资源简介

2.2 DNA分子的结构和复制—苏教版（2019）必修二 课时练习
姓名：___________班级：___________
一、单选题
1．双链DNA分子中，A+T占全部碱基总数的34%，其中一条链上的C占该链碱基总数的19%。则另一条互补链上的C占该链碱基总数的比例
A.47% B.46% C.30% D.27%
2．在一个由a个碱基对组成的双链DNA分子中，鸟嘌呤的数量为b，则该DNA分子中共含有的氢键数目是( )
A.a+b B.2a+b C.a+2b D.2a+2b
3．DNA分子具有多样性的原因是( )
A.碱基的种类不同 B.DNA的空间结构不同
C.碱基的配对方式不同 D.碱基的排列顺序不同
4．科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：分散复制、半保留复制和全保留复制，如图1所示。某兴趣小组为探究醋酸杆菌DNA的复制方式，进行了如下实验：①在只含15N的培养液中培养醋酸杆菌若干代，提取DNA并离心，结果如图2中甲所示；②将醋酸杆菌转移至只含14N的培养液中培养，让其繁殖四代；③提取每代醋酸杆菌的DNA并离心。图2中的乙、丙和丁是某学生绘制的预期结果图。有关叙述正确的是( )
A.上述实验采用了假说—演绎法、密度梯度离心法、放射性同位素标记法
B.进行步骤①的主要目的是使醋酸杆菌的DNA中的五碳糖几乎都被 N标记
C.若醋酸杆菌的DNA复制方式是半保留复制，子一代则不会出现图2中乙所示结果
D.若醋酸杆菌的DNA复制方式是分散复制，子一代则会出现图2中丁所示结果
5．DNA复制过程中，复制区的双螺旋分开，从此处形成两条子代双链，这两个相接区域形成的“Y”字型结构称为复制叉，如图甲所示。双向延伸的DNA在电镜下呈“θ”型，称为复制泡，如图乙所示。下列叙述错误的是( )
A.在图甲中，两条子链的延伸方向均为5′→3′
B.由图乙可推知，复制环越大，复制启动的时间越早
C.由图乙可知，DNA复制起点的两侧都能形成复制叉
D.图乙片段中有3种解旋酶参与催化DNA分子中氢键的断裂
6．如图为细胞内DNA复制过程的示意图，下列叙述错误的是( )
A.DNA复制的方式是半保留复制方式
B.DNA复制是一个边解旋边复制的过程
C.新形成的两个子代DNA上的碱基数目相同
D.DNA聚合酶沿着模板链的5'端向3'端移动
7．DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异。当两种生物的DNA分子的单链具有互补的碱基序列时，互补的碱基序列就会结合在一起，形成杂合双链区；在没有补碱基序列的部位，仍然是两条单链（如右图）。下列叙述错误的是
A.杂合双链区存在A和T、G和C配对的现象
B.DNA分子杂交游离区的形成是因为该区域碱基的种类不同
C.形成杂合双链区的部位越多，说明两种生物的亲缘关系越近
D.若把甲中a2和b1两条单链结合在一起，也会出现乙中游离单链和杂合双链的现象
8．下图为某基因中的一个区段，图中数字表示位置或结构。下列叙述正确的是( )
A.①③分别为、端
B.②④属于不同的嘧啶
C.该区段可以和多种酶结合
D.该区段可能含有多个密码子
二、多选题
9．图1为DNA复制过程示意图，其中a、b、c、d表示核苷酸链，A、B为酶。图2为图1中某一片段的放大图，其中①~⑥表示相关的物质或结构。下列叙述正确的是( )
A.图2中①②③构成了DNA的基本组成单位
B.图1中A表示解旋酶，其作用的部位是图2中的⑤
C.若图1中a链的碱基（A+T）/（G+C）=2，则最终合成的c链中相同的碱基比值为1/2
D.DNA的复制是以半保留的方式边解旋边复制的
10．DNA分子可以为案件侦破提供证据的原理是( )
A.不同人体内的DNA含有的碱基不同
B.不同人体内的DNA含有的磷酸不同
C.不同人体内的DNA含有的五碳糖不同
D.不同人体内的DNA的核苷酸序列不同
11．DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。用卡片构建DNA平面结构模型，所提供的卡片类型和数量如下：脱氧核糖12个，磷酸12个，腺嘌呤5个，胸腺嘧啶3个，鸟嘌呤3个，胞嘧啶2个。其他材料充足，构建的双链DNA片段中含有的氢键数最多为( )
A.4 B.6 C.8 D.12
