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2019年高考生物 第二單元 第2講 DNA分子的結構、復制及基因是有遺傳效應的DNA片段定時演練 新人教版必修2 考點一　DNA分子的結構、特性及基因的本質(Ⅱ) 1．關于DNA分子結構的敘述中，不正確的是 (　　)。 A．DNA分子由4種脫氧核苷酸組成 B．每個DNA分子中，堿基數(shù)＝脫氧核苷酸數(shù)＝脫氧核糖數(shù) C．雙鏈DNA分子中的一段，若含有30個胞嘧啶，就一定會同時含有30個 鳥嘌呤 D．DNA分子中每個脫氧核糖上均連接著一個磷酸和一個含氮堿基 解析　DNA分子中除兩端外，每個脫氧核糖連接兩個磷酸和一個含氮堿基。 答案　D 2．在DNA分子的一條鏈上，連接相鄰的脫氧核苷酸的是 (　　)。 A．鳥嘌呤脫氧核苷酸與胞嘧啶脫氧核苷酸之間的肽鍵 B．腺嘌呤脫氧核苷酸與胸腺嘧啶脫氧核苷酸之間的氫鍵 C．磷酸和含氮堿基間的高能磷酸鍵 D．脫氧核糖和磷酸間的磷酸二酯鍵 解析　一條鏈上相鄰的脫氧核苷酸通過脫氧核糖和磷酸間的磷酸二酯鍵相連接，如果是兩條鏈上互補配對的脫氧核苷酸，則通過氫鍵相連。 答案　D 3．(xx濰坊高考仿真二)20世紀90年代，Cuenoud等發(fā)現(xiàn)DNA也有催化活性。他們根據(jù)共有序列設計并合成了由47個核苷酸組成的單鏈DNAE47，它可以催化兩個DNA片段之間的連接。下列有關敘述正確的是 (　　)。 A．在DNAE47中，嘌呤堿基數(shù)一定等于嘧啶堿基數(shù) B．在DNAE47中，堿基數(shù)＝脫氧核苷酸數(shù)＝脫氧核糖數(shù) C．DNAE47作用的底物和DNA聚合酶作用的底物是相同的 D．在DNAE47中，每個脫氧核糖上均連有一個磷酸和一個含N堿基 解析　DNA－E47為單鏈，該DNA分子中沒有堿基互補配對，因此嘌呤堿基數(shù)不一定等于嘧啶堿基數(shù)；DNA－E47由47個脫氧核苷酸組成，每個脫氧核苷酸由一分子堿基、一分子脫氧核糖、一分子磷酸組成，因此，在DNA－E47中堿基數(shù)＝脫氧核苷酸數(shù)＝脫氧核糖數(shù)；DNA－E47作用的底物是兩個DNA片段，DNA聚合酶作用的底物是游離的脫氧核苷酸；DNA－E47單鏈中間的脫氧核糖上均連有兩個磷酸和一個含N堿基。 答案　B 4．(xx濰坊、東營、淄博、濱州四市聯(lián)考)下列有關染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸的說法，不正確的是 (　　)。 A．基因一定位于染色體上 B．基因在染色體上呈線性排列 C．四種脫氧核苷酸的數(shù)目和排列順序決定了基因的多樣性和特異性 D．一條染色體上含有1個或2個DNA分子 解析　基因是具有遺傳效應的DNA片段，DNA不一定位于染色體上，因此基因不一定位于染色體上，故A錯誤；多個基因位于同一條染色體上，基因在染色體上呈線性排列，故B正確；不同基因中脫氧核苷酸的數(shù)目和排列順序不同，基因具有多樣性，而每一個基因中脫氧核苷酸的數(shù)目和排列順序是特定的，因此基因又具有特異性，故C正確；沒有復制的每條染色體含有1個DNA分子，復制后的每條染色體含有2條染色單體，每條染色單體含有1個DNA分子，故D正確。 答案　A 5．(新題快遞)從分子水平上對生物體具有多樣性或特異性的分析，錯誤的是 (　　)。 A．堿基對的排列順序的千變萬化，構成了DNA分子基因的多樣性 B．堿基對的特定的排列順序，又構成了每一個DNA分子基因的特異性 C．一個含2 000個堿基的DNA分子，其堿基對可能的排列方式就有41 000種 D．