2022年高考生物大一輪復(fù)習(xí) 3.1.2-3.1.3DNA的分子結(jié)構(gòu) DNA的復(fù)制課時(shí)作業(yè) 中圖版必修2一、基礎(chǔ)全面練(共10小題，每小題5分，共50分)1.下列關(guān)于DNA結(jié)構(gòu)與功能的說法，不正確的是()A.DNA分子中A與T堿基對(duì)含量越高，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性相對(duì)越小B.堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性C.生物體所有DNA分子的轉(zhuǎn)錄和翻譯是同時(shí)同地進(jìn)行的D.DNA分子結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定的重要原因之一是堿基互補(bǔ)配對(duì)原則保證了DNA復(fù)制的準(zhǔn)確進(jìn)行【解析】選C。DNA分子中G與C這一對(duì)堿基對(duì)含量越高，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性相對(duì)越大，因?yàn)镚與C配對(duì)時(shí)形成三分子氫鍵，而A與T配對(duì)只形成兩分子氫鍵；DNA分子的多樣性取決于DNA分子上堿基對(duì)排列順序的千變?nèi)f化；原核生物的轉(zhuǎn)錄和翻譯同時(shí)同地進(jìn)行，而真核生物的轉(zhuǎn)錄和翻譯不是同時(shí)同地進(jìn)行的；堿基互補(bǔ)配對(duì)原則能保證DNA分子準(zhǔn)確無誤地復(fù)制。2.(xx·濟(jì)南模擬)如圖為DNA分子復(fù)制的片段，圖中a、b、c、d表示各條脫氧核苷酸鏈。一般地說，下列各項(xiàng)中正確的是()A.a和c的堿基序列互補(bǔ)，b和c的堿基序列相同B.a鏈中的值與d鏈中同項(xiàng)比值相同C.a鏈中的值與b鏈中同項(xiàng)比值相同D.a鏈中的值與c鏈中同項(xiàng)比值不同【解析】選C。DNA復(fù)制的特點(diǎn)是半保留復(fù)制，b鏈?zhǔn)且詀鏈為模板合成的，a鏈和b鏈合成一個(gè)子代DNA分子。c鏈?zhǔn)且詃鏈為模板合成的，c鏈和d鏈合成一個(gè)子代DNA分子。a鏈與d鏈發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)，a鏈與b鏈發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)，c鏈與d鏈發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)，故a鏈與c鏈相同，b鏈與d鏈相同。a鏈中的值等于b鏈中的值。3.(xx·聊城模擬)下圖表示DNA復(fù)制的過程，結(jié)合圖示分析，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.DNA復(fù)制過程中首先需要解旋酶破壞DNA雙鏈之間的氫鍵，使兩條鏈解開B.DNA分子的復(fù)制具有雙向復(fù)制的特點(diǎn)C.從圖示可知，DNA分子具有多起點(diǎn)復(fù)制的特點(diǎn)，縮短了復(fù)制所需的時(shí)間D.DNA分子的復(fù)制需要DNA聚合酶催化合成子鏈【解析】選C。雖然DNA具有多起點(diǎn)復(fù)制的特點(diǎn)，但圖中只能體現(xiàn)一個(gè)起點(diǎn)雙向復(fù)制的特點(diǎn)。DNA復(fù)制需要解旋酶破壞氫鍵，需DNA聚合酶催化子鏈的合成。4.(xx·青島模擬)如圖為真核細(xì)胞內(nèi)某基因(15N標(biāo)記)的結(jié)構(gòu)示意圖，該基因全部堿基中A占20%。下列說法正確的是()A.該基因一定存在于細(xì)胞核內(nèi)的染色體DNA上B.該基因的一條核苷酸鏈中(C+G)/(A+T)為32C.DNA解旋酶只作用于部位，限制性內(nèi)切酶只作用于部位D.將該基因置于14N培養(yǎng)液中復(fù)制3次后，含15N的DNA分子占1/8【解析】選B。