12．温度梯度凝胶电泳（TGGE）是根据不同DNA在不同温度下解链情况不同，从而导致电泳迁移速率不同的原理，通过逐渐增加温度梯度把长度相同但只有一个或部分碱基不同的DNA片段分离。下列叙述错误的是( )
A.凝胶中DNA分子的迁移速率与DNA分子的大小和构象等有关
B.DNA分子中AT占总碱基数的比例越高，解链需要的温度越高
C.与恒温电泳相比，TGGE能区分同样长度的不同DNA片段
D.TGGE技术可用于检测DNA片段中的基因突变
13．下列关于DNA分子结构和复制的叙述正确的是( )
A.DNA分子基本骨架的成分是磷酸和核糖
B.DNA分子中相邻的两个碱基都以氢键相连
C.DNA分子一条链中A+C所占的比例与另一条链中的比例一定相等
D.若该DNA含100个碱基,其中T有20个,复制3次共消耗210个C
14．DNA条形码技术是一种利用一个或者多个特定的一小段DNA进行物种鉴定的技术。下图的DNA条形码就是中药材的基因身份证。下列有关叙述错误的是( )
A.基因身份证的制作需要测定DNA的碱基排列顺序
B.只需要测定DNA的一条链就能获得DNA条形码
C.提取的DNA分子片段中含多个脱氧核糖核苷酸
D.任意长度的DNA分子片段都能制作DNA条形码
15．如图是大肠杆菌细胞中DNA复制模式图，该DNA含有1000个碱基对，其中腺嘌呤有200个。下列有关叙述正确的是( )
A.在能量的驱动下，酶①将DNA双螺旋的两条链解开
B.酶②和酶③均沿模板链的5’端向3’端方向移动
C.复制结束后形成的甲和乙，将在有丝分裂后期分开
D.该DNA连续复制3次，共需游离的胞嘧啶2100个
二、多选题
16．如图是人体细胞中某DNA片段结构示意图。下列有关叙述正确的是( )
A.图中X代表磷酸基团，A代表腺嘌呤
B.DNA的基本骨架是N所示的化学键连接的碱基对
C.每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基
D.DNA分子中C-G的比例越高，DNA分子越稳定
17．某生物兴趣小组将大肠杆菌在含15N的培养基中繁殖数代后，使大肠杆菌DNA都含有15N。然后再将其转入含14N的培养基中培养，提取亲代及子代的DNA，离心分离，如图①~⑤为可能的结果。下列有关叙述，正确的是( )
A.子一代结果若为②，可以排除全保留复制的学说
B.亲代DNA至少要进行3次复制才能得到图中③的结果
C.亲代DNA复制4次后，含15N的子代DNA占总数的1/16
D.若一条链中（A+G）：（T+C）<1，则其互补链中该比值也小于1
三、非选择题
18．下面甲图中DNA分子有a和d两条链，将甲图中某一片段放大后如乙图所示，结合所学知识回答下列问题：

(1)甲图中，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链：则A是___________酶，B是___________酶。
(2)甲图中，从DNA复制结果看，DNA复制的特点是___________；从DNA复制过程看，DNA复制的特点是___________。DNA分子的复制需要___________、原料、酶、能量等基本条件。
(3)图甲过程在绿色植物根尖细胞中进行的场所是___________。
(4)写出乙图中序号代表的结构的中文名称：7___________，3___________。
19．细胞生物都以DNA作为遗传物质，这是细胞具有统一性的证据之一。DNA可以像指纹一样用来识别身份，在刑侦、医疗等方面用来鉴定个人身份、亲子关系。如图表示某亲子鉴定的结果，其中A、B之一为孩子的生物学父亲。回答下列问题：
（1）DNA指纹技术能用来确认不同人的身份，是因为___，这种特性是由___决定的。据图1分析，孩子的生物学父亲是___（填字母）。
（2）如图为真核生物DNA发生的相关生理过程（图2、3），据图回答下列问题：
①DNA复制的模板是___，DNA的复制能准确进行的原因是___（答出1点即可）。
②图2中的酶1是___，完成图2还需要的条件有___（至少答出2点）。完成复制后，甲、乙在___（填细胞分裂时期）分开。
③哺乳动物体细胞中的DNA分子展开可达2m之长，预测复制完成至少需要8h，而实际上只需约6h。根据图3分析，最可能的原因是___。
20．甲图表示细胞中发生的某一生理过程，乙图为DNA分子平面结构模式图，据图回答问题：

