2022年高考生物大一輪復習 3.1.2-3.1.3DNA的分子結構 DNA的復制課時作業(yè) 中圖版必修2

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1、2022年高考生物大一輪復習 3.1.2-3.1.3DNA的分子結構 DNA的復制課時作業(yè) 中圖版必修2 一、基礎全面練(共10小題，每小題5分，共50分) 1.下列關于DNA結構與功能的說法，不正確的是(　　) A.DNA分子中A與T堿基對含量越高，其結構穩(wěn)定性相對越小 B.堿基排列順序的千變萬化，構成了DNA分子的多樣性 C.生物體所有DNA分子的轉錄和翻譯是同時同地進行的 D.DNA分子結構相對穩(wěn)定的重要原因之一是堿基互補配對原則保證了DNA復制的準確進行 【解析】選C。DNA分子中G與C這一對堿基對含量越高，其結構穩(wěn)定性相對越大，因為G與C配對時形成三分子氫鍵，而A與T配

2、對只形成兩分子氫鍵；DNA分子的多樣性取決于DNA分子上堿基對排列順序的千變萬化；原核生物的轉錄和翻譯同時同地進行，而真核生物的轉錄和翻譯不是同時同地進行的；堿基互補配對原則能保證DNA分子準確無誤地復制。 2.(xx·濟南模擬)如圖為DNA分子復制的片段，圖中a、b、c、d表示各條脫氧核苷酸鏈。一般地說，下列各項中正確的是(　　) A.a和c的堿基序列互補，b和c的堿基序列相同 B.a鏈中的值與d鏈中同項比值相同 C.a鏈中的值與b鏈中同項比值相同 D.a鏈中的值與c鏈中同項比值不同 【解析】選C。DNA復制的特點是半保留復制，b鏈是以a鏈為模板合成的，a鏈和b鏈合成一個子代

3、DNA分子。c鏈是以d鏈為模板合成的，c鏈和d鏈合成一個子代DNA分子。a鏈與d鏈發(fā)生堿基互補配對，a鏈與b鏈發(fā)生堿基互補配對，c鏈與d鏈發(fā)生堿基互補配對，故a鏈與c鏈相同，b鏈與d鏈相同。a鏈中的值等于b鏈中的值。 3.(xx·聊城模擬)下圖表示DNA復制的過程，結合圖示分析，下列有關敘述錯誤的是(　　) A.DNA復制過程中首先需要解旋酶破壞DNA雙鏈之間的氫鍵，使兩條鏈解開 B.DNA分子的復制具有雙向復制的特點 C.從圖示可知，DNA分子具有多起點復制的特點，縮短了復制所需的時間 D.DNA分子的復制需要DNA聚合酶催化合成子鏈 【解析】選C。雖然DNA具有多起點復制的

4、特點，但圖中只能體現一個起點雙向復制的特點。DNA復制需要解旋酶破壞氫鍵，需DNA聚合酶催化子鏈的合成。 4.(xx·青島模擬)如圖為真核細胞內某基因(15N標記)的結構示意圖，該基因全部堿基中A占20%。下列說法正確的是(　　) A.該基因一定存在于細胞核內的染色體DNA上 B.該基因的一條核苷酸鏈中(C+G)/(A+T)為3∶2 C.DNA解旋酶只作用于①部位，限制性內切酶只作用于②部位 D.將該基因置于14N培養(yǎng)液中復制3次后，含15N的DNA分子占1/8 【解析】選B。真核細胞中的DNA主要存在于細胞核內的染色體中，少量存在于線粒體、葉綠體中；由雙鏈DNA中A(腺嘌呤)

