2019高考生物大一轮复习 第2单元 基因的本质与表达 第2讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质课后提能演练 新人教版必修2.doc

第2讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质一、单项选择题1(2017年江西师范大学附中期末)下列有关双链DNA的结构和复制的叙述，正确的是()ADNA双螺旋结构以及碱基间的氢键使DNA分子具有较强的特异性BDNA分子双链间的碱基通过脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖连接CDNA聚合酶催化两个游离的脱氧核苷酸之间的连接D复制后产生的两个子代DNA分子共含有4个游离的磷酸基团【答案】D【解析】DNA分子的特定碱基排列顺序使其具有较强的特异性，A项错误；DNA分子双链间的碱基通过氢键连接，B项错误；DNA聚合酶催化游离的脱氧核苷酸与DNA链上的脱氧核苷酸之间的连接，C项错误；每个DNA分子的两条链各有1个游离的磷酸，因此1个DNA复制产生的两个DNA分子共有4个游离的磷酸基团，D项正确。2下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是()A基因一定位于染色体上B基因在染色体上呈线性排列C四种脱氧核苷酸的数目和排列顺序决定了基因的多样性和特异性D一条染色体上含有1个或2个DNA分子【答案】A【解析】基因是具有遗传效应的DNA片段，DNA不一定位于染色体上，因此基因不一定位于染色体上，A错误；多个基因位于同一条染色体上，基因在染色体上呈线性排列，B正确；不同基因中脱氧核苷酸的数目和排列顺序不同，基因具有多样性，而每一个基因中脱氧核苷酸的数目和排列顺序是特定的，因此基因又具有特异性，C正确；没有经过复制的每条染色体含有1个DNA分子，复制后的每条染色体含有2条染色单体，每条染色单体含有1个DNA分子，即复制后的每条染色体含有2个DNA分子，D正确。3下图为DNA分子部分结构示意图，以下叙述正确的是()A解旋酶可以断开键，因此DNA的稳定性与无关B是一个鸟嘌呤脱氧核苷酸CDNA连接酶可催化或键形成DA链、B链的方向相反，骨架是磷酸和脱氧核糖【答案】D【解析】DNA的稳定性与碱基对间的氢键有关系，碱基对间的氢键越多，分子结构越稳定；的名称是鸟嘌呤脱氧核苷酸是错误的，因为中的与、不属于同一个脱氧核苷酸；DNA连接酶可以催化相邻两脱氧核苷酸间磷酸二酯键的形成，即；DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。4(2017年山东淄博高三检测)用卡片构建DNA平面结构模型，所提供的卡片类型和数量如下表所示，以下说法正确的是()卡片类型脱氧核糖磷酸碱基ATGC卡片数量10102332A.最多可构建4种脱氧核苷酸，5个脱氧核苷酸对B构成的双链DNA片段最多有10个氢键CDNA中每个脱氧核糖均与1分子磷酸相连D可构建45种不同碱基序列的DNA【答案】B【解析】由表中给定的碱基A为2个，C为2个，并结合碱基互补配对原则可知，最多可构建4个脱氧核苷酸对，其中AT、GC各有2对，A错误；构成的双链DNA片段中A与T间的氢键共有4个，G与C共有6个，即最多有10个氢键，B正确；DNA中位于一端的脱氧核糖分子均与1分子磷酸相连，位于内部的脱氧核糖分子均与2分子磷酸相连，C错误；由题表可知，给定的碱基数目有限，故可构建44种不同碱基序列的DNA分子数少于44，D错误。5(2017年北京海淀模拟)在DNA复制开始时，将大肠杆菌放在含低剂量3H标记的脱氧胸苷(3HdT)的培养基中，3HdT可掺入正在复制的DNA分子中，使其带有放射性标记。几分钟后，将大肠杆菌转移到含高剂量3HdT的培养基中培养一段时间。收集、裂解细胞，抽取其中的DNA进行放射性自显影检测，结果如图所示。据图可以作出的推测是()A复制起始区在高放射性区域BDNA复制为半保留复制CDNA复制从起始点向两个方向延伸DDNA复制方向为ac【答案】C【解析】根据放射性自显影结果可知，中间低放射性区域是复制开始时在含低剂量3H标记的脱氧胸苷(3HdT)的培养基中进行复制的结果，A错误；两侧高放射性区域是将大肠杆菌转移到含高剂量3HdT的培养基中进行复制的结果，因此可判断DNA复制从起始点(中间)向两个方向延伸，C正确、D错误；该实验不能证明DNA复制为半保留复制，B错误。6(2017年河北邯郸摸底)下面为真核细胞DNA复制过程的模式图，据图分析，相关叙述错误的是()A由图示得知，DNA分子复制的方式是半保留复制B解旋酶能使双链DNA解开，但需要消耗ATPC子代DNA分子的两条链是反向平行排列的DDNA在复制过程中是先进行解旋，后半保留复制【答案】D【解析】由图示可知，新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此DNA分子复制的方式是半保留复制；解旋酶使DNA双链解开的过程消耗ATP；子代DNA分子的两条链是反向平行的；DNA在复制过程中是边解旋，边半保留复制。