高考生物复习基因的本质和表达二十6.2DNA分子的结构复制和基因的本质课时提升作业.docx

DNA分子的结构、复制和基因的本质(40分钟100分)一、选择题(共11小题，每小题5分，共55分)1.在一对等位基因中，一定相同的是()A.氢键数目B.碱基数目C.遗传信息D.基本骨架【解析】选D。等位基因是通过基因突变形成的，基因中的碱基数目和排列次序可能不同，氢键数目也可能不同，所携带的遗传信息不同。等位基因都是有遗传效应的DNA片段，都是以磷酸、脱氧核糖交替排列形成基本骨架，D项正确。2.(2017长沙模拟)以下是某同学制作的脱氧核苷酸对模型，其中正确的是()【解析】选D。A项，从五碳糖和磷酸基团的形态和位置可判断，两条脱氧核苷酸链不是反向平行的，错误；B项，A与T之间的氢键应该是两个而不是三个，错误；C项，含氮碱基(C)与脱氧核糖连接位置不正确，且G与C之间有三个氢键，错误。3.某一个DNA分子的碱基中，腺嘌呤为100个，复制数次后，消耗周围环境中的腺嘌呤脱氧核苷酸1 500个，则该DNA分子已经复制了()A.3次B.4次C.5次D.6次【解析】选B。假设DNA复制了n次，则消耗周围环境中的腺嘌呤脱氧核苷酸个数为100(2n-1)=1 500，则n=4。4.(2017临川模拟)20世纪90年代，科学家发现DNA也有酶催化活性，他们根据共有序列设计并合成了由47个核苷酸组成的单链DNA-E47，它可以催化两个DNA片段之间的连接。下列有关叙述正确的是()A.在DNA-E47中，嘌呤碱基数一定等于嘧啶碱基数B.在DNA-E47中，碱基数=脱氧核苷酸数=脱氧核糖数C.DNA-E47和DNA聚合酶作用的底物是相同的D.在DNA-E47中，每个脱氧核糖上均连有一个磷酸和一个含氮碱基【解析】选B。单链DNA中嘌呤碱基数不一定等于嘧啶碱基数；DNA-E47催化两个DNA片段之间的连接，DNA聚合酶则催化单个脱氧核苷酸的连接；在脱氧核苷酸链中的脱氧核糖可连有两个磷酸和一个含氮碱基。【易错提醒】该题易错选A。错因在于忽略了题干中“由47个核苷酸组成的单链DNA-E47”，习惯性地认为DNA为双链结构。5.(2017岳阳模拟)如图所示，给以适宜的条件各试管均有产物生成，则能生成DNA的试管是世纪金榜导学号77982361()A.a和dB.b和cC.只有bD.只有c【解析】选A。DNA可通过DNA复制和逆转录形成。所以形成DNA的条件是4种脱氧核苷酸、ATP、酶、模板(DNA两条链)；或4种脱氧核苷酸、ATP、酶、模板(mRNA)。6.如果把某细胞中的一个DNA分子用重氢标记，这个细胞连续进行3次有丝分裂，则含有标记链的DNA分子数和细胞总数分别是()A.2、2B.4、2C.2、8D.4、8【解析】选C。有丝分裂中，一个细胞分裂形成两个细胞，因此1个细胞连续进行3次有丝分裂，结果形成8个细胞。由于DNA分子是半保留复制，用重氢标记某细胞中的一个DNA分子，该DNA分子的两条标记链始终存在于2个子代DNA分子中。7.已知DNA分子中，碱基对A与T之间形成2个氢键，C与G之间形成3个氢键；在一个双链DNA分子片段中有200个碱基对，其中A有90个。因此在这个DNA片段中含有游离的磷酸的数目和氢键的数目依次为()世纪金榜导学号77982362A.200、400B.44、510C.2、400D.2、510【解析】选D。一个DNA分子片段中含有游离磷酸的数目为2个；由于该DNA分子片段中有200个碱基对，其中A有90个，则T有90个，C和G各有110个，A与T之间的氢键为290=180(个)，C与G之间的氢键为3110=330(个)，故该DNA分子片段中的氢键数为180+330=510(个)。8.(2017荆州模拟)如图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图，从中得到的正确结论是()A.R基因中与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸和一个碱基B.R、S、N、O互为非等位基因C.果蝇的每个基因是由成百上千个核糖核苷酸组成的D.每个基因中有一个碱基对的替换，都会引起生物性状的改变【解析】选B。