（新課改省份專用）2020版高考生物一輪復(fù)習(xí) 課下達(dá)標(biāo)檢測（二十）DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制與基因的本質(zhì)（含解析）.doc

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課下達(dá)標(biāo)檢測（二十） DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制與基因的本質(zhì) 一、選擇題 1．下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是(　　) A．組成DNA分子的核糖核苷酸有4種 B．每個脫氧核糖上均連著兩個磷酸和一個堿基 C．雙鏈DNA分子中，堿基的數(shù)目和脫氧核糖的數(shù)目是相等的 D．雙鏈DNA分子中，A＋T＝G＋C 解析：選C　DNA分子的基本單位是脫氧核糖核苷酸；位于DNA分子長鏈結(jié)束部位的脫氧核糖上只連著一個磷酸和一個堿基；雙鏈DNA分子中，堿基的數(shù)目和脫氧核糖的數(shù)目是相等的；雙鏈DNA分子中，根據(jù)堿基互補配對原則，A＋G＝T＋C。 2．下列關(guān)于DNA復(fù)制的敘述，正確的是(　　) A．DNA復(fù)制時，嚴(yán)格遵循A－U、C－G的堿基互補配對原則 B．DNA復(fù)制時，兩條脫氧核苷酸鏈均可作為模板 C．DNA分子全部解旋后才開始進行DNA復(fù)制 D．脫氧核苷酸必須在DNA酶的作用下才能連接形成子鏈 解析：選B　DNA復(fù)制時，嚴(yán)格遵循A－T、C－G的堿基互補配對原則；DNA是以兩條脫氧核苷酸鏈作為模板進行復(fù)制的；DNA分子邊解旋邊復(fù)制；脫氧核苷酸必須在DNA聚合酶的作用下才能連接形成子鏈。 3．(2017浙江4月選考單科卷)下列關(guān)于DNA、RNA和基因的敘述，錯誤的是(　　) A．基因是具有遺傳功能的核酸分子片段 B．遺傳信息通過轉(zhuǎn)錄由DNA傳遞到RNA C．親代DNA通過復(fù)制在子代中表達(dá)遺傳信息 D．細(xì)胞周期的間期和分裂期均有RNA的合成 解析：選C　基因的表達(dá)是通過轉(zhuǎn)錄和翻譯實現(xiàn)的。 4．下圖為某DNA分子的部分平面結(jié)構(gòu)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(gòu)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(fù)制n次，含母鏈的DNA分子只有2個 D．該DNA復(fù)制n次，消耗的腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)為60(2n－1)個 解析：選B　①是脫氧核糖，②是磷酸，兩者交替連接構(gòu)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化學(xué)鍵，③是鳥嘌呤脫氧核糖核苷酸中連接磷酸和脫氧核糖的化學(xué)鍵；該DNA復(fù)制n次，得到2n個DNA，其中含母鏈的DNA分子共有2個；該DNA復(fù)制n次，消耗腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)為(200－402)2(2n－1)＝60(2n－1)。 5．20世紀(jì)50年代初，查哥夫?qū)Χ喾N生物DNA做了堿基定量分析，發(fā)現(xiàn)(A＋T)/(C＋G)的比值如表。結(jié)合所學(xué)知識，你認(rèn)為能得出的結(jié)論是(　　) DNA來源 大腸桿菌 小麥 鼠 豬肝 豬胸腺 豬脾 (A＋T)/(C＋G) 1.01 1.21 1.21 1.43 1.43 1.43 A．豬的DNA結(jié)構(gòu)比大腸桿菌的DNA結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定一些 B．小麥和鼠的DNA所攜帶的遺傳信息相同 C．小麥DNA中(A＋T)的數(shù)量是鼠DNA中(C＋G)數(shù)量的1.21倍 D．