高考生物 解题高效训练 第2单元 第2讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质（含解析）新人教版必修2.doc

第二讲dna分子的结构、复制与基因的本质课堂考点集训考点一dna分子的复制1保证dna复制能准确无误地进行的关键步骤是()a解旋酶促使dna的两条互补链分离b游离的脱氧核苷酸与母链进行碱基互补配对c配对的脱氧核苷酸之间连接成与母链互补的子链d模板母链与互补子链盘绕成双螺旋结构解析：选bdna复制时，新合成的子链与模板链之间严格地遵守碱基互补配对原则，保证了合成的子代dna与亲代dna携带相同的遗传信息，从而保证了遗传信息准确无误地传递。2女性子宫肌瘤细胞中最长的dna分子可达36 mm，dna复制速度约为4 m/min，但复制过程仅需40 min左右即完成。这是因为dna分子()a边解旋边复制b每个复制点双向复制，使子链迅速延伸c以半保留方式复制d复制起点多，分段同时复制解析：选ddna分子长36 mm，复制速度为4 m/min，则复制时间大约是36103m4 m/min9103 min，而实际上只需40 min左右，故其原因应该是复制起点多，分段同时复制。考点二dna分子的结构与基因的本质3下列有关dna分子结构的叙述错误的是()a双链dna分子中含有两个游离的磷酸基团bdna的一条单链上相邻的碱基a与t之间通过氢键连接c嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了dna分子空间结构的相对稳定ddna分子两条链反向平行解析：选bdna的一条单链上相邻的碱基a与t之间通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖连接。4(2013菏泽模拟)科学研究发现，小鼠体内hmigic基因与肥胖直接相关。具有hmigic基因缺陷的实验小鼠与作为对照的正常小鼠，吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对照组小鼠变得十分肥胖，而具有hmigic基因缺陷的实验小鼠体重仍然保持正常，这说明()a基因在dna上b基因在染色体上c基因具有遗传效应 ddna具有遗传效应解析：选c正常小鼠吃高脂肪食物会变得肥胖，而具有hmigic基因缺陷的小鼠吃同样多的高脂肪食物体重仍保持正常，这说明肥胖由基因控制，从而得出基因能够控制性状，具有遗传效应。5(2013临沂一模)某双链dna分子中含有200个碱基，一条链上atgc1234，则该dna分子()a四种含氮碱基atgc3377b连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个c碱基排列方式共有4100种d含有4个游离的磷酸基解析：选a该dna分子的一条链上atgc1234，另一条链atgc2143，整个dna分子中atgc3377。该dna分子中at30，gc70，连续复制两次，需要腺嘌呤脱氧核苷酸为30(221)90个；该dna分子含有100个碱基对，30个at碱基对，70个gc碱基对，碱基排列方式小于4100种；一个dna分子由两条dna链组成，含2个游离的磷酸基。考点三dna分子结构与复制综合6(2013湖北八校联考)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：_，_，_。(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，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gcm，复制4次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为(241)(m)15(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)42(3)反向平行互补(4)18(5)15(m)课下综合检测一、选择题1(2013山东四市联考)下列有关染色体、dna、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是()a基因一定位于染色体上b核基因在染色体上呈线性排列c四种脱氧核苷酸的数目和排列顺序决定了基因的多样性和特异性d一条染色体上含有1个或2个dna分子解析：选a基因是具有遗传效应的dna片段，dna不一定位于染色体上，因此基因不一定位于染色体上；多个基因位于同一条染色体上，基因在染色体上呈线性排列； 不同基因中脱氧核苷酸的数目和排列顺序不同，基因具有多样性，而每一个基因中脱氧核苷酸的数目和排列顺序是特定的，因此基因又具有特异性； 没有复制的每条染色体含有1个dna分子，复制后的每条染色体含有2条染色单体，每条染色单体含有1个dna分子。