（江蘇專版）2022年高考生物二輪復習 專題三 遺傳 主攻點之（一）基因的本質練習（含解析）一、選擇題1(2018·南通一模)下列關于DNA分子結構和復制的敘述，錯誤的是()ADNA分子中磷酸與脫氧核糖交替連接，構成DNA的基本骨架B科學家利用“假說演繹法”證實DNA是以半保留的方式復制的CDNA復制時，DNA聚合酶可催化兩個游離的脫氧核苷酸連接起來DDNA雙螺旋結構模型的建立為DNA復制機制的闡明奠定了基礎解析：選C DNA分子中磷酸與脫氧核糖交替連接，排列在外側，構成DNA分子的基本骨架；科學家利用“假說演繹法”證實了DNA分子是以半保留的方式復制的；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；DNA雙螺旋結構模型的建立為DNA復制機制的闡明奠定了基礎。2在DNA分子模型的搭建實驗中，若僅由訂書釘將脫氧核糖、磷酸、堿基連為一體并構建一個含 10對堿基(A有6個)的DNA雙鏈片段，那么使用的訂書釘個數為()A58B78C82 D88解析：選C構成一個脫氧核苷酸需要2個訂書釘，20個脫氧核苷酸總共需要40個；一條DNA單鏈需要9個訂書釘連接，兩條鏈共需要18個；雙鏈間的氫鍵數共有6×24×324(個)，所以共用82個訂書釘。3(2019屆高三·蘇錫常鎮(zhèn)四市調研)一種感染螨蟲的新型病毒，研究人員利用放射性同位素標記的方法，以體外培養(yǎng)的螨蟲細胞等為材料，設計可相互印證的甲、乙兩組實驗，以確定該病毒的核酸類型。下列有關實驗設計思路的敘述，錯誤的是()A應選用35S、32P分別標記該病毒的蛋白質和核酸B先將甲、乙兩組螨蟲細胞分別培養(yǎng)在含同位素標記的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中C再將病毒分別接種到含有甲、乙兩組螨蟲細胞的培養(yǎng)液中D一定時間后離心并收集、檢測病毒的放射性，以確定病毒的類型解析：選A根據題干信息分析，本實驗的目的是確定病毒核酸的類型是DNA還是RNA，因此應該分別標記DNA和RNA特有的堿基，即分別用放射性同位素標記尿嘧啶和胸腺嘧啶；由于病毒沒有細胞結構，必須寄生于活細胞中，因此先將甲、乙兩組螨蟲細胞分別培養(yǎng)在含同位素標記的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中；再將病毒分別接種到含有甲、乙兩組螨蟲細胞的培養(yǎng)液中；一定時間后離心并收集、檢測病毒的放射性，以確定病毒的類型。4關于下圖所示DNA分子的說法正確的是()A解旋酶可作用于部位，DNA聚合酶作用于部位B該DNA的特異性表現在堿基種類和(AT)/(GC)的比例上C若該DNA中堿基A為p個，占全部堿基的n/m (m>2 n)，則堿基C的個數為(pm/2n)pD把此DNA放在含15N的培養(yǎng)液中復制2代，子代中含15N的DNA占3/4解析：選C為磷酸二酯鍵，為氫鍵，解旋酶作用于部位，DNA聚合酶作用于部位；DNA分子的特異性由堿基的數目和特定排列順序決定，而堿基種類均只有4種，無特異性；根據堿基互補配對原則，AT，GC，全部堿基個數為p/(n/m)pm/n，C的個數為(全部堿基個數2p)/2，化簡得(pm/2n)p；DNA是半保留復制，圖中DNA一條鏈被15N標記，復制一次后，有一個DNA分子兩條鏈全部含15N，另一個DNA分子一條鏈含14N，另一條鏈含15N，第二次復制以后，子代中含15N的DNA占100%。5(2018·南通一模)下列關于艾弗里肺炎雙球菌體外轉化實驗的敘述，錯誤的是()A該實驗是在英國科學家格里菲思的實驗基礎上進行的B肺炎雙球菌體外轉化與DNA重組技術的實質是相同的C實驗過程中，通過觀察菌落的特征來判斷是否發(fā)生轉化D該體外轉化實驗證明肺炎雙球菌的主要遺傳物質是DNA解析：選D艾弗里肺炎雙球菌體外轉化實驗是在英國科學家格里菲思的實驗基礎上進行的；肺炎雙球菌體外轉化的實質是基因重組，DNA重組技術的實質也是基因重組；肺炎雙球菌兩種類型的菌落特征不同，因此可以通過觀察菌落的特征來判斷是否發(fā)生轉化；該體外轉化實驗證明肺炎雙球菌的遺傳物質是DNA。6(2018·徐州質檢)如圖為真核細胞內某基因(15N標記)的部分結構示意圖，該基因全部堿基中A占20%。