廣西2020版高考生物一輪復習 考點規(guī)范練19 DNA分子的結構和復制 基因是具有遺傳效應的DNA片段（含解析）新人教版.docx

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DNA分子的結構和復制 基因是具有遺傳效應的DNA片段 基礎達標 1.(2018遼寧六校協(xié)作體期初聯(lián)考)同源染色體上的DNA分子之間最可能相同的是(　　) A.堿基對的排列順序　　　　　 B.磷酸二酯鍵的數(shù)目 C.脫氧核苷酸的種類 D.A+TC+G的比值 答案 C 解析 同源染色體上的DNA分子可能是相同的,也可能是不同的,如X、Y染色體。所以構成DNA的脫氧核苷酸數(shù)目可能不同,連接兩個脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵的數(shù)目也就可能不同,堿基對的排列順序不同。DNA分子中A=T、C=G,但(A+T)/(C+G)在不同的DNA分子中可能不同,而構成DNA的脫氧核苷酸只有4種。 2.右圖為核苷酸模式圖,下列說法正確的是 (　　) A.組成DNA與RNA的核苷酸只有③不同 B.在人的口腔上皮細胞中,①有1種,③有5種 C.RNA分子中,連接②和③的化學鍵的數(shù)目等于氫鍵的數(shù)目 D.在含有5對核苷酸的DNA片段中,連接①和②的化學鍵有12個 答案 B 解析 組成DNA與RNA的核苷酸中②(五碳糖)也不同,A項錯誤;人體口腔上皮細胞中既有DNA也有RNA,因此③(堿基)有5種,①(磷酸)有1種,B項正確;RNA分子一般為單鏈,除tRNA 外,一般沒有氫鍵,C項錯誤;含5對核苷酸的DNA片段中,連接①和②的化學鍵應該是18個,D項錯誤。 3.一個雙鏈DNA分子共有堿基1 400個,其中一條鏈上(A+T)∶(G+C)=2∶5;構成該DNA分子的氮元素均為14N。將該DNA分子轉移到15N的培養(yǎng)基連續(xù)復制3次,則1個DNA分子中的腺嘌呤數(shù),以及復制3次后含15N的DNA分子總數(shù)依次為(　　) A.140,2　　　　　　　　　B.200,8 C.280,6　　 D.400,8 答案 B 解析 由于整個DNA分子上(A+T)∶(G+C)是2∶5,所以一個DNA分子中A+T=400(個),又因A=T,因此,腺嘌呤為200個。由于DNA分子轉移到15N的培養(yǎng)基連續(xù)復制3次,所以得到的8個DNA分子都含有15N。 4.下圖為真核細胞DNA復制過程的模式圖,據(jù)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.解旋酶能使DNA雙鏈解開,但需要消耗ATP C.子代DNA分子的兩條鏈是反向平行排列的 D.DNA在復制過程中是先進行解旋,后半保留復制 答案 D 解析 由圖示可知,新合成的每個DNA分子中,都保留了原來DNA分子中的一條鏈,因此復制的方式是半保留復制,A項正確;解旋酶使DNA雙鏈解開,需要消耗ATP,B項正確;子代DNA分子的兩條鏈是反向平行的,C項正確;DNA在復制過程中是邊解旋邊半保留復制,D項錯誤。 5.某基因(14N)含有3 000個堿基,腺嘌呤占35%。若該DNA分子用15N同位素標記過的4種游離脫氧核苷酸為原料復制3次。將全部復制產(chǎn)物進行密度梯度離心,得到如圖1結果;如果將全部復制產(chǎn)物加入解旋酶處理后再離心,則得到如圖2結果。下列有關分析正確的是(　　) A.X層全部是僅含14N的基因 B.W層中,15N標記的胞嘧啶有6 300個 C.X層中含有的氫鍵數(shù)是Y層的1/3 D.W層與Z層的核苷酸數(shù)之比為1∶4 答案 C 解析 由于DNA分子復制為半保留復制,所以X層全部是含14N和15N的基因,A項錯誤。DNA分子復制了3次,產(chǎn)生了8個DNA分子,含16條脫氧核苷酸鏈,其中含15N標記的有14條鏈(相當于新合成了7個DNA分子)。在含有3 000個堿基的DNA分子中,腺嘌呤占35%,因此胞嘧啶占15%,共450個,所以W層中,15N標記的胞嘧啶有4507=3 150(個),B項錯誤。