新教材高三一輪復(fù)習(xí)檢測(cè)卷(二十)DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制與基因的本質(zhì)一、單項(xiàng)選擇題1．(2022·銀川模擬)下列有關(guān)雙鏈DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制的敘述，正確的是()A．DNA分子復(fù)制需要模板、原料、酶和ATP等條件B．DNA分子中每個(gè)脫氧核糖均連接著兩個(gè)磷酸基團(tuán)C．DNA分子一條鏈上相鄰的堿基通過氫鍵連接D．復(fù)制后產(chǎn)生的兩個(gè)子代DNA共含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)解析：選ADNA復(fù)制的基本條件是模板、原料、能量和酶，A正確；DNA分子中的大多數(shù)脫氧核糖連接著兩個(gè)磷酸，但每條鏈末端的一個(gè)脫氧核糖只連接一個(gè)磷酸，B錯(cuò)誤；DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—相連，兩條鏈之間的堿基通過氫鍵連接成堿基對(duì)，C錯(cuò)誤；由于DNA分子為雙鏈結(jié)構(gòu)，所以復(fù)制后產(chǎn)生的兩個(gè)子代DNA分子共含有4個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，D錯(cuò)誤。2．(2022·松山區(qū)月考)研究發(fā)現(xiàn)DNA復(fù)制需要多種蛋白質(zhì)和酶參與，其中Rep蛋白可以將DNA雙鏈解旋，單鏈結(jié)合蛋白可以和解旋的DNA單鏈結(jié)合，并隨著子鏈的延伸而與DNA單鏈分離。下列敘述正確的是()A．Rep蛋白能使A與C、T與G之間的氫鍵斷裂B．低溫處理DNA分子也可以使DNA雙鏈解旋C．DNA復(fù)制具有邊解旋邊復(fù)制和半保留復(fù)制的特點(diǎn)D．單鏈結(jié)合蛋白與DNA單鏈結(jié)合不利于DNA新鏈的形成解析：選C根據(jù)Rep蛋白的功能可推斷出，Rep蛋白應(yīng)為解旋酶，該酶能破壞氫鍵，但堿基之間互補(bǔ)配對(duì)原則是A與T配對(duì)，C與G配對(duì)，即Rep蛋白可破壞A與T、C與G之間形成的氫鍵，A錯(cuò)誤；高溫處理DNA分子能使DNA雙鏈解旋，B錯(cuò)誤；DNA復(fù)制具有邊解旋邊復(fù)制和半保留復(fù)制的特點(diǎn)，C正確；結(jié)合蛋白與DNA單鏈結(jié)合，可防止單鏈之間重新螺旋化，對(duì)DNA新鏈的形成有利，D錯(cuò)誤。3．(2022·漳州模擬)高危型HPV(一種病毒)的持續(xù)感染是引起子宮頸癌的最主要因素之一。某人宮頸分泌物的高危型HPVDNA檢測(cè)報(bào)告如下表所示，下列說法完全正確的是()檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)方法檢測(cè)比值正常比值高危型HPVDNA檢測(cè)分子雜交法①HPV的遺傳物質(zhì)主要是DNA②分子雜交法可能涉及堿基互補(bǔ)配對(duì)原則③被檢測(cè)者未感染高危型HPV④若檢測(cè)比值等于1，則可判斷被檢測(cè)者是宮頸癌患者。A．②③ B．②④C．①④ D．①③解析：選A①由題意知，HPV含有DNA，遺傳物質(zhì)是DNA，①錯(cuò)誤；②DNA分子雜交技術(shù)的原理是堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，②正確；③由表格數(shù)據(jù)可知，被檢測(cè)者高危型HPVDNA檢測(cè)比值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于正常值，因此被檢測(cè)者未感染高危型HPV，③正確；④若檢測(cè)比值等于1，則可判斷被檢測(cè)者感染了高危型HPV，但是不一定是宮頸癌患者，④錯(cuò)誤。4．(2022·鄭州三模)M13絲狀噬菌體的遺傳物質(zhì)是單鏈環(huán)狀的DNA，它只侵染某些特定的大腸桿菌。感染宿主后通常不裂解宿主細(xì)胞，而是從感染的細(xì)胞中分泌出噬菌體顆粒，宿主細(xì)胞仍能繼續(xù)生長和分裂，但生長水平比未感染組低。以下敘述正確的是()A．