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1、- 1 - / 11【2019【2019 最新最新】精选高考生物一轮复习课时分层作业二十第六单元基精选高考生物一轮复习课时分层作业二十第六单元基因的本质和表达第因的本质和表达第 2 2 课课 DNADNA 分子的结构复制和基因的本质新人教版分子的结构复制和基因的本质新人教版(30(30 分钟分钟 100100 分分) )一、选择题(共 8 小题，每小题 5 分，共 40 分)1.(2016上海高考)在 DNA 分子模型的搭建实验中，若仅用订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含 10 对碱基(A 有 6 个)的 DNA 双链片段，那么使用的订书钉个数为 ( )A.58 B.78 C.8
2、2 D.88【解题指南】(1)关键知识：脱氧核糖、磷酸、碱基的连接方式，碱基对的连接方式。(2)隐含信息：A-T 对含 2 个氢键，G-C 对含 3 个氢键。【解析】选 C。构成一个脱氧核苷酸需要 2 个订书钉，20 个脱氧核苷酸总共需要 40 个订书钉；一条 DNA 单链需要 9 个订书钉连接 10 个脱氧核苷酸，两条链共需要 18 个订书钉；A-T 之间有 2 个氢键，G-C 之间有 3 个氢键，已知 A 有 6个，则可知有 6 个 A-T，4 个 G-C，双链间的氢键数共有 62+43=24 个。总共需要订书钉 40+18+24=82 个。2.以下是某同学制作的脱氧核苷酸对模型，其中正确
3、的是 ( )【解析】选 D。A 项，从五碳糖和磷酸基团的形态和位置可判断，两条脱氧核苷酸链不是反向平行的，错误；B 项，A 与 T 之间的氢键应该是两个而不是三- 2 - / 11个，错误；C 项，含氮碱基(C)与脱氧核糖连接位置不正确，且 G 与 C 之间有三个氢键，错误。【方法技巧】“三看法”判断 DNA 分子结构的正误(1)一看：外侧链成键位置是否正确，正确的成键位置为一分子脱氧核糖的 5号碳原子上的磷酸基团与相邻脱氧核糖的 3 号碳原子之间。(2)二看：外侧链是否反向平行。(3)三看：内侧链碱基配对是否遵循碱基互补配对原则，即有无“同配”、“错配”现象。3.(2018绵阳模拟)下图所示
4、 DNA 分子片段中一条链含 15N，另一条链含14N。下列有关说法错误的是( )A.DNA 连接酶和 DNA 聚合酶都可作用于形成处的化学键，解旋酶作用于处B.是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸C.若该 DNA 分子中一条链上 G+C=56%，则无法确定整个 DNA 分子中 T 的含量D.把此 DNA 放在含 15N 的培养液中复制两代，子代中含 15N 的 DNA 占 100%【解析】选 C。DNA 连接酶和 DNA 聚合酶均作用于两个核苷酸之间的化学键，解旋酶作用于碱基对之间的氢键，A 项正确；是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，B 项正确；若该 DNA 分子中一条链上 G+C=56%，则整个 DNA 分子中
5、G+C 的含量也是56%，则整个 DNA 分子中 T 的含量为(1-56%)/2=22%， C 项错误；DNA 进行半保留复制，把此 DNA 放在含 15N 的培养液中复制两代，由于所用原料均含有15N，子代中含 15N 的 DNA 占 100%， D 项正确。- 3 - / 114.假如一个 DNA 分子含有 1 000 个碱基对(P 只是 32P)，将这个 DNA 分子放在只含 31P 的脱氧核苷酸的培养液中让其复制两次，则子代 DNA 分子的相对分子质量平均比原来 ( )A.减少 1 500B.增加 1 500C.增加 1 000D.减少 1 000【解析】选 A。每个碱基对应一个脱氧核
6、苷酸，含 1 个磷酸基团，即 1 个磷原子。复制两次后形成 4 个 DNA 分子，8 条单链，其中两条含 32P，6 条含 31P，因而相对分子质量共减少 6 000，每个 DNA 分子平均减少 1 500。5.如图所示，给以适宜的条件各试管均有产物生成，则能生成 DNA 的试管是( )A.a 和 dB.b 和 cC.只有 bD.只有 c【解析】选 A。DNA 可通过 DNA 复制和逆转录形成。所以形成 DNA 的条件是 4种脱氧核苷酸、ATP、酶、模板(DNA 两条链)；或 4 种脱氧核苷酸、ATP、酶、模板(mRNA)。6.(2018邵阳模拟)将某一经 3H 充分标记 DNA 的雄性动物细
