2022届高考生物总复习 第五单元 遗传的物质基础 第16讲 DNA分子的结构 DNA的复制 基因是有遗传效应的提考能强化通关 新人教版

2022届高考生物总复习 第五单元 遗传的物质基础 第16讲 DNA分子的结构 DNA的复制 基因是有遗传效应的提考能强化通关 新人教版1(2018陕西西安中学高三模拟)下列有关DNA与基因关系的叙述中，正确的是()A基因是碱基对随机排列而成的DNA片段B一个DNA分子上有许多个基因CDNA的碱基排列顺序就代表基因D组成不同基因的碱基数量一定不同解析：选B。基因是具有遗传效应的DNA片段，A错误。一个DNA分子上可以有许多个基因，B正确。DNA中具有遗传效应的片段才是基因，C错误。组成不同基因的碱基数量可能相同，D错误。2(2018北京通州模拟)下图是人体细胞中某DNA片段结构示意图，下列有关叙述正确的是()A图中“X”代表磷酸基团，“A”代表腺苷BDNA复制时，图中“N”键首先全部断开CDNA转录时，需要DNA聚合酶的催化DDNA聚合酶能催化“M”键的形成解析：选D。图中的“A”代表腺嘌呤，而腺苷包括腺嘌呤和核糖，A错误；DNA复制时边解旋边复制，氢键是逐步断开的，B错误；DNA转录时，需要RNA聚合酶的催化，不需要DNA聚合酶，C错误；DNA聚合酶作用的部位是磷酸二酯键，D正确。3下图为某真核细胞中DNA复制过程模式图，下列分析正确的是()A酶和酶均作用于磷酸二酯键B该过程的模板链只有一条C该过程只发生在细胞减数第一次分裂前的间期D该DNA复制的特点是半保留复制解析：选D。酶是解旋酶，酶是DNA聚合酶，前者作用于氢键，后者作用于磷酸二酯键；该过程需要a、b链分别作模板，c、d链是分别以a、b链为模板合成的子链；DNA复制发生在细胞分裂间期，包括有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期；DNA分子复制具有半保留复制的特点。4下图为DNA片段1经过诱变处理后获得DNA片段2，而后DNA片段2经过复制得到DNA片段3的示意图(除图中变异位点外不考虑其他位点的变异)。下列叙述中正确的是()A在DNA片段3中同一条链上相邻碱基A与T通过两个氢键连接B理论上DNA片段3的结构比DNA片段1的结构更稳定CDNA片段2至少需要经过3次复制才能获得DNA片段3DDNA片段2复制 n次后，可获得2 n1个DNA片段1解析：选D。DNA中同一条脱氧核苷酸链上相邻碱基A与T通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”进行连接，A错误。理论上DNA片段3中氢键数目比DNA片段1少，故其结构不如DNA片段1稳定，B错误。DNA片段2经过2次复制即可获得DNA片段3，C错误。DNA片段2复制 n次后，获得的DNA片段1所占的比例为1/2，即2 n1个，D正确。5.据图回答下列问题：(1)该图表示的生理过程是_，该过程主要发生在细胞的_部位。(2)图中的1、2、3、4、5分别是_、_、_、_、_。(3)假如经过科学家的测定，A链上的一段(M)中的ATCG为2113，能不能说明该科学家的测定是错误的？_，原因是_。(4)如果(3)中以A链的M为模板，复制出的B链碱基比例应该是_。解析：DNA是双螺旋结构，两条脱氧核苷酸链之间的碱基遵循碱基互补配对原则，即A与T、C与G配对，所以DNA分子中AT，GC。DNA复制是半保留复制，即以DNA的两条母链为模板，根据碱基互补配对原则形成的DNA子链必定与DNA中的一条母链完全相同，新形成的两个DNA分子与亲代DNA分子完全相同。答案：(1)DNA复制细胞核(2)ATCCT(3)不能在单链中不一定AT、GC(4)TAGC2113【课下作业】学生用书P295(单独成册)基础达标1(2018荆州月考)下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，错误的是()A在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸和一个碱基B基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因C一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的D染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有1个或2个DNA分子解析：选A。