下列說法正確的是()A該基因的特異性表現在堿基種類上BDNA聚合酶催化和處化學鍵的形成C該基因的一條核苷酸鏈中(CG)/(AT)為3/2D將該基因置于14N培養(yǎng)液中復制3次后，含15N的DNA分子占1/8解析：選C雙鏈DNA中的堿基種類都是相同的，DNA的特異性與堿基的數目和排列順序有關；DNA聚合酶催化相鄰核苷酸間形成磷酸二酯鍵，即處化學鍵的形成，不能催化處氫鍵的形成；由題干可知，該雙鏈DNA分子中，AT20%，CG30%，故該基因的每條核苷酸鏈中(CG)/(AT)3/2；根據DNA半保留復制的特點，將該基因置于14N培養(yǎng)液中復制3次后，共形成子代DNA分子數為238(個)，其中含15N的DNA分子是2個，即含15N的DNA分子占2/8。7(2018·蘇州模擬)動物細胞的線粒體DNA分子上有兩個復制起始區(qū)OH和OL。該DNA復制時，OH首先被啟動，以L鏈為模板合成H鏈，當H鏈合成約2/3時，OL啟動，以H鏈為模板合成L鏈，最終合成兩個環(huán)狀雙螺旋DNA分子，該過程如圖所示。下列有關敘述正確的是()A該復制方式不符合半保留復制的特點BH鏈全部合成時，L鏈只合成了2/3C子鏈中新形成的磷酸二酯鍵數目與脫氧核苷酸數目相同D若該線粒體DNA在含15N的培養(yǎng)液中復制3次，不含15N的DNA只有兩個解析：選C由圖可知：線粒體雙環(huán)狀DNA復制時，首先是OH被啟動，以L鏈為模板，合成H鏈，新H鏈一邊復制，一邊取代原來老的H鏈，當H鏈合成約2/3時，OL啟動，以被取代的H鏈為模板，合成新的L鏈，待全部復制完成后，新的H鏈和老的L鏈、新的L鏈和老的H鏈各自組合成兩個環(huán)狀雙螺旋DNA分子。該復制方式符合半保留復制的特點；H鏈全部合成時，L鏈只合成了1/3；環(huán)狀子鏈中新形成的磷酸二酯鍵數目與脫氧核苷酸數目相同；由于是半保留復制，所以該線粒體DNA在含15N的培養(yǎng)液中復制3次，所形成的子代DNA都含有15N。8將玉米的一個根尖細胞放在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)基中完成一個細胞周期，然后將子代細胞轉入不含放射性同位素標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)。下列關于細胞內染色體的放射性標記分布情況的描述，正確的是()A第二次分裂結束只有一半的細胞具有放射性B第二次分裂結束具有放射性的細胞可能有4個C在第二次分裂的中期每條染色體的兩條單體都被標記D在第二次分裂的中期只有半數的染色體中一條單體被標記解析：選B根尖細胞進行有絲分裂，一個細胞周期在間期時DNA復制1次，所以第一次細胞分裂完成后得到的2個子細胞都是每一條染色體的DNA只有1條鏈被標記。第二次分裂后期姐妹染色單體分開時，被標記的染色體是隨機分配移向兩極的，所以第二次分裂得到的子細胞被標記的個數是24個；經過間期DNA復制后第二次分裂前期和中期的每條染色體都只有1條染色單體被標記。9如圖是“噬菌體侵染大腸桿菌”實驗，其中親代噬菌體已用32P標記，甲、丙中的方框代表大腸桿菌。下列關于本實驗及病毒、細菌的敘述正確的是()A圖中錐形瓶中的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)大腸桿菌的，其內的營養(yǎng)成分中要加入32P標記的無機鹽B若要達到實驗目的，還要再設計一組用35S標記噬菌體的實驗，兩組相互對照，都是實驗組C噬菌體的遺傳不遵循基因分離定律，而大腸桿菌的遺傳遵循基因分離定律D若本組實驗乙(上清液)中出現放射性，則不能證明DNA是遺傳物質解析：選B由于親代噬菌體已用32P標記，要研究該標記物出現的部位，培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)液不應含有32P標記的無機鹽；單獨一組實驗能夠證明DNA是遺傳物質，但是不能證明蛋白質不是遺傳物質，因此應設置用35S標記噬菌體的實驗作為相互對照；基因分離定律適用于進行有性生殖的真核生物，病毒和細菌的遺傳均不遵循該規(guī)律；如果保溫時間過長，子代噬菌體會從大腸桿菌中釋放出來，導致上清液中也會出現放射性。