2018-2019學(xué)年高中生物 課時(shí)提升作業(yè)九 3.3 DNA的復(fù)制 3.4 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段（含解析）新人教版必修2

DNA的復(fù)制基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段(35分鐘100分)一、選擇題(共10小題，每小題5分，共50分)1.下列關(guān)于DNA分子復(fù)制過程的敘述中，正確的是()A.DNA分子在解旋酶的作用下，水解成脫氧核苷酸B.DNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)保證了DNA的準(zhǔn)確復(fù)制C.解旋后以一條母鏈為模板合成兩條新的子鏈D.每條子鏈與其模板鏈形成一個(gè)新的DNA分子【解析】選D。在DNA復(fù)制過程中，解旋酶打開兩條脫氧核苷酸鏈之間的氫鍵，然后以每條母鏈為模板，按堿基互補(bǔ)配對原則，以脫氧核苷酸為原料分別合成兩條子鏈，每條子鏈與其模板鏈螺旋盤繞成新的子代DNA分子。在復(fù)制過程中，DNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為DNA復(fù)制提供精確模板，嚴(yán)格的堿基互補(bǔ)配對保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確進(jìn)行?！菊`區(qū)警示】(1)解旋酶作用于氫鍵，使氫鍵斷裂，而不是斷開磷酸二酯鍵。(2)DNA復(fù)制時(shí)不是兩條鏈完全解開后才合成子鏈，而是邊解旋邊復(fù)制。2.某DNA分子片段為，可進(jìn)行人工復(fù)制使其數(shù)量增加，復(fù)制時(shí)應(yīng)給予的條件是()ATGTG和TACAC作模板鏈4種核糖核苷酸4種脫氧核苷酸DNA聚合酶DNA水解酶A.B.C.D.【解題指南】解答本題需明確兩點(diǎn)：(1)DNA分子復(fù)制的原料為脫氧核苷酸。(2)DNA聚合酶催化DNA合成，DNA水解酶催化DNA水解?！窘馕觥窟xA。DNA分子的復(fù)制需要以DNA分子的兩條鏈為模板，4種脫氧核苷酸為原料，還需要DNA聚合酶和解旋酶的催化，不需要DNA水解酶，DNA水解酶的作用是催化DNA的水解。3.(2017·鹽城高一檢測)細(xì)菌在15N培養(yǎng)基中繁殖數(shù)代后，使細(xì)菌DNA的含氮堿基皆含有15N，然后再移入14N培養(yǎng)基中培養(yǎng)，抽取其子代的DNA經(jīng)高速離心分離，如圖為可能的結(jié)果，下列敘述錯(cuò)誤的是()世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號94294149A.第一次分裂的子代DNA應(yīng)為B.第二次分裂的子代DNA應(yīng)為C.第三次分裂的子代DNA應(yīng)為D.親代的DNA應(yīng)為【解析】選A。DNA復(fù)制的方式為半保留復(fù)制，親代DNA為15N-15N，離心后位置為，在14N培養(yǎng)基中培養(yǎng)；經(jīng)第一次復(fù)制所形成的子代DNA應(yīng)全為15N-14N，如圖所示；經(jīng)第二次復(fù)制所形成的4個(gè)子代DNA中一半為15N-14N，一半為14N-14N，如圖所示；經(jīng)第三次復(fù)制所形成的8個(gè)子代DNA中2個(gè)為15N-14N，6個(gè)為14N-14N，如圖所示?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】用一個(gè)32P標(biāo)記的噬菌體侵染31P標(biāo)記的細(xì)菌。若該細(xì)菌解體后釋放出16個(gè)大小、形狀一樣的噬菌體，則其中含有32P的噬菌體有()A.1個(gè)B.2個(gè)C.15個(gè)D.16個(gè)【解析】選B。用一個(gè)32P標(biāo)記的噬菌體侵染含有31P的細(xì)菌。若該細(xì)菌解體后釋放出16個(gè)大小、形狀一樣的噬菌體，其中有2個(gè)含有雜合的DNA，其中一條單鏈含32P，另一條單鏈含31P；其余的14個(gè)噬菌體的DNA分子的兩條單鏈僅含31P。4.(2017·肇慶聯(lián)考)將細(xì)菌在含15N的培養(yǎng)基中繁殖很多代后，換到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)過兩次的分裂后進(jìn)行分析。下列有關(guān)子代DNA的敘述，錯(cuò)誤的是()A.