2021版高考生物一輪復習 課后限時集訓19 DNA分子的結構、復制與基因的本質 蘇教版
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1、課后限時集訓19 DNA分子的結構、復制與基因的本質 1.如圖所示為雙鏈DNA分子的平面結構模式圖。下列敘述正確的是( ) A.圖示DNA片段中有15個氫鍵 B.沃森和克里克利用構建數學模型的方法,提出DNA的雙螺旋結構 C.只有在解旋酶的作用如圖示雙鏈才能解開 D.在雙鏈DNA分子中,每個磷酸基團連接1個脫氧核糖 A [圖示的DNA片段共6個堿基對,A—T有3個,G—C有3個,因A—T之間有2個氫鍵,G—C之間有3個氫鍵,故圖示DNA片段共15個氫鍵,A項正確;沃森和克里克構建的是物理模型,B項錯誤;DNA雙鏈在RNA聚合酶的作用下或高溫加熱條件下也會解旋,C項錯誤;在
2、雙鏈DNA分子中,每條鏈中間的每個磷酸基團都分別連接2個脫氧核糖,每條鏈僅有一端的磷酸基團只連接1個脫氧核糖,D項錯誤。] 2.如圖是某DNA片段的結構示意圖,下列敘述正確的是( ) A.DNA復制時,解旋酶先將①全部切割,再進行復制 B.DNA分子中A+T含量高時穩(wěn)定性較高 C.磷酸與脫氧核糖交替排列構成DNA分子的基本骨架 D.a鏈、b鏈方向相同,a鏈與b鏈的堿基互補配對 C [DNA復制是邊解旋邊復制,A項錯誤;堿基A和T之間有兩個氫鍵,堿基G和C之間有三個氫鍵,因此G+C含量高的DNA分子的相對穩(wěn)定性較高,B項錯誤;磷酸與脫氧核糖交替排列構成DNA分子的基本骨架,C項
3、正確;DNA分子的兩條鏈方向相反,a鏈與b鏈的堿基互補配對,D項錯誤。] 3.(2019·德州期中)下列有關DNA分子的敘述正確的是( ) A.基因在DNA分子上成對存在 B.DNA分子中每個脫氧核糖均與兩個磷酸基團相連 C.在雙鏈DNA分子中,(A+T)/(G+C)的值在兩條單鏈中相等 D.DNA分子上的基因在每個細胞中都會表達出相應蛋白質 C [基因是具有遺傳效應的DNA片段,基因在DNA分子上不是成對存在,A項錯誤;DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈一端的脫氧核糖只與一個磷酸基團相連,B項錯誤;由于堿基的互補配對,在雙鏈DNA分子中,(A+T)/(G+C)的值在兩條單鏈中相等,C
4、項正確;同種生物的不同細胞中基因是選擇性表達的,因此DNA分子上的基因不是在每個細胞中都會表達出相應蛋白質,D項錯誤。] 4.(2019·惠州二調)下列有關DNA的敘述中,錯誤的是( ) A.DNA分子中3個相鄰的堿基構成氨基酸的密碼子 B.DNA分子中堿基的特定排列順序構成了每一個DNA分子的特異性 C.雙鏈DNA分子比單鏈DNA分子更穩(wěn)定 D.環(huán)狀DNA質粒分子中不含游離的磷酸基團 A [密碼子是指mRNA中決定一個氨基酸的三個相鄰堿基,A項錯誤;每一個DNA分子具有特定的堿基排列順序,具有特異性,B項正確;單鏈DNA分子容易發(fā)生基因突變,雙鏈DNA分子比單鏈DNA分子更穩(wěn)定
5、,C項正確;環(huán)狀DNA質粒分子中不含游離的磷酸基團,D項正確。] 5.(2019·濰坊期末)下列敘述不能體現DNA分子結構穩(wěn)定性的是( ) A.堿基對的排列順序千變萬化 B.獨特的雙螺旋結構 C.通過堿基配對連接兩條長鏈 D.長鏈上相鄰核苷酸通過磷酸二酯鍵相連 A [堿基對的排列順序千變萬化只體現了DNA分子結構的多樣性,不能體現DNA分子結構穩(wěn)定性。獨特的雙螺旋結構,通過堿基配對連接兩條長鏈,長鏈上相鄰核苷酸通過磷酸二酯鍵相連都體現了DNA分子結構穩(wěn)定性。] 6.(2019·吉林長春外國語學校質檢)20世紀50年代初,查哥夫對多種生物DNA做了堿基定量分析,發(fā)現的值如表。結合
