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DNA分子的結構、復制及基因是有遺傳效應的DNA片段 基礎對點練——考綱對點夯基礎 考點一　DNA分子的結構、特性及基因的本質(Ⅱ) 1．下列有關DNA分子結構的說法，正確的是(　　) A．相鄰的堿基被相鄰的兩個核糖連在一起 B．每個磷酸基團上都連著兩個五碳糖 C．堿基對排列順序的千變萬化構成了DNA分子的特異性 D．只有嘌呤與嘧啶配對，才能保證DNA兩條長鏈之間的距離不變 解析：DNA分子中一條鏈上相鄰的堿基被“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連在一起，兩條鏈上相鄰的堿基被氫鍵連在一起；DNA鏈末端的磷酸基團上連著一個五碳糖；堿基對排列順序的千變萬化構成了DNA分子的多樣性。 答案：D 2．如圖為果蠅某一條染色體上的幾個基因示意圖，下列有關敘述，正確的是(　　) A．R基因中的全部脫氧核苷酸序列都能編碼蛋白質 B．R、S、N、O互為非等位基因 C．果蠅的每個基因都是由成百上千個核糖核苷酸組成的 D．每個基因中有一個堿基對的替換，都會引起生物性狀的改變 解析：R基因中的脫氧核苷酸序列不一定都能編碼蛋白質，如非編碼區(qū)和內含子不能編碼蛋白質；R、S、N、O控制果蠅不同的性狀，互為非等位基因；基因的基本組成單位是脫氧核苷酸；基因中有一個堿基對的替換，由于密碼子的簡并性，密碼子決定的氨基酸不一定變化；如果密碼子所決定的氨基酸有所改變，將導致蛋白質組成的變化以及其空間結構等的變化，但生物的表現型還與生物所處環(huán)境等外界因素有關，所以表現型也不一定會變化。 答案：B 3．下圖是關于雙鏈DNA分子結構敘述其中正確的是(　　) A．①表示胸腺嘧啶脫氧核苷酸 B．每個磷酸均連接著兩個脫氧核糖 C．DNA復制時，解旋酶斷裂的是③處的化學鍵 D．該片段中堿基C和G的比例越大，該DNA熱穩(wěn)定性越高 解析：①是由一個脫氧核苷酸的脫氧核糖、胸腺嘧啶與另一個脫氧核苷酸的磷酸基團構成的，不能表示胸腺嘧啶脫氧核苷酸，A錯誤；位于每條鏈首端的磷酸只連接著一個脫氧核糖，B錯誤；DNA復制時，解旋酶斷裂的是②處的氫鍵，C錯誤；含有的氫鍵數量越多的雙鏈DNA分子的熱穩(wěn)定性越高，在一個雙鏈DNA分子中，堿基對G與C之間有三個氫鍵，A與T間有兩個氫鍵，因此在圖示的片段中，堿基C和G的比例越大，該DNA熱穩(wěn)定性越高，D正確。 答案：D 4．[2019重慶高三診斷]DNA是絕大多數生物的遺傳物質，下列關于DNA的相關說法，錯誤的是(　　) A．細胞在分裂之前，一定要進行DNA的復制 B．堿基對排列順序的多樣性是DNA多樣性的原因之一 C．DNA分子雜交技術可以用來比較不同種生物DNA分子的差異 D．格里菲斯(Griffith)實驗證明加熱殺死的S細菌中必然存在轉化因子 解析：有絲分裂、減數第一次分裂前是需要DNA復制的，但減數第二次分裂前是沒有DNA復制的，直接分裂，A錯誤；DNA多樣性取決于堿基的數目和堿基對排列順序，B正確；每個DNA分子都有特定的堿基序列，不同種生物DNA分子是不同的，所以用DNA分子雜交技術可以用來比較不同種生物DNA分子的差異，C正確；格里菲斯的肺炎雙球菌轉化實驗證明S型細菌中存在某種轉化因子，能將R型細菌轉化為S型細菌，D正確。 答案：A 考點二　DNA分子的復制及實驗探究(Ⅱ) 5．[2019江蘇如東高級中學高考沖刺卷]下列關于DNA分子結構與復制的說法，正確的是(　　) A．DNA分子的差異造成了肺炎雙球菌S型菌與R型菌致病性的差異 B．DNA分子中每個磷酸基團都連接2個脫氧核糖 C．減數分裂過程中發(fā)生交叉互換一般不會導致DNA分子結構的改變 D．邊解旋邊復制是保證親代與子代DNA遺傳信息傳遞準確性的關鍵 解析：肺炎雙球菌S型菌有多糖莢膜，具有毒性，R型菌無莢膜，不具有致病性，根本原因是二者DNA分子中的遺傳信息不同造成的，所以DNA分子的差異造成了肺炎雙球菌S型菌與R型菌致病性的差異，A項正確；DNA分子中大多數磷酸基團都連接2個脫氧核糖，但位于兩條鏈兩端的兩個游離的磷酸基團各連接一個脫氧核糖，B項錯誤；減數分裂過程中發(fā)生交叉互換，一般會導致其DNA分子結構的改變，C項錯誤；堿基互補配對原則保證了復制能準確無誤地進行，D項錯誤。 答案：A 6．真核細胞某生理過程如圖所示，下列敘述正確的是(　　) A．酶1可使磷酸二酯鍵斷裂，酶2可催化磷酸二酯鍵的形成 B．a鏈和b鏈的方向相反，a鏈與c鏈的堿基序列互補配對 C．