2020版高考生物一輪復習 課時規(guī)范練18 DNA分子的結(jié)構(gòu)和復制（含解析）蘇教版.doc

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課時規(guī)范練18　DNA分子的結(jié)構(gòu)和復制 一、選擇題 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.右圖為核苷酸的模式圖,下列相關(guān)說法正確的是(　　) A.DNA與RNA在核苷酸上的不同點只在②方面 B.如果要構(gòu)成ATP,只要在①位置上加上兩個磷酸基團 C.③在生物體中共有8種 D.人體內(nèi)的③有5種,②有2種 答案D 解析DNA與RNA的基本單位是脫氧核苷酸和核糖核苷酸,差別在于五碳糖不一樣,堿基不完全相同,故應該是②不同,③也不完全相同,A項錯誤。②既可表示脫氧核糖也可表示核糖,③可表示5種堿基,只有②表示核糖,③表示腺嘌呤時,B項才正確,故B、C兩項錯誤。 2.下列對一條核苷酸鏈的說法,不合理的是(　　) A.堿基C和堿基G的數(shù)目可不相等 B.組成核苷酸的糖是五碳糖 C.磷酸基團與堿基相連接 D.可由四種核糖核苷酸組成 答案C 解析一條核苷酸鏈中的堿基不遵循堿基互補配對原則,因此堿基C和堿基G的數(shù)目可不相等,A項正確。組成核苷酸的糖是五碳糖,包括脫氧核糖和核糖,B項正確。磷酸基團與五碳糖相連接,C項錯誤。核苷酸鏈可由四種核糖核苷酸組成,也可由四種脫氧核苷酸組成,D項正確。 3.(2018海南)現(xiàn)有DNA分子的兩條單鏈均只含有14N(表示為14N14N)的大腸桿菌,若將該大腸桿菌在含有15N的培養(yǎng)基中繁殖兩代,再轉(zhuǎn)到含有14N的培養(yǎng)基中繁殖一代,則理論上DNA分子的組成類型和比例分別是(　　) A.有15N14N和14N14N兩種,其比例為1∶3 B.有15N15N和14N14N兩種,其比例為1∶1 C.有15N15N和14N14N兩種,其比例為3∶1 D.有15N14N和14N14N兩種,其比例為3∶1 答案D 解析大腸桿菌為原核細胞,其擬核中含有一個DNA分子,大腸桿菌繁殖一代,即該DNA復制一代。14N14N的DNA分子在15N的培養(yǎng)基中復制一代的結(jié)果全為15N14N,復制二代的結(jié)果為1/215N15N、1/215N14N。再轉(zhuǎn)到含有14N的培養(yǎng)基中繁殖一代的結(jié)果為3/415N14N、1/414N14N,D項正確。 4.假設一個雙鏈均被32P標記的噬菌體DNA由5 000個堿基對組成,其中腺嘌呤占全部堿基的20%。用這個噬菌體侵染只含31P的大腸桿菌,共釋放出100個子代噬菌體。下列敘述正確的是 (　　) A.該過程至少需要3105個鳥嘌呤脫氧核苷酸 B.噬菌體增殖需要細菌提供模板、原料和酶等 C.含32P與只含31P的子代噬菌體的比例為1∶49 D.該DNA發(fā)生突變,其控制的性狀一定發(fā)生改變 答案C 解析噬菌體的DNA含有10 000個堿基,A=T=2 000,G=C=3 000。在噬菌體增殖的過程中,DNA進行半保留復制,100個子代噬菌體含有100個DNA,相當于新合成了99個DNA,至少需要鳥嘌呤(G)脫氧核苷酸為993 000=297 000,A項錯誤。噬菌體增殖的過程中需要自身的DNA作為模板,而原料和酶由細菌提供,B項錯誤。根據(jù)半保留復制方式,在100個子代噬菌體的DNA中,同時含32P和31P的有2個,只含31P 的有98個,C項正確。DNA發(fā)生突變,控制的性狀不一定改變,如AA突變?yōu)锳a或者由于密碼子的簡并性等,D項錯誤。 5.已知某DNA分子中,G與C之和占全部堿基總數(shù)的35.8%,其中一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32.9%和17.1%。