2019-2020年高三生物第一輪復(fù)習(xí) 第3章 第2-4節(jié) DNA的分子結(jié)構(gòu)、復(fù)制 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段練習(xí) 新人教版必修2.doc

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2019-2020年高三生物第一輪復(fù)習(xí) 第3章 第2-4節(jié) DNA的分子結(jié)構(gòu)、復(fù)制 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段練習(xí) 新人教版必修2一、基礎(chǔ)全面練(共9小題，每小題5分，共45分)1.某生物體內(nèi)的嘌呤堿基占總數(shù)的44%，嘧啶堿基占總數(shù)的56%，該生物不可能是()A.T2噬菌體B.煙草花葉病毒C.大腸桿菌D.酵母菌和人【解析】選A。雙鏈DNA中嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)，單鏈RNA中嘌呤數(shù)不一定等于嘧啶數(shù)。T2噬菌體是DNA病毒，體內(nèi)嘌呤數(shù)一定等于嘧啶數(shù)，而其他生物都含有RNA，因此嘌呤數(shù)可能不等于嘧啶數(shù)?！痉椒记伞扛鶕?jù)堿基不同確定生物類型的方法(1)當(dāng)嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)時(shí)：可能是只含雙鏈DNA的生物，也可能是只含RNA的生物，還可能是既含雙鏈DNA，又含RNA的生物，但最可能是只含雙鏈DNA的生物。(2)當(dāng)嘌呤數(shù)不等于嘧啶數(shù)時(shí)：一定不是只含雙鏈DNA的生物，可能是只含RNA的生物，也可能是既含雙鏈DNA，又含RNA的生物。2.關(guān)于核酸生物合成的敘述，錯誤的是()A.DNA的復(fù)制需要消耗能量B.RNA分子可作為DNA合成的模板C.真核生物的大部分核酸在細(xì)胞核中合成D.真核細(xì)胞染色體DNA的復(fù)制發(fā)生在有絲分裂前期【解析】選D。A項(xiàng)，DNA分子的復(fù)制需要線粒體提供能量；B項(xiàng)，RNA可以逆轉(zhuǎn)錄合成DNA，因此某些逆轉(zhuǎn)錄病毒可以把RNA作為DNA合成的模板；C項(xiàng)，DNA的復(fù)制，mRNA、tRNA的合成都主要是在細(xì)胞核中完成的；D項(xiàng)，真核細(xì)胞染色體DNA的復(fù)制發(fā)生在有絲分裂的間期或減數(shù)第一次分裂前的間期，不是有絲分裂前期。3.已知DNA分子中，堿基對A與T之間形成兩個氫鍵，C與G之間形成三個氫鍵；在一個雙鏈DNA分子片段中有200個堿基對，其中腺嘌呤有90個。因此在這個DNA片段中含有游離的磷酸基的數(shù)目和氫鍵的數(shù)目依次為()A.200和400個B.44個和510個C.2個和400個D.2個和510個【解析】選D。一個DNA片段中含有游離的磷酸基的數(shù)目為2個；由于DNA分子片段中有200個堿基對，其中腺嘌呤有90個，則胸腺嘧啶有90個，胞嘧啶和鳥嘌呤各有110個，腺嘌呤與胸腺嘧啶之間的氫鍵為180個，胞嘧啶和鳥嘌呤之間的氫鍵為330個，故DNA分子中氫鍵的個數(shù)為510個。4.讓細(xì)菌在含15N的培養(yǎng)基中繁殖數(shù)代，使細(xì)菌DNA的含氮堿基皆含有15N，然后再移入含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，抽取親代及子代的DNA經(jīng)高速離心分離，圖中為可能的結(jié)果。下列敘述錯誤的是()A.子一代DNA應(yīng)為B.子二代DNA應(yīng)為C.子三代DNA應(yīng)為D.親代的DNA應(yīng)為【解析】選C。讓細(xì)菌在含15N的培養(yǎng)基中繁殖數(shù)代，使細(xì)菌DNA的含氮堿基皆含有15N，說明親代DNA分子的兩條鏈均含15N，故為親代DNA；移入含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，若復(fù)制一次，由于DNA分子的復(fù)制特點(diǎn)是半保留復(fù)制，所以為子一代DNA；若再復(fù)制一次，則會出現(xiàn)兩條鏈均含14N的DNA，且兩條鏈均含14N的DNA與一條鏈含14N、一條鏈含15N的DNA數(shù)量相等，即為；隨著復(fù)制次數(shù)的增多，兩條鏈均含14N的DNA的比例增大，即為；不可能出現(xiàn)中的情形?！