【導(dǎo)學(xué)教程】高考生物第一輪復(fù)習(xí) 第六單元第20講 DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片斷知能達標(biāo)訓(xùn)練

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1、 第六單元 第20講　DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片斷 知能達標(biāo)訓(xùn)練 真題演練 1．(2011高考海南卷)關(guān)于核酸生物合成的敘述，錯誤的是 A．DNA的復(fù)制需要消耗能量 B．RNA分子可作為DNA合成的模板 C．真核生物的大部分核酸在細胞核中合成 D．真核細胞染色體DNA的復(fù)制發(fā)生在有絲分裂前期 解析　DNA分子復(fù)制時，雙鏈解旋成單鏈的過程需要ATP供能；在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，某些生物可以以RNA為模板合成DNA；真核細胞中，DNA復(fù)制與DNA轉(zhuǎn)錄合成RNA的過程主要發(fā)生在細胞核中；真核細胞的染色體DNA的復(fù)制發(fā)生在細胞有絲分裂間期或減數(shù)分裂前的間

2、期。 答案　D 2．(2011上海單科)在一個細胞周期中，DNA復(fù)制過程中的解旋發(fā)生在 A．兩條DNA母鏈之間 B．DNA子鏈與其互補的母鏈之間 C．兩條DNA子鏈之間 D．DNA子鏈與其非互補母鏈之間 解析　在DNA復(fù)制時，首先是構(gòu)成DNA的兩條母鏈解旋，然后以分開的兩條母鏈為模板，按照堿基互補配對原則合成子鏈。 答案　A 3．(2011高考安徽卷)甲、乙圖示真核細胞內(nèi)兩種物質(zhì)的合成過程，下列敘述正確的是 A．甲、乙所示過程通過半保留方式進行，合成的產(chǎn)物是雙鏈核酸分子 B．甲所示過程在細胞核內(nèi)進

3、行，乙在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行 C．DNA分子解旋時，甲所示過程不需要解旋酶，乙需要解旋酶 D．一個細胞周期中，甲所示過程在每個起點只起始一次，乙可起始多次 解析　由圖可以看出，甲圖所示為DNA分子的復(fù)制過程，其方式為半保留復(fù)制，產(chǎn)生兩個相同的子代DNA分子；乙圖所示為以DNA分子的一條鏈為模板，產(chǎn)生單鏈RNA的轉(zhuǎn)錄過程，故A項錯誤。DNA分子復(fù)制過程可發(fā)生在細胞核、葉綠體、線粒體中，轉(zhuǎn)錄過程主要發(fā)生在細胞核中，B項錯誤．在上述兩個過程中，均需要解旋酶參與，故C項錯誤。在一個細胞周期中，DNA分子只復(fù)制一次，在整個細胞周期中每時每刻都需要多種酶的參與，多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，因而轉(zhuǎn)錄、翻譯過

4、程貫穿于細胞周期的始終，因此乙圖所示過程可起始多次，D項正確。 答案　D 4．(2010上海)細胞內(nèi)某一DNA片段中有30%的堿基為A，則該片段中 A．G的含量為30%　　　　　 B．U的含量為30% C．嘌呤含量為50% D．嘧啶含量為40% 解析　本題考查堿基互補配對原則的應(yīng)用，意在考查考生的推理計算能力。根據(jù)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中A＝T、C＝G可知，嘌呤之和等于嘧啶之和，故C正確。其他堿基的含量分別為：T＝A＝30%、C＝G＝[1－(30%＋30%)]/2＝20%。 答案　C 5．(2010山東理綜)下列實例與

5、基因的作用無關(guān)的是 A．細胞分裂素延遲植物衰老 B．極端低溫導(dǎo)致細胞膜破裂 C．過量紫外線輻射導(dǎo)致皮膚癌 D．細菌感染導(dǎo)致B淋巴細胞形成效應(yīng)B(漿)細胞 解析　本題考查基因的作用，意在考查考生對知識的遷移和運用能力。細胞分裂素是促進細胞分裂的物質(zhì)，能維持蛋白質(zhì)和核酸的合成，而蛋白質(zhì)和核酸的合成與基因有關(guān)；極端低溫導(dǎo)致細胞膜破裂的原因是細胞中的自由水形成冰，導(dǎo)致細胞體積增大，從而使細胞膜破裂，這與基因的作用無關(guān)；過量紫外線輻射導(dǎo)致皮膚細胞中的基因發(fā)生突變，從而引發(fā)皮膚癌，這也與基因的作用有關(guān)；細菌感染導(dǎo)致B淋巴細胞增殖和分化形成效應(yīng)B(漿)細胞，而細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果，也與基