則在它的互補鏈中,T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的(　　) A.32.9%　7.1% B.17.1%　32.9% C.18.7%　1.3% D.31.3%　18.7% 答案D 解析G和C占全部堿基的35.8%,那么A和T占全部堿基的64.2%,兩條互補鏈的堿基總數(shù)相同,而且A和T的總數(shù)相同,那么每條鏈之中的(A+T)都占該鏈的64.2%,同理(G+C)在每條鏈中都占35.8%。一條鏈中的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32.9%和17.1%,那么A與G分別占31.3%和18.7%,因為A與T互補、C與G互補,所以此鏈中A與G的含量,就是其互補鏈中T與C的含量。 6.將DNA分子雙鏈用3H標記的蠶豆(2n=12)根尖移入普通培養(yǎng)液(不含放射性元素)中,再讓細胞連續(xù)進行有絲分裂。某普通培養(yǎng)液中子代細胞處于第三次有絲分裂中期,根據(jù)下圖判斷,該細胞中的染色體的標記情況應是(　　) A.b、c總共12個,但b和c數(shù)目不確定 B.6個a,6個b C.6個b,6個c D.12個b 答案A 解析將DNA分子雙鏈用3H標記的蠶豆(2n=12)根尖移入不含放射性元素的普通培養(yǎng)液中,連續(xù)進行三次有絲分裂,則細胞中不會出現(xiàn)a類型的染色體,只有可能出現(xiàn)b、c類型的染色體,而由于細胞在有絲分裂后期染色體隨機地移向細胞的兩極,因而使得細胞中所含的b和c類型染色體的數(shù)目不能確定。 7.(2018全國Ⅰ理綜)生物體內(nèi)的DNA常與蛋白質(zhì)結(jié)合,以DNA- 蛋白質(zhì)復合物的形式存在。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A.真核細胞染色體和染色質(zhì)中都存在DNA- 蛋白質(zhì)復合物 B.真核細胞的核中有DNA- 蛋白質(zhì)復合物,而原核細胞的擬核中沒有 C.若復合物中的某蛋白參與DNA復制,則該蛋白可能是DNA聚合酶 D.若復合物中正在進行RNA的合成,則該復合物中含有RNA聚合酶 答案B 解析本題考查染色體的成分、DNA的復制及遺傳信息的表達等知識。在細胞中都會存在DNA和RNA與蛋白質(zhì)結(jié)合成的復合物。染色體(染色質(zhì))就是蛋白質(zhì)與DNA結(jié)合形成的結(jié)構(gòu),A項正確。在DNA復制過程中,DNA聚合酶與DNA的每一條鏈都要結(jié)合成DNA- 蛋白質(zhì)復合物,真核細胞和原核細胞中都存在DNA的復制過程,所以在原核細胞中也會存在DNA- 蛋白質(zhì)復合物,B項錯誤。DNA的復制過程需要DNA聚合酶,C項正確。RNA是轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物,其模板是DNA的一條鏈,且需要RNA聚合酶的催化,故該過程中復合物含有RNA聚合酶,D項正確。 8.(2018廣東深圳高速第二次調(diào)研考試)正常情況下,DNA分子在細胞內(nèi)復制時,雙螺旋解開后會產(chǎn)生一段單鏈區(qū),DNA結(jié)合蛋白(SSB)能很快地與單鏈結(jié)合,防止解旋的單鏈重新配對,而使DNA呈伸展狀態(tài),SSB在復制過程中可以重復利用,下列有關(guān)推理合理的是(　　) A.SSB是一種解開DNA雙螺旋的解旋酶 B.SSB與單鏈的結(jié)合將不利于DNA復制 C.SSB與DNA單鏈既可結(jié)合也可分開 D.SSB與單鏈的結(jié)合遵循堿基互補配對原則 答案C 解析根據(jù)題干中“雙螺旋解開后會產(chǎn)生一段單鏈區(qū),DNA結(jié)合蛋白(SSB)能很快地與單鏈結(jié)合”,說明SSB不是一種解開DNA雙螺旋的解旋酶,A項錯誤;SSB與單鏈的結(jié)合有利于DNA復制,B項錯誤;SSB與DNA單鏈既可結(jié)合也可分開,C項正確;SSB是一種DNA結(jié)合蛋白,故與單鏈的結(jié)合不遵循堿基互補配對原則,D項錯誤。 9.下列關(guān)于“堿基互補配對原則”和“DNA復制特點”具體應用的敘述,正確的是(　　) A.