7(2017年山东泰安模拟)下列关于DNA的相关计算中，正确的是()A具有1 000个碱基对的DNA，腺嘌呤有600个，则每一条链上都具有胞嘧啶200个B具有m个胸腺嘧啶的DNA片段，复制n次后共需要2nm个胸腺嘧啶C具有m个胸腺嘧啶的DNA片段，第n次复制需要2n1m个胸腺嘧啶D无论是双链DNA还是单链DNA，AG所占的比例均是1/2【答案】C【解析】根据碱基互补配对原则，具有1 000个碱基对的DNA，ATCG2 000个，AT600个，则CG400个，但在该DNA分子的每一条链上，所具有的胞嘧啶不一定是200个，A错误；具有m个胸腺嘧啶的DNA片段，复制n次后共需要(2n1)m个胸腺嘧啶，第n次复制共需要(2n1)m(2n11)m2n1m个胸腺嘧啶，故B错误、C正确；在双链DNA分子中，AG所占的比例是1/2，在单链DNA分子中，AG所占的比例不一定是1/2，D错误。8(2017年甘肃静宁第一中学月考)一个双链均被32P标记的DNA由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述不正确的是()A该DNA分子中含有氢键的数目为1.3104个B复制过程需要2.4104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸C子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为17D子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为13【答案】B【解析】该DNA分子中AT碱基对的数目为5 000220%2 000个，GC碱基对的数目为5 0002 0003 000个，则该DNA分子中含有的氢键数目为2 00023 00031.3104个；该复制过程需要的胞嘧啶脱氧核苷酸数为(231)3 00021 000个；子代中含32 P的单链与含31P的单链之比为2(2322)17；子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为2(232)13。9蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是()A每条染色体的两条单体都被标记B每条染色体中都只有一条单体被标记C只有半数的染色体中一条单体被标记D每条染色体的两条单体都不被标记【答案】B【解析】蚕豆的根尖细胞完成一个细胞周期后，根据DNA半保留复制的特点，形成的子细胞中染色体上的DNA都只有一条链具有放射性，另一条链不具有放射性，即每条染色体都具有放射性。当在不具有放射性标记的培养基中接着进行下一个细胞周期时，完成DNA复制后，有丝分裂前期以及中期每条染色体都含有两条染色单体，每条染色单体含有一个DNA分子，这两个DNA分子一个具有放射性，一个没有放射性，即细胞中每条染色体含有的两条染色单体(两个DNA分子)都是一条染色单体(一个DNA分子)被标记，另一条染色单体(另一个DNA分子)不被标记。10如图表示大肠杆菌的DNA复制示意图。如果是单起点单向复制，按正常的子链延伸速度，此DNA分子复制约需30 s，而实际上复制从开始到结束只需约16 s。据图分析，下列说法不正确的是()A此DNA分子复制为半保留复制B该DNA分子从两个起点进行双向复制C将甲置于含15N的培养液中复制3次，子代DNA都含15ND甲分子中碱基A占20%，那么其子代DNA中鸟嘌呤占30%【答案】B【解析】从题图中可知，DNA分子为半保留复制，A正确；此DNA分子应该是从1个起点双向复制的，B错误；由于新合成的子链都含有15N，所以子代DNA分子都含有15N，C正确；根据碱基互补配对原则可知，子代DNA中鸟嘌呤占30%，D正确。11洋葱根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中完成一个细胞周期，然后转入不含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中培养第二代，如图所示。则经过两代培养后获得的子细胞内DNA分子的标记情况不可能为(只考虑其中一对染色体上的DNA分子)()A B C D【答案】B【解析】由于DNA分子的半保留复制，使得第一次分裂后的DNA一条链有放射性标记，另一条链没有放射性标记。洋葱根尖细胞第二次分裂时培养液中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸不含3H标记，复制后得到的DNA分子中一半的两条链均不含放射性，一半只有一条链有放射性，在后期着丝点分裂后染色体随机移向细胞两极，使得子细胞内DNA的标记情况会出现A、C、D项的结果。12(2017年广东汕头金山中学入学考试)如图所示是研究DNA复制方式的实验，根据这些实验结果进行的推论，正确的是()菌种：大肠杆菌培养条件与方法：(1)在含15N的培养基培养若干代，使DNA均被15N标记(图甲)。(2)转至14N的培养基培养，每30分钟繁殖一代。(3)取出每代DNA样本，并离心分离。丙是转入14N培养基中复制一代的结果乙是转入14N培养基中复制二代的结果出现丁的结果至少需要60分钟图戊表示复制三代后不再具有15N标记DNAABCD【答案】B【解析】由于DNA分子进行半保留复制，而丙中DNA全是中带，所以丙是转入14N培养基中复制一代的结果，正确；乙中是1/2重带、1/2中带，而DNA分子复制是半保留复制，所以复制后不可能有全重带的DNA存在，错误；丁中是1/2中带、1/2轻带，说明DNA已复制2次，而复制一次需要30分钟，所以出现丁的结果至少需要60分钟，正确；戊中为全轻带，表示不具有15N标记DNA，而DNA分子复制是半保留复制，15N标记DNA两条链一直存在，错误。所以正确的有。二、非选择题13如图是DNA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中的磷酸二酯键的酶是_。