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1、【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 ADNA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 CDNA复制不仅需要氨基酸做原料，还需要ATP供能 DDNA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
2、A/TG/C1。 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 、a
3、b 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和相间排列，构成了DNA分子的基本骨架 B构成胞嘧啶脱氧核苷酸 C当 DNA复制时， DNA连接酶催化的形成 DDNA分子中依次代表A、G、C、T 解析图中是脱氧核糖，是胞嘧啶碱基，是磷酸基团，构成DNA分子基本骨架 的是图中与交替连接而成的；构成图中胞嘧啶脱氧核苷酸是及连接在脱氧核糖的 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
4、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 GC含量呈正相关 BTm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
5、，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AT 数量特别多， GC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 A32.9%和 17.1% B31.3%和 18.7% C18.7%和 31.3% D17.1%和 32.9% 解析由题中 G C35.8%，可推出CG 17.9%
6、，AT32.1%；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%， Y18.7%。 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 BDNA分子复制的方式是半保留复制 CDNA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AT
7、P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
8、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；
9、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 3 000 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；然后加入解旋酶再离心，得到结果如图。则下列有关分析 正确的是 AX层中的基因只用 14N标记， Y层中的基因只用15N标记 BW层中含 15N标记的胞嘧啶 3 150 个 CW层与 Z 层的核苷酸数之比为14
10、 DX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 4507 3 150 个， B正确； W层与 Z 层的核苷酸数之比为 (82 2) ：271， 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
11、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 BS
12、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 CDNA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
13、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
14、： _ ， _ ，_ ，_ 。 (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
15、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，是胞嘧啶， 是腺嘌呤，是鸟嘌呤，是胸腺 嘧啶，是磷酸基团， 是胸腺嘧啶， 是脱氧核糖， 是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，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 18。 ATm ，则 G Ca/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
16、(2)4 2 (3) 反向平行 互补(4) 18(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
17、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
18、。(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转录(2) 染色体 ( 结构 ) 变异(3) 翻 译核糖体 (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
19、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
20、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。