一般与脱氧核糖直接相连的是两个磷酸和一个碱基，A错误；一对同源染色体上控制相对性状的基因才是等位基因，而R、S、N、O是位于同一条染色体上的不同基因，所以它们之间互为非等位基因，B正确；果蝇的基因指的是DNA上有遗传效应的片段，而DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，C错误；由于密码子的简并性，所以基因中一个碱基对的替换不一定会引起生物性状的改变，D错误。9.prps蛋白转变成prpsc蛋白并在神经细胞内积累时，能导致疯牛病。下图表示prpsc蛋白的形成过程，下列有关说法正确的是()A.由图可知，prpsc以自身为模板进行复制B.prps转变成prpsc时有正反馈效应C.若控制prps的基因的全部碱基中A占20%，则该基因的一条核苷酸链中(C+G)/(A+T)为23D.DNA、酶以及激素的合成与prps一样都是需要模板的【解析】选B。由图可知，prpsc由prps转变而成，不是以自身为模板进行复制。prpsc进入细胞能够促进prps蛋白转变成prpsc蛋白。控制prps的基因的全部碱基中A占20%，则T占20%，C=G=30%，DNA双链中，G+C占60%，A+T占40%，在DNA的一条链中，G+C也占60%，A+T也占40%，所以该基因的一条核苷酸链中(G+C)/(A+T)=32。DNA以自身为模板进行复制；大部分酶是蛋白质，以mRNA为模板翻译而成，少数酶是RNA，以DNA为模板转录而成；部分激素不是蛋白质，如性激素是固醇类，其合成不需要模板。【方法技巧】“三步法”解决碱基比例计算问题10.(能力挑战题)(2017武汉模拟)双脱氧核苷酸常用于DNA测序，其结构与脱氧核苷酸相似，能参与DNA的合成，且遵循碱基互补配对原则。DNA合成时，在DNA聚合酶的作用下，若连接上的是双脱氧核苷酸，子链延伸终止；若连接上的是脱氧核苷酸，子链延伸继续。在人工合成体系中，有适量的序列为GTACATACATG的单链模板、胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸。则以该单链为模板合成的不同长度的子链最多有()A.2种B.3种C.4种D.5种【解析】选D。在DNA双螺旋结构中，碱基A与T、G与C分别形成碱基对，胸腺嘧啶双脱氧核苷酸(假定用T表示)应与A配对形成氢键。故碱基序列为GTACATACATG的单链模板在正常脱氧核苷酸环境中会生成如下双链DNA分子：双脱氧核苷酸会使子链合成终止，因此当DNA复制时若加入胸腺嘧啶双脱氧核苷酸(T)，可能会在位置替换碱基T而形成4种异常DNA片段。另外，还有胸腺嘧啶双脱氧核苷酸不参与复制所形成的子链，故可形成5种不同长度的子链。11.(能力挑战题)若用32P标记“类胚胎干细胞”的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养液中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是()A.中期是46条和46条、后期是92条和46条B.中期是46条和46条、后期是92条和92条C.中期是46条和23条、后期是92条和23条D.中期是46条和23条、后期是46条和23条【解析】选A。有丝分裂中期、后期染色体条数的分析：“类胚胎干细胞”来自人体，人体的一个正常细胞中含有的染色体条数为46，有丝分裂过程中后期染色体条数加倍(92条)，中期染色体条数与体细胞相同(46条)，故无论经过几次分裂，在有丝分裂中期染色体条数都是46条，后期染色体条数都是92条。有丝分裂中期、后期被32P标记的染色体条数的分析：以1个DNA分子为例，双链被32P标记后，转入不含32P的培养液中培养，由于DNA具有半保留复制的特点，第一次有丝分裂完成时，每个DNA分子中都有l条链被32P标记；第二次有丝分裂完成时，只有1/2的DNA分子被32P标记；中期时，染色单体没有分开，而这2条没有分开的染色单体上，其中有1条被32P标记，导致整条染色体也被32P标记。二、非选择题(共3小题，共45分)12.(16分)(2017湖北八校联考)如图是某DNA分子的局部结构示意图。