第3章 第3节DNA的复制
第4节基因通常是有遗传效应的DNA片段
(解析版)
A基础题组
一、单选题
1．(2022·山东济宁任城区高一期中)把培养在含轻氮(14N)环境中的细菌，转移到含重氮(15N)环境中培养相当于连续复制两轮的时间后，离心分离其DNA，结果应如下图( B )
[解析] 只含14N的一个细菌，转移到含重氮15N的环境中培养复制一轮的时间，由半保留复制特点可知，所形成的子代中每个DNA分子都是中间型；再复制一轮，共形成4个DNA分子，其中只有两个DNA分子是一条链含15N、另一条链含14N标记，另两个DNA分子两条链都含15N标记，即子代有1/2中带、1/2重带，结合图示可知，选B。
2．(2022·福建师范大学第二附属中学高一期中五校联考)下列关于DNA分子复制的正确顺序是( C )
①以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对
②互补碱基对间氢键断裂，解旋
③子链与母链盘旋成双螺旋结构
A．①②③ B．①③②
C．②①③ D．②③①
[解析] 复制开始时，DNA分子首先利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，互补碱基对间的氢键断裂，两条螺旋的双链解开；然后以解开的每一条母链为模板，在DNA聚合酶的作用下，利用细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，互补碱基对之间形成氢键，各自合成与母链互补的一段子链；每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构，即②①③，C正确，ABD错误。故选C。
3．(2022·河北石家庄元氏县四中期中)下列关于DNA分子复制的叙述，正确的是( C )
A．复制时需要解旋酶和RNA聚合酶的催化
B．双螺旋结构完全解开后，再进行复制
C．独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板
D．复制过程只有氢键的断裂，没有氢键的形成
[解析] DNA分子复制时需要解旋酶和DNA聚合酶的催化，A错误；DNA复制过程表现为边解旋边复制，而不是双螺旋结构完全解开后，再进行复制，B错误；DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，严格的碱基互补配对原则保证了DNA复制准确的进行，C正确；复制过程既有氢键的断裂，又有氢键的重新形成，D错误。故选C。
4．(2022·山东省德州市实验中学高一期中)用15N标记的1个DNA分子放在含有14N的培养基中复制3次，则含15N的DNA所占的比例为( C )
A．1 B．
C． D．
[解析] 用15N标记的一个DNA分子放在含14N的培养基中复制3次，则共合成23＝8个DNA分子，根据DNA半保留复制特点，由于母本是用15N标记的一个DNA，则子代DNA中含15N标记的DNA只有2个，占的比例为2/8＝1/4，C正确，ABD错误。故选C。
5．(2022·福建师范大学第二附属中学高一期中五校联考)对下图的有关分析，错误的是( B )
→→→
A．图中C是含氮碱基
B．图中D是核糖核苷酸
C．图中F是DNA
D．图中G是蛋白质
[解析] 据图分析，E是基因，则D是构成基因的基本单位脱氧核苷酸，B错误；D是由A、B、C组成的，其中A是磷酸，B是五碳糖中的脱氧核糖，则C是含氮碱基，A正确；基因是有遗传效应的DNA片段，因此图中F表示DNA，C正确；H是染色体，主要成分是DNA和蛋白质，因此图中G表示蛋白质，D正确。
6．(2022·福建师范大学第二附属中学高一期中五校联考)下列有关基因的概念叙述错误的是( D )
A．基因是具有遗传效应的 DNA片段
B．基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位
C．基因在染色体上呈线性排列
D．基因的基本组成单位是核糖核苷酸
[解析] DNA分子上分布着多个基因，基因是具有遗传效应的 DNA 片段，A正确；基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位，B正确；基因在染色体上，且一条染色体含有多个基因，基因在染色体上呈线性排列，C正确；基因的基本组成单位是脱氧核苷酸，D错误。故选D。
二、非选择题
7．(2022·黑龙江鹤岗市第三中学高一开学考试)请据图回答下列问题。
(1)若图中A为糖类，则C是__磷酸__，G是__蛋白质__。
(2)F的基本组成单位是图中的__D__。
(3)E的主要载体是图中的__H(或染色体)__。
(4)E是F中__具有遗传效应__的片段。
(5)“种瓜得瓜，种豆得豆”的遗传主要是通过H上的__F__传递给后代，实际上是通过__D__的排列顺序来传递遗传信息的。
