届高考生物一轮总复习 第六单元 第二讲 DNA分子的结构和复制基因是有遗传效应的DNA片断限时检测.docx

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届高考生物一轮总复习第六单元第二讲DNA分子的结构和复制基因是有遗传效应的DNA片断限时检测

【导学教程】2016届高考生物一轮总复习第六单元第二讲DNA分子的结构和复制、基因是有遗传效应的DNA片断限时检测

[限时45分钟；满分100分]

一、选择题（每小题5分，满分55分）

1.关于DNA分子结构与复制的叙述，正确的是

A．DNA分子中含有四种核糖核苷酸

B．在双链DNA分子中A/T的值不等于G/C的值

C．DNA复制不仅需要氨基酸做原料，还需要ATP供能

D．DNA复制不仅发生在细胞核中，也发生于线粒体、叶绿体中

解析　DNA分子的基本单位是脱氧核糖核苷酸而不是核糖核苷酸；DNA复制不需要氨基酸做原料，而是需要脱氧核糖核苷酸做原料。

在双链DNA分子中A/T＝G/C＝1。

答案　D

2.某雄性动物个体的两对等位基因A、a和B、b在染色体上的位置如下图所示，若只考虑这两对等位基因，则下列有关说法不正确的是

A．若DNA复制时其中一个基因b发生突变，则最多可产生三种基因型的精细胞

B．若发生交叉互换，则最多可产生四种基因型的精细胞

C．若正常分裂，则最多能产生两种基因型的精细胞

D．光学显微镜下可观察到这两条染色体的形态、结构有明显差异

解析　若DNA复制时其中一个基因b发生突变，则最多可生成AB、ab、aB三种基因型的精细胞；若发生交叉互换，则最多可产生AB、ab、aB、Ab四种基因型的精细胞；若正常分裂，则最多能产生AB、ab两种基因型的精细胞；由图可知，这两条染色体上的等位基因的碱基序列有差异，用光学显微镜观察不到这种差异。

答案　D

3.如图为DNA分子的结构示意图，对该图的正确描述是

A．②和③相间排列，构成了DNA分子的基本骨架

B．①②③构成胞嘧啶脱氧核苷酸

C．当DNA复制时，DNA连接酶催化④的形成

D．DNA分子中⑤⑥⑦⑧依次代表A、G、C、T

解析　图中②是脱氧核糖，③是胞嘧啶碱基，①是磷酸基团，构成DNA分子基本骨架的是图中①与②交替连接而成的；构成图中胞嘧啶脱氧核苷酸是②③及连接在②脱氧核糖的5号碳原子上连着的磷酸基团；DNA复制时，碱基对之间氢键形成不需酶催化，通过碱基互补配对即可形成；根据碱基互补配对原则，与图中右侧链上碱基自上而下配对的碱基分别为A、G、C、T。

答案　D

4.DNA熔解温度（Tm）是使DNA双螺旋结构解开一半时所需要的温度，不同种类DNA的Tm值不同。

下图表示的DNA分子中G＋C含量（占全部碱基的比例）与Tm的关系。

下列有关叙述不正确的是

A．一般地说，DNA分子的Tm值与G＋C含量呈正相关

B．Tm值相同的DNA分了中G＋C数量有可能不同

C．维持DNA双螺旋结构的主要化学键有氢键和磷酸二酯键

D．整个DNA分子中G与C之间的氢键数量比A与T之间多

解析　G与C之间有3个氢键，A与T之间有2个氢键，所以DNA分子中G＋C含量越高，热稳定性越强。

Tm值相同的DNA分子中，有可能DNA分子碱基对不一样多，有的A＋T数量特别多，G＋C数量少一些。

磷酸二酯键连接一条链相邻的2个脱氧核苷酸，氢键连接两条链之间互补的碱基，所以它们是维持DNA双螺旋结构的主要化学键。

答案　D

5.已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的

A．32.9%和17.1%　　　　　　B．31.3%和18.7%

C．18.7%和31.3%D．17.1%和32.9%

解析　由题中G＋C＝35.8%，可推出C＝G＝17.9%，A＝T＝32.1%；设它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的比例为X、Y，则有1/2（X＋32.9%）＝32.1%,1/2（Y＋17.1%）＝17.9%，解得X＝31.3%，Y＝18.7%。

答案　B

6．（2015·广州联考）如图为真核细胞DNA复制过程的模式图，据图分析，下列相关叙述错误的是

A．解旋酶能使双链DNA解开，但需要消耗ATP

B．DNA分子复制的方式是半保留复制

C．DNA分子的复制需要引物，且两条子链的合成方向是相反的

D．因为DNA分子在复制时需严格遵循碱基互补原则，所以新合成的两条子链的碱基序列是完全一致的

解析　分析题图可知，DNA解旋酶解开DNA双链的过程伴随ATP的水解，A正确；分析题图可知，新合成的DNA分子1条是模板链，1条是新合成的子链，因此DNA分子的复制是半保留复制，B正确；分析题图可知，DNA分子复制过程需要引物，DNA分子复制过程中两条子链的合成方向是相反的，C正确；DNA分子在复制时需严格遵循碱基互补配对原则，新合成的两条子链的碱基序列是互补的，D错误。

