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1、（新課改省份專用）2022年高考生物一輪復習 課下達標檢測（二十）DNA分子的結構、復制與基因的本質（含解析） 一、選擇題 1．下列關于DNA分子結構的敘述，正確的是(　　) A．組成DNA分子的核糖核苷酸有4種 B．每個脫氧核糖上均連著兩個磷酸和一個堿基 C．雙鏈DNA分子中，堿基的數(shù)目和脫氧核糖的數(shù)目是相等的 D．雙鏈DNA分子中，A＋T＝G＋C 解析：選C　DNA分子的基本單位是脫氧核糖核苷酸；位于DNA分子長鏈結束部位的脫氧核糖上只連著一個磷酸和一個堿基；雙鏈DNA分子中，堿基的數(shù)目和脫氧核糖的數(shù)目是相等的；雙鏈DNA分子中，根據(jù)堿基互補配對原則，A＋G＝T＋C。 2．

2、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：選B　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。 3．(2017·浙江4月選考單科卷)下列關于DNA、RNA和基因的敘述，錯誤的是(　　) A．基因是具有遺傳功能的核酸分子片段 B．遺傳信

3、息通過轉錄由DNA傳遞到RNA C．親代DNA通過復制在子代中表達遺傳信息 D．細胞周期的間期和分裂期均有RNA的合成 解析：選C　基因的表達是通過轉錄和翻譯實現(xiàn)的。 4．下圖為某DNA分子的部分平面結構圖，該DNA分子片段中含100個堿基對，40個胞嘧啶，則下列說法錯誤的是(　　) A．②與①交替連接，構成了DNA分子的基本骨架 B．③是連接DNA單鏈上兩個核糖核苷酸的磷酸二酯鍵 C．該DNA復制n次，含母鏈的DNA分子只有2個 D．該DNA復制n次，消耗的腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)為60×(2n－1)個 解析：選B?、偈敲撗鹾颂牵谑橇姿?，兩者交替連接構成了DNA分子的基本骨

4、架；④是連接DNA單鏈上兩個脫氧核糖核苷酸的化學鍵，③是鳥嘌呤脫氧核糖核苷酸中連接磷酸和脫氧核糖的化學鍵；該DNA復制n次，得到2n個DNA，其中含母鏈的DNA分子共有2個；該DNA復制n次，消耗腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)為(200－40×2)÷2×(2n－1)＝60×(2n－1)。 5．20世紀50年代初，查哥夫對多種生物DNA做了堿基定量分析，發(fā)現(xiàn)(A＋T)/(C＋G)的比值如表。結合所學知識，你認為能得出的結論是(　　) DNA來源 大腸桿菌 小麥 鼠 豬肝 豬胸腺 豬脾 (A＋T)/(C＋G) 1.01 1.21 1.21 1.43 1.43 1.43 A．豬的

5、DNA結構比大腸桿菌的DNA結構更穩(wěn)定一些 B．小麥和鼠的DNA所攜帶的遺傳信息相同 C．小麥DNA中(A＋T)的數(shù)量是鼠DNA中(C＋G)數(shù)量的1.21倍 D．同一生物不同組織的DNA堿基組成相同 解析：選D　大腸桿菌DNA中(A＋T)/(C＋G)的比值小于豬的，說明大腸桿菌DNA所含C－G堿基對的比例較高，而C－G堿基對含三個氫鍵，因此大腸桿菌的DNA結構穩(wěn)定性高于豬的；雖然小麥和鼠的DNA中(A＋T)/(C＋G)比值相同，但不能代表二者的堿基序列與數(shù)目相同；同一生物的不同組織所含DNA的堿基序列是相同的，因此DNA堿基組成也相同。 6．下圖為DNA片段1經(jīng)過誘變處理后獲得DNA

