2016屆高三生物一輪復習 第二單元 第2講 DNA分子的結(jié)構(gòu)、復制與基因的本質(zhì)課下限時集訓 新人教版必修2

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1、 課下限時集訓(二十五)　DNA分子的結(jié)構(gòu)、復制與基因的本質(zhì) (限時：45分鐘) 一、選擇題 1．(2015·石家莊模擬)下列有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)的說法，正確的是(　　) A．相鄰的堿基被相鄰的兩個核糖連在一起 B．每個磷酸基團上都連著兩個五碳糖 C．堿基對排列順序的千變?nèi)f化構(gòu)成了DNA分子的特異性 D．只有嘌呤與嘧啶配對，才能保證DNA兩條長鏈之間的距離不變 2．(2015·武漢調(diào)研)如圖為真核細胞內(nèi)某基因(被15N標記)的結(jié)構(gòu)示意圖，該基因全部堿基中C占30%，下列說法正確的是(　　) A．解旋酶作用于①②兩處 B．該基因中(C＋G)/(A＋T)為3∶2 C．若

2、①處后T變?yōu)锳，則該基因控制的性狀一定發(fā)生改變 D．該基因在含14N的培養(yǎng)液中復制3次后，含14N的DNA分子占3/4 3．(2015·蚌埠模擬)某雙鏈DNA分子含有200個堿基，其中一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則有關(guān)該DNA分子的敘述正確的是(　　) A．含有4個游離的磷酸基團 B．連續(xù)復制2次，需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸210個 C．4種含氮堿基A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7 D．堿基排列方式共有4100種 4．一個雙鏈DNA分子中G占40%，一條鏈(左鏈)中A占10%，下列相關(guān)敘述中正確的是(　　) A．DNA的一條鏈中G的含量為40% B．高溫條件下該DN

3、A分子結(jié)構(gòu)不易被破壞 C．該DNA分子中嘌呤堿基數(shù)大于嘧啶堿基數(shù) D．該DNA分子的另一條鏈中A的含量為5% 5．將一個用15N標記的、含1 560個堿基對的DNA片段在14N溶液中復制4次，已知該DNA片段中有腺嘌呤750個，則(　　) A．復制完成后，具有14N的腺嘌呤有1 500個 B．復制過程中，共消耗胞嘧啶脫氧核苷酸12 150個 C．復制完成后，不含15N的DNA分子占1/15 D．含15N的DNA分子的兩條鏈都含15N 6．某同學經(jīng)分離得到X、Y兩種未知菌種，分析其DNA的堿基組成，發(fā)現(xiàn)X菌的腺嘌呤含量為15%，而Y菌的胞嘧啶含量為42%。下列關(guān)于這兩個菌種DNA

4、組成的敘述，正確的是(　　) A．X菌的鳥嘌呤含量為15% B．X菌的胞嘧啶及鳥嘌呤堿基組成總和為70% C．Y菌的腺嘌呤的數(shù)量較X菌的低 D．將X菌DNA解旋所需能量較將Y菌解旋所需能量高 7．(2015·宿州模擬)如圖為真核細胞DNA復制過程模式圖，下列分析錯誤的是(　　) A．酶①能使DNA雙鏈的配對堿基之間的氫鍵斷開 B．圖中可體現(xiàn)出邊解旋邊復制及半保留復制的特點 C．在復制完成后，甲、乙可在有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期分開 D．若該DNA分子中復制前有1 000個堿基對，其中A 200個，則圖示過程完成共需原料C 300個 8. 如圖表示發(fā)生在細胞核內(nèi)的某

5、生理過程，其中a、b、c、d表示脫氧核苷酸鏈。以下說法正確的是(　　) A．此過程需要ATP和尿嘧啶脫氧核苷酸 B．真核細胞中此過程發(fā)生的唯一場所是細胞核 C．b中(A＋G)/(T＋C)的比值一定與c中的相同 D．正常情況下a、d鏈都應(yīng)該到不同的細胞中去 9．(2015·衡陽六校聯(lián)考)某DNA分子有500個堿基對，其中含有鳥嘌呤300個，該DNA進行連續(xù)復制，經(jīng)測定最后一次復制消耗了周圍環(huán)境中3 200個腺嘌呤脫氧核苷酸，則該DNA分子共復制了多少次(　　) A．3次　　 　B．4次　　 　C．5次　　 　D．6次 10．如圖表示大腸桿菌的DNA復制示意