答案　D

7．（2014·威海模拟）BrdU能代替胸腺嘧啶脱氧核苷掺入到新合成的DNA链中。

若用姬姆萨染料染色，在染色单体中，DNA只有一条单链掺有BrdU则着色深；DNA的两条单链都掺有BrdU则着色浅。

将植物根尖分生组织放在含有BrdU的培养液中培养一段时间，取出根尖并用姬姆萨染料染色，用显微镜观察染色体的染色单体的颜色差异。

下列相关叙述不正确的是

A.在第一个分裂周期中，每条染色体的染色单体间均无颜色差异

B．在第二个分裂周期的前期，每条染色体中有3条脱氧核苷酸链含有BrdU

C．在第三个分裂周期的中期，细胞中有1/4染色体的染色单体间出现颜色差异

D．此实验可用于验证DNA的复制方式为半保留复制

解析　在第一个分裂周期中，由于DNA是半保留复制，形成的每条染色体的染色单体间均无颜色差异；故A正确。

在第二个分裂周期的前期，每条染色体中含有2个DNA,4条链，含有亲代链是1条，则有3条脱氧核苷酸链含有BrdU；故B正确。

在第三个分裂周期的中期，细胞中有1/2染色体的染色单体间出现颜色差异；故C错误。

实验可用于验证DNA的复制方式为半保留复制；故D正确。

答案　C

8．（2014·孝感统考）某基因（14N）含有3000个碱基，腺嘌呤占35%。

若该DNA分子以15N同位素标记的游离脱氧核苷酸为原料复制3次，再将全部复制产物置于试管内离心，进行密度分层，得到结果如图①；然后加入解旋酶再离心，得到结果如图②。

则下列有关分析正确的是

A．X层中的基因只用14N标记，Y层中的基因只用15N标记

B．W层中含15N标记的胞嘧啶3150个

C．W层与Z层的核苷酸数之比为1∶4

D．X层中含有的氢键数是Y层的3倍

解析　X层中的基因中含14N标记和含15N标记，Y层中的基因只含15N标记，A错误；W层中含15N标记的胞嘧啶＝450×7＝3150个，B正确；W层与Z层的核苷酸数之比为（8×2－2）：

2＝7∶1，C错误；X层中的基因中含14N标记和含15N标记，共有2个DNA分子，而Y层中的基因只含15N标记，共有6个DNA分子，所以Y层中含有的氢键数是X层的3倍，D错误。

答案　B

9.成年雄性小鼠的初级精母细胞中有20个四分体，用该小鼠的一个分裂旺盛的未标记的体细胞放入32P标记的培养液中培养，当该细胞进入有丝分裂后期时，分析错误的是

A．有80条染色体被32P标记

B．含有2组中心体

C．每一极含有2条X染色体或2条Y染色体

D．含有4个染色体组

解析　小鼠的初级精母细胞有20个四分体，则体细胞中含有40条染色体，放在含有32P的培养液中培养到有丝分裂后期时，含有80条染色体，每条染色体的DNA都有一条链含有32P；发生姐妹染色单体的分开，每一极均含有1条X染色体或1条Y染色体；有丝分裂后期染色体数加倍，染色体条数也加倍。

答案　C

10．下图是果蝇染色体上的白眼基因示意图，下列叙述不正确的是

A．白眼基因片段中，含有成百上千个脱氧核糖核苷酸

B．S基因是有遗传效应的DNA片段

C．白眼基因与其它基因的区别是碱基的种类不同

D．白眼基因与红眼基因的区别是部分碱基对的不同

解析　基因是有遗传效应的DNA片断，在白眼基因片段中，含有成百上千个脱氧核糖核苷酸，白眼基因与红眼基因的区别是基因突变导致部分碱基对的不同，而白眼基因与其它基因的区别是碱基的种类、数目、排列顺序的不同。

答案　C

11.甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是

A．甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子

B．甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行

C．DNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶

D．一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多次

解析　考察真核生物的DNA复制和转录。

甲图以DNA两条单链为模板，而乙以一条链为模板，且产物是一条链，确定甲图表示DNA复制，乙图表示转录。

A项转录不是半保留方式，产物是单链RNA；B项真核细胞的DNA复制可以发生在细胞核、线粒体及叶绿体中；C项DNA复制和转录均需要解旋酶；D项一个细胞周期DNA只复制一次，但要进行大量的蛋白质合成，所以转录多次发生。

答案　D

二、非选择题（共45分，每小题15分）

12．下图是某DNA分子的局部结构示意图，请据图回答：

（1）写出下列图中序号代表的结构的中文名称：

①________________，⑦____________________，⑧________________，⑨______________________。

（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）从主链上看，两条单链方向________________，从碱基关系看，两条单链____________________。