該圖表示DNA半保留復制過程，遺傳信息傳遞方向是DNA→RNA D．c鏈和d鏈中G＋C所占比例相等，該比值越大DNA熱穩(wěn)定性越高 解析：酶1是解旋酶，作用是使氫鍵斷裂，A錯誤；a鏈和c鏈均與b鏈堿基互補配對，因此a鏈與c鏈的堿基序列相同，B錯誤；DNA復制過程中遺傳信息傳遞方向是DNA→DNA，C錯誤；c鏈和d鏈中的堿基是互補配對的，A與T之間以兩個氫鍵連接，G與C之間以三個氫鍵連接，G＋C所占比例越大，DNA分子的熱穩(wěn)定性越高，因此c鏈和d鏈中G＋C所占比例相等，該比值越大DNA熱穩(wěn)定性越高，D正確。 答案：D 7．[2019遼寧瓦房店高級中學模擬]某生物細胞內有一對同源染色體，如圖所示(a與a′、b與b′為姐妹染色單體，著絲點分裂后成為子染色體，細胞在有絲分裂過程中，子染色體a可與b′組合進入一個子細胞，也可與b組合進入一個子細胞，兩種可能性在概率上是相等的)。若選取1000個該生物細胞作為研究對象，用15N標記這對同源染色體上的DNA分子，再放入不含15N標記的培養(yǎng)液中培養(yǎng)(細胞分裂同步)，則完成1次分裂、2次分裂、3次分裂所得子細胞中含有15N標記的細胞個數分別約為(　　) A．2000、3000、5000　　　　　　B．1000、2000、4000 C．2000、3000、3500 D．2000、3000、4500 解析：因為DNA分子2條鏈均被15N標記，經過1次復制后，DNA分子為15N/14N，所以完成1次分裂所得2000個子細胞都含15N標記；第2次分裂時，細胞中DNA分子(15N/14N)復制后一半為14N/14N，一半為15N/14N，約有一半(1000個)細胞為一種分裂方式，含15N的子染色體進入1個子細胞，只含14N的子染色體進入另1個子細胞；約有一半(1000個)細胞為另一種分裂方式，含15N的子染色體分別進入2個子細胞，產生的2000個子細胞中都含有15N，所以4000個子細胞中共有3000個含15N標記；第3次分裂時，只含14N的細胞(1000個)經有絲分裂產生的2000個細胞均不含15N標記；含兩條15N標記的染色體的細胞(1000個)經有絲分裂產生15N標記的細胞個數(1500個)的情況分析同第2次分裂時；含一條15N標記的染色體的細胞(2000個)經有絲分裂產生2000個細胞含15N標記，2000個細胞不含15N標記，故第3次分裂所得子細胞中含15N標記的細胞個數共為3500個。 答案：C 提能強化練——考點強化重能力 8．[原創(chuàng)]如圖為真核細胞內細胞核中某基因的結構及變化示意圖(基因突變僅涉及圖中1對堿基改變)。下列相關敘述中，錯誤的是(　　) A．基因1鏈中相鄰堿基之間通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連接 B．基因突變導致新基因中(A＋T)/(G＋C)的值減小而(A＋G)/(T＋C)的值增大 C．RNA聚合酶進入細胞核參加轉錄過程，能催化核糖核苷酸形成mRNA D．基因復制過程中1鏈和2鏈均為模板，復制后形成的兩個基因中遺傳信息相同 解析：基因的一條脫氧核苷酸鏈中相鄰堿基通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連接，A正確；圖示基因突變時A—T堿基對被G—C堿基對替換，新基因中(A＋T)/(G＋C)的值減小而(A＋G)/(T＋C)的值不變，B錯誤；RNA聚合酶在細胞核中參加轉錄過程，C正確；DNA復制時兩條母鏈均為模板，復制形成的兩個基因相同，D正確。 答案：B 9. [2019益陽模擬]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，將全部復制產物進行密度梯度離心，得到如圖甲結果；如果將全部復制產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層中含有氫鍵數是Y層的1/3 D．W層與Z層的核苷酸數之比是1:4 解析：復制得到的堿基數相等，那么氫鍵數也應該是相等的，X層有2個DNA，Y層有6個DNA，故X層與Y層的氫鍵數之比為1:3。 答案：C 10．如圖是在電子顯微鏡下拍攝的某生物細胞DNA復制過程中的圖像。下列有關敘述，正確的是(　　) A．此圖反映出的DNA復制模式可作為DNA雙向復制的證據 B．此過程遵循堿基互補配對原則，任一條鏈中A＝T，G＝C C．