人體內控制β珠蛋白的基因由1 700個堿基對組成，其堿基對可能的排列 方式有41 700種 解析　β珠蛋白基因堿基對的排列順序，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。 答案　D 考點二　DNA分子的復制及實驗探究(Ⅱ) 6．(xx廈門質檢)下列關于DNA復制的敘述，正確的是 (　　)。 A．DNA復制時，嚴格遵循A－U、C－G的堿基互補配對原則 B．DNA復制時，兩條脫氧核糖核苷酸鏈均可作為模板 C．DNA分子全部解旋后才開始進行DNA復制 D．脫氧核苷酸必須在DNA酶的作用下才能連接形成子鏈 解析　DNA復制時，嚴格遵循A－T、C－G的堿基互補配對原則；DNA是以兩條脫氧核苷酸鏈作為模板進行復制的；DNA分子邊解旋邊復制；脫氧核苷酸必須在DNA聚合酶的作用下才能連接形成子鏈。 答案　B 7．DNA分子中胸腺嘧啶的數(shù)量為M，占總堿基數(shù)的比例為q，若此DNA分子連續(xù)復制n次需要的鳥嘌呤脫氧核苷酸為 (　　)。 A．(2n－1)M B．M C．(2n－1)M(－1) D．(2n－1) 解析　掌握DNA復制的規(guī)律和DNA分子中的堿基計算方法是解題關鍵。由胸腺嘧啶的數(shù)量和占總堿基數(shù)的比例可知：該DNA分子的總堿基數(shù)為，因“任意兩個不互補的堿基數(shù)之和占總堿基數(shù)的一半”，故該DNA分子中鳥嘌呤的數(shù)量＝－M＝M(－1)個；DNA分子復制n次，新增DNA分子的數(shù)量＝2n－1個，故該DNA分子復制n次需要消耗的鳥嘌呤脫氧核苷酸數(shù)＝(2n－1)M(－1)＝(2n－1)M(－1)。 答案　C 8．將大腸桿菌在含15N的培養(yǎng)液中培養(yǎng)后，再轉移到含14N的普通培養(yǎng)液中培養(yǎng)，8小時后提取DNA進行分析，得出含15N的DNA分子所占比例為，則大腸桿菌的分裂周期是 (　　)。 A．2小時 B．4小時 C．1.6小時 D．1小時 解析　就是，也就是分裂5次，8小時分裂5次，1.6小時一次，分裂周期就是1.6小時，C項正確。 答案　C 提能強化練——考點強化重能力 9．若兩條脫氧核苷酸鏈都被32P標記的DNA分子的分子量是M，兩條脫氧核苷酸鏈都不被32P標記的DNA的分子量為N。現(xiàn)將含32P標記的DNA的細菌放在不含32P的培養(yǎng)基上讓其分裂a次，則子代細菌的DNA的平均相對分子質量是 (　　)。 A. B. C. D. 解析　細菌分裂a次則DNA復制a次，產生的子代DNA總數(shù)為2a，因其復制符合半保留復制的特點，所以其2a個DNA分子的總相對分子質量為(2a－2)N＋2＝N(2a－1)＋M。 答案　B 10．(xx沈陽四校聯(lián)考)某噬菌體的DNA為單鏈DNA，四種堿基的比率是A－0.28、G－0.32、T－0.24、C－0.16。當它感染宿主細胞時，能形成雜合型雙鏈DNA分子，則雜合型雙鏈DNA分子中A、G、C、T的比率依次是 (　　)。 A．0.24、0.16、0.32和0.28 B．0.26、0.24、0.24和0.26 C．0.28、0.32、0.24和0.16 D．0.24、0.26、0.26和0.24 解析　雙鏈DNA分子中A＝T，G＝C，排除A、C選項；單鏈中的堿基A、T與互補鏈中的堿基T、A對應，因此可計算出雙鏈DNA分子中A＝T，占0.26，C＝G，占0.24。 答案　B 11．(xx湖北重點中學聯(lián)考)如圖為真核細胞內某基因(15N標記)的結構示意圖，該基因全部堿基中A占20%。下列說法正確的是 (　　)。 A．