（江蘇專版）2019版高考生物二輪復習 專題三 遺傳 主攻點之（一）基因的本質(zhì)練習（含解析）.doc

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基因的本質(zhì) 一、選擇題 1．(2018南通一模)下列關于DNA分子結(jié)構(gòu)和復制的敘述，錯誤的是(　　) A．DNA分子中磷酸與脫氧核糖交替連接，構(gòu)成DNA的基本骨架 B．科學家利用“假說—演繹法”證實DNA是以半保留的方式復制的 C．DNA復制時，DNA聚合酶可催化兩個游離的脫氧核苷酸連接起來 D．DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建立為DNA復制機制的闡明奠定了基礎 解析：選C　 DNA分子中磷酸與脫氧核糖交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成DNA分子的基本骨架；科學家利用“假說—演繹法”證實了DNA分子是以半保留的方式復制的；DNA聚合酶催化游離的脫氧核苷酸與DNA鏈上的脫氧核苷酸之間的連接；DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建立為DNA復制機制的闡明奠定了基礎。 2．在DNA分子模型的搭建實驗中，若僅由訂書釘將脫氧核糖、磷酸、堿基連為一體并構(gòu)建一個含 10對堿基(A有6個)的DNA雙鏈片段，那么使用的訂書釘個數(shù)為(　　) A．58　　　　　　　　　　 B．78 C．82 D．88 解析：選C　構(gòu)成一個脫氧核苷酸需要2個訂書釘，20個脫氧核苷酸總共需要40個；一條DNA單鏈需要9個訂書釘連接，兩條鏈共需要18個；雙鏈間的氫鍵數(shù)共有62＋43＝24(個)，所以共用82個訂書釘。 3．(2019屆高三蘇錫常鎮(zhèn)四市調(diào)研)一種感染螨蟲的新型病毒，研究人員利用放射性同位素標記的方法，以體外培養(yǎng)的螨蟲細胞等為材料，設計可相互印證的甲、乙兩組實驗，以確定該病毒的核酸類型。下列有關實驗設計思路的敘述，錯誤的是(　　) A．應選用35S、32P分別標記該病毒的蛋白質(zhì)和核酸 B．先將甲、乙兩組螨蟲細胞分別培養(yǎng)在含同位素標記的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中 C．再將病毒分別接種到含有甲、乙兩組螨蟲細胞的培養(yǎng)液中 D．一定時間后離心并收集、檢測病毒的放射性，以確定病毒的類型 解析：選A　根據(jù)題干信息分析，本實驗的目的是確定病毒核酸的類型是DNA還是RNA，因此應該分別標記DNA和RNA特有的堿基，即分別用放射性同位素標記尿嘧啶和胸腺嘧啶；由于病毒沒有細胞結(jié)構(gòu)，必須寄生于活細胞中，因此先將甲、乙兩組螨蟲細胞分別培養(yǎng)在含同位素標記的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中；再將病毒分別接種到含有甲、乙兩組螨蟲細胞的培養(yǎng)液中；一定時間后離心并收集、檢測病毒的放射性，以確定病毒的類型。 4．關于下圖所示DNA分子的說法正確的是(　　) A．解旋酶可作用于①部位，DNA聚合酶作用于③部位 B．該DNA的特異性表現(xiàn)在堿基種類和(A＋T)/(G＋C)的比例上 C．若該DNA中堿基A為p個，占全部堿基的n/m (m>2 n)，則堿基C的個數(shù)為(pm/2n)－p D．把此DNA放在含15N的培養(yǎng)液中復制2代，子代中含15N的DNA占3/4 解析：選C?、贋榱姿岫ユI，③為氫鍵，解旋酶作用于③部位，DNA聚合酶作用于①部位；DNA分子的特異性由堿基的數(shù)目和特定排列順序決定，而堿基種類均只有4種，無特異性；根據(jù)堿基互補配對原則，A＝T，G＝C，全部堿基個數(shù)為p/(n/m)＝pm/n，C的個數(shù)為(全部堿基個數(shù)－2p)/2，化簡得(pm/2n)－p；DNA是半保留復制，圖中DNA一條鏈被15N標記，復制一次后，有一個DNA分子兩條鏈全部含15N，另一個DNA分子一條鏈含14N，另一條鏈含15N，第二次復制以后，子代中含15N的DNA占100%。 