2019高考生物一輪總復(fù)習(xí) 第二單元 遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ) 練案18 DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制和基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 新人教版必修2.doc

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練案[18]　DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制和基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 一、選擇題 1．某雙鏈DNA分子中含有200個(gè)堿基，一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則該DNA分子(　A　) A．四種含氮堿基A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7 B．連續(xù)復(fù)制兩次，需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸120個(gè) C．堿基排列方式共有4100種 D．含有4個(gè)游離的磷酸基 [解析]　該DNA分子的一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，另一條鏈上A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3，整個(gè)DNA分子中A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7，A正確；該DNA分子中A＝T＝30，G＝C＝70，連續(xù)復(fù)制兩次，需要腺嘌呤脫氧核苷酸為30(22－1)＝90個(gè)，B錯(cuò)誤；該DNA分子含有100個(gè)堿基對(duì)，30個(gè)A－T堿基對(duì)，70個(gè)G－C堿基對(duì)，堿基排列方式小于4100種，C錯(cuò)誤；一個(gè)DNA分子由兩條DNA鏈組成，含2個(gè)游離的磷酸基，D錯(cuò)誤。 2．(2017海口測(cè)試)DNA分子片段復(fù)制的情況如下圖所示，圖中a、b、c、d表示脫氧核苷酸鏈的片段。如果沒有發(fā)生變異，下列說法錯(cuò)誤的是(　B　) A．b和c的堿基序列可以互補(bǔ) B．a(chǎn)和c的堿基序列可以互補(bǔ) C．a(chǎn)中(A＋T)/(G＋C)的值與b中(A＋T)/(G＋C)的值相同 D．a(chǎn)中(A＋G)/(T＋C)的值與d中(A＋G)/(T＋C)的值不能確定是否相同 [解析]　因a與d的堿基序列可以互補(bǔ)，故b和c的堿基序列可以互補(bǔ)，A項(xiàng)正確；a與d的堿基序列可以互補(bǔ)，c與d的堿基序列可以互補(bǔ)，故a和c的堿基序列相同，B項(xiàng)錯(cuò)誤。 3．(2017濰坊測(cè)試)已知某DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數(shù)的35．8%。其中一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32．9%和17．1%，則在它的互補(bǔ)鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的(　B　) A．32．9%和17．1% 　　　 B．31．3%和18．7% C．18．7%和31．3% D．17．1%和32．9% [解析]　由于整個(gè)DNA分子中G＋C＝35．8%，則每條鏈中G＋C＝35．8%，A＋T＝64．2%；由于其中一條鏈中T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32．9%和17．1%，由此可以求出該鏈中，G＝18．7%，A＝31．3%，則其互補(bǔ)鏈中T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的31．3%和18．7%。 4．某噬菌體中的DNA分子含有800個(gè)堿基對(duì)，其中含有600個(gè)堿基A。該噬菌體侵入大腸桿菌后增殖了若干代，共消耗大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)的鳥嘌呤脫氧核苷酸6 200個(gè)，該噬菌體已經(jīng)增殖了(　B　) A．4代　　 B．5代　　 C．6代　　 D．7代 [解析]　該噬菌體的DNA分子中含有800個(gè)堿基對(duì)，即1 600個(gè)堿基。在雙鏈DNA分子中，A＝T＝600(個(gè))，G＝C＝(1 600－6002)/2＝200(個(gè))。噬菌體增殖代數(shù)與DNA復(fù)制次數(shù)是一致的。DNA連續(xù)復(fù)制后，消耗細(xì)菌內(nèi)的鳥嘌呤脫氧核苷酸(含G的脫氧核苷酸)6 200個(gè)，即生成了DNA分子6 200/200＋1＝32(個(gè))，故完成了5次復(fù)制。 