[解析] (1)据图分析，A、B碱基和C构成了脱氧核苷酸，若A是脱氧核糖，则C是磷酸；F是DNA与G蛋白质共同构成了H染色体。(2)F是DNA，其基本单位是脱氧核苷酸，即图中的D。(3)E是基因，基因的主要载体是H染色体。(4)基因(E)是有遗传效应的F(DNA)片段。(5)生物体的遗传是通过染色体上的F(DNA)传递给后代的，实际上是通过D脱氧核苷酸的排列顺序来传递遗传信息的。
B能力题组
一、单选题
1．双脱氧核苷酸常用于DNA测序，其结构与脱氧核苷酸相似，能参与DNA的合成，且遵循碱基互补配对原则。DNA合成时，在DNA聚合酶作用下，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。在人工合成体系中，有适量的序列为GTACATA－CATG的单链模板、胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸。则以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有( D )
A．2种 B．3种
C．4种 D．5种
[解析] 由题干分析可知，题中所给的单链模板中含有4个“A”，其中每个“A”均可能与胸腺嘧啶双脱氧核苷酸配对，当单链模板上的“A”与胸腺嘧啶双脱氧核苷酸配对时子链延伸终止，因此当单链模板上的“A”与胸腺嘧啶双脱氧核苷酸配对时会有4种不同长度的子链；若单链模板上的“A”只与脱氧核苷酸结合，以该单链为模板合成出的子链只有1种，综上所述，以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有5种。
2．(2022·山东泰安肥城市高一期中)将DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放在含有14N的培养基中培养，使其分裂3次，下列叙述正确的是( C )
A．所有大肠杆菌都含有15N
B．含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/2
C．含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/4
D．含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例为1/8
[解析] 子代大肠杆菌为8个，含有亲代DNA链的大肠杆菌为2个，A错误；据A分析，含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/4，B错误，C正确；子代共有DNA为8个，含有15N的为2个，则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例为1/4，D错误。故选C。
3．(2022·河北石家庄二中联考)某亲代DNA分子片段含有1 000个碱基对，该DNA分子复制三次，在第三次复制时消耗鸟嘌呤的数量为2 240个，则前三次复制过程中共消耗胸腺嘧啶( B )
A．4 760个 B．3 080个
C．1 760个 D．2 720个
[解析] 假设DNA分子中G为a个，则根据计算公式m×2n－1，可知a×2(3－1)＝2 240，求得a＝560，根据G＋T＝碱基总数的一半＝1 000，所以T＝440，则前三次复制过程中共消耗胸腺嘧啶为440×(23－1)＝3 080，即B正确，A、C、D错误。故选B。
4．(2022·河北石家庄元氏县四中期中)如图为真核细胞DNA复制过程的模式图，据图分析，下列相关叙述错误的是( D )
A．由图示得知，DNA分子复制的方式是半保留复制
B．解旋酶能使双链DNA解开，但需要消耗ATP
C．子代DNA分子的两条链是反向平行排列的
D．DNA在复制过程中是先进行解旋，后半保留复制
[解析] 由图示可知，新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此复制的方式是半保留复制，A正确；解旋酶使DNA双链解开的过程消耗ATP，B正确；子代DNA分子的两条链是反向平行的，C正确；DNA在复制过程中是边解旋，边半保留复制，D错误；故选D。
5．(2022·福建师范大学第二附属中学高一期中五校联考)DNA指纹技术是法医物证学上进行个人认定的主要方法，DNA“指纹”是指DNA的( D )
A．双螺旋结构
B．磷酸和脱氧核糖的排列顺序
C．碱基互补配对原则
D．脱氧核苷酸的排列顺序
[解析] DNA“指纹”是指DNA的脱氧核苷酸的排列顺序，不同的DNA脱氧核苷酸的排列顺序不同，储存的遗传信息不同，具有特异性，为法医物证学提供了可靠的依据，而A、B、C三项为不同DNA共有的特点，不存在个体的特异性。综上分析，D符合题意，A、B、C不符合题意。故选D。
二、不定项选择题
6．(2022·江苏徐州高一期中)某DNA分子(两条链均含14N)含有3 000个碱基，腺嘌呤占35%，若该DNA分子用15N同位素标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次。将全部复制产物进行密度梯度离心，得到如图1所示结果；如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心，则得到如图2所示结果。下列有关分析正确的是( BCD )
