云南省昆明市2014届高三生物 双基模拟高考对接19 DNA分子的结构、复制及基因的本质（含解析）

1 课后练习课后练习 实战冲关实战冲关 考题反馈抓落实考题反馈抓落实 自主演练我成功自主演练我成功 1 将双链 DNA 分子彻底水解 得到的产物是 A 两条脱氧核苷酸链 B 四种脱氧核苷酸 C 磷酸 脱氧核糖 含氮碱基 D C H O N P 五种元素 答案 C 解析 DNA 的基本组成单位是脱氧核苷酸 而每个脱氧核苷酸由一分子磷酸 一分子脱氧核糖 和一分子含氮碱基组成 故 DNA 彻底水解得到的产物是磷酸 脱氧核糖和含氮碱基 2 右图表示 DNA 分子复制的片段 图中 a b c d 表示各条脱氧核苷酸链 一般地说 下列 各项正确的是 A a 和 c 的碱基序列互补 B b 和 c 的碱基序列相同 C a 链中 A T G C 的比值与 b 链中同项比值不相同 D a 链中 G T A C 的比值与 c 链中同项比值相同 答案 D 解析 a d 两条母链碱基互补 a b 两条链碱基互补 c d 两条链碱基互补 可推出 a 和 c 碱基序列相同 b 和 c 碱基序列互补 两条互补链中的 A T G C 相同 3 如右图是 DNA 结构模式图 下列推测不正确的是 A 限制酶能将 a 处切断 B DNA 连接酶能将 a 处连接 C 解旋酶能切断 b 处 D 连接 b 处的酶为 RNA 聚合酶 答案 D 解析 b 处表示碱基对 其连接不需酶 DNA 合成不需要 RNA 聚合酶 4 一个被放射性元素标记的双链 DNA 噬菌体侵染细菌后 若此细菌破裂后释放出n个噬菌体 则其中具有放射性元素的噬菌体占总数的 A 1 n B 1 2n C 2 n D 1 2 2 答案 C 解析 因 DNA 分子是半保留复制 放射性元素所标记的双链 DNA 不论复制多少次 其两条链只 能存在于两个 DNA 分子中 5 一个 DNA 中有 1 000 个碱基对 其中腺嘌呤占碱基总数的 20 如果连续复制两次 参加 到复制过程中的游离脱氧核苷酸中的碱基 C 总数是 A 600 B 1 200 C 1 800 D 2 400 答案 C 解析 考查 DNA 分子复制过程中有关脱氧核苷酸数目的计算问题 1 求原来 DNA 分子碱基 C 的数目 在原来的 DNA 分子中 A 占 20 则 C 占 30 C 1 000 2 30 600 个 2 根据公 式 所求的游离脱氧核苷酸中的碱基 C a 2n 1 得出所求的碱基 C 600 22 1 1 800 个 6 2011 上海卷 某双链 DNA 分子含有 400 个碱基 其中一条链上 A T G C 1 2 3 4 下列表述错误的是 A 该 DNA 分子的一个碱基改变 不一定会引起子代性状的改变 B 该 DNA 分子连续复制两次 需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸 120 个 C 该 DNA 分子中 4 种碱基的比例为 A T G C 3 3 7 7 D 该 DNA 分子中的碱基排列方式共有 4200种 答案 B 解析 一个碱基改变 不一定引起氨基酸改变 性状也不一定改变 若 DNA 分子复制两次 需 碱基 A 的数量为 60 22 1 180 个 碱基的排列方式有 4n n为碱基对 种 因 A T 60 则 G C 140 所以 A T G C 3 3 7 7 A C D 三项是正确的 选 B 项 400 120 2 7 2013 嵊州二中高三月考 基因本质 B 已知 a b c d 是某细菌 DNA 片段上的 4 个基因 右图中 W 表示野生型 分别表示三种缺失不同基因的突变体 虚线表示所缺失的基因 若分别检测野生型和各种突变体中某种酶的活性 发现仅在野生型和突变体 中该酶有活性 则编码该酶的基因是 A 基因 a B 基因 b C 基因 c D 基因 d 答案 B 3 解析 由于 无该酶活性 故该基因为 b 8 用 DNA 可确定死者身份是依据 DNA 分子具有 A 特异性 B 多样性 C 稳定性 D 高分子性 答案 A 解析 不同个体的 DNA 上碱基的排列顺序不同 而每个个体的 DNA 上碱基的特定排列顺序就是 DNA 分子的特异性 因此 在确定个人身份时依据的是 DNA 分子的特异性 9 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 分段复制 答案 D 解析 该题应根据长度 速度和时间进行推算 DNA 分子长 36 mm 复制速度为 4 m min 则复制时间大约是 36 103 m 4 m min 9 103 min 而实际上只需 40 min 左右 所以可推 测原因是复制起点多 分段复制 10 某 DNA 分子中含有 1 000 个碱基对 P 元素只是 32P 若将该 DNA 