5．(2018山東省泰安市高三上學(xué)期期末)下列關(guān)于真核細(xì)胞DNA復(fù)制的說法，正確的是(　D　) A．新的子鏈由4種脫氧核苷酸聚合而成，核苷酸的聚合過程需要DNA連接酶 B．構(gòu)成DNA子鏈的4種脫氧核苷酸聚合時(shí)，ATP為降低反應(yīng)活化能提供能量 C．DNA分子在解旋酶的作用下，先完成解旋后再進(jìn)行復(fù)制 D．DNA復(fù)制過程中若出現(xiàn)錯(cuò)誤，生物出現(xiàn)的新性狀可能適應(yīng)環(huán)境也可能不適應(yīng)環(huán)境 [解析]　新的子鏈由4種脫氧核苷酸聚合而成，核苷酸的聚合過程需要DNA聚合酶，A錯(cuò)誤。構(gòu)成DNA子鏈的4種脫氧核苷酸聚合時(shí)，ATP為其提供能量，降低反應(yīng)活化能的為DNA聚合酶，B錯(cuò)誤。DNA分子的復(fù)制為邊解旋邊復(fù)制，C錯(cuò)誤。DNA復(fù)制過程中若出現(xiàn)錯(cuò)誤，可能發(fā)生基因突變，基因突變的方向具有不定向性，出現(xiàn)的新性狀可能適應(yīng)環(huán)境也可能不適應(yīng)環(huán)境，D正確。 6．從分子水平上對(duì)生物體具有多樣性或特異性的分析，錯(cuò)誤的是(　D　) A．堿基對(duì)的排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子基因的多樣性 B．堿基對(duì)的特定的排列順序，又構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子基因的特異性 C．一個(gè)含2 000個(gè)堿基的DNA分子，其堿基對(duì)可能的排列方式就有41 000種 D．人體內(nèi)控制β－珠蛋白的基因由1700個(gè)堿基對(duì)組成，其堿基對(duì)可能的排列方式有41 700種 [解析]　β－珠蛋白基因堿基對(duì)的排列順序，是β－珠蛋白所特有的。任意改變堿基的排列順序后，合成的就不一定是β－珠蛋白了。 7．(2017江西省贛州市高三期末)下列有關(guān)雙鏈DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制的敘述正確的是(　D　) A．DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)以及堿基間的氫鍵使DNA分子具有較強(qiáng)的特異性 B．DNA分子兩條鏈中相鄰堿基通過脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖連接 C．DNA聚合酶催化兩個(gè)游離的脫氧核苷酸之間的連接 D．復(fù)制后產(chǎn)生的兩個(gè)子代DNA分子共含有4個(gè)游離的磷酸基團(tuán) [解析]　DNA分子的堿基排列順序使其具有較強(qiáng)的特異性，A錯(cuò)誤；DNA分子兩條鏈中相鄰堿基通過氫鍵連接，B錯(cuò)誤；DNA聚合酶催化游離的脫氧核苷酸與DNA鏈上的脫氧核苷酸之間的連接，C錯(cuò)誤；由于每個(gè)DNA分子中均含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，因此復(fù)制后產(chǎn)生的兩個(gè)子代DNA分子共含有4個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，D正確。 8．(2017山東省菏澤市高三期末)科學(xué)家設(shè)計(jì)并合成了由47個(gè)核苷酸組成的單鏈DNA—E47，它可以催化兩個(gè)底物DNA片段之間的連接。下列有關(guān)敘述正確的是(　B　) A．E47中，嘌呤數(shù)一定等于嘧啶數(shù) B．在E47分子中，堿基數(shù)＝脫氧核苷酸數(shù)＝脫氧核糖數(shù) C．E47作用的底物和DNA聚合酶作用的底物是相同的 D．在E47分子中，每個(gè)脫氧核糖上均連有一個(gè)磷酸和一個(gè)含氮堿基 [解析]　E47是單鏈DNA，其中的堿基不遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，因此其中嘌呤數(shù)不一定等于嘧啶數(shù)，A錯(cuò)誤；組成DNA分子的基本單位是脫氧核苷酸，一分子脫氧核苷酸由一分子磷酸、一分子含氮堿基和一分子脫氧核糖組成，因此在E47分子中，堿基數(shù)＝脫氧核苷酸數(shù)＝脫氧核糖數(shù)，B正確；E47可以催化兩個(gè)底物DNA片段之間的連接，而DNA聚合酶是催化單個(gè)脫氧核苷酸連接到DNA分子上，可見E47作用的底物和DNA聚合酶作用的底物是不相同的，C錯(cuò)誤；在E47分子中，大多數(shù)脫氧核糖上均連有2個(gè)磷酸和1個(gè)含氮堿基，有一端的一個(gè)脫氧核糖上只連接一個(gè)磷酸和一個(gè)含氮堿基，D錯(cuò)誤。 9．(2017貴州省貴陽市高考生物一模)下列關(guān)于DNA的敘述正確的是(　B　) A．