6、圖。如果是單起點單向復制，按正常的子鏈延伸速度，此DNA分子復制約需 30 s，而實際上復制從開始到結(jié)束只需約 16 s。據(jù)圖分析，下列說法不正確的是(　　) A．“甲→乙”的場所與真核生物的DNA分子復制場所不同 B．實際復制的時間之所以減半，是由于該DNA分子是從兩個起點同時進行復制的 C．把甲放在含15N的培養(yǎng)液中復制三代，子代中含15N的DNA占100% D．如果甲中堿基A占20%，那么其子代DNA中堿基G的比例為30% 11．(2015·江淮十校聯(lián)考)科學家們在研究成體干細胞的分裂時提出這樣的假說：成體干細胞總是將含有相對古老的DNA鏈(永生化鏈)的染色體分配給其中一

7、個子代細胞，使其成為成體干細胞，同時將含有相對新的合成鏈染色體分配給另一個子代細胞，開始分化并最終衰老死亡(如圖所示)。下列相關(guān)推測錯誤的是(　　) A．成體干細胞的細胞分裂方式為有絲分裂 B．從圖中看出成體干細胞分裂時DNA進行半保留復制，染色體隨機分配 C．通過該方式可以減少成體干細胞積累DNA復制過程中產(chǎn)生的堿基突變 D．根據(jù)該假說可以推測生物體內(nèi)的成體干細胞的數(shù)量保持相對穩(wěn)定 12．BrdU能替代T與A配對，而滲入新合成的DNA鏈中。當用姬姆薩染料染色時，不含BrdU的鏈為深藍色，含BrdU 的鏈為淺藍色?，F(xiàn)將植物根尖分生組織放在含有BrdU的培養(yǎng)液中進行培養(yǎng)，圖a～c依

8、次表示加入BrdU后連續(xù)3次細胞分裂中期，來自1條染色體的各染色體的顯色情況(黑色表示深藍色，白色表示淺藍色)。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．1個DNA復制3次所產(chǎn)生的DNA分別位于2條染色體上 B．b圖每條染色體均有1個DNA的2條脫氧核苷酸鏈都含BrdU C．c圖中有2條染色單體的所有脫氧核苷酸鏈都不含BrdU D．若再進行分裂，第4次分裂中期則只有1條染色體出現(xiàn)深藍色 二、非選擇題 13．(2015·徐州檢測)下面甲圖中DNA分子有a和d兩條鏈，將甲圖中某一片段放大后如乙圖所示，結(jié)合所學知識回答下列問題： (1)從甲圖可看出DNA復制的方式是________。

9、 (2)甲圖中，A和B均是DNA分子復制過程中所需要的酶，其中B能將單個的脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈，從而形成子鏈；則A是________酶，B是________酶。 (3)圖甲過程在綠色植物葉肉細胞中進行的場所有____________________________。 (4)乙圖中，7是________________________________________。DNA分子的基本骨架由____________交替連接而成；DNA分子兩條鏈上的堿基通過________連接成堿基對，并且遵循________________原則。 14．(2015·錦州模擬)1958年，Mesels

10、on和Stahl通過一系列實驗首次證明了DNA的半保留復制，此后科學家便開始了有關(guān)DNA復制起點數(shù)目、方向等方面的研究。試回答下列問題： (1)由于DNA分子呈________結(jié)構(gòu)，DNA復制開始時首先必須解旋從而在復制起點位置形成復制叉(如圖1)。因此，研究中可以根據(jù)復制叉的數(shù)量推測______________________________。 (2)1963年Cairns將不含放射性的大腸桿菌(擬核DNA呈環(huán)狀)放在含有3H-胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，進一步證明了DNA的半保留復制。根據(jù)圖2的大腸桿菌親代環(huán)狀DNA示意圖，用簡圖表示復制1次和復制2次后形成的DNA分子。(注：以“……