在DNA分子中，与脱氧核糖直接相连的一般是两个磷酸和一个碱基。脱氧核苷酸特定的排列顺序使基因具有特异性。染色体是DNA的主要载体，DNA复制前一条染色体含1个DNA分子，DNA复制后一条染色体含2个DNA分子。2(2018河南八市质检)下列关于DNA分子的结构和DNA分子复制的说法，错误的是()ADNA分子能准确地复制与DNA分子的结构有密切的关系BDNA分子复制过程中有氢键的断裂和重新形成C神经细胞和衰老的细胞一般都不会出现DNA分子的复制D含有2n个碱基对的DNA分子其碱基对的排列方式最多有n4种解析：选D。DNA分子结构中碱基按照互补配对原则进行配对，这对DNA分子的准确复制具有重要作用；DNA分子复制时，在解旋酶的作用下，氢键断裂，双链解开，按照碱基互补配对原则合成子链，子链与母链的互补碱基之间重新形成氢键；神经细胞是高度分化的细胞，神经细胞和衰老的细胞一般都不会再进行分裂，故一般不会出现DNA分子的复制；含有2n个碱基对的DNA分子其碱基对的排列方式最多有42n种。3(2018武汉质检)如图是果蝇染色体上的白眼基因示意图，下列叙述正确的是()A白眼基因片段中，含有成百上千个核糖核苷酸BS基因是有遗传效应的DNA片段C白眼基因在细胞核内，不遵循遗传规律D该基因片段中有5种含氮碱基、8种核苷酸解析：选B。S基因控制果蝇的白眼，所以是有遗传效应的DNA片段；白眼基因位于染色体上，属于核基因，遵循遗传规律；组成基因片段的基本单位是脱氧核苷酸，该基因片段中有4种含氮碱基，4种脱氧核苷酸。4体外进行人体DNA复制实验，向试管中加入有关的酶、四种脱氧核苷酸和ATP，37 下保温。下列叙述中正确的是()A能生成DNA，合成DNA分子的脱氧核苷酸充足B不能生成DNA，因为缺少DNA模板C能生成DNA，有催化DNA合成的酶D不能生成DNA，因为实验中缺少酶催化的适宜温度解析：选B。DNA复制需要的条件有模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸)。现向试管中加入有关的酶、四种脱氧核苷酸和ATP，37 下保温，还缺少DNA模板，所以不能复制生成DNA。5细胞通过DNA修复可使DNA在复制过程中受到损伤的结构大部分得以恢复，以保持其相对稳定。下列叙述错误的是()A人体细胞内凡是含DNA的结构，就有可能发生DNA分子复制BDNA修复需要相应酶的参与CDNA修复过程中，一定会涉及碱基互补配对DDNA损伤后的修复提高了突变率，保证了DNA分子的相对稳定性解析：选D。人体细胞内细胞核、线粒体中都含有DNA，在这两个结构中可能发生DNA复制；DNA修复是细胞内进行的一种生物化学反应，需要相应酶的参与；DNA复制过程中受到的损伤包括碱基对的增添、缺失或替换等，而要使这些损伤得到修复，一定会涉及碱基互补配对；DNA损伤后的修复降低了突变率。620世纪90年代，Cuenoud等发现DNA也有酶催化活性，他们根据共有序列设计并合成了由47个核苷酸组成的单链DNAE47，它可以催化两个DNA片段之间的连接。下列有关叙述正确的是()A在DNAE47中，嘌呤碱基数一定等于嘧啶碱基数B在DNAE47中，碱基数脱氧核苷酸数脱氧核糖数CDNAE47作用的底物和DNA聚合酶作用的底物是相同的D在DNAE47中，每个脱氧核糖上均连有一个磷酸和一个含氮碱基解析：选B。单链DNA中嘌呤碱基数不一定等于嘧啶碱基数；DNAE47催化DNA片段间连接，DNA聚合酶则催化单个脱氧核苷酸的连接；在脱氧核苷酸链中的脱氧核糖可连有两个(或一个)磷酸和一个含氮碱基。7DNA分子由反向平行的两条脱氧核苷酸长链组成。长链的一端是磷酸基称为P端，另一端是五碳糖称为C端。如果DNA分子的一条链上某碱基序列从P端至C端是AGCTGCG，则另一条链与之配对的部分从P端至C端序列是()ACGCAGCTBTCGACGCCUCGACGCDCGCAGCU解析：选A。由题意可知该DNA分子两条链上的碱基情况。注意要回答的是另一条链与之配对的部分从P端到C端的碱基序列。一条链：(P端)AGCTGCG(C端)互补链：(C端)TCGACGC(P端)。能力提升8关于如图所示DNA分子的叙述，正确的是()A限制酶作用于部位，DNA连接酶作用于部位B该DNA的特异性表现在碱基种类和(AT)/(GC)的比例上C若该DNA分子中A为p个，占全部碱基的n/m(m2n)，则G的个数为(pm/2n)pD把该DNA分子放在含15N的培养液中复制两代，子代中含15N的DNA分子占3/4解析：选C。