5．(2018南通一模)下列關于艾弗里肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗的敘述，錯誤的是(　　) A．該實驗是在英國科學家格里菲思的實驗基礎上進行的 B．肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化與DNA重組技術的實質(zhì)是相同的 C．實驗過程中，通過觀察菌落的特征來判斷是否發(fā)生轉(zhuǎn)化 D．該體外轉(zhuǎn)化實驗證明肺炎雙球菌的主要遺傳物質(zhì)是DNA 解析：選D　艾弗里肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗是在英國科學家格里菲思的實驗基礎上進行的；肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是基因重組，DNA重組技術的實質(zhì)也是基因重組；肺炎雙球菌兩種類型的菌落特征不同，因此可以通過觀察菌落的特征來判斷是否發(fā)生轉(zhuǎn)化；該體外轉(zhuǎn)化實驗證明肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)是DNA。 6．(2018徐州質(zhì)檢)如圖為真核細胞內(nèi)某基因(15N標記)的部分結(jié)構(gòu)示意圖，該基因全部堿基中A占20%。下列說法正確的是(　　) A．該基因的特異性表現(xiàn)在堿基種類上 B．DNA聚合酶催化①和③處化學鍵的形成 C．該基因的一條核苷酸鏈中(C＋G)/(A＋T)為3/2 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C　雙鏈DNA中的堿基種類都是相同的，DNA的特異性與堿基的數(shù)目和排列順序有關；DNA聚合酶催化相鄰核苷酸間形成磷酸二酯鍵，即③處化學鍵的形成，不能催化①處氫鍵的形成；由題干可知，該雙鏈DNA分子中，A＝T＝20%，C＝G＝30%，故該基因的每條核苷酸鏈中(C＋G)/(A＋T)＝3/2；根據(jù)DNA半保留復制的特點，將該基因置于14N培養(yǎng)液中復制3次后，共形成子代DNA分子數(shù)為23＝8(個)，其中含15N的DNA分子是2個，即含15N的DNA分子占2/8。 7．(2018蘇州模擬)動物細胞的線粒體DNA分子上有兩個復制起始區(qū)OH和OL。該DNA復制時，OH首先被啟動，以L鏈為模板合成H′鏈，當H′鏈合成約2/3時，OL啟動，以H鏈為模板合成L′鏈，最終合成兩個環(huán)狀雙螺旋DNA分子，該過程如圖所示。下列有關敘述正確的是(　　) A．該復制方式不符合半保留復制的特點 B．H′鏈全部合成時，L′鏈只合成了2/3 C．子鏈中新形成的磷酸二酯鍵數(shù)目與脫氧核苷酸數(shù)目相同 D．若該線粒體DNA在含15N的培養(yǎng)液中復制3次，不含15N的DNA只有兩個 解析：選C　由圖可知：線粒體雙環(huán)狀DNA復制時，首先是OH被啟動，以L鏈為模板，合成H′鏈，新H′鏈一邊復制，一邊取代原來老的H鏈，當H′鏈合成約2/3時，OL啟動，以被取代的H鏈為模板，合成新的L′鏈，待全部復制完成后，新的H′鏈和老的L鏈、新的L′鏈和老的H鏈各自組合成兩個環(huán)狀雙螺旋DNA分子。該復制方式符合半保留復制的特點；H′鏈全部合成時，L′鏈只合成了1/3；環(huán)狀子鏈中新形成的磷酸二酯鍵數(shù)目與脫氧核苷酸數(shù)目相同；由于是半保留復制，所以該線粒體DNA在含15N的培養(yǎng)液中復制3次，所形成的子代DNA都含有15N。 8．將玉米的一個根尖細胞放在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)基中完成一個細胞周期，然后將子代細胞轉(zhuǎn)入不含放射性同位素標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)。下列關于細胞內(nèi)染色體的放射性標記分布情況的描述，正確的是(　　) A．