2022年高考生物大一輪復(fù)習(xí) 3.1.2-3.1.3DNA的分子結(jié)構(gòu) DNA的復(fù)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(fù)習(xí) 3.1.2-3.1.3DNA的分子結(jié)構(gòu) DNA的復(fù)制課時作業(yè) 中圖版必修2 一、基礎(chǔ)全面練(共10小題，每小題5分，共50分) 1.下列關(guān)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(jìn)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(bǔ)配對原則保證了DNA復(fù)制的準(zhǔn)確進(jìn)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(jìn)行，而真核生物的轉(zhuǎn)錄和翻譯不是同時同地進(jìn)行的；堿基互補(bǔ)配對原則能保證DNA分子準(zhǔn)確無誤地復(fù)制。 2.(xx·濟(jì)南模擬)如圖為DNA分子復(fù)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(bǔ)，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(fù)制的特點是半保留復(fù)制，b鏈?zhǔn)且詀鏈為模板合成的，a鏈和b鏈合成一個子代

3、DNA分子。c鏈?zhǔn)且詃鏈為模板合成的，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(bǔ)配對，a鏈與b鏈發(fā)生堿基互補(bǔ)配對，c鏈與d鏈發(fā)生堿基互補(bǔ)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(fù)制的過程，結(jié)合圖示分析，下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A.DNA復(fù)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(fù)制具有雙向復(fù)制的特點 C.從圖示可知，DNA分子具有多起點復(fù)制的特點，縮短了復(fù)制所需的時間 D.DNA分子的復(fù)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(fù)制的

4、特點，但圖中只能體現(xiàn)一個起點雙向復(fù)制的特點。DNA復(fù)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(xì)胞內(nèi)某基因(15N標(biāo)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(xì)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(fù)制3次后，含15N的DNA分子占1/8 【解析】選B。真核細(xì)胞中的DNA主要存在于細(xì)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(biāo)記的DNA在14N培養(yǎng)液中培養(yǎng)，復(fù)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(xì)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(biāo)記，將該體細(xì)胞放入不含有標(biāo)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(biāo)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(fù)制的特點，DNA雙鏈被3H標(biāo)記，在不含3H標(biāo)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(biāo)記，另一條鏈沒有標(biāo)記。在不含3H標(biāo)記的培養(yǎng)液中進(jìn)行第二次分裂，后期一半染色體被標(biāo)記，一半染色體沒有被標(biāo)記。 6.用32P標(biāo)記的一個噬菌體侵染用15N標(biāo)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(guān)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(guān)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(fù)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(fù)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(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.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(fù)制過程中先完成解旋，再復(fù)制 【解析】選D。由圖示得知，DNA分子復(fù)制的方式是半保留復(fù)制，而且是邊解旋邊復(fù)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(jìn)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(jìn)行連續(xù)復(fù)制，經(jīng)測定，最后一次復(fù)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(fù)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(fù)制消耗了3 20

10、0個A，因此最后一次復(fù)制增加的DNA分子數(shù)為3 200/200=16(個)，則經(jīng)過復(fù)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(jìn)行了5次復(fù)制。 【延伸探究】若該DNA分子經(jīng)過復(fù)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(fù)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(xì)胞中的一個核DNA分子用15N標(biāo)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(xì)胞中的一個核DNA分子用15N標(biāo)記，即果蠅4對同源染色體中有3對未標(biāo)記，另一對同源染色體中有一條染色體上的DNA分子用15N標(biāo)記，則該精原細(xì)胞進(jìn)行正常減數(shù)分裂形成精細(xì)胞時，染色體和DNA的標(biāo)記情況可用下圖進(jìn)行解析。 二、能力培優(yōu)練(共2小題，每小題6分，共12分) 11.關(guān)于DNA分子的結(jié)構(gòu)與復(fù)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(fù)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(xì)胞內(nèi)全部DNA被32P標(biāo)記后在不含32P的環(huán)境中進(jìn)行連續(xù)有絲分裂，第二次分裂的每個子細(xì)胞染色體均有一半有標(biāo)記 ④DNA雙鏈被32P標(biāo)記后，復(fù)制n次，子代DNA中有標(biāo)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(fù)制，其實就是有2n-1個DNA分子在復(fù)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(dāng)于分子、分母各減半，其比例是不變的；細(xì)胞內(nèi)全部DNA被32P標(biāo)記后，在不含32P的環(huán)境中進(jìn)行連續(xù)有絲分裂，第二次分裂時，復(fù)制后的每條染色體中都有一條姐妹染色單體被32P標(biāo)記，在有絲分裂后期，著絲粒分開后，有一半染色體帶有標(biāo)記，兩條姐妹染色單體分開后向兩極運(yùn)動是隨機(jī)的，所以進(jìn)入某一個子細(xì)胞的染色體不一定有一半帶有標(biāo)記；DNA雙鏈被32P標(biāo)記后，不管復(fù)制多少次，都只有2個DNA帶有標(biāo)記，所以復(fù)制n次，子代DNA中有標(biāo)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(rèn)為第二次有絲分裂結(jié)束時，含32