限制酶和DNA连接酶都作用于或部位；该DNA的特异性不表现在碱基种类上，而是表现在碱基的排列顺序上；DNA分子中AGTC50%，如果DNA中含有p个A，占全部碱基的n/m，则DNA分子的碱基总数为pm/n，所以G的个数为(pm/2n)p；把该DNA放在含15N的培养基中复制两代，子代DNA都含有15N。9具有p个碱基对的一个双链DNA分子片段，含有q个腺嘌呤。下列叙述正确的是()A该片段即为一个基因B该分子片段中，碱基的比例总是(AT)/(CG)1C该DNA分子控制合成的多肽最多含有的氨基酸个数为p/3D该片段完成n次复制需要2n(pq)个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸解析：选C。基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA片段不一定是一个基因，A错误；双链DNA分子遵循碱基互补配对原则即AT、GC，(AT)/(CG)不一定等于1，B错误；在不考虑，内含子及非编码区段时，DNA分子中碱基个数、mRNA碱基个数与多肽中的氨基酸数目比例为631，故该DNA分子控制合成的多肽最多含有的氨基酸个数为p/3，C正确；DNA复制的特点是半保留复制，该片段复制n次，需要胞嘧啶脱氧核苷酸(2n1)(pq)个，D错误。10(2018河南豫北重点中学高三联考)据最新研究，蛋白laminA在维持细胞核中DNA结构的稳定性中起到了核心作用。这种蛋白能让染色质内部形成“交联”，在细胞核中限制DNA的行动。这种结构保护了染色质的完整性，同时允许DNA正常复制，下列有关叙述正确的是()A通过DNA分子的复制，储存在DNA中的遗传信息实现稳定表达B染色体解螺旋形成染色质，为DNA的复制创造了有利条件C去除蛋白laminA后，染色质的运动高度分散而且不能复制D严格的碱基互补配对原则即可保证DNA分子复制准确无误解析：选B。通过DNA分子的复制，储存在DNA中的遗传信息能稳定遗传，A错误；染色体解螺旋形成染色质，有利于DNA打开其空间结构，为DNA的复制创造了有利条件，B正确；由题意可知，去除蛋白laminA后，染色质的运动高度分散而且DNA复制速度较快，C错误；DNA复制的准确无误进行的原因包括其独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板以及遵循严格的碱基互补配对原则，D错误。11(2018昆明统考)用3H标记蚕豆根尖分生区细胞的DNA分子双链，再将这些细胞转入含秋水仙素但不含3H的普通培养基中培养。若秋水仙素对细胞连续发挥作用，则相关叙述不正确的是()A秋水仙素可抑制纺锤体的形成，但不影响着丝点的正常分裂B通过对细胞中不含染色单体时的染色体计数，可推测DNA复制的次数C通过检测DNA链上3H标记出现的情况，可推测DNA的复制方式D细胞中DNA第二次复制完成时，每条染色体的染色单体均带有3H标记解析：选D。秋水仙素可抑制纺锤体的形成，使着丝点分裂后染色体不能移向细胞两极，从而使细胞染色体数目加倍，故A正确；1个DNA分子复制n次后的DNA数目为2n个，细胞中不含染色单体时的染色体数目等于DNA分子数目，所以通过对细胞中不含染色单体时的染色体计数，可推测DNA复制的次数，B正确；DNA复制一次，所有的DNA分子都有一条单链含3H标记，DNA第二次复制完成后，一半的DNA分子没有3H标记，由此可以推测DNA的复制方式为半保留复制，C正确；细胞中DNA第二次复制完成时，每条染色体的染色单体中只有一条带有3H标记，D错误。12(2018河南八校质检)如图是DNA分子双螺旋结构模型的建构过程图解(15)，请据图探讨相关问题。(1)物质1是构成DNA的基本单位，与RNA的基本单位相比，两者成分方面的差别是_。(2)催化形成图2中磷酸二酯键的酶是_。(3)图3和图4中的氢键用于连接两条脱氧核苷酸链，如果DNA耐高温的能力越强，则_(填“GC”或“AT”)碱基对的比例越高。(4)RNA病毒相比DNA病毒更容易发生变异，请结合图5和有关RNA的结构说明其原因：_。解析：(1)DNA的基本单位与RNA的基本单位相比，主要区别是DNA的基本单位中的五碳糖是脱氧核糖，特有的碱基是T，而RNA的基本单位中的五碳糖是核糖，特有的碱基是U。(2)图2是由DNA分子的基本单位脱氧核苷酸经脱水缩合形成的脱氧核苷酸链，形成脱氧核苷酸链的过程中有磷酸二酯键生成，其需要DNA聚合酶催化。(3)DNA分子中氢键越多，DNA分子越稳定，CG之间有3个氢键，AT之间有2个氢键。