2025版高考生物一輪復(fù)習(xí)第六單元遺傳的分子基礎(chǔ)第18講DNA的結(jié)構(gòu)復(fù)制與基因的本質(zhì)課時(shí)強(qiáng)化訓(xùn)練含解析

PAGEPAGE8第18講DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制與基因的本質(zhì)測(cè)控導(dǎo)航表學(xué)問點(diǎn)題號(hào)1.DNA分子結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)1,2,3,4,5,62.DNA分子復(fù)制過程特點(diǎn)及相關(guān)計(jì)算10,12,13,14,173.基因的本質(zhì)7,8,94.綜合考查11,15,16一、選擇題1.如圖所示為雙鏈DNA分子的平面結(jié)構(gòu)模式圖。下列敘述正確的是(A)A.圖示DNA片段中有15個(gè)氫鍵B.沃森和克里克利用構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的方法,提出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)C.只有在解旋酶的作用下圖示雙鏈才能解開D.在雙鏈DNA分子中,每個(gè)磷酸基團(tuán)連接1個(gè)脫氧核糖解析:圖示的DNA片段共6個(gè)堿基對(duì),A—T有3個(gè)、G—C有3個(gè),因A—T之間有2個(gè)氫鍵,G—C之間有3個(gè)氫鍵,故圖示DNA片段共15個(gè)氫鍵;沃森和克里克構(gòu)建的是物理模型;DNA雙鏈在RNA聚合酶的作用下或高溫加熱條件下也會(huì)解旋;在雙鏈DNA分子中,每條鏈中間的每個(gè)磷酸基團(tuán)都分別連接2個(gè)脫氧核糖,每條鏈僅有一端的磷酸基團(tuán)只連接1個(gè)脫氧核糖。2.下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述,正確的是(A)A.DNA分子中堿基對(duì)的排列依次代表遺傳信息B.1個(gè)雙鏈DNA分子片段中有1個(gè)游離的磷酸C.嘌呤與嘌呤之間、嘧啶與嘧啶之間通過氫鍵相連D.DNA分子的基本骨架由磷酸和含氮堿基交替連接構(gòu)成解析:DNA分子中堿基對(duì)的排列依次代表遺傳信息;1個(gè)雙鏈DNA分子片段中有2個(gè)游離的磷酸;嘌呤與嘧啶之間通過氫鍵相連;DNA分子的基本骨架由磷酸和脫氧核糖交替連接構(gòu)成。3.下列敘述不能體現(xiàn)DNA分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的是(A)A.堿基對(duì)的排列依次千變?nèi)f化B.獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)C.通過堿基配對(duì)連接兩條長鏈D.長鏈上相鄰核苷酸通過磷酸二酯鍵相連解析:堿基對(duì)的排列依次千變?nèi)f化體現(xiàn)了DNA分子結(jié)構(gòu)的多樣性,不能體現(xiàn)DNA分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性;DNA具有獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu);DNA通過堿基配對(duì)連接兩條長鏈;DNA長鏈上相鄰核苷酸通過磷酸二酯鍵相連都體現(xiàn)了DNA分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。4.下列有關(guān)DNA分子的敘述正確的是(C)A.基因在DNA分子上成對(duì)存在B.DNA分子中每個(gè)脫氧核糖均與兩個(gè)磷酸基團(tuán)相連C.在雙鏈DNA分子中,(A+T)/(G+C)的值在兩條單鏈中相等D.DNA分子上的基因在每個(gè)細(xì)胞中都會(huì)表達(dá)出相應(yīng)蛋白質(zhì)解析:基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段,基因在DNA分子上不是成對(duì)存在;DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈一端的脫氧核糖只與一個(gè)磷酸基團(tuán)相連;由于堿基的互補(bǔ)配對(duì),在雙鏈DNA分子中,(A+T)/(G+C)的值在兩條單鏈中相等;同種生物的不同細(xì)胞中基因是選擇性表達(dá)的,因此DNA分子上的基因不是在每個(gè)細(xì)胞中都會(huì)表達(dá)出相應(yīng)蛋白質(zhì)。5.DNA是主要的遺傳物質(zhì),下列關(guān)于DNA的敘述,正確的是(C)A.雙螺旋結(jié)構(gòu)使DNA分子具有較強(qiáng)的特異性B.同種個(gè)體之間的全部DNA分子是完全相同的C.DNA復(fù)制使子代和親代保持了肯定的連續(xù)性D.