2016屆高三生物一輪復(fù)習(xí) 第二單元 第2講 DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制與基因的本質(zhì)課下限時(shí)集訓(xùn) 新人教版必修2

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1、 課下限時(shí)集訓(xùn)(二十五)　DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制與基因的本質(zhì) (限時(shí)：45分鐘) 一、選擇題 1．(2015·石家莊模擬)下列有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)的說(shuō)法，正確的是(　　) A．相鄰的堿基被相鄰的兩個(gè)核糖連在一起 B．每個(gè)磷酸基團(tuán)上都連著兩個(gè)五碳糖 C．堿基對(duì)排列順序的千變?nèi)f化構(gòu)成了DNA分子的特異性 D．只有嘌呤與嘧啶配對(duì)，才能保證DNA兩條長(zhǎng)鏈之間的距離不變 2．(2015·武漢調(diào)研)如圖為真核細(xì)胞內(nèi)某基因(被15N標(biāo)記)的結(jié)構(gòu)示意圖，該基因全部堿基中C占30%，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．解旋酶作用于①②兩處 B．該基因中(C＋G)/(A＋T)為3∶2 C．若

2、①處后T變?yōu)锳，則該基因控制的性狀一定發(fā)生改變 D．該基因在含14N的培養(yǎng)液中復(fù)制3次后，含14N的DNA分子占3/4 3．(2015·蚌埠模擬)某雙鏈DNA分子含有200個(gè)堿基，其中一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則有關(guān)該DNA分子的敘述正確的是(　　) A．含有4個(gè)游離的磷酸基團(tuán) B．連續(xù)復(fù)制2次，需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸210個(gè) C．4種含氮堿基A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7 D．堿基排列方式共有4100種 4．一個(gè)雙鏈DNA分子中G占40%，一條鏈(左鏈)中A占10%，下列相關(guān)敘述中正確的是(　　) A．DNA的一條鏈中G的含量為40% B．高溫條件下該DN

3、A分子結(jié)構(gòu)不易被破壞 C．該DNA分子中嘌呤堿基數(shù)大于嘧啶堿基數(shù) D．該DNA分子的另一條鏈中A的含量為5% 5．將一個(gè)用15N標(biāo)記的、含1 560個(gè)堿基對(duì)的DNA片段在14N溶液中復(fù)制4次，已知該DNA片段中有腺嘌呤750個(gè)，則(　　) A．復(fù)制完成后，具有14N的腺嘌呤有1 500個(gè) B．復(fù)制過(guò)程中，共消耗胞嘧啶脫氧核苷酸12 150個(gè) C．復(fù)制完成后，不含15N的DNA分子占1/15 D．含15N的DNA分子的兩條鏈都含15N 6．某同學(xué)經(jīng)分離得到X、Y兩種未知菌種，分析其DNA的堿基組成，發(fā)現(xiàn)X菌的腺嘌呤含量為15%，而Y菌的胞嘧啶含量為42%。下列關(guān)于這兩個(gè)菌種DNA

4、組成的敘述，正確的是(　　) A．X菌的鳥(niǎo)嘌呤含量為15% B．X菌的胞嘧啶及鳥(niǎo)嘌呤堿基組成總和為70% C．Y菌的腺嘌呤的數(shù)量較X菌的低 D．將X菌DNA解旋所需能量較將Y菌解旋所需能量高 7．(2015·宿州模擬)如圖為真核細(xì)胞DNA復(fù)制過(guò)程模式圖，下列分析錯(cuò)誤的是(　　) A．酶①能使DNA雙鏈的配對(duì)堿基之間的氫鍵斷開(kāi) B．圖中可體現(xiàn)出邊解旋邊復(fù)制及半保留復(fù)制的特點(diǎn) C．在復(fù)制完成后，甲、乙可在有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期分開(kāi) D．若該DNA分子中復(fù)制前有1 000個(gè)堿基對(duì)，其中A 200個(gè)，則圖示過(guò)程完成共需原料C 300個(gè) 8. 如圖表示發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)的某