11、”表示含放射性的脫氧核苷酸鏈)。 (3)有人探究DNA的復制從一點開始以后是單向還是雙向進行的，將不含放射性的大腸桿菌DNA放在含有3H-胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，給以適當?shù)臈l件，讓其進行復制，得到圖3所示結(jié)果，這一結(jié)果說明_________________。 (4)為了研究大腸桿菌DNA復制是單起點復制還是多起點復制，用第(2)題的方法，觀察到的大腸桿菌DNA復制過程如圖4所示，這一結(jié)果說明大腸桿菌細胞中DNA復制是________起點復制的。 答案 1．解析：選D　DNA分子中一條鏈上相鄰的堿基被“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連在一起，兩條鏈上相鄰的堿基被氫鍵連在一起；DNA鏈末端

12、的磷酸基團上連著一個五碳糖；堿基對排列順序的千變?nèi)f化構(gòu)成了DNA分子的多樣性。 2．解析：選B　DNA解旋酶的作用是使DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的氫鍵斷裂，作用部位是題圖中的②，A錯誤；DNA是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)，A與T配對，G與C配對，由題干可知該基因全部堿基中C占30%，因此G占30%，A與T各占20%，故該基因全部堿基中(C＋G)/(A＋T)為3∶2，B正確；①處后T變?yōu)锳，發(fā)生了基因突變，基因突變不一定引起性狀改變，C錯誤；該基因在含14N的培養(yǎng)液中復制3次后，所有的DNA分子都含14N，D錯誤。 3．解析：選C　雙鏈DNA分子中每一條單鏈有一個游離的磷酸基團，共有2個游離的磷酸基團；每個DN

13、A分子中含腺嘌呤30個，連續(xù)復制2次，需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸30×4－30＝90個；由于4種堿基的比例已經(jīng)確定，因此該DNA中堿基排列方式遠小于4100種。 4．解析：選B　DNA雙鏈中G占40%，每一條鏈中G的含量不一定等于40%；該DNA分子中G≡C的含量相對較高，G與C之間有三個氫鍵，因此結(jié)構(gòu)相對比較穩(wěn)定，高溫不易破壞該DNA分子的結(jié)構(gòu)；嘌呤堿基數(shù)和嘧啶堿基數(shù)相等；DNA雙鏈中(G＋C)的總比例為40%×2＝80%，DNA雙鏈中A＋T＝1－80%＝20%，所以(A＋T)占所有堿基比例＝(A左鏈＋T左鏈)占左鏈堿基的比例＝20%，T左鏈＝20%－10%＝10%，又因為T左鏈＝A右鏈，

14、所以另一條鏈中A占10%。 5．解析：選B　復制后具有15N的還是母鏈上的750個腺嘌呤，A錯誤；已知該DNA片段含1 560個堿基對，即含3 120個堿基，其中A有750個，T也有750個，那么G＝C＝(3 120－750×2)/2＝810(個)，復制4次后，共消耗G(或C)810×(24－1)＝810×15＝12 150(個)，B正確；復制4次后共有16個DNA分子，其中2個DNA分子含有15N，所以不含15N的DNA分子占14/16＝7/8，C錯誤；由于DNA是半保留復制，故含15N的DNA分子的兩條鏈中，一條鏈有15N，一條鏈無15N，D錯誤。 6．解析：選B　選項A，X菌的腺嘌呤

15、含量為15%，說明胸腺嘧啶的含量為15%，胞嘧啶和鳥嘌呤的含量均為35%。選項B，由選項A可知，X菌的胞嘧啶及鳥嘌呤堿基組成總和為70%。選項C，Y菌的胞嘧啶含量為42%，說明腺嘌呤的含量為8%，但具體數(shù)量不能確定。選項D，胞嘧啶和鳥嘌呤之間存在三個氫鍵，氫鍵越多，解旋所需的能量就越多，但X、Y菌中胞嘧啶和鳥嘌呤具體數(shù)量不定，因此無法判斷。 7．解析：選D　酶①是解旋酶，能使DNA雙鏈的配對堿基之間的氫鍵斷開；圖中可體現(xiàn)出邊解旋邊復制及半保留復制的特點；在復制完成后，甲、乙兩個DNA分子可在有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期隨著絲點的分裂而分開；若該DNA分子中復制前有1 000個堿基對，其中