若某雙鏈DNA分子中,G占堿基總數(shù)的38%,其中一條鏈中的T占該單鏈堿基數(shù)的5%,那么另一條鏈中T占該單鏈堿基數(shù)的比例為7% B.有2 000個堿基的DNA分子,堿基對可能的排列方式有4 000種 C.已知一段信使RNA有30個堿基,其中A+U有12個,那么轉(zhuǎn)錄成信使RNA的一段DNA分子中C+G就有36個 D.將精原細胞的1對同源染色體的2個DNA都用15N標記,只提供含14N的原料,該細胞進行1次有絲分裂后再減數(shù)分裂,產(chǎn)生的8個精子中(無交叉互換現(xiàn)象)含15N、14N標記的DNA的精子所占比例依次是50%、100% 答案C 解析某雙鏈DNA分子中,G占堿基總數(shù)的38%,則該DNA分子T占堿基總數(shù)的12%,根據(jù)堿基互補配對原則,T=(T1+T2)2,其中一條鏈中的T占該DNA分子全部堿基總數(shù)的5%,那么另一條鏈中T占該DNA分子全部堿基總數(shù)的比例為19%,A項錯誤。一個有2 000個堿基的DNA分子,堿基對可能的排列方式有41 000種,B項錯誤。已知一段信使RNA有30個堿基,其中A+U有12個,那么轉(zhuǎn)錄成信使RNA的一段DNA分子中有60個堿基,其中A+T有24個,則該DNA分子中C+G就有36個,C項正確。該細胞經(jīng)一次有絲分裂后,形成的兩個精原細胞中每條染色體均含15N和14N,精原細胞進行減數(shù)分裂,復制得到的染色體中一條染色單體含15N,一條染色單體不含15N,減Ⅰ后期同源染色體分離,形成的兩個次級精母細胞,減Ⅱ后期姐妹染色單體分離,形成的兩個染色體一個含15N,一個不含15N,則兩個含15N的染色體可能同時進入同一個精細胞,也可能分別進入兩個精細胞,因此含15N的DNA的精子所占比例無法確定,D項錯誤。 10.DNA分子是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu),右圖是DNA分子的一個片段,下列有關(guān)說法,錯誤的是(　　) A.DNA聚合酶作用于①部位 B.②處的堿基缺失不一定會導致生物性狀的變異 C.把此DNA放在含15N的培養(yǎng)液中復制3代,子代中含15N的DNA占75% D.該DNA的特異性表現(xiàn)在堿基的排列順序中 答案C 解析DNA聚合酶是DNA分子復制時需要的一種酶,用來連接脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵,因此作用的部位是①部位,A項正確。②處堿基的缺失屬于基因突變,發(fā)生基因突變,并不一定導致生物性狀的改變,B項正確。把此DNA放在含15N的培養(yǎng)液中復制3代,子代中含15N的DNA占100%,C項錯誤。DNA的特異性表現(xiàn)在堿基的排列順序中,D項正確。 11.下列關(guān)于DNA的結(jié)構(gòu)和復制的敘述,錯誤的是(　　) A.在不同雙鏈DNA分子中,任意兩個不互補堿基數(shù)之和均相等 B.所有雙鏈DNA分子的復制都具有半保留復制的特點 C.一個雙鏈DNA分子中,若A占20%,則G占30% D.一個含有m對堿基,其中A為a個的雙鏈DNA,在n次復制過程中,需消耗2n(m-a)個C 答案D 解析在雙鏈DNA分子中,A=T、G=C,由此可推出A+G=T+C或A+C=T+G,A項正確。雙鏈DNA復制時以解旋后的兩條脫氧核苷酸鏈為模板分別合成子鏈,所得到的每個子代DNA中分別含有一條母鏈和一條子鏈,這種特點為半保留復制,B項正確。由于A=T=20%、C=G,所以G=(1-A-T)/2=(1-20%-20%)/2=30%,C項正確。在n次復制過程中,共需要(m-a)(2n-1)個C,D項錯誤。 12.蠶豆根尖細胞在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)基中完成一個細胞周期,然后在不含放射性標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)至分裂中期,其染色體放射性標記分布情況是(　　) A.染色體被標記情況不能確定 B.每條染色體中都只有一條單體被標記 C.只有半數(shù)的染色體中一條單體被標記 D.