14、P標(biāo)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(rèn)為③正確。 12.(xx·兗州模擬)若用32P標(biāo)記“人類胚胎干細(xì)胞”的DNA分子雙鏈，再將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，在第二次細(xì)胞分裂的中期、后期，一個細(xì)胞中的染色體總條數(shù)和被32P標(biāo)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(guān)鍵是： (1)明確DNA進(jìn)行半保留復(fù)制，細(xì)胞在不含32P的培養(yǎng)液中分裂兩次，則DNA復(fù)制兩次。 (2)理解

15、細(xì)胞進(jìn)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(biāo)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(xì)胞”來自人體，人體的一個正常細(xì)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(xì)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(biāo)記的染色體條數(shù)的分析：以1個DNA分子為例，雙鏈被32P標(biāo)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(fù)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(biāo)

16、記；第二次有絲分裂完成時，只有的DNA分子被32P標(biāo)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(biāo)記，導(dǎo)致整條染色體也被32P標(biāo)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(biāo)記。 【方法技巧】DNA復(fù)制與染色體復(fù)制之間的關(guān)系總結(jié) (1)染色體和DNA的數(shù)量關(guān)系：在DNA復(fù)制之前二者的比值為1∶1，在DNA復(fù)制之后二者的比值為1∶2。 (2)DNA的半保留復(fù)制方式：只要親代DNA分子被標(biāo)記且只復(fù)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(xì)胞，還是減數(shù)分裂產(chǎn)生的四個子細(xì)胞的染色體均被標(biāo)記。

17、但如果DNA復(fù)制不是一次的話，則要充分考慮復(fù)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(guān)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(yīng)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(fù)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(bǔ)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(tuán))　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(xì)菌DNA分子中一條鏈含____________，另一條鏈含____________。 (2)將第一代(Ⅰ)細(xì)菌轉(zhuǎn)移到含15N的培養(yǎng)基上繁殖一代，將所得到細(xì)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(biāo)出。 (3)若將15N-DNA(親代)的大腸桿菌在14N培養(yǎng)基上連續(xù)復(fù)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(bǔ)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(guān)鍵是明確以下兩點： (1)DNA分子的半保留復(fù)制方式。 (2)準(zhǔn)確區(qū)別Ⅰ和Ⅱ中DNA分布的不同，Ⅱ復(fù)制次數(shù)多于Ⅰ，復(fù)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(fù)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(fù)制一代后所產(chǎn)生的子代DNA中，應(yīng)有一半為中DNA，另一半為重DNA。 (3)當(dāng)將15N-DNA(親代)在14N培養(yǎng)基上連續(xù)復(fù)制3次后，應(yīng)產(chǎn)生23=8個子代DNA，這8個子代DNA中應(yīng)有2個含模板鏈，即這2個DNA應(yīng)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(yīng)為0∶2∶6，若按鏈計算，則15N鏈應(yīng)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(yīng)為2∶16(1∶8)。 (4)如果已知的單鏈上是A，則未知的互補(bǔ)單鏈的相應(yīng)位置上是T；已知的單鏈上是A+G，則未知的互補(bǔ)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(bǔ)單鏈中=1.5，但題目中要求的是，故應(yīng)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(fù)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%