高考生物大一轮复习 第2单元 基因的本质与表达 第2讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质课时作业（必修2）.doc

第2讲 dna分子的结构、复制与基因的本质一、选择题1(2015年江苏苏北四市模拟)下列关于dna分子结构与复制的叙述，正确的是()adna分子中含有四种核糖核苷酸bdna聚合酶可以连接两条链之间的氢键cdna复制不仅需要氨基酸做原料，还需要atp供能ddna复制不仅发生在细胞核中，也发生于线粒体、叶绿体中【答案】d【解析】dna分子的基本单位是脱氧核糖核苷酸而不是核糖核苷酸；dna复制不需要氨基酸做原料，而是需要脱氧核糖核苷酸做原料；dna聚合酶连接的是单个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。2(2015年甘肃会宁期末)染色体主要由dna和蛋白质组成，基因是具有遗传效应的dna片段。下列叙述能正确阐述染色体、dna、基因三者之间关系的是()a每条染色体上含有多个dna分子b一个dna分子含有多个基因c所有生物的基因只分布于染色体上d三者分布于细胞的不同部位【答案】b【解析】每条染色体含有1个或2个dna分子，a错误；基因是有遗传效应的dna片段，因此一个dna分子含有多个基因，b正确；真核生物的基因主要分布在染色体上，少数分布在细胞质中，c错误；基因和dna在细胞中的分布相同，d错误。3(2015年江苏四市调研)下列关于双链dna分子结构的叙述，正确的是()a某dna分子有胸腺嘧啶312个，占总碱基比为26%，则该dna上有鸟嘌呤288个b若质粒含有2 000个碱基，则该分子同时含有2个游离的磷酸基团c某dna分子含有500个碱基，可能的排列方式有4500种d某dna分子内胞嘧啶占25%，则每条单链上的胞嘧啶占25%50%【答案】a【解析】dna分子上有胸腺嘧啶312个，则总碱基数为31226%1 200，可推出该dna分子上有鸟嘌呤(1 2003122)/2288，a正确；质粒是环状的dna分子，不含游离的磷酸基团，b错误；含有500个碱基的dna可能的排列方式有4250种，c错误；某dna分子内胞嘧啶占25%，则每条单链上的胞嘧啶占0%50%，d错误。4(2015年山东华侨中学考试)真核细胞中dna复制如下图所示，下列表述错误的是()a多起点双向复制能保证dna复制在短时间内完成b每个子代dna都有一条核苷酸链来自亲代c复制过程中氢键的破坏和形成都需要dna聚合酶的催化ddna分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则【答案】c【解析】多起点双向复制能同时复制，保证dna复制在短时间内完成；dna复制为半保留复制，每个子代dna都有一条核苷酸链来自亲代；dna复制过程中氢键的破坏需要解旋酶的催化，其形成dna聚合酶的催化。5将洋葱根尖细胞在含3h标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸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完成一个细胞周期。下列叙述正确的是()a第一个细胞周期中，细胞内放射性迅速升高的时期是分裂前期b第一个细胞周期结束后，每个子细胞中都有一半的染色体被标记c第二个细胞周期的分裂中期，每条染色体中仅有一条单体被标记d完成两个细胞周期后，每个子细胞中含3h标记的染色体数目相同【答案】c【解析】含3h标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸是dna复制的原料，dna复制在间期，即放射性升高在间期，a错误；由于dna分子复制是半保留复制，形成的子代dna分子中一条是原来的链，一条是新合成的子链，第一个细胞周期结束后，每个子细胞中染色体都被标记，但其所含的每条dna只有一条链被标记，b错误；再复制一次，则一条是原来的母链，三条是新合成的子链，所以在细胞分裂过程中，复制的两条dna分子分别代表着共用着丝点的两条染色单体，所以第二个细胞周期的分裂中期，每条染色体中仅有一条单体被标记，c正确；第二次分裂的后期，含3h标记的染色体与不含3h标记的染色体随机向两极移动，每个子细胞中含3h标记的染色体数目不一定相同，d错误。6某种烷化剂芥子气能使鸟嘌呤转变为烷基化鸟嘌呤(mg)，mg不与胞嘧啶配对而与胸腺嘧啶配对。某双链dna分子中t占碱基总数的20%，用芥子气使dna分子中所有鸟嘌呤成为mg后进行复制一次，其中一个dna分子中t占碱基总数的30%，则另一个dna分子中t占碱基总数的比例是()a15%b20%c30%d40%【答案】d【解析】双链dna分子中at占碱基总数的20%，则at占双链dna分子中碱基总数的40%，则gc占双链dna分子中碱基总数的60%，gc占双链dna分子中碱基总数的30%，所以dna其中一条链中gc占该链碱基总数的30%。用芥子气使dna分子中所有鸟嘌呤成为mg后，因mg不与胞嘧啶配对而与胸腺嘧啶配对，复制一次后得到2个dna分子甲和乙，根据dna分子半保留复制的特点，若甲dna分子中t占碱基总数的30%，则甲dna分子中mg占碱基总数的30%20%10%，乙dna分子中mg占碱基总数的30%10%20%，所以乙dna分子中t占碱基总数的20%20%40%。 