2下列有关dna复制的叙述，不正确的是()adna在复制过程中可能会发生差错，但这种差错不一定改变生物的性状bdna的复制过程是先解旋后复制cdna的复制通常发生在细胞分裂间期ddna复制过程需要dna聚合酶解析：选bdna的复制过程是边解旋边复制。3(2013郑州质量检测)用15n标记含有100个碱基对的双链dna分子，其中有胞嘧啶60个，该dna分子在含有14n的培养基中连续复制4次。其结果不可能是()a含有15n的dna分子占1/8b复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸600个c含有14n的dna分子占7/8d复制结果共产生16个dna分子解析：选cdna连续复制4次，形成16个dna分子，其中有2个含15n，所有的dna分子都含14n；最初的dna分子中含腺嘌呤脱氧核苷酸40个，复制4次，共需4015600个腺嘌呤脱氧核苷酸。4下图表示一个dna分子的片段，有关表述正确的是()a代表的物质中贮存了遗传信息b不同生物的dna分子中的种类无特异性c转录时该片段的两条链都可作为模板链d限制性核酸内切酶的切割位点在处解析：选b代表脱氧核苷酸，碱基对的排列顺序代表遗传信息；不同生物的dna分子中脱氧核苷酸的种类都是四种，无特异性；转录时是以dna分子的一条链为模板的；限制性核酸内切酶的作用位点是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。5用15n标记细菌的dna分子(双链均被标记)，再将它们放入含14n的培养基上连续繁殖4代，a、b、c为三种dna分子：a只含15n，b同时含有15n和14n，c只含14n。下图中可正确表示这三种dna分子的比例的是()解析：选b一个双链均含15n的dna在含14n的培养基上连续复制4次，产生16个dna分子，由于是半保留复制，所以其中只含15n的dna分子为0个，同时含有15n和14n的dna分子有2个，只含14n的dna分子有14个。62010年5月20日，美国研究人员宣布创造了世界首例由“人造基因”控制的细胞。科学家文特尔表示，他们将人工合成的一种全新dna植入一个内部被掏空遗传物质的细菌细胞中。这个“人造细胞”已能在实验室条件下增殖。下列与此有关的推测不正确的是()a人工合成全新dna时需要四种脱氧核苷酸为原料b人造的dna中含有与合成初级代谢产物相关的基因c被掏空遗传物质的细胞中必须保留核糖体等细胞质成分d“人造细胞”增殖过程中可能发生基因突变和染色体变异解析：选d合成dna需要四种脱氧核苷酸作为原料；初级代谢产物是细菌生命活动所必需的，因此人造的dna中含有与其合成相关的基因；核糖体是合成蛋白质的场所，细胞质为新陈代谢提供了原料和场所，这些是细胞生命活动所必需的；“人造细胞”没有染色体，其增殖过程中只能发生基因突变。7用32p标记玉米体细胞(含20条染色体)的dna分子双链，再将这些细胞转入不含32p的培养基中培养，让其分裂n次，若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40条和2条，则该细胞至少是处于第几次分裂的分裂期()a第一次b第二次c第三次 d第四次解析：选c由染色体总条数为40条可知是分裂后期，若是第一次有丝分裂后期，被32p标记的染色体条数应为40条；若是第二次有丝分裂后期，被32p标记的染色体条数应为20条；若是第三次有丝分裂后期，被32p标记的染色体条数应在0条到20条之间。8(2013揭阳模拟)下图表示大肠杆菌的dna复制示意图。如果是单起点单向复制，按正常的子链延伸速度，此dna分子复制约需30 s，而实际上复制从开始到结束只需约16 s。据图分析，下列说法不正确的是()a“甲乙”的场所与真核生物的dna分子复制场所不同b实际复制的时间之所以减半，是由于该dna分子是从两个起点同时进行复制的c把甲放在含15n的培养液中复制三代，子代中含15n的dna占100%d如果甲中碱基a占20%，那么其子代dna中碱基g的比例为30%解析：选b由图可知，该环状dna分子从一个起点开始向两个方向复制，导致复制速度加倍。真核细胞内的线粒体、叶绿体内含有环状dna。后代dna分子中，至少含有1条新合成的单链，因此子代dna分子均含有15n。双链dna分子中，ag50%，a为20%，则g为30%。