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2019-2020年高考生物總復習 DNA分子的結構、復制與基因的本質試題（含解析） 一、選擇題(每小題5分，共50分) 1．下圖為DNA分子部分結構示意圖，以下敘述正確的是(　　) A．解旋酶可以斷開⑤鍵，因此DNA的穩(wěn)定性與⑤無關 B．④是一個鳥嘌呤脫氧核苷酸 C．DNA連接酶可催化⑥或⑦鍵形成 D．A鏈、B鏈的方向相反，骨架是磷酸和脫氧核糖 【解析】　DNA的穩(wěn)定性與堿基對有關系，堿基對間的氫鍵越多，分子結構越穩(wěn)定；DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，構成基本骨架，④的名稱是鳥嘌呤脫氧核苷酸是錯誤的，因為4中的1與2、3不屬于同一個脫氧核苷酸。 【答案】　D 2．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．核基因在染色體上呈線性排列 C．四種脫氧核苷酸的數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；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；不同基因中脫氧核苷酸的數目和排列順序不同，基因具有多樣性，而每一個基因中脫氧核苷酸的數目和排列順序是特定的，因此基因又具有特異性；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。 【答案】　A 3．某成年雄性小鼠的初級精母細胞中有20個四分體，如取該小鼠的某種干細胞，放入含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，當該細胞首次進入有絲分裂后期時(　　) A．被標記的同源染色體移向兩極 B．被標記的染色體是80條 C．此時細胞內的基因表達很活躍 D．此時細胞內含有2個染色體組 【解析】　由于在有絲分裂間期染色體進行復制，20個四分體即40條染色體均被標記。細胞首次進入有絲分裂后期后，由于著絲點分裂，導致染色體暫時加倍，移向細胞兩極且被標記的染色體共80條，染色體組應為4個。有絲分裂過程中無同源染色體彼此分離的行為特征；細胞處于有絲分裂后期，染色體螺旋化程度較高，基因不能轉錄，基因表達不活躍。 【答案】　B 4．用15N標記含有100個堿基對的雙鏈DNA分子，其中有胞嘧啶60個，該DNA分子在含有14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復制4次。其結果不可能是(　　) A．含有15N的DNA分子占1/8 B．復制過程中需要腺嘌呤脫氧核苷酸600個 C．含有14N的DNA分子占7/8 D．復制結果共產生16個DNA分子 【解析】　DNA連續(xù)復制4次，形成16個DNA分子，其中有2個含15N，所有的DNA分子都含14N；最初的DNA分子中含腺嘌呤脫氧核苷酸40個，復制4次，共需4015＝600個腺嘌呤脫氧核苷酸。 【答案】　C 5．雙脫氧核苷酸常用于DNA測序，其結構與脫氧核苷酸相似，能參與DNA的合成，且遵循堿基互補配對原則。DNA合成時，在DNA聚合酶作用下，若連接上的是雙脫氧核苷酸，子鏈延伸終止；若連接上的是脫氧核苷酸，子鏈延伸繼續(xù)。在人工合成體系中，有適量的序列為GTACATACATG的單鏈模板、胸腺嘧啶雙脫氧核苷酸和4種脫氧核苷酸。則以該單鏈為模板合成出的不同長度的子鏈最多有(　　) A．2種　　　　　　　　　　 B．3種 C．4種 D．5種 【解析】　根據題意，在合成子鏈時，胸腺嘧啶雙脫氧核苷酸和胸腺嘧啶脫氧核苷酸在與腺嘌呤脫氧核苷酸配對時存在競爭關系，當胸腺嘧啶雙脫氧核苷酸與腺嘌呤脫氧核苷酸配對時，子鏈延伸終止，不再繼續(xù)合成子鏈，因此，子鏈的合成可能會在堿基A的位點終止，所以會形成含有3個、5個、7個、9個和11個(只有胸腺嘧啶脫氧核苷酸與腺嘌呤脫氧核苷酸配對)共5種不同長度的子鏈。 【答案】　D 6．