M13的DNA分子中嘌呤堿基數(shù)等于嘧啶堿基數(shù)B．該病毒不感染人體細(xì)胞，原因可能是人體細(xì)胞膜上缺乏相應(yīng)的受體C．可用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)M13以標(biāo)記蛋白質(zhì)D．分泌子代噬菌體顆粒需要借助宿主細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體解析：選BM13是單鏈環(huán)狀的DNA，因此其中嘌呤堿基數(shù)不一定等于嘧啶堿基數(shù)，A錯(cuò)誤；該病毒不感染人體細(xì)胞，原因可能是人體細(xì)胞膜上缺乏相應(yīng)的受體，B正確；M13絲狀噬菌體沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不能獨(dú)立生存，因此不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)病毒，C錯(cuò)誤；分泌子代噬菌體顆粒不需要借助宿主細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，D錯(cuò)誤。5．(2022·香坊區(qū)校級(jí)二模)哈佛大學(xué)帶頭的科學(xué)團(tuán)隊(duì)合成了全新的hachimojiDNA，這8種堿基的DNA可以正常支持生命體的活動(dòng)，其結(jié)構(gòu)也能按照預(yù)期進(jìn)行堿基配對(duì)，并轉(zhuǎn)錄出RNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．hachimojiDNA可徹底水解為磷酸、脫氧核糖和8種堿基B．hachimojiDNA的出現(xiàn)增加了遺傳信息的多樣性C．生物體內(nèi)合成蛋白質(zhì)時(shí)，一種氨基酸只能由一種密碼子決定D．生物體內(nèi)的tRNA具有識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)相應(yīng)氨基酸的功能解析：選C根據(jù)題干信息可知hachimojiDNA含有8種堿基，因此其可徹底水解為磷酸、脫氧核糖和8種堿基，A正確；hachimojiDNA的出現(xiàn)增加了遺傳信息的多樣性，B正確；生物體內(nèi)合成蛋白質(zhì)時(shí)，一種氨基酸可以由一種或幾種密碼子決定，C錯(cuò)誤；生物體內(nèi)的tRNA具有識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)相應(yīng)氨基酸的功能，D正確。6．(2022·仙桃模擬)非洲豬瘟病毒(ASFV)基因組為雙股線狀DNA，下列有關(guān)說法正確的是()A．ASFV基因組DNA兩條鏈之間的堿基通過氫鍵相連構(gòu)成其基本骨架B．若DNA分子一條鏈中A＋T占36%，則該分子中G占32%C．ASFV與HIV的核酸徹底水解可得到5種相同產(chǎn)物D．ASFV可遺傳變異的來源有基因突變、基因重組和染色體變異解析：選BDNA分子的基本骨架是由磷酸和脫氧核糖交替排列在DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)外側(cè)構(gòu)成的不是堿基之間的氫鍵，A錯(cuò)誤；若DNA分子一條鏈中A＋T占36%，則整個(gè)DNA分子中A＝T＝18%，G＝C＝32%，B正確；ASFV是DNA病毒，核酸徹底水解的產(chǎn)物有脫氧核糖、磷酸和A、G、C、T四種堿基，HIV是RNA病毒，其核酸徹底水解可得到核糖、磷酸和A、G、C、U四種堿基，故有4種相同產(chǎn)物，C錯(cuò)誤；病毒可遺傳變異來源只有基因突變，不發(fā)生基因重組和染色體變異，D錯(cuò)誤。7．(2022·濰坊三模)為探究DNA復(fù)制方式，美國生物學(xué)家梅塞爾森和斯塔爾將15N標(biāo)記的大腸桿菌，放到只含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，通過CsCl密度梯度離心技術(shù)分別將細(xì)胞分裂產(chǎn)生的第一代和第二代細(xì)胞中的15N-DNA、14N-DNA及15N14N-DNA分離開來。因?yàn)镈NA能夠強(qiáng)烈地吸收紫外線，所以用紫外光源照射離心管，透過離心管在感光膠片上記錄DNA帶的位置就可以顯示出離心管內(nèi)不同密度的DNA帶。