廣西2020版高考生物一輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)規(guī)范練19 DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制 基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段（含解析）新人教版.docx

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DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制 基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo) 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(gòu)成DNA的脫氧核苷酸數(shù)目可能不同,連接兩個(gè)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(gòu)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(xì)胞中,①有1種,③有5種 C.RNA分子中,連接②和③的化學(xué)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(xué)鍵有12個(gè) 答案 B 解析 組成DNA與RNA的核苷酸中②(五碳糖)也不同,A項(xiàng)錯(cuò)誤;人體口腔上皮細(xì)胞中既有DNA也有RNA,因此③(堿基)有5種,①(磷酸)有1種,B項(xiàng)正確;RNA分子一般為單鏈,除tRNA 外,一般沒有氫鍵,C項(xiàng)錯(cuò)誤;含5對核苷酸的DNA片段中,連接①和②的化學(xué)鍵應(yīng)該是18個(gè),D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.一個(gè)雙鏈DNA分子共有堿基1 400個(gè),其中一條鏈上(A+T)∶(G+C)=2∶5;構(gòu)成該DNA分子的氮元素均為14N。將該DNA分子轉(zhuǎn)移到15N的培養(yǎng)基連續(xù)復(fù)制3次,則1個(gè)DNA分子中的腺嘌呤數(shù),以及復(fù)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(gè)DNA分子上(A+T)∶(G+C)是2∶5,所以一個(gè)DNA分子中A+T=400(個(gè)),又因A=T,因此,腺嘌呤為200個(gè)。由于DNA分子轉(zhuǎn)移到15N的培養(yǎng)基連續(xù)復(fù)制3次,所以得到的8個(gè)DNA分子都含有15N。 4.下圖為真核細(xì)胞DNA復(fù)制過程的模式圖,據(jù)圖分析,下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A.由圖示得知,DNA分子復(fù)制的方式是半保留復(fù)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?zhǔn)欠聪蚱叫信帕械? D.DNA在復(fù)制過程中是先進(jìn)行解旋,后半保留復(fù)制 答案 D 解析 由圖示可知,新合成的每個(gè)DNA分子中,都保留了原來DNA分子中的一條鏈,因此復(fù)制的方式是半保留復(fù)制,A項(xiàng)正確;解旋酶使DNA雙鏈解開,需要消耗ATP,B項(xiàng)正確;子代DNA分子的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?C項(xiàng)正確;DNA在復(fù)制過程中是邊解旋邊半保留復(fù)制,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 5.某基因(14N)含有3 000個(gè)堿基,腺嘌呤占35%。若該DNA分子用15N同位素標(biāo)記過的4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(jìn)行密度梯度離心,得到如圖1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2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,15N標(biāo)記的胞嘧啶有6 300個(gè) 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(fù)制為半保留復(fù)制,所以X層全部是含14N和15N的基因,A項(xiàng)錯(cuò)誤。DNA分子復(fù)制了3次,產(chǎn)生了8個(gè)DNA分子,含16條脫氧核苷酸鏈,其中含15N標(biāo)記的有14條鏈(相當(dāng)于新合成了7個(gè)DNA分子)。在含有3 000個(gè)堿基的DNA分子中,腺嘌呤占35%,因此胞嘧啶占15%,共450個(gè),所以W層中,15N標(biāo)記的胞嘧啶有4507=3 150(個(gè)),B項(xiàng)錯(cuò)誤。在DNA分子中,堿基對之間通過氫鍵相連,DNA分子復(fù)制了3次,產(chǎn)生的8個(gè)DNA分子中,2個(gè)DNA分子含14N和15N,6個(gè)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(xiàng)正確。由于DNA分子復(fù)制了3次,產(chǎn)生了8個(gè)DNA分子,含16條脫氧核苷酸鏈,其中含15N標(biāo)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(xiàng)錯(cuò)誤。 6.用32P標(biāo)記玉米體細(xì)胞(含20條染色體)的DNA分子雙鏈,再將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng),則第二次細(xì)胞分裂的后期,細(xì)胞中(　　) A.染色體數(shù)目為20條,每個(gè)DNA分子都帶有32P標(biāo)記 B.染色體數(shù)目為20條,僅10個(gè)DNA分子帶有32P標(biāo)記 C.染色體數(shù)目為40條,每個(gè)DNA分子都帶有32P標(biāo)記 D.染色體數(shù)目為40條,僅20個(gè)DNA分子帶有32P標(biāo)記 答案 D 解析 DNA的復(fù)制為半保留復(fù)制,子代DNA的2條鏈中有1條是親代中的模板鏈。體細(xì)胞進(jìn)行第一次分裂時(shí),DNA復(fù)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(xì)胞的每一條染色體的DNA都有一條32P標(biāo)記的脫氧核苷酸鏈。