2022屆高考生物總復習 第五單元 遺傳的物質基礎 第16講 DNA分子的結構 DNA的復制 基因是有遺傳效應的提考能強化通關 新人教版

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1、2022屆高考生物總復習 第五單元 遺傳的物質基礎 第16講 DNA分子的結構 DNA的復制 基因是有遺傳效應的提考能強化通關 新人教版 1．(2018·陜西西安中學高三模擬)下列有關DNA與基因關系的敘述中，正確的是(　　) A．基因是堿基對隨機排列而成的DNA片段 B．一個DNA分子上有許多個基因 C．DNA的堿基排列順序就代表基因 D．組成不同基因的堿基數(shù)量一定不同 解析：選B?；蚴蔷哂羞z傳效應的DNA片段，A錯誤。一個DNA分子上可以有許多個基因，B正確。DNA中具有遺傳效應的片段才是基因，C錯誤。組成不同基因的堿基數(shù)量可能相同，D錯誤。 2．(2018·北京通州模擬)

2、下圖是人體細胞中某DNA片段結構示意圖，下列有關敘述正確的是(　　) A．圖中“X”代表磷酸基團，“A”代表腺苷 B．DNA復制時，圖中“N”鍵首先全部斷開 C．DNA轉錄時，需要DNA聚合酶的催化 D．DNA聚合酶能催化“M”鍵的形成 解析：選D。圖中的“A”代表腺嘌呤，而腺苷包括腺嘌呤和核糖，A錯誤；DNA復制時邊解旋邊復制，氫鍵是逐步斷開的，B錯誤；DNA轉錄時，需要RNA聚合酶的催化，不需要DNA聚合酶，C錯誤；DNA聚合酶作用的部位是磷酸二酯鍵，D正確。 3．下圖為某真核細胞中DNA復制過程模式圖，下列分析正確的是(　　) A．酶①和酶②均作用于磷酸二酯鍵 B

3、．該過程的模板鏈只有一條 C．該過程只發(fā)生在細胞減數(shù)第一次分裂前的間期 D．該DNA復制的特點是半保留復制 解析：選D。酶①是解旋酶，酶②是DNA聚合酶，前者作用于氫鍵，后者作用于磷酸二酯鍵；該過程需要a、b鏈分別作模板，c、d鏈是分別以a、b鏈為模板合成的子鏈；DNA復制發(fā)生在細胞分裂間期，包括有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期；DNA分子復制具有半保留復制的特點。 4．下圖為DNA片段1經(jīng)過誘變處理后獲得DNA片段2，而后DNA片段2經(jīng)過復制得到DNA片段3的示意圖(除圖中變異位點外不考慮其他位點的變異)。下列敘述中正確的是(　　) A．在DNA片段3中同一條鏈上相鄰堿基A

4、與T通過兩個氫鍵連接 B．理論上DNA片段3的結構比DNA片段1的結構更穩(wěn)定 C．DNA片段2至少需要經(jīng)過3次復制才能獲得DNA片段3 D．DNA片段2復制 n次后，可獲得2 n－1個DNA片段1 解析：選D。DNA中同一條脫氧核苷酸鏈上相鄰堿基A與T通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”進行連接，A錯誤。理論上DNA片段3中氫鍵數(shù)目比DNA片段1少，故其結構不如DNA片段1穩(wěn)定，B錯誤。DNA片段2經(jīng)過2次復制即可獲得DNA片段3，C錯誤。DNA片段2復制 n次后，獲得的DNA片段1所占的比例為1/2，即2 n－1個，D正確。 5.據(jù)圖回答下列問題： (1)該圖表示的生理過程是

5、________，該過程主要發(fā)生在細胞的________部位。 (2)圖中的1、2、3、4、5分別是________、________、________、________、________。 (3)假如經(jīng)過科學家的測定，A鏈上的一段(M)中的A∶T∶C∶G為2∶1∶1∶3，能不能說明該科學家的測定是 錯誤的？________，原因是______________________________________________________ __________________。 (4)如果(3)中以A鏈的M為模板，復制出的B鏈堿基比例應該是______________________