A．X层全部是仅含14N的DNA
B．X层中含有的DNA数是Y层的1/3
C．W层与Z层的核苷酸链数之比为7∶1
D．W层中15N标记的胞嘧啶3 150个
[解析] 由于DNA分子复制为半保留复制，所以X层全部是含14N和15N的DNA，A错误；在DNA分子中，碱基对之间通过氢键相连，DNA分子复制了3次，产生的8个DNA分子中，2个DNA分子含14N和15N,6个DNA分子只含15N，所以X层中含有的DNA数是Y层的1/3，B正确；由于DNA分子复制了3次，产生了8个DNA分子，含16条脱氧核苷酸链，其中含15N标记的有14条链，所以W层与Z层的核苷酸链之比为14∶2＝7∶1，C正确；由于DNA分子复制了3次，产生了8个DNA分子，含16条脱氧核苷酸链，其中含15N标记的有14条链。又在含有3 000个碱基的DNA分子中，腺嘌呤占35%，因此胞嘧啶占15%，共450个。所以W层中含15N标记胞嘧啶为450×14÷2＝3l50个，D正确。故选BCD。
7．(2022·河北邯郸市九校联盟期中检测)基因通常是有遗传效应的DNA片段。下列有关判断错误的是( BCD )
A．水稻、玉米等真核生物的基因就是有遗传效应的DNA片段
B．禽流感病毒、新冠病毒的RNA片段就是控制性状的基因
C．原核生物的基因既可以是DNA也可以是RNA，但通常是DNA
D．基因也具有多样性和特异性，这和基因的核苷酸连接方式有关
[解析] 真核生物的基因是有遗传效应的DNA片段，水稻、玉米均为真核生物，A正确；禽流感病毒、新冠病毒的基因是有遗传效应的RNA片段，而不是任意一段RNA片段，B错误；原核生物的遗传物质也是DNA，其基因也是有遗传效应的DNA片段，C错误；不同基因核苷酸的连接方式是相同的，基因的多样性与特异性与基因中核苷酸的连接方式无关，D错误。故选BCD。
三、非选择题
7．(2022·山东济宁任城区高一期中)如图甲中 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)请用文字写出图中序号代表的结构名称：3__鸟嘌呤__,7__胸腺嘧啶脱氧核苷酸__。
(2)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到单链末端形成脱氧核苷酸链，从而形成子链；则 A酶是__解旋酶__、B 酶是__DNA聚合酶__。
(3)已知 G 和 C 之间有 3 个氢键，A 和 T 之间有 2 个氢键。若某 DNA 片段中，碱基对为 n，A 有 m个，则氢键数为__3n－m__。
(4)科学家运用__同位素标记__技术可探究甲过程的方式为__半保留复制__。
[解析] (1)DNA分子中两条链上的碱基通过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3是碱基G，中文名称为鸟嘌呤。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。(2)根据分析可知，A是解旋酶，B是DNA聚合酶。(3)已知G和C之间有3个氢键，A和T之间有2个氢键。若某DNA片段中，碱基对为n，A有m个，则A＝T＝m、C＝G＝n－m，因此氢键数为2m＋3(n－m)＝3n－m。(4)科学家运用同位素标记技术探究出DNA复制方式为半保留复制。第3章 第3节DNA的复制
第4节基因通常是有遗传效应的DNA片段
(原卷版)
A基础题组
一、单选题
1．(2022·山东济宁任城区高一期中)把培养在含轻氮(14N)环境中的细菌，转移到含重氮(15N)环境中培养相当于连续复制两轮的时间后，离心分离其DNA，结果应如下图( )
2．(2022·福建师范大学第二附属中学高一期中五校联考)下列关于DNA分子复制的正确顺序是( )
①以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对
②互补碱基对间氢键断裂，解旋
③子链与母链盘旋成双螺旋结构
A．①②③ B．①③②
C．②①③ D．②③①
3．(2022·河北石家庄元氏县四中期中)下列关于DNA分子复制的叙述，正确的是( )
A．复制时需要解旋酶和RNA聚合酶的催化
B．双螺旋结构完全解开后，再进行复制
C．独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板
D．复制过程只有氢键的断裂，没有氢键的形成
4．(2022·山东省德州市实验中学高一期中)用15N标记的1个DNA分子放在含有14N的培养基中复制3次，则含15N的DNA所占的比例为( )
A．1 B．
C． D．
5．(2022·福建师范大学第二附属中学高一期中五校联考)对下图的有关分析，错误的是( )
→→→
A．图中C是含氮碱基
B．图中D是核糖核苷酸
C．图中F是DNA
D．图中G是蛋白质