同一生物不同組織的DNA堿基組成相同 解析：選D　大腸桿菌DNA中(A＋T)/(C＋G)的比值小于豬的，說明大腸桿菌DNA所含C－G堿基對的比例較高，而C－G堿基對含三個氫鍵，因此大腸桿菌的DNA結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高于豬的；雖然小麥和鼠的DNA中(A＋T)/(C＋G)比值相同，但不能代表二者的堿基序列與數(shù)目相同；同一生物的不同組織所含DNA的堿基序列是相同的，因此DNA堿基組成也相同。 6．下圖為DNA片段1經(jīng)過誘變處理后獲得DNA片段2，而后DNA片段2經(jīng)過復(fù)制得到DNA片段3的示意圖(除圖中變異位點外不考慮其他位點的變異)。下列敘述正確的是(　　) A．在DNA片段3中同一條鏈上相鄰堿基A與T通過兩個氫鍵連接 B．理論上DNA片段3的結(jié)構(gòu)比DNA片段1的結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定 C．DNA片段2至少需要經(jīng)過3次復(fù)制才能獲得DNA片段3 D．DNA片段2復(fù)制n次后，可獲得2n－1個DNA片段1 解析：選D　DNA中同一條脫氧核苷酸鏈上相鄰堿基A與T通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”進行連接；理論上DNA片段3中氫鍵數(shù)目比DNA片段1少，故其結(jié)構(gòu)不如DNA片段1穩(wěn)定；DNA片段2經(jīng)過2次復(fù)制即可獲得DNA片段3；DNA片段2復(fù)制n次后，獲得的DNA片段1所占的比例為1/2，即2n－1個。 7．(2019聊城模擬)若將處于G1期的胡蘿卜愈傷組織細(xì)胞置于含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)液中，培養(yǎng)至第二次分裂中期。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．每條染色體中的兩條染色單體均含3H B．每個DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈均含3H C．每個DNA分子中只有一條脫氧核苷酸鏈含3H D．所有染色體的DNA分子中，含3H的脫氧核苷酸鏈占總鏈數(shù)的1/4 解析：選A　若將處于G1期的胡蘿卜愈傷組織細(xì)胞置于含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)液中，在間期的S期時DNA復(fù)制一次，所以細(xì)胞第一次分裂完成后得到的2個子細(xì)胞都是每一條染色體的DNA都只有1條鏈被標(biāo)記，培養(yǎng)至第二次分裂中期，每條染色體中的兩條染色單體均含3H標(biāo)記；第二次分裂中期，1/2的DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈均含3H,1/2的DNA分子一條脫氧核苷酸鏈含3H；所有染色體的DNA分子中，含3H的脫氧核苷酸鏈占總鏈數(shù)的3/4。 8．在研究解旋酶在DNA復(fù)制過程中的作用機制時，科研人員發(fā)現(xiàn)，隨著解旋酶的移動和雙鏈的打開，DNA鏈中的張力變小了。下列相關(guān)分析錯誤的是(　　) A．解旋酶可能位于DNA雙鏈叉狀分離的位置 B．減小DNA鏈中的張力可能有助于DNA進行自我復(fù)制 C．在DNA雙鏈被打開的過程中不需要外界提供能量 D．解旋酶缺陷的發(fā)生可能與多種人類疾病的產(chǎn)生有關(guān) 解析：選C　解旋酶常常依賴于單鏈的存在，并能識別復(fù)制叉的單鏈結(jié)構(gòu)，因此解旋酶可能位于DNA雙鏈叉狀分離的位置；隨著解旋酶的移動和雙鏈的打開，DNA鏈中的張力變小，因此減小DNA鏈中的張力可能有助于DNA進行自我復(fù)制；在DNA雙鏈被打開的過程中需要ATP的水解來提供能量；解旋酶用于打開DNA中的氫鍵，解旋酶缺陷就無法將氫鍵打開，DNA無法復(fù)制，使人類產(chǎn)生多種疾病。 9.現(xiàn)已知基因M含有堿基共N個，腺嘌呤n個，具有類似如圖的平面結(jié)構(gòu)，下列說法正確的是(　　) A．基因M共有4個游離的磷酸基，氫鍵數(shù)目為(1.5N＋n)個 B．如圖a可以代表基因M，基因M的等位基因m可以用b表示；a鏈含有A的比例最多為2n/N C．