2022年高考生物大一輪復習 3.1.2-3.1.3DNA的分子結(jié)構(gòu) DNA的復制課時作業(yè) 中圖版必修2

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1、2022年高考生物大一輪復習 3.1.2-3.1.3DNA的分子結(jié)構(gòu) DNA的復制課時作業(yè) 中圖版必修2 一、基礎全面練(共10小題,每小題5分,共50分) 1.下列關于DNA結(jié)構(gòu)與功能的說法,不正確的是(  ) A.DNA分子中A與T堿基對含量越高,其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性相對越小 B.堿基排列順序的千變?nèi)f化,構(gòu)成了DNA分子的多樣性 C.生物體所有DNA分子的轉(zhuǎn)錄和翻譯是同時同地進行的 D.DNA分子結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定的重要原因之一是堿基互補配對原則保證了DNA復制的準確進行 【解析】選C。DNA分子中G與C這一對堿基對含量越高,其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性相對越大,因為G與C配對時形成三分子氫鍵,而A與T配

2、對只形成兩分子氫鍵;DNA分子的多樣性取決于DNA分子上堿基對排列順序的千變?nèi)f化;原核生物的轉(zhuǎn)錄和翻譯同時同地進行,而真核生物的轉(zhuǎn)錄和翻譯不是同時同地進行的;堿基互補配對原則能保證DNA分子準確無誤地復制。 2.(xx·濟南模擬)如圖為DNA分子復制的片段,圖中a、b、c、d表示各條脫氧核苷酸鏈。一般地說,下列各項中正確的是(  ) A.a和c的堿基序列互補,b和c的堿基序列相同 B.a鏈中的值與d鏈中同項比值相同 C.a鏈中的值與b鏈中同項比值相同 D.a鏈中的值與c鏈中同項比值不同 【解析】選C。DNA復制的特點是半保留復制,b鏈是以a鏈為模板合成的,a鏈和b鏈合成一個子代

3、DNA分子。c鏈是以d鏈為模板合成的,c鏈和d鏈合成一個子代DNA分子。a鏈與d鏈發(fā)生堿基互補配對,a鏈與b鏈發(fā)生堿基互補配對,c鏈與d鏈發(fā)生堿基互補配對,故a鏈與c鏈相同,b鏈與d鏈相同。a鏈中的值等于b鏈中的值。 3.(xx·聊城模擬)下圖表示DNA復制的過程,結(jié)合圖示分析,下列有關敘述錯誤的是(  ) A.DNA復制過程中首先需要解旋酶破壞DNA雙鏈之間的氫鍵,使兩條鏈解開 B.DNA分子的復制具有雙向復制的特點 C.從圖示可知,DNA分子具有多起點復制的特點,縮短了復制所需的時間 D.DNA分子的復制需要DNA聚合酶催化合成子鏈 【解析】選C。雖然DNA具有多起點復制的

4、特點,但圖中只能體現(xiàn)一個起點雙向復制的特點。DNA復制需要解旋酶破壞氫鍵,需DNA聚合酶催化子鏈的合成。 4.(xx·青島模擬)如圖為真核細胞內(nèi)某基因(15N標記)的結(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.該基因一定存在于細胞核內(nèi)的染色體DNA上 B.該基因的一條核苷酸鏈中(C+G)/(A+T)為3∶2 C.DNA解旋酶只作用于①部位,限制性內(nèi)切酶只作用于②部位 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B。真核細胞中的DNA主要存在于細胞核內(nèi)的染色體中,少量存在于線粒體、葉綠體中;由雙鏈DNA中A(腺嘌呤)