6、片段2，而后DNA片段2經(jīng)過復制得到DNA片段3的示意圖(除圖中變異位點外不考慮其他位點的變異)。下列敘述正確的是(　　) A．在DNA片段3中同一條鏈上相鄰堿基A與T通過兩個氫鍵連接 B．理論上DNA片段3的結構比DNA片段1的結構更穩(wěn)定 C．DNA片段2至少需要經(jīng)過3次復制才能獲得DNA片段3 D．DNA片段2復制n次后，可獲得2n－1個DNA片段1 解析：選D　DNA中同一條脫氧核苷酸鏈上相鄰堿基A與T通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”進行連接；理論上DNA片段3中氫鍵數(shù)目比DNA片段1少，故其結構不如DNA片段1穩(wěn)定；DNA片段2經(jīng)過2次復制即可獲得DNA片段3；DNA

7、片段2復制n次后，獲得的DNA片段1所占的比例為1/2，即2n－1個。 7．(2019·聊城模擬)若將處于G1期的胡蘿卜愈傷組織細胞置于含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)液中，培養(yǎng)至第二次分裂中期。下列有關敘述正確的是(　　) A．每條染色體中的兩條染色單體均含3H B．每個DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈均含3H C．每個DNA分子中只有一條脫氧核苷酸鏈含3H D．所有染色體的DNA分子中，含3H的脫氧核苷酸鏈占總鏈數(shù)的1/4 解析：選A　若將處于G1期的胡蘿卜愈傷組織細胞置于含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)液中，在間期的S期時DNA復制一次，所以細胞第一次分裂完成后得到的2個子細

8、胞都是每一條染色體的DNA都只有1條鏈被標記，培養(yǎng)至第二次分裂中期，每條染色體中的兩條染色單體均含3H標記；第二次分裂中期，1/2的DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈均含3H,1/2的DNA分子一條脫氧核苷酸鏈含3H；所有染色體的DNA分子中，含3H的脫氧核苷酸鏈占總鏈數(shù)的3/4。 8．在研究解旋酶在DNA復制過程中的作用機制時，科研人員發(fā)現(xiàn)，隨著解旋酶的移動和雙鏈的打開，DNA鏈中的張力變小了。下列相關分析錯誤的是(　　) A．解旋酶可能位于DNA雙鏈叉狀分離的位置 B．減小DNA鏈中的張力可能有助于DNA進行自我復制 C．在DNA雙鏈被打開的過程中不需要外界提供能量 D．解旋酶缺陷的發(fā)

9、生可能與多種人類疾病的產(chǎn)生有關 解析：選C　解旋酶常常依賴于單鏈的存在，并能識別復制叉的單鏈結構，因此解旋酶可能位于DNA雙鏈叉狀分離的位置；隨著解旋酶的移動和雙鏈的打開，DNA鏈中的張力變小，因此減小DNA鏈中的張力可能有助于DNA進行自我復制；在DNA雙鏈被打開的過程中需要ATP的水解來提供能量；解旋酶用于打開DNA中的氫鍵，解旋酶缺陷就無法將氫鍵打開，DNA無法復制，使人類產(chǎn)生多種疾病。 9.現(xiàn)已知基因M含有堿基共N個，腺嘌呤n個，具有類似如圖的平面結構，下列說法正確的是(　　) A．基因M共有4個游離的磷酸基，氫鍵數(shù)目為(1.5N＋n)個 B．如圖a可以代表基因M，基因M的等位

10、基因m可以用b表示；a鏈含有A的比例最多為2n/N C．基因M的雙螺旋結構，脫氧核糖和磷脂交替排列在外側，構成基本骨架 D．基因M和它的等位基因m含有的堿基數(shù)可以不相等 解析：選D　基因M的每一條鏈有1個游離的磷酸基，故有2個游離的磷酸基，氫鍵數(shù)為(1.5N－n)個；基因是由兩條脫氧核苷酸鏈組成的，圖中a和b共同組成基因M；雙螺旋結構中脫氧核糖和磷酸交替連接排列在外側，構成基本骨架；等位基因是基因突變產(chǎn)生的，基因突變是指基因中堿基對的增添、缺失或替換，基因M和它的等位基因m的堿基數(shù)或排列順序可以不同。 10．分析某病毒的遺傳物質，其成分如下： 堿基種類 A C G T 堿基