5、生理過(guò)程，其中a、b、c、d表示脫氧核苷酸鏈。以下說(shuō)法正確的是(　　) A．此過(guò)程需要ATP和尿嘧啶脫氧核苷酸 B．真核細(xì)胞中此過(guò)程發(fā)生的唯一場(chǎng)所是細(xì)胞核 C．b中(A＋G)/(T＋C)的比值一定與c中的相同 D．正常情況下a、d鏈都應(yīng)該到不同的細(xì)胞中去 9．(2015·衡陽(yáng)六校聯(lián)考)某DNA分子有500個(gè)堿基對(duì)，其中含有鳥(niǎo)嘌呤300個(gè)，該DNA進(jìn)行連續(xù)復(fù)制，經(jīng)測(cè)定最后一次復(fù)制消耗了周圍環(huán)境中3 200個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸，則該DNA分子共復(fù)制了多少次(　　) A．3次　　 　B．4次　　 　C．5次　　 　D．6次 10．如圖表示大腸桿菌的DNA復(fù)制示意

6、圖。如果是單起點(diǎn)單向復(fù)制，按正常的子鏈延伸速度，此DNA分子復(fù)制約需 30 s，而實(shí)際上復(fù)制從開(kāi)始到結(jié)束只需約 16 s。據(jù)圖分析，下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．“甲→乙”的場(chǎng)所與真核生物的DNA分子復(fù)制場(chǎng)所不同 B．實(shí)際復(fù)制的時(shí)間之所以減半，是由于該DNA分子是從兩個(gè)起點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行復(fù)制的 C．把甲放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制三代，子代中含15N的DNA占100% D．如果甲中堿基A占20%，那么其子代DNA中堿基G的比例為30% 11．(2015·江淮十校聯(lián)考)科學(xué)家們?cè)谘芯砍审w干細(xì)胞的分裂時(shí)提出這樣的假說(shuō)：成體干細(xì)胞總是將含有相對(duì)古老的DNA鏈(永生化鏈)的染色體分配給其中一

7、個(gè)子代細(xì)胞，使其成為成體干細(xì)胞，同時(shí)將含有相對(duì)新的合成鏈染色體分配給另一個(gè)子代細(xì)胞，開(kāi)始分化并最終衰老死亡(如圖所示)。下列相關(guān)推測(cè)錯(cuò)誤的是(　　) A．成體干細(xì)胞的細(xì)胞分裂方式為有絲分裂 B．從圖中看出成體干細(xì)胞分裂時(shí)DNA進(jìn)行半保留復(fù)制，染色體隨機(jī)分配 C．通過(guò)該方式可以減少成體干細(xì)胞積累DNA復(fù)制過(guò)程中產(chǎn)生的堿基突變 D．根據(jù)該假說(shuō)可以推測(cè)生物體內(nèi)的成體干細(xì)胞的數(shù)量保持相對(duì)穩(wěn)定 12．BrdU能替代T與A配對(duì)，而滲入新合成的DNA鏈中。當(dāng)用姬姆薩染料染色時(shí)，不含BrdU的鏈為深藍(lán)色，含BrdU 的鏈為淺藍(lán)色?，F(xiàn)將植物根尖分生組織放在含有BrdU的培養(yǎng)液中進(jìn)行培養(yǎng)，圖a～c依

8、次表示加入BrdU后連續(xù)3次細(xì)胞分裂中期，來(lái)自1條染色體的各染色體的顯色情況(黑色表示深藍(lán)色，白色表示淺藍(lán)色)。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) A．1個(gè)DNA復(fù)制3次所產(chǎn)生的DNA分別位于2條染色體上 B．b圖每條染色體均有1個(gè)DNA的2條脫氧核苷酸鏈都含BrdU C．c圖中有2條染色單體的所有脫氧核苷酸鏈都不含BrdU D．若再進(jìn)行分裂，第4次分裂中期則只有1條染色體出現(xiàn)深藍(lán)色 二、非選擇題 13．(2015·徐州檢測(cè))下面甲圖中DNA分子有a和d兩條鏈，將甲圖中某一片段放大后如乙圖所示，結(jié)合所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題： (1)從甲圖可看出DNA復(fù)制的方式是________。