DNA轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物就是mRNA B．導(dǎo)致性狀改變的基因突變不一定能遺傳給子代 C．某堿基在DNA單鏈中所占比例與在雙鏈中所占比例相同 D．某個(gè)含100個(gè)堿基對(duì)的特定基因其堿基對(duì)的排列方式有4100種 [解析]　DNA轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物是RNA，mRNA是RNA中的一種，A錯(cuò)誤；基因突變?nèi)绻l(fā)生在體細(xì)胞中，一般不遺傳給后代，B正確；一種堿基在單鏈中的比例一般與雙鏈中的該比例不同，C錯(cuò)誤；100個(gè)堿基對(duì)組成的DNA序列最多有4100種，含100個(gè)堿基對(duì)的特定基因的排列順序是特定的，D錯(cuò)誤。 10．假設(shè)一個(gè)雙鏈均被32P標(biāo)記的噬菌體DNA由5000個(gè)堿基對(duì)組成，其中腺嘌呤占全部堿基的20%。用這個(gè)噬菌體侵染只含31P的大腸桿菌，共釋放出100個(gè)子代噬菌體。下列敘述正確的是(　C　) A．該過程至少需要3105個(gè)鳥嘌呤脫氧核苷酸 B．噬菌體增殖需要細(xì)菌提供模板、原料和酶等 C．含32P與只含31P的子代噬菌體的比例為1∶49 D．該DNA發(fā)生突變，其控制的性狀即發(fā)生改變 [解析]　首先計(jì)算得出一個(gè)噬菌體DNA中鳥嘌呤脫氧核苷酸占30%，其數(shù)量是5000230%＝3000個(gè)。由一個(gè)噬菌體增殖為100個(gè)噬菌體，至少需要3000(100－1)＝2．97105個(gè)鳥嘌呤脫氧核苷酸，A錯(cuò)誤；噬菌體侵染細(xì)菌的過程中，需要細(xì)菌提供原料、能量、酶等條件，但模板是由噬菌體提供的，B錯(cuò)誤；根據(jù)DNA半保留復(fù)制的特點(diǎn)可知釋放出的100個(gè)子代噬菌體中含有32P與只含31P的子代噬菌體分別是2個(gè)、98個(gè)，比例為1∶49，C正確；由于密碼子的簡(jiǎn)并性等原因，DNA發(fā)生突變，其控制的性狀不一定發(fā)生改變，D錯(cuò)誤。 11．假如某一含31P的DNA分子中含有1000個(gè)堿基對(duì)，將該DNA分子放在用32P標(biāo)記的脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中培養(yǎng)讓其復(fù)制n次，則子代DNA分子的平均相對(duì)分子質(zhì)量比原來增加(　C　) A．1000 B．2000 C．1000(2n－1)/2n－1 D．1000(2n－1)/2n [解析]　將含31P的DNA分子放在用32P標(biāo)記的脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，讓其復(fù)制n次，共形成2n個(gè)DNA分子，其中有2個(gè)DNA分子的一條鏈只含32P、另一條鏈只含31P，且每個(gè)DNA分子的相對(duì)分子質(zhì)量比原來增加了1000；另(2n－2)個(gè)DNA分子的兩條鏈都只含32P，且每個(gè)DNA分子的相對(duì)分子質(zhì)量比原來增加了2000；則子代DNA的相對(duì)分子質(zhì)量平均比親代DNA增加了[10002＋2000(2n－2)]2n＝1000(2n－1)/2n－1。 12．在一個(gè)雙鏈DNA分子中，堿基總數(shù)為m，腺嘌呤數(shù)為n，則下列有關(guān)結(jié)構(gòu)數(shù)目正確的是(　D　) ①脫氧核苷酸數(shù)＝磷酸數(shù)＝堿基總數(shù)＝m ②堿基之間的氫鍵數(shù)為(3m－2n)/2 ③一條鏈中A＋T的數(shù)量為n ④G的數(shù)量為m－n A．①②③④ B．②③④　 C．③④　　 D．①②③ [解析]　每個(gè)脫氧核苷酸分子含有一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子堿基，所以脫氧核苷酸數(shù)＝磷酸數(shù)＝堿基總數(shù)＝m，①正確；在一個(gè)雙鏈DNA分子中，堿基總數(shù)為m，腺嘌呤數(shù)為n，A和T之間有2個(gè)氫鍵、C和G之間有3個(gè)氫鍵，則堿基之間的氫鍵數(shù)2n＋(m－2n)/23＝(3m－2n)/2 ，②正確；雙鏈DNA中，A＝T＝n，則根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，一條鏈中A＋T的數(shù)量為n，③正確；雙鏈DNA分子中，堿基總數(shù)為m，腺嘌呤數(shù)為n，則A＝T＝n，則C＝G＝(m－2n)/2 ，④錯(cuò)誤。 13．將用15N標(biāo)記的一個(gè)DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)基中讓其復(fù)制三次，則含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例和占全部DNA單鏈的比例依次為(　B　) A．1/2,1/4 B．