下列相關(guān)說法正確的是()A．因?yàn)?5N具有放射性，所以感光膠片上可以記錄DNA帶的位置B．根據(jù)第一代只出現(xiàn)一條居中的DNA條帶，可以排除DNA是全保留復(fù)制C．大腸桿菌在進(jìn)行DNA分子復(fù)制時(shí)需要用到解旋酶、DNA聚合酶和限制酶D．DNA聚合酶是一種能調(diào)節(jié)DNA分子復(fù)制的信息分子解析：選B因?yàn)镈NA能夠強(qiáng)烈地吸收紫外線，所以用紫外光源照射離心管，透過離心管在感光膠片上記錄DNA帶的位置就可以顯示出離心管內(nèi)不同密度的DNA帶，A錯(cuò)誤；若DNA為全保留復(fù)制，則細(xì)胞分裂產(chǎn)生的第一代的有15N-DNA、14N-DNA，經(jīng)離心后應(yīng)該分布于離心管的下部和上部，根據(jù)第一代只出現(xiàn)一條居中的DNA條帶，可以排除DNA是全保留復(fù)制，B正確；DNA分子復(fù)制時(shí)需要用到解旋酶、DNA聚合酶，不需要限制酶，C錯(cuò)誤；DNA聚合酶只起催化作用，沒有調(diào)節(jié)作用，D錯(cuò)誤。8．(2022·天津二模)羥胺可使胞嘧啶分子轉(zhuǎn)變?yōu)榱u化胞嘧啶，導(dǎo)致DNA復(fù)制時(shí)發(fā)生錯(cuò)配(如圖)。若一個(gè)DNA片段的兩個(gè)胞嘧啶分子轉(zhuǎn)變?yōu)榱u化胞嘧啶，下列相關(guān)敘述正確的是()A．DNA復(fù)制一般發(fā)生在細(xì)胞分裂前期B．該片段復(fù)制后的子代DNA分子上的堿基序列都發(fā)生改變C．這種變化為基因突變，一定會(huì)引起編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變D．該片段復(fù)制后的子代DNA分子中G—C堿基對(duì)與總堿基對(duì)的比下降解析：選DDNA復(fù)制一般發(fā)生在間期，A錯(cuò)誤；若轉(zhuǎn)變?yōu)榱u化胞嘧啶的兩個(gè)胞嘧啶分子位于DNA片段的同一條鏈上，則根據(jù)DNA半保留復(fù)制可知，該片段復(fù)制后的子代DNA分子中，有一半DNA分子上的堿基序列會(huì)發(fā)生改變，B錯(cuò)誤；胞嘧啶分子轉(zhuǎn)變?yōu)榱u化胞嘧啶，形成的子代DNA堿基發(fā)生改變屬于基因突變，由于密碼子的簡并性等原因，基因突變不一定會(huì)引起編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變，C錯(cuò)誤；由圖可知，胞嘧啶分子轉(zhuǎn)變?yōu)榱u化胞嘧啶后與腺嘌呤配對(duì)，而不是與鳥嘌呤配對(duì)，因此該片段復(fù)制后的子代DNA分子中G—C堿基對(duì)與總堿基對(duì)的比下降，A—T堿基對(duì)與總堿基對(duì)的比上升，D正確。9．(2022·德州二模)基因擴(kuò)增是指某些基因的拷貝數(shù)專一性大量增加的現(xiàn)象，它使細(xì)胞在短期內(nèi)產(chǎn)生大量的基因產(chǎn)物以滿足生長發(fā)育的需要。如非洲爪蟾的卵母細(xì)胞中原有rRNA基因(rDNA)約500拷貝，在減數(shù)分裂前的間期這個(gè)基因擴(kuò)增近4000倍。下列相關(guān)敘述不正確的是()A．rDNA表達(dá)的最終產(chǎn)物是rRNAB．在減數(shù)分裂前的間期合成大量的蛋白質(zhì)C．?dāng)U增過程需要解旋酶和RNA聚合酶的參與D．分裂結(jié)束后多余的rDNA將被降解解析：選CrDNA表達(dá)的最終產(chǎn)物是rRNA，rRNA是組成核糖體的成分，A正確；在減數(shù)分裂前的間期合成大量的蛋白質(zhì)，進(jìn)行物質(zhì)準(zhǔn)備，B正確；擴(kuò)增過程的實(shí)質(zhì)是DNA的復(fù)制，需要解旋酶和DNA聚合酶的參與，C錯(cuò)誤；分裂結(jié)束后多余的rDNA將被降解，D正確。二、不定項(xiàng)選擇題10.(2022·泰州模擬)人類抗體重鏈基因位于14號(hào)染色體上，由VH、DH、JH、CH四個(gè)基因片段簇組成，其中功能性VH基因片段約有65個(gè)、DH基因片段有27個(gè)、JH基因片段有6個(gè)、功能性CH基因片段有9個(gè)，如圖所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．