(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：_。【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【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脱水缩合形成的脱氧核苷酸链，由脱氧核苷酸脱水缩合形成脱氧核苷酸链过程需要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分子是双链螺旋结构，DNA分子的结构稳定性较强，而单链RNA更容易发生变异。14下图是某DNA分子的局部结构示意图，请据图回答问题：(1)写出下列图中序号代表的结构的中文名称：_，_，_，_。(2)图中DNA片段中碱基对有_对，该DNA分子应有_个游离的磷酸基。(3)如果将14N标记的细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中，此图所示的_(填图中序号)中可测到15N。若细胞在该培养液中分裂四次，该DNA分子也复制四次，则得到的子代DNA分子中含14N的DNA分子和含15N的DNA分子的比例为_。(4)若该DNA分子共有a个碱基，其中腺嘌呤有m个，则该DNA分子复制4次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为_个。【答案】(1)胞嘧啶脱氧核糖胸腺嘧啶脱氧核苷酸一条脱氧核苷酸链的片段(2)42(3)18(4)15(a/2m)【解析】根据碱基互补配对原则可知，是胞嘧啶，是腺嘌呤，是鸟嘌呤，是胸腺嘧啶，是磷酸基团，是胸腺嘧啶，是脱氧核糖，是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，是一条脱氧核苷酸链的片段。复制4次，产生16个DNA分子，由于DNA复制为半保留复制，含14N的DNA分子共2个，所有的DNA都含有15N，所以子代DNA分子中含14N和15N的比例为18。该DNA分子中ATm，则GCa/2m，复制4次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为(241)(a/2m)15(a/2m)。15科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见表。组别1组2组3组4组培养液中唯一氮源14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl繁殖代数多代多代一代两代培养产物ABB的子代B的子代操作提取DNA并离心离心结果仅为轻带(14N/14N)仅为重带(15N/15N)仅为中带(15N/14N)1/2轻带(14N/14N) 1/2中带(15N/14N)请分析并回答：(1)要得到DNA中的15N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过_代培养，且培养液中的_是唯一氮源。(2)综合分析本实验的DNA离心结果，第_组结果对得到结论起到了关键作用，但需把它与第_组和第_组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是_。(3)分析讨论：若子代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自_，据此可判断DNA分子的复制方式不是_复制。若将子代DNA双链分开后再离心，其结果_(填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。若在同等条件下将子代继续培养，子n代DNA离心的结果是：中密度带的数量和位置_，放射性强度发生变化的是_带。若某次实验的结果中，子代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成DNA单链中的N有少部分为_。【答案】(1)多15N(或15NH4Cl)(2)312半保留复制(3)B半保留不能没有变化轻15N【解析】(1)根据表中的第2组实验结果可以看出，将大肠杆菌放在以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养多代，才可得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B。(2)要证明DNA的复制方式为半保留复制，需要证明子代DNA的两条链一条是亲代的，另一条是新合成的，第3组的实验展示了将DNA被15N标记的大肠杆菌放在14N的培养液中培养，子代的DNA仅有15N/14N，再结合第1组和第2组的实验可以说明DNA的复制为半保留复制。(3)“轻带”为14N/14N DNA，“重带”为15N/15N DNA，根据表中信息“重带”DNA来自B。出现该结果只能是子代DNA的两条链或全是亲代的，或全是新合成的，说明DNA分子的复制方式不是半保留复制。若将子代DNA双链分开后再离心，则无法判断子代DNA的两条链的来源，不能判断DNA的复制方式。DNA是半保留复制，不管复制多少代，两条母链始终存在，所以在同等条件下将子代继续培养，子n代DNA的情况为有两个为14N/15N的DNA，其余全为14N/14N DNA，所以子n代DNA离心结果是：密度带的数量始终是一条中带、一条轻带，位置也没有变化，中带的放射性强度不变，轻带的放射性强度增加。“中带”为15N/14N的DNA，“中带”略宽，说明新合成的DNA单链中尚有少部分为15N。