只有有絲分裂間期發(fā)生DNA復(fù)制解析:雙螺旋結(jié)構(gòu)使DNA分子具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性,脫氧核苷酸序列不同使DNA分子具有較強(qiáng)的特異性;一個(gè)DNA分子上有多個(gè)基因,體細(xì)胞中含有發(fā)育成該個(gè)體所需的全部基因或全部遺傳信息,同一物種不同個(gè)體間的DNA是不同的;通過DNA復(fù)制使親代遺傳信息傳遞給子代,從而保持了前后代遺傳信息的連續(xù)性;DNA的復(fù)制發(fā)生在有絲分裂的間期或減數(shù)第一次分裂前的間期。6.下列有關(guān)DNA的敘述中,錯(cuò)誤的是(A)A.DNA分子中3個(gè)相鄰的堿基構(gòu)成氨基酸的密碼子B.DNA分子中堿基的特定排列依次構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子的特異性C.雙鏈DNA分子比單鏈DNA分子更穩(wěn)定D.環(huán)狀DNA質(zhì)粒分子中不含游離的磷酸基團(tuán)解析:密碼子是指mRNA中確定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰堿基;每一個(gè)DNA分子具有特定的堿基排列依次,具有特異性;單鏈DNA分子簡(jiǎn)單發(fā)生基因突變,雙鏈DNA分子比單鏈DNA分子更穩(wěn)定;環(huán)狀DNA質(zhì)粒分子中不含游離的磷酸基團(tuán)。7.下列有關(guān)基因的敘述,正確的是(C)A.真核細(xì)胞中的基因都以染色體為載體B.唾液淀粉酶基因在人體全部細(xì)胞中都能表達(dá)C.等位基因的根本區(qū)分是脫氧核苷酸的排列依次不同D.基因是由堿基對(duì)隨機(jī)排列成的DNA片段解析:真核細(xì)胞中細(xì)胞核基因都以染色體為載體,細(xì)胞質(zhì)基因不是以染色體為載體;唾液淀粉酶基因只在人體的唾液腺細(xì)胞中才能表達(dá);等位基因是基因突變產(chǎn)生的,兩者的根本區(qū)分是脫氧核苷酸的排列依次不同;大部分隨機(jī)排列的脫氧核苷酸序列從來不曾出現(xiàn)在生物體內(nèi),因此,基因不是由堿基對(duì)隨機(jī)排列成的DNA片段。8.下列有關(guān)染色體、DNA、基因三者關(guān)系的敘述,不正確的是(C)A.每條染色體上都含有一個(gè)DNA分子或兩個(gè)DNA分子,DNA分子上含有很多個(gè)基因B.都能復(fù)制、分別和傳遞,且三者行為一樣C.三者都是生物細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)D.在生物的傳宗接代過程中,染色體的行為確定著DNA和基因的行為解析:每條染色體上都含有一個(gè)DNA分子(未復(fù)制時(shí))或兩個(gè)DNA分子(復(fù)制后);染色體是DNA的主要載體,因而染色體的行為確定著DNA和基因的行為(復(fù)制、分別、組合、傳遞);染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體,染色體在遺傳中的作用是由DNA或基因確定的,因而不能說染色體是遺傳物質(zhì)。9.下列有關(guān)基因、DNA的敘述,錯(cuò)誤的是(B)A.相同的DNA分子在不同細(xì)胞中可轉(zhuǎn)錄出不同的RNAB.雙鏈DNA分子中含有4個(gè)游離的磷酸基團(tuán)C.DNA分子的堿基總數(shù)與所含基因的堿基總數(shù)不同D.雙鏈DNA分子中,兩條鏈上(A+T)/(G+C)的值相等解析:雙鏈DNA分子中含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。10.用3H標(biāo)記胸腺嘧啶后合成脫氧核苷酸,注入真核細(xì)胞,可用于探討(A)A.DNA復(fù)制的場(chǎng)所B.mRNA與核糖體的結(jié)合C.分泌蛋白的運(yùn)輸D.細(xì)胞膜脂質(zhì)的流淌解析:胸腺嘧啶是脫氧核苷酸特有的堿基,所以將含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸注入真核細(xì)胞后,可以用于探討與DNA復(fù)制有關(guān)的過程,如DNA的復(fù)制場(chǎng)所;mRNA與核糖體的結(jié)合、分泌蛋白的運(yùn)輸以及細(xì)胞膜脂質(zhì)的流淌,均與胸腺嘧啶無關(guān)。11.1953年Watson和Crick構(gòu)建了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,其重要意義在于(D)①證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)②確定DNA是染色體的組成成分③發(fā)覺DNA如何儲(chǔ)存遺傳信息④為DNA復(fù)制機(jī)制的闡明奠定基礎(chǔ)A.①③ B.②③ C.②④ D.③④解析:Watson和Crick構(gòu)建了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,意義在于相識(shí)DNA的結(jié)構(gòu),發(fā)覺了DNA儲(chǔ)存遺傳信息的形式,同時(shí)為DNA復(fù)制機(jī)制的闡明奠定了基礎(chǔ)。