知,b链嘌呤多于嘧啶,且b链密度梯度离心后位于a链下方,为“重链”。b链能与SP8噬菌体
感染枯草杆菌细胞后提取的RNA杂交,说明是转录过程中的模板链。(5)噬菌体是病毒,没有自
己的酶系统,只能在宿主细胞中复制和转录。
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