9、 (2)甲圖中，A和B均是DNA分子復(fù)制過(guò)程中所需要的酶，其中B能將單個(gè)的脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈，從而形成子鏈；則A是________酶，B是________酶。 (3)圖甲過(guò)程在綠色植物葉肉細(xì)胞中進(jìn)行的場(chǎng)所有____________________________。 (4)乙圖中，7是________________________________________。DNA分子的基本骨架由____________交替連接而成；DNA分子兩條鏈上的堿基通過(guò)________連接成堿基對(duì)，并且遵循________________原則。 14．(2015·錦州模擬)1958年，Mesels

10、on和Stahl通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)首次證明了DNA的半保留復(fù)制，此后科學(xué)家便開(kāi)始了有關(guān)DNA復(fù)制起點(diǎn)數(shù)目、方向等方面的研究。試回答下列問(wèn)題： (1)由于DNA分子呈________結(jié)構(gòu)，DNA復(fù)制開(kāi)始時(shí)首先必須解旋從而在復(fù)制起點(diǎn)位置形成復(fù)制叉(如圖1)。因此，研究中可以根據(jù)復(fù)制叉的數(shù)量推測(cè)______________________________。 (2)1963年Cairns將不含放射性的大腸桿菌(擬核DNA呈環(huán)狀)放在含有3H-胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，進(jìn)一步證明了DNA的半保留復(fù)制。根據(jù)圖2的大腸桿菌親代環(huán)狀DNA示意圖，用簡(jiǎn)圖表示復(fù)制1次和復(fù)制2次后形成的DNA分子。(注：以“……

11、”表示含放射性的脫氧核苷酸鏈)。 (3)有人探究DNA的復(fù)制從一點(diǎn)開(kāi)始以后是單向還是雙向進(jìn)行的，將不含放射性的大腸桿菌DNA放在含有3H-胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，給以適當(dāng)?shù)臈l件，讓其進(jìn)行復(fù)制，得到圖3所示結(jié)果，這一結(jié)果說(shuō)明_________________。 (4)為了研究大腸桿菌DNA復(fù)制是單起點(diǎn)復(fù)制還是多起點(diǎn)復(fù)制，用第(2)題的方法，觀察到的大腸桿菌DNA復(fù)制過(guò)程如圖4所示，這一結(jié)果說(shuō)明大腸桿菌細(xì)胞中DNA復(fù)制是________起點(diǎn)復(fù)制的。 答案 1．解析：選D　DNA分子中一條鏈上相鄰的堿基被“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連在一起，兩條鏈上相鄰的堿基被氫鍵連在一起；DNA鏈末端

12、的磷酸基團(tuán)上連著一個(gè)五碳糖；堿基對(duì)排列順序的千變?nèi)f化構(gòu)成了DNA分子的多樣性。 2．解析：選B　DNA解旋酶的作用是使DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的氫鍵斷裂，作用部位是題圖中的②，A錯(cuò)誤；DNA是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)，A與T配對(duì)，G與C配對(duì)，由題干可知該基因全部堿基中C占30%，因此G占30%，A與T各占20%，故該基因全部堿基中(C＋G)/(A＋T)為3∶2，B正確；①處后T變?yōu)锳，發(fā)生了基因突變，基因突變不一定引起性狀改變，C錯(cuò)誤；該基因在含14N的培養(yǎng)液中復(fù)制3次后，所有的DNA分子都含14N，D錯(cuò)誤。 3．解析：選C　雙鏈DNA分子中每一條單鏈有一個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，共有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)；每個(gè)DN