每條染色體的兩條單體都不被標記 答案B 解析DNA復制方式為半保留復制,子代DNA分子的一條鏈來自親代DNA,另一條鏈是新合成的。所以,蠶豆根尖細胞在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)基中完成一個細胞周期后得到的子代細胞中染色體上的DNA一條鏈含標記,另一條鏈不含。然后在不含放射性標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)至分裂中期,應該是每條染色體上有一條染色單體上的DNA的一條鏈含標記,另一條鏈不含;另一條染色單體上的DNA兩條鏈都不含標記。因此B項正確。 二、非選擇題 13.下圖是某DNA分子的局部結(jié)構(gòu)示意圖,請據(jù)圖回答問題。 (1)寫出下列序號代表的結(jié)構(gòu)的中文名稱:①　　　　　　　　;⑥　　　　　　　;⑦　　　　　　　　　　　　　　　;⑧　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (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。 (3)從主鏈上看,兩條單鏈方向　　　　　　　　　,從堿基關(guān)系看,兩條單鏈　　　　。 (4)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,此圖所示的　　　　　　　　　　　　(填圖中序號)中可測到15N。若細胞在該培養(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的和含15N的比例為　　　　　。 (5)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　一條脫氧核苷酸鏈的片段 (2)4　2 (3)反向平行　互補 (4)①②③⑤⑦⑧　1∶8 (5)15(a/2-m) 解析根據(jù)堿基互補配對原則可知,①是胞嘧啶,②是腺嘌呤,③是鳥嘌呤,④是磷酸基團,⑤是胸腺嘧啶,⑥是脫氧核糖,⑦是胸腺嘧啶脫氧核苷酸,⑧是一條脫氧核苷酸鏈的片段。復制4次,產(chǎn)生16個DNA分子,由于DNA復制為半保留復制,含14N的DNA分子共2個,所有的DNA都含有15N,所以子代DNA分子中含14N的和15N的比例為1∶8。A=T=m,則G=C=a/2-m,復制4次,需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸為(24-1)(a/2-m)=15(a/2-m)。 14.請回答下列與DNA分子有關(guān)的問題。 (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　　　　　　　　個。 (2)在一個雙鏈DNA分子中,(G+C)占堿基總數(shù)的m%,那么該DNA分子的每條鏈中(G+C)都占該鏈堿基總數(shù)的　　　　。 (3)假定大腸桿菌只含14N的DNA的相對分子質(zhì)量為a;只含15N的DNA的相對分子質(zhì)量為b。現(xiàn)將只含15N的DNA培養(yǎng)在含14N的培養(yǎng)基中,子二代DNA的平均相對分子質(zhì)量為　　　　　　　。 (4)單個脫氧核苷酸借助　　　　　　　　　　　　　通過磷酸二酯鍵彼此連接成DNA鏈。 (5)某研究人員模擬噬菌體侵染細菌的實驗,用未標記的噬菌體侵染3H標記的細菌,短時間保溫后攪拌、離心,檢測到放射性主要存在于　　　　　　　(填“沉淀物”或“上清液”)中。 答案(1)2n-1m (2)m% (3)(3a+b)/4 (4)DNA聚合酶 (5)沉淀物 解析(1)含有m個腺嘌呤的DNA第n次復制需要腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)為2n-1m個。 (2)互補配對的堿基之和,在單鏈和雙鏈中的比例相同。 (3)一個只含15N的DNA分子培養(yǎng)在含14N的培養(yǎng)基中,子二代產(chǎn)生4個DNA分子,8條DNA單鏈,其中含15N的單鏈有2條,含14N的單鏈有6條,則這4個DNA分子的平均相對分子質(zhì)量為(1/2b2+1/2a6)/4=(3a+b)/4。 (4)DNA復制時,DNA聚合酶將一個個脫氧核苷酸連接成DNA鏈。 (5)短時間保溫后攪拌、離心,上清液含有噬菌體的蛋白質(zhì)外殼,而沉淀物中含有細菌及細菌內(nèi)的噬菌體,由于親代噬菌體未被標記,所以放射性主要存在于沉淀物中。 15.研究者以大腸桿菌為實驗對象,運用同位素示蹤技術(shù)及密度梯度離心等方法完成蛋白質(zhì)合成過程的相關(guān)研究,實驗過程及結(jié)果見下表。 組　　別 1組 2組 3組 4組 培養(yǎng) 條件 培養(yǎng)液中氮源(無放射性) 14NH4Cl 15NH4Cl 15NH4Cl 14NH4Cl 培養(yǎng)液中碳源(無放射性) 12C- 葡萄糖 13C- 葡萄糖 13C- 葡萄糖 12C- 葡萄糖 添加的放射性標記物 無 無 35S- 氨基酸 14C- 尿嘧啶 操作 和 檢測 核糖體放射性檢測 無 無 有放 射性 有放 射性 用溫和的方法破碎細菌,然后使用密度梯度離心 離心后核 糖體位置 輕帶 重帶 — A (1)核糖體的主要成分是　　　　　　和蛋白質(zhì),前者是以大腸桿菌的　　　　　分子為模板合成的;由第1組和第2組結(jié)果可知,核糖體位于重帶主要是因為這兩種成分含有　　　　　　　　　　　。 (2)以35S-氨基酸為原料合成蛋白質(zhì)的過程稱為　　　　　　　　。若將第3組帶有放射性標記的大腸桿菌移入無放射性標記的培養(yǎng)基中培養(yǎng),核糖體的放射性會隨時間延長而下降,且細胞其他部位出現(xiàn)放射性,由此推斷,第3組結(jié)果中核糖體放射性下降的原因可能是　　　　。 (3)若用T4噬菌體侵染第2組的大腸桿菌,然后放在第4組的實驗條件下繼續(xù)培養(yǎng),請推測: ①短時間內(nèi),若T4噬菌體和大腸桿菌的蛋白質(zhì)均是在第2組大腸桿菌原有的核糖體上合成,則表中A對應的核糖體位置應更多地集中在　　　　(填“輕帶”或“重帶”); ②隨著時間延長,離心后出現(xiàn)多條核糖體帶,若位于重帶的核糖體出現(xiàn)放射性,則說明14C-尿嘧啶會出現(xiàn)在　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　分子中;培養(yǎng)時間越長,該類分子與　　　　　　　　　　　(填“大腸桿菌”或“T4噬菌體”)的DNA單鏈形成雜交分子的比例越大。 (4)該系列實驗的目的是研究 　。 答案(1)rRNA　DNA　15N和13C (2)翻譯　具有放射性的蛋白質(zhì)(或多肽)從核糖體和mRNA 的復合物上脫離(合理即可) (3)①重帶?、赗NA(或mRNA、mRNA和tRNA)　T4噬菌體 (4)蛋白質(zhì)合成的過程(或翻譯過程中核糖體和RNA的作用,合理即可) 解析(1)核糖體由核糖體RNA和相關(guān)蛋白質(zhì)組成;構(gòu)成核糖體的RNA是以細菌的DNA為模板合成的;由于大腸桿菌放在含有15NH4Cl和13C-葡萄糖中培養(yǎng)過,以此為原料合成的核糖體中會含有15N和13C,密度較大,會出現(xiàn)在重帶區(qū)。 (2)在核糖體內(nèi)把氨基酸合成蛋白質(zhì)屬于翻譯過程;以放射性氨基酸為原料,核糖體在合成肽鏈時會具有放射性,若此時換用無放射性氨基酸為原料,隨著合成的進行,新合成的肽鏈不再具有放射性,核糖體的放射性也會逐漸降低。 (3)第2組的大腸桿菌中的核糖體位于重帶區(qū),若轉(zhuǎn)移到第4組中培養(yǎng),短時間內(nèi)核糖體大多還是原有的核糖體,應集中于重帶區(qū);隨著時間延長,新合成的核糖體不含有15N和13C,會出現(xiàn)在輕帶;若位于重帶的核糖體出現(xiàn)了放射性碳,說明在此核糖體中正在發(fā)生蛋白質(zhì)的合成過程,含有放射性信使RNA;隨著培養(yǎng)時間的延長,大腸桿菌內(nèi)合成T4噬菌體蛋白質(zhì)的核糖體比例逐漸升高,與核糖體結(jié)合的信使RNA多為噬菌體DNA轉(zhuǎn)錄而成。 (4)通過上述分析,可以看出,本實驗主要通過核糖體的變化研究蛋白質(zhì)的合成。