5、占20%,且DNA中A=T、C=G可知,C+G=100%-(A+T)=60%,故該基因中(C+G)/(A+T)=3∶2=該基因一條核苷酸鏈中(C+G)/(A+T);DNA解旋酶破壞的是堿基對之間的氫鍵(即②),而限制性內(nèi)切酶以及DNA連接酶作用于DNA分子中磷酸與脫氧核糖之間的共價鍵(即①);15N標記的DNA在14N培養(yǎng)液中培養(yǎng),復制3次后,含15N的DNA占2/23=1/4。 5.(xx·臨沂模擬)假定某高等生物體細胞的染色體數(shù)是10條,其中染色體中的DNA用3H-胸腺嘧啶標記,將該體細胞放入不含有標記的培養(yǎng)液中連續(xù)培養(yǎng),則在第二次有絲分裂后期,沒有被標記的染色體數(shù)為(  ) A.5條

6、 B.40條 C.20條 D.10條 【解析】選D。根據(jù)DNA半保留復制的特點,DNA雙鏈被3H標記,在不含3H標記的培養(yǎng)液中完成第一次分裂后,每條染色體的DNA中一條鏈有3H標記,另一條鏈沒有標記。在不含3H標記的培養(yǎng)液中進行第二次分裂,后期一半染色體被標記,一半染色體沒有被標記。 6.用32P標記的一個噬菌體侵染用15N標記的大腸桿菌,一段時間后大腸桿菌裂解釋放出100個子代噬菌體。下列有關敘述不正確的是(  ) A.所有子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼中都含15N B.所有子代噬菌體的核酸中都含15N C.含32P的子代噬菌體占所有子代噬菌體的1/50 D.所有子代噬菌體

7、只含15N不含32P 【解題指南】解答本題的關鍵在于以下兩點: (1)子代噬菌體蛋白質(zhì)外殼、核酸合成的原料來源。 (2)無論DNA復制多少代,所有子代噬菌體中總有2個分別含有親代DNA的一條鏈。 【解析】選D。N是構(gòu)成蛋白質(zhì)和DNA的重要元素,而合成子代噬菌體的原料全部來自大腸桿菌;無論DNA復制多少代,所有子代噬菌體中總有2個分別含有親代DNA的一條鏈,因此含32P的子代噬菌體占所有子代噬菌體的1/50。 7.如圖為真核細胞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.DNA解旋酶能使DNA雙鏈解旋

8、,且需要消耗ATP C.從圖中可以看出合成兩條子鏈的方向是相反的 D.DNA在復制過程中先完成解旋,再復制 【解析】選D。由圖示得知,DNA分子復制的方式是半保留復制,而且是邊解旋邊復制;DNA解旋酶能使DNA雙鏈解旋,且需要消耗ATP;從圖中可以看出合成兩條子鏈的方向是相反的。 8.(xx·德州模擬)對DNA分子的堿基進行數(shù)量分析,可以通過檢測其中某種堿基的數(shù)目及比例來推斷其他堿基的數(shù)目及比例。假如檢測某DNA分子得知堿基A的數(shù)目為x,其比例為y,以下推斷正確的是(  ) A.堿基總數(shù)量為x/y B.堿基C的數(shù)目為x(0.5y-1) C.嘌呤與嘧啶之比為x/(1-y) D.堿

9、基G的比例為(1-y)/2 【解析】選A。A=x,所占比例均為y,則堿基總量為x/y;C+G=x/y-A-T=x/y-2x,則C=G=x[1/(2y)-1];嘌呤數(shù)與嘧啶數(shù)之比是1;G的比例為(1-2y)/2。 9.(xx·棗莊模擬)某DNA分子有500個堿基對,其中含有鳥嘌呤300個。該DNA進行連續(xù)復制,經(jīng)測定,最后一次復制消耗了周圍環(huán)境中3 200個腺嘌呤脫氧核苷酸,則該DNA分子共復制了多少次(  ) A.3次 B.4次 C.5次 D.6次 【解析】選C。已知該DNA分子有500個堿基對,其中含有300個鳥嘌呤,則A與T均為200個;最后一次復制消耗了3 20