分子放在只含31P 的脱氧 核苷酸的培养液中让其复制两次 则子代 DNA 的平均相对分子质量比原来 A 减小 1 500 B 增加 1 500 C 增加 1 000 D 减少 1 000 答案 A 解析 复制两次 形成 4 个 DNA 8 条单链 6 条含 31P 2 条含32P 11 2012 北京市重点中学月考 在基因工程中 把选出的目的基因 共 1000 个脱氧核苷酸对 其中腺嘌呤脱氧核苷酸是 460 个 放入 DNA 扩增仪中扩增 4 代 那么 在扩增仪中应放入胞嘧啶脱 氧核苷酸的个数是 A 540 个 B 8 100 个 C 3 780 个 D 7 560 个 答案 B 解析 该 DNA 有 1 000 个碱基对 腺嘌呤 460 个 则胞嘧啶 540 个 扩增 4 代后共 16 个 4 DNA 共有胞嘧啶 540 16 个 减去原有 540 个 共需 8 100 个 12 已知一条完全标记上 15N 的 DNA 分子在只含14N 的培养基中经n次复制后 仅含14N 的 DNA 分子总数与含 15N 的 DNA 分子总数之比为 7 1 则n是 A 2 B 3 C 4 D 5 答案 C 解析 该 DNA 分子经过n次复制后得到的 DNA 分子数为 2n个 其中有 2 个 DNA 分子中各有一 条链带有 15N 标记 故有 2n 2 2 7 1 所以n 4 13 现将含有两对同源染色体且核 DNA 都已用 32P 标记的一个细胞 放在不含32P 的培养基中 培养 若该细胞连续进行 4 次有丝分裂 则含 32P 的子细胞数量最少和最多分别是 不考虑交叉互换 A 2 16 B 2 8 C 4 8 D 4 16 答案 B 解析 复制前两对同源染色体含 DNA 分子 4 个 脱氧核苷酸链为 8 条 所以有 32P 标记的脱氧 核苷酸链为 8 条 最多进入到 8 个子细胞中 这样就可排除了 A D 最少可进入 2 个细胞 故选 B 14 2011 上海卷 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 B DNA 子链与其互补的母链之间 C 两条 DNA 子链之间 D DNA 子链与其非互补母链之间 答案 A 解析 DNA 在复制过程中 首先在解旋酶作用下将两条母链解旋 A 项正确 B C D 三项错 误 15 含有 32P 或31P 的磷酸 两者化学性质几乎相同 都可参与 DNA 分子的组成 但32P 比31P 质量大 现将某哺乳动物的细胞放在含有 31P 磷酸的培养基中 连续培养数代后得到 G0代细胞 然 后将 G0代细胞移至含有 32P 磷酸的培养基中培养 经过第 1 2 次细胞分裂后 分别得到 G1 G2代 细胞 现从 G0 G1 G2代细胞中提取出 DNA 经密度梯度离心后得到的结果如下图 由于 DNA 分子 质量不同 因此在离心管内的分布不同 若 分别表示轻 中 重三种 DNA 分子的位置 请回 5 答 1 G0 G1 G2三代 DNA 离心后的试管分别是图中的 G0 G1 G2 2 G2代在 三条带中的 DNA 数的比例是 3 图中 两条带中的 DNA 分子所含的同位素磷分别是 条带 条带 4 上述实验结果证明 DNA 的复制方式是 DNA 的自我复制能使生物的 保持相对稳定 5 设全部含 31P 的 DNA 分子相对分子质量为a 全部含32P 的 DNA 分子相对分子质量为b 则 G2代 DNA 分子的平均相对分子质量为 答案 1 A B D 2 0 1 1 3 31P 31P 和 32P 4 半保留复制 遗传特性 5 a 3b 4 解析 首先应该看懂图解 知道轻 中 重三种 DNA 划分的标准 由两条含 31P 的脱氧核苷酸 组成的链形成的是轻 DNA 由一条含 31P 的脱氧核苷酸组成的链和一条含32P 的脱氧核苷酸组成的链 形成的是中 DNA 由两条含 32P 的脱氧核苷酸组成的是重 DNA 然后回顾 DNA 的复制过程 解旋 由一个 DNA 分子形成两条母链 以每一条母链为模板 按照碱基互补配对原则 从周围吸收新的 脱氧核苷酸为原料 形成新的子链 产生两个子代 DNA 分子 注意 此时在含有 31P 磷酸的培养基 中 含 31P 的脱氧核苷酸参与构成子链 DNA 分子的复制是半保留复制 即复制后形成的子代 DNA 中 每个 DNA 分子都只含有一条子链 另一条则为母链 根据题意 G0代细胞中的 DNA 全部由含 31P 的脱氧核苷酸组成 是轻 DNA G1代是以 G0代细胞中的 DNA 为模板 以含32P 的脱氧核苷酸为原 料形成的两个 DNA 分子 每一个 DNA 分子中 母链含 31P 子链含32P 是中 DNA G2代是以 G1代为 模板 以含 32P 的脱氧核苷酸为原料形成的四个 DNA 分子 有两个 DNA 分子 母链含31P 子链含 32P 是中 