9(2013江苏三校联考)下图为真核细胞内某基因(被15n标记)的结构示意图，该基因全部碱基中c占30%，下列说法正确的是()a解旋酶作用于两处b该基因的一条核苷酸链中(cg)/(at)为32c若处后t变为a，则该基因控制的性状一定发生改变d该基因在含14n的培养液中复制3次后，含14n的dna分子占3/4解析：选b处为磷酸二酯键，处为氢键，解旋酶作用的部位为氢键；由于c占该基因全部碱基的30%，所以a与t均占该基因全部碱基的20%，该基因的一条核苷酸链中(cg)/(at)等于该基因全部碱基中(cg)/(at)32，若处后t变为a，则该基因控制的性状不一定发生改变；该基因在含14n的培养液中复制3次后，含14n的dna分子占100%。10下图表示dna复制的过程，结合图示下列有关叙述不正确的是()adna复制过程中首先需要解旋酶破坏dna双链之间的氢链，使两条链解开bdna分子的复制具有双向复制的特点，生成的两条子链的方向相反c从图示可知，dna分子具有多起点复制的特点，缩短了复制所需的时间ddna分子的复制需要dna聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成dna片段解析：选c虽然dna具有多起点复制的特点，但图中所示每条链只沿一个起点在复制。11在果蝇精巢内的细胞中，由a、c、t三种碱基参与构成的核苷酸共有a种。其dna分子结构稳定性最低的时期是细胞周期的b期。假如在精原细胞进行dna分子复制之前，用放射性元素标记了其中一条染色体，分裂完全后含有放射性元素的子细胞是c。则a、b、c分别代表()a5、分裂间期、两个来自于同一个次级精母细胞形成的精细胞b5、分裂间期、两个来自于不同次级精母细胞形成的精细胞c3、分裂前期、两个来自于同一个次级精母细胞形成的精细胞d3、分裂间期、两个来自于不同次级精母细胞形成的精细胞解析：选a碱基a可以参与构成腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸，碱基c可以参与构成胸嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶核糖核苷酸，碱基t只能参与构成胸腺嘧啶脱氧核苷酸。dna分子结构稳定性最低的时期是dna复制时，也就是细胞分裂间期。用放射性元素标记了一条染色体，也就是标记了一个dna分子，该dna分子进行半保留复制后，形成两个dna分子，各含有一条含放射性元素的单链，且这两个dna分子通过一个着丝点相连。减数第一次分裂结束之后，这两个dna分子进入同一个次级精母细胞中，在减数第二次分裂后期，着丝点分裂，两个dna分子分开，随后分别进入到两个精细胞中。12下图是在电子显微镜下拍摄的某生物细胞dna复制过程中的图像。下列有关叙述正确的是()a此图反映出的dna复制模式可作为dna双向复制的证据b此过程遵循碱基互补配对原则，任一条链中at，gcc若将该dna彻底水解，产物是脱氧核苷酸和四种碱基d若该dna分子的一条链中(at)/(gc)a，则互补链中该比值为1/a解析：选a在一条链中a与t不一定相等；dna彻底水解是指将脱氧核苷酸也水解，产物是脱氧核糖、磷酸和四种碱基；dna分子的一条链中两互补碱基之和的比值，与另一条链中该比值相等。二、非选择题13下列甲图中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：(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)乙图中，7是_。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，并且遵循_原则。解析：(1)dna复制的方式是半保留复制，即子代dna保留了母链的一条。(2)a酶是解旋酶，破坏了dna分子中两条链中的氢键，使dna分子解开螺旋；b酶催化dna子链的合成，为dna聚合酶。(3)图甲为dna复制，发生在细胞核、线粒体和叶绿体中。(4)图乙中4为胸腺嘧啶，5为脱氧核糖，6为磷酸，三者构成的7为胸腺嘧啶脱氧核苷酸。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)胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核糖和磷酸氢键碱基互补配对14(2013福州一模)蚕豆体细胞染色体数目2n12，科学家用3h标记蚕豆根尖细胞的dna，可以在染色体水平上研究真核生物的dna复制方法。实验的基本过程如下：.将蚕豆幼苗培养在含有3h的胸腺嘧啶核苷的培养基上，培养一段时间后，观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。.当dna分子双链都被3h标记后，再将根移到含有秋水仙素的非放射性培养基中，培养一段时间后，观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。请回答相关问题：(1)蚕豆根尖细胞进行的分裂方式是_；秋水仙素能使部分细胞的染色体数目加倍，其作用的机理是_。