优化探究（新课标）高考生物一轮复习 3.2DNA分子的结构、复制以及基因的本质随堂训练 新人教版必修2.doc

3.2dna分子的结构、复制以及基因的本质题组一、dna的结构1(2014年高考上海卷)在dna分子模型搭建实验中，如果用一种长度的塑料片代表a和g，用另一长度的塑料片代表c和t，那么由此搭建而成的dna双螺旋的整条模型()a粗细相同，因为嘌呤环必定与嘧啶环互补b粗细相同，因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸相似c粗细不同，因为嘌呤环不一定与嘧啶环互补d粗细不同，因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸不同解析：因为dna模型搭建实验中，a与t互补配对，g与c互补配对，由于用一种长度的塑料片代表c与t，搭建成的dna模型粗细一定相同，故a正确。答案：a2(2014年高考山东卷)某研究小组测定了多个不同双链dna分子的碱基组成，根据测定结果绘制了dna分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在dna分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是()解析：根据dna分子的结构特点可知，若dna分子双链中(at)/(cg)的比值均为m，则每条链中(at)/(cg)比值为m，由此可判断c正确、d错误；dna分子中(ac)/(tg)1，而每条链中的(ac)/(tg)不能确定，但两条链中(ac)/tg的比值互为倒数，故a、b错误。答案：c3(2014年高考福建卷)人类对遗传的认知逐步深入：(1)在孟德尔豌豆杂交实验中，纯合的黄色圆粒(yyrr)与绿色皱粒(yyrr)的豌豆杂交，若将f2中黄色皱粒豌豆自交，其子代中表现型为绿色皱粒的个体占_。进一步研究发现r基因的碱基序列比r基因多了800个碱基对，但r基因编码的蛋白质(无酶活性)比r基因编码的淀粉支酶少了末端61个氨基酸，推测r基因转录的mrna提前出现_。试从基因表达的角度，解释在孟德尔“一对相对性状的杂交实验”中，所观察的7种性状的f1中显性性状得以体现，隐性性状不体现的原因是_。(2)摩尔根用灰身长翅(bbvv)与黑身残翅(bbvv)的果蝇杂交，将f1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交，子代出现四种表现型，比例不为1111，说明f1中雌果蝇产生了_种配子。实验结果不符合自由组合定律，原因是这两对等位基因不满足该定律“_”这一基本条件。(3)格里菲思用于转化实验的肺炎双球菌中，s型菌有s、s、s等多种类型，r型菌是由s型突变产生。利用加热杀死的s与r型菌混合培养，出现了s型菌。有人认为s型菌出现是由于r型菌突变产生，但该实验中出现的s型菌全为_，否定了这种说法。(4)沃森和克里克构建了dna双螺旋结构模型，该模型用_解释dna分子的多样性，此外，_的高度精确性保证了dna遗传信息稳定传递。解析：(1)f2中黄色皱粒中有1/3yyrr,2/3yyrr，其自交子代中绿色皱粒yyrr占2/31/41/6；r基因较r基因长，但r基因编码的蛋白质比r基因编码的淀粉支酶少了末端61个氨基酸，说明r基因转录的mrna提前出现了终止密码，使肽链延长提前终止；f1为杂合子，表现为显性性状，隐性性状不体现的原因可能是隐性基因不转录，或不翻译，或其编码的蛋白质无活性或活性低。(2)由测交实验的结果可推出f1产生配子的种类及比例，由子代出现4种表现型，比例不为1111可知f1产生4种配子但数量不等，说明这两对等位基因不满足该定律中非同源染色体上非等位基因的这一基本条件。(3)因突变具有不定向性，r型菌若突变产生s型菌，不可能全为s型，若s型菌来源于r型菌的转化，则加热杀死的s与r型菌混合培养，出现的s型菌全为s型，即可否定s型菌是由r型菌突变产生这种说法。(4)dna双螺旋结构模型中，碱基对排列顺序的多样性可解释dna分子的多样性，碱基互补配对保证了dna遗传信息传递的高度精确性。