(1)甲图表示_________过程。其方式为_________，此过程需要________酶催化，
(2)乙图中[7]结构称为_________，碱基之间通过[9]_________连接，遵循_________原则。
参考答案
1．答案：A
解析：在双链DNA分子中，A和T在全部DNA分子中和在一条链中所占的比例相同，在一条链上A和T占34%，C占19%，说明这条链上G占47%。而另一条链上的C和这条链上的C是互补的，所以占47%，A正确，B、C、D错误。
2．答案：B
解析：在一个由a个碱基对组成的双链DNA分子中，G的数目为b,C=G=b，则A=T=(2a-2b)/2=a-b,DNA分子中A和T形成的碱基对之间有2个氢键，G和C之间有3个氢键，则该DNA分子中共含有氢键的数目是3b+2(a-b)=2a+b,B正确，ACD错误。故选B。
3．答案：D
解析：A、DNA分子中含有的碱基只有四种，即A、T、G、C，不能体现DNA分子具有多样性，A错误；B、DNA的空间结构相同，均为双螺旋结构，B错误；C、DNA分子中含有的碱基是A、T、G、C，碱基配对方式相同，都是A与T配对、G与C配对，C错误；D、DNA分子的多样性主要表现为构成DNA分子的碱基的排列顺序不同，D正确。故选D。
4．答案：C
解析：A、实验时，采用了假说一演绎法和同位素标记法研究DNA的复制方式，随后用密度梯度离心技术，根据DNA密度的大小，将含相对分子质量不同的DNA分离开来，A错误； B、根据题意，步骤①醋酸杆菌在只含15N的培养液中培养醋酸杆菌若干代，提取DNA并离心，经过多代培养后使醋酸杆菌的DNA几乎都被15N标记。脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子的脱氧核糖和一分子的碱基构成，其中碱基中含有氮元素，因此15N存在于醋酸杆菌脱氧核苷酸的碱基中，B错误； C、亲代DNA为全重，即图2中的甲，若醋酸杆菌的DNA复制方式是半保留复制，则子一代细菌DNA离心后，试管中只出现1条中带，因此不会出现图2中乙所示结果，C正确； D、若醋酸杆菌的DNA复制方式是分散复制，则子一代细菌DNA离心后，试管中也只会出现1条中带，即图中的丙所示结果，D错误。
故选：C。
5．答案：D
解析：A、DNA聚合酶只能沿着3′将脱氧核苷酸连接在DNA链上，因此，所以子链都是从5′→3′延伸，A正确；
B、由图乙可推知，复制环越大，说明完成复制的区域越大，复制启动的时间越早，B正确；
C、由图乙可知，DNA复制起点的两侧都能图甲的结构，所以都能形成复制叉，C正确；
D、图乙片段中参与催化DNA分子中氢键的断裂的酶是同一种解旋酶，D错误。
故选：D。
6．答案：D
解析：AB、DNA复制的特点是边解旋边复制和半保留复制，新合成的DNA分子是一条含有母链，一条含有子链，AB正确；C、新形成的两个子代DNA上的碱基数目相同，且与亲代DNA分子相同，这保持亲子代遗传信息的稳定性，C正确；D、DNA聚合酶沿着模板链从3'端向5'端移动，新链的合成是由5'端到3’端的，D错误。故选D。
7．答案：B
解析：A、当两种生物的DNA分子的单链具有互补的碱基序列时，互补的碱基序列就会结合在一起，形成杂合双链区，碱基A与碱基T配对，碱基G与碱基C配对，A正确；B、DNA杂交游离区的形成，是因为对应的碱基不互补造成的，而不是因为碱基的种类不同造成的，该区域的碱基种类一般相同，B错误；C、形成的杂合双链区的部位越多，DNA碱基序列的一致性越高，说明在生物进化过程中，DNA碱基序列发生的变化越小，亲缘关系越近，C正确；D、a1与a2互补，b1与b2互补，据图乙可知，在杂合双链区，a1与b2对应的碱基互补，在游离单链区a1与b2对应的碱基不互补，则a2和b1同样会出现图乙所示的现象，D正确。故选B。
8．答案：C
解析：A、DNA分子中含有磷酸基团的一端称为5'，OH一端为3'，因此①③均为3′端，A错误；B、由题图可知，②④对应在碱基间有两个氢键，因此②④均为嘌呤碱基，B错误；C、如图为基因的片段，这部分片段可以与DNA聚合酶、解旋酶结合完成DNA复制，可以与RNA聚合酶结合完成转录，C正确；D、密码子在mRNA上，不是在基因中，D错误。故选C。
9．答案：D
解析：A、图2中②脱氧核糖、③碱基、④磷酸构成DNA的基本单位，A错误；