在DNA分子中,堿基對之間通過氫鍵相連,DNA分子復制了3次,產(chǎn)生的8個DNA分子中,2個DNA分子含14N和15N,6個DNA分子只含15N,所以X層中含有的氫鍵數(shù)是Y層的1/3,C項正確。由于DNA分子復制了3次,產(chǎn)生了8個DNA分子,含16條脫氧核苷酸鏈,其中含15N標記的有14條鏈。所以W層與Z層的核苷酸數(shù)之比為2∶14=1∶7,D項錯誤。 6.用32P標記玉米體細胞(含20條染色體)的DNA分子雙鏈,再將這些細胞轉入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng),則第二次細胞分裂的后期,細胞中(　　) A.染色體數(shù)目為20條,每個DNA分子都帶有32P標記 B.染色體數(shù)目為20條,僅10個DNA分子帶有32P標記 C.染色體數(shù)目為40條,每個DNA分子都帶有32P標記 D.染色體數(shù)目為40條,僅20個DNA分子帶有32P標記 答案 D 解析 DNA的復制為半保留復制,子代DNA的2條鏈中有1條是親代中的模板鏈。體細胞進行第一次分裂時,DNA復制所形成的每一條染色單體均含有親代的DNA鏈,因此子一代細胞的每一條染色體的DNA都有一條32P標記的脫氧核苷酸鏈。第二次有絲分裂間期,DNA復制后,每一條染色體上都是1個染色單體有32P標記,1個染色單體無32P標記,有絲分裂后期染色體加倍后,一半的染色體,即20個DNA分子帶有32P標記。 7.下列有關真核生物基因的說法,正確的是(　　) ①基因是有遺傳效應的DNA片段　②基因的基本單位是核糖核苷酸?、刍虼嬖谟诩毎?、核糖體等結構中　④基因表達時會受到環(huán)境的影響?、莼蛟谌旧w上呈線性排列?、藁虻姆肿咏Y構首先由摩爾根發(fā)現(xiàn) A.①②③ 　 B.②④⑥ C.①④⑤　　 D.③④⑤ 答案 C 解析 基因的基本單位是脫氧核苷酸,②錯誤;基因不存在于核糖體中,③錯誤;基因的分子結構首先是由沃森和克里克提出的,⑥錯誤。 8.(2018江蘇徐州一模)下圖為真核細胞內某基因(15N標記)的部分結構示意圖,該基因全部堿基中A占20%。下列說法正確的是(　　) A.該基因的特異性表現(xiàn)在堿基種類上 B.DNA聚合酶催化①和②處化學鍵的形成 C.該基因的一條核苷酸鏈中 (C+G)/(A+T)=3/2 D.將該基因置于只含14N的培養(yǎng)液中復制3次后,含15N的DNA分子占1/8 答案 C 解析 DNA分子中含有A、G、C、T四種堿基,基因的特異性表現(xiàn)在堿基對的排列順序上,A項錯誤。DNA聚合酶催化②處化學鍵的形成,B項錯誤。該基因中T=A=20%,C=G=30%,則(C+G)/(A+T)=3/2。根據(jù)堿基互補配對原則,DNA分子的一條單鏈中(C+G)/(A+T)的比值等于其互補鏈和整個DNA分子中該種比例的比值,因此該基因的一條脫氧核苷酸鏈中(C+G)/(A+T)=3/2,C項正確。將該基因置于只含14N的培養(yǎng)液中復制3次后,含15N的DNA分子占2/23=1/4,D項錯誤。 9.下列關于雙鏈DNA分子結構的敘述,正確的是(　　) A.某雙鏈DNA分子含有500個堿基,可能的排列方式有4500種 B.若質粒含有2 000個堿基,則該分子同時含有2個游離的磷酸基團 C.某DNA分子內胞嘧啶占25%,則每條單鏈上的胞嘧啶占25%~50% D.某DNA分子上有胸腺嘧啶312個,占總堿基的比例為26%,則該DNA分子上有鳥嘌呤288個 答案 D 解析 某雙鏈DNA分子含有500個堿基,可能的排列方式有4250種,A項錯誤。質粒是環(huán)狀DNA分子,不含游離的磷酸基團,B項錯誤。某DNA分子內胞嘧啶占25%,則每條單鏈上的胞嘧啶占0~50%,C項錯誤。某DNA分子上有胸腺嘧啶312個,占總堿基的比例為26%,則該DNA分子上堿基總數(shù)為31226%=1 200(個)。根據(jù)堿基互補配對原則,該DNA分子中有鳥嘌呤1 200(50%-26%)=288(個),D項正確。 能力提升 1.(2018遼寧六校協(xié)作體期初聯(lián)考)下圖為某DNA分子的部分平面結構圖,該DNA分子片段中含100個堿基對,40個胞嘧啶,則下列說法錯誤的是(　　) A.