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通用版高考生物学一轮复习
课时突破练23　DNA的结构和复制、基因的本质
必备知识基础练
一、单项选择题
考点1　DNA的结构及相关计算
1.DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNA分子中(A+T)/(G+C)与(A+C)/(G+T)两个比值的叙述正确的是(　　)
A.碱基序列不同的两个双链DNA分子,后一比值不同
B.前一个比值越大,双链DNA分子的稳定性越高
C.当两个比值相同时,可判断这个DNA分子是双链
D.经半保留复制得到的DNA分子,后一比值等于1
2.我国考古学家利用现代人的DNA序列设计并合成了一种类似磁铁的“引子”,成功将极其微量的古人类DNA从提取自土壤沉积物中的多种生物的DNA中识别并分离出来,用于研究人类起源及进化。下列说法正确的是(　　)
A.“引子”的彻底水解产物有两种
B.设计“引子”的DNA序列信息只能来自核DNA
C.设计“引子”前不需要知道古人类的DNA序列
D.土壤沉积物中的古人类双链DNA可直接与“引子”结合从而被识别
3.羟胺可使胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶,导致DNA复制时发生错配(如下图)。若一个DNA片段的两个胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶,下列相关叙述正确的是(　　)
A.该片段复制后的子代DNA分子上的碱基序列都发生改变
B.该片段复制后的子代DNA分子中G—C碱基对与总碱基对的比值上升
C.这种变化一定会引起编码的蛋白质结构改变
D.在细胞核与细胞质中均可发生如图所示的错配
4.(2024河北)某病毒具有蛋白质外壳,其遗传物质的碱基含量如下表所示,下列叙述正确的是(　　)
碱基种类 A C G T U
含量/% 31.2 20.8 28.0 0 20.0
A.该病毒复制合成的互补链中G+C含量为51.2%
B.病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA变异
C.病毒增殖需要的蛋白质在自身核糖体合成
D.病毒基因的遗传符合分离定律
考点2　DNA的复制及基因的本质
5.(2025山东菏泽高三期中)DNA复制时两条单链DNA复制的引发过程有所差异,但是不论是领头链还是随从链,都需要一段RNA引物用于开始子链DNA的合成。因此领头链与随从链的差别在于前者从复制起始点开始持续地合成下去,不形成冈崎片段,后者则随着复制叉的出现,不断合成长约2~3 kb的冈崎片段。下列叙述错误的是(　　)
A.DNA双链解开螺旋时不一定都需要解旋酶断开氢键
B.DNA聚合酶催化脱氧核苷酸连接到子链的5'端
C.单链结合蛋白可保证解开的单链在复制完成前能保持单链结构
D.与合成领头链相比,合成随从链需要更多的引物
6.(2025山东德州模拟)“θ”型复制是某些环状DNA复制的方式,从环状双链DNA特定的复制点开始,以正负两链为模板双向进行,正(+)链膨大,负(-)链内陷,形成像希腊字母“θ”的形状。一条新生子链沿母链(+)内侧延长,另一条子链沿母链(-)外侧延长,当延长到一定长度时,通过相应酶连接成闭环,形成两个子代DNA分子。下列说法正确的是 (　　)
A.参与该过程的酶有解旋酶和DNA连接酶等
B.复制形成的两条子链的碱基序列相同
C.闭环前,每条子链的3'端有一个游离的磷酸基团
D.“正链膨大,负链内陷”过程中氢键断裂不需要消耗能量
7.某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的活动,结果如图所示。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl。a、b、c表示离心管编号,条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。下列叙述错误的是(　　)
A.本活动运用了同位素标记技术和密度梯度离心技术
B.a管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含14NH4Cl的培养液中培养的
C.b管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是14N/15N-DNA