第二次分裂結(jié)束只有一半的細胞具有放射性 B．第二次分裂結(jié)束具有放射性的細胞可能有4個 C．在第二次分裂的中期每條染色體的兩條單體都被標記 D．在第二次分裂的中期只有半數(shù)的染色體中一條單體被標記 解析：選B　根尖細胞進行有絲分裂，一個細胞周期在間期時DNA復制1次，所以第一次細胞分裂完成后得到的2個子細胞都是每一條染色體的DNA只有1條鏈被標記。第二次分裂后期姐妹染色單體分開時，被標記的染色體是隨機分配移向兩極的，所以第二次分裂得到的子細胞被標記的個數(shù)是2～4個；經(jīng)過間期DNA復制后第二次分裂前期和中期的每條染色體都只有1條染色單體被標記。 9．如圖是“噬菌體侵染大腸桿菌”實驗，其中親代噬菌體已用32P標記，甲、丙中的方框代表大腸桿菌。下列關于本實驗及病毒、細菌的敘述正確的是(　　) A．圖中錐形瓶中的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)大腸桿菌的，其內(nèi)的營養(yǎng)成分中要加入32P標記的無機鹽 B．若要達到實驗目的，還要再設計一組用35S標記噬菌體的實驗，兩組相互對照，都是實驗組 C．噬菌體的遺傳不遵循基因分離定律，而大腸桿菌的遺傳遵循基因分離定律 D．若本組實驗乙(上清液)中出現(xiàn)放射性，則不能證明DNA是遺傳物質(zhì) 解析：選B　由于親代噬菌體已用32P標記，要研究該標記物出現(xiàn)的部位，培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)液不應含有32P標記的無機鹽；單獨一組實驗能夠證明DNA是遺傳物質(zhì)，但是不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，因此應設置用35S標記噬菌體的實驗作為相互對照；基因分離定律適用于進行有性生殖的真核生物，病毒和細菌的遺傳均不遵循該規(guī)律；如果保溫時間過長，子代噬菌體會從大腸桿菌中釋放出來，導致上清液中也會出現(xiàn)放射性。 10．(2019屆高三無錫興化三校聯(lián)考)在研究細胞DNA復制時，先在低劑量3H標記的脫氧核苷酸培養(yǎng)基培養(yǎng)細胞，3H可以摻入正在復制的DNA分子中，使其帶上放射性標記。幾分鐘后，將細胞移到含有高劑量3H標記的脫氧核苷酸培養(yǎng)基培養(yǎng)一段時間，收集、裂解細胞，抽取其中的DNA進行放射性自顯影檢測，結(jié)果如圖。下列相關敘述正確的是(　　) A．此圖可以說明DNA進行雙向復制 B．此過程必須遵循堿基互補配對原則，任一條鏈中A＝T，G＝C C．若將該DNA進行徹底水解，產(chǎn)物是脫氧核苷酸和四種堿基 D．若該DNA分子的一條鏈中(A＋T)/(G＋C)＝a，則互補鏈中該比值為1/a 解析：選A　根據(jù)題意和圖形分析，中間為低放射性區(qū)域，兩邊為高放射性區(qū)域，說明DNA復制從起始點向兩個方向延伸；此過程必須遵循堿基互補配對原則，一條鏈中的A與另一條鏈中的T配對，一條鏈中的G與另一條鏈中的C配對；若將該DNA進行徹底水解，產(chǎn)物是脫氧核糖、磷酸和四種含氮堿基；若該DNA分子的一條鏈中(A＋T)/(G＋C)＝a，則互補鏈中該比值也是a。 11．(2018南通考前押題卷，多選)如圖是用35S標記的噬菌體侵染不含放射性的細菌，保溫、攪拌、離心后獲得上清液和沉淀物的示意圖。下列相關敘述，正確的是(　　) A．35S標記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼 B．若保溫時間過長，則沉淀物中放射性增強 C．若攪拌不充分，則沉淀物中放射性增強 D．該實驗說明蛋白質(zhì)不是噬菌體的遺傳物質(zhì) 解析：選AC　噬菌體的DNA沒有S元素，蛋白質(zhì)外殼中有S元素，所以35S標記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼；若保溫時間過長，會導致細菌裂解，釋放子代噬菌體，使上清液的放射性增強，沉淀物中放射性不會增強；若攪拌不充分，有少量含35S的噬菌體外殼吸附在細菌表面，會隨細菌沉淀到試管的底部，則導致沉淀物中放射性增強；此實驗只能證明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)沒有進入細菌，不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。 