狙由焯骄俊咳籼栐嚬苤猩戏紻NA和下方DNA的數(shù)量比為151，說明親代DNA分子復(fù)制了多少次？并解釋原因。提示：5次。親代DNA分子的兩條鏈均含15N，無論復(fù)制多少次，號試管中下方DNA的數(shù)量永遠(yuǎn)是2個，若上方DNA和下方DNA的數(shù)量比為151，則上方DNA分子數(shù)為30個，總DNA分子數(shù)為32個，所以親代DNA分子復(fù)制了5次。5.(xx上海模擬)用15N標(biāo)記含有100個堿基對的DNA分子，其中有胞嘧啶30個，該DNA分子在14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次。其結(jié)果可能是()A.含有15N的DNA分子占1/8B.含有14N的DNA分子占7/8C.消耗游離的腺嘌呤脫氧核苷酸300個D.該DNA分子中的脫氧核苷酸排列順序最多有2100種【解析】選A。該DNA分子在14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次，產(chǎn)生的DNA中含有15N的DNA分子占1/8，含有14N的DNA分子占100%；消耗游離的腺嘌呤脫氧核苷酸為(24-1)70=1 050個；該DNA分子中的脫氧核苷酸排列順序少于2100種。6.(xx蘭州模擬)用15N標(biāo)記精原細(xì)胞的一個DNA分子，并供給含14N的原料。則該細(xì)胞產(chǎn)生的4個精子中，含14N的有()A.1個B.2個C.3個D.4個【解題指南】(1)DNA分子是半保留復(fù)制，子代DNA分子的兩條鏈，一條為母鏈，一條為新合成的子鏈。(2)一個精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生四個子細(xì)胞，DNA復(fù)制一次，細(xì)胞連續(xù)分裂兩次。【解析】選D。由于DNA分子是半保留復(fù)制，一個精原細(xì)胞經(jīng)過一次減數(shù)分裂，DNA只復(fù)制一次，所以每個DNA分子中都含有一條15N鏈和一條14N鏈，則該細(xì)胞產(chǎn)生的4個精子中，每個都含14N。7.(xx益陽模擬)某基因(14N)含有3 000個堿基，腺嘌呤占35%。若該DNA分子以15N同位素標(biāo)記過的四種游離脫氧核苷酸為原料復(fù)制3次，將全部復(fù)制產(chǎn)物進(jìn)行密度梯度離心，得到如圖甲結(jié)果；如果將全部復(fù)制產(chǎn)物加入解旋酶處理后再離心，則得到如圖乙結(jié)果。下列有關(guān)分析正確的是()A.X層全部是僅含14N的基因B.W層中含15N標(biāo)記的胞嘧啶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)之比是14【解析】選C。DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制，復(fù)制3次后，共有8個DNA分子，其中有兩個DNA分子的一條鏈含有14N，另一條鏈含15N，另外6個DNA分子只含有15N。離心后，含14N的DNA分子位于X層(也含有15N)，只含15N的DNA分子位于Y層，A錯誤；一個DNA分子中含有A(腺嘌呤)= T=3 00035%=1 050(個)，G=C=(3 000-1 0502)/2=450(個)，解旋酶解旋離心后，含14N的2條鏈位于Z層，其他14條鏈含15N位于W層，相當(dāng)于7個完整DNA分子，W層中含15N標(biāo)記的胞嘧啶是4507=3 150(個)，B錯誤；X層中含有的氫鍵數(shù)與Y層的氫鍵數(shù)比為26，X層中含有的氫鍵數(shù)是Y層的1/3，C正確；W層與Z層的核苷酸數(shù)之比為17，D錯誤?！炯庸逃?xùn)練】(xx湖州模擬)某雙鏈DNA分子含有400個堿基，其中一條鏈上ATGC=1234。下列表述正確的是()A.該DNA分子的一個堿基改變，一定會引起子代性狀的改變B.該DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次，共需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸360個C.