5、占20%，且DNA中A=T、C=G可知，C+G=100%-(A+T)=60%，故該基因中(C+G)/(A+T)=3∶2=該基因一條核苷酸鏈中(C+G)/(A+T)；DNA解旋酶破壞的是堿基對之間的氫鍵(即②)，而限制性內切酶以及DNA連接酶作用于DNA分子中磷酸與脫氧核糖之間的共價鍵(即①)；15N標記的DNA在14N培養(yǎng)液中培養(yǎng)，復制3次后，含15N的DNA占2/23=1/4。 5.(xx·臨沂模擬)假定某高等生物體細胞的染色體數是10條，其中染色體中的DNA用3H-胸腺嘧啶標記，將該體細胞放入不含有標記的培養(yǎng)液中連續(xù)培養(yǎng)，則在第二次有絲分裂后期，沒有被標記的染色體數為(　　) A.5條

6、 B.40條 C.20條 D.10條 【解析】選D。根據DNA半保留復制的特點，DNA雙鏈被3H標記，在不含3H標記的培養(yǎng)液中完成第一次分裂后，每條染色體的DNA中一條鏈有3H標記，另一條鏈沒有標記。在不含3H標記的培養(yǎng)液中進行第二次分裂，后期一半染色體被標記，一半染色體沒有被標記。 6.用32P標記的一個噬菌體侵染用15N標記的大腸桿菌，一段時間后大腸桿菌裂解釋放出100個子代噬菌體。下列有關敘述不正確的是(　　) A.所有子代噬菌體的蛋白質外殼中都含15N B.所有子代噬菌體的核酸中都含15N C.含32P的子代噬菌體占所有子代噬菌體的1/50 D.所有子代噬菌體

7、只含15N不含32P 【解題指南】解答本題的關鍵在于以下兩點： (1)子代噬菌體蛋白質外殼、核酸合成的原料來源。 (2)無論DNA復制多少代，所有子代噬菌體中總有2個分別含有親代DNA的一條鏈。 【解析】選D。N是構成蛋白質和DNA的重要元素，而合成子代噬菌體的原料全部來自大腸桿菌；無論DNA復制多少代，所有子代噬菌體中總有2個分別含有親代DNA的一條鏈，因此含32P的子代噬菌體占所有子代噬菌體的1/50。 7.如圖為真核細胞DNA復制過程的模式圖，據圖分析，下列相關敘述錯誤的是 (　　) A.由圖示得知，DNA分子復制的方式是半保留復制 B.DNA解旋酶能使DNA雙鏈解旋

8、，且需要消耗ATP C.從圖中可以看出合成兩條子鏈的方向是相反的 D.DNA在復制過程中先完成解旋，再復制 【解析】選D。由圖示得知，DNA分子復制的方式是半保留復制，而且是邊解旋邊復制；DNA解旋酶能使DNA雙鏈解旋，且需要消耗ATP；從圖中可以看出合成兩條子鏈的方向是相反的。 8.(xx·德州模擬)對DNA分子的堿基進行數量分析，可以通過檢測其中某種堿基的數目及比例來推斷其他堿基的數目及比例。假如檢測某DNA分子得知堿基A的數目為x，其比例為y，以下推斷正確的是(　　) A.堿基總數量為x/y B.堿基C的數目為x(0.5y-1) C.嘌呤與嘧啶之比為x/(1-y) D.堿

9、基G的比例為(1-y)/2 【解析】選A。A=x，所占比例均為y，則堿基總量為x/y；C+G=x/y-A-T=x/y-2x，則C=G=x[1/(2y)-1]；嘌呤數與嘧啶數之比是1；G的比例為(1-2y)/2。 9.(xx·棗莊模擬)某DNA分子有500個堿基對，其中含有鳥嘌呤300個。該DNA進行連續(xù)復制，經測定，最后一次復制消耗了周圍環(huán)境中3 200個腺嘌呤脫氧核苷酸，則該DNA分子共復制了多少次(　　) A.3次 B.4次 C.5次 D.6次 【解析】選C。已知該DNA分子有500個堿基對，其中含有300個鳥嘌呤，則A與T均為200個；最后一次復制消耗了3 20