12．(多選)科學家們在研究成體干細胞的分裂時提出這樣的假說：成體干細胞總是將含有相對古老的DNA鏈(永生化鏈)的染色體分配給其中一個子代細胞，使其成為成體干細胞，同時將含有相對新的合成鏈染色體分配給另一個子代細胞，使其開始分化并最終衰老死亡(如下圖所示)。下列相關敘述，正確的是(　　) A．成體干細胞的增殖方式為有絲分裂，保證了親子代細胞的遺傳穩(wěn)定性 B．從圖中看出成體干細胞分裂時DNA進行半保留復制，染色體隨機分配 C．通過該方式可以減少成體干細胞積累DNA復制過程中產(chǎn)生的基因突變 D．根據(jù)該假說可以推測生物體內(nèi)的成體干細胞的數(shù)量長期保持相對穩(wěn)定 解析：選ACD　體細胞的增殖方式是有絲分裂，有絲分裂可以保證親子代細胞的遺傳穩(wěn)定性；由圖可知，成體干細胞分裂時染色體沒有進行隨機分配；相對古老的DNA鏈的染色體一直存在于成體干細胞中，這樣可以減少成體干細胞積累DNA復制過程中產(chǎn)生的基因突變；一個成體干細胞每次分裂結(jié)束后產(chǎn)生的子細胞中有一個仍然是成體干細胞，所以生物體內(nèi)的成體干細胞的數(shù)量長期保持相對穩(wěn)定。 二、非選擇題 13．請回答下列與DNA分子的結(jié)構(gòu)和復制有關的問題： (1)DNA分子的基本骨架由__________和__________交替排列構(gòu)成。 (2)某研究小組測定了多個不同雙鏈DNA分子的堿基組成，發(fā)現(xiàn)隨著一條單鏈中的比值增加，其DNA分子中該比值變化是________。 (3)某DNA分子中A＋T占整個DNA分子堿基總數(shù)的44%，其中一條鏈(α)上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%，那么，對應的另一條互補鏈(β)上的G占該鏈堿基總數(shù)的比例是____________。 (4)在正常情況下，細胞內(nèi)完全可以自主合成組成核酸的核糖與脫氧核糖。現(xiàn)有一些細胞(此細胞能增殖)由于發(fā)生基因突變而不能自由合成核糖與脫氧核糖，必須從培養(yǎng)基中攝取。為驗證“DNA分子復制的原料是脫氧核苷酸，而不是核糖核苷酸”，現(xiàn)提供如下實驗材料，請你完成實驗方案。 ①實驗材料：真核細胞的突變細胞系、基本培養(yǎng)基、12C核糖核苷酸、14C核糖核苷酸、12C脫氧核苷酸、14C脫氧核苷酸、細胞放射性檢測儀等。(注：14C有放射性，12C無放射性) ②實驗步驟： 第一步：編號。取基本培養(yǎng)基若干，隨機分成兩組，分別編號為甲組和乙組。 第二步：實驗處理。在甲組培養(yǎng)基中加入適量的12C核糖核苷酸和14C脫氧核苷酸；在乙組培養(yǎng)基中加入___________________________________________________________。 第三步：培養(yǎng)。在甲、乙兩組培養(yǎng)基中分別接種______________________________，在5%CO2恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)一段時間，使細胞增殖。 第四步：觀察。分別取出甲、乙兩組培養(yǎng)基中的細胞，檢測細胞放射性的部位。 ③預期結(jié)果：甲組培養(yǎng)基中細胞的放射性部位主要在____________；乙組培養(yǎng)基中細胞的放射性部位主要在______________。 ④實驗結(jié)論：______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)在DNA分子中，脫氧核糖和磷酸交替連接，構(gòu)成DNA分子的基本骨架。(2)由堿基互補配對原則可知，DNA分子中A＝T、C＝G，因此＝1，即無論單鏈中的比值如何變化，DNA分子中的比值都保持不變。