一個雙鏈均被32P標記的DNA由5 000個堿基對組成，其中腺嘌呤占20%，將其置于只含31P的環(huán)境中復制3次。下列敘述不正確的是(　　) A．該DNA分子中含有氫鍵的數目為1.3104 B．復制過程需要2.4104個游離的胞嘧啶脫氧核苷酸 C．子代DNA分子中含32P的單鏈與含31P的單鏈之比為1∶7 D．子代DNA分子中含32P與只含31P的分子數之比為1∶3 【解析】　本題考查DNA的結構、復制的知識。由5 000個堿基對組成雙鏈DNA中，腺嘌呤占全部堿基的20%，則胞嘧啶C占30%，即一個這樣的DNA中，A＝T＝2 000個，G＝C＝3 000個，將其置于只含31P的環(huán)境中復制3次需要2.1104個游離的胞嘧啶脫氧核苷酸。 【答案】　B 7．如圖甲為真核細胞中進行的DNA復制過程示意圖，圖乙是該DNA片段的結構示意圖。請判斷下列說法正確的是(　　) 甲 乙 A．DNA復制是從多個起點同時開始的，真核生物的這種復制方式提高了復制速率 B．圖中DNA復制是邊解旋邊雙向復制的，當DNA復制時，DNA聚合酶催化④的形成 C．圖乙中②和③相間排列，構成了DNA分子的基本骨架 D．DNA分子中⑤⑥⑦⑧依次代表A、G、C、T 【解析】　圖甲是DNA復制過程，從圖中能看出DNA復制有多個復制起點，但復制環(huán)的大小不一樣，所以DNA復制起始的時間是不同的，A項錯誤；多起點、邊解旋邊雙向復制的方式提高了復制的效率。④是氫鍵，在DNA復制時，當DNA聚合酶把脫氧核苷酸連接在一起后，堿基之間的氫鍵不需要酶的催化作用就可以形成，B項錯誤。圖乙中①②③分別表示磷酸、脫氧核糖、堿基，磷酸和脫氧核糖的相間排列構成了DNA分子的基本骨架，C項錯誤。根據堿基互補配對原則，DNA分子中⑤⑥⑦⑧依次代表A、G、C、T。 【答案】　D 8．下圖為真核細胞DNA復制過程模式圖，相關分析錯誤的是(　　) A．酶①為DNA解旋酶，酶②為DNA聚合酶 B．圖示體現了邊解旋邊復制及半保留復制的特點 C．在復制完成后，甲、乙可在有絲分裂后期、減數第二次分裂后期分開 D．將該模板DNA置于15N培養(yǎng)液中復制3次后，含15N的脫氧核苷酸鏈占3/4 【解析】　讀圖知酶①為DNA解旋酶，而酶②為合成DNA子鏈所需的酶即DNA聚合酶；形成的兩個子代DNA分子分別保留了一條母鏈，體現了半保留復制的特點，圖示還體現了邊解旋邊復制的特點；復制后一條染色體上的兩個DNA在有絲分裂后期、減數第二次分裂后期隨姐妹染色單體變成了兩條子染色體后而分開；復制3次后8個DNA分子共含16個脫氧核苷酸鏈，被標記的為14個，即含15N的脫氧核苷酸鏈占14/16＝7/8。 【答案】　D 9．下圖是果蠅染色體上白眼基因示意圖，下列敘述正確的是(　　) A．Y染色體上有白眼基因S的同源區(qū)段 B．S基因所在的DNA片段均具有遺傳效應 C．白眼基因在細胞核內，遵循遺傳定律 D．基因片段中有5種堿基、8種核苷酸 【解析】　白眼基因S位于X染色體上，Y上找不到與基因S對應的同源區(qū)段；DNA片段包括基因部分和非基因部分，非基因部分不具有遺傳效應；圖示DNA片段中共含A、T、G、C四種堿基，4種脫氧核苷酸。 【答案】　C 10．關于真核細胞的核DNA分子的復制與轉錄的描述，錯誤的是(　　) A．參與催化反應的酶的種類不同 B．反應進行的場所相同 C．所需能量的提供方式相同 D．堿基互補配對的具體方式相同 【解析】　參與DNA復制的酶主要有DNA聚合酶、解旋酶，參與DNA轉錄的酶主要是RNA聚合酶；有DNA分布的場所才能進行DNA復制，轉錄；DNA復制時堿基互補配對的方式為：A—T、T—A、C—G、G—C，DNA轉錄時堿基互補配對的方式為：T—A、A—U、C—G、G—C；DNA復制與轉錄所需能量都來自于ATP。 【答案】　D 二、非選擇題(共50分) 11．(19分)在生命科學研究中，“放射性同位素示蹤法”是常用的研究手段。請分析下列實驗，回答有關問題： 將大腸桿菌的DNA分子用3H標記后，放在普通培養(yǎng)基上繁殖兩代，如下圖所示。該實驗有力地證明了DNA分子的復制方式是____________。