16、A有 200個，則C有800個，因此圖示過程完成共需原料C 800個。 8. 解析：選D　據(jù)圖可知，此生理過程是DNA的復制。該過程不需要尿嘧啶脫氧核苷酸；真核生物發(fā)生此過程的場所有細胞核、線粒體和葉綠體；b中(A＋G)/(T＋C)的比值與c中的比值呈倒數(shù)關(guān)系。 9．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；最后一次復制消耗了3 200個A，因此，最后一次復制凈產(chǎn)生的DNA分子為3 200/200＝16(個)，則經(jīng)過復制后，形成的DNA分子總數(shù)為32，因此，這個DNA分子共進行了5(25＝32)次復制。 10．解析：選B　由圖可知，該環(huán)狀

17、DNA分子從一個起點開始向兩個方向復制，導致復制速度加倍。真核細胞內(nèi)的線粒體、葉綠體內(nèi)含有環(huán)狀DNA。后代DNA分子中，至少含有1條新合成的單鏈，因此子代DNA分子均含有15N。雙鏈DNA分子中，A＋G＝50%，A為20%，則G為30%。 11．解析：選B　成體干細胞的分裂是有絲分裂，染色體平均分配，而不是隨機分配。 12．解析：選B　 根據(jù)DNA分子半保留復制的基本原理，可知圖a中1條染色體上的2條染色單體都為深藍色，其實，每條染色單體上的DNA分子中都含有1條母鏈(不含BrdU，深藍色)和1條子鏈(含BrdU，淺藍色)，由于母鏈深藍色掩蓋了子鏈的淺藍色，故整個DNA分子即染色單體表現(xiàn)為

18、深藍色。以此類推，b、c圖中的深藍色都是不含BrdU的母鏈顏色所致，另1條子鏈含BrdU，但淺藍色被掩蓋。只有當兩條鏈上均含有BrdU時，淺藍色才能表現(xiàn)出來，如圖b、c中的染色單體上的DNA分子有一部分表現(xiàn)為淺藍色。3次復制產(chǎn)生了8個DNA分子，分別位于4條或8條染色體上，而不是2條染色體。若再進行分裂，第4次分裂中期則仍有2條染色體出現(xiàn)深藍色。 13．解析：(1)DNA復制的方式是半保留復制，即子代DNA保留了母鏈的一條。(2)A酶是解旋酶，破壞了DNA分子中兩條鏈中的氫鍵，使DNA分子解開螺旋；B酶催化DNA子鏈的合成，為DNA聚合酶。(3)圖甲為DNA復制，發(fā)生在細胞核、線粒體和葉綠體

19、中。(4)圖乙中4為胸腺嘧啶，5為脫氧核糖，6為磷酸，三者構(gòu)成的7為胸腺嘧啶脫氧核苷酸。 答案：(1)半保留復制　(2)解旋　DNA聚合　(3)細胞核、線粒體、葉綠體　(4)胸腺嘧啶脫氧核苷酸　脫氧核糖和磷酸　氫鍵　堿基互補配對 14．解析：(1)因DNA復制開始時首先必須解旋從而在復制起點位置形成復制叉，所以可以根據(jù)復制叉的數(shù)量推測復制起點數(shù)量。(2)因為DNA為半保留復制，故復制1次所得的2個DNA分子中，1條鏈帶放射性標記，1條鏈不帶。第2次復制所得的DNA分子中，1個DNA分子的1條鏈帶標記，1個DNA分子不帶標記。(3)由圖示可以看出：該DNA分子有1個復制起始點，復制為雙向進行。(4)由圖4可知：該DNA分子有1個復制起始點，即單個復制起始點。 答案：(1)(規(guī)則)雙螺旋　復制起點數(shù)量　(2)如圖 (3)DNA復制是雙向的　(4)單 5