10、0個A，因此最后一次復制增加的DNA分子數為3 200/200=16(個)，則經過復制后，形成的DNA分子總數為32個，即25個，因此這個DNA分子共進行了5次復制。 【延伸探究】若該DNA分子經過復制，共消耗了周圍環(huán)境中6 200個腺嘌呤脫氧核苷酸，則該DNA分子復制了幾次？ 提示：5次。由于該DNA分子中含有200個腺嘌呤，若消耗了周圍環(huán)境中6 200個腺嘌呤脫氧核苷酸，則有(2n-1)×200=6 200，所以n=5次。 10.(xx·曲阜模擬)果蠅一個精原細胞中的一個核DNA分子用15N標記，在正常情況下，其減數分裂形成的精子中，含有15N的精子占(　　) A.1/16 B

11、.1/8 C.1/4 D.1/2 【解析】選D。減數分裂過程中，同源染色體要發(fā)生聯會和分離現象，因此要體現減數分裂過程中染色體中DNA的變化，至少要畫出一對同源染色體。果蠅一個精原細胞中的一個核DNA分子用15N標記，即果蠅4對同源染色體中有3對未標記，另一對同源染色體中有一條染色體上的DNA分子用15N標記，則該精原細胞進行正常減數分裂形成精細胞時，染色體和DNA的標記情況可用下圖進行解析。 二、能力培優(yōu)練(共2小題，每小題6分，共12分) 11.關于DNA分子的結構與復制的敘述中，正確的是(　　) ①含有m個腺嘌呤的DNA分子第n次復制需要腺嘌呤脫氧核苷酸數為2n-1×

12、m個 ②在一個雙鏈DNA分子中，G+C占堿基總數的M%，那么該DNA分子的每條鏈中的G+C都占該鏈堿基總數的M% ③細胞內全部DNA被32P標記后在不含32P的環(huán)境中進行連續(xù)有絲分裂，第二次分裂的每個子細胞染色體均有一半有標記 ④DNA雙鏈被32P標記后，復制n次，子代DNA中有標記的占1/2n A.①② B.②③ C.③④ D.②④ 【解析】選A。含有m個腺嘌呤的DNA分子第n次復制，其實就是有2n-1個DNA分子在復制，每個需要m個腺嘌呤脫氧核苷酸，那么2n-1個DNA分子就需要2n-1×m個腺嘌呤脫氧核苷酸；在一個雙鏈DNA分子中，G+C占堿基總數的M%，由于

13、兩條鏈中G+C的數目是相等的，那么該DNA分子的每條鏈中G+C所占比例就相當于分子、分母各減半，其比例是不變的；細胞內全部DNA被32P標記后，在不含32P的環(huán)境中進行連續(xù)有絲分裂，第二次分裂時，復制后的每條染色體中都有一條姐妹染色單體被32P標記，在有絲分裂后期，著絲粒分開后，有一半染色體帶有標記，兩條姐妹染色單體分開后向兩極運動是隨機的，所以進入某一個子細胞的染色體不一定有一半帶有標記；DNA雙鏈被32P標記后，不管復制多少次，都只有2個DNA帶有標記，所以復制n次，子代DNA中有標記的占2/2n。 【易錯提醒】若對有絲分裂后期染色體變化情況理解不到位，誤認為第二次有絲分裂結束時，含32

14、P標記的染色體全部向一極移動，不含32P的染色體向另一極移動，則易誤認為③正確。 12.(xx·兗州模擬)若用32P標記“人類胚胎干細胞”的DNA分子雙鏈，再將這些細胞轉入不含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，在第二次細胞分裂的中期、后期，一個細胞中的染色體總條數和被32P標記的染色體條數分別是(　　) A.中期是46和46、后期是92和46 B.中期是46和46、后期是92和92 C.中期是46和23、后期是92和23 D.中期是46和23、后期是46和23 【解題指南】解答本題的關鍵是： (1)明確DNA進行半保留復制，細胞在不含32P的培養(yǎng)液中分裂兩次，則DNA復制兩次。 (2)理解