(2)中，在根尖细胞进行第一次分裂时，每一条染色体上带有放射性的染色单体有_条，每个dna分子中，有_条链带有放射性。中，若观察到一个细胞具有24条染色体，且二分之一的染色单体具有放射性，则表明该细胞的染色体在无放射性的培养基上复制_次，该细胞含有_个染色体组。(3)上述实验表明，dna分子的复制方式是_。解析：(1)蚕豆根尖细胞为体细胞，其分裂方式为有丝分裂。秋水仙素可以抑制纺锤体的形成，导致染色体不能被拉向两极，从而形成了染色体数目加倍的细胞。(2)由于dna的复制为半保留复制，第一次分裂完成时，每个dna分子中都有一条链被3h标记，每一条染色体上有2条染色单体被3h标记。当dna分子双链都被3h标记后，再将根移到含有秋水仙素的非放射性培养基中，观察到一个细胞具有24条染色体，且二分之一的染色单体具有放射性，则表明该细胞的染色体在无放射性的培养基上复制2次，该细胞含有4个染色体组。(3)该实验证明dna分子的复制是半保留复制。答案：(1)有丝分裂抑制纺锤体的形成(2)2124(3)半保留复制15为了探究某物质(x)的作用，研究者提出了以下实验思路：实验分组：a甲组：培养液y 细胞 3htdr(3h 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸)生理盐水乙组：培养液y 细胞 3htdrx(用生理盐水配制)每组设置若干个重复样品。b分别测定两组的 crd(细胞内的放射性强度)，求每组的平均值。c将各样品在适宜条件下培养合适时间后，测定其 crd，求每组平均值并进行统计分析。(要求与说明：答题时用x、crd、3htdr 表示相关名词；y 细胞是能增殖的高等动物体细胞)请回答：(1)实验目的：_。(2)预测实验结果及结论：_。(3)实验中采用3htdr 的原因：_。解析：(1)根据实验所给信息，培养液中含有3htdr，该物质为胸腺嘧啶脱氧核苷酸，推测此物质用于细胞分裂过程中dna分子的复制，由此判断，该实验的目的是探究x对动物细胞增殖的影响。(2)由于不清楚x物质的具体作用，其可能促进细胞增殖，也可能抑制细胞增殖或不影响细胞增殖，故在预测实验结果时，应罗列各种结果及对应的结论。若甲组crd明显高于乙组，则x物质抑制动物细胞的增殖；若甲组crd明显低于乙组，则x物质促进动物细胞的增殖；若甲组crd与乙组基本相同，则x物质不影响动物细胞的增殖。(3)实验中采用3htdr，而不选择其他的核苷酸，原因在于胸腺嘧啶脱氧核苷是dna分子结构所特有的化学成分，不会出现在rna分子中，且在dna分子复制时需要3htdr作为原料。答案：(1)探究x对y细胞增殖(dna合成)的影响(2)如果乙组crd明显高于甲组，说明x对y细胞增殖(dna合成)有促进作用；如果乙组crd与甲组基本相同，说明x对y细胞增殖(dna合成)无影响；如果乙组crd明显低于甲组，说明x对y细胞增殖(dna合成)有抑制作用(3)3htdr是dna合成的原料之一，可根据crd变化来判断细胞增殖(dna合成)情况教师备选题库1(2011海南高考)关于核酸生物合成的叙述，错误的是()adna的复制需要消耗能量brna分子可作为dna合成的模板c真核生物的大部分核酸在细胞核中合成d真核细胞染色体dna的复制发生在有丝分裂前期解析：选d真核细胞染色体dna的复制发生在有丝分裂间期；dna的复制需要消耗能量；可以rna分子为模板通过逆转录合成dna分子；真核生物的大部分核酸在细胞核中合成，少数核酸在某些细胞器(如叶绿体、线粒体)中合成。2(2011上海高考)在一个细胞周期中，dna复制过程中的解旋发生在()a两条dna母链之间bdna子链与其互补的母链之间c两条dna子链之间ddna子链与其非互补母链之间解析：选a在dna复制时，首先是构成dna的两条母链解旋，然后以分开的两条母链为模板，按照碱基互补配对原则合成子链。3(2010山东高考)蚕豆根尖细胞在含3h标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是()a每条染色体的两条单体都被标记b每条染色体中都只有一条单体被标记c只有半数的染色体中一条单体被标记d每条染色体的两条单体都不被标记解析：选b蚕豆根尖细胞的染色体上的dna分子，原来不含3h标记的胸腺嘧啶脱氧核苷，在含3h标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期后，复制形成的所有dna分子中，一条链含3h标记的胸腺嘧啶脱氧核苷，一条链不含3h标记的胸腺嘧啶脱氧核苷；在不含放射性标记的培养基中继续培养至分裂中期，此时经复制后，由一个dna分子所形成的两个dna分子，一个含放射性，一个不含放射性，即每条染色都只有一条染色体单体被标记。4(2010上海高考)细胞内某一dna片段中有30%的碱基为a，则该片段中()ag的含量