请据图分析回答：(1)写出下列图中序号代表的结构的中文名称：_，_，_。(2)图中DNA片段中碱基对有_对，该DNA分子应有_个游离的磷酸基团。(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)中可检测到15N。若细胞在该培养液中分裂4次，该DNA分子也复制4次，则得到的子代DNA分子中含14N和含15N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】(1)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。(2)由图可知，图中DNA片段中碱基对有4对，每一条链中都有一个游离的磷酸基团，则该DNA分子应有2个游离的磷酸基团。(3)从主链上看，两条单链方向反向平行，从碱基关系看，两条单链互补。(4)碱基中含有N，所以图中中可检测到15N。DNA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分子共有2个，所有的DNA都含有15N，所以子代DNA分子中含14N和含15N的比例为18。(5)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(24-1)(a/2-m)=15(a/2-m)个。答案：(1)胞嘧啶脱氧核糖一条脱氧核苷酸链的片段(2)42(3)反向平行互补(4)18(5)15(a/2-m)【易错提醒】DNA复制相关计算时四个易错点(1)复制次数：“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别：前者包括所有的复制，但后者只包括最后一次复制。(2)碱基数目：碱基的数目单位是“对”还是“个”。(3)复制模板：在DNA复制过程中，无论复制了几次，含有亲代脱氧核苷酸单链的DNA分子都只有两个。(4)关键词语：看清是“DNA分子数”还是“链数”、“含”还是“只含”等关键词。13.(14分)(2017洛阳模拟)甲图中DNA分子有a和d两条链，将甲图中某一片段放大后如乙图所示，结合所学知识回答下列问题：世纪金榜导学号77982364(1)从甲图可看出DNA复制的方式是_。(2)甲图中，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链；则A是_酶，B是_酶。(3)图甲过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有_。(4)DNA分子的基本骨架由_交替连接而成；DNA分子两条链上的碱基通过_连接成碱基对。【解析】(1)从甲图可看出DNA复制的方式是半保留复制。(2)A是解螺旋的解旋酶，B是将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链的DNA聚合酶。(3)绿色植物叶肉细胞中DNA分子复制的场所有细胞核、线粒体、叶绿体。(4)DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成；DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且遵循碱基互补配对原则。答案：(1)半保留复制(2)解旋DNA聚合(3)细胞核、线粒体、叶绿体(4)脱氧核糖和磷酸氢键【知识总结】氢键的打开与形成(1)氢键打开的方法：解旋酶：DNA复制时，在解旋酶的作用下，DNA分子边解旋边复制。加热：PCR技术利用高温加热使DNA双链解螺旋。(2)氢键形成：不需要酶的催化，碱基之间自然形成氢键。14.(15分)根据下图回答相关问题。(1)若图中A为糖类，则A是_，C是_，G是_。(2)F的基本组成单位是图中的_。(3)F和H的关系是_。(4)在细胞核中，H与F在数量上有两种比例关系：_和_。(5)生物的性状遗传主要通过H上的_传递给后代，实际上是通过_(填图中字母)的排列顺序来传递遗传信息。【解析】(1)图中D表示脱氧核苷酸，它由A(脱氧核糖)、B(碱基)和C(磷酸)组成。H表示染色体