11、濃度(%) 36 24 18 22 據(jù)此，下列推測錯誤的是(　　) A．該病毒的遺傳物質不是雙鏈DNA B．該病毒的遺傳信息流動過程不遵循中心法則 C．以該病毒DNA為模板，復制出的DNA不是子代病毒的遺傳物質 D．該病毒DNA的突變頻率較高 解析：選B　該病毒的核酸中含有堿基T，說明該病毒的遺傳物質是DNA，根據(jù)該DNA分子中堿基A和T、C和G的數(shù)量不相等，可以確定該病毒的遺傳物質為單鏈DNA；該病毒的遺傳信息流動過程遵循中心法則；以該病毒DNA為模板復制出的是與其堿基序列互補的DNA單鏈，與病毒DNA的堿基序列并不相同，因此復制出的DNA不是子代病毒的遺傳物質；該病毒D

12、NA是單鏈結構，其結構不穩(wěn)定，容易發(fā)生突變。 11.某基因(14N)含有3 000個堿基，腺嘌呤占35%。若該DNA分子以15N同位素標記過的四種游離脫氧核苷酸為原料復制3次，將全部復制產(chǎn)物進行密度梯度離心，得到如圖甲結果；如果將全部復制產(chǎn)物加入解旋酶處理后再離心，則得到如圖乙結果。下列有關分析正確的是(　　) A．X層全部是僅含14N的基因 B．W層中含15N標記的胞嘧啶6 300個 C．X層中含有氫鍵數(shù)是Y層的1/3 D．W層與Z層的核苷酸數(shù)之比是1∶4 解析：選C　X層應全部是含14N15N的基因，W層中含15N標記的胞嘧啶數(shù)為3 000×(1－2×35%)÷2×6＝2 70

13、0(個)；復制得到的DNA分子與親代DNA分子的堿基序列相同，則兩者的氫鍵數(shù)也應該是相等的，X層有2個DNA，Y層有6個DNA，故X層與Y層的氫鍵數(shù)之比為1∶3；W層與Z層的核苷酸數(shù)之比應為3∶1。 12．某長度為1 000個堿基對的雙鏈環(huán)狀DNA分子，其中含腺嘌呤300個，該DNA分子復制時，1鏈首先被斷開形成3′、5′端口，接著5′端與2鏈發(fā)生分離，隨后DNA分子以2鏈為模板，通過滾動從1鏈的3′端開始延伸子鏈，同時還以分離出來的5′端單鏈為模板合成另一條子鏈，其過程如圖所示。下列相關敘述正確的是(　　) A．該過程是從兩個起點同時進行的，1鏈中的堿基數(shù)目多于2鏈 B．若該DNA

14、連續(xù)復制3次，則第三次共需鳥嘌呤4 900個 C．復制過程中兩條鏈分別作模板，邊解旋邊復制 D．該環(huán)狀DNA通常存在于細菌、酵母菌等原核細胞中 解析：選C　雙鏈DNA分子的兩條鏈是嚴格按照堿基互補配對原則形成的，所以1鏈和2鏈均含1 000個堿基，兩者堿基數(shù)目相同；根據(jù)堿基互補配對原則(A－T、G－C)，DNA分子含腺嘌呤300個，所以胸腺嘧啶也為300個，則胞嘧啶和鳥嘌呤均為700個，在第三次復制過程中，DNA分子數(shù)由4個增加到8個，即第三次新合成4個DNA分子，故需鳥嘌呤700×4＝2 800(個)；根據(jù)題意可知，復制過程中兩條鏈分別作模板，邊解旋邊復制；酵母菌細胞是真核細胞。 二