6、__________________________________________________。 解析：DNA是雙螺旋結構，兩條脫氧核苷酸鏈之間的堿基遵循堿基互補配對原則，即A與T、C與G配對，所以DNA分子中A＝T，G＝C。DNA復制是半保留復制，即以DNA的兩條母鏈為模板，根據(jù)堿基互補配對原則形成的DNA子鏈必定與DNA中的一條母鏈完全相同，新形成的兩個DNA分子與親代DNA分子完全相同。 答案：(1)DNA復制　細胞核 (2)A　T　C　C　T (3)不能　在單鏈中不一定A＝T、G＝C (4)T∶A∶G∶C＝2∶1∶1∶3 【課下作業(yè)】　[學生用書P295(單獨成冊)]

7、 [基礎達標] 1．(2018·荊州月考)下列有關染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸的說法，錯誤的是(　　) A．在DNA分子結構中，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：選A。在DNA分子中，與脫氧核糖直接相連的一般是兩個磷酸和一個堿基。脫氧核苷酸特定的排列順序使基因具有特異性。染色體是DNA的主要載體，DNA復制前一條染色體含1個DNA分子，DNA

8、復制后一條染色體含2個DNA分子。 2．(2018·河南八市質檢)下列關于DNA分子的結構和DNA分子復制的說法，錯誤的是(　　) A．DNA分子能準確地復制與DNA分子的結構有密切的關系 B．DNA分子復制過程中有氫鍵的斷裂和重新形成 C．神經(jīng)細胞和衰老的細胞一般都不會出現(xiàn)DNA分子的復制 D．含有2n個堿基對的DNA分子其堿基對的排列方式最多有n4種 解析：選D。DNA分子結構中堿基按照互補配對原則進行配對，這對DNA分子的準確復制具有重要作用；DNA分子復制時，在解旋酶的作用下，氫鍵斷裂，雙鏈解開，按照堿基互補配對原則合成子鏈，子鏈與母鏈的互補堿基之間重新形成氫鍵；神經(jīng)細胞是

9、高度分化的細胞，神經(jīng)細胞和衰老的細胞一般都不會再進行分裂，故一般不會出現(xiàn)DNA分子的復制；含有2n個堿基對的DNA分子其堿基對的排列方式最多有42n種。 3．(2018·武漢質檢)如圖是果蠅染色體上的白眼基因示意圖，下列敘述正確的是(　　) A．白眼基因片段中，含有成百上千個核糖核苷酸 B．S基因是有遺傳效應的DNA片段 C．白眼基因在細胞核內(nèi)，不遵循遺傳規(guī)律 D．該基因片段中有5種含氮堿基、8種核苷酸 解析：選B。S基因控制果蠅的白眼，所以是有遺傳效應的DNA片段；白眼基因位于染色體上，屬于核基因，遵循遺傳規(guī)律；組成基因片段的基本單位是脫氧核苷酸，該基因片段中有4種含氮堿基，

10、4種脫氧核苷酸。 4．體外進行人體DNA復制實驗，向試管中加入有關的酶、四種脫氧核苷酸和ATP，37 ℃下保溫。下列敘述中正確的是(　　) A．能生成DNA，合成DNA分子的脫氧核苷酸充足 B．不能生成DNA，因為缺少DNA模板 C．能生成DNA，有催化DNA合成的酶 D．不能生成DNA，因為實驗中缺少酶催化的適宜溫度 解析：選B。DNA復制需要的條件有模板(DNA的雙鏈)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游離的脫氧核苷酸)?，F(xiàn)向試管中加入有關的酶、四種脫氧核苷酸和ATP，37 ℃下保溫，還缺少DNA模板，所以不能復制生成DNA。 5．細胞通過DNA修

11、復可使DNA在復制過程中受到損傷的結構大部分得以恢復，以保持其相對穩(wěn)定。下列敘述錯誤的是(　　) A．人體細胞內(nèi)凡是含DNA的結構，就有可能發(fā)生DNA分子復制 B．DNA修復需要相應酶的參與 C．DNA修復過程中，一定會涉及堿基互補配對 D．DNA損傷后的修復提高了突變率，保證了DNA分子的相對穩(wěn)定性 解析：選D。人體細胞內(nèi)細胞核、線粒體中都含有DNA，在這兩個結構中可能發(fā)生DNA復制；DNA修復是細胞內(nèi)進行的一種生物化學反應，需要相應酶的參與；DNA復制過程中受到的損傷包括堿基對的增添、缺失或替換等，而要使這些損傷得到修復，一定會涉及堿基互補配對；DNA損傷后的修復降低了突變率。