7、胞(染色体数为 2N)置于不含 3H 的培养基中培养，经过连续两次正常细胞分裂后，下列有关说法不正确的是 ( )导学号 14120358A.若进行有丝分裂，则子细胞含 3H 的核 DNA 分子数可能为 NB.若进行减数分裂，则子细胞含 3H 的染色体数为 NC.第一次分裂结束时，子细胞中染色体都含 3HD.若子细胞中有的染色体不含 3H，则原因是同源染色体彼此分离- 4 - / 11【解析】选 D。将经 3H 充分标记 DNA 的细胞置于不含 3H 的培养液中培养，进行两次细胞分裂，由于 DNA 是半保留复制，第一次复制结束时，每个 DNA 分子均有一条链含 3H，第二次有丝分裂后期，染色体数
8、是 4N，2N 被标记，2N 未被标记，分裂成两个子细胞时，由于染色体分配是随机的，则子细胞含 3H 的染色体数可能为 02N，A 正确；若进行减数分裂，DNA 只复制 1 次，由于 DNA 是半保留复制，所以子细胞的 N 条染色体都被标记，B 正确；第一次分裂结束时，因为 DNA 只复制 1 次，所以子细胞中染色体都含 3H，C 正确；由以上分析可知，若子细胞中有的染色体不含 3H，则该细胞进行的是有丝分裂，不可能发生同源染色体彼此分离，D 错误。 【易错提醒】(1)由于染色体着丝点分裂后形成的子染色体移向哪一极是“随机”的，故移向同一极的染色体其双链 DNA 所带的放射性状况应由每条染色体
9、如何移动决定，不可将所有染色体的移动“统一”看待。(2)性原细胞进行减数分裂时 DNA 只进行一次复制，复制后的子代 DNA 在减数第二次分裂后期分开，分别进入两个精细胞(或一个卵细胞和极体或两个极体)中。7.已知 DNA 分子中，碱基对 A 与 T 之间形成 2 个氢键，C 与 G 之间形成 3 个氢键；在一个双链 DNA 分子片段中有 200 个碱基对，其中 A 有 90 个。因此在这个 DNA 片段中含有游离的磷酸的数目和氢键的数目依次为 ( )A.200、400B.44、510C.2、400D.2、510- 5 - / 11【解析】选 D。一个 DNA 分子片段中含有游离磷酸的数目为
10、2 个；由于该 DNA分子片段中有 200 个碱基对，其中 A 有 90 个，则 T 有 90 个，C 和 G 各有 110个，A 与 T 之间的氢键为 290=180(个)，C 与 G 之间的氢键为 3110=330(个)，故该 DNA 分子片段中的氢键数为 180+330=510(个)。8.PrPS 蛋白转变成 PrPSC 蛋白并在神经细胞内积累时，能导致疯牛病。下图表示 PrPSC 蛋白的形成过程，下列有关说法正确的是 ( )导学号 14120359A.由图可知，PrPSC 蛋白以自身为模板进行复制B.PrPS 蛋白转变成 PrPSC 蛋白时有正反馈效应C.若控制合成 PrPS 蛋白的基
11、因的全部碱基中 A 占 20%，则该基因的一条核苷酸链中(C+G)/(A+T)为 23D.DNA、酶以及激素的合成与 PrPS 蛋白一样都是需要模板的【解析】选 B。由图可知，PrPSC 蛋白由 PrPS 蛋白转变而成，不是以自身为模板进行复制，A 项错误。PrPSC 蛋白进入细胞能够促进 PrPS 蛋白转变成 PrPSC蛋白，B 项正确。控制合成 PrPS 蛋白的基因的全部碱基中 A 占 20%，则 T 占20%，C=G=30%，DNA 双链中，G+C 占 60%，A+T 占 40%，在 DNA 的一条链中，G+C也占 60%，A+T 也占 40%，所以该基因的一条核苷酸链中(G+C)/(A
12、+T)为32，C 项错误。DNA 以自身为模板进行复制；大部分酶是蛋白质，以 mRNA 为模板翻译而成，少数酶是 RNA，以 DNA 的一条链为模板转录而成；部分激素不是蛋白质，如性激素是固醇类物质，其合成不需要模板，D 项错误。二、非选择题(共 2 小题，共 30 分)- 6 - / 119.(16 分)(2018湖北八校联考)如图是某 DNA 分子的局部结构示意图。请据图分析回答：(1)写出下列序号代表的结构的中文名称：_，_，_。 (2)图中 DNA 片段中碱基对有_对，该 DNA 分子应有_个游离的磷酸基团。 (3)从主链方向上看，两条单链_，从碱基关系看，两条单链_。 (4)如果将