基因M的雙螺旋結(jié)構(gòu)，脫氧核糖和磷脂交替排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架 D．基因M和它的等位基因m含有的堿基數(shù)可以不相等 解析：選D　基因M的每一條鏈有1個游離的磷酸基，故有2個游離的磷酸基，氫鍵數(shù)為(1.5N－n)個；基因是由兩條脫氧核苷酸鏈組成的，圖中a和b共同組成基因M；雙螺旋結(jié)構(gòu)中脫氧核糖和磷酸交替連接排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；等位基因是基因突變產(chǎn)生的，基因突變是指基因中堿基對的增添、缺失或替換，基因M和它的等位基因m的堿基數(shù)或排列順序可以不同。 10．分析某病毒的遺傳物質(zhì)，其成分如下： 堿基種類 A C G T 堿基濃度(%) 36 24 18 22 據(jù)此，下列推測錯誤的是(　　) A．該病毒的遺傳物質(zhì)不是雙鏈DNA B．該病毒的遺傳信息流動過程不遵循中心法則 C．以該病毒DNA為模板，復(fù)制出的DNA不是子代病毒的遺傳物質(zhì) D．該病毒DNA的突變頻率較高 解析：選B　該病毒的核酸中含有堿基T，說明該病毒的遺傳物質(zhì)是DNA，根據(jù)該DNA分子中堿基A和T、C和G的數(shù)量不相等，可以確定該病毒的遺傳物質(zhì)為單鏈DNA；該病毒的遺傳信息流動過程遵循中心法則；以該病毒DNA為模板復(fù)制出的是與其堿基序列互補的DNA單鏈，與病毒DNA的堿基序列并不相同，因此復(fù)制出的DNA不是子代病毒的遺傳物質(zhì)；該病毒DNA是單鏈結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，容易發(fā)生突變。 11.某基因(14N)含有3 000個堿基，腺嘌呤占35%。若該DNA分子以15N同位素標(biāo)記過的四種游離脫氧核苷酸為原料復(fù)制3次，將全部復(fù)制產(chǎn)物進行密度梯度離心，得到如圖甲結(jié)果；如果將全部復(fù)制產(chǎn)物加入解旋酶處理后再離心，則得到如圖乙結(jié)果。下列有關(guān)分析正確的是(　　) A．X層全部是僅含14N的基因 B．W層中含15N標(biāo)記的胞嘧啶6 300個 C．X層中含有氫鍵數(shù)是Y層的1/3 D．W層與Z層的核苷酸數(shù)之比是1∶4 解析：選C　X層應(yīng)全部是含14N15N的基因，W層中含15N標(biāo)記的胞嘧啶數(shù)為3 000(1－235%)26＝2 700(個)；復(fù)制得到的DNA分子與親代DNA分子的堿基序列相同，則兩者的氫鍵數(shù)也應(yīng)該是相等的，X層有2個DNA，Y層有6個DNA，故X層與Y層的氫鍵數(shù)之比為1∶3；W層與Z層的核苷酸數(shù)之比應(yīng)為3∶1。 12．某長度為1 000個堿基對的雙鏈環(huán)狀DNA分子，其中含腺嘌呤300個，該DNA分子復(fù)制時，1鏈?zhǔn)紫缺粩嚅_形成3′、5′端口，接著5′端與2鏈發(fā)生分離，隨后DNA分子以2鏈為模板，通過滾動從1鏈的3′端開始延伸子鏈，同時還以分離出來的5′端單鏈為模板合成另一條子鏈，其過程如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．該過程是從兩個起點同時進行的，1鏈中的堿基數(shù)目多于2鏈 B．若該DNA連續(xù)復(fù)制3次，則第三次共需鳥嘌呤4 900個 C．復(fù)制過程中兩條鏈分別作模板，邊解旋邊復(fù)制 D．該環(huán)狀DNA通常存在于細(xì)菌、酵母菌等原核細(xì)胞中 解析：選C　雙鏈DNA分子的兩條鏈?zhǔn)菄?yán)格按照堿基互補配對原則形成的，所以1鏈和2鏈均含1 000個堿基，兩者堿基數(shù)目相同；根據(jù)堿基互補配對原則(A－T、G－C)，DNA分子含腺嘌呤300個，所以胸腺嘧啶也為300個，則胞嘧啶和鳥嘌呤均為700個，在第三次復(fù)制過程中，DNA分子數(shù)由4個增加到8個，即第三次新合成4個DNA分子，故需鳥嘌呤7004＝2 800(個)；根據(jù)題意可知，復(fù)制過程中兩條鏈分別作模板，邊解旋邊復(fù)制；酵母菌細(xì)胞是真核細(xì)胞。 