12、 6．20世紀90年代，Cuenoud等發(fā)現(xiàn)DNA也有酶催化活性，他們根據(jù)共有序列設計并合成了由47個核苷酸組成的單鏈DNA—E47，它可以催化兩個DNA片段之間的連接。下列有關敘述正確的是(　　) A．在DNA—E47中，嘌呤堿基數(shù)一定等于嘧啶堿基數(shù) B．在DNA—E47中，堿基數(shù)＝脫氧核苷酸數(shù)＝脫氧核糖數(shù) C．DNA—E47作用的底物和DNA聚合酶作用的底物是相同的 D．在DNA—E47中，每個脫氧核糖上均連有一個磷酸和一個含氮堿基 解析：選B。單鏈DNA中嘌呤堿基數(shù)不一定等于嘧啶堿基數(shù)；DNA—E47催化DNA片段間連接，DNA聚合酶則催化單個脫氧核苷酸的連接；在脫氧核苷酸鏈中

13、的脫氧核糖可連有兩個(或一個)磷酸和一個含氮堿基。 7．DNA分子由反向平行的兩條脫氧核苷酸長鏈組成。長鏈的一端是磷酸基稱為P端，另一端是五碳糖稱為C端。如果DNA分子的一條鏈上某堿基序列從P端至C端是—AGCTGCG—，則另一條鏈與之配對的部分從P端至C端序列是(　　) A．—CGCAGCT—　　　　 B．—TCGACGC— C．—UCGACGC— D．—CGCAGCU— 解析：選A。由題意可知該DNA分子兩條鏈上的堿基情況。注意要回答的是另一條鏈與之配對的部分從P端到C端的堿基序列。一條鏈：(P端)—AGCTGCG—(C端)互補鏈：(C端)—TCGACGC—(P端)。 [能力提升

14、] 8．關于如圖所示DNA分子的敘述，正確的是(　　) A．限制酶作用于①部位，DNA連接酶作用于③部位 B．該DNA的特異性表現(xiàn)在堿基種類和(A＋T)/(G＋C)的比例上 C．若該DNA分子中A為p個，占全部堿基的n/m(m＞2n)，則G的個數(shù)為(pm/2n)－p D．把該DNA分子放在含15N的培養(yǎng)液中復制兩代，子代中含15N的DNA分子占3/4 解析：選C。限制酶和DNA連接酶都作用于①或②部位；該DNA的特異性不表現(xiàn)在堿基種類上，而是表現(xiàn)在堿基的排列順序上；DNA分子中A＋G＝T＋C＝50%，如果DNA中含有p個A，占全部堿基的n/m，則DNA分子的堿基總數(shù)為pm/n，

15、所以G的個數(shù)為(pm/2n)－p；把該DNA放在含15N的培養(yǎng)基中復制兩代，子代DNA都含有15N。 9．具有p個堿基對的一個雙鏈DNA分子片段，含有q個腺嘌呤。下列敘述正確的是(　　) A．該片段即為一個基因 B．該分子片段中，堿基的比例總是(A＋T)/(C＋G)＝1 C．該DNA分子控制合成的多肽最多含有的氨基酸個數(shù)為p/3 D．該片段完成n次復制需要2n(p－q)個游離的胞嘧啶脫氧核苷酸 解析：選C?；蚴蔷哂羞z傳效應的DNA片段，一個DNA片段不一定是一個基因，A錯誤；雙鏈DNA分子遵循堿基互補配對原則即A＝T、G＝C，(A＋T)/(C＋G)不一定等于1，B錯誤；在不考慮，

16、內(nèi)含子及非編碼區(qū)段時，DNA分子中堿基個數(shù)、mRNA堿基個數(shù)與多肽中的氨基酸數(shù)目比例為6∶3∶1，故該DNA分子控制合成的多肽最多含有的氨基酸個數(shù)為p/3，C正確；DNA復制的特點是半保留復制，該片段復制n次，需要胞嘧啶脫氧核苷酸(2n－1)(p－q)個，D錯誤。 10．(2018·河南豫北重點中學高三聯(lián)考)據(jù)最新研究，蛋白laminA在維持細胞核中DNA結構的穩(wěn)定性中起到了核心作用。這種蛋白能讓染色質內(nèi)部形成“交聯(lián)”，在細胞核中限制DNA的行動。這種結構保護了染色質的完整性，同時允許DNA正常復制，下列有關敘述正確的是(　　) A．通過DNA分子的復制，儲存在DNA中的遺傳信息實現(xiàn)穩(wěn)定表