第二次有絲分裂間期,DNA復(fù)制后,每一條染色體上都是1個(gè)染色單體有32P標(biāo)記,1個(gè)染色單體無32P標(biāo)記,有絲分裂后期染色體加倍后,一半的染色體,即20個(gè)DNA分子帶有32P標(biāo)記。 7.下列有關(guān)真核生物基因的說法,正確的是(　　) ①基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段?、诨虻幕締挝皇呛颂呛塑账帷、刍虼嬖谟诩?xì)胞核、核糖體等結(jié)構(gòu)中?、芑虮磉_(dá)時(shí)會受到環(huán)境的影響　⑤基因在染色體上呈線性排列?、藁虻姆肿咏Y(jié)構(gòu)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(cuò)誤;基因不存在于核糖體中,③錯(cuò)誤;基因的分子結(jié)構(gòu)首先是由沃森和克里克提出的,⑥錯(cuò)誤。 8.(2018江蘇徐州一模)下圖為真核細(xì)胞內(nèi)某基因(15N標(biāo)記)的部分結(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(xué)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(fù)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(xiàng)錯(cuò)誤。DNA聚合酶催化②處化學(xué)鍵的形成,B項(xiàng)錯(cuò)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(bǔ)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(bǔ)鏈和整個(gè)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(xiàng)正確。將該基因置于只含14N的培養(yǎng)液中復(fù)制3次后,含15N的DNA分子占2/23=1/4,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 9.下列關(guān)于雙鏈DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述,正確的是(　　) A.某雙鏈DNA分子含有500個(gè)堿基,可能的排列方式有4500種 B.若質(zhì)粒含有2 000個(gè)堿基,則該分子同時(shí)含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán) C.某DNA分子內(nèi)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(gè),占總堿基的比例為26%,則該DNA分子上有鳥嘌呤288個(gè) 答案 D 解析 某雙鏈DNA分子含有500個(gè)堿基,可能的排列方式有4250種,A項(xiàng)錯(cuò)誤。質(zhì)粒是環(huán)狀DNA分子,不含游離的磷酸基團(tuán),B項(xiàng)錯(cuò)誤。某DNA分子內(nèi)胞嘧啶占25%,則每條單鏈上的胞嘧啶占0~50%,C項(xiàng)錯(cuò)誤。某DNA分子上有胸腺嘧啶312個(gè),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(gè))。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則,該DNA分子中有鳥嘌呤1 200(50%-26%)=288(個(gè)),D項(xiàng)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(jié)構(gòu)圖,該DNA分子片段中含100個(gè)堿基對,40個(gè)胞嘧啶,則下列說法錯(cuò)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(gè)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(gè) 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(gè) 答案 B 解析 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(gè)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(xué)鍵。該DNA復(fù)制n次,得到2n個(gè)DNA,其中含有母鏈的DNA分子共2個(gè)。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)(個(gè))。 2.下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)與復(fù)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(gè)磷酸基團(tuán)都連接2個(gè)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(dǎo)致DNA分子結(jié)構(gòu)的改變 D.邊解旋邊復(fù)制是保證親代與子代DNA遺傳信息準(zhǔn)確傳遞的關(guān)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(xiàng)正確;DNA分子中大多數(shù)磷酸基團(tuán)都連接2個(gè)脫氧核糖,但每條脫氧核苷酸鏈都有1個(gè)游離的磷酸基團(tuán)只連接1個(gè)脫氧核糖,B項(xiàng)錯(cuò)誤;減數(shù)分裂過程中發(fā)生的交叉互換一般會導(dǎo)致DNA分子結(jié)構(gòu)的改變,C項(xiàng)錯(cuò)誤;堿基互補(bǔ)配對原則是保證親代與子代DNA遺傳信息傳遞準(zhǔn)確性的關(guān)鍵,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.下圖中的DNA分子片段中一條鏈由15N構(gòu)成,另一條鏈由14N構(gòu)成。下列有關(guān)說法錯(cuò)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(gè)DNA分子中T的含量 D.