(4)RNA分子是单链结构，DNA分子是双螺旋结构，其结构稳定性较强，而单链RNA更容易发生变异。答案：(1)物质1中的五碳糖是脱氧核糖，特有的碱基是T，而RNA的基本单位中的五碳糖是核糖，特有的碱基是U(2)DNA聚合酶(3)GC(4)DNA的双螺旋结构较RNA单链结构更稳定13请回答下列与DNA分子的结构和复制有关的问题：(1)DNA分子复制的时间是_，一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基靠_连接。(2)在DNA分子模型搭建实验中，如果用一种长度的塑料片代表A和G，用另一种长度的塑料片代表C和T，那么由此搭建而成的DNA双螺旋的整条模型粗细_，原因是_。(3)DNA分子经过诱变，某位点上的一个正常碱基(P)变成了尿嘧啶，该DNA连续复制两次，得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为UA、AT、GC、CG，推测“P”可能是_。(4)7乙基鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对。某DNA分子中腺嘌呤(A)占碱基总数的30%，其中的鸟嘌呤(G)全部被7乙基化，该DNA分子正常复制产生两个DNA分子，其中一个DNA分子中胸腺嘧啶(T)占碱基总数的45%，另一个DNA分子中鸟嘌呤(G)所占比例为_。解析：(1)DNA分子复制发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基靠“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接。(2)A、G都为嘌呤，C、T都为嘧啶，根据碱基互补配对原则，一条链中嘌呤只能和另一条链中的嘧啶互补配对，故搭建成的DNA模型粗细相同。(3)突变后是U，则以突变的单链为模板两次复制后形成两个DNA分子，相应位点上的碱基为UA、AT。另外一条未突变单链两次复制后形成两个DNA分子相应位点上的碱基是GC、CG。所以P点正常碱基可能是G或C。答案：(1)有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期脱氧核糖磷酸脱氧核糖(2)相同嘌呤必定与嘧啶互补配对(3)胞嘧啶或鸟嘌呤(4)20%磨尖培优14(2018海口模拟)在研究DNA复制机制的过程中，为验证DNA分子的半保留复制方式，研究者以蚕豆根尖进行实验，主要步骤如下：步骤：将蚕豆根尖置于含放射性3H标记胸腺嘧啶的培养液中，培养大约一个细胞周期的时间。步骤：取出根尖，洗净后转移至不含放射性物质的培养液中，继续培养大约两个细胞周期的时间。分别在第一个、第二个和第三个细胞周期取样，通过放射自显影技术检测有丝分裂中期细胞染色体上的放射性分布。(1)本实验最主要的研究方法称为_。实验所用的细胞材料最可能取自蚕豆根尖的_区，步骤目的是标记细胞中的_分子。(2)若第一个细胞周期的检测结果是每条染色体的姐妹染色单体都具有放射性，如图A所示。第二个细胞周期的放射性检测结果符合图中的_(选填字母)，且第三个细胞周期的放射性检测结果符合图中的_(选填字母)，说明DNA分子的复制方式为半保留复制。注：中期的染色体示意图，深色代表染色单体具有放射性。解析：(1)根据步骤中“将蚕豆根尖置于含放射性3H标记胸腺嘧啶的培养液中，培养大约一个细胞周期的时间”，可以确定本实验最主要的研究方法是同位素示踪法。用蚕豆根尖进行实验时，DNA复制发生在具有细胞周期的细胞的分裂间期，因此该实验所用的细胞材料最可能取自蚕豆根尖的分生区，胸腺嘧啶是合成DNA的原料之一，因此步骤目的是标记细胞中的DNA分子。(2)图A中每条染色体的姐妹染色单体均含有放射性，图B中每条染色体的姐妹染色单体中只有一条含有放射性，图C中每条染色体的姐妹染色单体均不含放射性。DNA分子的复制为半保留复制，第一个细胞周期，DNA复制后每个DNA分子中只有一条链含有放射性，第二个细胞周期，每个DNA分子复制后形成两个DNA分子，一个DNA分子含有放射性，另一个DNA分子不含放射性，则放射性检测结果是每条染色体含有两条染色单体，其中一条单体含有放射性，另一条单体不含放射性，符合题图中B；同理可知，第三个细胞周期的放射性检测结果是有一半染色体不含放射性，另一半染色体的姐妹染色单体中，其中一条单体含有放射性，另一条单体不含放射性，符合题图中B和C。答案：(1)同位素示踪法分生DNA(2)BB和C