廣西2020版高考生物一輪復習 考點規(guī)范練19 DNA分子的結構和復制 基因是具有遺傳效應的DNA片段（含解析）新人教版

DNA分子的結構和復制 基因是具有遺傳效應的DNA片段基礎達標1.(2018遼寧六校協(xié)作體期初聯(lián)考)同源染色體上的DNA分子之間最可能相同的是()A.堿基對的排列順序B.磷酸二酯鍵的數(shù)目C.脫氧核苷酸的種類D.A+TC+G的比值答案 C解析 同源染色體上的DNA分子可能是相同的,也可能是不同的,如X、Y染色體。所以構成DNA的脫氧核苷酸數(shù)目可能不同,連接兩個脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵的數(shù)目也就可能不同,堿基對的排列順序不同。DNA分子中A=T、C=G,但(A+T)/(C+G)在不同的DNA分子中可能不同,而構成DNA的脫氧核苷酸只有4種。2.右圖為核苷酸模式圖,下列說法正確的是()A.組成DNA與RNA的核苷酸只有不同B.在人的口腔上皮細胞中,有1種,有5種C.RNA分子中,連接和的化學鍵的數(shù)目等于氫鍵的數(shù)目D.在含有5對核苷酸的DNA片段中,連接和的化學鍵有12個答案 B解析 組成DNA與RNA的核苷酸中(五碳糖)也不同,A項錯誤;人體口腔上皮細胞中既有DNA也有RNA,因此(堿基)有5種,(磷酸)有1種,B項正確;RNA分子一般為單鏈,除tRNA 外,一般沒有氫鍵,C項錯誤;含5對核苷酸的DNA片段中,連接和的化學鍵應該是18個,D項錯誤。3.一個雙鏈DNA分子共有堿基1 400個,其中一條鏈上(A+T)(G+C)=25;構成該DNA分子的氮元素均為14N。將該DNA分子轉移到15N的培養(yǎng)基連續(xù)復制3次,則1個DNA分子中的腺嘌呤數(shù),以及復制3次后含15N的DNA分子總數(shù)依次為()A.140,2B.200,8C.280,6D.400,8答案 B解析 由于整個DNA分子上(A+T)(G+C)是25,所以一個DNA分子中A+T=400(個),又因A=T,因此,腺嘌呤為200個。由于DNA分子轉移到15N的培養(yǎng)基連續(xù)復制3次,所以得到的8個DNA分子都含有15N。4.下圖為真核細胞DNA復制過程的模式圖,據(jù)圖分析,下列相關敘述錯誤的是()A.由圖示得知,DNA分子復制的方式是半保留復制B.解旋酶能使DNA雙鏈解開,但需要消耗ATPC.子代DNA分子的兩條鏈是反向平行排列的D.DNA在復制過程中是先進行解旋,后半保留復制答案 D解析 由圖示可知,新合成的每個DNA分子中,都保留了原來DNA分子中的一條鏈,因此復制的方式是半保留復制,A項正確;解旋酶使DNA雙鏈解開,需要消耗ATP,B項正確;子代DNA分子的兩條鏈是反向平行的,C項正確;DNA在復制過程中是邊解旋邊半保留復制,D項錯誤。5.某基因(14N)含有3 000個堿基,腺嘌呤占35%。若該DNA分子用15N同位素標記過的4種游離脫氧核苷酸為原料復制3次。將全部復制產(chǎn)物進行密度梯度離心,得到如圖1結果;如果將全部復制產(chǎn)物加入解旋酶處理后再離心,則得到如圖2結果。下列有關分析正確的是()A.X層全部是僅含14N的基因B.W層中,15N標記的胞嘧啶有6 300個C.X層中含有的氫鍵數(shù)是Y層的1/3D.W層與Z層的核苷酸數(shù)之比為14答案 C解析 由于DNA分子復制為半保留復制,所以X層全部是含14N和15N的基因,A項錯誤。DNA分子復制了3次,產(chǎn)生了8個DNA分子,含16條脫氧核苷酸鏈,其中含15N標記的有14條鏈(相當于新合成了7個DNA分子)。在含有3 000個堿基的DNA分子中,腺嘌呤占35%,因此胞嘧啶占15%,共450個,所以W層中,15N標記的胞嘧啶有450×7=3 150(個),B項錯誤。在DNA分子中,堿基對之間通過氫鍵相連,DNA分子復制了3次,產(chǎn)生的8個DNA分子中,2個DNA分子含14N和15N,6個DNA分子只含15N,所以X層中含有的氫鍵數(shù)是Y層的1/3,C項正確。