②與①交替連接,構成了DNA分子的基本骨架 B.③是連接DNA單鏈上兩個核糖核苷酸的磷酸二酯鍵 C.該DNA復制n次,含母鏈的DNA分子只有2個 D.該DNA復制n次,消耗的腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)為60(2n-1)個 答案 B 解析 ①是脫氧核糖,②是磷酸,兩者交替連接構成了DNA分子的基本骨架。④是連接DNA單鏈上兩個脫氧核糖核苷酸的磷酸二酯鍵,③是鳥嘌呤脫氧核苷酸中連接磷酸和脫氧核糖的化學鍵。該DNA復制n次,得到2n個DNA,其中含有母鏈的DNA分子共2個。該DNA復制n次,消耗腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)為(200-402)2(2n-1)=60(2n-1)(個)。 2.下列關于DNA分子結構與復制的說法,正確的是(　　) A.DNA分子的差異造成了S型肺炎雙球菌與R型肺炎雙球菌致病性的差異 B.DNA分子中每個磷酸基團都連接2個脫氧核糖 C.減數(shù)分裂過程中發(fā)生的交叉互換一般不會導致DNA分子結構的改變 D.邊解旋邊復制是保證親代與子代DNA遺傳信息準確傳遞的關鍵 答案 A 解析 S型肺炎雙球菌有多糖莢膜,具有毒性,R型肺炎雙球菌無莢膜,不具有致病性,其根本原因是二者DNA分子中的遺傳信息不同,所以DNA分子的差異造成了致病性的差異,A項正確;DNA分子中大多數(shù)磷酸基團都連接2個脫氧核糖,但每條脫氧核苷酸鏈都有1個游離的磷酸基團只連接1個脫氧核糖,B項錯誤;減數(shù)分裂過程中發(fā)生的交叉互換一般會導致DNA分子結構的改變,C項錯誤;堿基互補配對原則是保證親代與子代DNA遺傳信息傳遞準確性的關鍵,D項錯誤。 3.下圖中的DNA分子片段中一條鏈由15N構成,另一條鏈由14N構成。下列有關說法錯誤的是(　　) A.①處為磷酸二酯鍵,DNA解旋酶作用于③處 B.②是胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸 C.若該DNA分子中1條鏈上G+C=56%,則無法確定整個DNA分子中T的含量 D.此DNA在含15N的培養(yǎng)液中復制兩代,子代中含15N的DNA占100% 答案 C 解析 ①處為磷酸二酯鍵,是限制酶、DNA聚合酶和DNA連接酶的作用位點,③處為氫鍵,是DNA解旋酶的作用位點,A項正確;②處是胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸,B項正確;若該DNA分子中1條鏈上G+C=56%,則整個DNA分子中G+C=56%,根據(jù)堿基互補配對原則,C=G=28%,則A=T=50%-28%=22%,C項錯誤;此DNA在含15N的培養(yǎng)液中復制2代,得到4個DNA分子,根據(jù)DNA的半保留復制特點,子代DNA分子均含15N,D項正確。 4.某性原細胞(2n=16)的DNA全部被32P標記,其在含有31P的培養(yǎng)基中進行一次有絲分裂后繼續(xù)進行減數(shù)分裂。下列能正確表示有絲分裂前期(白色柱狀圖)和減數(shù)第一次分裂前期(灰色柱狀圖)每個細胞中含有32P的染色單體和DNA分子(僅考慮染色體上的DNA)數(shù)目的是(　　) 答案 A 解析 下圖表示分裂過程中1條染色體上DNA分子的標記變化情況,其他染色體標記變化情況與之相同。 該性原細胞在含有31P的培養(yǎng)基中進行有絲分裂時,DNA分子的半保留復制使每條染色體中含有兩個DNA分子,且DNA雙鏈均為一條含有31P,另一條含有32P,故有絲分裂前期含有32P的染色單體和DNA分子數(shù)目分別為32條和32個;有絲分裂產(chǎn)生的子細胞中每個DNA分子均為一條含有31P,另一條含有32P,子細胞在含有31P的培養(yǎng)基中繼續(xù)進行減數(shù)分裂,則減數(shù)第一次分裂前期每個細胞中含有32P的染色單體和DNA分子數(shù)目分別為16條和16個。 5.下圖是某DNA分子的局部結構示意圖,請據(jù)圖回答問題。 (1)寫出圖中序號代表的結構的中文名稱:①　　　　　,⑦　　　　　　　　,⑧　　　　　　　　　　　　　,⑨　　　　　　　　　　　。 (2)圖中DNA片段中堿基對有　　　對,該DNA分子應有　　　個游離的磷酸基團。 (3)如果將14N標記的細胞培養(yǎng)在含15N標記的脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中分裂四次,該DNA分子也復制四次,則得到的子代DNA分子中,含14N的DNA分子和含15N的DNA分子的比例為　　　　。 (4)若該DNA分子共有a個堿基,其中腺嘌呤有m個,則該DNA分子復制4次,需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸為　　　　　　　　個。 答案 (1)胞嘧啶　脫氧核糖　胸腺嘧啶脫氧核苷酸　一條脫氧核苷酸鏈　(2)4　2　(3)1∶8　(4)15(a/2-m) 解析 (1)①能與G互補配對,因此①是胞嘧啶;⑦為脫氧核糖;⑤為磷酸基團;⑧所含有的堿基⑥(即圖中的④)為胸腺嘧啶,因此⑧所示結構的中文名稱是胸腺嘧啶脫氧核苷酸;⑨是由若干脫氧核苷酸連接而成的一條脫氧核苷酸鏈。(2)圖中DNA片段中有4個堿基對,由2條鏈組成,每條鏈有1個游離的磷酸基團,所以該DNA分子應有2個游離的磷酸基團。(3)1個兩條鏈都含有14N的DNA分子,以15N標記的脫氧核苷酸為原料,經(jīng)4次復制后,共產(chǎn)生16個子代DNA分子(24=16);依據(jù)DNA分子半保留復制的特點,在這16個DNA分子中,含14N的有2個,含15N的有16個,因此二者的比例為2∶16=1∶8。(4)由題意可知,該DNA分子中A+T+G+C=a,其中A=m。依據(jù)堿基互補配對原則可推知,A=T=m,C=G=(a-m-m)2=(a/2-m)(個)。若該DNA分子復制4次,則需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)=(24-1)(a/2-m)=15(a/2-m)(個)。 6.科學家在研究DNA分子復制方式時提出了三種假說,如圖甲(彌散復制:親代雙鏈被切成雙鏈片段,而這些片段又可以作為新合成雙鏈片段的模板,新、老雙鏈片段又以某種方式聚集成“雜種鏈”);圖乙是采用同位素示蹤技術和離心處理來探究DNA復制方式的過程圖解。請分析并回答問題。 甲 乙 (1)為說明b組DNA均分布于中密度帶,除了與　　　組結果比較外,還需要另設一組:將細菌在含有　　　　的培養(yǎng)基中培養(yǎng)多代,提取DNA并離心。 (2)b組結果支持　　　　　　　　　　　　　　　　假說。若將b組DNA雙鏈分開再離心,結果為“輕”和“重”兩條密度帶,這一結果不支持　　　　　　　　假說,也可通過圖乙中　　　組的結果來排除該假說。 (3)利用以上判斷結果,若繼續(xù)培養(yǎng)c組細菌,使其再繁殖一代,取樣提取DNA并離心,與c組實驗結果相比會發(fā)現(xiàn)密度帶的　　　　　　　　　　　不發(fā)生變化,　　　密度帶的DNA所占比例下降。 答案 (1)a　14N (2)半保留復制和彌散復制　彌散復制　c (3)種類(數(shù)量和位置)　中 解析 (1)為說明b組DNA均分布于中密度帶,除了與a組結果比較外,還需要另設一組:將細菌在含有14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)多代,提取DNA并離心。 (2)若細菌DNA分子的兩條鏈都是15N,轉入含14N的培養(yǎng)基中復制一次,無論DNA分子是半保留復制還是彌散復制,結果都只在中帶位置。若將b組DNA雙鏈分開再離心,結果為“輕”和“重”兩條密度帶,這一結果不支持彌散復制假說,因為彌散復制時DNA雙鏈分開再離心,結果仍全為中密度帶,也可通過圖乙中c組的結果來排除該假說。 (3)根據(jù)DNA分子的半保留復制,若繼續(xù)培養(yǎng)c組細菌,使其再繁殖一代,取樣提取DNA并離心,與c組實驗結果相比會發(fā)現(xiàn)密度帶的種類(數(shù)量和位置)不發(fā)生變化,只是中密度帶的DNA所占比例下降,輕密度帶的DNA所占比例上升。