（4）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____________________。

（5）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。

解析　根据碱基互补配对原则可知，①是胞嘧啶，②是腺嘌呤，③是鸟嘌呤，④是胸腺嘧啶，⑤是磷酸基团，

⑥是胸腺嘧啶，⑦是脱氧核糖，⑧是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，⑨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1∶8。

A＝T＝m，则G＝C＝a/2－m，复制4次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为（16－1）×（a/2－m）＝15·（a/2－m）。

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）4　2　（3）反向平行

互补　（4）①②③④⑥⑧⑨　1∶8　（5）15·（a/2－m）

13.（2014·阜宁中学三模）在正常人体细胞中，非受体型酪氨酸蛋白结合酶基因abl位于9号染色体上，表达量极低，不会诱发癌变。

在慢性骨髓瘤病人细胞中，该基因却被转移到第22号染色体上，与bcr基因相融合。

发生重排后基因内部结构不受影响，但表达量大为提高，导致细胞分裂失控，发生癌变。

下图一表示这种细胞癌变的机理，图二表示基因表达的某一环节，据图回答：

（1）细胞癌变是细胞畸形分化的结果，据图一分析，细胞分化的根本原因是________________，其调控机制主要发生在[　]__________过程。

（2）细胞癌变的机理很复杂，图示癌变原因，从变异的类型看属于______________。

（3）图二示图一中的[　]__________过程，其场所是[　]________________。

（4）分析图二可见，缬氨酸的密码子是______，连接甲硫氨酸和赖氨酸之间的化学键的结构式是________________________________。

（5）abl/bcr融合基因的遗传信息在从碱基序列到氨基酸序列的传递过程中，遗传信息的传递有损失的原因是__________________________________。

解析　

（1）细胞分化的根本原因是基因的选择性表达，其调控机制主要发生在转录过程中。

（2）由题意可知，9号染色体上的基因转移到22号染色体上，该过程发生在非同源染色体间，所以属于染色体结构变异。

（3）图二是翻译过程，发生在核糖体上。

（4）密码子是mRNA中三个相邻的碱基，由图可知缬氨酸的密码子是GUC，两个氨基酸之间的化学键是肽键，即—NH—CO——。

（5）由于终止密码子没有对应的氨基酸，所以遗传信息在从碱基序列到氨基酸序列的传递过程中有损失。

答案　

（1）特定时空基因的选择性表达　③　转录　

（2）染色体（结构）变异　（3）④　翻译　⑦核糖体

（4）GUC　—NH—CO—　（5）终止密码没有对应的氨基酸

14．所有细胞生物都以DNA作为遗传物质，这是细胞具有统一性的证据之一。

请回答：

（1）19世纪，人们发现了染色体在细胞遗传中的重要作用，在研究染色体主要组成成分的遗传功能时，科学家实验设计的关键思路是__________________最终证明了DNA是遗传物质。

（2）DNA的特殊结构适合作遗传物质。

DNA双螺旋结构内部碱基排列顺序代表着______________________，碱基排列顺序千变万化构成了DNA分子的____________________________。

（3）DNA分子的复制方式为________________，其双螺旋结构为复制提供了__________________________，通过______________________________保证了复制的准确性，因而DNA分子能比较准确的在亲子代间传递信息。

（4）DNA是一种生物大分子，由许多单体连接而成。

请在方框中画出DNA单体的模式图并标注各部分名称。

（5）为研究DNA的结构和功能，科学家做了如下实验：

实验一：

取四支试管，分别放入等量的四种脱氧核苷酸、等量的ATP和等量的DNA聚合酶，在各试管中分别放入等量的四种DNA分子，它们分别是枯草杆菌、大肠杆菌、小牛胸腺细胞、T2噬菌体的DNA。

在适宜温度条件下培养一段时间，测定各试管中残留的每一种脱氧核苷酸的含量。

该实验要探究的是____________________________，若结果发现残留的四种脱氧核苷酸的量不同，则说明_______________________________________________________。

实验二：

将大肠杆菌中提取的DNA分子加到具有足量的四种核糖核苷酸的试管中，在适宜的温度条件下培养，一段时间后测定产物的含量。

该实验模拟的是____________________过程。

能否检测到产物？

为什么？

_______________，原因是_______________________________________________。

解析　

（1）验证DNA和蛋白质是否是遗传物质，实验中将DNA和蛋白质分开，单独、直接观察各自的作用。

（2）DNA中碱基对的排列顺序代表了遗传信息。

（3）DNA复制具有半保留复制和边解旋边复制的特点。

（5）DNA中脱氧核糖核苷酸的种类、数目和排列顺序不同，导致DNA分子具有多样性。

答案　

（1）设法把DNA与蛋白质分开，单独、直接地观察DNA的作用　

（2）遗传信息　多样性　（3）半保留复制　精确的模板　碱基互补配对　（4）略　（5）四种生物DNA分子中的脱氧核甘酸的种类和比例　不同生物的DNA中脱氧核苷酸的种类和比例不同　转录　不能

缺少转录时所需的酶与能量。