由于DNA分子復制了3次,產(chǎn)生了8個DNA分子,含16條脫氧核苷酸鏈,其中含15N標記的有14條鏈。所以W層與Z層的核苷酸數(shù)之比為214=17,D項錯誤。6.用32P標記玉米體細胞(含20條染色體)的DNA分子雙鏈,再將這些細胞轉入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng),則第二次細胞分裂的后期,細胞中()A.染色體數(shù)目為20條,每個DNA分子都帶有32P標記B.染色體數(shù)目為20條,僅10個DNA分子帶有32P標記 C.染色體數(shù)目為40條,每個DNA分子都帶有32P標記D.染色體數(shù)目為40條,僅20個DNA分子帶有32P標記答案 D解析 DNA的復制為半保留復制,子代DNA的2條鏈中有1條是親代中的模板鏈。體細胞進行第一次分裂時,DNA復制所形成的每一條染色單體均含有親代的DNA鏈,因此子一代細胞的每一條染色體的DNA都有一條32P標記的脫氧核苷酸鏈。第二次有絲分裂間期,DNA復制后,每一條染色體上都是1個染色單體有32P標記,1個染色單體無32P標記,有絲分裂后期染色體加倍后,一半的染色體,即20個DNA分子帶有32P標記。7.下列有關真核生物基因的說法,正確的是()基因是有遺傳效應的DNA片段基因的基本單位是核糖核苷酸基因存在于細胞核、核糖體等結構中基因表達時會受到環(huán)境的影響基因在染色體上呈線性排列基因的分子結構首先由摩爾根發(fā)現(xiàn)A. B. C.D.答案 C解析 基因的基本單位是脫氧核苷酸,錯誤;基因不存在于核糖體中,錯誤;基因的分子結構首先是由沃森和克里克提出的,錯誤。8.(2018江蘇徐州一模)下圖為真核細胞內(nèi)某基因(15N標記)的部分結構示意圖,該基因全部堿基中A占20%。下列說法正確的是()A.該基因的特異性表現(xiàn)在堿基種類上B.DNA聚合酶催化和處化學鍵的形成C.該基因的一條核苷酸鏈中 (C+G)/(A+T)=3/2D.將該基因置于只含14N的培養(yǎng)液中復制3次后,含15N的DNA分子占1/8答案 C解析 DNA分子中含有A、G、C、T四種堿基,基因的特異性表現(xiàn)在堿基對的排列順序上,A項錯誤。DNA聚合酶催化處化學鍵的形成,B項錯誤。該基因中T=A=20%,C=G=30%,則(C+G)/(A+T)=3/2。根據(jù)堿基互補配對原則,DNA分子的一條單鏈中(C+G)/(A+T)的比值等于其互補鏈和整個DNA分子中該種比例的比值,因此該基因的一條脫氧核苷酸鏈中(C+G)/(A+T)=3/2,C項正確。將該基因置于只含14N的培養(yǎng)液中復制3次后,含15N的DNA分子占2/23=1/4,D項錯誤。9.下列關于雙鏈DNA分子結構的敘述,正確的是()A.某雙鏈DNA分子含有500個堿基,可能的排列方式有4500種B.若質粒含有2 000個堿基,則該分子同時含有2個游離的磷酸基團C.某DNA分子內(nèi)胞嘧啶占25%,則每條單鏈上的胞嘧啶占25%50%D.某DNA分子上有胸腺嘧啶312個,占總堿基的比例為26%,則該DNA分子上有鳥嘌呤288個答案 D解析 某雙鏈DNA分子含有500個堿基,可能的排列方式有4250種,A項錯誤。質粒是環(huán)狀DNA分子,不含游離的磷酸基團,B項錯誤。某DNA分子內(nèi)胞嘧啶占25%,則每條單鏈上的胞嘧啶占050%,C項錯誤。某DNA分子上有胸腺嘧啶312個,占總堿基的比例為26%,則該DNA分子上堿基總數(shù)為312÷26%=1 200(個)。根據(jù)堿基互補配對原則,該DNA分子中有鳥嘌呤1 200×(50%-26%)=288(個),D項正確。能力提升1.(2018遼寧六校協(xié)作體期初聯(lián)考)下圖為某DNA分子的部分平面結構圖,該DNA分子片段中含100個堿基對,40個胞嘧啶,則下列說法錯誤的是()A.