答案：(1)1/6终止密码(子)显性基因表达，隐性基因不转录，或隐性基因不翻译，或隐性基因编码的蛋白质无活性、或活性低(2)4非同源染色体上非等位基因(3)s(4)碱基对排列顺序的多样性碱基互补配对题组二、dna的复制4(2014年高考四川卷)将牛催乳素基因用32p标记后导入小鼠乳腺细胞，选取仅有一条染色体上整合有单个目的基因的某个细胞进行体外培养。下列叙述错误的是()a小鼠乳腺细胞中的核酸含有5种碱基和8种核苷酸b该基因转录时，遗传信息通过模板链传递给mrnac连续分裂n次后，子细胞中32p标记的细胞占1/2n1d该基因翻译时所需trna与氨基酸种类数不一定相等解析：本题考查遗传的物质基础dna的组成结构、复制，基因的本质和基因表达。小鼠乳腺细胞中的核酸(dna、rna)含有a、g、c、t、u 5种碱基，8种核苷酸，a正确；基因是具有遗传效应的dna片段，转录是以基因的一条链为模板指导合成mrna的过程，b正确；dna(基因)的复制是半保留复制，连续分裂n次，细胞中dna复制n次，共生成2n个dna，其中被标记的dna有2个，因此子细胞中被标记的细胞占1/2n1，c错误；翻译过程中，一种氨基酸可以由几种trna进行运输，d正确。答案：c5(2014年高考江苏卷)(多选)羟胺可使胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶，导致dna复制时发生错配(如图)。若一个dna片段的两个胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶，下列相关叙述正确的是()a该片段复制后的子代dna分子上的碱基序列都发生改变b该片段复制后的子代dna分子中gc碱基对与总碱基对的比下降c这种变化一定会引起编码的蛋白质结构改变d在细胞核与细胞质中均可发生如图所示的错配解析：本题考查dna的半保留复制以及基因指导蛋白质的表达。该片段只有发生突变的两个部位碱基序列发生改变，dna分子上其余部位的碱基序列未发生改变，a错误；由于dna片段的两个胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶，羟化胞嘧啶与腺嘌呤配对，则该片段复制后的子代dna分子中gc碱基对与总碱基对的比下降，b正确；如果该片段不表达或者转化后的基因为隐性基因，就不会引起编码的蛋白质结构改变，c错误；dna分子上的碱基改变(基因突变)既发生在细胞核内，又可发生在细胞质中，d正确。答案：bd6科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了dna复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。请分析并回答：(1)要得到dna中的n全部被放射性标记的大肠杆菌b，必须经过_代培养，且培养液中的_是唯一氮源。(2)综合分析本实验的dna离心结果，第_组结果对得到结论起到了关键作用，但需把它与第_组和第_组的结果进行比较，才能说明dna分子的复制方式是_。(3)分析讨论：若子代dna的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”dna来自于_，据此可判断dna分子的复制方式不是_复制。若将子代dna双链分开后再离心，其结果_(选填“能”或“不能”)判断dna的复制方式。若在同等条件下将子代继续培养，子n代dna离心的结果是：密度带的数量和位置_，放射性强度发生变化的是_带。若某次实验的结果中，子代dna的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成dna单链中的n尚有少部分为_。解析：(1)要得到dna中的n全部被放射性标记的大肠杆菌b，必须经过多代培养，并且培养液中15nh4cl是唯一氮源。(2)从题表看，证明dna分子的复制方式是半保留复制，第3组实验结果起到了关键作用，因为其离心后仅为中带(15n/14n)；还需与第1组和第2组的结果进行比较，才能说明dna分子的复制方式是半保留复制。(3)亲代dna为15n/15n，原料为14n，离心的结果为“轻”(14n/14n)和“重”(15n/15n)两条密度带，则“重带”dna来自于亲代dna，即b，这种复制方式没有发生母链与子链的重新组合，因而不是半保留复制。