6、所學知識,你認為能得出的結論是( ) DNA來源 大腸桿菌 小麥 鼠 馬肝 馬胸腺 馬脾 1.01 1.21 1.21 1.43 1.43 1.43 A.馬的DNA結構比大腸桿菌DNA結構更穩(wěn)定一些 B.小麥和鼠的DNA所攜帶的遺傳信息相同 C.小麥DNA中(A+T)的數量是鼠DNA中(C+G)數量的1.21倍 D.同一生物不同組織的DNA堿基組成相同 D [分析表格中的信息可知,馬的DNA中的值大于大腸桿菌中的,由于A與T之間的氫鍵是2個,C與G之間的氫鍵是3個,因此馬的DNA結構比大腸桿菌的DNA結構更不穩(wěn)定,A錯誤;小麥和鼠的值相同,堿基排列順序
7、不相同,遺傳信息不同,B錯誤;此題無法計算小麥DNA中(A+T)的數量與鼠DNA中(C+G)數量的比值,C錯誤;同一生物是由受精卵經過有絲分裂和細胞分化形成的,不同組織中DNA堿基組成相同,D正確。] 7.真核細胞的DNA復制過程如圖所示,下列敘述錯誤的是( ) A.解旋酶使DNA雙鏈打開需消耗ATP B.合成兩條子鏈時,DNA聚合酶移動的方向是相反的 C.堿基互補配對原則保證了DNA復制能夠準確地進行 D.新合成的兩條子鏈的脫氧核苷酸排列順序相同 D [解旋酶使DNA雙鏈打開需消耗ATP,A項正確;DNA的兩條鏈是反向平行的,合成兩條子鏈時,DNA聚合酶移動的方向是相反的,
8、B項正確;堿基互補配對原則保證了DNA復制能夠準確地進行,C項正確;新合成的兩條子鏈的堿基是互補的,因此新合成的兩條子鏈的脫氧核苷酸排列順序不同,D項錯誤。] 8.(2019·德州重點中學月考)真核細胞中DNA復制如圖所示,下列敘述錯誤的是( ) A.多起點雙向復制能保證DNA復制在短時間內完成 B.每個子代DNA都有一條核苷酸鏈來自親代 C.復制過程中氫鍵的破壞和形成都需要DNA聚合酶的催化 D.DNA分子的準確復制依賴于堿基互補配對原則 C [DNA復制過程中氫鍵的破壞需要解旋酶的催化,但氫鍵的形成不需要酶的催化,C錯誤。] 9.如圖所示為細胞中與基因有關的物質或結構,
9、請分析并回答下列問題: g元素K (1)細胞內的遺傳物質是[ ]________,基因和b的關系是________________________。 (2)c和b的關系是______________________,b被徹底水解后的產物是________(填字母)。 (3)b的空間結構是________________________。若其中的(A+T)/(G+C)=0.25,則G占總堿基數比例為__________,其中一條單鏈中(A+T)/(G+C)=______________。 [解析] (1)細胞內的遺傳物質是DNA,基因是具有遺傳效應的DNA片段。(2)DNA的基本組成
10、單位是脫氧核苷酸,被徹底水解后的產物是磷酸、脫氧核糖和含氮堿基。(3)b的空間結構是規(guī)則的雙螺旋結構。若其中的(A+T)/(G+C)=0.25,則G占總堿基數比例為40%,其中一條單鏈中(A+T)/(G+C)與另一條鏈上的此比例和總鏈上的此比例相等。 [答案] (1)[b]DNA 基因是有遺傳效應的b片段 (2)c是組成b的基本單位 d、e、f (3)規(guī)則的雙螺旋結構 40% 0.25 10.細胞生物都以DNA作為遺傳物質,這是細胞具有統(tǒng)一性的證據之一。請回答下列問題: (1)19世紀,人們發(fā)現了染色體在遺傳中的重要作用。在研究染色體的主要組成成分的遺傳功能時,科學家實驗設計的關鍵思路是
11、____________________。最終證明了DNA是遺傳物質。 (2)DNA的特殊結構適合作遺傳物質。DNA雙螺旋結構內部堿基排列順序代表著________,堿基排列順序的千變萬化構成了DNA分子的________________。 (3)DNA的復制需要____________________________等酶,這些酶的合成場所是______________,從合成場所到達作用部位,共穿過________層膜結構。 (4)下列表示DNA復制的有關圖示,A→B→C表示大腸桿菌的DNA復制,D→E→F表示哺乳動物的DNA分子復制片段。圖中黑點表示復制起點,“→”表示復制方向,“?