17、達 B．染色體解螺旋形成染色質，為DNA的復制創(chuàng)造了有利條件 C．去除蛋白laminA后，染色質的運動高度分散而且不能復制 D．嚴格的堿基互補配對原則即可保證DNA分子復制準確無誤 解析：選B。通過DNA分子的復制，儲存在DNA中的遺傳信息能穩(wěn)定遺傳，A錯誤；染色體解螺旋形成染色質，有利于DNA打開其空間結構，為DNA的復制創(chuàng)造了有利條件，B正確；由題意可知，去除蛋白laminA后，染色質的運動高度分散而且DNA復制速度較快，C錯誤；DNA復制的準確無誤進行的原因包括其獨特的雙螺旋結構為復制提供了精確的模板以及遵循嚴格的堿基互補配對原則，D錯誤。 11．(2018·昆明統(tǒng)考)用3H標

18、記蠶豆根尖分生區(qū)細胞的DNA分子雙鏈，再將這些細胞轉入含秋水仙素但不含3H的普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)。若秋水仙素對細胞連續(xù)發(fā)揮作用，則相關敘述不正確的是(　　) A．秋水仙素可抑制紡錘體的形成，但不影響著絲點的正常分裂 B．通過對細胞中不含染色單體時的染色體計數(shù)，可推測DNA復制的次數(shù) C．通過檢測DNA鏈上3H標記出現(xiàn)的情況，可推測DNA的復制方式 D．細胞中DNA第二次復制完成時，每條染色體的染色單體均帶有3H標記 解析：選D。秋水仙素可抑制紡錘體的形成，使著絲點分裂后染色體不能移向細胞兩極，從而使細胞染色體數(shù)目加倍，故A正確；1個DNA分子復制n次后的DNA數(shù)目為2n個，細胞中不含染色

19、單體時的染色體數(shù)目等于DNA分子數(shù)目，所以通過對細胞中不含染色單體時的染色體計數(shù)，可推測DNA復制的次數(shù)，B正確；DNA復制一次，所有的DNA分子都有一條單鏈含3H標記，DNA第二次復制完成后，一半的DNA分子沒有3H標記，由此可以推測DNA的復制方式為半保留復制，C正確；細胞中DNA第二次復制完成時，每條染色體的染色單體中只有一條帶有3H標記，D錯誤。 12．(2018·河南八校質檢)如圖是DNA分子雙螺旋結構模型的建構過程圖解(1～5)，請據(jù)圖探討相關問題。 (1)物質1是構成DNA的基本單位，與RNA的基本單位相比，兩者成分方面的差別是______________________

20、__________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)催化形成圖2中磷酸二酯鍵的酶是__________________________________________。 (3)圖3和圖4中的氫鍵用于連接兩條脫氧核苷酸鏈，如果DNA耐高溫的能力越強，則__________________(填“G—C”或“A—T”)堿基對的比例越高。 (4)RNA病毒相比DNA病毒更容易發(fā)生變異，請結合圖

21、5和有關RNA的結構說明其原因：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)DNA的基本單位與RNA的基本單位相比，主要區(qū)別是DNA的基本單位中的五碳糖是脫氧核糖，特有的堿基是T，而RNA的基本單位中的五碳糖是核糖，特有的堿基是U。(2)圖2是由DNA分子的基本單位脫氧核苷酸經(jīng)脫水縮合形成的脫氧核苷酸鏈，形成脫氧核苷酸鏈的過程中有磷

22、酸二酯鍵生成，其需要DNA聚合酶催化。(3)DNA分子中氫鍵越多，DNA分子越穩(wěn)定，C—G之間有3個氫鍵，A—T之間有2個氫鍵。(4)RNA分子是單鏈結構，DNA分子是雙螺旋結構，其結構穩(wěn)定性較強，而單鏈RNA更容易發(fā)生變異。 答案：(1)物質1中的五碳糖是脫氧核糖，特有的堿基是T，而RNA的基本單位中的五碳糖是核糖，特有的堿基是U　(2)DNA聚合酶　(3)G—C　(4)DNA的雙螺旋結構較RNA單鏈結構更穩(wěn)定 13．請回答下列與DNA分子的結構和復制有關的問題： (1)DNA分子復制的時間是______________________，一條脫氧核苷酸鏈上相鄰的堿基靠_________