此DNA在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)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(diǎn),③處為氫鍵,是DNA解旋酶的作用位點(diǎn),A項(xiàng)正確;②處是胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸,B項(xiàng)正確;若該DNA分子中1條鏈上G+C=56%,則整個(gè)DNA分子中G+C=56%,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則,C=G=28%,則A=T=50%-28%=22%,C項(xiàng)錯(cuò)誤;此DNA在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制2代,得到4個(gè)DNA分子,根據(jù)DNA的半保留復(fù)制特點(diǎn),子代DNA分子均含15N,D項(xiàng)正確。 4.某性原細(xì)胞(2n=16)的DNA全部被32P標(biāo)記,其在含有31P的培養(yǎng)基中進(jìn)行一次有絲分裂后繼續(xù)進(jìn)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(gè)細(xì)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(biāo)記變化情況,其他染色體標(biāo)記變化情況與之相同。 該性原細(xì)胞在含有31P的培養(yǎng)基中進(jìn)行有絲分裂時(shí),DNA分子的半保留復(fù)制使每條染色體中含有兩個(gè)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(gè);有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞中每個(gè)DNA分子均為一條含有31P,另一條含有32P,子細(xì)胞在含有31P的培養(yǎng)基中繼續(xù)進(jìn)行減數(shù)分裂,則減數(shù)第一次分裂前期每個(gè)細(xì)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(gè)。 5.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)寫出圖中序號代表的結(jié)構(gòu)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(yīng)有　　　個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。 (3)如果將14N標(biāo)記的細(xì)胞培養(yǎng)在含15N標(biāo)記的脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中分裂四次,該DNA分子也復(fù)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(gè)堿基,其中腺嘌呤有m個(gè),則該DNA分子復(fù)制4次,需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸為　　　　　　　　個(gè)。 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(bǔ)配對,因此①是胞嘧啶;⑦為脫氧核糖;⑤為磷酸基團(tuán);⑧所含有的堿基⑥(即圖中的④)為胸腺嘧啶,因此⑧所示結(jié)構(gòu)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(gè)堿基對,由2條鏈組成,每條鏈有1個(gè)游離的磷酸基團(tuán),所以該DNA分子應(yīng)有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。(3)1個(gè)兩條鏈都含有14N的DNA分子,以15N標(biāo)記的脫氧核苷酸為原料,經(jīng)4次復(fù)制后,共產(chǎn)生16個(gè)子代DNA分子(24=16);依據(jù)DNA分子半保留復(fù)制的特點(diǎn),在這16個(gè)DNA分子中,含14N的有2個(gè),含15N的有16個(gè),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(bǔ)配對原則可推知,A=T=m,C=G=(a-m-m)2=(a/2-m)(個(gè))。若該DNA分子復(fù)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(gè))。 6.科學(xué)家在研究DNA分子復(fù)制方式時(shí)提出了三種假說,如圖甲(彌散復(fù)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(shù)和離心處理來探究DNA復(fù)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(jié)果比較外,還需要另設(shè)一組:將細(xì)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(jié)果支持　　　　　　　　　　　　　　　　假說。若將b組DNA雙鏈分開再離心,結(jié)果為“輕”和“重”兩條密度帶,這一結(jié)果不支持　　　　　　　　假說,也可通過圖乙中　　　組的結(jié)果來排除該假說。 (3)利用以上判斷結(jié)果,若繼續(xù)培養(yǎng)c組細(xì)菌,使其再繁殖一代,取樣提取DNA并離心,與c組實(shí)驗(yàn)結(jié)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(fù)制和彌散復(fù)制　彌散復(fù)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(jié)果比較外,還需要另設(shè)一組:將細(xì)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(xì)菌DNA分子的兩條鏈都是15N,轉(zhuǎn)入含14N的培養(yǎng)基中復(fù)制一次,無論DNA分子是半保留復(fù)制還是彌散復(fù)制,結(jié)果都只在中帶位置。若將b組DNA雙鏈分開再離心,結(jié)果為“輕”和“重”兩條密度帶,這一結(jié)果不支持彌散復(fù)制假說,因?yàn)閺浬?fù)制時(shí)DNA雙鏈分開再離心,結(jié)果仍全為中密度帶,也可通過圖乙中c組的結(jié)果來排除該假說。 (3)根據(jù)DNA分子的半保留復(fù)制,若繼續(xù)培養(yǎng)c組細(xì)菌,使其再繁殖一代,取樣提取DNA并離心,與c組實(shí)驗(yàn)結(jié)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。