二、非選擇題 13．請回答下列與DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制有關(guān)的問題： (1)DNA分子復(fù)制的時間是________________________________，一條脫氧核苷酸鏈上相鄰的堿基靠________________________________連接。 (2)在DNA分子模型搭建實驗中，如果用一種長度的塑料片代表A和G，用另一種長度的塑料片代表C和T，那么由此搭建而成的DNA雙螺旋的整條模型粗細(xì)________，原因是____________________________。 (3)DNA分子經(jīng)過誘變，某位點上的一個正常堿基(P)變成了尿嘧啶，該DNA連續(xù)復(fù)制兩次，得到的4個子代DNA分子相應(yīng)位點上的堿基對分別為U—A、A—T、G—C、C—G，推測“P”可能是________________。 (4)7乙基鳥嘌呤不與胞嘧啶(C)配對而與胸腺嘧啶(T)配對。某DNA分子中腺嘌呤(A)占堿基總數(shù)的30%，其中的鳥嘌呤(G)全部被7乙基化，該DNA分子正常復(fù)制產(chǎn)生兩個DNA分子，其中一個DNA分子中胸腺嘧啶(T)占堿基總數(shù)的45%，另一個DNA分子中鳥嘌呤(G)所占比例為________。 (5)請你在下面框圖中畫出某親本雙鏈DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次后的產(chǎn)物模式圖。 解析：(1)DNA分子復(fù)制發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。一條脫氧核苷酸鏈上相鄰的堿基靠“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連接。(2)A、G都為嘌呤堿基，C、T都為嘧啶堿基，根據(jù)堿基互補配對原則，一條鏈中嘌呤堿基只能和另一條鏈中的嘧啶堿基互補配對，故搭建成的DNA模型粗細(xì)相同。(3)突變后是U，則以突變的單鏈為模板兩次復(fù)制后形成2個DNA分子，其相應(yīng)位點上的堿基為U—A、A—T。另外一條未突變單鏈兩次復(fù)制后形成2個DNA分子，其相應(yīng)位點上的堿基是G—C、C—G。所以P點正常堿基可能是G或C。 (4)據(jù)DNA分子中的A占30%，可知T占30%，C占20%，G占20%。當(dāng)其中的G全部被7乙基化后，新復(fù)制的兩個DNA分子中G的比例不變，仍為20%。(5)DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，因此在第二次復(fù)制形成的4個DNA分子中，其中2個DNA分子是親本鏈和第二次復(fù)制子鏈形成的，另2個DNA分子是第一次復(fù)制子鏈和第二次復(fù)制子鏈形成的。 答案：(1)有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期　—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—　(2)相同　嘌呤必定與嘧啶互補配對　(3)胞嘧啶或鳥嘌呤　(4)20%　(5)如圖 14．熒光原位雜交可用熒光標(biāo)記的特異DNA片段為探針，與染色體上對應(yīng)的DNA片段結(jié)合，從而將特定的基因在染色體上定位。請回答下列問題： (1)DNA熒光探針的制備過程如圖1所示，DNA酶Ⅰ隨機切開了核苷酸之間的__________鍵從而產(chǎn)生切口，隨后在DNA聚合酶Ⅰ作用下，以熒光標(biāo)記的____________為原料，合成熒光標(biāo)記的DNA探針。 (2)圖2表示探針與待測基因結(jié)合的原理。先將探針與染色體共同煮沸，使DNA雙鏈中______鍵斷裂，形成單鏈。隨后在降溫復(fù)性過程中，探針的堿基按照______________原則，與染色體上的特定基因序列形成較穩(wěn)定的雜交分子。圖中兩條姐妹染色單體中最多可有______條熒光標(biāo)記的DNA片段。 (3)A、B、C分別代表不同來源的一個染色體組，已知AA和BB中各有一對同源染色體可被熒光探針標(biāo)記。