6、因的作用有關(guān)。 答案　B 6．(2010北京理綜)科學(xué)家以大腸桿菌為實驗對象，運用同位素示蹤技術(shù)及密度梯度離心方法進行了DNA復(fù)制方式的探索實驗，實驗內(nèi)容及結(jié)果見下表。 組別 1組 2組 3組 4組 培養(yǎng)液中 唯一氮源 14NH4Cl 15NH4Cl 14NH4Cl 14NH4Cl 繁殖代數(shù) 多代 多代 一代 兩代 培養(yǎng)產(chǎn)物 A B B的子Ⅰ代 B的子Ⅱ代 操作 提取DNA并離心 離心結(jié)果 僅為輕帶 (14N/14N) 僅為重帶 (15N/15N) 僅為中帶 (15N/14N) 1/2輕帶 (14N/14N) 1/2中帶

7、 (15N/14N) 請分析并回答： (1)要得到DNA中的N全部被放射性標(biāo)記的大腸桿菌B，必須經(jīng)過________代培養(yǎng)，且培養(yǎng)液中的________是唯一氮源。 (2)綜合分析本實驗的DNA離心結(jié)果，第________組結(jié)果對得到結(jié)論起到了關(guān)鍵作用，但需把它與第________組和第________組的結(jié)果進行比較，才能說明DNA分子的復(fù)制方式是________。 (3)分析討論： ①若子Ⅰ代DNA的離心結(jié)果為“輕”和“重”兩條密度帶，則“重帶”DNA來自________，據(jù)此可判斷DNA分子的復(fù)制方式不是________復(fù)制。 ②若將子Ⅰ代DNA雙鏈分開后再離心，其結(jié)果__

8、______(選填“能”或“不能”)判斷DNA的復(fù)制方式。 ③若在同等條件下將子Ⅱ代繼續(xù)培養(yǎng)，子n代DNA離心的結(jié)果是：密度帶的數(shù)量和位置______，放射性強度發(fā)生變化的是______帶。 ④若某次實驗的結(jié)果中，子Ⅰ代DNA的“中帶”比以往實驗結(jié)果的“中帶”略寬，可能的原因是新合成DNA單鏈中的N尚有少部分為________。 解析　(1)要得到DNA中的N全部被放射性標(biāo)記的大腸桿菌B，必須經(jīng)過多代培養(yǎng)，并且培養(yǎng)液中15NH4Cl是唯一氮源。(2)從圖表看，證明DNA分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制，第3組實驗結(jié)果起到了關(guān)鍵作用，因為其離心后僅為中帶(15N/14N)；還需與第1組和第2組的

9、結(jié)果進行比較，才能說明DNA分子的復(fù)制方式是半保留制。(3)①親代DNA為15N/15N，原料為14N，離心的結(jié)果為“輕”(14N/14N)和“重”(15N/15N)，則“重帶”DNA來自于親代DNA，即B，這種復(fù)制方式?jīng)]有發(fā)生母鏈與子鏈的重新組合，因而不是半保留復(fù)制。②判斷DNA的復(fù)制方式主要是看子代DNA與親代DNA的關(guān)系，實質(zhì)是母鏈與子鏈?zhǔn)欠癜l(fā)生重新組合，若將DNA雙鏈分開離心，則不能判斷DNA的復(fù)制方式。③在同等條件下，將子Ⅱ代繼續(xù)培養(yǎng)(原料為14N)，密度帶仍為兩種，即輕帶(14N/14N)和中帶(15N/14N)，位置未發(fā)生變化，其中隨著n的增加輕帶的數(shù)量會逐漸增加，而中帶不變，因

10、而放射性強度發(fā)生變化的是輕帶。④子I代DNA的“中帶”(15N/14N)比以往實驗結(jié)果略寬，說明該實驗結(jié)果中的“中帶”不完全是15N/14N，有可能新形成的子鏈(14N)中混有少量的15N。 答案　(1)多　15N/15NH4Cl　(2)3　1　2　半保留復(fù)制　(3)①B　半保留?、诓荒堋、蹧]有變化　輕?、?5N 限時檢測 (限時45分鐘　滿分80分) 一、選擇題(每小題3分，共36分) 1．下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述中錯誤的是 A．每個雙鏈DNA分子最多含有四種脫氧核苷酸 B．每個堿基分子上均連接著一個磷酸和一個脫氧核糖 C．每個DNA分子中堿基數(shù)＝磷酸數(shù)＝脫氧核糖