該DNA分子中4種堿基的比例為ATGC=2288D.該DNA分子中的堿基排列方式少于4200種【解析】選D?；蛲蛔儾灰欢軐?dǎo)致生物性狀的改變。由于密碼子的簡并性(幾個密碼子都編碼同一個氨基酸的現(xiàn)象)，一個堿基突變后，可能其氨基酸還是不變的，這樣性狀不會改變；如果突變發(fā)生在內(nèi)含子或者發(fā)生隱性突變等，生物性狀也不會改變；根據(jù)題干一條鏈中ATGC=1234，則根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，第二條鏈的堿基比例為T2A2C2G2=1234，所以兩條鏈中的ATGC=3377，則腺嘌呤所占的比例為3/20，該DNA分子中含有腺嘌呤的數(shù)目是60，則該DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次，共需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸60(22-1)=180個；總共有400個堿基，則每一條鏈上的堿基總數(shù)是200個，該DNA分子中堿基比例已經(jīng)確定，所以堿基排列方式小于4200種。8.如圖為某DNA分子片段，假設(shè)該DNA分子中有堿基5 000對，A+T占堿基總數(shù)的34%，若該DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制2次，下列敘述正確的是()A.復(fù)制時(shí)作用于處的酶為限制酶B.復(fù)制2次需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸9 900個C.處指的是腺嘌呤核糖核苷酸D.子代中含15N的DNA分子占【解析】選B。DNA復(fù)制時(shí)作用于處的酶應(yīng)為解旋酶；因?yàn)锳+T所占的比例是34%，且該DNA分子中有5 000個堿基對，所以C的數(shù)量為5 0002(1-34%)=3 300(個)，所以該DNA分子復(fù)制2次需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)量為(22-1)3 300=9 900(個)；因題圖為某DNA分子片段，故處指的是腺嘌呤脫氧核苷酸；因親代只有一條鏈含15N，故復(fù)制2次形成的4個DNA分子中只有1個DNA分子中含有15N，占。9.下圖表示果蠅某一條染色體上幾個基因，相關(guān)敘述中不正確的是()A.觀察圖示可知，基因在染色體上呈線性排列B.圖示DNA中只有部分脫氧核苷酸序列能編碼蛋白質(zhì)C.每個基因均由多個脫氧核糖核苷酸組成D.由圖可知染色體是生物體內(nèi)基因的唯一載體【解析】選D。圖示中一條染色體含多個基因，呈線性排列?；蚴蔷哂羞z傳效應(yīng)的DNA片段，即基因是DNA上一段段的脫氧核苷酸序列。染色體不是基因的唯一載體，線粒體和葉綠體中也有基因的存在。二、能力培優(yōu)練(共2小題，每小題6分，共12分)10.用32P標(biāo)記了玉米體細(xì)胞(含20條染色體)的DNA分子雙鏈，再將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，請問最快在第幾次細(xì)胞分裂的后期，細(xì)胞中只能找到1條被32P標(biāo)記的染色體()A.2B.3C.9D.19【解析】選B。由題意可知，20條被標(biāo)記的DNA第一次復(fù)制，結(jié)果所有的染色體均有標(biāo)記，即第一次有絲分裂后期，被32P標(biāo)記的染色體條數(shù)為40條，形成的子細(xì)胞中20條染色體均被標(biāo)記，經(jīng)復(fù)制后，形成40條單體，而其中的一半，即20條具有32P標(biāo)記。而到第二次分裂后期時(shí)，染色單體隨機(jī)分開，具有32P標(biāo)記的染色體也隨機(jī)進(jìn)入2個細(xì)胞，而某個細(xì)胞分到具有32P標(biāo)記的染色體的數(shù)目為020，而第三次分裂是以第二次分裂的子細(xì)胞為前提，在后期被標(biāo)記的染色體為020，故B正確。11.