10(2019屆高三·無錫興化三校聯考)在研究細胞DNA復制時，先在低劑量3H標記的脫氧核苷酸培養(yǎng)基培養(yǎng)細胞，3H可以摻入正在復制的DNA分子中，使其帶上放射性標記。幾分鐘后，將細胞移到含有高劑量3H標記的脫氧核苷酸培養(yǎng)基培養(yǎng)一段時間，收集、裂解細胞，抽取其中的DNA進行放射性自顯影檢測，結果如圖。下列相關敘述正確的是()A此圖可以說明DNA進行雙向復制B此過程必須遵循堿基互補配對原則，任一條鏈中AT，GCC若將該DNA進行徹底水解，產物是脫氧核苷酸和四種堿基D若該DNA分子的一條鏈中(AT)/(GC)a，則互補鏈中該比值為1/a解析：選A根據題意和圖形分析，中間為低放射性區(qū)域，兩邊為高放射性區(qū)域，說明DNA復制從起始點向兩個方向延伸；此過程必須遵循堿基互補配對原則，一條鏈中的A與另一條鏈中的T配對，一條鏈中的G與另一條鏈中的C配對；若將該DNA進行徹底水解，產物是脫氧核糖、磷酸和四種含氮堿基；若該DNA分子的一條鏈中(AT)/(GC)a，則互補鏈中該比值也是a。11(2018·南通考前押題卷，多選)如圖是用35S標記的噬菌體侵染不含放射性的細菌，保溫、攪拌、離心后獲得上清液和沉淀物的示意圖。下列相關敘述，正確的是()A35S標記的是噬菌體的蛋白質外殼B若保溫時間過長，則沉淀物中放射性增強C若攪拌不充分，則沉淀物中放射性增強D該實驗說明蛋白質不是噬菌體的遺傳物質解析：選AC噬菌體的DNA沒有S元素，蛋白質外殼中有S元素，所以35S標記的是噬菌體的蛋白質外殼；若保溫時間過長，會導致細菌裂解，釋放子代噬菌體，使上清液的放射性增強，沉淀物中放射性不會增強；若攪拌不充分，有少量含35S的噬菌體外殼吸附在細菌表面，會隨細菌沉淀到試管的底部，則導致沉淀物中放射性增強；此實驗只能證明DNA是遺傳物質，蛋白質沒有進入細菌，不能證明蛋白質不是遺傳物質。12(多選)科學家們在研究成體干細胞的分裂時提出這樣的假說：成體干細胞總是將含有相對古老的DNA鏈(永生化鏈)的染色體分配給其中一個子代細胞，使其成為成體干細胞，同時將含有相對新的合成鏈染色體分配給另一個子代細胞，使其開始分化并最終衰老死亡(如下圖所示)。下列相關敘述，正確的是()A成體干細胞的增殖方式為有絲分裂，保證了親子代細胞的遺傳穩(wěn)定性B從圖中看出成體干細胞分裂時DNA進行半保留復制，染色體隨機分配C通過該方式可以減少成體干細胞積累DNA復制過程中產生的基因突變D根據該假說可以推測生物體內的成體干細胞的數量長期保持相對穩(wěn)定解析：選ACD體細胞的增殖方式是有絲分裂，有絲分裂可以保證親子代細胞的遺傳穩(wěn)定性；由圖可知，成體干細胞分裂時染色體沒有進行隨機分配；相對古老的DNA鏈的染色體一直存在于成體干細胞中，這樣可以減少成體干細胞積累DNA復制過程中產生的基因突變；一個成體干細胞每次分裂結束后產生的子細胞中有一個仍然是成體干細胞，所以生物體內的成體干細胞的數量長期保持相對穩(wěn)定。二、非選擇題13請回答下列與DNA分子的結構和復制有關的問題：(1)DNA分子的基本骨架由_和_交替排列構成。(2)某研究小組測定了多個不同雙鏈DNA分子的堿基組成，發(fā)現隨著一條單鏈中的比值增加，其DNA分子中該比值變化是_。(3)某DNA分子中AT占整個DNA分子堿基總數的44%，其中一條鏈()上的G占該鏈堿基總數的21%，那么，對應的另一條互補鏈()上的G占該鏈堿基總數的比例是_。(4)在正常情況下，細胞內完全可以自主合成組成核酸的核糖與脫氧核糖。現有一些細胞(此細胞能增殖)由于發(fā)生基因突變而不能自由合成核糖與脫氧核糖，必須從培養(yǎng)基中攝取。為驗證“DNA分子復制的原料是脫氧核苷酸，而不是核糖核苷酸”，現提供如下實驗材料，請你完成實驗方案。實驗材料：真核細胞的突變細胞系、基本培養(yǎng)基、12C­核糖核苷酸、14C­核糖核苷酸、12C­脫氧核苷酸、14C­脫氧核苷酸、細胞放射性檢測儀等。(注：14C有放射性，12C無放射性)實驗步驟：第一步：編號。取基本培養(yǎng)基若干，隨機分成兩組，分別編號為甲組和乙組。第二步：實驗處理。