高考生物一轮复习 第3章 基因的本质 第24节 DNA分子的结构、DNA的复制、基因是有遗传效应的DNA片段课时提升作业 新人教版必修2.doc

dna分子的结构dna的复制基因是有遗传效应的dna片段(40分钟100分)一、选择题(共10小题，每小题5分，共50分)1.下列能正确表示dna片段的示意图是()【解析】选d。dna通常为双链结构，由含有a、t、c、g四种碱基的脱氧核苷酸组成。a与t配对，之间有两个氢键；g与c配对，之间有三个氢键。dna分子的两条链反向平行。【方法技巧】借图记忆法下图表示dna的一个基本单位，通过典型的数字记忆dna的组成：“3”三种物质：、。“4”四种碱基对应四种脱氧核苷酸。“5”五种元素：含c、h、o；含p；含n。2.(2016咸阳模拟)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，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d.dna具有遗传效应【解析】选c。正常小鼠吃高脂肪食物会变得十分肥胖，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。3.(2016南昌模拟)如图表示某生物的dna分子结构的片段，下列叙述正确的是()a.双螺旋结构以及碱基间的氢键使dna分子具有较强的特异性b.dna的一条单链上相邻碱基之间以氢键连接c.若左链中的g发生突变，不一定引起该生物性状的改变d.对于任意双链dna而言，(a+c)/(t+g)=k在每条链中都成立【解析】选c。dna分子具有的特定的脱氧核苷酸(或碱基)的排列顺序决定dna分子具有特异性；dna的一条单链上相邻碱基之间靠“-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-”连接；若左链中的g发生突变，由于密码子具有简并性(或该链不是用于转录的模板链)等诸多原因，因此不一定会引起该生物性状的改变；对于任意双链dna而言，在其中一条链中(a+c)/(t+g)=k，则在另一条链中(a+c)/(t+g)=1/k。4.下列有关真核生物基因的说法，正确的有()基因是具有遗传效应的dna片段基因的基本单位是核糖核苷酸基因存在于细胞核、核糖体等结构中基因在染色体上呈线性排列dna分子中每一个片段都是一个基因a.b.c.d.【解析】选a。基因是具有遗传效应的dna片段，其基本单位是脱氧核苷酸，正确，错误。基因主要分布在细胞核中，少量分布于细胞质中的线粒体和叶绿体中，错误。基因在染色体上呈线性排列，正确。dna分子中每一个片段不一定都是一个基因，错误。【易错提醒】遗传效应不一定只是指基因经转录、翻译过程合成相应的蛋白质，如部分基因转录成rna(如rrna、trna)，也表达遗传效应。5.(2016洛阳模拟)某dna分子有500个碱基对，其中含有鸟嘌呤300个。该dna进行连续复制，经测定，最后一次复制消耗了周围环境中3 200个腺嘌呤脱氧核苷酸，则该dna分子共复制了多少次()a.3次b.4次c.5次d.6次【解析】选c。已知该dna分子有500个碱基对，其中含有300个鸟嘌呤，则腺嘌呤与胸腺嘧啶均为200个；最后一次复制消耗了3 200个腺嘌呤脱氧核苷酸，则由2n-1200=3 200得出n=5。因此这个dna分子共进行了5次复制。【延伸探究】若该dna分子经过复制，共消耗了周围环境中6 200个腺嘌呤脱氧核苷酸，则该dna分子复制了几次？提示：5次。由于该dna分子中含有200个腺嘌呤，若共消耗了周围环境中6 200个腺嘌呤脱氧核苷酸，则由(2n-1)200=6 200得出n=5次。6.(2014福建高考)str是dna分子上以26个核苷酸为单元重复排列而成的片段，单元的重复次数在不同个体间存在差异。现已筛选出一系列不同位点的str用作亲子鉴定，如7号染色体有一个str位点以“gata”为单元，重复714次；x染色体有一个str位点以“atag”为单元，重复1115次。某女性7号染色体和x染色体dna的上述str位点如图所示。下列叙述错误的是()a.筛选出用于亲子鉴定的str应具有不易发生变异的特点b.为保证亲子鉴定的准确率，应选择足够数量不同位点的str进行检测c.有丝分裂时，图中(gata)8和(gata)14分别分配到两个子细胞d.该女性的儿子x染色体含有图中(atag)13的概率是1/2【解题指南】(1)隐含信息：“该女性的儿子x染色体”说明该女性减数分裂形成卵细胞将x染色体传给儿子。(2)关键知识：“str”为dna片段，具有稳定性和变异性；“str”位于染色体上，随染色体行为的变化而变化。【解析】选c。本题以str为背景材料，主要考查dna的遗传和变异特点及有丝分裂和减数分裂过程中染色体的行为变化。作为亲子鉴定的标志，应能在前后代之间保持稳定性，所以筛选出用于亲子鉴定的str应具有不易发生变异的特点，a项正确；不易变异不等于不变异，为了减少由于变异等产生的误差，应选择足够数量不同位点的str进行检测，b项正确；图中(gata)8和(gata)14均位于7号这对同源染色体上，有丝分裂时二者不分离，要进入一个子细胞中去，c项错误；在进行减数分裂形成卵细胞时，同源染色体彼此分开，即该女性的两条x染色体彼此分开，分别进入两个子细胞中去，故形成含有图中(atag)13x染色体的卵细胞的概率是1/2，d项正确。7.