10、0個A,因此最后一次復制增加的DNA分子數(shù)為3 200/200=16(個),則經(jīng)過復制后,形成的DNA分子總數(shù)為32個,即25個,因此這個DNA分子共進行了5次復制。 【延伸探究】若該DNA分子經(jīng)過復制,共消耗了周圍環(huán)境中6 200個腺嘌呤脫氧核苷酸,則該DNA分子復制了幾次? 提示:5次。由于該DNA分子中含有200個腺嘌呤,若消耗了周圍環(huán)境中6 200個腺嘌呤脫氧核苷酸,則有(2n-1)×200=6 200,所以n=5次。 10.(xx·曲阜模擬)果蠅一個精原細胞中的一個核DNA分子用15N標記,在正常情況下,其減數(shù)分裂形成的精子中,含有15N的精子占(  ) A.1/16 B

11、.1/8 C.1/4 D.1/2 【解析】選D。減數(shù)分裂過程中,同源染色體要發(fā)生聯(lián)會和分離現(xiàn)象,因此要體現(xiàn)減數(shù)分裂過程中染色體中DNA的變化,至少要畫出一對同源染色體。果蠅一個精原細胞中的一個核DNA分子用15N標記,即果蠅4對同源染色體中有3對未標記,另一對同源染色體中有一條染色體上的DNA分子用15N標記,則該精原細胞進行正常減數(shù)分裂形成精細胞時,染色體和DNA的標記情況可用下圖進行解析。 二、能力培優(yōu)練(共2小題,每小題6分,共12分) 11.關于DNA分子的結(jié)構(gòu)與復制的敘述中,正確的是(  ) 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數(shù)為2n-1×

12、m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分子的每條鏈中的G+C都占該鏈堿基總數(shù)的M% ③細胞內(nèi)全部DNA被32P標記后在不含32P的環(huán)境中進行連續(xù)有絲分裂,第二次分裂的每個子細胞染色體均有一半有標記 ④DNA雙鏈被32P標記后,復制n次,子代DNA中有標記的占1/2n A.①② B.②③ C.③④ D.②④ 【解析】選A。含有m個腺嘌呤的DNA分子第n次復制,其實就是有2n-1個DNA分子在復制,每個需要m個腺嘌呤脫氧核苷酸,那么2n-1個DNA分子就需要2n-1×m個腺嘌呤脫氧核苷酸;在一個雙鏈DNA分子中,G+C占堿基總數(shù)的M%,由于

13、兩條鏈中G+C的數(shù)目是相等的,那么該DNA分子的每條鏈中G+C所占比例就相當于分子、分母各減半,其比例是不變的;細胞內(nèi)全部DNA被32P標記后,在不含32P的環(huán)境中進行連續(xù)有絲分裂,第二次分裂時,復制后的每條染色體中都有一條姐妹染色單體被32P標記,在有絲分裂后期,著絲粒分開后,有一半染色體帶有標記,兩條姐妹染色單體分開后向兩極運動是隨機的,所以進入某一個子細胞的染色體不一定有一半帶有標記;DNA雙鏈被32P標記后,不管復制多少次,都只有2個DNA帶有標記,所以復制n次,子代DNA中有標記的占2/2n。 【易錯提醒】若對有絲分裂后期染色體變化情況理解不到位,誤認為第二次有絲分裂結(jié)束時,含32

14、P標記的染色體全部向一極移動,不含32P的染色體向另一極移動,則易誤認為③正確。 12.(xx·兗州模擬)若用32P標記“人類胚胎干細胞”的DNA分子雙鏈,再將這些細胞轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng),在第二次細胞分裂的中期、后期,一個細胞中的染色體總條數(shù)和被32P標記的染色體條數(shù)分別是(  ) A.中期是46和46、后期是92和46 B.中期是46和46、后期是92和92 C.中期是46和23、后期是92和23 D.中期是46和23、后期是46和23 【解題指南】解答本題的關鍵是: (1)明確DNA進行半保留復制,細胞在不含32P的培養(yǎng)液中分裂兩次,則DNA復制兩次。 (2)理解