(xx孝感模擬)關(guān)于DNA分子的結(jié)構(gòu)與復(fù)制的敘述中，正確的有幾項(xiàng)()1個含有n個腺嘌呤的第一代DNA分子復(fù)制到第n代，需要腺嘌呤脫氧核苷酸(2n-1)n個在一個雙鏈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G+C都占該鏈堿基總數(shù)的M%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2次分裂的每個子細(xì)胞染色體均有一半有標(biāo)記DNA雙鏈被32P標(biāo)記后，復(fù)制n次，子代DNA中有標(biāo)記的占1/2nA.B.C.D.【解析】選A。含有n個腺嘌呤的DNA分子復(fù)制到第n代，產(chǎn)生了2n個DNA，其中有2n-1個DNA分子需要原料，由于每個DNA分子需要n個腺嘌呤脫氧核苷酸，那么2n-1個DNA分子就需要(2n-1)n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2次分裂時(shí)，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，著絲點(diǎn)分開后，有一半DNA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DNA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=1/2n-1。三、大題規(guī)范練(共3小題，共43分)12.(14分)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()【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，兩條鏈上的堿基通過氫鍵相連。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)B13.(14分)(xx咸寧模擬)科學(xué)家在研究DNA分子復(fù)制方式時(shí)進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)研究(已知培養(yǎng)用的細(xì)菌大約每20 min分裂一次產(chǎn)生子代，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見相關(guān)圖示)：(1)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)二的作用是。(2)從結(jié)果C、D看，DNA復(fù)制具有的特點(diǎn)。根據(jù)這一特點(diǎn)，理論上結(jié)果E中含14N的DNA分子所占比例為。(3)復(fù)制過程除需要模板DNA、脫氧核苷酸外，還需要等。(4)若對結(jié)果C中的DNA分子先用解旋酶處理，然后再離心，結(jié)果為F，請?jiān)趫D中表示出來。(5)如果實(shí)驗(yàn)C、D、E的結(jié)果都為右圖(結(jié)果G)所示，據(jù)此可判斷DNA分子的復(fù)制方式(填“是”或“不是”)半保留復(fù)制。【解題指南】(1)關(guān)鍵知識：DNA分子的半保留復(fù)制方式。(2)解題思路：準(zhǔn)確區(qū)別結(jié)果D和結(jié)果E的不同，結(jié)果E比結(jié)果D培養(yǎng)時(shí)間長，復(fù)制次數(shù)多，但不會出現(xiàn)重帶，隨著復(fù)制次數(shù)的增多，輕帶所占比例增大?！窘馕觥?1)實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二分別表示14N和15N標(biāo)記的DNA的離心結(jié)果，其作用是與后面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果形成對照。(2)從結(jié)果C、D看，新形成的DNA保留了原來DNA的兩條鏈，DNA復(fù)制具有半保留復(fù)制的特點(diǎn)；經(jīng)過60 min后，DNA復(fù)制了3次，共形成8個DNA分子，其中有2個DNA分子是15N/14N，其余6個DNA分子為14N/14N，均含14N。(3)復(fù)制過程需要模板DNA、原料(四種脫氧核苷酸)、酶和能量等條件。(4)結(jié)果C中的DNA分子為15N/14N，解旋后形成的單鏈為一條重鏈15N和一條輕鏈14N。