全部子代DNA分子內(nèi)均含有14NB.半數(shù)的子代DNA分子兩條鏈都含14NC.全部子代DNA分子的兩條鏈中，一條鏈含14N，另一條鏈含15ND.并非所有子代的DNA分子內(nèi)都含有15N【解析】選C。由于細(xì)菌在含15N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，故親代DNA分子兩條鏈都含15N，由于DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制，依據(jù)這一特點(diǎn)來分析，DNA復(fù)制時(shí)以含14N的脫氧核苷酸為原料，子一代DNA分子全部一條鏈含15N，一條鏈含14N；子一代繼續(xù)培養(yǎng)，子二代DNA分子中一半DNA分子兩條鏈都含14N，一半DNA分子一條鏈含15N，一條鏈含14N。根據(jù)前面的分析，A、B、D正確，C錯(cuò)誤。5.(2017·?？诟咭粰z測)生長在太平洋西北部的一種海蜇能發(fā)出綠色熒光，這是因?yàn)楹ｒ谼NA分子上有一段長度為5 170個(gè)堿基對的片段綠色熒光蛋白基因。轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)表明，轉(zhuǎn)入了海蜇的綠色熒光蛋白基因的轉(zhuǎn)基因鼠，在紫外線的照射下，也能像海蜇一樣發(fā)光。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段B.基因是DNA分子上的有一定功能的特異性的堿基排列順序C.基因是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位和功能單位D.DNA的任意片段都能在另一種生物體內(nèi)表達(dá)【解析】選D?；蚴怯羞z傳效應(yīng)的DNA片段，是DNA分子上的具有一定功能的特異性的堿基排列順序?；蚴强刂粕镄誀畹倪z傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位和功能單位。DNA上的基因在一定條件下能在另一種生物體內(nèi)表達(dá)?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】下圖是果蠅染色體上的白眼基因示意圖，根據(jù)所給信息判斷下列敘述正確的是()A.白眼基因片段中，含有成百上千個(gè)核糖核苷酸B.S基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段C.白眼基因在常染色體上D.基因片段中有5種堿基，8種核苷酸【解析】選B。圖示未體現(xiàn)白眼基因在染色體上的位置，基因片段的基本組成單位是脫氧核苷酸，有4種堿基，4種脫氧核苷酸。6.(2017·杭州高一檢測)將一個(gè)不含放射性同位素32P標(biāo)記的大腸桿菌(擬核DNA呈環(huán)狀，共含有m個(gè)堿基，其中有a個(gè)胸腺嘧啶)放在含有32P標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時(shí)間，檢測到如圖、兩種類型的DNA(虛線表示含有放射性的脫氧核苷酸鏈)。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果預(yù)測與分析，正確的是()世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號94294150A.DNA第二次復(fù)制產(chǎn)生的子代DNA有、兩種類型，比例為13B.DNA復(fù)制后分配到兩個(gè)子細(xì)胞時(shí)，其上的基因遵循基因分離定律C.復(fù)制n次需要胞嘧啶的數(shù)目是(2n-1)(m-a)/2D.復(fù)制n次形成的放射性脫氧核苷酸單鏈為2n+1-2【解析】選D。DNA第二次復(fù)制產(chǎn)生的子代DNA共4個(gè)，有、兩種類型，比例為11，A錯(cuò)誤；基因分離定律的實(shí)質(zhì)是減數(shù)分裂過程中，等位基因隨同源染色體的分離而分開，而大腸桿菌不能進(jìn)行減數(shù)分裂，其DNA上的基因不遵循基因的分離定律，B錯(cuò)誤；復(fù)制n次需要胞嘧啶的數(shù)目是(2n-1)(m-2a)/2，C錯(cuò)誤；DNA分子是雙鏈結(jié)構(gòu)，一個(gè)不含放射性同位素32P標(biāo)記的大腸桿菌擬核DNA共2條鏈，所以復(fù)制n次形成的放射性脫氧核苷酸單鏈為2n+1-2，D正確。7.3H標(biāo)記的脫氧胸苷(3H-dT)可摻入正在復(fù)制的DNA分子中，使其帶有放射性標(biāo)記。