15、細胞進行有絲分裂時,在中期每條染色體含有兩條姐妹染色單體,后期染色單體分開移向兩極,32P標記隨之而發(fā)生變化。 【解析】選A。有絲分裂中期、后期染色體條數(shù)的分析:“人類胚胎干細胞”來自人體,人體的一個正常細胞中含有染色體條數(shù)為46,有絲分裂過程中后期染色體條數(shù)加倍(92),中期染色體條數(shù)與體細胞相同(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標記的染色體條數(shù)的分析:以1個DNA分子為例,雙鏈被32P標記,轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng),由于DNA具有半保留復制的特點,第一次有絲分裂完成時,每個DNA分子中都有1條鏈被32P標

16、記;第二次有絲分裂完成時,只有的DNA分子被32P標記;中期時,染色單體沒有分開,而這2條沒有分開的染色單體上,其中有1條被32P標記,導致整條染色體也被32P標記;后期時,由于染色單體分開變成染色體,故只有一半的染色體被標記。 【方法技巧】DNA復制與染色體復制之間的關系總結(jié) (1)染色體和DNA的數(shù)量關系:在DNA復制之前二者的比值為1∶1,在DNA復制之后二者的比值為1∶2。 (2)DNA的半保留復制方式:只要親代DNA分子被標記且只復制一次,產(chǎn)生的子代DNA均帶有放射性,DNA所在的染色體均帶有放射性,不管是有絲分裂產(chǎn)生的兩個子細胞,還是減數(shù)分裂產(chǎn)生的四個子細胞的染色體均被標記。

17、但如果DNA復制不是一次的話,則要充分考慮復制的次數(shù)和染色體的存在形式。 三、大題規(guī)范練(共2小題,共38分) 13.(20分)(xx·青州模擬)下圖是DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖,請據(jù)圖回答下列問題。 (1)組成DNA的基本單位是[ ]__________。 (2)圖中1、2、6的名稱依次為:__________、___________、______________。 (3)圖中8表示的是__________________________________。在雙鏈DNA分子中,嘌呤與嘧啶之間的數(shù)量關系可表示為__________________。 (4)由于解旋酶的作用使[ ]___

18、_______斷裂,兩條扭成螺旋的雙鏈解開。若4是胞嘧啶,則3是____________。 (5)上述DNA分子徹底水解得到的產(chǎn)物是(  ) A.脫氧核糖、核糖和磷酸 B.脫氧核糖、堿基和磷酸 C.核糖、堿基和磷酸 D.核糖核苷酸、堿基和磷酸 (6)基因D與d的根本區(qū)別是(  ) A.基因D能控制顯性性狀,基因d能控制隱性性狀 B.基因D、基因d所含的脫氧核苷酸種類不同 C.4種脫氧核苷酸的排列順序不同 D.在染色體上的位置不同 (7)如圖表示兩個脫氧核苷酸之間靠氫鍵相連,其中正確的是(  ) (8)從生物“適應的相對性”“基因突變的低頻性”可見,DNA作為遺傳物質(zhì)

19、,其分子結(jié)構(gòu)具有______________性。 【解析】(1)組成DNA的基本單位是脫氧核苷酸,1個脫氧核苷酸分子由1分子磷酸、1分子脫氧核糖、1分子含氮堿基(A、T、G、C)組成。(3)DNA分子由兩條鏈組成,這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu),圖中8表示的是一條脫氧核苷酸鏈的片段。在雙鏈DNA分子中嘌呤數(shù)與嘧啶數(shù)相等。(4)在DNA分子復制過程中,由于解旋酶的作用,氫鍵斷裂,兩條扭成螺旋的雙鏈解開,這個過程稱作解旋。根據(jù)堿基互補配對原則,若4是胞嘧啶,則3是鳥嘌呤。(5)DNA分子初步水解后形成4種脫氧核苷酸,徹底水解得到的產(chǎn)物是脫氧核糖、堿基和磷酸。(6)等位基因D與d的形成是由