故③④正確。①中證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)是依據(jù)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的遺傳物質(zhì)是DNA,在沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的病毒里面,有的是DNA,有的是RNA來證明。②中染色體組成,本題中無涉及,兩位科學(xué)家只探討了DNA結(jié)構(gòu)。12.某15N完全標(biāo)記的1個(gè)T2噬菌體(第一代)侵染未標(biāo)記的大腸桿菌后,共釋放出n個(gè)子代噬菌體,整個(gè)過程中共消耗a個(gè)腺嘌呤。下列敘述正確的是(D)A.子代噬菌體中含15N的個(gè)體所占比例為1/2n-1B.可用含15N的培育液干脆培育出第一代噬菌體C.噬菌體DNA復(fù)制過程須要的模板、酶、ATP和原料都來自大腸桿菌D.第一代噬菌體的DNA中含有a/(n-1)個(gè)胸腺嘧啶解析:子代噬菌體中含15N的個(gè)體所占比例為2/n;噬菌體是病毒,不能干脆用含15N的培育液干脆培育;噬菌體DNA復(fù)制過程須要的模板是噬菌體本身的DNA;依據(jù)題意,產(chǎn)生n個(gè)子代噬菌體共消耗了a個(gè)腺嘌呤,則每個(gè)DNA分子中腺嘌呤的個(gè)數(shù)為a/(n-1),而DNA分子中腺嘌呤數(shù)量等于胸腺嘧啶數(shù)量,故第一代噬菌體的DNA中含有a/(n-1)個(gè)胸腺嘧啶。13.探討人員將含14N-DNA的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到15NH4Cl培育液中,培育24h后提取子代大腸桿菌的DNA。將DNA熱變性處理,即解開雙螺旋,變成單鏈;然后進(jìn)行密度梯度離心,管中出現(xiàn)的兩種條帶分別對(duì)應(yīng)如圖中的兩個(gè)峰,則大腸桿菌的細(xì)胞周期為(C)A.4h B.6h C.8h D.12h解析:將含14NDNA的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到15NH4Cl培育液中,培育24h后提取子代大腸桿菌的DNA,DNA變性離心后,得到14N-DNA占1/8,15N-DNA占7/8,則子代DNA共8條,繁殖了3代,細(xì)胞周期為24÷3=8(h)。14.若兩條鏈都含32P的DNA分子的相對(duì)分子質(zhì)量是M,兩條鏈都不含32P的DNA分子的相對(duì)分子質(zhì)量為N?，F(xiàn)將含32P的DNA的細(xì)菌放在不含32P的培育基上讓其分裂a(bǔ)次,則子代細(xì)菌的DNA的平均相對(duì)分子質(zhì)量是(B)A.N(2C.M(2解析:依據(jù)半保留復(fù)制的原則,分裂a(bǔ)次后,兩條鏈都含32P的DNA有0個(gè),只有一條鏈含32P的DNA有2個(gè),相對(duì)分子質(zhì)量為M+N,兩條鏈都不含32P的DNA有(2a-2)個(gè),相對(duì)分子質(zhì)量為(2a-2)·N,則DNA的平均相對(duì)分子質(zhì)量為N(15.下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)和DNA復(fù)制的說法,正確的是(B)A.DNA分子的每個(gè)脫氧核糖上均連著兩個(gè)磷酸和一個(gè)含氮堿基B.若DNA分子的一條鏈中(A+G)/(T+C)<1,則其互補(bǔ)鏈中該比例大于1C.DNA分子的雙鏈須要由解旋酶完全解開后才能起先進(jìn)行DNA復(fù)制D.一個(gè)用15N標(biāo)記的DNA在含14N的環(huán)境中復(fù)制4次后,含15N的DNA數(shù)與含14N的DNA數(shù)之比為1∶4解析:DNA分子中大多數(shù)脫氧核糖上連著兩個(gè)磷酸和一個(gè)堿基,但2條鏈各有一個(gè)末端的脫氧核糖只連接一個(gè)磷酸和一個(gè)堿基;DNA分子一條鏈中(A+G)/(T+C)的比值與互補(bǔ)鏈中的該種堿基的比值互為倒數(shù),若DNA分子的一條鏈中(A+G)/(T+C)<1,則其互補(bǔ)鏈中該比例大于1;DNA分子的復(fù)制過程是邊解旋邊復(fù)制;DNA復(fù)制為半保留復(fù)制,不管復(fù)制幾次,最終子代DNA都保留親代DNA的2條母鏈,故最終有2個(gè)子代DNA含15N,而含有14N的DNA分子為24=16(個(gè)),含15N的DNA數(shù)與含14N的DNA數(shù)之比為1∶8。二、非選擇題16.如圖甲是DNA分子局部組成示意圖,圖乙表示DNA分子復(fù)制的過程。請(qǐng)回答以下問題:(1)圖甲中有種堿基,有個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。從主鏈上看,兩條單鏈的方向,從堿基關(guān)系看,兩條單鏈。