(3)已知DNA分子中A＋T占整個DNA分子堿基總數(shù)的44%，則α鏈中A1＋T1＝44%，又因α鏈中G1＝21%，所以α鏈中C1＝1－44%－21%＝35%，根據(jù)堿基互補配對原則β鏈中G2＝C1＝35%。(4)DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸，主要存在于細胞核中。根據(jù)后面的實驗步驟及預期結(jié)果，可知該實驗最終要根據(jù)細胞中的放射性部位來驗證脫氧核苷酸是DNA復制所需的原料，故乙中應加等量的14C核糖核苷酸和12C脫氧核苷酸，并且甲、乙應該都放到相同的適宜環(huán)境中培養(yǎng)，以排除無關變量的影響。甲中放射性應主要在細胞核，而乙中放射性應主要在細胞質(zhì)。根據(jù)實驗結(jié)果可證明DNA分子復制的原料是脫氧核苷酸，而不是核糖核苷酸。 答案：(1)脫氧核糖　磷酸　(2)不變　(3)35% (4)第二步：等量的14C核糖核苷酸和12C脫氧核苷酸　第三步：等量的真核細胞的突變細胞系?、奂毎恕〖毎|(zhì)　④DNA分子復制的原料是脫氧核苷酸，而不是核糖核苷酸 14．(2018南通考前押題卷)很多因素都會造成DNA損傷，機體也能夠?qū)p傷的DNA進行修復，當DNA損傷較大時，損傷部位難以直接被修復，可先進行復制再修復，如圖是損傷DNA復制后再修復的基本過程。請據(jù)圖回答下列問題： (1)過程①所需的原料是________。與過程①相比，轉(zhuǎn)錄過程特有的堿基互補配對方式是________。 (2)過程②③中，母鏈缺口的產(chǎn)生需要在酶的作用下切開__________鍵；與過程④相比，催化過程①特有的酶是________。 (3)若用3H標記原料，經(jīng)過程①②③④產(chǎn)生的4條核苷酸鏈中，具有放射性的核苷酸鏈占________；某損傷DNA(損傷處由2個胸腺嘧啶和2個胞嘧啶形成2個嘧啶二聚體)損傷前有1 000個堿基對，其中胸腺嘧啶300個，該損傷DNA連續(xù)復制三次(按圖示過程進行損傷修復)，在第三次復制時需要消耗________個胞嘧啶脫氧核苷酸。 (4)據(jù)圖可知，這種修復方式并不能將DNA全部修復，如某受損傷的DNA進行10次復制(按圖示過程進行損傷修復)，則有損傷的DNA分子將占_____，這種修復過程的意義是____________________________________________________________________________。 解析：(1)過程①是DNA復制的過程，其所需原料是脫氧核苷酸，其堿基互補配對方式有A—T、G—C，轉(zhuǎn)錄過程中的堿基互補配對方式是A—U、T—A、G—C，所以與DNA復制過程相比，轉(zhuǎn)錄過程特有的堿基互補配對方式是A—U。(2)過程②是母鏈與子鏈重組的過程，母鏈缺口的產(chǎn)生需要在酶的作用下切開磷酸二酯鍵；過程④是彌補母鏈缺口的過程，需DNA聚合酶，過程①需要解旋酶和DNA聚合酶，所以與過程④相比，催化過程①特有的酶是解旋酶。(3)由于母鏈與子鏈間的重組，沒有損傷的那條母鏈也具有了放射性，所以，經(jīng)過程①②③④產(chǎn)生的4條核苷酸鏈中，具有放射性的核苷酸鏈占3/4；有1 000個堿基對的DNA中，含胸腺嘧啶300個，則含胞嘧啶700個，因此第三次復制需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為2(n－1)700＝22700＝2 800(個)。(4)圖示修復過程不能將損傷的脫氧核苷酸鏈進行修復，所以無論復制多少次，都含有一個損傷的DNA，如某受損傷的DNA進行10次復制(按圖示過程進行損傷修復)，有損傷的DNA分子將占1/210，這種修復過程的意義是隨著復制次數(shù)的增多，可降低損傷DNA所占的比例，減小損傷DNA對表現(xiàn)型的影響。 答案：(1)脫氧核苷酸　A—U　(2)磷酸二酯　解旋酶 (3)3/4　2 800　(4)1/210　隨著復制次數(shù)的增多，可降低損傷DNA所占的比例，減小損傷DNA對表現(xiàn)型的影響