1/4,1/8 C．1/4,1/6 D．1/8,1/8 [解析]　DNA分子的復(fù)制為半保留復(fù)制，復(fù)制過程中DNA的兩條鏈均可作為母鏈(模板)來形成子鏈，形成兩個(gè)DNA分子，子代DNA的兩條鏈中，一條來自母鏈，一條是新合成的子鏈。復(fù)制三次指連續(xù)同步復(fù)制，共形成8個(gè)DNA分子。8個(gè)DNA分子共16條單鏈，其中只有2個(gè)DNA分子含有原來標(biāo)記的15N(第一代)DNA分子的母鏈。 14．用15N同位素標(biāo)記細(xì)菌的DNA分子，再將它們放入含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)系列四代，a、b、c為三種DNA分子：a只含15N，b同時(shí)含14N和15N，c只含14N，如下圖。下列選項(xiàng)中，這三種DNA分子的比例正確的是(縱坐標(biāo)為DNA分子個(gè)數(shù))(　D　) [解析]　用15N同位素標(biāo)記細(xì)菌的DNA分子，再將它們放入含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)繁殖四代，共產(chǎn)生24＝16(個(gè))DNA分子；依據(jù)DNA分子的半保留復(fù)制，在這16個(gè)DNA分子中，有2個(gè)DNA分子的一條鏈含有15N、另一條鏈含有14N，其余的14個(gè)DNA分子的兩條鏈都含14N，因此只含15N的DNA分子數(shù)a為0個(gè)，同時(shí)含14N和15N的DNA分子數(shù)b為2個(gè)，只含14N的DNA分子數(shù)c為14個(gè)。 二、填空題 15．(2018河北省故城縣高級(jí)中學(xué)高三上學(xué)期期中)科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，運(yùn)用同位素示蹤技術(shù)及密度梯度離心方法進(jìn)行了DNA復(fù)制方式的探索實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果見下表。(注意：15N沒有放射性) 組別 1組 2組 3組 4組 培養(yǎng)液中 唯一氮源 14NH4Cl 15NH4Cl 14NH4Cl 14NH4Cl 繁殖代數(shù) 多代 多代 一代 兩代 培養(yǎng)產(chǎn)物 A B B的子Ⅰ代 B的子Ⅱ代 操作 提取DNA并離心 離心結(jié)果 僅為輕帶 (14N/14N) 僅為重帶 (15N/15N) 僅為中帶 (15N/14N) 輕帶(14N/14N) 中帶(15N/14N) 請(qǐng)分析并回答： (1)要得到DNA中的N全部被放射性標(biāo)記的大腸桿菌B，必須經(jīng)過__多__代培養(yǎng)，且培養(yǎng)液中的__15NH4Cl__是唯一氮源。 (2)綜合分析本實(shí)驗(yàn)的DNA離心結(jié)果，第__3__組結(jié)果對(duì)得到的結(jié)論起到了關(guān)鍵作用，但需把它與第__1__組和第__2__組的結(jié)果進(jìn)行比較，才能說明DNA分子的復(fù)制方式是__半保留復(fù)制__。 (3)分析討論： ①若子Ⅰ代DNA的離心結(jié)果為“輕”和“重”兩條密度帶，則“重帶”DNA來自于__B__。 ②若將子Ⅰ代DNA雙鏈分開后再離心，其結(jié)果是__不能__(選填“能”或“不能”)判斷DNA的復(fù)制方式。 ③若在同等條件下將子Ⅱ代繼續(xù)培養(yǎng)，子n代DNA離心的結(jié)果是：密度帶的數(shù)量和位置是__沒有變化__，放射性強(qiáng)度發(fā)生變化的是__輕__帶。 16．下面是某DNA分子的部分平面結(jié)構(gòu)示意圖，據(jù)圖回答： (1)DNA的基本組成單位是__4__(用數(shù)字表示)、其化學(xué)元素組成是__C、H、O、N、P__。 (2)DNA是__雙螺旋__空間結(jié)構(gòu)，2、4的中文名稱分別是__脫氧核糖__、__腺嘌呤脫氧核苷酸__。 (3)堿基通過__氫鍵__連接成堿基對(duì)，遵循__堿基互補(bǔ)配對(duì)__原則。 (4)若該DNA分子的一條鏈中＝0．5，那么在它的互補(bǔ)鏈中，應(yīng)為__2__。 [解析]　(1)DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸，由一分子磷酸，一分子脫氧核糖和一分子含氮堿基組成，即圖中的4，其元素組成是C、H、O、N、P。(2)DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu)，2是脫氧核糖，4是腺嘌呤脫氧核苷酸。(3)堿基之間是通過氫鍵連接成對(duì)的，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。(4)DNA分子一條鏈中(A＋G)與(T＋C)的比值與互補(bǔ)鏈中的該種堿基的比值互為倒數(shù)，在整個(gè)雙鏈中該比值等于1。若該DNA分子的一條鏈中＝0．5，那么在它的互補(bǔ)鏈中，應(yīng)為2。