真核細(xì)胞中的DNA主要存在于細(xì)胞核內(nèi)的染色體中，少量存在于線粒體、葉綠體中；由雙鏈DNA中A(腺嘌呤)占20%，且DNA中A=T、C=G可知，C+G=100%-(A+T)=60%，故該基因中(C+G)/(A+T)=32=該基因一條核苷酸鏈中(C+G)/(A+T)；DNA解旋酶破壞的是堿基對(duì)之間的氫鍵(即)，而限制性內(nèi)切酶以及DNA連接酶作用于DNA分子中磷酸與脫氧核糖之間的共價(jià)鍵(即)；15N標(biāo)記的DNA在14N培養(yǎng)液中培養(yǎng)，復(fù)制3次后，含15N的DNA占2/23=1/4。5.(xx·臨沂模擬)假定某高等生物體細(xì)胞的染色體數(shù)是10條，其中染色體中的DNA用3H-胸腺嘧啶標(biāo)記，將該體細(xì)胞放入不含有標(biāo)記的培養(yǎng)液中連續(xù)培養(yǎng)，則在第二次有絲分裂后期，沒有被標(biāo)記的染色體數(shù)為()A.5條B.40條C.20條D.10條【解析】選D。根據(jù)DNA半保留復(fù)制的特點(diǎn)，DNA雙鏈被3H標(biāo)記，在不含3H標(biāo)記的培養(yǎng)液中完成第一次分裂后，每條染色體的DNA中一條鏈有3H標(biāo)記，另一條鏈沒有標(biāo)記。在不含3H標(biāo)記的培養(yǎng)液中進(jìn)行第二次分裂，后期一半染色體被標(biāo)記，一半染色體沒有被標(biāo)記。6.用32P標(biāo)記的一個(gè)噬菌體侵染用15N標(biāo)記的大腸桿菌，一段時(shí)間后大腸桿菌裂解釋放出100個(gè)子代噬菌體。下列有關(guān)敘述不正確的是()A.所有子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼中都含15NB.所有子代噬菌體的核酸中都含15NC.含32P的子代噬菌體占所有子代噬菌體的1/50D.所有子代噬菌體只含15N不含32P【解題指南】解答本題的關(guān)鍵在于以下兩點(diǎn)：(1)子代噬菌體蛋白質(zhì)外殼、核酸合成的原料來源。(2)無論DNA復(fù)制多少代，所有子代噬菌體中總有2個(gè)分別含有親代DNA的一條鏈?！窘馕觥窟xD。N是構(gòu)成蛋白質(zhì)和DNA的重要元素，而合成子代噬菌體的原料全部來自大腸桿菌；無論DNA復(fù)制多少代，所有子代噬菌體中總有2個(gè)分別含有親代DNA的一條鏈，因此含32P的子代噬菌體占所有子代噬菌體的1/50。7.如圖為真核細(xì)胞DNA復(fù)制過程的模式圖，據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.由圖示得知，DNA分子復(fù)制的方式是半保留復(fù)制B.DNA解旋酶能使DNA雙鏈解旋，且需要消耗ATPC.從圖中可以看出合成兩條子鏈的方向是相反的D.DNA在復(fù)制過程中先完成解旋，再復(fù)制【解析】選D。由圖示得知，DNA分子復(fù)制的方式是半保留復(fù)制，而且是邊解旋邊復(fù)制；DNA解旋酶能使DNA雙鏈解旋，且需要消耗ATP；從圖中可以看出合成兩條子鏈的方向是相反的。8.(xx·德州模擬)對(duì)DNA分子的堿基進(jìn)行數(shù)量分析，可以通過檢測(cè)其中某種堿基的數(shù)目及比例來推斷其他堿基的數(shù)目及比例。假如檢測(cè)某DNA分子得知堿基A的數(shù)目為x，其比例為y，以下推斷正確的是()A.堿基總數(shù)量為x/yB.堿基C的數(shù)目為x(0.5y-1)C.嘌呤與嘧啶之比為x/(1-y)D.堿基G的比例為(1-y)/2【解析】選A。A=x，所占比例均為y，則堿基總量為x/y；C+G=x/y-A-T=x/y-2x，則C=G=x1/(2y)-1；嘌呤數(shù)與嘧啶數(shù)之比是1；G的比例為(1-2y)/2。9.(xx·棗莊模擬)某DNA分子有500個(gè)堿基對(duì)，其中含有鳥嘌呤300個(gè)。該DNA進(jìn)行連續(xù)復(fù)制，經(jīng)測(cè)定，最后一次復(fù)制消耗了周圍環(huán)境中3 200個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸，則該DNA分子共復(fù)制了多少次()A.3次B.4次C.5次D.6次【解析】選C。已知該DNA分子有500個(gè)堿基對(duì)，其中含有300個(gè)鳥嘌呤，則A與T均為200個(gè)；最后一次復(fù)制消耗了3 200個(gè)A，因此最后一次復(fù)制增加的DNA分子數(shù)為3 200/200=16(個(gè))，則經(jīng)過復(fù)制后，形成的DNA分子總數(shù)為32個(gè)，即25個(gè)，因此這個(gè)DNA分子共進(jìn)行了5次復(fù)制?！