判断dna的复制方式主要是看子代dna与亲代dna的关系，实质是看母链与子链是否发生重新组合，若将dna双链分开离心，则不能判断dna的复制方式。在同等条件下，将子代继续培养(原料为14n)，子n代dna离心结果密度带仍为两种，即轻带(14n/14n)和中带(15n/14n)，位置未发生变化，其中随着n的增加轻带的数量会逐渐增加，而中带不变，因而放射性强度发生变化的是轻带。子代dna的“中带”(15n/14n)比以往实验结果略宽，说明该实验结果中的“中带”不完全是15n/14n，有可能新形成的子链(14n)中混有少量的15n。答案：(1)多15n/15nh4cl(2)312半保留复制(3)b半保留不能没有变化轻15n一、选择题1(2015年潍坊联考)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：等位基因是通过基因突变形成的，基因中碱基对数目和排列次序可能不同，氢键数目也可能不相同，所携带遗传信息不同。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。答案：d2许多天然生物大分子或生物结构为螺旋状，下列与生物螺旋结构相关的叙述，不正确的是()a破坏某蛋白质的螺旋结构，其功能丧失，但仍能与双缩脲试剂发生紫色反应b螺旋藻细胞质内的遗传物质中含有a、g、c、u四种碱基c染色体的高度螺旋会导致其基因转录受阻而难以表达ddna双螺旋结构中，磷酸、脱氧核糖、碱基三者数目相等解析：双缩脲试剂与肽键发生紫色反应，蛋白质的空间结构被破坏之后，功能丧失，但仍可与双缩脲试剂发生颜色反应，a项正确。螺旋藻细胞质内的遗传物质是dna，含有a、t、g、c四种碱基，b项错误。染色体高度螺旋会导致dna难以解旋，基因转录受阻难以表达，c项正确。dna由脱氧核苷酸组成，每一个脱氧核苷酸分子中都含有一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基，d项正确。答案：b3如图为细胞内某基因(15n标记)的结构示意图，a占全部碱基的20%。下列说法错误的是()a维持该基因结构稳定的主要化学键有磷酸二酯键和氢键b在无变异条件下，该基因的碱基(cg)/(at)的比值为3/2c限制性核酸内切酶作用于部位，dna解旋酶作用于部位d将该基因置于14n培养液中复制3次后，含15n的脱氧核苷酸链占1/4解析：dna中脱氧核糖和磷酸之间的化学键是磷酸二酯键，碱基对之间的化学键是氢键，二者与维持基因结构的稳定有关；基因中a20%，则cg30%，因此该基因的碱基(cg)/(at)60%/40%3/2；是磷酸二酯键，是氢键，限制性核酸内切酶作用于磷酸二酯键，dna解旋酶作用于氢键；该基因复制3次后形成8个dna分子，16条脱氧核苷酸链，则含15n的脱氧核苷酸链占1/8。答案：d4从某生物组织中提取dna进行分析，其四种碱基数的比例是鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基数的46%，又知该dna的一条链(h链)所含的碱基中28%是腺嘌呤，则与h链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的()a26% b24%c14% d11%解析：解这类题目最好先画出dna分子两条链和碱基符号，并标出已知碱基的含量，这样较为直观，更易找到解题的方法，如图所示。利用dna的碱基互补配对原则，由整个dna分子gc46%，可知在单链dna分子中，gc也为46%，则单链中at54%，由h链中a为28%，可知在该链中t占26%，所以对应的另一条链中a为26%。答案：a5(2012年高考福建卷)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出的不同长度的子链最多有()a2种b3种c4种 d5种解析：此题考查dna结构的相关知识。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，故可形成5种dna分子。答案：d6dna分子经过诱变，某位点上的一个正常碱基(设为p)变成了尿嘧啶。