15、細胞進行有絲分裂時，在中期每條染色體含有兩條姐妹染色單體，后期染色單體分開移向兩極，32P標記隨之而發(fā)生變化。 【解析】選A。有絲分裂中期、后期染色體條數的分析：“人類胚胎干細胞”來自人體，人體的一個正常細胞中含有染色體條數為46，有絲分裂過程中后期染色體條數加倍(92)，中期染色體條數與體細胞相同(46)，故無論經過幾次分裂，在有絲分裂中期染色體條數都是46，后期染色體條數都是92。有絲分裂中期、后期被32P標記的染色體條數的分析：以1個DNA分子為例，雙鏈被32P標記，轉入不含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，由于DNA具有半保留復制的特點，第一次有絲分裂完成時，每個DNA分子中都有1條鏈被32P標

16、記；第二次有絲分裂完成時，只有的DNA分子被32P標記；中期時，染色單體沒有分開，而這2條沒有分開的染色單體上，其中有1條被32P標記，導致整條染色體也被32P標記；后期時，由于染色單體分開變成染色體，故只有一半的染色體被標記。 【方法技巧】DNA復制與染色體復制之間的關系總結 (1)染色體和DNA的數量關系：在DNA復制之前二者的比值為1∶1，在DNA復制之后二者的比值為1∶2。 (2)DNA的半保留復制方式：只要親代DNA分子被標記且只復制一次，產生的子代DNA均帶有放射性，DNA所在的染色體均帶有放射性，不管是有絲分裂產生的兩個子細胞，還是減數分裂產生的四個子細胞的染色體均被標記。

17、但如果DNA復制不是一次的話，則要充分考慮復制的次數和染色體的存在形式。 三、大題規(guī)范練(共2小題，共38分) 13.(20分)(xx·青州模擬)下圖是DNA分子結構模式圖，請據圖回答下列問題。 (1)組成DNA的基本單位是[　]__________。 (2)圖中1、2、6的名稱依次為：__________、___________、______________。 (3)圖中8表示的是__________________________________。在雙鏈DNA分子中，嘌呤與嘧啶之間的數量關系可表示為__________________。 (4)由于解旋酶的作用使[　]___

18、_______斷裂，兩條扭成螺旋的雙鏈解開。若4是胞嘧啶，則3是____________。 (5)上述DNA分子徹底水解得到的產物是(　　) A.脫氧核糖、核糖和磷酸 B.脫氧核糖、堿基和磷酸 C.核糖、堿基和磷酸 D.核糖核苷酸、堿基和磷酸 (6)基因D與d的根本區(qū)別是(　　) A.基因D能控制顯性性狀，基因d能控制隱性性狀 B.基因D、基因d所含的脫氧核苷酸種類不同 C.4種脫氧核苷酸的排列順序不同 D.在染色體上的位置不同 (7)如圖表示兩個脫氧核苷酸之間靠氫鍵相連，其中正確的是(　　) (8)從生物“適應的相對性”“基因突變的低頻性”可見，DNA作為遺傳物質

19、，其分子結構具有______________性。 【解析】(1)組成DNA的基本單位是脫氧核苷酸，1個脫氧核苷酸分子由1分子磷酸、1分子脫氧核糖、1分子含氮堿基(A、T、G、C)組成。(3)DNA分子由兩條鏈組成，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結構，圖中8表示的是一條脫氧核苷酸鏈的片段。在雙鏈DNA分子中嘌呤數與嘧啶數相等。(4)在DNA分子復制過程中，由于解旋酶的作用，氫鍵斷裂，兩條扭成螺旋的雙鏈解開，這個過程稱作解旋。根據堿基互補配對原則，若4是胞嘧啶，則3是鳥嘌呤。(5)DNA分子初步水解后形成4種脫氧核苷酸，徹底水解得到的產物是脫氧核糖、堿基和磷酸。(6)等位基因D與d的形成是由