與交替連接,構成了DNA分子的基本骨架B.是連接DNA單鏈上兩個核糖核苷酸的磷酸二酯鍵C.該DNA復制n次,含母鏈的DNA分子只有2個D.該DNA復制n次,消耗的腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)為60×(2n-1)個答案 B解析 是脫氧核糖,是磷酸,兩者交替連接構成了DNA分子的基本骨架。是連接DNA單鏈上兩個脫氧核糖核苷酸的磷酸二酯鍵,是鳥嘌呤脫氧核苷酸中連接磷酸和脫氧核糖的化學鍵。該DNA復制n次,得到2n個DNA,其中含有母鏈的DNA分子共2個。該DNA復制n次,消耗腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)為(200-40×2)÷2×(2n-1)=60×(2n-1)(個)。2.下列關于DNA分子結構與復制的說法,正確的是()A.DNA分子的差異造成了S型肺炎雙球菌與R型肺炎雙球菌致病性的差異B.DNA分子中每個磷酸基團都連接2個脫氧核糖C.減數(shù)分裂過程中發(fā)生的交叉互換一般不會導致DNA分子結構的改變D.邊解旋邊復制是保證親代與子代DNA遺傳信息準確傳遞的關鍵答案 A解析 S型肺炎雙球菌有多糖莢膜,具有毒性,R型肺炎雙球菌無莢膜,不具有致病性,其根本原因是二者DNA分子中的遺傳信息不同,所以DNA分子的差異造成了致病性的差異,A項正確;DNA分子中大多數(shù)磷酸基團都連接2個脫氧核糖,但每條脫氧核苷酸鏈都有1個游離的磷酸基團只連接1個脫氧核糖,B項錯誤;減數(shù)分裂過程中發(fā)生的交叉互換一般會導致DNA分子結構的改變,C項錯誤;堿基互補配對原則是保證親代與子代DNA遺傳信息傳遞準確性的關鍵,D項錯誤。3.下圖中的DNA分子片段中一條鏈由15N構成,另一條鏈由14N構成。下列有關說法錯誤的是()A.處為磷酸二酯鍵,DNA解旋酶作用于處B.是胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸C.若該DNA分子中1條鏈上G+C=56%,則無法確定整個DNA分子中T的含量D.此DNA在含15N的培養(yǎng)液中復制兩代,子代中含15N的DNA占100%答案 C解析 處為磷酸二酯鍵,是限制酶、DNA聚合酶和DNA連接酶的作用位點,處為氫鍵,是DNA解旋酶的作用位點,A項正確;處是胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸,B項正確;若該DNA分子中1條鏈上G+C=56%,則整個DNA分子中G+C=56%,根據(jù)堿基互補配對原則,C=G=28%,則A=T=50%-28%=22%,C項錯誤;此DNA在含15N的培養(yǎng)液中復制2代,得到4個DNA分子,根據(jù)DNA的半保留復制特點,子代DNA分子均含15N,D項正確。4.某性原細胞(2n=16)的DNA全部被32P標記,其在含有31P的培養(yǎng)基中進行一次有絲分裂后繼續(xù)進行減數(shù)分裂。下列能正確表示有絲分裂前期(白色柱狀圖)和減數(shù)第一次分裂前期(灰色柱狀圖)每個細胞中含有32P的染色單體和DNA分子(僅考慮染色體上的DNA)數(shù)目的是()答案 A解析 下圖表示分裂過程中1條染色體上DNA分子的標記變化情況,其他染色體標記變化情況與之相同。該性原細胞在含有31P的培養(yǎng)基中進行有絲分裂時,DNA分子的半保留復制使每條染色體中含有兩個DNA分子,且DNA雙鏈均為一條含有31P,另一條含有32P,故有絲分裂前期含有32P的染色單體和DNA分子數(shù)目分別為32條和32個;有絲分裂產(chǎn)生的子細胞中每個DNA分子均為一條含有31P,另一條含有32P,子細胞在含有31P的培養(yǎng)基中繼續(xù)進行減數(shù)分裂,則減數(shù)第一次分裂前期每個細胞中含有32P的染色單體和DNA分子數(shù)目分別為16條和16個。