(5)結(jié)果G表明原來被15N標(biāo)記的DNA的兩條鏈沒有分開，因此可判斷DNA分子的復(fù)制方式不是半保留復(fù)制。答案：(1)對照(2)半保留復(fù)制1(3)酶、能量(4)圖(見右側(cè))(5)不是14.(15分)已知在正常情況下，細(xì)胞內(nèi)完全可以自主合成組成核酸的核糖和脫氧核糖。現(xiàn)在細(xì)胞系由于發(fā)生基因突變而不能自主合成核糖和脫氧核糖，必須從培養(yǎng)基中攝取。為驗(yàn)證DNA分子復(fù)制的原料是脫氧核苷酸，而不是核糖核苷酸，現(xiàn)提供如下實(shí)驗(yàn)材料，請你完成實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)材料：突變細(xì)胞系、基本培養(yǎng)基、核糖核苷酸、14C核糖核苷酸、脫氧核苷酸、14C脫氧核苷酸、放射性探測顯微儀等。(1)實(shí)驗(yàn)原理：DNA主要分布在，其基本組成單位是；RNA主要分布在，其基本組成單位是。(2)實(shí)驗(yàn)步驟：第一步：編號。取基本培養(yǎng)基兩個，編號為甲、乙。第二步：設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)。在培養(yǎng)基甲中加入適量的核糖核苷酸和14C脫氧核苷酸；在培養(yǎng)基乙中加入等量的。第三步：培養(yǎng)。在甲、乙培養(yǎng)基中分別接種等量的突變細(xì)胞系，放到培養(yǎng)一段時(shí)間，讓細(xì)胞增殖。第四步：觀察。分別取出培養(yǎng)基甲、乙中的細(xì)胞，用放射性探測顯微儀探測觀察。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：。(4)另外有人做了下面與端粒有關(guān)的實(shí)驗(yàn)：取酵母菌的質(zhì)粒DNA，將其環(huán)形結(jié)構(gòu)在特定部位切開，形成線形結(jié)構(gòu)，結(jié)果該質(zhì)粒DNA失去自我復(fù)制能力；將酵母菌染色體上的端粒切下，連接到上述線形質(zhì)粒DNA上，該線形質(zhì)粒DNA恢復(fù)了自我復(fù)制能力。據(jù)此完成下列問題：寫出該實(shí)驗(yàn)的目的：。上述實(shí)驗(yàn)的結(jié)論：酵母菌中端粒具有功能；如果要證明上述結(jié)論在動物界具有普遍性，還需要觀察研究?！窘馕觥?1)DNA主要分布于細(xì)胞核，RNA主要分布于細(xì)胞質(zhì)，DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸，RNA的基本組成單位是核糖核苷酸。(2)要驗(yàn)證DNA復(fù)制的原料是脫氧核苷酸，可根據(jù)被標(biāo)記的脫氧核苷酸在細(xì)胞的分布情況判斷，實(shí)驗(yàn)中設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要遵循單一變量的原則，即脫氧核苷酸標(biāo)記與否。(3)由于實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證DNA分子復(fù)制的原料是脫氧核苷酸，而不是核糖核苷酸，因此實(shí)驗(yàn)結(jié)果是培養(yǎng)基甲中細(xì)胞的放射性部位主要在細(xì)胞核，培養(yǎng)基乙中細(xì)胞的放射性部位主要在細(xì)胞質(zhì)。(4)由題干信息可知，該實(shí)驗(yàn)的目的是探究端粒對質(zhì)粒DNA復(fù)制的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)論是端粒具有控制DNA復(fù)制的功能。答案：(1)細(xì)胞核脫氧核苷酸細(xì)胞質(zhì)核糖核苷酸(2)第二步：14C核糖核苷酸和脫氧核苷酸第三步：適宜的相同環(huán)境中第四步：細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的放射性強(qiáng)弱(3)培養(yǎng)基甲中細(xì)胞的放射性部位主要在細(xì)胞核，培養(yǎng)基乙中細(xì)胞的放射性部位主要在細(xì)胞質(zhì)(4)探究端粒對質(zhì)粒DNA復(fù)制的影響控制DNA復(fù)制多種動物細(xì)胞中端粒對DNA復(fù)制的影響