13、14N 标记的细胞培养在含 15N 标记的脱氧核苷酸的培养液中，此图所示的_(填图中序号)中可检测到 15N。若细胞在该培养液中分裂4 次，该 DNA 分子也复制 4 次，则得到的子代 DNA 分子中含 14N 和含 15N 的比例为_。 (5)若该 DNA 分子共有 a 个碱基，其中腺嘌呤有 m 个，则该 DNA 分子复制 4 次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为_个。 【解析】(1)根据碱基互补配对原则可知，是胞嘧啶，是腺嘌呤，是鸟嘌呤，是胸腺嘧啶，是磷酸基团，是胸腺嘧啶，是脱氧核糖，是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，是一条脱氧核苷酸链的片段。(2)由图可知，图中 DNA 片段中碱基对有 4 对，每一条链
14、中都有一个游离的磷酸基团，则该 DNA 分子应有 2 个游离的磷酸基团。(3)从主链方向上看，两条单链反向平行；从碱基关系看，两条单链互补。(4)碱基中含有 N，所以图中中可检测到 15N。DNA 复制 4 次，产生 16 个 DNA 分子，由于 DNA 复制为半保留复制，含 14N 的 DNA 分子共有 2- 7 - / 11个，所有的 DNA 分子都含有 15N，所以子代 DNA 分子中含 14N 和含 15N 的比例为 18。(5)A=T=m，则 G=C=a/2-m，复制 4 次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为(24-1)(a/2-m)=15(a/2-m)个。答案：(1)胞嘧啶 脱氧核糖
15、一条脱氧核苷酸链的片段(2)4 2 (3)反向平行 互补(4) 18(5)15(a/2-m)10.(14 分)(2018广州模拟)蚕豆体细胞染色体数目 2N=12，科学家用 3H 标记蚕豆根尖细胞的 DNA，可以在染色体水平上研究真核生物的 DNA 复制方式。实验的基本过程如下：.将蚕豆幼苗培养在含有 3H 的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基上，培养一段时间后，观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。.当 DNA 分子双链都被 3H 标记后，再将根移到含有秋水仙素的非放射性培养基中，培养一段时间后，观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。请回答相关问题：导学号 14120360(1)蚕豆根尖细胞进行的分裂方
16、式是_。 (2)中，在根尖细胞进行第一次分裂时，每一条染色体上带有放射性的染色单体有_条，每个 DNA 分子中，有_条链带有放射性。 (3)中，若观察到一个细胞具有 24 条染色体，且 1/2 的染色单体具有放射性，则表明该细胞的染色体在无放射性的培养基上复制_次，该细胞含有_个染色体组。 - 8 - / 11(4)上述实验表明，DNA 分子的复制方式是_。 【解析】(1)根尖细胞进行有丝分裂。(2)中，DNA 在复制时用含 3H 的胸腺嘧啶脱氧核苷酸作原料，每个 DNA 分子中有 1 条链带有放射性，而每条染色体上两条染色单体都带有放射性。(3)中，1/2 的染色单体具有放射性，说明细胞染色
17、体已复制 2 次，细胞中有 24 条染色体，说明染色体数目已加倍，此时该细胞中含有 4 个染色体组。(4)该实验表明 DNA 分子的复制方式是半保留复制。答案：(1)有丝分裂 (2)2 1(3)2 4 (4)半保留复制 1.(6 分)DNA 熔解温度(Tm)是使 DNA 双螺旋结构解开一半时所需要的温度，不同种类 DNA 的 Tm 值不同。如图表示 DNA 分子中 G+C 含量(占全部碱基的比例)与 Tm 的关系。下列有关叙述不正确的是 导学号 14120361( )A.般地说，DNA 分子的 Tm 与 G+C 含量呈正相关B.Tm 值相同的 DNA 分子中 G+C 的数量有可能不同C.生物体
