【立体设计】2012高考生物第2讲DNA分子的结构

1【立体设计】2012高考生物第2讲DNA分子的结构•DNA的复制•课后限时作业新人教版必修2一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分）1.如图是用集合的方法，表示各种概念之间的关系，其中与图示相符的是()选项1234A染色体DNARNA基因BDNA基因脱氧核苷酸碱基C核酸DNA脱氧核苷酸基因D核酸染色体DNA基因【解析】DNA上有含多个包括多个碱基基因脱氧核苷酸磷酸①染色体脱氧核糖蛋白质DNARNA②核酸【答案】B2.(2011届·莆田质检）有一对氢键连接的脱氧核苷酸，已查明它的结构中有一个腺嘌呤，则它的其他组成成分应是()A.三个磷酸、三个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶B.两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胞嘧啶C.两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶D.两个磷酸、两个脱氧核糖和一个尿嘧啶2【解析】一个脱氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成，因为组成脱氧核苷酸的含氮碱基只有A、T、C、G四种，所以只有四种脱氧核苷酸。又依据题中“有一对氢键连接的脱氧核苷酸”，则必定形成碱基对，按照碱基互补配对原则，与腺嘌呤配对的一定为胸腺嘧啶，而其他成分相同。【答案】C3.如图表示DNA分子复制的片段。图中a、b、c、d表示各条脱氧核苷酸链。一般来说，下列叙述错误的是()A.a链中（A+T）/（G+C）的值与b链中同项比值相同B.a链中（A+T）/（G+C）的值与c链中同项比值相同C.a链中（A+C）/（G+T）的值与b链中同项比值相同D.a链中（A+C）/（G+T）的值与c链中同项比值相同【解析】a链中（A+C）/（G+T）的值与b链中同项比值不相同。与b链中比值乘积为1。【答案】C4.（2011届·惠州调研）如图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图，则下列叙述正确的是()A.白眼基因片段中，含有成百上千个核糖核苷酸3B.S基因是有遗传效应的DNA片段C.基因中有一个碱基对的替换就会引起生物性状的改变D.R基因和S基因中的脱氧核苷酸序列能编码相同的蛋白质【解析】基因的基本组成单位是脱氧核苷酸，A项错误；基因中碱基对替换不一定引起生物性状的改变，C项错误；基因是控制生物性状的结构和功能单位，是有遗传效应的DNA片段，B项正确；不同的基因通过控制合成不同的蛋白质来控制不同性状，D项错误。【答案】B5.某同学制作的DNA双螺旋结构模型中，在一条链中所用的碱基模块A∶C∶T∶G为1∶2∶3∶4，则该双螺旋模型中上述碱基模块的比应为()A.1∶2∶3∶4B.3∶4∶1∶2C.2∶3∶2∶3D.1∶1∶1∶1【解析】一条链上碱基比例A∶C∶T∶G=1∶2∶3∶4，则另一条链上的碱基比例为：A∶C∶T∶G=3∶4∶1∶2，综合考虑，两条链上的A∶C∶T∶G=（1+3）∶（2+4）∶（3+1）∶（4+2）=2∶3∶2∶3。【答案】C6.已知DNA分子双链中胞嘧啶占全部碱基的20%，在其中一条链上胞嘧啶占该链全部碱基的15%，则由该链转录成的mRNA中胞嘧啶占全部碱基的()A.25%B.20%C.15%D.35%【解析】在DNA中A=T，C=G，所以C=20%，则G=20%。对于(C+G)或(A+T)来说，在DNA中的比值和在每一条单链中的比值是相同的。所以在其中一条链中(C+G)占该链的40%，其中C占15%，则G占25%，若以此链为模板进行转录，则其信使RNA中的C与模板链上的G相等，也为25%。4【答案】A7.下列关于DNA复制的叙述，正确的是()A.在细胞有丝分裂间期，能够发生DNA复制B.DNA通过一次复制后产生四个DNA分子C.DNA双螺旋结构全部解链后，开始DNA的复制D.单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链【解析】在有丝分裂间期，DNA主要存在于丝状的染色质中，能复制产生DNA，也能转录合成RNA，A项正确；一个DNA复制一次产生两个子代DNA分子，B项错误；DNA是边解旋边复制的，C项错误；DNA酶催化DNA水解成脱氧核苷酸，与DNA复制无关，D项错误。【答案】A8.（2011届·沈阳四校联考）如图为DNA分子结构示意图，对该图的正确描述是()A.②和③相间排列，构成了DNA分子的基本骨架B.④的名称是腺嘌呤脱氧核苷酸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】本题可根据遗传信息的概念直接选出正确选项D。当DNA复制时，⑨的形成需要DNA聚合酶。【答案】D59.在含有四种碱基的DNA片段中有腺嘌呤a个，占该全部碱基比例为b，则()A.b≤0.5B.胞嘧啶为1(1)2ab个C.b≥0.5D.