若在此過程中，共消耗了游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸183個，則親代DNA分子中含腺嘌呤脫氧核苷酸________個。 【解析】　用放射性同位素示蹤法可以有力地證明DNA分子的復制方式為伴保留復制。DNA分子復制兩次，凈增加3個DNA分子，此過程共消耗胸腺嘧啶脫氧核苷酸183個，則每個DNA分子中含胸腺嘧定脫氧核苷酸數為1833＝61(個)，雙鏈DNA分子中，腺嘌呤脫氧核苷酸數目與胸腺嘧啶脫氧核苷酸數目相等。 【答案】　半保留復制　61 12．(17分)下列甲圖中DNA分子有a和d兩條鏈，將甲圖中某一片段放大后如乙圖所示，結合所學知識回答下列問題： 甲　　　　　　乙 (1)從甲圖可看出DNA復制的方式是____________。 (2)甲圖中，A和B均是DNA分子復制過程中所需要的酶，其中B能將單個的脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈，從而形成子鏈；則A是________酶，B是________酶。 (3)圖甲過程在綠色植物葉肉細胞中進行的場所有___________________。 (4)乙圖中，7是______________________。DNA分子的基本骨架由________________交替連接而成；DNA分子兩條鏈上的堿基通過________連接成堿基對，并且遵循________________原則。 【解析】　(1)DNA復制的方式是半保留復制，即子代DNA保留了母鏈的一條。(2)A酶是解旋酶，破壞了DNA分子中兩條鏈中的氫鍵，使DNA分子解開螺旋；B酶催化DNA子鏈的合成，為DNA聚合酶。(3)圖甲為DNA復制，發(fā)生在細胞核、線粒體和葉綠體中。(4)圖乙中4為胸腺嘧啶，5為脫氧核糖，6為磷酸，三者構成的7為胸腺嘧啶脫氧核苷酸。 【答案】　(1)半保留復制　(2)解旋　DNA聚合　(3)細胞核、線粒體、葉綠體　(4)胸腺嘧啶脫氧核苷酸　脫氧核糖和磷酸　氫鍵　堿基互補配對 13．(14分)蠶豆體細胞染色體數目2N＝12，科學家用3H標記蠶豆根尖細胞的DNA，可以在染色體水平上研究真核生物的DNA復制方式。 實驗的基本過程如下： Ⅰ.將蠶豆幼苗培養(yǎng)在含有3H的胸腺嘧啶核苷酸的培養(yǎng)基上，培養(yǎng)一段時間后，觀察細胞分裂中期染色體的放射性情況。 Ⅱ.當DNA分子雙鏈都被3H標記后，再將根移到含有秋水仙素的非放射性培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時間后，觀察細胞分裂中期染色體的放射性情況。 請回答相關問題： (1)蠶豆根尖細胞進行的分裂方式是__________________；秋水仙素能使部分細胞的染色體數目加倍，其作用的機理是______________________________。 (2)Ⅰ中，在根尖細胞進行第一次分裂時，每一條染色體上帶有放射性的染色單體有________條，每個DNA分子中，有________條鏈帶有放射性。 Ⅱ中，若觀察到一個細胞具有24條染色體，且二分之一的染色單體具有放射性，則表示該細胞的染色體在無放射性的培養(yǎng)基上復制________次，該細胞含有________個染色體組。 (3)上述實驗表明，DNA分子的復制方式是___________________________。 【解析】　(1)蠶豆根尖細胞為體細胞，其分裂方式為有絲分裂。秋水仙素使細胞內染色體加倍的原理是體細胞在有絲分裂過程中，染色體完成了復制，紡錘體的形成受到破壞，以致染色體不能被拉向兩極，于是形成了染色體數目加倍的細胞。(2)由于DNA的復制為半保留復制，第一次分裂完成時，每個DNA分子中都有一條鏈被3H標記，每一條染色體上有2條染色單體被3H標記。當DNA分子雙鏈都被3H標記后，再將根移到含有秋水仙素的非放射性培養(yǎng)基中，觀察到一個細胞具有24條染色體，且二分之一的染色單體具有放射性，則表明該細胞的染色體在無放射性的培養(yǎng)基上復制2次，該細胞含有4個染色體組。(3)上述實驗證明DNA分子的復制是半保留復制。 【答案】　(1)有絲分裂　抑制紡錘體的形成　(2)2　1　2　4　(3)半保留復制