若將該DNA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(A＋T)/(G＋C)＝a，則互補鏈中該比值為1/a 解析：在一條鏈中A與T不一定相等；DNA徹底水解是指將脫氧核苷酸也水解，產物是脫氧核糖、磷酸和四種堿基；DNA分子的一條鏈中兩互補堿基之和的比值，與另一條互補鏈中該比值相等。 答案：A 11．將DNA分子雙鏈用3H標記的蠶豆(2n＝12)根尖移入普通培養(yǎng)液(不含放射性元素)中，再讓細胞連續(xù)進行有絲分裂。某普通培養(yǎng)液中的第三次有絲分裂中期，根據圖示，判斷該細胞中染色體的標記情況最可能是(　　) A．12個b B．6個a,6個b C．6個b,6個c D．b＋c＝12個，但b和c數目不確定 解析：在普通培養(yǎng)液中第一次有絲分裂產生的子細胞的DNA分子中僅有1條鏈被標記，故第二次有絲分裂中期時，每條染色體的2條染色單體中僅有1條染色單體具有放射性，在有絲分裂后期時姐妹染色單體分開形成兩條子染色體隨機移向細胞兩極，即第二次有絲分裂產生的子細胞中具有放射性的染色體數目不能確定，所以在第三次有絲分裂中期的細胞中有的染色體僅有1條染色單體具有放射性，有的染色體無放射性，但二者之和肯定為12。 答案：D 大題沖關練——綜合創(chuàng)新求突破 12．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復制方法。 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，則表明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。秋水仙素可以抑制紡錘體的形成，導致染色體不能被拉向兩極，從而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)該實驗證明DNA分子的復制方式是半保留復制。 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 13．[2019江西南昌模擬]通常DNA分子復制從一個復制起始點開始，有單向復制和雙向復制，如下圖所示： 放射性越高的3H－胸腺嘧啶脫氧核糖核苷(3H－脫氧胸苷)，在放射自顯影技術的圖像上，感光還原的銀顆粒密度越高。請利用放射性自顯影技術、低放射性3H－脫氧胸苷和高放射性3H－脫氧胸苷，設計實驗以確定大腸桿菌DNA復制的方向，簡要寫出： (1)實驗思路：________________________________________________________________________。 (2)預測實驗結果和得出結論：________________________________________________________________________。 解析：(1)依題意可知：該實驗的目的是確定大腸桿菌DNA復制的方向。實驗原理是：①放射性越高的3H－胸腺嘧啶脫氧核糖核苷(3H－脫氧胸苷)，在放射自顯影技術的圖像上，感光還原的銀顆粒密度越高。②3H－脫氧胸苷是DNA復制的原料；依據DNA的半保留復制，利用3H標記的低放射性和高放射性的脫氧胸苷使新形成的同一條DNA子鏈上出現低放射性區(qū)段和高放射性區(qū)段。③利用放射性自顯影技術，檢測子鏈上銀顆粒密度的高低及其分布來判斷DNA復制的方向。綜上分析可知該實驗思路為：復制開始時，首先用含低放射性3H－脫氧胸苷培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，一段時間后轉移到含有高放射性3H－脫氧胸苷的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)，用放射自顯影技術觀察復制起點和復制起點兩側銀顆粒密度情況。(2)依據實驗思路可知：若DNA分子復制為單向復制，則復制起點處銀顆粒密度低，遠離復制起點的一側銀顆粒密度高。若DNA分子復制為雙向復制，則復制起點處銀顆粒密度低，復制起點的兩側銀顆粒密度高。 答案：(1)復制開始時，首先用含低放射性3H－脫氧胸苷培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，一段時間后轉移到含有高放射性3H－脫氧胸苷的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)，用放射自顯影技術觀察復制起點和復制起點兩側銀顆粒密度情況 (2)若復制起點處銀顆粒密度低，一側銀顆粒密度高，則DNA分子復制為單向復制；若復制起點處銀顆粒密度低，復制起點的兩側銀顆粒密度高，則DNA分子復制為雙向復制