若植物甲(AABB)與植物乙(AACC)雜交，則其F1有絲分裂中期的細(xì)胞中可觀察到______個熒光點；在減數(shù)第一次分裂形成的兩個子細(xì)胞中分別可觀察到________個熒光點。 解析：(1)從圖中可以看出，DNA酶Ⅰ可將DNA切割成若干片段，故其作用類似于限制酶，即可以使脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。DNA探針的本質(zhì)是熒光標(biāo)記的DNA片段，其基本單位是脫氧核苷酸。(2)由圖可知，高溫可以使雙鏈DNA分子中的氫鍵斷裂形成DNA單鏈，DNA探針的單鏈與染色體中特定基因的DNA單鏈重新形成雜交的雙鏈DNA分子，此時互補的雙鏈的堿基間應(yīng)遵循堿基互補配對原則，而一條染色體的兩條染色單體上共有兩個雙鏈DNA分子，氫鍵斷裂后可形成4條DNA單鏈，所以與探針雜交后最多有4個熒光點。(3)甲、乙雜交所得的F1的染色體組為AABC，假設(shè)染色體組A、B中可被熒光標(biāo)記的染色體均用a表示，則在有絲分裂中期細(xì)胞中有3個a，故可觀察到6個熒光點；在減數(shù)第一次分裂后期，AA中的染色體可平均分配，但是B、C中的染色體因不能聯(lián)會而隨機分配，形成的兩個子細(xì)胞中分別含有1個a和2個a，所以可分別觀察到2個和4個熒光點。 答案：(1)磷酸二酯　脫氧核苷酸　(2)氫　堿基互補配對　4　(3)6　2和4 15．(2019菏澤摸底)在研究DNA復(fù)制機制的過程中，為驗證DNA分子的半保留復(fù)制方式，研究者以蠶豆根尖進行實驗，主要步驟如下： 步驟①：將蠶豆根尖置于含放射性3H標(biāo)記胸腺嘧啶的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)大約一個細(xì)胞周期的時間。 步驟②：取出根尖，洗凈后轉(zhuǎn)移至不含放射性物質(zhì)的培養(yǎng)液中，繼續(xù)培養(yǎng)大約兩個細(xì)胞周期的時間。分別在第一個、第二個和第三個細(xì)胞周期取樣，通過放射自顯影技術(shù)檢測有絲分裂中期細(xì)胞染色體上的放射性分布。 (1)本實驗最主要的研究方法稱為________________。實驗所用的細(xì)胞材料最可能取自蠶豆根尖的________區(qū)，步驟①的目的是標(biāo)記細(xì)胞中的________分子。 (2)若第一個細(xì)胞周期的檢測結(jié)果是每條染色體的姐妹染色單體都具有放射性，如圖A所示。第二個細(xì)胞周期的放射性檢測結(jié)果符合圖中的________(填字母)，且第三個細(xì)胞周期的放射性檢測結(jié)果符合圖中的________(填字母)，說明DNA分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制。 中期的染色體示意圖(深色代表染色單體具有放射性) 解析：(1)根據(jù)步驟①中“將蠶豆根尖置于含放射性3H標(biāo)記胸腺嘧啶的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)大約一個細(xì)胞周期的時間”，可以確定本實驗最主要的研究方法是同位素示蹤法。用蠶豆根尖進行實驗時，DNA復(fù)制發(fā)生在具有細(xì)胞周期的細(xì)胞的分裂間期，因此該實驗所用的細(xì)胞材料最可能取自蠶豆根尖的分生區(qū)；胸腺嘧啶是合成DNA的原料之一，因此步驟①的目的是標(biāo)記細(xì)胞中的DNA分子。(2)圖A中每條染色體的姐妹染色單體均含有放射性，圖B中每條染色體的姐妹染色單體中只有一條含有放射性，圖C中每條染色體的姐妹染色單體均不含放射性。DNA分子的復(fù)制為半保留復(fù)制，第一個細(xì)胞周期，DNA復(fù)制后每個DNA分子中只有一條鏈含有放射性，第二個細(xì)胞周期，每個DNA分子復(fù)制后形成兩個DNA分子，一個DNA分子含有放射性，另一個DNA分子不含放射性，則放射性檢測結(jié)果是每條染色體含有兩條染色單體，其中一條染色單體含有放射性，另一條染色單體不含放射性，符合題圖中B；同理可知，第三個細(xì)胞周期的放射性檢測結(jié)果是有一半染色體不含放射性，另一半染色體的姐妹染色單體中，有一條染色單體含有放射性，另一條染色單體不含放射性，符合題圖中B和C。 答案：(1)同位素示蹤法　分生　DNA　(2)B　B和C