6．(2022·福建师范大学第二附属中学高一期中五校联考)下列有关基因的概念叙述错误的是( )
A．基因是具有遗传效应的 DNA片段
B．基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位
C．基因在染色体上呈线性排列
D．基因的基本组成单位是核糖核苷酸
二、非选择题
7．(2022·黑龙江鹤岗市第三中学高一开学考试)请据图回答下列问题。
(1)若图中A为糖类，则C是__ __，G是__ __。
(2)F的基本组成单位是图中的__ __。
(3)E的主要载体是图中的__ __。
(4)E是F中__ __的片段。
(5)“种瓜得瓜，种豆得豆”的遗传主要是通过H上的__ __传递给后代，实际上是通过__ __的排列顺序来传递遗传信息的。
B能力题组
一、单选题
1．双脱氧核苷酸常用于DNA测序，其结构与脱氧核苷酸相似，能参与DNA的合成，且遵循碱基互补配对原则。DNA合成时，在DNA聚合酶作用下，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。在人工合成体系中，有适量的序列为GTACATA－CATG的单链模板、胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸。则以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有( )
A．2种 B．3种
C．4种 D．5种
2．(2022·山东泰安肥城市高一期中)将DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放在含有14N的培养基中培养，使其分裂3次，下列叙述正确的是( )
A．所有大肠杆菌都含有15N
B．含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/2
C．含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/4
D．含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例为1/8
3．(2022·河北石家庄二中联考)某亲代DNA分子片段含有1 000个碱基对，该DNA分子复制三次，在第三次复制时消耗鸟嘌呤的数量为2 240个，则前三次复制过程中共消耗胸腺嘧啶( )
A．4 760个 B．3 080个
C．1 760个 D．2 720个
4．(2022·河北石家庄元氏县四中期中)如图为真核细胞DNA复制过程的模式图，据图分析，下列相关叙述错误的是( )
A．由图示得知，DNA分子复制的方式是半保留复制
B．解旋酶能使双链DNA解开，但需要消耗ATP
C．子代DNA分子的两条链是反向平行排列的
D．DNA在复制过程中是先进行解旋，后半保留复制
5．(2022·福建师范大学第二附属中学高一期中五校联考)DNA指纹技术是法医物证学上进行个人认定的主要方法，DNA“指纹”是指DNA的( )
A．双螺旋结构
B．磷酸和脱氧核糖的排列顺序
C．碱基互补配对原则
D．脱氧核苷酸的排列顺序
二、不定项选择题
6．(2022·江苏徐州高一期中)某DNA分子(两条链均含14N)含有3 000个碱基，腺嘌呤占35%，若该DNA分子用15N同位素标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次。将全部复制产物进行密度梯度离心，得到如图1所示结果；如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心，则得到如图2所示结果。下列有关分析正确的是( )
A．X层全部是仅含14N的DNA
B．X层中含有的DNA数是Y层的1/3
C．W层与Z层的核苷酸链数之比为7∶1
D．W层中15N标记的胞嘧啶3 150个
7．(2022·河北邯郸市九校联盟期中检测)基因通常是有遗传效应的DNA片段。下列有关判断错误的是( )
A．水稻、玉米等真核生物的基因就是有遗传效应的DNA片段
B．禽流感病毒、新冠病毒的RNA片段就是控制性状的基因
C．原核生物的基因既可以是DNA也可以是RNA，但通常是DNA
D．基因也具有多样性和特异性，这和基因的核苷酸连接方式有关
三、非选择题
7．(2022·山东济宁任城区高一期中)如图甲中 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)请用文字写出图中序号代表的结构名称：3____,7____。
(2)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到单链末端形成脱氧核苷酸链，从而形成子链；则 A酶是____、B 酶是____。
(3)已知 G 和 C 之间有 3 个氢键，A 和 T 之间有 2 个氢键。若某 DNA 片段中，碱基对为 n，A 有 m个，则氢键数为____。
(4)科学家运用____技术可探究甲过程的方式为____。
