【智慧测评】2015高考生物(人教版)总复习作业必修2第3章第2讲DNA分子的结构复制与基因

·1·必修②第三章第二讲一、选择题1．下列有关DNA分子结构的叙述，错误的是()A．双链DNA分子中含有两个游离的磷酸基团B．DNA的一条单链上相邻的碱基A与T之间通过氢键连接C．嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定D．DNA分子两条链反向平行解析：DNA的一条单链上相邻的碱基A与T之间通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖连接。答案：B2．下图为真核细胞内某基因(15N标记)的结构示意图，该基因全部碱基中A占20%。下列说法正确的是()A．该基因一定存在于细胞核内的染色体DNA上B．该基因的一条核苷酸链中(C＋G)/(A＋T)为3∶2C．DNA解旋酶只作于①部位，限制性核酸内切酶只作用于②部位D．将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的DNA分子占18解析：真核细胞中的DNA主要存在于细胞核内的染色体中，少量存在于线粒体、叶绿体中。由双链DNA中A(腺嘌呤)占20%，且DNA中A＝T、C＝G可知，C＋G＝100%－(A＋T)＝60%，故该基因中(C＋G)/(A＋T)＝3∶2＝该基因一条核苷酸链中(C＋G)/(A＋T)。DNA解旋酶破坏的是碱基对之间的氢键(即②)，而限制性核酸内切酶以及DNA连接酶作用于DNA分子中磷酸与脱氧核糖之间的共价键。15N标记的DNA在14N培养液中培养，复制3次后，含15N的DNA占223＝14。答案：B3．(2013·浙江温州十校联考)下图为DNA分子结构示意图，对该图的描述正确的是()·2·A．②和③相间排列，构成了DNA分子的基本骨架B．④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸C．当DNA复制时，⑨的形成需要连接酶D．DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息解析：①和②相间排列，构成了DNA分子的基本骨架；A错误；④的结构并不是胞嘧啶脱氧核苷酸，①是属于上一个脱氧核苷酸的磷酸，由②和③及下面的磷酸才可以构成胞嘧啶脱氧核苷酸，B错误；DNA复制时，氢键的形成不需要连接酶，DNA片段的连接才需要DNA连接酶，C错误。答案：D4．在一个双链DNA分子中，碱基总数为m，腺嘌呤碱基数为n，则下列有关叙述正确的是()①脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基总数＝m②碱基之间的氢键数为(3m2)－n③两条链中A＋T的数量为2n④G的数量为m－nA．①②③④B．②③④C．③④D．①②③解析：腺嘌呤碱基数为n，则G的数量为(m2)－n，DNA分子中氢键数＝n×2＋[(m2)－n]×3＝(3m2)－n；两条链中A＋T的数量等于整个DNA分子中A＋T的碱基数，等于A的两倍。答案：D5．用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在14N的增养基中连续复制四次。其结果不可能是()A．含有15N的DNA分子占1/8B．含有14N的DNA分子占7/8C．消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个D．产生了16个DNA分子解析：由于DNA的复制是半保留复制，经过四次复制形成16个DNA分子，有2个DNA分子中一条链含有15N，另一条链含有14N，其余14个DNA分子两条链全部含有14N，该DNA分子中含·3·有胞嘧啶60个，由此计算出含有鸟嘌呤60个，腺嘌呤和胸腺嘧啶各有40个，复制四次需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为40×(24－1)＝600个。答案：B6．(2012·福建高考)双脱氧核苷酸常用于DNA测序，其结构与脱氧核苷酸相似，能参与DNA的合成，且遵循碱基互补配对原则。DNA合成时，在DNA聚合酶作用下，若连接上的是双脱氧核苷酸，子链延伸终止；若连接上的是脱氧核苷酸，子链延伸继续。在人工合成体系中，有适量的序列为GTACATACATG的单链模板、胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸。则以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有()A．2种B．3种C．4种D．5种解析：以单链序列GTACATACATG为模板，遇胸腺嘧啶双脱氧核苷酸，子链延伸停止，遇4种脱氧核苷酸，子链继续延伸，模板链中共有4个腺嘌呤，在此情况下复制时，可最多形成5种不同长度的子链。答案：D7.如图表示发生在细胞核内的某生理过程，其中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链。以下说法正确的是()A．此过程需要ATP和尿嘧啶脱氧核苷酸B．真核细胞中此过程发生的唯一场所是细胞核C．b中(A＋G)/(T＋C)的比值一定与c中的相同D．正常情况下a、d链都应该到不同的细胞中去解析：解答本题时，应注意以下几个方面：①充分利用题干信息正确识图，判断出图示是DNA复制。②明确DNA复制的场所、特点和基本条件。③明确DNA结构中碱基之间的相互关系。答案：D8．蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是()A．每条染色体的两条单体都被标记B．每条染色体中都只有一条单体被标记C．只有半数的染色体中一条单体被标记D．每条染色体的两条单体都不被标记解析：蚕豆的根尖细胞完成一个细胞周期后，根据DNA半保留复制的特点，形成的子细胞中染·4·色体上的DNA都只有一条链具有放射性，另一条链不具有放射性，即每条染色体都具有放射性。当在不具有放射性标记的培养基中接着进行下一个细胞周期时，完成DNA复制后，有丝分裂前期以及中期每条染色体都含有两条染色单体，每条染色单体含有一个DNA分子，这两个DNA分子一个具有放射性，一个没有放射性，即细胞中每条染色体含有的两条染色单体(两个DNA分子)都是一条染色单体(一个DNA分子)被标记，另一条染色单体(另一个DNA分子)不被标记。