该dna连续复制两次，得到的4个子代dna分子相应位点上的碱基对分别为ua、at、gc、cg。推测“p”可能是()a胸腺嘧啶 b腺嘌呤c胸腺嘧啶或腺嘌呤 d胞嘧啶解析：根据dna分子半保留复制的特点，经过两次复制得到的4个子代dna分子中相应位点的碱基对ua、at来自发生突变的亲代dna的模板链，而gc、cg来自未发生突变的模板链。据此推断，“p”可能是g或c。答案：d7(2015年南昌调研)5bru(5溴尿嘧啶)既可以与a配对，又可以与c配对。将一个正常的有分裂能力的细胞，接种到含有a、g、c、t、5bru五种核苷酸的适宜培养基上，至少需要经过几次复制后，才能实现细胞中某dna分子某位点上碱基对从ta到gc的替换()a2次 b3次c4次 d5次解析：如图所示，b代表5bru，至少经过3次复制后，可以实现碱基对从ta到gc的替换。答案：b8(2015年衡阳六校联考)细菌在15n培养基中繁殖数代后，使细菌dna的含氮碱基皆含有15n，然后再移入14n培养基中培养，抽取亲代及子代的dna经高速离心分离，图为可能的结果，下列叙述错误的是()a子一代dna应为 b子二代dna应为c子三代dna应为 d亲代的dna应为解析：由于dna分子的复制是半保留复制，因此依据这一特点来分析，为亲代dna，为子一代dna，为子二代dna，为子三代dna，不可能出现中的情形。答案：c9brdu能替代t与a配对，而掺入新合成的dna链中。当用姬姆萨染料染色时，不含brdu的链为深蓝色，含brdu的链为浅蓝色。现将植物根尖分生组织放在含有brdu的培养液中进行培养，图ac依次表示加入brdu后连续3次细胞分裂中期，来自1条染色体的各染色单体的显色情况(阴影表示深蓝色，非阴影为浅蓝色)。下列有关说法正确的是()a1个dna复制3次所产生的dna分别位于2条染色体上bb图每条染色体均有1个dna的2条脱氧核苷酸链都含brducc图中有2条染色单体的所有脱氧核苷酸链都不含brdud若再进行分裂，第4次分裂中期则只有1条染色体出现深蓝色解析：根据dna分子半保留复制的基本原理，可知图a中1条染色体上的2条染色单体都为深蓝色，其实，每条染色单体上的dna分子中都含有1条母链(不含brdu，深蓝色)和1条子链(含brdu，浅蓝色)，由于母链深蓝色掩盖了子链的浅蓝色，故整个dna分子即染色单体表现为深蓝色。以此类推，b、c图中的深蓝色都是不含brdu的母链颜色所致，另1条子链含brdu，但浅蓝色被掩盖。只有当两条链上均含有brdu时，浅蓝色才能表现出来，如图b、c中的染色单体上的dna分子有一部分表现为浅蓝色。3次复制产生了8个dna分子，分别位于4条或8条染色体上，而不是2条染色体。若再进行分裂，第4次分裂中期则仍有2条染色体出现深蓝色。答案：b10下图为真核生物染色体上dna分子复制过程示意图，有关叙述错误的是()a图中dna分子复制是从多个起点同时开始的b图中dna分子复制是边解旋边双向复制的c真核生物dna分子复制过程需要解旋酶d真核生物的这种复制方式提高了复制速率解析：由该dna分子复制过程示意图可看出：dna分子复制有多个复制起始点。且边解旋边双向复制(箭头代表dna复制方向)，dna分子复制需要解旋酶参与。这种多起点复制可有效地提高复制速率。由图示不同复制起点复制出的dna片段长度不同可知，dna分子的多个复制起点并不是同时开始复制的。答案：a11(2015年南京模拟)下图为某用15n标记的dna分子片段，假设该dna分子中有碱基5 000对，at占碱基总数的34%，若该dna分子在14n的培养基中连续复制2次，下列叙述正确的是()a复制时作用于处的酶为限制性核酸内切酶b复制2次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸9 900个c处指的是腺嘌呤核糖核苷酸d子代中含15n的dna分子占3/4解析：本题考查dna分子的复制及复制过程中的相关计算。dna分子复制时作用于处的酶为解旋酶；据题意可计算出该dna分子中含胞嘧啶脱氧核苷酸5 0002(134%)/23 300个，所以该dna分子复制2次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为3 300(221)9 900个。