將大腸桿菌先放在含低劑量3H-dT的培養(yǎng)基中，幾分鐘后轉(zhuǎn)移到高劑量3H-dT的培養(yǎng)基中。培養(yǎng)一段時(shí)間后對其DNA進(jìn)行放射性自顯影檢測，結(jié)果如圖所示。據(jù)圖推測()世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號94294151A.復(fù)制起始區(qū)在高放射性區(qū)域B.DNA復(fù)制為半保留復(fù)制C.DNA復(fù)制從起始點(diǎn)向兩個(gè)方向延伸D.DNA復(fù)制方向?yàn)閍c【解析】選C。由題意可知：復(fù)制起始區(qū)在低放射性區(qū)域，A錯(cuò)誤；放射性自顯影檢測無法得出DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，B錯(cuò)誤；題圖顯示：中間為低放射性區(qū)域，兩邊為高放射性區(qū)域，據(jù)此說明DNA復(fù)制從起始點(diǎn)向兩個(gè)方向延伸，且DNA復(fù)制方向?yàn)閍bc，C正確，D錯(cuò)誤。8.若用32P標(biāo)記“人類胚胎干細(xì)胞”的DNA分子雙鏈，再將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，在第二次細(xì)胞分裂的中期、后期，一個(gè)細(xì)胞中的染色體總條數(shù)和被32P標(biāo)記的染色體條數(shù)分別是世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號94294152()A.中期是46和46、后期是92和46B.中期是46和46、后期是92和92C.中期是46和23、后期是92和23D.中期是46和23、后期是46和23【解析】選A。有絲分裂中期、后期染色體條數(shù)的分析：“人類胚胎干細(xì)胞”來自人體，人體的一個(gè)正常細(xì)胞中含有染色體條數(shù)為46，有絲分裂后期染色體條數(shù)加倍(92)，中期染色體條數(shù)與體細(xì)胞相同(46)，故無論經(jīng)過幾次分裂，在有絲分裂中期染色體條數(shù)都是46，后期染色體條數(shù)都是92。有絲分裂中期、后期被32P標(biāo)記的染色體條數(shù)的分析：以1個(gè)DNA分子為例，雙鏈被32P標(biāo)記，轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，由于DNA具有半保留復(fù)制的特點(diǎn)，第一次有絲分裂完成時(shí)，每個(gè)DNA分子中都有1條鏈被32P標(biāo)記；第二次有絲分裂完成時(shí)，只有的DNA分子被32P標(biāo)記；中期時(shí)，染色單體沒有分開，而這兩條沒有分開的染色單體上，其中有1條被32P標(biāo)記，導(dǎo)致整條染色體也被32P標(biāo)記；后期時(shí)，由于染色單體分開變成染色體，故只有一半的染色體被標(biāo)記。【誤區(qū)警示】DNA復(fù)制與染色體復(fù)制之間的關(guān)系(1)染色體和DNA的數(shù)量關(guān)系：在DNA復(fù)制之前二者的比值為11，在DNA復(fù)制之后二者的比值為12。(2)DNA的半保留復(fù)制方式：只要親代DNA分子被標(biāo)記且只復(fù)制一次，產(chǎn)生的子代DNA均被標(biāo)記，DNA所在的染色體均被標(biāo)記，不管是有絲分裂產(chǎn)生的兩個(gè)子細(xì)胞，還是減數(shù)分裂產(chǎn)生的四個(gè)子細(xì)胞的染色體均被標(biāo)記。9.如圖為果蠅某一條染色體上的幾個(gè)基因示意圖，從中得到的正確結(jié)論是()A.R基因中與脫氧核糖直接相連的一般是一個(gè)磷酸和一個(gè)堿基B.R、S、N、O互為等位基因C.果蠅的每個(gè)基因都是由成百上千個(gè)核糖核苷酸組成的D.基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，一條染色體上可以有多個(gè)基因【解析】選D。R基因中與脫氧核糖直接相連的一般是兩個(gè)磷酸和一個(gè)堿基，A錯(cuò)誤；R、S、N、O互為同一條染色體上的非等位基因，B錯(cuò)誤；果蠅的每個(gè)基因都是由脫氧核糖核苷酸組成的，C錯(cuò)誤；基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，一條染色體上可以有多個(gè)基因，D正確。10.