胞嘧啶为1(1)2ba个【解析】由于该片段DNA含有4种碱基（A、T、G、C），设总碱基数为x个，则有A=T=a个，A+TA+T+G+C=2ax＜1，即ax=b＜0.5。据此，A、C两项供选答案均不正确。又因为G=C（胞嘧啶），A=T=a个，则A1C=(1)A+T+G+C22C22aabaaabb个。【答案】B10.（2011届·潍坊质检）关于下图DNA分子片段的说法正确的是()A.解旋酶作用于③部位B.②处的碱基对缺失导致染色体结构的变异C.把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代中含15N的DNA占3/4D.该DNA的特异性表现在碱基种类和（A+T）/（G+C）的比例上【解析】基因中碱基对的缺失导致基因突变，而不是染色体结构的变异，B项错误；DNA的特异性表现在碱基对的排列顺序上，D项错误。C项子代中含15N的DNA为1，C项错误。【答案】A11.甲生物核酸的碱基组成为：嘌呤占46%、嘧啶占54%，乙生物遗传物质的碱基比例为：嘌呤占34%、嘧啶占66%，则甲、乙生物可能是()A.蓝藻、变形虫B.T2噬菌体、豌豆6C.硝化细菌、绵羊D.肺炎双球菌、烟草花叶病毒【解析】生物的遗传物质不是DNA，就是RNA，若是DNA，则要嘌呤数=嘧啶数，而题目中乙生物的遗传物质中嘌呤数不等于嘧啶数，故不是DNA而是RNA。四个选项中，只有D项中烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。具细胞结构的生物体内的核酸有DNA和RNA两种，嘌呤数和嘧啶数可能不相等。【答案】D12.某DNA分子长达36mm,DNA复制速度约为4μm/min，但复制过程的完成仅需4min左右，这主要是因为()A.边解旋边复制B.以半保留方式复制C.有多个复制起点D.每个复制起点双向复制【解析】通过计算知，如果只有一个复制起点且双向复制，则复制完成至少需4500min左右，而实际仅需要4min,表明DNA分子复制时有多个复制起点。【答案】C二、非选择题（本题共3小题，共40分）13.（10分）根据DNA分子结构模式图回答下列问题：（1）写出①～⑥的名称：①；②；③；7④；⑤；⑥。(2)分析这种结构的主要特点：①构成DNA分子的两条链按盘旋成双螺旋结构。②DNA分子的基本骨架由而成。③DNA分子两条链上的碱基通过连接成碱基对，并且遵循原则。(3)DNA分子中的碱基有种，碱基间配对方式有种，但由于，使DNA分子具有多样性；由于，使DNA分子具有特异性。14.（2011届·盐城调研）（14分）已知双链DNA分子中的一条链中（A+G）/（T+C）=m，求：（1）在其互补链中的上述比例是，据此可得出的结论是。(2)在整个DNA分子中上述比例为，据此可得结论。如果在一单链中，（A+T）/（G+C）=n时，求：(3)在其互补链中的上述比例是。（4）在整个DNA分子中上述比例为。据（3）和（4）可得出的结论是。【解析】（1）设DNA双链分别为a链和b链，其中a链为已知链，则b链为互补链。根据碱8基互补配对原则，在双链DNA分子中有如下关系Aa=Tb，Ab=Ta，Ga=Cb,Gb=Ca；所以（Aa+Ga)/(Ta+Ca)=(Tb+Cb)/(Ab+Gb)=m,其互补链中（Ab+Gb）/（Tb+Cb）=1/m，即“两条互补链中这种碱基的比例互为倒数”。在实际解题过程中，可按以下简图形式“直观地”求解。即：由图可知，两条链“上、下”对应的碱基数相等，故（T+C）/（A+G）=m，则该链中（A+G）/（T+C）=1/m。（2）在双链DNA分子中，由于A=T，G=C，所以（A+G）/（T+C）=1，即“整个双链DNA分子中的嘌呤碱基之和等于嘧啶碱基之和”。（3）根据以上分析可知，整个DNA分子中有Aa+Ta=Tb+Ab,Ga+Ca=Cb+Gb,所以有（Aa+Ta）/（Ga+Ca）=（Ab+Tb）/（Gb+Cb)=n。（4）整个DNA分子中的Aa=Tb，Ab=Ta，Ga=Cb，Gb=Ca，所以有（A+T）/（G+C）=［（Aa+Ab）+（Ta+Tb）］/［（Ga+Gb）+（Ca+Cb）］=2（Aa+Ta）/2（Ga+Ca）=n。根据（3）和（4）知，整个DNA分子中，（A+T）/（G+C）与分子内任一链上的该比例相同。【答案】（1）1/m两条互补链中该碱基比例互为倒数（2）1嘌呤碱基之和等于嘧啶碱基之和（3）n(4)n在整个DNA分子中，（A+T）/（G+C）的比例与任一条链上的该比例相同15.（16分）科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下的实验（已知培养用的细菌大约每20min分裂一次，实验结果见相关图示）：9（1）为了证明DNA复制的特点为半保留复制，请设计完成实验三（用图示和有关文字补充在上图中），并画出结果C。（2）该过程中，实验一、实验二起作用。若用15N标记的DNA作为模板，用含14N标记的培养基培养，在坐标图中画出连续培养细菌60min过程中，15N标记DNA分子含量变化的曲线图。【答案】(1)(2)对照曲线如图：