15、、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分子復制的時間是________________________________，一條脫氧核苷酸鏈上相鄰的堿基靠________________________________連接。 (2)在DNA分子模型搭建實驗中，如果用一種長度的塑料片代表A和G，用另一種長度的塑料片代表C和T，那么由此搭建而成的DNA雙螺旋的整條模型粗細________，原因是____________________________。 (3)DNA分子經(jīng)過誘變，某位點上的一個正常堿基(P)變成了尿嘧啶，該DNA連續(xù)復制兩次，得到的4個子

16、代DNA分子相應位點上的堿基對分別為U—A、A—T、G—C、C—G，推測“P”可能是________________。 (4)7-乙基鳥嘌呤不與胞嘧啶(C)配對而與胸腺嘧啶(T)配對。某DNA分子中腺嘌呤(A)占堿基總數(shù)的30%，其中的鳥嘌呤(G)全部被7-乙基化，該DNA分子正常復制產(chǎn)生兩個DNA分子，其中一個DNA分子中胸腺嘧啶(T)占堿基總數(shù)的45%，另一個DNA分子中鳥嘌呤(G)所占比例為________。 (5)請你在下面框圖中畫出某親本雙鏈DNA分子連續(xù)復制兩次后的產(chǎn)物模式圖。 解析：(1)DNA分子復制發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。一條脫氧核苷酸鏈上相鄰的

17、堿基靠“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連接。(2)A、G都為嘌呤堿基，C、T都為嘧啶堿基，根據(jù)堿基互補配對原則，一條鏈中嘌呤堿基只能和另一條鏈中的嘧啶堿基互補配對，故搭建成的DNA模型粗細相同。(3)突變后是U，則以突變的單鏈為模板兩次復制后形成2個DNA分子，其相應位點上的堿基為U—A、A—T。另外一條未突變單鏈兩次復制后形成2個DNA分子，其相應位點上的堿基是G—C、C—G。所以P點正常堿基可能是G或C。 (4)據(jù)DNA分子中的A占30%，可知T占30%，C占20%，G占20%。當其中的G全部被7-乙基化后，新復制的兩個DNA分子中G的比例不變，仍為20%。(5)DNA復制為半保留復制，因

18、此在第二次復制形成的4個DNA分子中，其中2個DNA分子是親本鏈和第二次復制子鏈形成的，另2個DNA分子是第一次復制子鏈和第二次復制子鏈形成的。 答案：(1)有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期　—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—　(2)相同　嘌呤必定與嘧啶互補配對　(3)胞嘧啶或鳥嘌呤　(4)20%　(5)如圖 14．熒光原位雜交可用熒光標記的特異DNA片段為探針，與染色體上對應的DNA片段結合，從而將特定的基因在染色體上定位。請回答下列問題： (1)DNA熒光探針的制備過程如圖1所示，DNA酶Ⅰ隨機切開了核苷酸之間的__________鍵從而產(chǎn)生切口，隨后在DNA聚合酶Ⅰ作用下，以

19、熒光標記的____________為原料，合成熒光標記的DNA探針。 (2)圖2表示探針與待測基因結合的原理。先將探針與染色體共同煮沸，使DNA雙鏈中______鍵斷裂，形成單鏈。隨后在降溫復性過程中，探針的堿基按照______________原則，與染色體上的特定基因序列形成較穩(wěn)定的雜交分子。圖中兩條姐妹染色單體中最多可有______條熒光標記的DNA片段。 (3)A、B、C分別代表不同來源的一個染色體組，已知AA和BB中各有一對同源染色體可被熒光探針標記。若植物甲(AABB)與植物乙(AACC)雜交，則其F1有絲分裂中期的細胞中可觀察到______個熒光點；在減數(shù)第一次分裂形成的兩個子

