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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.如图为某DNA分子的部分平面结构图,该DNA分子片段中含有100个碱基对、40个胞嘧啶,则下列说法错误的是(　　)
A.③是连接DNA单链上两个核糖核苷酸的化学键
B.该DNA分子复制n次,含母链的DNA分子只有2个
C.①与②交替连接,构成了DNA分子的基本骨架
D.该DNA分子复制n次,消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸数为60×(2n-1)个
3.(2024·河北秦皇岛模拟)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(　　)
①脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基数=m
②碱基之间的氢键数为(3m-2n)/2
③一条链中A+T的数量为n
④G的数量为m-n
A.①②③④　　　 B.②③④
C.③④ D.①②③
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.(多选)(2024·山东临沂期末)dNTP(脱氧核糖核苷三磷酸)是dATP、dGTP、dTTP、dCTP四种物质的统称,常在PCR中做原料。ddNTP是双脱氧核苷三磷酸,有ddATP、ddGTP、ddTTP、ddCTP 4种。DNA合成时,在DNA聚合酶作用下,ddNTP与dNTP竞争核苷酸链延长位点。若连接上的是双脱氧核苷酸,子链延伸终止;若连接上的是脱氧核苷酸,子链延伸继续。在4支试管中分别加入4种dNTP和1种ddNTP进行PCR,在4支试管中形成不同长度的DNA单链片段,这些片段随后可被电泳分开(过程如图所示)。下列说法中正确的是(　　)
A.dNTP连接在核苷酸链的5'端
B.电泳图谱中的箭头所指的DNA片段以鸟嘌呤结尾
C.未知序列的碱基序列为3'-CTAAGCTCGACT-5'
D.ATP、dATP和ddATP中A都由腺嘌呤和脱氧核糖组成
8.(多选)(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:
(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 　　　　　　　　　　　。
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.A　解析 ④是连接DNA单链上两个脱氧核苷酸的化学键,③是鸟嘌呤脱氧核苷酸中连接磷酸和脱氧核糖的化学键,A项错误;该DNA分子片段中含100个碱基对、40个胞嘧啶,则A=(100×2-40×2)÷2=60(个),该DNA复制n次,需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸数为60×(2n-1)个,D项正确。
3.D　解析 每个脱氧核苷酸分子含有一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基,所以脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基数=m,①正确;因为A和T之间有2个氢键、C和G之间有3个氢键,根据碱基互补配对原则,A=T=n,则C=G=(m-2n)/2,所以碱基之间的氢键数为2n+3(m-2n)/2=(3m-2n)/2,②正确;双链DNA中,A=T=n,则根据碱基互补配对原则,一条链中A+T的数量为n,③正确;由②中计算可知,G的数量=(m-2n)/2,④错误。
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.BC　解析 DNA复制时,子链由5'至3'方向延伸。因此,dNTP连接在核苷酸链的3'端,A项错误;依题意,ddNTP与dNTP竞争核苷酸链延长位点,若连接上的是双脱氧核苷酸,子链延伸终止,据图可知,箭头所指的实验组中加入了ddGTP,箭头侧为3'端,因此,电泳图谱中的箭头所指的DNA片段以鸟嘌呤结尾,B项正确;据电泳图谱可知,引物后所连接的核苷酸上碱基依次为5'-GATTCGAGCTGA-3',引物位于的链与模板链互补,因此,未知序列的碱基序列为3'-CTAAGCTCGACT-5',C项正确;ATP是腺苷三磷酸,其中的A由核糖和腺嘌呤组成,D项错误。
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。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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