在甲組培養(yǎng)基中加入適量的12C­核糖核苷酸和14C­脫氧核苷酸；在乙組培養(yǎng)基中加入_。第三步：培養(yǎng)。在甲、乙兩組培養(yǎng)基中分別接種_，在5%CO2恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)一段時間，使細胞增殖。第四步：觀察。分別取出甲、乙兩組培養(yǎng)基中的細胞，檢測細胞放射性的部位。預期結果：甲組培養(yǎng)基中細胞的放射性部位主要在_；乙組培養(yǎng)基中細胞的放射性部位主要在_。實驗結論：_。解析：(1)在DNA分子中，脫氧核糖和磷酸交替連接，構成DNA分子的基本骨架。(2)由堿基互補配對原則可知，DNA分子中AT、CG，因此1，即無論單鏈中的比值如何變化，DNA分子中的比值都保持不變。(3)已知DNA分子中AT占整個DNA分子堿基總數的44%，則鏈中A1T144%，又因鏈中G121%，所以鏈中C1144%21%35%，根據堿基互補配對原則鏈中G2C135%。(4)DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸，主要存在于細胞核中。根據后面的實驗步驟及預期結果，可知該實驗最終要根據細胞中的放射性部位來驗證脫氧核苷酸是DNA復制所需的原料，故乙中應加等量的14C­核糖核苷酸和12C­脫氧核苷酸，并且甲、乙應該都放到相同的適宜環(huán)境中培養(yǎng)，以排除無關變量的影響。甲中放射性應主要在細胞核，而乙中放射性應主要在細胞質。根據實驗結果可證明DNA分子復制的原料是脫氧核苷酸，而不是核糖核苷酸。答案：(1)脫氧核糖磷酸(2)不變(3)35% (4)第二步：等量的14C­核糖核苷酸和12C­脫氧核苷酸第三步：等量的真核細胞的突變細胞系細胞核細胞質DNA分子復制的原料是脫氧核苷酸，而不是核糖核苷酸14(2018·南通考前押題卷)很多因素都會造成DNA損傷，機體也能夠對損傷的DNA進行修復，當DNA損傷較大時，損傷部位難以直接被修復，可先進行復制再修復，如圖是損傷DNA復制后再修復的基本過程。請據圖回答下列問題：(1)過程所需的原料是_。與過程相比，轉錄過程特有的堿基互補配對方式是_。(2)過程中，母鏈缺口的產生需要在酶的作用下切開_鍵；與過程相比，催化過程特有的酶是_。(3)若用3H標記原料，經過程產生的4條核苷酸鏈中，具有放射性的核苷酸鏈占_；某損傷DNA(損傷處由2個胸腺嘧啶和2個胞嘧啶形成2個嘧啶二聚體)損傷前有1 000個堿基對，其中胸腺嘧啶300個，該損傷DNA連續(xù)復制三次(按圖示過程進行損傷修復)，在第三次復制時需要消耗_個胞嘧啶脫氧核苷酸。(4)據圖可知，這種修復方式并不能將DNA全部修復，如某受損傷的DNA進行10次復制(按圖示過程進行損傷修復)，則有損傷的DNA分子將占_，這種修復過程的意義是_。解析：(1)過程是DNA復制的過程，其所需原料是脫氧核苷酸，其堿基互補配對方式有AT、GC，轉錄過程中的堿基互補配對方式是AU、TA、GC，所以與DNA復制過程相比，轉錄過程特有的堿基互補配對方式是AU。(2)過程是母鏈與子鏈重組的過程，母鏈缺口的產生需要在酶的作用下切開磷酸二酯鍵；過程是彌補母鏈缺口的過程，需DNA聚合酶，過程需要解旋酶和DNA聚合酶，所以與過程相比，催化過程特有的酶是解旋酶。(3)由于母鏈與子鏈間的重組，沒有損傷的那條母鏈也具有了放射性，所以，經過程產生的4條核苷酸鏈中，具有放射性的核苷酸鏈占3/4；有1 000個堿基對的DNA中，含胸腺嘧啶300個，則含胞嘧啶700個，因此第三次復制需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數為2(n1)×70022×7002 800(個)。(4)圖示修復過程不能將損傷的脫氧核苷酸鏈進行修復，所以無論復制多少次，都含有一個損傷的DNA，如某受損傷的DNA進行10次復制(按圖示過程進行損傷修復)，有損傷的DNA分子將占1/210，這種修復過程的意義是隨著復制次數的增多，可降低損傷DNA所占的比例，減小損傷DNA對表現型的影響。答案：(1)脫氧核苷酸AU(2)磷酸二酯解旋酶 (3)3/42 800(4)1/210隨著復制次數的增多，可降低損傷DNA所占的比例，減小損傷DNA對表現型的影響