D.实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制
8.一个DNA分子由500个脱氧核苷酸构成,其中含100个胸腺嘧啶。该DNA经过诱变,DNA上的一个碱基C变成了5-溴尿嘧啶(BU),BU可与碱基A配对。下列叙述错误的是(　　)
A.经过诱变之后的DNA中含有100个腺嘌呤和150个鸟嘌呤
B.若诱变后的DNA分子经2次复制,可产生2个正常的DNA
C.若诱变后的DNA分子经3次复制,共需要胞嘧啶1 046个
D.若诱变后的DNA分子经3次复制,得到的子代DNA加热后可得到5种单链片段
关键能力提升练
二、不定项选择题
9.(2025山东模拟)对于正在进行复制的核DNA区域,复制并非从一个起点开始,如图所示。研究发现,在胚胎发育的初期,染色体分离异常的频率很高,这种异常可能与该阶段DNA复制缓慢有关。下列说法错误的是(　　)
A.图中DNA复制起点区域可能富含A—T碱基对
B.图中所示复制叉位置两条新链的合成方向都是5'端→3'端
C.图中的DNA是通过同时、多起点、双向复制来提高效率的
D.复制缓慢可能会导致S期后期复制的区域染色体分离异常
10.(2025山东聊城1月期末)DNA折纸术是近年来提出并发展起来的一种全新的DNA组装方法。首先,借助纳米仪器绘制所需的图案,然后将DNA长链与设计好的短链放入特定的碱性溶液中加热,DNA长链会与多条短链自动结合,形成预先设计的图案,部分过程如图所示。下列叙述错误的是 (　　)
A.形成图案的过程中,短链与长链的碱基数目相同
B.长链与短链的结合遵循碱基互补配对原则
C.形成预设图案的长短链间通过磷酸二酯键连接
D.特定碱性溶液中还需加入耐高温的DNA聚合酶
11.(2024山东青岛高三联考)紫外线消毒技术主要是利用短波紫外线对微生物的伤害作用,其原理是使DNA链中相邻的嘧啶形成环丁烷嘧啶二聚体,阻碍基因的正常复制,从而导致细菌失活。细菌体内的光复活酶在某一波长可见光的作用下,可将二聚体裂开,进行DNA的修复,使失活的细菌重新获得活性,这就是光复活作用。下列说法正确的是 (　　)
A.光复活作用有助于微生物保持自身遗传物质的稳定
B.环丁烷嘧啶二聚体存在于DNA的双链之间
C.修复DNA的损伤能够延缓某些细胞的衰老
D.实验室夜间使用紫外线消毒技术效果比较好
参考答案
1.D　由于双链DNA分子中A=T、G=C,故(A+C)/(G+T)为恒值1,A项错误;A和T碱基对含2个氢键,C和G含3个氢键,(G+C)数目越多,氢键数越多,故(A+T)/(G+C)比值越小,双链DNA分子的稳定性越高,B项错误;(A+T)/(G+C)与(A+C)/(G+T)两个比值相同时,DNA分子可能是双链,也可能是单链,C项错误;经半保留复制得到的DNA分子是双链DNA,(A+C)/(G+T)=1,D项正确。
2.C　由题干信息,可以推测“引子”是一段单链DNA序列,可根据碱基互补配对的原则去探测古人类DNA中是否有与该序列配对的碱基序列。由“引子”是一段DNA序列可知,其彻底水解产物有磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基,共6种产物,A项错误;由于线粒体中也含有DNA,因此设计“引子”的DNA序列信息还可以来自线粒体DNA,B项错误;由题干信息可知,利用现代人的DNA序列设计并合成了“引子”,说明设计“引子”前不需要知道古人类的DNA序列,C项正确;土壤沉积物中的古人类双链DNA需要经过提取,且在体外经过加热解旋后,才能与“引子”结合,而不能直接与“引子”结合,D项错误。
3.D　如果两个发生转变的胞嘧啶位于DNA的一条链中,则复制后的一个DNA分子发生了改变,另一个DNA分子没有发生改变,A项错误;由题意可知,胞嘧啶转变为羟化胞嘧啶后,将不再与鸟嘌呤配对,而是改为与腺嘌呤配对,使得G—C碱基对减少,B项错误;该变化若发生在非编码区,或发生在内含子中,或基因中外显子碱基序列改变但决定的氨基酸不变,则不引起蛋白质结构改变,C项错误;在细胞核和细胞质中的线粒体上均可发生DNA复制和转录过程,D项正确。
4.B　该病毒不含碱基T,且互补碱基含量不同,为单链RNA病毒,复制合成的互补链中G+C含量与该病毒自身G+C含量一致,为20.8%+28.0%=48.8%,A项错误;一些RNA病毒的遗传物质可以通过逆转录产生DNA,整合到宿主DNA中,引起宿主DNA变异,B项正确;病毒没有细胞结构,没有核糖体,C项错误;进行有性生殖的真核生物同源染色体上的等位基因的遗传符合分离定律,病毒没有细胞结构,其基因的遗传不符合分离定律,D项错误。