狙由焯骄俊咳粼揇NA分子經(jīng)過復(fù)制，共消耗了周圍環(huán)境中6 200個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸，則該DNA分子復(fù)制了幾次？提示：5次。由于該DNA分子中含有200個(gè)腺嘌呤，若消耗了周圍環(huán)境中6 200個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸，則有(2n-1)×200=6 200，所以n=5次。10.(xx·曲阜模擬)果蠅一個(gè)精原細(xì)胞中的一個(gè)核DNA分子用15N標(biāo)記，在正常情況下，其減數(shù)分裂形成的精子中，含有15N的精子占()A.1/16B.1/8C.1/4D.1/2【解析】選D。減數(shù)分裂過程中，同源染色體要發(fā)生聯(lián)會(huì)和分離現(xiàn)象，因此要體現(xiàn)減數(shù)分裂過程中染色體中DNA的變化，至少要畫出一對(duì)同源染色體。果蠅一個(gè)精原細(xì)胞中的一個(gè)核DNA分子用15N標(biāo)記，即果蠅4對(duì)同源染色體中有3對(duì)未標(biāo)記，另一對(duì)同源染色體中有一條染色體上的DNA分子用15N標(biāo)記，則該精原細(xì)胞進(jìn)行正常減數(shù)分裂形成精細(xì)胞時(shí)，染色體和DNA的標(biāo)記情況可用下圖進(jìn)行解析。二、能力培優(yōu)練(共2小題，每小題6分，共12分)11.關(guān)于DNA分子的結(jié)構(gòu)與復(fù)制的敘述中，正確的是()含有m個(gè)腺嘌呤的DNA分子第n次復(fù)制需要腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)為2n-1×m個(gè)在一個(gè)雙鏈DNA分子中，G+C占?jí)A基總數(shù)的M%，那么該DNA分子的每條鏈中的G+C都占該鏈堿基總數(shù)的M%細(xì)胞內(nèi)全部DNA被32P標(biāo)記后在不含32P的環(huán)境中進(jìn)行連續(xù)有絲分裂，第二次分裂的每個(gè)子細(xì)胞染色體均有一半有標(biāo)記DNA雙鏈被32P標(biāo)記后，復(fù)制n次，子代DNA中有標(biāo)記的占1/2nA.B.C.D.【解析】選A。含有m個(gè)腺嘌呤的DNA分子第n次復(fù)制，其實(shí)就是有2n-1個(gè)DNA分子在復(fù)制，每個(gè)需要m個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸，那么2n-1個(gè)DNA分子就需要2n-1×m個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸；在一個(gè)雙鏈DNA分子中，G+C占?jí)A基總數(shù)的M%，由于兩條鏈中G+C的數(shù)目是相等的，那么該DNA分子的每條鏈中G+C所占比例就相當(dāng)于分子、分母各減半，其比例是不變的；細(xì)胞內(nèi)全部DNA被32P標(biāo)記后，在不含32P的環(huán)境中進(jìn)行連續(xù)有絲分裂，第二次分裂時(shí)，復(fù)制后的每條染色體中都有一條姐妹染色單體被32P標(biāo)記，在有絲分裂后期，著絲粒分開后，有一半染色體帶有標(biāo)記，兩條姐妹染色單體分開后向兩極運(yùn)動(dòng)是隨機(jī)的，所以進(jìn)入某一個(gè)子細(xì)胞的染色體不一定有一半帶有標(biāo)記；DNA雙鏈被32P標(biāo)記后，不管復(fù)制多少次，都只有2個(gè)DNA帶有標(biāo)記，所以復(fù)制n次，子代DNA中有標(biāo)記的占2/2n?！疽族e(cuò)提醒】若對(duì)有絲分裂后期染色體變化情況理解不到位，誤認(rèn)為第二次有絲分裂結(jié)束時(shí)，含32P標(biāo)記的染色體全部向一極移動(dòng)，不含32P的染色體向另一極移動(dòng)，則易誤認(rèn)為正確。12.(xx·兗州模擬)若用32P標(biāo)記“人類胚胎干細(xì)胞”的DNA分子雙鏈，再將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，在第二次細(xì)胞分裂的中期、后期，一個(gè)細(xì)胞中的染色體總條數(shù)和被32P標(biāo)記的染色體條數(shù)分別是()A.