11、數(shù) D．一段雙鏈DNA分子中若含有40個胞嘧啶，就會同時含有40個鳥嘌呤 解析　每個脫氧核苷酸由一分子堿基，一分子磷酸和一分子脫氧核糖相連而成。連接關(guān)系是中間為脫氧核糖，其一端連接磷酸，另一端連接堿基。脫氧核苷酸相互連接時，是一個脫氧核苷酸的磷酸和另一個脫氧核苷酸的脫氧核糖相連接，堿基不參與連接但和互補鏈上的堿基通過氫鍵相連接。這樣每一條鏈上的磷酸和上、下兩個脫氧核糖相連接，同理，每個脫氧核糖也和兩個磷酸相連接。 答案　B 2．由一對氫鍵連接的脫氧核苷酸，結(jié)構(gòu)中有一個腺嘌呤，則它的其他組成是 A．三個磷酸、三個脫氧核糖和一個胸腺嘧啶 B．二個磷酸、二個脫氧核糖和一個胞嘧啶 C．二

12、個磷酸、二個脫氧核糖和一個胸腺嘧啶 D．二個磷酸、二個脫氧核糖和一個尿嘧啶 解析　通過氫鍵與腺嘌呤脫氧核苷酸配對的是胸腺嘧啶脫氧核苷酸，而每個脫氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子堿基構(gòu)成的。 答案　C 3．(2012浙江溫州十校聯(lián)考)圖為DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖，對該圖的描述正確的是 A．②和③相間排列，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架 B．④的名稱是胞嘧啶脫氧核苷酸 C．當(dāng)DNA復(fù)制時，⑨的形成需要連接酶 D．DNA分子中特定的脫氧核苷酸序列代表了遺傳信息 解析?、俸廷谙嚅g排列，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架；④的結(jié)構(gòu)并不是胞嘧啶 脫氧

13、核苷酸，①是屬于上一個脫氧核苷酸的磷酸，由②和③及下面的磷酸才可以構(gòu)成胞嘧啶脫氧核苷酸；⑨的形成不需要連接酶。 答案　D 4．(2011惠安模擬)在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中，堿基之間的氫鍵的數(shù)量影響著它們的牢固性。現(xiàn)有四個DNA樣品，請根據(jù)樣品中堿基的含量判斷，最有可能來自嗜熱菌的是 A．含胸腺嘧啶32%的樣品 B．含腺嘌呤17%的樣品 C．含腺嘌呤30%的樣品 D．含胞嘧啶15%的樣品 解析　堿基G和C的比例越高，其結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，而B項中含腺嘌呤17%的樣品中堿基G和C的比例最高，故其最可能來自嗜熱菌。 答案　B 5．

14、(2012山東濰坊一模)非同源染色體上的DNA分子之間最可能相同的是 A．堿基序列 B．堿基數(shù)目 C．(A＋T)/(G＋C)的比值 D．堿基種類 解析　非同源染色體上的DNA分子大不相同，包括堿基序列、數(shù)目等，但種類有可能相同，即都含有四種堿基。 答案　D 6．下列關(guān)于DNA復(fù)制的敘述，正確的是 A．無絲分裂一般不發(fā)生DNA復(fù)制 B．DNA復(fù)制過程中可能會產(chǎn)生新的基因 C．一個DNA分子通過復(fù)制形成另一個新的DNA分子 D．DNA復(fù)制時需要解旋酶、限制酶、DNA聚合酶 解析　凡細胞分裂

15、，都要進行DNA復(fù)制，否則難以保證遺傳穩(wěn)定性。DNA復(fù)制是典型的半保留復(fù)制，通過復(fù)制由1個DNA分子變?yōu)閮蓚€DNA分子，復(fù)制過程中需要解旋酶和DNA聚合酶，限制酶是基因工程中用于切割目的基因和載體的酶，DNA復(fù)制時在解旋過程中可能發(fā)生基因突變而產(chǎn)生新基因。細胞增殖過程中均要發(fā)生DNA復(fù)制。 答案　B 7．DNA分子復(fù)制時解旋酶作用于下列哪一結(jié)構(gòu) 解析　DNA分子復(fù)制時，解旋酶的作用是使DNA堿基對間的氫鍵斷開。在DNA中的堿基對有兩種G－C，A－T。 答案　D 8．用15N標(biāo)記含有100個堿基對的DNA分子，其中有胞嘧啶60個，該DNA分子在14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制5次。