DNA 另两个 DNA 分子 母链 子链都含32P 是重 DNA 若31P DNA 为a 32P DNA 为b 则 G2代中的 4 个 DNA 分子分别是 2 个 2 个b 故 G2代这四个 DNA 分子的平均相对分子质量为 a b 2 2 2b 4 a 3b 4 a b 2 16 近 10 年来 PCR 技术 聚合酶链式反应 成为分子生物学实验室的一种常规实验手段 其 6 原理是利用 DNA 半保留复制 在试管中进行 DNA 的人工复制 如下图所示 在很短的时间内 将 DNA 扩增几百万倍甚至几十亿倍 使实验室所需的遗传物质不再受限于活的生物体 1 加热至 94 的目的是使 DNA 双链中的 键断裂 称为 在细胞中是 在 酶的作用下进行的 2 当温度降低时 引物与模板末端结合 在 DNA 聚合酶的作用下 引物沿模板延伸 最终合 成 2 个 DNA 分子 此过程中原料是 遵循的原则是 3 综合 PCR 技术与人体细胞内 DNA 合成过程可知 二者的必需条件中 除了模板 原料 ATP 酶以外 至少还要 3 个条件 即液体环境 适宜的 和 4 通过 PCR 技术使 DNA 分子大量复制 若将一个用 15N 标记的 DNA 分子放入试管中 以14N 标 记的脱氧核苷酸为原料 连续复制四次之后 则 15N 标记的 DNA 分子占全部 DNA 总数的比例为 5 假设一个模板 DNA 分子中有 800 个碱基对 其中含有腺嘌呤 600 个 若通过 PCR 技术共消 耗周围环境中游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 6 200 个 则该模板 DNA 在 PCR 扩增仪中已经复制了 次 答案 1 氢 解旋 解旋 2 脱氧核苷酸 碱基互补配对原则 3 温度 酸碱度 4 1 8 5 5 解析 本题考查 DNA 复制的知识及理解能力 分析判断能力和推理能力 要求同学们基础要掌 握牢 1 DNA 分子在加热条件下可以发生变性 氢键打开而解旋 该过程在细胞内则是在解旋酶 作用下实现的 2 DNA 分子复制所需原料为 4 种游离的脱氧核苷酸 遵循碱基互补配对原则 3 由于 PCR 技术是在细胞外进行的 缺少了细胞内相对稳定的环境 因此 除了满足复制所需的模板 原料 能量和酶以外 还要满足生化反应所需的液体环境和酶所需要的适宜的温度和 pH 等条件 4 以 15N 标记 DNA 分子模板 以14N 标记的脱氧核苷酸为原料 连续复制 4 次共形成 16 个 DNA 分 子 其中有 2 个含 15N 因此15N 标记的 DNA 分子占全部 DNA 总数的比例为 1 8 7 1 2012 江苏理综 人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程 下列有关叙述正确的是 A 孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质 B 噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力 C 沃森和克里克提出在 DNA 双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数 D 烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是 RNA 答案 B 解析 本题主要考查了人类对遗传物质本质的探究历程 孟德尔发现遗传因子并证实了其传递 规律 但没有证实其化学本质 A 不正确 在肺炎双球菌体外转化实验中提取的 DNA 的纯度没有达 到 100 从单独 直接观察 DNA 生理效应方面分析 说服力不如噬菌体侵染细菌的实验 B 正确 沃森和克里克提出在 DNA 双螺旋结构中嘧啶数等于嘌呤数 C 不正确 烟草花叶病毒感染烟草实验 只说明烟草花叶病毒的遗传物质是 RNA D 不正确 2 2012 山东理综 假设一个双链均被 32P 标记的噬菌体 DNA 由 5000 个碱基对组成 其中腺 嘌呤占全部碱基的 20 用这个噬菌体侵染只含 31P 的大肠杆菌 共释放出 100 个子代噬菌体 下 列叙述正确的是 A 该过程至少需要 3 105个鸟嘌呤脱氧核苷酸 B 噬菌体增殖需要细菌提供模板 原料和酶等 C 含 32P 与只含31P 的子代噬菌体的比例为 1 49 D 该 DNA 发生突变 其控制的性状即发生改变 答案 C 解析 本题主要考查了噬菌体侵染细菌过程的相关知识以及 DNA 分子的有关计算 首先计算得 出一个噬菌体 DNA 中鸟嘌呤脱氧核苷酸占 30 其数量是 5000 2 30 3000 个 由一个噬菌体 增殖为 100 个噬菌体 至少需要 3000 100 1 2 97 105个鸟嘌呤脱氧核苷酸 A 错误 噬菌 体侵染细菌的