中期是46和46、后期是92和46B.中期是46和46、后期是92和92C.中期是46和23、后期是92和23D.中期是46和23、后期是46和23【解題指南】解答本題的關(guān)鍵是：(1)明確DNA進(jìn)行半保留復(fù)制，細(xì)胞在不含32P的培養(yǎng)液中分裂兩次，則DNA復(fù)制兩次。(2)理解細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂時(shí)，在中期每條染色體含有兩條姐妹染色單體，后期染色單體分開移向兩極，32P標(biāo)記隨之而發(fā)生變化?！窘馕觥窟xA。有絲分裂中期、后期染色體條數(shù)的分析：“人類胚胎干細(xì)胞”來自人體，人體的一個(gè)正常細(xì)胞中含有染色體條數(shù)為46，有絲分裂過程中后期染色體條數(shù)加倍(92)，中期染色體條數(shù)與體細(xì)胞相同(46)，故無論經(jīng)過幾次分裂，在有絲分裂中期染色體條數(shù)都是46，后期染色體條數(shù)都是92。有絲分裂中期、后期被32P標(biāo)記的染色體條數(shù)的分析：以1個(gè)DNA分子為例，雙鏈被32P標(biāo)記，轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，由于DNA具有半保留復(fù)制的特點(diǎn)，第一次有絲分裂完成時(shí)，每個(gè)DNA分子中都有1條鏈被32P標(biāo)記；第二次有絲分裂完成時(shí)，只有的DNA分子被32P標(biāo)記；中期時(shí)，染色單體沒有分開，而這2條沒有分開的染色單體上，其中有1條被32P標(biāo)記，導(dǎo)致整條染色體也被32P標(biāo)記；后期時(shí)，由于染色單體分開變成染色體，故只有一半的染色體被標(biāo)記。【方法技巧】DNA復(fù)制與染色體復(fù)制之間的關(guān)系總結(jié)(1)染色體和DNA的數(shù)量關(guān)系：在DNA復(fù)制之前二者的比值為11，在DNA復(fù)制之后二者的比值為12。(2)DNA的半保留復(fù)制方式：只要親代DNA分子被標(biāo)記且只復(fù)制一次，產(chǎn)生的子代DNA均帶有放射性，DNA所在的染色體均帶有放射性，不管是有絲分裂產(chǎn)生的兩個(gè)子細(xì)胞，還是減數(shù)分裂產(chǎn)生的四個(gè)子細(xì)胞的染色體均被標(biāo)記。但如果DNA復(fù)制不是一次的話，則要充分考慮復(fù)制的次數(shù)和染色體的存在形式。三、大題規(guī)范練(共2小題，共38分)13.(20分)(xx·青州模擬)下圖是DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。(1)組成DNA的基本單位是_。(2)圖中1、2、6的名稱依次為：_、_、_。(3)圖中8表示的是_。在雙鏈DNA分子中，嘌呤與嘧啶之間的數(shù)量關(guān)系可表示為_。(4)由于解旋酶的作用使_斷裂，兩條扭成螺旋的雙鏈解開。若4是胞嘧啶，則3是_。(5)上述DNA分子徹底水解得到的產(chǎn)物是()A.脫氧核糖、核糖和磷酸B.脫氧核糖、堿基和磷酸C.核糖、堿基和磷酸D.核糖核苷酸、堿基和磷酸(6)基因D與d的根本區(qū)別是()A.基因D能控制顯性性狀，基因d能控制隱性性狀B.基因D、基因d所含的脫氧核苷酸種類不同C.4種脫氧核苷酸的排列順序不同D.在染色體上的位置不同(7)如圖表示兩個(gè)脫氧核苷酸之間靠氫鍵相連，其中正確的是()(8)從生物“適應(yīng)的相對(duì)性”“基因突變的低頻性”可見，DNA作為遺傳物質(zhì)，其分子結(jié)構(gòu)具有_性。【解析】(1)組成DNA的基本單位是脫氧核苷酸，1個(gè)脫氧核苷酸分子由1分子磷酸、1分子脫氧核糖、1分子含氮堿基(A、T、G、C)組成。(3)DNA分子由兩條鏈組成，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)，圖中8表示的是一條脫氧核苷酸鏈的片段。在雙鏈DNA分子中嘌呤數(shù)與嘧啶數(shù)相等。(4)在DNA分子復(fù)制過程中，由于解旋酶的作用，氫鍵斷裂，兩條扭成螺旋的雙鏈解開，這個(gè)過程稱作解旋。