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生物DNA的结构与复制试题答案及解析

1. 基因芯片技术涉及生命科学、信息学、微电子学等众多的学科，固定在芯片上的各个探针是已知的单链DNA分子，而待测DNA分子用同位素或能发光的物质标记。如果这些待测的DNA分子中正好有能与芯片上的DNA配对的，它们就会结合起来，并在结合的位置发出荧光或者射线，出现“反应信号”，下列说法中错误的是( )

A．基因芯片的工作原理是碱基互补配对

B．待测的DNA分子首先要解旋变为单链，才可用基因芯片测序

C．待测的DNA分子可不经过任何处理直接用基因芯片测序

D．由于基因芯片技术可以检测未知DNA碱基序列，因而具有广泛的应用前景，好比能识别的“基因身份证”

【答案】C
【解析】DNA配对原料碱基互补配对，故A正确。待测的DNA分子首先要解旋变为单链，才能与DNA探针杂交，故B正确。待测的DNA分子用同位素或能发光的物质标记，才能在与芯片上的DNA配对时发出信号，故C错。基因芯片技术可以检测未知DNA碱基序列，能够用来

识别不同DNA，故D正确。

2. 双链DNA分子含有400个碱基，其中一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4。则有关该DNA分子的叙述，错误的是( )

A．该DNA分子的一个碱基改变，不一定会引起子代性状的改变

B．该DNA分子连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸180个

C．该DNA分子中4种含氮碱基A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7

D．该DNA分子中的碱基排列方式共有4200种

【答案】D
【解析】由于密码子具有简并性，该DNA分子的一个碱基改变，不一定会引起子代性状的改变。该DNA分子中一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，因此整个DNA分子中A＋T的比例是3/10，根据碱基互补配对原则，A和T所占的比例均是15%，整个DNA分子共有A 60个，该DNA分子连续复制两次，得到4个DNA分子，其中共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸180个。同理可推，整个DNA分子中G和C所占比例均是35%，该DNA分子中4种含氮碱基A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7。含400个碱基的DNA在不考虑每种碱基比例关系的情况下，可能的碱基排列方式共有4200种，但因该DNA碱基数的比例已确定，故碱基排列方式肯定少于4200种。

3. 下图为细胞内某基因(15N标记)结构示意图，A占全部碱基的20%。下列说法错误的是( )

A．该基因中不可能含有S元素

B．该基因的碱基(C＋G)/(A＋T)为3∶2

C．限制性核酸内切酶作用于①部位，DNA解旋酶作用于②部位

D．将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的脱氧核苷酸链占1/4

【答案】D
【解析】基因是有遗传效应的DNA片段，其组成元素有C、H、O、N、P，A正确；在双链DNA分子中，A＝T，T也占全部碱基的20%，由于A＋T＋G＋C＝100%、C＝G，得出C和G各占全部碱基的30%，所以该基因的碱基(C＋G)/(A＋T)为3∶2，B正确；限制性核酸内切酶作用于①部位的磷酸二酯键，DNA解旋酶作用于②部位的氢键，C正确；复制3次共产生8个DNA分子，16条脱氧核苷酸链，有两条母链含15N，所以含15N的脱氧核苷酸链占子代总脱氧核苷酸链的1/8，D错误。

4. 关于DNA和RNA的叙述，正确的是

A．DNA有氢键，RNA没有氢键

B．一种病毒同时含有DNA和RNA

C．原核细胞中既有DNA，也有RNA

D．叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA

【答案】C

【解析】在tRNA中，也存在碱基之间的互不配对，故也有氢键，A错误；一种病毒中只能含有一种核酸，要么是DNA要么是RNA，B错误；核糖体是由核糖体蛋白质和核糖体RNA组成，不含有DNA，D错误。
【考点】本题考查DNA和RNA的分布以及空间结构的有关知识，属于对识记、理解层次的考查。

5. 某同学用洋葱进行 DNA 粗提取和鉴定实验，操作错误的是

A．加入洗涤剂后用力进行快速、充分的研磨

B．用蛋白酶纯化过滤后的研磨液中的DNA

C．加入酒精后用玻璃棒轻缓搅拌

D．加二苯胺试剂摇匀后沸水浴加热

【答案】A
【解析】用力快速、充分研磨可能会破坏释放出来的DNA；B对蛋白酶可分解DNA中混有的杂质蛋白质；轻缓搅拌可避免破坏DNA；二苯胺鉴定DNA需要沸水浴加热。

【考点】考查DNA粗提取和鉴定知识，属于考纲识记层次，难度较小。

6. 1953年Watson和Crick构建了DNA双螺旋结构模型，其重要意义在于
①证明DNA是主要的遗传物质
②确定DNA是染体的组成成分
③发现DNA如何存储遗传信息
④为DNA复制机构的阐明奠定基础

A．①③	B．②③	C．②④	D．③④

【答案】D
【解析】噬菌体浸染细菌的试验证明了DNA是主要的遗传物质，故①错误；Watson和Crick构建了DNA双螺旋结构模型之前，就已经明确了染体的组成成分，故②错误；结构决定功能，清楚了DNA双螺旋结构，就可以发现DNA如何存储遗传信息，故③正确；清楚了DNA双螺旋结构，就为DNA复制机构的阐明奠定基础，而且Watson和Crick也对DNA复制进行了描述，故④正确。

【考点】本题综合考查了对Watson和Crick构建了DNA双螺旋结构的理解。属于中等难度题。

7. 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GTACATACATC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