23、_______________連接。 (2)在DNA分子模型搭建實驗中，如果用一種長度的塑料片代表A和G，用另一種長度的塑料片代表C和T，那么由此搭建而成的DNA雙螺旋的整條模型粗細________________________，原因是________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)DNA分子經(jīng)過誘變，某位點上的一個正常堿基(P)變成了尿嘧啶，該DNA連續(xù)復制兩次，得到的4個子代DNA

24、分子相應位點上的堿基對分別為U—A、A—T、G—C、C—G，推測“P”可能是________________________________________________________________________。 (4)7-乙基鳥嘌呤不與胞嘧啶(C)配對而與胸腺嘧啶(T)配對。某DNA分子中腺嘌呤(A)占堿基總數(shù)的30%，其中的鳥嘌呤(G)全部被7-乙基化，該DNA分子正常復制產(chǎn)生兩個DNA分子，其中一個DNA分子中胸腺嘧啶(T)占堿基總數(shù)的45%，另一個DNA分子中鳥嘌呤(G)所占比例為________________________。 解析：(1)DNA分子復制發(fā)生在有絲分裂

25、間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。一條脫氧核苷酸鏈上相鄰的堿基靠“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連接。 (2)A、G都為嘌呤，C、T都為嘧啶，根據(jù)堿基互補配對原則，一條鏈中嘌呤只能和另一條鏈中的嘧啶互補配對，故搭建成的DNA模型粗細相同。 (3)突變后是U，則以突變的單鏈為模板兩次復制后形成兩個DNA分子，相應位點上的堿基為U—A、A—T。另外一條未突變單鏈兩次復制后形成兩個DNA分子相應位點上的堿基是G—C、C—G。所以P點正常堿基可能是G或C。 答案：(1)有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期　—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—　(2)相同　嘌呤必定與嘧啶互補配對　(3)胞嘧啶或鳥嘌呤　(4)

26、20% [磨尖培優(yōu)] 14．(2018·?？谀M)在研究DNA復制機制的過程中，為驗證DNA分子的半保留復制方式，研究者以蠶豆根尖進行實驗，主要步驟如下： 步驟①：將蠶豆根尖置于含放射性3H標記胸腺嘧啶的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)大約一個細胞周期的時間。 步驟②：取出根尖，洗凈后轉移至不含放射性物質的培養(yǎng)液中，繼續(xù)培養(yǎng)大約兩個細胞周期的時間。 分別在第一個、第二個和第三個細胞周期取樣，通過放射自顯影技術檢測有絲分裂中期細胞染色體上的放射性分布。 (1)本實驗最主要的研究方法稱為________。實驗所用的細胞材料最可能取自蠶豆根尖的________區(qū)，步驟①目的是標記細胞中的________分

27、子。 (2)若第一個細胞周期的檢測結果是每條染色體的姐妹染色單體都具有放射性，如圖A所示。第二個細胞周期的放射性檢測結果符合圖中的________(選填字母)，且第三個細胞周期的放射性檢測結果符合圖中的________(選填字母)，說明DNA分子的復制方式為半保留復制。 注：中期的染色體示意圖，深色代表染色單體具有放射性。 解析：(1)根據(jù)步驟①中“將蠶豆根尖置于含放射性3H標記胸腺嘧啶的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)大約一個細胞周期的時間”，可以確定本實驗最主要的研究方法是同位素示蹤法。用蠶豆根尖進行實驗時，DNA復制發(fā)生在具有細胞周期的細胞的分裂間期，因此該實驗所用的細胞材料最可能取自蠶豆根尖的

28、分生區(qū)，胸腺嘧啶是合成DNA的原料之一，因此步驟①目的是標記細胞中的DNA分子。(2)圖A中每條染色體的姐妹染色單體均含有放射性，圖B中每條染色體的姐妹染色單體中只有一條含有放射性，圖C中每條染色體的姐妹染色單體均不含放射性。DNA分子的復制為半保留復制，第一個細胞周期，DNA復制后每個DNA分子中只有一條鏈含有放射性，第二個細胞周期，每個DNA分子復制后形成兩個DNA分子，一個DNA分子含有放射性，另一個DNA分子不含放射性，則放射性檢測結果是每條染色體含有兩條染色單體，其中一條單體含有放射性，另一條單體不含放射性，符合題圖中B；同理可知，第三個細胞周期的放射性檢測結果是有一半染色體不含放射性，另一半染色體的姐妹染色單體中，其中一條單體含有放射性，另一條單體不含放射性，符合題圖中B和C。 答案：(1)同位素示蹤法　分生　DNA　(2)B　B和C