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，若4是胞嘧啶，則3是鳥嘌呤。(5)DNA分子初步水解后形成4種脫氧核苷酸，徹底水解得到的產(chǎn)物是脫氧核糖、堿基和磷酸。(6)等位基因D與d的形成是由于基因突變，根本區(qū)別是4種脫氧核苷酸的排列順序不同。(7)DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈組成的，兩條鏈上的脫氧核苷酸之間靠氫鍵相連。答案：(1)5脫氧核苷酸(2)磷酸(基團(tuán))脫氧核糖堿基對(duì)(3)一條脫氧核苷酸鏈的片段嘌呤數(shù)=嘧啶數(shù)(A+G=T+C)(4)7氫鍵鳥嘌呤(5)B(6)C(7)B(8)穩(wěn)定14.(18分)(xx·濱州模擬)在氮源為14N的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的大腸桿菌，其DNA分子均為14N-DNA(對(duì)照)；在氮源為15N的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的大腸桿菌，其DNA分子均為15N-DNA(親代)。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代(和)，用某種離心方法分離得到的結(jié)果如圖所示：請(qǐng)分析：(1)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可推測(cè)第一代()細(xì)菌DNA分子中一條鏈含_，另一條鏈含_。(2)將第一代()細(xì)菌轉(zhuǎn)移到含15N的培養(yǎng)基上繁殖一代，將所得到細(xì)菌的DNA用同樣方法分離，請(qǐng)參照甲圖，將DNA分子可能出現(xiàn)在試管中的位置在乙圖中標(biāo)出。(3)若將15N-DNA(親代)的大腸桿菌在14N培養(yǎng)基上連續(xù)復(fù)制3次，則所產(chǎn)生的子代DNA中全含15N(重DNA)，一條鏈含15N(中DNA)及兩條鏈均不含15N(輕DNA)的比例為_，在這些子代DNA中，含15N的鏈與全部子代DNA鏈的比例為_。(4)若一個(gè)DNA分子的一條單鏈中A占32%，且=1.5，此比例在其互補(bǔ)鏈中的比值是_；在整個(gè)DNA分子中的比值是_。以該單鏈為模板合成的子代DNA分子中，A+G的總含量占_?！窘忸}指南】解答本題的關(guān)鍵是明確以下兩點(diǎn)：(1)DNA分子的半保留復(fù)制方式。(2)準(zhǔn)確區(qū)別和中DNA分布的不同，復(fù)制次數(shù)多于，復(fù)制次數(shù)多，不會(huì)出現(xiàn)重帶，輕帶所占比例增大?！窘馕觥?1)(2)本題中親代大腸桿菌15N-DNA轉(zhuǎn)移到14N培養(yǎng)基上，復(fù)制的第一代DNA()均為14N15N(中)，而將此DNA轉(zhuǎn)移到15N培養(yǎng)基上再復(fù)制一代后所產(chǎn)生的子代DNA中，應(yīng)有一半為中DNA，另一半為重DNA。(3)當(dāng)將15N-DNA(親代)在14N培養(yǎng)基上連續(xù)復(fù)制3次后，應(yīng)產(chǎn)生23=8個(gè)子代DNA，這8個(gè)子代DNA中應(yīng)有2個(gè)含模板鏈，即這2個(gè)DNA應(yīng)為14N15N(中DNA)，其余均為14N-DNA(輕DNA)，無兩鏈均為15N鏈的DNA，因而重DNA中DNA輕DNA應(yīng)為026，若按鏈計(jì)算，則15N鏈應(yīng)為2條，其余14條鏈均為14N鏈，即15N鏈與全部子代DNA總鏈的比例應(yīng)為216(18)。(4)如果已知的單鏈上是A，則未知的互補(bǔ)單鏈的相應(yīng)位置上是T；已知的單鏈上是A+G，則未知的互補(bǔ)單鏈上是T+C，依此類推。因此，已知單鏈中=1.5，則未知的互補(bǔ)單鏈中=1.5，但題目中要求的是，故應(yīng)為2/3。在整個(gè)DNA分子中，由于A=T，G=C，所以A+G=T+C。因此，不論該DNA分子有多長(zhǎng)多大，總是等于1。同樣道理，不論該DNA分子復(fù)制多少代，其子代DNA分子中的A+G總是占整個(gè)DNA分子核苷酸數(shù)的一半。答案：(1)14N15N(2)(3)026216(或18)(4)2/3150%