5.B　转录时,RNA聚合酶催化DNA双链解开螺旋,加热也可以使DNA双链打开,A项正确;DNA聚合酶催化脱氧核苷酸连接到子链的3'端,B项错误;由图可知,单链结合蛋白可保证解开的单链在复制完成前能保持单链结构,C项正确;由于随从链的冈崎片段是一段一段的,所以与合成领头链相比,合成随从链需要更多的引物,D项正确。
6.A　DNA复制过程中需要解旋酶打开双链之间的氢键,DNA连接酶催化两段DNA片段间的磷酸二酯键连接成闭环,形成两个子代环状DNA分子,故参与环状DNA复制过程的酶有解旋酶和DNA连接酶等,A项正确;DNA的两条链是碱基互补的关系,故复制形成的两条子链的碱基序列不同,B项错误;闭环前,每条子链的5'端有一个游离的磷酸基团,C项错误;氢键断裂需要吸收能量,D项错误。
7.B　由题意“培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl”和“条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置”可知,本活动运用了同位素标记技术和密度梯度离心技术,A项正确;由题图可知,a管中的DNA密度最大,表明该管中的大肠杆菌是在含15NH4Cl的培养液中培养的,B项错误;b管中的DNA密度介于a、c管之间,表明该管中的大肠杆菌的DNA都是14N/15N-DNA,C项正确;实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制,D项正确。
8.C　该DNA中含有500个脱氧核苷酸,其中100个胸腺嘧啶,可推出正常的DNA分子共含有100个腺嘌呤、150个鸟嘌呤和150个胞嘧啶。经过诱变,DNA上的一个碱基C变成了BU,即经过诱变之后的DNA中含有149个胞嘧啶、150个鸟嘌呤,A项正确;诱变后的DNA分子中有一条链是正常的,有一条链的碱基C变成了BU,经2次复制,可产生2个正常的DNA,B项正确;若诱变后的DNA分子经3次复制,可得到8个DNA,其中4个是正常的DNA,4个是不正常的DNA,每个正常的DNA中含有150个胞嘧啶,每个不正常的DNA中含有149个胞嘧啶,因此8个DNA中共有胞嘧啶150×4+149×4=1 196(个),但最初的模板DNA中有149个胞嘧啶,因此共需要胞嘧啶的数量为1 196-149=1 047(个),C项错误;若诱变后的DNA分子经3次复制,得到的子代DNA加热后可得到5种单链片段,相应位点的碱基分别是A、G、C、T、BU,D项正确。
9.C　DNA复制先将双链DNA解旋为单链,碱基A—T之间含有两个氢键,G—C之间含有三个氢键,氢键少的地方容易解旋成单链,由此推测图中DNA复制起点区域可能富含A—T碱基对,A项正确;DNA复制过程中子链的合成方向都是5'端→3'端,故图中所示复制叉位置两条新链的合成方向都是5'端→3'端,B项正确;DNA复制的特点是多起点、双向复制、半保留复制,各个复制点是先后开始复制,不是同时,C项错误;复制速度过慢可能导致S期后期复制的区域还未完成DNA复制就进入了分裂期,出现染色体断裂,从而导致染色体分离异常,D项正确。
10.ACD　分析图可知,形成图案的过程中,长链中有一些片段未和短链配对,因此长链的碱基数目多于短链的碱基数目,A项错误;分析图可知,长链与短链的结合遵循碱基互补配对原则,因此长短链间通过氢键连接,B项正确,C项错误;DNA聚合酶能催化单个脱氧核苷酸连接到已有的DNA链的3'端,DNA折纸术是让DNA长链与多条短链通过碱基互补配对原则形成互补区,因此不需要加入耐高温的DNA聚合酶,D项错误。
11.ACD　光复活作用可进行DNA的修复,有助于微生物保持自身遗传物质的稳定,A项正确;环丁烷嘧啶二聚体存在于DNA的一条单链上,B项错误;端粒DNA受损可能会导致细胞衰老,故修复DNA的损伤能够延缓某些细胞的衰老,C项正确;细菌体内的光复活酶在某一波长可见光的作用下,可将二聚体裂开,进行DNA的修复,使失活的细菌重新获得活性,实验室夜间使用紫外线消毒技术可避免光复活酶发挥作用,效果比较好,D项正确。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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