20、于基因突變，根本區(qū)別是4種脫氧核苷酸的排列順序不同。(7)DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈組成的，兩條鏈上的脫氧核苷酸之間靠氫鍵相連。 答案：(1)[5]脫氧核苷酸 (2)磷酸(基團)　脫氧核糖　堿基對 (3)一條脫氧核苷酸鏈的片段　嘌呤數=嘧啶數(A+G=T+C) (4)[7]氫鍵　鳥嘌呤　(5)B (6)C　(7)B　(8)穩(wěn)定 14.(18分)(xx·濱州模擬)在氮源為14N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為14N-DNA(對照)；在氮源為15N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為15N-DNA(親代)。將親代大腸桿菌轉移到含14N的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖

21、兩代(Ⅰ和Ⅱ)，用某種離心方法分離得到的結果如圖所示： 請分析： (1)由實驗結果可推測第一代(Ⅰ)細菌DNA分子中一條鏈含____________，另一條鏈含____________。 (2)將第一代(Ⅰ)細菌轉移到含15N的培養(yǎng)基上繁殖一代，將所得到細菌的DNA用同樣方法分離，請參照甲圖，將DNA分子可能出現在試管中的位置在乙圖中標出。 (3)若將15N-DNA(親代)的大腸桿菌在14N培養(yǎng)基上連續(xù)復制3次，則所產生的子代DNA中全含15N(重DNA)，一條鏈含15N(中DNA)及兩條鏈均不含15N(輕DNA)的比例為__________________，在這些子代DNA中，含

22、15N的鏈與全部子代DNA鏈的比例為______________。 (4)若一個DNA分子的一條單鏈中A占32%，且=1.5，此比例在其互補鏈中的比值是____________；在整個DNA分子中的比值是____________。以該單鏈為模板合成的子代DNA分子中，A+G的總含量占____________。 【解題指南】解答本題的關鍵是明確以下兩點： (1)DNA分子的半保留復制方式。 (2)準確區(qū)別Ⅰ和Ⅱ中DNA分布的不同，Ⅱ復制次數多于Ⅰ，復制次數多，不會出現重帶，輕帶所占比例增大。 【解析】(1)(2)本題中親代大腸桿菌15N-DNA轉移到14N培養(yǎng)基上，復制的第一代DNA(

23、Ⅰ)均為14N15N(中)，而將此DNA轉移到15N培養(yǎng)基上再復制一代后所產生的子代DNA中，應有一半為中DNA，另一半為重DNA。 (3)當將15N-DNA(親代)在14N培養(yǎng)基上連續(xù)復制3次后，應產生23=8個子代DNA，這8個子代DNA中應有2個含模板鏈，即這2個DNA應為14N15N(中DNA)，其余均為14N-DNA(輕DNA)，無兩鏈均為15N鏈的DNA，因而重DNA∶中DNA∶輕DNA應為0∶2∶6，若按鏈計算，則15N鏈應為2條，其余14條鏈均為14N鏈，即15N鏈與全部子代DNA總鏈的比例應為2∶16(1∶8)。 (4)如果已知的單鏈上是A，則未知的互補單鏈的相應位置上是T；已知的單鏈上是A+G，則未知的互補單鏈上是T+C，依此類推。因此，已知單鏈中=1.5，則未知的互補單鏈中=1.5，但題目中要求的是，故應為2/3。在整個DNA分子中，由于A=T，G=C，所以A+G=T+C。因此，不論該DNA分子有多長多大，總是等于1。同樣道理，不論該DNA分子復制多少代，其子代DNA分子中的A+G總是占整個DNA分子核苷酸數的一半。 答案：(1)14N　15N (2) (3)0∶2∶6　2∶16(或1∶8)　(4)2/3　1　50%