13、A分子中含腺嘌呤30個(gè)，連續(xù)復(fù)制2次，需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸30×4－30＝90個(gè)；由于4種堿基的比例已經(jīng)確定，因此該DNA中堿基排列方式遠(yuǎn)小于4100種。 4．解析：選B　DNA雙鏈中G占40%，每一條鏈中G的含量不一定等于40%；該DNA分子中G≡C的含量相對(duì)較高，G與C之間有三個(gè)氫鍵，因此結(jié)構(gòu)相對(duì)比較穩(wěn)定，高溫不易破壞該DNA分子的結(jié)構(gòu)；嘌呤堿基數(shù)和嘧啶堿基數(shù)相等；DNA雙鏈中(G＋C)的總比例為40%×2＝80%，DNA雙鏈中A＋T＝1－80%＝20%，所以(A＋T)占所有堿基比例＝(A左鏈＋T左鏈)占左鏈堿基的比例＝20%，T左鏈＝20%－10%＝10%，又因?yàn)門左鏈＝A右鏈，

14、所以另一條鏈中A占10%。 5．解析：選B　復(fù)制后具有15N的還是母鏈上的750個(gè)腺嘌呤，A錯(cuò)誤；已知該DNA片段含1 560個(gè)堿基對(duì)，即含3 120個(gè)堿基，其中A有750個(gè)，T也有750個(gè)，那么G＝C＝(3 120－750×2)/2＝810(個(gè))，復(fù)制4次后，共消耗G(或C)810×(24－1)＝810×15＝12 150(個(gè))，B正確；復(fù)制4次后共有16個(gè)DNA分子，其中2個(gè)DNA分子含有15N，所以不含15N的DNA分子占14/16＝7/8，C錯(cuò)誤；由于DNA是半保留復(fù)制，故含15N的DNA分子的兩條鏈中，一條鏈有15N，一條鏈無(wú)15N，D錯(cuò)誤。 6．解析：選B　選項(xiàng)A，X菌的腺嘌呤

15、含量為15%，說(shuō)明胸腺嘧啶的含量為15%，胞嘧啶和鳥(niǎo)嘌呤的含量均為35%。選項(xiàng)B，由選項(xiàng)A可知，X菌的胞嘧啶及鳥(niǎo)嘌呤堿基組成總和為70%。選項(xiàng)C，Y菌的胞嘧啶含量為42%，說(shuō)明腺嘌呤的含量為8%，但具體數(shù)量不能確定。選項(xiàng)D，胞嘧啶和鳥(niǎo)嘌呤之間存在三個(gè)氫鍵，氫鍵越多，解旋所需的能量就越多，但X、Y菌中胞嘧啶和鳥(niǎo)嘌呤具體數(shù)量不定，因此無(wú)法判斷。 7．解析：選D　酶①是解旋酶，能使DNA雙鏈的配對(duì)堿基之間的氫鍵斷開(kāi)；圖中可體現(xiàn)出邊解旋邊復(fù)制及半保留復(fù)制的特點(diǎn)；在復(fù)制完成后，甲、乙兩個(gè)DNA分子可在有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期隨著絲點(diǎn)的分裂而分開(kāi)；若該DNA分子中復(fù)制前有1 000個(gè)堿基對(duì)，其中

16、A有 200個(gè)，則C有800個(gè)，因此圖示過(guò)程完成共需原料C 800個(gè)。 8. 解析：選D　據(jù)圖可知，此生理過(guò)程是DNA的復(fù)制。該過(guò)程不需要尿嘧啶脫氧核苷酸；真核生物發(fā)生此過(guò)程的場(chǎng)所有細(xì)胞核、線粒體和葉綠體；b中(A＋G)/(T＋C)的比值與c中的比值呈倒數(shù)關(guān)系。 9．解析：選C　已知該DNA分子有500個(gè)堿基對(duì)，其中含有300個(gè)鳥(niǎo)嘌呤，則A與T均為200個(gè)；最后一次復(fù)制消耗了3 200個(gè)A，因此，最后一次復(fù)制凈產(chǎn)生的DNA分子為3 200/200＝16(個(gè))，則經(jīng)過(guò)復(fù)制后，形成的DNA分子總數(shù)為32，因此，這個(gè)DNA分子共進(jìn)行了5(25＝32)次復(fù)制。 10．解析：選B　由圖可知，該環(huán)狀