B、A的作用是使DNA分子的双螺旋结构解开，形成单链DNA，因此A是解旋酶，其作用的部位是两条链之间的氢键，而⑤是磷酸二酯键，B错误；
C、a与d碱基互补，d与c碱基互补，因此a的碱基序列与c的碱基序列相同，若图1中a链的碱基（A+T）/（G+C）=2，则最终合成的c链中相同的碱基比值也是2，C错误；
D、由图可知，DNA的复制是以半保留的方式边解旋边复制的，D正确。
故选D。
10．答案：D
解析：ABC、不同人体内的DNA含有的碱基、磷酸、五碳糖（脱氧核糖）都是相同的，ABC错误；D、生物遗传信息储存在DNA分子中，每个人DNA的脱氧核苷酸序列是特定的，这构成了DNA分子的特异性，故DNA样品可为案件侦破提供证据，D正确。故选D。
11．答案：D
解析：这些卡片最多可形成3对A-T碱基对，2对C-G碱基对，需10个脱氧核糖和10个磷酸，而A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键，因此构成的双链DNA片段最多有12个氢键，D符合题意。故选D。
12．答案：B
解析：A、电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离，A正确；
B、DNA中A和T之间有两个氢键，G和C之间有三个氢键，因此，DNA中的A、T碱基含量越高越容易发生变性，解链需要的温度越低，B错误；
CD、据题意“TGGE是根据DNA在不同浓度的变性剂中解链行为的不同而导致电泳迁移率发生变化，从而将片段大小相同而碱基组成不同的DNA片段分开”，据此推测，DGGE技术可用于基因突变检测及相关研究，CD正确。
故选B。
13．答案：D
解析：A、DNA分子基本骨架的成分是磷酸和脱氧核糖，A错误； B、DNA分子一条链中相邻的两个碱基通过“脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖”相连，B错误； C、根据碱基互补配对原则，DNA分子一条链中A+C所占的比例与另一条链中T+G的比例相等，但与另一条链中A+C的比例不一定相等，C错误； D、若该DNA含100个碱基，其中T有20个，则C有30个，根据DNA分子半保留复制方式可知，该DNA分子复制3次共消耗（23-1）×30=210个C,D正确。
故选：D。
14．答案：D
解析：A、遗传信息储存在脱氧核苷酸的排列顺序中，因此基因身份证的制作需要测定DNA的碱基排列顺序，A正确； B、由于DNA的两条链是互补关系，因此测定DNA的一条链就能获得DNA条形码，B正确； C、DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，因此提取的DNA分子片段中含多个脱氧核糖核苷酸，C正确； D、基因通常是有遗传效应的DNA片段，因此利用特定DNA片段制作DNA条形码，D错误。
故选：D。
15．答案：A
解析：A、解旋酶是一类解开氢键的酶，是由水解ATP供给能量来解开DNA的酶，据图和题干信息“图是大肠杆菌细胞中DNA复制模式图”分析可知，酶①解旋酶，可将DNA双螺旋的两条链解开，A正确； B、据题干信息“图是大肠杆菌细胞中DNA复制模式图”分析可知，酶②和酶③都是DNA聚合酶，DNA聚合酶在复制过程中是沿模板链的3端向5端方向移动的，因为它是在模板链的指引下，从已有的核苷酸链的3端开始，逐个添加新的脱氧核苷酸，形成新的DNA链，B错误； C、大肠杆菌是原核生物，其细胞分裂方式为二分裂，而非有丝分裂。有丝分裂是真核生物细胞分裂的一种方式。因此，在大肠杆菌中，复制结束后形成的甲和乙（即两个新的DNA分子）将在二分裂过程中分开，而非有丝分裂后期，C错误； D、根据题目信息，该DNA含有1000个碱基对，其中腺嘌呤（A）有200个。由于DNA中碱基互补配对原则（A-T,C-G），我们可以计算出胞嘧啶（C）的数量为（1000×2-200×2）÷2=800个。当该DNA连续复制3次后，将形成23=8个DNA分子，但其中有1个是原始的DNA分子，所以共需要形成7个新的DNA分子。每个新的DNA分子都需要800个胞嘧啶，因此共需游离的胞嘧啶为7×800=5600个，D错误。
故选：A。
16．答案：AD