5.下圖是某DNA分子的局部結構示意圖,請據(jù)圖回答問題。(1)寫出圖中序號代表的結構的中文名稱:,。 (2)圖中DNA片段中堿基對有對,該DNA分子應有個游離的磷酸基團。 (3)如果將14N標記的細胞培養(yǎng)在含15N標記的脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中分裂四次,該DNA分子也復制四次,則得到的子代DNA分子中,含14N的DNA分子和含15N的DNA分子的比例為。 (4)若該DNA分子共有a個堿基,其中腺嘌呤有m個,則該DNA分子復制4次,需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸為個。 答案 (1)胞嘧啶脫氧核糖胸腺嘧啶脫氧核苷酸一條脫氧核苷酸鏈(2)42(3)18(4)15(a/2-m)解析 (1)能與G互補配對,因此是胞嘧啶;為脫氧核糖;為磷酸基團;所含有的堿基(即圖中的)為胸腺嘧啶,因此所示結構的中文名稱是胸腺嘧啶脫氧核苷酸;是由若干脫氧核苷酸連接而成的一條脫氧核苷酸鏈。(2)圖中DNA片段中有4個堿基對,由2條鏈組成,每條鏈有1個游離的磷酸基團,所以該DNA分子應有2個游離的磷酸基團。(3)1個兩條鏈都含有14N的DNA分子,以15N標記的脫氧核苷酸為原料,經(jīng)4次復制后,共產(chǎn)生16個子代DNA分子(24=16);依據(jù)DNA分子半保留復制的特點,在這16個DNA分子中,含14N的有2個,含15N的有16個,因此二者的比例為216=18。(4)由題意可知,該DNA分子中A+T+G+C=a,其中A=m。依據(jù)堿基互補配對原則可推知,A=T=m,C=G=(a-m-m)÷2=(a/2-m)(個)。若該DNA分子復制4次,則需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)=(24-1)×(a/2-m)=15(a/2-m)(個)。 6.科學家在研究DNA分子復制方式時提出了三種假說,如圖甲(彌散復制:親代雙鏈被切成雙鏈片段,而這些片段又可以作為新合成雙鏈片段的模板,新、老雙鏈片段又以某種方式聚集成“雜種鏈”);圖乙是采用同位素示蹤技術和離心處理來探究DNA復制方式的過程圖解。請分析并回答問題。甲乙(1)為說明b組DNA均分布于中密度帶,除了與組結果比較外,還需要另設一組:將細菌在含有的培養(yǎng)基中培養(yǎng)多代,提取DNA并離心。 (2)b組結果支持假說。若將b組DNA雙鏈分開再離心,結果為“輕”和“重”兩條密度帶,這一結果不支持假說,也可通過圖乙中組的結果來排除該假說。 (3)利用以上判斷結果,若繼續(xù)培養(yǎng)c組細菌,使其再繁殖一代,取樣提取DNA并離心,與c組實驗結果相比會發(fā)現(xiàn)密度帶的不發(fā)生變化,密度帶的DNA所占比例下降。 答案 (1)a14N(2)半保留復制和彌散復制彌散復制c(3)種類(數(shù)量和位置)中解析 (1)為說明b組DNA均分布于中密度帶,除了與a組結果比較外,還需要另設一組:將細菌在含有14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)多代,提取DNA并離心。(2)若細菌DNA分子的兩條鏈都是15N,轉入含14N的培養(yǎng)基中復制一次,無論DNA分子是半保留復制還是彌散復制,結果都只在中帶位置。若將b組DNA雙鏈分開再離心,結果為“輕”和“重”兩條密度帶,這一結果不支持彌散復制假說,因為彌散復制時DNA雙鏈分開再離心,結果仍全為中密度帶,也可通過圖乙中c組的結果來排除該假說。(3)根據(jù)DNA分子的半保留復制,若繼續(xù)培養(yǎng)c組細菌,使其再繁殖一代,取樣提取DNA并離心,與c組實驗結果相比會發(fā)現(xiàn)密度帶的種類(數(shù)量和位置)不發(fā)生變化,只是中密度帶的DNA所占比例下降,輕密度帶的DNA所占比例上升。7