(2017·合肥高一檢測)如圖表示DNA分子復(fù)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(xiàng)中正確的是()世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號94294153A.a和c的堿基序列互補(bǔ)，b和c的堿基序列相同B.a鏈中的比值與d鏈中同項(xiàng)比值相同C.b鏈中的比值與d鏈中同項(xiàng)比值相同D.a鏈中的比值與c鏈中同項(xiàng)比值不同【解析】選C。DNA復(fù)制的特點(diǎn)是半保留復(fù)制，b鏈?zhǔn)且詀鏈為模板合成的，a鏈和b鏈合成一個(gè)子代DNA分子；c鏈?zhǔn)且詃鏈為模板合成的，c鏈和d鏈合成一個(gè)子代DNA分子。a和c的堿基序列相同，b和c的堿基序列互補(bǔ)；a鏈中的比值與d鏈中同項(xiàng)比值互為倒數(shù)；b鏈與d鏈堿基序列相同，b鏈中的比值等于d鏈中的比值；a鏈中的比值與c鏈中同項(xiàng)比值相同。二、非選擇題(共2小題，共24分)11.(12分)下圖所示為細(xì)胞中與基因有關(guān)的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)，請分析并回答下列問題。(1)細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)是_，基因和b的關(guān)系是_。(2)遺傳物質(zhì)的主要載體是_，基因和a的位置關(guān)系是_ _。(3)c和b的關(guān)系是_，b被徹底水解后的產(chǎn)物是_ _(填字母)。(4)如果基因存在于_上，則其遺傳方式與性別相關(guān)聯(lián)，這就是_ _。這種遺傳方式既遵循_定律，又有特殊性。(5)b的空間結(jié)構(gòu)是_。若其中的(A+T)/(G+C)= 0.25，則G占總堿基數(shù)的比例為_，其中一條單鏈中(A+T)/(G+C)= _?！窘馕觥?1)細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)是DNA，基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。(2)DNA的主要載體是染色體，基因在染色體上呈線性排列。(3)DNA的基本單位是脫氧核苷酸，當(dāng)DNA分子徹底水解時(shí)，產(chǎn)物為磷酸、脫氧核糖和含氮堿基，當(dāng)DNA分子初步水解時(shí)產(chǎn)物為脫氧核苷酸。(4)存在于性染色體上的基因控制的性狀與性別有關(guān)，伴性遺傳符合基因的分離定律。(5)DNA分子具有雙螺旋結(jié)構(gòu)。如果DNA分子中(A+T)/(G+C)=0.25，則G占總堿基數(shù)的比例是40%。每條單鏈中(A+T)/(G+C)等于整個(gè)DNA分子中的該比例。答案：(1)bDNA基因是有遺傳效應(yīng)的b片段(2)a染色體基因在a上呈線性排列(3)c是組成b的基本單位d、e、f(4)性染色體伴性遺傳基因分離(5)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)40%0.2512.(12分)分析下圖，回答有關(guān)問題：(1)圖中B是_，F(xiàn)是_，G是_。(2)A與C有兩種數(shù)量比例關(guān)系：_和_，每個(gè)C上含有_個(gè)D，每個(gè)D可以由_個(gè)E組成。(3)C的基本組成單位是圖中的_。D的主要載體是圖中的_。除細(xì)胞核外，_和_中的D也可由親代傳遞給子代。(4)在E構(gòu)成的鏈中，與1分子G相連接的有_分子的F和_分子的H。(5)遺傳信息是D中_的排列順序。(6)生物的性狀遺傳主要通過A上的_傳遞給后代，實(shí)際上是通過_ _的排列順序來傳遞遺傳信息?！窘馕觥?1)由于染色體主要是由DNA和蛋白質(zhì)組成的，因此由題圖分析可知B是蛋白質(zhì)，F(xiàn)是含氮堿基，G是脫氧核糖。(2)染色體未復(fù)制時(shí)，1條染色體上有1個(gè)DNA分子，染色體復(fù)制后，著絲點(diǎn)分裂前，1條染色體上有2個(gè)DNA分子，所以A與C有11和12兩種比例關(guān)系；每個(gè)C上含有很多基因，每個(gè)D中可以有成百上千個(gè)E。(3)C的基本組成單位是圖中的E(或脫氧核苷酸)。D的主要載體是圖中的A(或染色體)。除細(xì)胞核外，線粒體和葉綠體中的D也可由親代傳遞給子代。(4)在E構(gòu)成的鏈中，與1分子G(脫氧核糖)相連接的有1分子的F(含氮堿基)和2分子的H(磷酸)。