18、内解旋酶也能使 DNA 双螺旋结构的氢键断裂而解开螺旋D.DNA 分子中 G 与 C 之间的氢键总数比 A 与 T 之间多【解析】选 D。DNA 熔解温度(Tm)是使 DNA 双螺旋结构解开一半时所需要的温度，题图表示 DNA 分子中 G+C 含量(占全部碱基的比例)与 Tm 的关系，Tm 越高，C+G 含量越高，即 DNA 分子的 Tm 与 C+G 含量呈正相关，A 正确；两 DNA 分子若Tm 相同，则它们所含 G+C 比例相同，但 C+G 的数量不一定相同，B 正确；解旋酶能使 DNA 双螺旋结构中的氢键断裂而解开螺旋，C 正确；G-C 碱基对之间有- 9 - / 113 个氢键，A-T
19、 碱基对之间有 2 个氢键，但整个 DNA 分子中 G 与 C 之间的氢键数量不一定比 A 与 T 之间多，D 错误。2.(6 分)(2018长沙模拟)如图表示采用同位素示踪技术和离心处理来探究DNA 复制方式的过程图解，下列说法错误的是( )导学号 14120362A.图中轻带表示 14N-14N 的 DNA 分子B.本实验证明 DNA 的复制方式为半保留复制C.细菌繁殖三代后取样、提取 DNA，离心后离心管中出现三个条带D.若将 DNA 双链分开来离心，则 b、c 两组实验结果都是得到两个条带【解析】选 C。图中轻带表示相对分子质量较小的 DNA，即 14N-14N 的 DNA 分子，A
20、正确；分析离心后的实验结果，繁殖一代后，DNA 分子出现在中带位置，表明形成 15N-14N 的 DNA 分子，繁殖两代后，出现 14N-14N 和 15N-14N 的 DNA分子，因此本实验可证明 DNA 的复制方式为半保留复制，B 正确；一个细菌繁殖三代后产生 1/415N-14N 的 DNA 分子和 3/414N-14N 的 DNA 分子，所以试管中只能出现轻带和中带两个条带，C 错误；若将 DNA 双链分开，b、c 两组得到的都是 14N 脱氧核苷酸链和 15N 脱氧核苷酸链，离心后都得到两个条带，D 正确。3.(18 分)(2018大连模拟)请回答下列与 DNA 分子的结构和复制有关
21、的问题：导学号 14120363(1)DNA 分子复制的时间是_，一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基靠_连接。 - 10 - / 11(2)在 DNA 分子模型搭建实验中，如果用一种长度的塑料片代表 A 和 G，用另一种长度的塑料片代表 C 和 T，那么由此搭建而成的 DNA 双螺旋的整条模型粗细_，原因是_。 (3)DNA 分子经过诱变，某位点上的一个正常碱基(P)变成了尿嘧啶，该 DNA 连续复制两次，得到的 4 个子代 DNA 分子相应位点上的碱基对分别为 UA、AT、GC、CG，推测“P”可能是_。 (4)7-乙基鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对。某 DNA 分子中腺嘌呤(A
22、)占碱基总数的 30%，其中的鸟嘌呤(G)全部被 7-乙基化，该 DNA 分子正常复制产生两个 DNA 分子，其中一个 DNA 分子中胸腺嘧啶(T)占碱基总数的45%，另一个 DNA 分子中鸟嘌呤(G)所占比例为_。 【解析】(1)DNA 分子复制发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基靠“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接。(2)A、G 都为嘌呤，C、T 都为嘧啶，根据碱基互补配对原则，一条链中的嘌呤只能和另一条链中的嘧啶互补配对，故搭建成的 DNA 模型粗细相同。(3)诱变后一个正常碱基变为 U，则以突变的单链为模板两次复制后形成两个DNA 分子，相应位点上的碱基为 U-A、A-T。另外一条未突变单链两次复制后形成两个 DNA 分子相应位点上的碱基是 G-C、C-G。所以 P 可能是 G 或 C。(4)据 DNA 分子中的 A 占 30%，可知 T 占 30%， C 占 20%，G 占 20%。当其中的G 全部被 7-乙基化后，新复制的两个 DNA 分子中 G 的比例不变，仍为 20%。答案：(1)有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期 脱氧核糖磷酸脱氧核糖(2)相同 嘌呤与嘧啶互补配对- 11 - / 11(3)胞嘧啶或鸟嘌呤 (4)20%