处是dna的基本组成单位之一的腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。该含15n的dna分子转移到含14n的培养基中培养，由于dna为半保留复制，所以复制2次得到的4个dna分子中，有两个dna分子中含15n，故占总dna分子数的1/2。答案：b12如图是细胞内dna复制过程的模式图。下列有关说法不正确的是()a细胞呼吸强度会影响dna的复制b解旋酶破坏氢键、dna聚合酶催化形成磷酸二酯键c图中显示dna复制是先全部解旋，然后再复制d从图中可以看出合成两条子链的过程是不相同的解析：解旋时需要消耗细胞呼吸产生的atp，因此，细胞呼吸强度会影响dna的复制；解旋酶破坏dna双链碱基之间的氢键，dna聚合酶催化形成磷酸二酯键；dna的复制特点是边解旋边复制；从图中可以看出合成一条链的过程是连续的，合成另一条链的过程是间断的。答案：c二、非选择题13(2015年湖北八校联考)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。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15n的比例为18。atm，则gca/2m，复制4次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为(241)(a/2m)15(a/2m)。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(a/2m)14某研究性学习小组以细菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心法对有关dna复制的方式进行了探究(已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次，产生子代，实验结果见相关图示)。请回答下列问题：(1)综合分析本实验的dna离心结果，前三组实验中，第_组结果对得到的结论起到了关键作用，但需把它与第_组和第_组的结果进行比较，才能说明dna分子的复制方式。(2)分析讨论：若实验三的离心结果为：如果dna位于1/2重和1/2轻带位置，则是_复制；如果dna位于全中带位置，则是_复制。为了进一步得出结论，该小组设计了实验四，请分析：如果dna位于_(位置及比例，下同)带位置，则是全保留复制；如果dna位于_带位置，则是半保留复制。若将实验三得到的dna双链分开再离心，其结果_(填“能”或“不能”)判断dna的复制方式。为什么？_。(3)实验得出结论：dna复制方式为半保留复制。若将实验四的实验时间改为60 min，离心后密度带的数量和位置是否发生变化？_。若实验三的结果中，子一代dna的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成的dna单链中的n尚有少部分为_。(4)假设某大肠杆菌含14n的dna的相对分子质量为a，含15n的dna的相对分子质量为b，现将含15n的dna的大肠杆菌培养在含14n的培养基中，子二代dna的相对分子质量平均为_。解析：(1)前三组实验中，第三组结果对得到的结论起到关键作用，但需把它与第一组轻带和第二组重带的结果进行比较，才能说明dna分子的复制方式是半保留复制。(2)若实验三的离心结果为：如果dna位于1/2重带和1/2轻带位置，则是全保留复制，因为全保留复制产生的子代是两条链含14n的dna，分布在轻带位置，而亲代dna的两条链含15n，位于重带位置；如果dna位于全中带位置，则是半保留复制，子代dna都是一条链含14n，一条链含15n，所以处于中带位置，同理，实验四中如果dna位于1/4轻带和3/4重带位置，则是全保留复制；如果dna位于1/2中带和1/2重带位置，则是半保留复制。若将实验三得到的dna双链分开后再离心，其结果不能判断dna的复制方式。因为不论是全保留复制还是半保留复制，实验结果都是一样的，都会出现位于1/2中带和1/2重带位置。(3)若将实验四的实验时间改为60 min，细菌分裂三次，因为dna复制方式为半保留复制，离心后密度带的数量和位置没有发生变化。还是在重带和中带位置。若实验三的结果