20、細胞中分別可觀察到________個熒光點。 解析：(1)從圖中可以看出，DNA酶Ⅰ可將DNA切割成若干片段，故其作用類似于限制酶，即可以使脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。DNA探針的本質是熒光標記的DNA片段，其基本單位是脫氧核苷酸。(2)由圖可知，高溫可以使雙鏈DNA分子中的氫鍵斷裂形成DNA單鏈，DNA探針的單鏈與染色體中特定基因的DNA單鏈重新形成雜交的雙鏈DNA分子，此時互補的雙鏈的堿基間應遵循堿基互補配對原則，而一條染色體的兩條染色單體上共有兩個雙鏈DNA分子，氫鍵斷裂后可形成4條DNA單鏈，所以與探針雜交后最多有4個熒光點。(3)甲、乙雜交所得的F1的染色體組為AABC，假設染

21、色體組A、B中可被熒光標記的染色體均用a表示，則在有絲分裂中期細胞中有3個a，故可觀察到6個熒光點；在減數(shù)第一次分裂后期，AA中的染色體可平均分配，但是B、C中的染色體因不能聯(lián)會而隨機分配，形成的兩個子細胞中分別含有1個a和2個a，所以可分別觀察到2個和4個熒光點。 答案：(1)磷酸二酯　脫氧核苷酸　(2)氫　堿基互補配對　4　(3)6　2和4 15．(2019·菏澤摸底)在研究DNA復制機制的過程中，為驗證DNA分子的半保留復制方式，研究者以蠶豆根尖進行實驗，主要步驟如下： 步驟①：將蠶豆根尖置于含放射性3H標記胸腺嘧啶的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)大約一個細胞周期的時間。 步驟②：取出根尖，洗凈

22、后轉移至不含放射性物質的培養(yǎng)液中，繼續(xù)培養(yǎng)大約兩個細胞周期的時間。分別在第一個、第二個和第三個細胞周期取樣，通過放射自顯影技術檢測有絲分裂中期細胞染色體上的放射性分布。 (1)本實驗最主要的研究方法稱為________________。實驗所用的細胞材料最可能取自蠶豆根尖的________區(qū)，步驟①的目的是標記細胞中的________分子。 (2)若第一個細胞周期的檢測結果是每條染色體的姐妹染色單體都具有放射性，如圖A所示。第二個細胞周期的放射性檢測結果符合圖中的________(填字母)，且第三個細胞周期的放射性檢測結果符合圖中的________(填字母)，說明DNA分子的復制方式為半保

23、留復制。 中期的染色體示意圖(深色代表染色單體具有放射性) 解析：(1)根據(jù)步驟①中“將蠶豆根尖置于含放射性3H標記胸腺嘧啶的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)大約一個細胞周期的時間”，可以確定本實驗最主要的研究方法是同位素示蹤法。用蠶豆根尖進行實驗時，DNA復制發(fā)生在具有細胞周期的細胞的分裂間期，因此該實驗所用的細胞材料最可能取自蠶豆根尖的分生區(qū)；胸腺嘧啶是合成DNA的原料之一，因此步驟①的目的是標記細胞中的DNA分子。(2)圖A中每條染色體的姐妹染色單體均含有放射性，圖B中每條染色體的姐妹染色單體中只有一條含有放射性，圖C中每條染色體的姐妹染色單體均不含放射性。DNA分子的復制為半保留復制，第一個細胞周期，DNA復制后每個DNA分子中只有一條鏈含有放射性，第二個細胞周期，每個DNA分子復制后形成兩個DNA分子，一個DNA分子含有放射性，另一個DNA分子不含放射性，則放射性檢測結果是每條染色體含有兩條染色單體，其中一條染色單體含有放射性，另一條染色單體不含放射性，符合題圖中B；同理可知，第三個細胞周期的放射性檢測結果是有一半染色體不含放射性，另一半染色體的姐妹染色單體中，有一條染色單體含有放射性，另一條染色單體不含放射性，符合題圖中B和C。 答案：(1)同位素示蹤法　分生　DNA　(2)B　B和C