17、DNA分子從一個(gè)起點(diǎn)開(kāi)始向兩個(gè)方向復(fù)制，導(dǎo)致復(fù)制速度加倍。真核細(xì)胞內(nèi)的線粒體、葉綠體內(nèi)含有環(huán)狀DNA。后代DNA分子中，至少含有1條新合成的單鏈，因此子代DNA分子均含有15N。雙鏈DNA分子中，A＋G＝50%，A為20%，則G為30%。 11．解析：選B　成體干細(xì)胞的分裂是有絲分裂，染色體平均分配，而不是隨機(jī)分配。 12．解析：選B　 根據(jù)DNA分子半保留復(fù)制的基本原理，可知圖a中1條染色體上的2條染色單體都為深藍(lán)色，其實(shí)，每條染色單體上的DNA分子中都含有1條母鏈(不含BrdU，深藍(lán)色)和1條子鏈(含BrdU，淺藍(lán)色)，由于母鏈深藍(lán)色掩蓋了子鏈的淺藍(lán)色，故整個(gè)DNA分子即染色單體表現(xiàn)為

18、深藍(lán)色。以此類推，b、c圖中的深藍(lán)色都是不含BrdU的母鏈顏色所致，另1條子鏈含BrdU，但淺藍(lán)色被掩蓋。只有當(dāng)兩條鏈上均含有BrdU時(shí)，淺藍(lán)色才能表現(xiàn)出來(lái)，如圖b、c中的染色單體上的DNA分子有一部分表現(xiàn)為淺藍(lán)色。3次復(fù)制產(chǎn)生了8個(gè)DNA分子，分別位于4條或8條染色體上，而不是2條染色體。若再進(jìn)行分裂，第4次分裂中期則仍有2條染色體出現(xiàn)深藍(lán)色。 13．解析：(1)DNA復(fù)制的方式是半保留復(fù)制，即子代DNA保留了母鏈的一條。(2)A酶是解旋酶，破壞了DNA分子中兩條鏈中的氫鍵，使DNA分子解開(kāi)螺旋；B酶催化DNA子鏈的合成，為DNA聚合酶。(3)圖甲為DNA復(fù)制，發(fā)生在細(xì)胞核、線粒體和葉綠體

19、中。(4)圖乙中4為胸腺嘧啶，5為脫氧核糖，6為磷酸，三者構(gòu)成的7為胸腺嘧啶脫氧核苷酸。 答案：(1)半保留復(fù)制　(2)解旋　DNA聚合　(3)細(xì)胞核、線粒體、葉綠體　(4)胸腺嘧啶脫氧核苷酸　脫氧核糖和磷酸　氫鍵　堿基互補(bǔ)配對(duì) 14．解析：(1)因DNA復(fù)制開(kāi)始時(shí)首先必須解旋從而在復(fù)制起點(diǎn)位置形成復(fù)制叉，所以可以根據(jù)復(fù)制叉的數(shù)量推測(cè)復(fù)制起點(diǎn)數(shù)量。(2)因?yàn)镈NA為半保留復(fù)制，故復(fù)制1次所得的2個(gè)DNA分子中，1條鏈帶放射性標(biāo)記，1條鏈不帶。第2次復(fù)制所得的DNA分子中，1個(gè)DNA分子的1條鏈帶標(biāo)記，1個(gè)DNA分子不帶標(biāo)記。(3)由圖示可以看出：該DNA分子有1個(gè)復(fù)制起始點(diǎn)，復(fù)制為雙向進(jìn)行。(4)由圖4可知：該DNA分子有1個(gè)復(fù)制起始點(diǎn)，即單個(gè)復(fù)制起始點(diǎn)。 答案：(1)(規(guī)則)雙螺旋　復(fù)制起點(diǎn)數(shù)量　(2)如圖 (3)DNA復(fù)制是雙向的　(4)單 5