【答案】D
【解析】根据题意，胸腺嘧啶双脱氧核苷酸也可和单链模板上的腺嘌呤脱氧核苷酸进行配对。在该模板上共有4个腺嘌呤脱氧核苷酸，这样，可能就有0、1、2、3、4个的胸腺嘧啶双脱氧核苷酸与模板上的腺嘌呤脱氧核苷酸进行配对，所以总共有5种不同长度的子链。
【考点】本题提供了一个新材料。主要是考查有关DNA分子复制和碱基互补配对原则的运

用。试题角度新颖。难度不大，但还是需要学生认真考虑。能够在新情境下运用相关知识进行分析。

8. 关于信息传递，你认为哪种说法是错误的

A．亲子代细胞间遗传信息的传递是通过DNA复制来实现的

B．细胞间的信息传递不一定经细胞膜上的蛋白质分子完成

C．信息传递存在于生物与生物之间，还存在于生物与无机环境之间

D．人体一个细胞内遗传信息的传递只能从DNA传到RNA

【答案】D
【解析】细胞中的遗传物质是DNA，通过DNA复制可实现亲子代细胞间遗传信息的传递，A正确；有些受体在细胞内部，植物细胞间的信息传递经胞间连丝进行，B正确；信息传递存在于生物与生物之间，还存在于生物与无机环境之间，C正确；如果是分裂的细胞则遗传信息的传递是可从DNA传到DNA，在蛋白质合成过程中，遗传信息传递由DNA传到RNA再到蛋白质，D错误。

9. 20世纪90年代，Cuenoud等发现有的DNA像RNA酶一样也有酶催化活性，并合成了由47个核苷酸组成的单链DNA-E47，它可以催化两个底物DNA片段之间的连接。下面关于DNA-E47的叙述，错误的是

A．具有催化作用的DNA和具有催化作用的RNA的基本结构相似

B．47个核苷酸组成的单链DNA-E47能够携带并传递细胞的遗传信息

C．可以用甲基绿对单链DNA-E47进行染使其呈现绿

D．DNA-E47的作用与DNA聚合酶发挥的作用相同

【答案】BD
【解析】由题意可知该DNA是单链的，和RNA基本结构相似，故A正确。47个核苷酸组成的单链DNA是具有催化功能的，不携带遗传信息，故B错误。甲基绿能对DNA进行染呈现绿，故C正确。DNA的作用与DNA连接酶较相同，故D错误。故选BD。

10. 人体在正常情况下，下列生理过程能够发生的是

A．相同的DNA复制成不同的DNA

B．相同的DNA转录出不同的RNA

C．相同的密码子翻译成不同的氨基酸

D．相同的tRNA携带不同的氨基酸

【答案】B
【解析】DNA复制严格按照碱基互补配对原则，子代DNA与亲代DNA相同，故A错。相同的DNA的不同片断可以转录出不同的RNA，故B正确。相同的密码子翻译成相同的氨基酸，故C错。相同的tRNA携带相同的氨基酸，故D错。

11. 某同学制作一DNA分子片段模型，现准备了10个碱基A塑料片，8个碱基T塑料片，40个脱氧核糖和磷酸的塑料片，为了充分利用现有材料，还需准备碱基C塑料片数目是

A．8	B．12	C．16	D．24

【答案】B
【解析】【错解分析】错选本题的原因在于不能熟练运用碱基互补配对原则。错选C原因在于没有考虑碱基互补配对原则。
【正解】本题考查的是DNA分子的结构。DNA分子是规则的双螺旋结构，其中碱基通过氢键相连，在碱基配对时，A=T，G=C。题目中只有8个T，即A+T=16,故G+C=24.得C=12.

12. 将单个脱氧核昔酸连接到脱氧核昔酸链上的酶是

A．DNA 连接酶	B．DNA 酶	C．DNA 解旋酶	D．DNA 聚合酶

【答案】D
【解析】【错解分析】错选本题的原因在于对与DNA有关的几种酶的作用区分不清。
【正解】本题考查的是与DNA有关的几种酶的作用。DNA连接酶的作用是将两个DNA片段连接起来，作用位点是磷酸二酯键，是基因工程的一种工具酶；DNA解旋酶的作用是将DNA的双螺旋打开，同时将碱基之间的氢键断裂；DNA聚合酶是将许多脱氧核苷酸聚合到一起，聚合到模板链上，和DNA解旋酶都是在DNA复制时需要的酶。

13. 如图表示大肠杆菌的DNA复制示意图。如果是单起点单向复制,按正常的子链延伸速度,此DNA分子(不含15N)复制约需30 s,而实际上复制从开始到结束只需约16 s。据图分析,下列说法错误的是( )

A．甲→乙的场所与真核生物的DNA复制场所不同

B．实际复制的时间之所以减少将近一半,是由于该DNA分子是从两个起点同时进行复制的

C．把甲放在含15N的培养液中复制三次,子代中含15N的DNA分子占100%

D．如果甲中碱基A占20%,那么其子代DNA分子中碱基G的比例为30%

【答案】B
【解析】原核生物DNA的复制在拟核区进行,真核生物DNA的复制则主要在细胞核内进行,在线粒体和叶绿体中也进行DNA的复制。将不含15N的亲代DNA分子放在含15N的培养液中复制,无论复制多少代,形成的所有子代DNA分子中,都至少有一条链含15N。如果甲中碱基A占20%,那么碱基G则占30%,子代DNA分子中的碱基比例与亲代的相同。从图示分析可知,该DNA分子的复制是单起点双向复制的,这样就比单起点单向复制的速度快约一倍,所需的时间也就比原来减少将近一半;如果是双起点单向复制,则题图中大环内应有两个小环。

14. 如图甲、乙所示为真核细胞内两种物质的合成过程,二者的不同之处有( )

①与催化反应的酶的种类 ②反应进行的场所
③碱基互补配对的具体方式 ④所需能量的提供方式

细胞芯片