16、下列有關(guān)判斷正確的是 A．含有15N的DNA分子有兩個 B．含有14N的DNA分子占15/16 C．復(fù)制過程中需腺嘌呤脫氧核苷酸320個 D．復(fù)制結(jié)果共產(chǎn)生32個DNA分子，其中1/2含15N 解析　被15N標(biāo)記的DNA分子，在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制5次后，共產(chǎn)生25＝32個DNA分子。被15N標(biāo)記的DNA分子的兩條鏈只能進入到2個DNA分子中，故含14N的DNA分子為25＝32個，所占比例為1。含有100個堿基對(200個堿基)的DNA分子，其中有胞嘧啶60個，則有腺嘌呤(腺嘌呤脫氧核苷酸)＝40個，故復(fù)制過程中需腺嘌呤脫氧核苷酸(25－1)40＝1 240個。 答案　A

17、9．將大腸桿菌在含有15N標(biāo)記的NH4Cl培養(yǎng)液中培養(yǎng)后，再轉(zhuǎn)移到含有14N的普通培養(yǎng)液中培養(yǎng)，8小時后提取DNA進行分析，得出含15N的DNA占總DNA的比例為1/16，則大腸桿菌的分裂周期是 A．2小時 B．4小時 C．1.6小時 D．1小時 解析　由DNA分子半保留復(fù)制的特點，知子代中含15N的DNA應(yīng)有2個，則由題干分析，8小時共有32個DNA分子，則DNA分子復(fù)制了5次，即大腸桿菌分裂了5次，則其分裂周期為8/5＝1.6小時。 答案　C 10．已知一個完

18、全標(biāo)記上15N的DNA分子含100個堿基對，其中腺嘌呤(A)有40個，經(jīng)過n次復(fù)制后，不含15N的DNA分子總數(shù)與含15N的DNA分子總數(shù)之比為7∶1，需游離的胞嘧啶(C)為m個，則n、m分別是 A．3　900 B．3　420 C．4　420 D．4　900 解析　根據(jù)DNA分子的特點可知一個含100個堿基對的DNA分子，腺嘌呤(A)有40個，則T有40個、60個G和60個C。由于DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制，則由不含15N的DNA分子總數(shù)與含15N的DNA分子總數(shù)之比

19、為7∶1可知共復(fù)制了4次，產(chǎn)生了16個DNA分子。需要游離的C∶(16－1)60＝900。 答案　D 11．(2012蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市一次調(diào)查)下列有關(guān)基因的敘述，正確的是 ①原核生物的基因與真核生物的基因本質(zhì)和結(jié)構(gòu)都相同?、诨蛑忻撗鹾塑账岬呐帕许樞虼磉z傳信息　③種群中基因頻率的改變不一定會導(dǎo)致新物種的形成?、蹹NA分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變都能引起基因突變 A．①② B．②③ C．②④ D．③④ 解析　真核生物基因的結(jié)構(gòu)在編碼區(qū)有非編碼序列即有內(nèi)含子和外顯

20、子之分，原核生物的基因在編碼區(qū)都是編碼序列；DNA分子的非基因片段的改變不能引起基因突變。 答案　B 12．(2011雙鴨山模擬)下列有關(guān)染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸的說法，不正確的是 A．在DNA分子結(jié)構(gòu)中，與脫氧核糖直接相連的一般是一個磷酸和一個堿基 B．基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，一個DNA分子上可含有成百上千個基因 C．一個基因含有許多個脫氧核苷酸，基因的特異性是由脫氧核苷酸的排列順序決定的 D．染色體是DNA的主要載體，一條染色體上含有1個或2個DNA分子 解析　在DNA分子結(jié)構(gòu)中一個脫氧核糖連接一個堿基，但磷酸則是多數(shù)連著兩個，因為脫氧核苷酸是相連的，脫氧核糖

21、與磷酸交替連接形成基本的骨架結(jié)構(gòu)。只有DNA的兩端存在兩個脫氧核糖只連著一個磷酸的情況。 答案　A 二、綜合題(共3小題，滿分44分) 13．(14分)如圖為大腸桿菌的DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖(片段)。請據(jù)圖回答問題： (1)圖中1表示________，2表示________，1、2、3結(jié)合在一起的結(jié)構(gòu)叫________。 其排列順序中蘊藏著__________________________________________________。 (2)圖中3有________種，中文名字分別是________。 (3)含有200個堿基的某DNA片段中堿基間的氫鍵共有260個。請回答