該基因一定存在于細胞內的染色體DNA上 B．該基因的一條核苷酸鏈中(C＋G)/(A＋T)為3∶2 C．DNA解旋酶作用于①部位，DNA聚合酶作用于②部位 D．將該基因置于14N培養(yǎng)液中復制3次后，含15N的DNA分子占 解析　基因是具有遺傳效應的DNA片段，在染色體DNA和細胞質DNA上都存在基因；假設兩條鏈分別為1、2，則有關系：A1＋A2＝T1＋T2＝20%、G1＋G2＝C1＋C2＝30%，由于A2＝T1、G2＝C1，則A1＋T1＝20%，G1＋C1＝30%，因此，該基因的一條核苷酸鏈中(C＋G)/(A＋T)為3∶2；DNA解旋酶破壞氫鍵，作用于②部位，DNA聚合酶作用于①部位；將該基因置于14N培養(yǎng)液中復制3次后，形成8個子代DNA分子，由于DNA的半保留復制，有2個DNA含有15N，占。 答案　B 12．(xx西安名校三檢)用15N標記細菌的DNA分子，再將它們放入含14N的培養(yǎng)基上連續(xù)繁殖4代，a、b、c為三種DNA分子：a只含15N，b同時含有15N和14N，c只含14N。下圖中這三種DNA分子的比例正確的是 (　　)。 解析　一個含15N的DNA在含14N的培養(yǎng)基上連續(xù)復制4次，產生16個DNA分子，由于是半保留復制，其中只含15N的DNA分子數(shù)為0，同時含有15N和14N的DNA分子有2個，只含14N的DNA分子有14個。 答案　B 大題沖關練——綜合創(chuàng)新求突破 13．如圖1為真核生物染色體上部分DNA分子復制過程示意圖，圖2為擬核或質粒復制過程示意圖，據(jù)圖回答下列問題。 (1)從圖1可以看出，DNA分子復制是__________________________________。 (2)真核生物DNA分子復制過程需要的條件是___________________________等，DNA解旋酶的作用是____________________________________________。 (3)圖1生物的DNA復制方式的意義是________________________________。 (4)將不含放射性的擬核放在含有3H－胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，如果第一次復制時，圖2中1、2處的放射性強度相同，證明DNA復制方式很可能是_________________________________________________________________。 (5)若圖2中DNA在復制開始前的堿基總數(shù)是100個，其中T為20個，則復制一次需要游離的C為________個。 解析　(1)(3)圖1中的復制起點有三個，每個起點處復制都是雙向進行的，且邊解旋邊復制，這種復制方式有利于提高復制速率。(2)DNA復制需要模板、原料、酶、ATP等條件。(4)如果第一次復制時圖2中1、2處的放射性強度相同，則表明新合成的DNA的兩條鏈中含放射性的鏈都是一條，也說明了DNA復制屬于半保留復制。 答案　(1)多起點、雙向復制、邊解旋邊復制　(2)模板、能量、脫氧核苷酸、酶　打開DNA分子堿基對之間的氫鍵，形成兩條單鏈　(3)提高了復制速率　(4)半保留復制　(5)30 14．(xx湖北八校第一次聯(lián)考)下圖是某DNA分子的局部組成示意圖，請據(jù)圖回答。 (1)寫出圖中下列序號代表的結構中文名稱： ①________；⑦________；⑧________；⑨________。 (2)圖中DNA片段中堿基對有________對，該DNA分子應有________個游離磷酸基團。 (3)從主鏈上看，兩條單鏈方向________，從堿基關系看，兩條單鏈________________________________________________________________。 (4)如果將14N標記的細胞培養(yǎng)在含15N的脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中，此圖中所示的________(填序號)可測到15N。若細胞在該培養(yǎng)液中分裂四次，該DNA分子也復制四次，得到的子代DNA分子中含14N和含15N的比例為__________________________________________________________________ _________________________________________________________________。 (5)若該DNA分子共有a個堿基，其中含腺嘌呤m個，則該DNA分子復制4次，需要游離的胞嘧啶為________個。 解析　(1)①是胞嘧啶，⑦是脫氧核糖，⑧是胞嘧啶脫氧核糖核苷酸，⑨是DNA單鏈片段。(2)該DNA片段中有4個堿基對，2個游離的磷酸基團。(3)兩條DNA鏈反向平行。(4)該細胞分裂四次，得到16個DNA分子，含14N的DNA有2個，全部DNA含有15N。 答案　(1)①胞嘧啶　 ⑦脫氧核糖?、嘈叵汆奏っ撗鹾塑账帷、嵋粭l脫氧核苷酸鏈的片段　(2)4　2　(3)反向平行　互補　(4)①②③④⑥⑧⑨　1∶8　(5)15[a－m] 【易錯分析】 解答本題時有的考生因為沒有看清圖中所給各序號所代表對象，導致不能完整回答出第(4)題第一個空；有的考生則沒有弄清楚DNA復制4次，得到的16個DNA分子中全部都含有15N，導致錯誤。 15．DNA的復制方式，可以通過設想來進行預測，可能的情況是全保留復制、半保留復制、分散(彌散)復制三種。究竟是哪種復制方式呢？下面設計實驗來證明DNA的復制方式。 實驗步驟： a．在氮源為14N的培養(yǎng)基中生長的大腸桿菌，其DNA分子均為14NDNA(對照)。 b．在氮源為15N的培養(yǎng)基中生長的大腸桿菌，其DNA分子均為15NDNA(親代)。 c．將親代15N大腸桿菌轉移到氮源為含14N的培養(yǎng)基中，再連續(xù)繁殖兩代(Ⅰ和Ⅱ)，用密度梯度離心法分離，不同分子量的DNA分子將分布在試管中的不同位置上。 實驗預測： (1)如果與對照(14N/14N)相比，子Ⅰ代能分辨出兩條DNA帶：一條________帶和一條________帶，則可以排除________。 (2)如果子Ⅰ代只有一條中密度帶，則可以排除________，但不能肯定是________。 (3)如果子Ⅰ代只有一條中密度帶，再繼續(xù)做子Ⅱ代DNA密度鑒定：若子Ⅱ代可以分出________和________，則可以排除分散復制，同時肯定半保留復制；如果子Ⅱ代不能分出________密度兩條帶，則排除________，同時確定為________。 解析　從題目中的圖示可知，深色為親代DNA的脫氧核苷酸鏈(母鏈)，淺色為新形成的子代DNA的脫氧核苷酸鏈(子鏈)。因此全保留復制后得到的兩個DNA分子，一個是原來的兩條母鏈重新形成的親代DNA分子，一個是兩條子鏈形成的子代DNA分子；半保留復制后得到的每個子代DNA分子的一條鏈為母鏈，一條鏈為子鏈；分散復制后得到的每個子代DNA分子的單鏈都是由母鏈片段和子代片段間隔連接而成的。 答案　(1)輕(14N/14N)　重(15N/15N)　半保留復制和分散復制　(2)全保留復制　半保留復制或分散復制 (3)一條中密度帶　一條輕密度帶　中、輕　半保留復制　分散復制