答案：B9．如图为真核细胞DNA复制过程的模式图，据图分析，下列相关叙述错误的是()A．由图示得知，DNA分子复制的方式是半保留复制B．解旋酶能使双链DNA解开，但需要消耗ATPC．从图中可以看出合成两条子链的方向是相反的D．DNA分子的复制需要RNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段解析：DNA分子复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段。答案：D10．用15N同位素标记细菌的DNA分子，再将其放入含14N的培养基上连续繁殖4代，a、b、c为三种DNA分子：a只含15N，b同时含14N和15N，c只含14N。图中表示这三种DNA分子的比例正确的是()解析：分析题干，DNA分子在含14N的培养基上连续繁殖4代，可形成16个DNA分子，由于DNA分子的复制是半保留复制，因此16个DNA分子中有2个DNA分子同时含15N和14N,14个DNA分子只含14N，只含有15N的DNA分子数为0。答案：D11．如图甲、乙表示真核生物遗传信息传递过程中的某两个阶段的示意图，图丙为图乙中部分片段的放大示意图。对此分析合理的是()·5·A．图甲所示过程主要发生于细胞核内，图乙所示过程主要发生于细胞质内B．图中催化图甲、乙所示两过程的酶1、酶2和酶3是相同的C．图丙中a链为模板链，b链为转录出的子链D．图丙中含有2种单糖、5种碱基、5种核苷酸解析：图甲所示为DNA的复制过程，图乙所示为转录过程。DNA的复制和转录主要发生在细胞核内。图甲中酶1和酶2相同，为DNA聚合酶，图乙中酶3为RNA聚合酶。由于转录是以DNA为模板合成RNA的过程，图丙的a链中含有碱基T，b链中含有碱基U，故a链为DNA模板链，而b链为转录产生的RNA链，因此图丙中含有2种单糖、5种碱基、8种核苷酸。答案：C12．下列有关真核生物基因的说法，正确的是()①基因是有遗传效应的DNA片段②基因的基本单位是核糖核苷酸③基因存在于细胞核、核糖体等结构④基因表达时会受到环境的影响⑤DNA分子每一个片段都是一个基因⑥基因在染色体上呈线性排列⑦基因的分子结构首先由摩尔根发现A．两种B．三种C．四种D．五种解析：基因是DNA分子上具有遗传效应的DNA片段，基因的基本单位是脱氧核苷酸。基因主要分布于细胞核，其次还有少量分布于细胞质中的线粒体和叶绿体中。答案：B二、非选择题13．下图所示细胞中与基因有关的物质或结构，请分析并回答：a＋hb基因cdefg元素(1)细胞内的遗传物质是[]________，基因和b的关系是________。(2)遗传物质的主要载体是[]________，基因和a的关系是________。(3)c和b的关系是________，b被彻底水解后的产物是________(填字母)。(4)基因和h的关系是________，h合成时的直接模板来源于__________过程，其进入合成h的场所需经过________层磷脂双分子层。(5)如果基因存在于________上，则其遗传方式与性别相关联，这就是________。这种遗传方式既遵循________定律，又有特殊性。(6)b的空间结构是________________________________________________。若其中的(A＋T)/(G＋C)＝0.25，则G占总碱基数比例为________，其中一条单链中(A＋T)/(G十·6·C)＝________，b的功能是____________________________________________。解析：考查基因的概念、基因与DNA的关系、DNA的结构、基因的表达等。在解题中要注意图示中各物质之间的关系(箭头)，然后结合相关原理求解。答案：(1)bDNA基因是有遗传效应的DNA片段(2)a染色体基因在a上呈线性排列(3)c是组成b的基本单位d、e、f(4)基因控制h合成转录0(5)性染色体伴性遗传基因分离(6)规则的双螺旋结构40%0.25①通过复制传递遗传信息；②通过控制蛋白质的合成，使遗传信息得以表达14．DNA的复制方式，可以通过设想来进行预测，可能的情况全保留复制、半保留复制、分散(弥散)复制三种。究竟是哪种复制方式呢？下面设计实验来证明DNA的复制方式。实验步骤：a．在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N—DNA(对照)。b．在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N—DNA(亲代)。c．将亲代15N大肠杆菌转移到氮源为含14N的培养基中，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用密度梯度离心法分离，不同分子量的DNA分子将分布在试管中的不同位置上。实验预测：(1)如果与对照(14N/14N)相比，子I代能分辨出两条DNA带：一条________带和一条________带，则可以排除______________________________________。(2)如果子Ⅰ代只有一条中密度带，则可以排除________，但不能肯定是__________________________。(3)如果子Ⅰ代只有一条中密度带，再继续做子Ⅱ代DNA密度鉴定：若子代Ⅱ可以分出________和________，则可以排除分散复制，同时肯定半保留复制；如果子Ⅱ代不能分出________密度两条带，则排除________________，同时确定为________。解析：从题目中的图示可知，深色为亲代DNA的脱氧核苷酸链(母链)，浅色为新形成的子代DNA的脱氧核苷酸链(子链)。因此全保留复制后得到的两个DNA分子，一个是原来的两条母链重新形成的亲代DNA分子，一个是两条子链形成的子代DNA分子；半保留复制后得到的每个子代DNA分子的一条链为母链，一条链为子链；分散复制后得到的每个子代DNA分子的单链都是由母链片段和·7·子代片段间隔连接而成的。答案：(1)轻(14N/14N)重(15N/15N)半保留复制和分散复制(2)全保留复制半保留复制或分散复制(3)一条中密度带一条轻密度带中、轻半保留复制分散复制