22、： ①該DNA片段中共有腺嘌呤____________個，C和G共______________對。 ②該片段復(fù)制4次，共需原料胞嘧啶脫氧核苷酸______________個。 ③在DNA分子穩(wěn)定性的比較中，________堿基對的比例高，DNA分子穩(wěn)定性高。 (4)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?，F(xiàn)將只含15N的DNA培養(yǎng)到含14N的培養(yǎng)基中，子一代DNA的平均相對分子質(zhì)量為________，子二代DNA的平均相對分子質(zhì)量為________________________________________。 答案　(1)磷酸　脫氧

23、核糖　脫氧核苷酸　遺傳信息　(2)2　鳥嘌呤、胞嘧啶　(3)①40　60?、?00　③C和G　(4)(a＋b)/2　(3a＋b)/4 14．(15分)(2012南京調(diào)研)圖1表示細胞生物遺傳信息傳遞的某過程，圖2表示DNA結(jié)構(gòu)片段。請回答下列問題： (1)圖1所示的遺傳信息傳遞過程是________，其中不同于圖2的堿基互補配對方式是________。 (2)科學(xué)家在探究DNA復(fù)制特點時運用的主要技術(shù)是________。若把圖2所示DNA放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制3代，子代中含14N的DNA所占比例為________。在DNA復(fù)制過程中作用于b點的酶是________。

24、 (3)若通過PCR技術(shù)共得到32個圖2中的DNA片段則至少要向試管中加入________個腺嘌呤脫氧核苷酸。 解析　圖中所示DNA中只有1條含14N的鏈，因此子代DNA中含14N的DNA也只有1個，而復(fù)制3代后總的DNA數(shù)為8個，故復(fù)制3代后，子代中含14N的DNA所占比例為1/8。圖2所示DNA片段中含腺嘌呤脫氧核苷酸4個，則32個DNA片段中含腺嘌呤脫氧核苷酸128個，復(fù)制時需要腺嘌呤脫氧核苷酸＝128－4(原親代中的個數(shù))＝124個。 答案　(1)轉(zhuǎn)錄　A－U　(2)放射性同位素示蹤技術(shù)　1/8　解旋酶　(3)124 15．(15分)正常情況下，細胞內(nèi)完全可以自主合成組成核酸的核

25、糖和脫氧核糖?，F(xiàn)在細胞系由于發(fā)生基因突變而不能自主合成核糖和脫氧核糖，必須從培養(yǎng)基中攝取。為驗證DNA分子復(fù)制的原料是脫氧核苷酸，而不是核糖核苷酸，現(xiàn)提供如下實驗材料，請你完成實驗方案。 (1)實驗?zāi)康模候炞CDNA分子復(fù)制的原料是脫氧核苷酸，而不是核糖核苷酸。 (2)實驗材料：突變細胞系、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、放射性探測顯微儀等。 (3)實驗原理 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___________________________________

26、_________________________________。 (4)實驗步驟 分組編號 培養(yǎng)基甲 培養(yǎng)基乙 設(shè)置對 照實驗 加入適量的核糖核苷酸和14C—脫氧核苷酸 ____________ 培養(yǎng) 分別接種等量的________，在相同的適宜條件下培養(yǎng) 觀察 分別選取培養(yǎng)基甲和培基基乙中的細胞，用放射性探測顯微儀觀察____________________ (5)預(yù)期結(jié)果 ①培養(yǎng)基甲中細胞的放射性部位主要在___________________________________________； ②培養(yǎng)基乙中_______________________

27、__________________________________________。 (6)實驗結(jié)論：_________________________________________________________________。 解析　DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸，主要存在于細胞核中，RNA的基本組成單位是核糖核苷酸，主要存在于細胞質(zhì)中。要驗證DNA分子復(fù)制的原料是脫氧核苷酸，而不是核糖核苷酸，可以根據(jù)被標(biāo)記的脫氧核苷酸在細胞中的分布情況判斷。 答案　(3)細胞核　脫氧核苷酸　細胞質(zhì)　核糖核苷酸 (4)加入等量的14C—核糖核苷酸和脫氧核苷酸　突變細胞系　細胞核和細胞質(zhì)的放射性強弱 (5)①細胞核　②細胞的放射性部位主要在細胞質(zhì) (6)DNA分子復(fù)制的原料是脫氧核苷酸而不是核糖核苷酸 9