20、于基因突變,根本區(qū)別是4種脫氧核苷酸的排列順序不同。(7)DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈組成的,兩條鏈上的脫氧核苷酸之間靠氫鍵相連。 答案:(1)[5]脫氧核苷酸 (2)磷酸(基團) 脫氧核糖 堿基對 (3)一條脫氧核苷酸鏈的片段 嘌呤數(shù)=嘧啶數(shù)(A+G=T+C) (4)[7]氫鍵 鳥嘌呤 (5)B (6)C (7)B (8)穩(wěn)定 14.(18分)(xx·濱州模擬)在氮源為14N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌,其DNA分子均為14N-DNA(對照);在氮源為15N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌,其DNA分子均為15N-DNA(親代)。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上,再連續(xù)繁殖

21、兩代(Ⅰ和Ⅱ),用某種離心方法分離得到的結(jié)果如圖所示: 請分析: (1)由實驗結(jié)果可推測第一代(Ⅰ)細菌DNA分子中一條鏈含____________,另一條鏈含____________。 (2)將第一代(Ⅰ)細菌轉(zhuǎn)移到含15N的培養(yǎng)基上繁殖一代,將所得到細菌的DNA用同樣方法分離,請參照甲圖,將DNA分子可能出現(xiàn)在試管中的位置在乙圖中標出。 (3)若將15N-DNA(親代)的大腸桿菌在14N培養(yǎng)基上連續(xù)復制3次,則所產(chǎn)生的子代DNA中全含15N(重DNA),一條鏈含15N(中DNA)及兩條鏈均不含15N(輕DNA)的比例為__________________,在這些子代DNA中,含

22、15N的鏈與全部子代DNA鏈的比例為______________。 (4)若一個DNA分子的一條單鏈中A占32%,且=1.5,此比例在其互補鏈中的比值是____________;在整個DNA分子中的比值是____________。以該單鏈為模板合成的子代DNA分子中,A+G的總含量占____________。 【解題指南】解答本題的關鍵是明確以下兩點: (1)DNA分子的半保留復制方式。 (2)準確區(qū)別Ⅰ和Ⅱ中DNA分布的不同,Ⅱ復制次數(shù)多于Ⅰ,復制次數(shù)多,不會出現(xiàn)重帶,輕帶所占比例增大。 【解析】(1)(2)本題中親代大腸桿菌15N-DNA轉(zhuǎn)移到14N培養(yǎng)基上,復制的第一代DNA(

23、Ⅰ)均為14N15N(中),而將此DNA轉(zhuǎn)移到15N培養(yǎng)基上再復制一代后所產(chǎn)生的子代DNA中,應有一半為中DNA,另一半為重DNA。 (3)當將15N-DNA(親代)在14N培養(yǎng)基上連續(xù)復制3次后,應產(chǎn)生23=8個子代DNA,這8個子代DNA中應有2個含模板鏈,即這2個DNA應為14N15N(中DNA),其余均為14N-DNA(輕DNA),無兩鏈均為15N鏈的DNA,因而重DNA∶中DNA∶輕DNA應為0∶2∶6,若按鏈計算,則15N鏈應為2條,其余14條鏈均為14N鏈,即15N鏈與全部子代DNA總鏈的比例應為2∶16(1∶8)。 (4)如果已知的單鏈上是A,則未知的互補單鏈的相應位置上是T;已知的單鏈上是A+G,則未知的互補單鏈上是T+C,依此類推。因此,已知單鏈中=1.5,則未知的互補單鏈中=1.5,但題目中要求的是,故應為2/3。在整個DNA分子中,由于A=T,G=C,所以A+G=T+C。因此,不論該DNA分子有多長多大,總是等于1。同樣道理,不論該DNA分子復制多少代,其子代DNA分子中的A+G總是占整個DNA分子核苷酸數(shù)的一半。 答案:(1)14N 15N (2) (3)0∶2∶6 2∶16(或1∶8) (4)2/3 1 50%

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