解析：A、据图可知，图中X是磷酸基团，A代表腺嘌呤，A正确；B、DNA基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替连接的，而N为氢键，B错误；C、大多数脱氧核糖上连接2个磷酸和一个碱基，每条链一端的一个脱氧核糖只连接一个磷酸和一个碱基，C错误；D、DNA双链中G-C之间含有3个氢键，而A-T之间含有2个氢键，氢键越多，DNA分子越稳定，故DNA分子中C-G的比例越高，DNA分子越稳定，D正确。
17．答案：AB
解析：A、亲代的DNA两条链都含15N，若以此为模板用4N为原料进行全保留复制，复制一次结果应该是出现重带和中带，子一代结果若为②，可以排除全保留复制的学说，A正确；B、亲代DNA进行3次复制，形成了8个DNA，其中2个DNA一条链是15N，一条链是14N，另外6个DNA两条链都是14N，离心后出现图中③的结果（带宽比3:1），B正确；C、亲代DNA复制4次后，形成了16个DNA，其中2个DNA一条链是15N，一条链是14N，另外14个DNA两条链都是14N，含15N的子代DNA占总数的2/I6=1/8，C错误； D、若一条链中（A+G）：（T+C）=n，互补链中（A+G）：（T+C）=1/n，所以若一条链中（A+G）：（T+C）<1，则其互补链中该比值大于1，D错误。故选AB。
18．答案：(1)解旋酶；DNA聚合酶
(2)半保留复制；边解旋边复制；模板
(3)线粒体和细胞核
(4)胸腺嘧啶脱氧核苷酸；鸟嘌呤
解析：（1）B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，B为DNA聚合酶，则A为解旋酶。
（2）从DNA复制结果看，新形成的DNA中均含有1条母链，DNA复制的特点是半保留复制；从DNA复制过程看，DNA复制的特点是边解旋边复制。DNA分子复制需要模板、4种游离的脱氧核苷酸、酶、能量等基本条件。
（3）图甲过程为DNA复制过程，绿色植物根尖细胞中没有叶绿体，因此DNA复制过程发生在该细胞的细胞核和线粒体中。
（4）乙图为DNA的平面结构图，4与A配对，4为T，则7为胸腺嘧啶脱氧核苷酸，3与C配对，3为鸟嘌呤。
19．答案：（1）DNA具有特异性；碱基特定的排列顺序；B
（2）亲代DNA分子的两条链
DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；碱基之间遵循碱基互补配对原则，保证了复制能够准确地行
解旋酶；能量、原料；有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期；DNA复制是多个起点双向复制
解析：（1）DNA具有特异性，这种特性是由碱基特定的排列顺序决定的，每个人的DNA不一样，所以DNA指纹技术能用来确认不同人的身份。据图1分析，孩子的两条条带，其中上面一条来自于母亲，下面一条与B相同，因此其生物学父亲是B。
（2）①DNA复制是以亲代DNA分子的两条链作为模板合成子代DNA的过程。由于DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；碱基之间遵循碱基互补配对原则（A与T配对，C与G配对），保证了复制能够准确地进行。②图2中的酶1是解旋酶，使DNA双链打开。DNA复制除了需要酶、模板，还需要的条件有能量、原料等。DAN复制发生在分裂间期，复制完成的2个DNA在1条染色体的两条姐妹染色单体上，在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期时这2个DNA分开。③分析图3的方式可知，图中有3个复制起点，即真核细胞中DNA复制是多个起点、双向复制，故能缩短DNA复制的时间。
20．答案：(1)DNA分子复制；半保留复制；解旋酶和DNA聚合
(2)胸腺嘧啶脱氧核苷酸；氢键；碱基互补配对
解析：（1）甲图表示DNA分子复制过程，复制时，两条DNA链均可作为模板，分别合成子链，故方式为半保留复制。复制时首先需要解旋酶将DNA双螺旋打开，为复制提供模板，然后需要DNA聚合酶将脱氧核苷酸连接形成子链，该过程还需要ATP提供能量，子链与母链再螺旋化形成子代DNA分子，其方式为半保留复制，因此该过程需要解旋酶和DNA聚合酶催化。
（2）DNA分子中两条链上的碱基通过[9]氢键连接形成碱基对，碱基之间遵循A与T配对，G与C配对的碱基互补配对原则。根据碱基互补配对原则可知，4是碱基T，7由一分子磷酸，一分子脱氧核糖、一分子碱基T组成，为胸腺嘧啶脱氧核苷酸。

展开更多......

收起↑