12、”表示時間順序。 ①若A中含有48502個堿基對,此DNA分子復制約需30 s,而實際上只需約16 s,根據圖A~C分析,這是因為__________。 ②哺乳動物體細胞中的DNA分子展開可達2 m之長,若按圖A~C的方式復制,至少需要8 h,而實際上只需約6 h,根據圖D~F分析,這是因為______________________________。 [解析] (1)科學家設法將DNA和蛋白質分開研究,最終證明了DNA是遺傳物質。(2)堿基的排列順序代表遺傳信息,堿基排列順序的千變萬化反映了DNA分子具有多樣性。(3)DNA復制時,需要解旋酶和DNA聚合酶,它們的本質是蛋白質,在核
13、糖體中合成。這些酶在細胞質中合成,通過核孔進入細胞核發(fā)揮作用,穿過膜的層數為0。(4)根據圖A、B、C可知,DNA分子的復制可雙向進行,因此可縮短復制的時間。圖D中有3個復制起點,即真核細胞中DNA復制是從多個起點雙向復制的。 [答案] (1)設法把DNA和蛋白質分開,單獨、直接地觀察DNA的作用 (2)遺傳信息 多樣性 (3)解旋酶、DNA聚合酶 核糖體 0 (4)①DNA分子復制是雙向進行的?、贒NA分子復制是從多個起點雙向復制的 11.(2019·昆明期末測試)正常情況下,DNA分子在細胞內復制時,雙螺旋解開后會產生一段單鏈區(qū),DNA結合蛋白(SSB)能很快地與單鏈結合,防止解旋
14、的單鏈重新配對,使DNA呈伸展狀態(tài),且SSB在復制過程中可以重復利用。下列與SSB功能相關的推測合理的是( ) A.SSB與DNA單鏈既可結合也可分開 B.SSB與單鏈的結合將不利于DNA復制 C.SSB是一種解開DNA雙螺旋的解旋酶 D.SSB與單鏈結合遵循堿基互補配對原則 A [根據題干信息可知,SSB與DNA單鏈既可結合也可分開,A正確; 根據題干信息可知,SSB與單鏈的結合將利于DNA復制,B錯誤; 根據題干中“雙螺旋解開后會產生一段單鏈區(qū),DNA結合蛋白(SSB)能很快地與單鏈結合”,說明SSB不是一種解開DNA雙螺旋的解旋酶,C錯誤; 根據題干信息可知,SSB是一種DN
15、A結合蛋白,故與單鏈的結合不遵循堿基互補配對原則,D錯誤。] 12.(2019·廣東六校聯(lián)考)下列關于DNA分子結構和DNA復制的說法,正確的是( ) A.DNA分子的每個脫氧核糖上均連著2個磷酸和1個含氮堿基 B.若DNA分子的一條鏈中(A+G)/(T+C)<1,則其互補鏈中該比例大于1 C.DNA分子的雙鏈需要由解旋酶完全解開后才能開始進行DNA復制 D.一個用15N標記的DNA在含14N的環(huán)境中復制4次后,含15N的DNA數與含14N的DNA數之比為1∶4 B [DNA分子中大多數脫氧核糖上連著2個磷酸和1個堿基,但2條鏈各有一個末端的脫氧核糖只連接一個磷酸和一個堿基,A錯
16、誤; DNA分子一條鏈中(A+G)/(T+C)的值與互補鏈中的該種堿基的比值互為倒數,若DNA分子的一條鏈中(A+G)/(T+C)<1,則其互補鏈中該比例大于1,B正確; DNA分子的復制過程是邊解旋邊復制,C錯誤; DNA復制為半保留復制,不管復制幾次,最終子代DNA都保留親代DNA的2條母鏈,故最終有2個子代DNA含15N,而含有14N的DNA分子為24=16個,含15N的DNA數與含14N的DNA數之比為2/24=1/8,D錯誤。] 13.某DNA分子含有1 000個堿基對,其中A的含量為30%,α鏈中G的含量為30%,下列與該DNA分子有關的敘述正確的是( ) A.該DNA分子中
17、含有的氫鍵數為2.4×103個 B.該DNA分子的兩條單鏈中(A+C)/(T+G)的值一定相等 C.該DNA分子的α鏈中堿基A所占的比例在0~40%范圍內 D.由于堿基互補配對,DNA分子中C與G的和一定占50% A [該DNA分子中A=T=2 000×30%=600,G=C=2 000×20%=400,A-T之間有兩個氫鍵,C-G之間有三個氫鍵,所以該DNA分子中氫鍵數為600×2+400×3=2 400(個),A正確;DNA分子中,A與T數量相等,C與C數量相等,(A+C)/(T+G)=1,而兩條單鏈中該值互為倒數,B錯誤;該DNA分子中A的含量為30%,則T的含量也為30%,α鏈