VH1、DH1和JH1的基本組成單位相同B．VH1、DH1和JH1之間可互為等位基因C．VH、DH、JH和CH的多樣性是抗體多樣性的基礎(chǔ)D．遺傳信息主要蘊(yùn)藏在VH基因片段簇的排列順序中解析：選BDVH1、DH1和JH1的基本組成單位相同，都是脫氧核苷酸，A正確；等位基因位于同源染色體的相同位置上，而VH1、DH1和JH1在一條染色體上，不能互為等位基因，B錯(cuò)誤；VH、DH、JH和CH的多樣性是抗體多樣性的基礎(chǔ)，C正確；遺傳信息主要蘊(yùn)藏在VH基因片段簇的脫氧核苷酸的排列順序中，D錯(cuò)誤。11.(2022·黃州區(qū)模擬)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了DNA分子中有一種i-Motif結(jié)構(gòu)(同一條DNA鏈上的胞嘧啶彼此結(jié)合)，該結(jié)構(gòu)多出現(xiàn)在原癌基因的啟動(dòng)子(RNA聚合酶識(shí)別、結(jié)合和開始轉(zhuǎn)錄的一段DNA序列)區(qū)域和端粒中。下列關(guān)于i-Motif結(jié)構(gòu)的敘述錯(cuò)誤的是()A．對(duì)細(xì)胞正常生理功能有影響B(tài)．可作為抗癌藥物設(shè)計(jì)的靶點(diǎn)C．A和T、C和G的含量均相同D．可能與基因選擇性表達(dá)有關(guān)系解析：選Ci-Motif結(jié)構(gòu)多出現(xiàn)在原癌基因的啟動(dòng)子(RNA聚合酶識(shí)別、結(jié)合和開始轉(zhuǎn)錄的一段DNA序列)區(qū)域和端粒中，因此對(duì)細(xì)胞正常生理功能有影響，A正確；該結(jié)構(gòu)多出現(xiàn)在原癌基因的啟動(dòng)子部位，故可作為抗癌藥物設(shè)計(jì)的靶點(diǎn)，B正確；該結(jié)構(gòu)由同一條DNA鏈上的胞嘧啶彼此結(jié)合形成，只含有DNA的一條鏈的部分序列，因此無法判斷各種堿基的數(shù)量關(guān)系，C錯(cuò)誤；該結(jié)構(gòu)常位于啟動(dòng)子(啟動(dòng)子是RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn))部位，會(huì)影響基因的轉(zhuǎn)錄，因此可能與基因選擇性表達(dá)有關(guān)系，D正確。12.(2022·山東模擬)如圖為某植物細(xì)胞一個(gè)DNA分子中a、b、c三個(gè)基因的分布狀況，圖中Ⅰ、Ⅱ?yàn)闊o遺傳效應(yīng)的序列。有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．在每個(gè)植物細(xì)胞中，a、b、c基因都會(huì)表達(dá)出相應(yīng)蛋白質(zhì)B．a(chǎn)、b互為非等位基因，在親子代間傳遞時(shí)可自由組合C．b中堿基對(duì)若發(fā)生了增添、缺失或替換，則發(fā)生了基因突變，但性狀不一定改變D．基因在染色體上呈線性排列，基因一定位于染色體上解析：選ABD由于基因的選擇性表達(dá)，a、b、c基因不一定在每個(gè)細(xì)胞中都會(huì)表達(dá)，A錯(cuò)誤；a、b基因位于一個(gè)DNA分子上，在遺傳時(shí)不遵循自由組合定律，B錯(cuò)誤；b中堿基對(duì)發(fā)生變化，屬于基因突變，但基因突變不一定引起生物性狀改變，C正確；基因主要位于染色體上，此外在線粒體和葉綠體中也有少量的基因，D錯(cuò)誤。三、非選擇題13．熒光原位雜交可用熒光標(biāo)記的特異DNA片段為探針，與染色體上對(duì)應(yīng)的DNA片段結(jié)合，從而將特定的基因在染色體上定位。請(qǐng)回答下列問題：(1)DNA熒光探針的制備過程如圖1所示，DNA酶Ⅰ隨機(jī)切開了核苷酸之間的__________鍵從而產(chǎn)生切口，隨后在DNA聚合酶Ⅰ作用下，以熒光標(biāo)記的____________為原料，合成熒光標(biāo)記的DNA探針。(2)圖2表示探針與待測(cè)基因結(jié)合的原理。先將探針與染色體共同煮沸，使DNA雙鏈中______鍵斷裂，形成單鏈。隨后在降溫復(fù)性過程中，探針的堿基按照______________原則，與染色體上的特定基因序列形成較穩(wěn)定的雜交分子。