(2)圖乙的DNA分子復(fù)制過程中除了須要模板和酶外,還須要等條件,保證DNA分子復(fù)制精確無誤的關(guān)鍵是。

(3)若圖乙的該DNA分子含有48502個(gè)堿基對(duì),而子鏈延長的速度為105個(gè)堿基對(duì)/min,則此DNA復(fù)制約須要30s,而實(shí)際時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于30s,依據(jù)圖分析是因?yàn)?由圖可知延長的子鏈緊跟著解旋酶,這說明DNA分子復(fù)制是。

(4)DNA分子在復(fù)制過程中,某位點(diǎn)上的一個(gè)正常堿基(設(shè)為P)由于誘變變成了尿嘧啶。該DNA連續(xù)復(fù)制兩次,得到的4個(gè)子代DNA分子相應(yīng)位點(diǎn)上的堿基對(duì)分別為U—A、A—T、G—C、C—G。推想“P”可能是()A.胸腺嘧啶 B.腺嘌呤C.胸腺嘧啶或腺嘌呤 D.胞嘧啶或鳥嘌呤解析:(1)分析圖甲可知,圖甲中含有4種堿基,2個(gè)游離的磷酸基團(tuán);從主鏈上看,DNA分子的兩條單鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?兩條單鏈上的堿基遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,因此從堿基關(guān)系上看,兩條單鏈互補(bǔ)配對(duì)。(2)DNA分子復(fù)制過程中除了須要模板和酶外,還須要原料、能量等條件,保證DNA分子復(fù)制精確無誤的關(guān)鍵是堿基互補(bǔ)配對(duì)。(3)按子鏈延長速度,此DNA分子復(fù)制約需30s,而事實(shí)上復(fù)制從起先到結(jié)束遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于30s,因?yàn)樵揇NA的復(fù)制是雙向多起點(diǎn)進(jìn)行的。(4)由于正常堿基“P”變成了U后,能與A配對(duì),因此含有U與A、A與T的2個(gè)DNA分子是發(fā)生了突變的,而含有G—C、C—G的2個(gè)DNA分子是未發(fā)生突變的。這兩個(gè)正常的DNA分子和親代DNA分子的堿基組成是一樣的,即親代DNA分子中的堿基組成是G—C或C—G,因此P可能是胞嘧啶或鳥嘌呤。答案:(1)42反向平行互補(bǔ)配對(duì)(2)原料、能量堿基互補(bǔ)配對(duì)(3)復(fù)制是雙向多起點(diǎn)進(jìn)行的邊解旋邊復(fù)制(4)D17.早期,科學(xué)家對(duì)DNA分子復(fù)制方式的預(yù)料如圖甲所示,1958年,科學(xué)家以大腸桿菌為試驗(yàn)材料,設(shè)計(jì)了一個(gè)奇妙的試驗(yàn)(如圖乙),證明了DNA以半保留的方式復(fù)制。試管②③④⑤是模擬試驗(yàn)中可能出現(xiàn)的結(jié)果。回答下列問題:培育過程:Ⅰ.在含15N的培育液中培育若干代,使DNA雙鏈均被15N標(biāo)記(試管①)Ⅱ.轉(zhuǎn)至含14N的培育液中培育,每30min復(fù)制一代Ⅲ.取出每代DNA的樣本離心,記錄結(jié)果(1)本試驗(yàn)運(yùn)用的主要技術(shù)為,步驟Ⅰ的目的是標(biāo)記大腸桿菌中的;至少須要min才會(huì)出現(xiàn)試管④的結(jié)果。

(2)30min后離心只有1條中等密度帶(如試管③所示),則可以解除DNA復(fù)制的方式是;為進(jìn)一步確定DNA復(fù)制的方式,科學(xué)家對(duì)試管③中的DNA分子用解旋酶處理后離心,若出現(xiàn)

,則DNA復(fù)制的方式為半保留復(fù)制。

(3)若某次試驗(yàn)的結(jié)果中,中帶比以往試驗(yàn)結(jié)果所呈現(xiàn)的略寬,其緣由可能是新合成的DNA單鏈中N元素仍有少部分為。

解析:(1)本試驗(yàn)運(yùn)用的主要技術(shù)為同位素