18、中A+T的含量與DNA分子中A+T的含量相等,都為60%,若α鏈不含A,則該鏈中A的含量為0,若該DNA分子中的堿基A都在α鏈中,則該鏈中A的含量為60%,所以該鏈中堿基A的比例在0~60%范圍內,C錯誤;由于堿基互補配對,DNA分子中A+C和T+G一定占50%,該DNA分子中G+C占40%,D錯誤。] 14.(2019·濟南模擬)某15N完全標記的1個T2噬菌體(第一代)侵染未標記的大腸桿菌后,共釋放出n個子代噬菌體,整個過程中共消耗a個腺嘌呤。下列敘述正確的是( ) A.子代噬菌體中含15N的個體所占比例為1/2n-1 B.可用含15N的培養(yǎng)液直接培養(yǎng)出第一代噬菌體 C.噬菌體D
19、NA復制過程需要的模板、酶、ATP和原料都來自大腸桿菌 D.第一代噬菌體的DNA中含有a/(n-1)個胸腺嘧啶 D [子代噬菌體中含15N的個體所占比例為2/n,A錯誤;噬菌體是病毒,不能用含15N的培養(yǎng)液直接培養(yǎng),B錯誤;噬菌體DNA復制過程需要的模板是噬菌體本身的DNA,C錯誤;根據題意,產生n個子代噬菌體共消耗了a個腺嘌呤,則每個DNA分子中腺嘌呤的個數為a/(n-1),而DNA分子中腺嘌呤數量等于胸腺嘧啶數量,故第一代噬菌體的DNA中含有a/(n-1)個胸腺嘧啶,D正確。] 15.(2018·河南周口鄲城一高???如圖是DNA復制的有關圖示,A→B→C表示大腸桿菌的DNA復制。D
20、→G表示哺乳動物的DNA分子復制。圖中黑點表示復制起始點。 A B C D E F G (1)DNA解旋酶能使雙鏈DNA解開,但解旋過程需要細胞提供________。 (2)真核細胞中DNA復制的場所是____________________;在復制完成后,分開的時期為__________________________________。 (3)若A中含48 502個堿基對,而子鏈延伸速度是105個堿基對/min,則此DNA分子復制完成約需30 s,而實際上只需約16 s。根據A→C圖分析,是因為________________________________。
21、 (4)哺乳動物的DNA分子展開可達2 m之長,若按A→C的方式復制,復制完成至少需要8 h,而實際上約需要6 h左右。據D→G圖分析,是因為____________________________________。 (5)A→G均有以下特點:延伸的子鏈緊跟著解旋酶,這說明DNA分子復制是________________________________的。 (6)C與A相同,G與D相同,C、G能被如此準確地復制出來,是因為 ____________________________________________________。 [解析] (1)解旋過程中需要斷開氫鍵,消耗ATP。(2)真核細胞中DNA主要存在于細胞核中,此外線粒體、葉綠體中也存在少量DNA。(3)據圖A→C可知,DNA分子的復制向兩個方向同時進行,因而復制時間縮短了。(4)據圖D→G可知,在一個較長的DNA分子上,復制點很多,正是從多個起始點一起復制,所需時間才較短。 [答案] (1)能量(ATP) (2)細胞核、線粒體和葉綠體 有絲分裂后期、減數第二次分裂后期 (3)復制是雙向進行的 (4)DNA是從多個起點同時進行復制的 (5)邊解旋邊復制 (6)DNA分子獨特的雙螺旋結構為復制提供精確的模板;DNA分子的堿基互補配對原則保證了DNA分子復制準確無誤地完成 7
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