圖中兩條姐妹染色單體中最多可有______條熒光標(biāo)記的DNA片段。(3)A、B、C分別代表不同來源的一個(gè)染色體組，已知AA和BB中各有一對(duì)同源染色體可被熒光探針標(biāo)記。若植物甲(AABB)與植物乙(AACC)雜交，則其F1有絲分裂中期的細(xì)胞中可觀察到______個(gè)熒光點(diǎn)；在減數(shù)第一次分裂形成的兩個(gè)子細(xì)胞中分別可觀察到________個(gè)熒光點(diǎn)。解析：(1)從圖中可以看出，DNA酶Ⅰ可將DNA切割成若干片段，故其作用類似于限制酶，即可以使脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。DNA探針的本質(zhì)是熒光標(biāo)記的DNA片段，其基本單位是脫氧核苷酸。(2)由圖可知，高溫可以使雙鏈DNA分子中的氫鍵斷裂形成DNA單鏈，DNA探針的單鏈與染色體中特定基因的DNA單鏈重新形成雜交的雙鏈DNA分子，此時(shí)互補(bǔ)的雙鏈的堿基間應(yīng)遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，而一條染色體的兩條染色單體上共有兩個(gè)雙鏈DNA分子，氫鍵斷裂后可形成4條DNA單鏈，所以與探針雜交后最多有4個(gè)熒光點(diǎn)。(3)甲、乙雜交所得的F1的染色體組為AABC，假設(shè)染色體組A、B中可被熒光標(biāo)記的染色體均用a表示，則在有絲分裂中期細(xì)胞中有3個(gè)a，故可觀察到6個(gè)熒光點(diǎn)；在減數(shù)第一次分裂后期，AA中的染色體可平均分配，但是B、C中的染色體因不能聯(lián)會(huì)而隨機(jī)分配，形成的兩個(gè)子細(xì)胞中分別含有1個(gè)a和2個(gè)a，所以可分別觀察到2個(gè)和4個(gè)熒光點(diǎn)。答案：(1)磷酸二酯脫氧核苷酸(2)氫堿基互補(bǔ)配對(duì)4(3)62和414．(2022·南昌二中月考)雙鏈DNA是由兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈組成的。早在1966年，日本科學(xué)家岡崎提出DNA半不連續(xù)復(fù)制假說：DNA復(fù)制形成互補(bǔ)子鏈時(shí)，一條子鏈?zhǔn)沁B續(xù)形成的，另一條子鏈不連續(xù)即先形成短鏈片段(如圖1)。為驗(yàn)證這一假說，岡崎進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：讓T4噬菌體在20℃時(shí)侵染大腸桿菌70min后，將同位素3H標(biāo)記的脫氧核苷酸添加到大腸桿菌的培養(yǎng)基中，在2秒、7秒、15秒、30秒、60秒、120秒后，分離T4噬菌體DNA并通過加熱使DNA分子變性、全部解螺旋，再進(jìn)行密度梯度離心，以DNA單鏈片段分布位置確定片段大小(分子越小離試管口距離越近)，并檢測(cè)相應(yīng)位置DNA單鏈片段的放射性，結(jié)果如圖2。請(qǐng)分析回答：(1)若1個(gè)雙鏈DNA片段中有1000個(gè)堿基對(duì)，其中胸腺嘧啶350個(gè)，該DNA連續(xù)復(fù)制四次，在第四次復(fù)制時(shí)需要消耗________個(gè)胞嘧啶脫氧核苷酸。(2)將3H標(biāo)記的脫氧核苷酸添加到大腸桿菌的培養(yǎng)基中，最終在噬菌體DNA中檢測(cè)到放射性，其原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)DNA解旋在細(xì)胞中需要解旋酶的催化，在體外通過加熱也能實(shí)現(xiàn)。解旋酶不能為反應(yīng)提供能量，但能________________。研究表明，在DNA分子加熱解鏈時(shí)，DNA分子中G＋C的比例越高，需要解鏈溫度越高的原因是_____________________________________________________________________________________________________________。(4)圖2中，與60秒結(jié)果相比，120秒結(jié)果中短鏈片段減少的原因是______________________________________________________________________