(5)遺傳信息是D中脫氧核苷酸或堿基(對)的排列順序。(6)生物的性狀遺傳主要是通過A上的D(或基因)傳遞給后代，實(shí)際上是通過特定堿基的排列順序來傳遞遺傳信息的。答案：(1)蛋白質(zhì)含氮堿基脫氧核糖(2)1112許多成百上千(3)E(或脫氧核苷酸)A(或染色體)線粒體葉綠體(4)12(5)特定堿基(6)基因特定堿基1.(8分)rep蛋白在某DNA復(fù)制過程中具有解旋的功能。下列相關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是()世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號94294154A.rep蛋白解旋斷開了A與C、T與G之間形成的氫鍵B.DNA結(jié)合蛋白可防止DNA單鏈重新形成雙鏈C.圖示體現(xiàn)了DNA復(fù)制中邊解旋邊復(fù)制和半保留復(fù)制的特點(diǎn)D.正常情況下，復(fù)制形成的兩個(gè)DNA分子完全相同【解析】選A。根據(jù)rep蛋白的功能可推斷出，rep蛋白能破壞A與T，C與G之間形成的氫鍵，A錯(cuò)誤；DNA結(jié)合蛋白纏繞在DNA單鏈上，可防止單鏈重新形成雙鏈，B正確；DNA復(fù)制具有邊解旋邊復(fù)制和半保留復(fù)制的特點(diǎn)，C正確；正常情況下，一個(gè)DNA分子復(fù)制結(jié)束后可形成兩個(gè)完全相同的DNA分子，D正確。接軌高考·特色題型專練2.(18分)某實(shí)驗(yàn)室意外獲得一種不能自主合成核苷酸的真核突變細(xì)胞，必須從培養(yǎng)基中獲取。為了驗(yàn)證DNA復(fù)制的原料到底是脫氧核苷酸還是核糖核苷酸，現(xiàn)提供如下實(shí)驗(yàn)方案，請補(bǔ)充完整。(1)原理：DNA主要分布在_，其基本組成單位是_；RNA主要分布在_，其基本組成單位是_。(2)材料：突變細(xì)胞，基本培養(yǎng)基，核糖核苷酸，14C-核糖核苷酸，脫氧核苷酸，14C-脫氧核苷酸，放射性探測儀。(3)步驟：第一步：配制等量基本培養(yǎng)基，分為A組、B組。第二步：_。第三步：分別接種等量的突變細(xì)胞，相同且適宜條件下培養(yǎng)，一段時(shí)間后，分別選取其子代細(xì)胞檢測放射性。第四步：A組放射性主要出現(xiàn)在細(xì)胞核，B組放射性主要出現(xiàn)在細(xì)胞質(zhì)。(4)實(shí)驗(yàn)分析并回答，A組和B組子代細(xì)胞實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)差異的原因_?！窘馕觥?1)DNA主要分布在細(xì)胞核，DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸。RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)，RNA的基本組成單位是核糖核苷酸。(3)要驗(yàn)證DNA復(fù)制的原料是脫氧核苷酸還是核糖核苷酸，應(yīng)分別向A組添加適量的14C-脫氧核苷酸和核糖核苷酸，向B組添加適量的14C-核糖核苷酸和脫氧核苷酸，可根據(jù)被標(biāo)記的核苷酸在細(xì)胞中的分布情況判斷。(4)因?yàn)楹铣蒁NA的原料是4種脫氧核苷酸，A組細(xì)胞利用14C-脫氧核苷酸合成DNA，DNA主要分布在細(xì)胞核，所以細(xì)胞的放射性主要出現(xiàn)在子代細(xì)胞的細(xì)胞核。因?yàn)楹铣蒖NA的原料是4種核糖核苷酸，B組細(xì)胞利用14C-核糖核苷酸合成RNA，RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)，所以放射性主要出現(xiàn)在子代細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)。答案：(1)細(xì)胞核脫氧核苷酸細(xì)胞質(zhì)核糖核苷酸(3)第二步：向A組添加適量的14C-脫氧核苷酸和核糖核苷酸；向B組添加適量的14C-核糖核苷酸和脫氧核苷酸(4)A組細(xì)胞利用14C-脫氧核苷酸合成DNA，而DNA主要分布在細(xì)胞核，所以細(xì)胞的放射性主要出現(xiàn)在子代細(xì)胞的細(xì)胞核；B組細(xì)胞利用14C-核糖核苷酸合成RNA，而RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)，所以放射性主要出現(xiàn)在子代細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)10