(2016武汉模拟)将一个用15n标记的dna放到含14n的培养基上培养，让其连续复制3次，将每次复制产物置于试管内进行离心，图中分别代表复制1次、2次、3次后的分层结果是()a.c、e、fb.a、e、bc.a、b、dd.c、d、f【解析】选a。dna分子的复制特点是半保留复制，一个用15n标记的dna在含14n的培养基上培养，复制1次后，每个dna分子的一条链含15n，一条链含14n，离心后全部位于中密度带，对应图中的c；复制2次后，产生4个dna分子，其中含15n、14n的dna分子为2个，只含14n的dna分子为2个，离心后一半位于中密度带，一半位于低密度带，对应图中的e；复制3次后，产生8个dna分子，其中含15n、14n的dna分子为2个，只含14n的dna分子为6个，离心后少部分位于中密度带，大部分位于低密度带，对应图中的f。8.(2016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作用的底物和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n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dna片段间的连接，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n碱基，故只有b正确。【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。9.(2016孝感模拟)关于dna分子的结构与复制的叙述中，正确的是()a.1个含有a个腺嘌呤的dna分子，第n次复制需要的腺嘌呤脱氧核苷酸为(2n-1)ab.在一个双链dna分子中，g+c占碱基总数的m%，那么该dna分子的每条链中g+c都占该链碱基总数的m%c.细胞内全部dna被32p标记后在不含32p的环境中进行连续有丝分裂，第1次分裂的每个子细胞染色体均有一半有标记d.dna双链被32p标记后，放在不含32p的环境中连续复制n次，子代dna中有标记的占1/2n【解析】选b。dna第n次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸为(2n-1)a-(2n-1-1)a=2n-1a；在一个双链dna分子中，g+c占碱基总数的m%，由于两条链中g+c的数目是相等的，那么该dna分子的每条链中g+c所占比例就相当于分子、分母各减半，其比例是不变的；细胞内全部dna被32p标记后，在不含32p的环境中进行连续有丝分裂，第1次分裂后，每条染色体dna的一条链含有32p，另一条链不含有32p，故每个子细胞染色体都含有标记；dna双链被32p标记后，放在不含32p的环境中，不管复制多少次，都只有2个dna带有标记，所以复制n次，子代dna中有标记的占2/2n=1/2n-1。10.(能力挑战题)(2016深圳模拟)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出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。二、非选择题(共3小题，共50分)11.(15分)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)甲图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_连接形成碱基对，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保留了母链中的一条。(2)a酶是解旋酶，破坏了dna分子两条链中的氢键，使dna分子解螺旋；b酶催化dna分子子链的合成，为dna聚合酶。(3)甲图为dna复制，发生在绿色植物叶肉细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中。(4)乙图中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【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。12.(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_(填图中字母，下同)传递给后代，实际上是通过_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，它由f(dna)和g(蛋白质)组成。(2)dna的基本组成单位是脱氧核苷酸，即图中的d。(3)h(染色体)是f(dna)的主要载体，线粒体和叶绿体中也有少量dna。(4)dna复制后1条染色体上有2个dna分子，着丝点分裂后1条染色体上只有1个dna分子，染色体和dna在数量上有两种比例关系，即12和11。(5)生物性状由蛋白质决定，蛋白质由dna决定，实际上脱氧核苷酸的排列顺序可以传递遗传信息。答案：(1)脱氧核糖磷酸蛋白质(2)d(脱氧核苷酸)(3)h(染色体)是f(dna)的主要载体(4)1112(5)fd13.(20分)(能力挑战题)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。原因是_。(3)实验得出结论：dna复制方式为半保留复制。【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