7用15n标记含有100个碱基对的dna分子片段，碱基间的氢键共有260个。该dna分子在14n的培养基中连续复制多次后共消耗游离的嘌呤类脱氧核苷酸1 500个。下列叙述正确的是()a该dna片段中共有腺嘌呤60个，复制多次后含有14n的dna分子占7/8b若一条链中(ag)/(tc)1，则其互补链中该比例也小于1c若一条链中atgc1234，则其互补链中该比例为4321d该dna经复制后产生了16个dna分子【答案】d【解析】据题干信息可推知，该dna分子中有60个cg碱基对，40个at碱基对，故该dna片段中，a的个数为40个，经多次复制后，子代dna全部都含有14n；dna分子中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，若一条链中(ag)/(tc)1，则互补链中(ag)/(tc)大于1；dna两条单链之间由于碱基互补配对，若一条链中atgc1234，则其互补链中该比例为2143；该dna片段中嘌呤类碱基共100个，经多次复制后共消耗游离的嘌呤类碱基1 500个，设该dna分子复制n次，则1 500100(2n1)，n4，即该dna分子复制4次生产16个dna分子。8(2015年广东十校第一次联考)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解旋酶能使双链dna解开，但需要消耗atpbdna分子复制的方式是半保留复制cdna分子的复制需要引物，且两条子链的合成方向是相反的d因为dna分子在复制时需严格遵循碱基互补配对原则，所以新合成两条子链的碱基序列是完全一致的【答案】d【解析】解旋酶能打开双链间的氢键，需要消耗atp，a正确；dna分子复制时都保留了原来dna分子中的一条链，这种方式叫做半保留复制，b正确；dna分子是反向平行的，而复制的时候只能是从子链的5端向3端延伸，所以两条子链合成方向相反，c正确；dna复制遵循碱基互补配对原则，是以解开的每一条母链为模板，所以新合成的两条子链的碱基序列应是互补的，d错误。920世纪50年代初，查哥夫对多种生物dna做了碱基定量分析，发现(at)/(cg)的比值如下表。结合所学知识，你认为能得出的结论是()dna来源大肠杆菌小麦鼠猪肝猪胸腺猪脾(at)/(cg)1.011.211.211.431.431.43a.猪的dna结构比大肠杆菌dna结构更稳定一些b小麦和鼠的dna所携带的遗传信息相同c小麦dna中(at)的数量是鼠dna中(cg)数量的1.21倍d同一生物不同组织的dna碱基组成相同【答案】d【解析】由于碱基a与t之间有两个氢键，而g与c之间有三个氢键， dna分子中氢键的数量越多，即(at)/(cg)比值越小，dna分子的结构越稳定，因此大肠杆菌的dna分子结构更稳定，a项错误；小麦和鼠的dna分子中(at)/(cg)的比值相同，但所携带的遗传信息不同，b项错误；小麦中(at)/(cg)的比值为1.21，说明小麦中(at)的数量是小麦中(gc)数量的1.21倍，但不一定是鼠中(gc)数量的1.21倍，c项错误；同一生物不同组织的dna相同，故碱基组成相同，d项正确。10将一个不含放射性的大肠杆菌(拟核dna呈环状，碱基数目为n)放在含有3h胸腺嘧啶的培养基中培养一段时间后，检测到a、b两种类型的dna如图所示(注：以“”表示含放射性的脱氧核苷酸链)。预测该实验的结果为()a第一次复制产生的dna全为b类型b第二次复制产生的dna中两种类型都有，且a、b比例为13c若dna含有x个胸腺嘧啶，则复制m次需要的胞嘧啶的数目为(2m1)(nx)/2d复制m次产生放射性的脱氧核苷酸链数为2m12【答案】d【解析】因dna复制为半保留复制，故此环状dna第一次复制产生的dna全为a类型；第二次复制产生的dna有a、b两种类型，且比例为11；该dna碱基数目为n，若胸腺密定有x个，则一个dna分子中含有的胞嘧啶的数目是(n2x)/2，因此复制m次共需要胞嘧啶的数目为(2m1)(n2x)/2；复制m次后，脱氧核苷酸链数为22m，即2m1，其中只有2条不含放射性，故含有放射性的脱氧核苷酸链数为2m12。二、非选择题11(原创)图1表示某大肠杆菌dna分子的平面结构模式图。图2为三种双链dna在试管中离心分布情况。请据图回答下列问题：(1)图1中，1、2、3结合形成_。3的名称可能是_，3与4是通过_连接起来的。 (2)若该dna分子的一条单链中a占32%，且(ag)/(tc )1.5，此比例在其互补链中的比值是_；在整个dna分子中的比值是_。以该单链为模板合成的子代dna分子中，ag的总含量占_。(3)若该大肠杆菌dna用15n标记，将该dna放在含14n的培养基中培养三次，则子代dna分子中，轻链dna杂合链dna重链dna_。子代dna分子解旋后，含15n的dna单链的比例为_。【答案】(1) 脱氧核糖核苷酸鸟嘌呤或胞嘧啶氢键(2)2/31 50% (3)6201/8【解析】(1)图1为dna片段，代表磷酸，是脱氧核糖，代表含氮碱基。dna分子中3和4构成的碱基对是通过三个氢键连接的，因此3可能是鸟嘌呤或胞嘧啶。(2)某dna单链中，(ag)/(tc ) 1.5，则互补链中(tc)/(ag)1.5，故互补链中(ag)/(tc )2/3。整个dna分子中的agtc，双链dna分子中ag占整个dna分子碱基总数的50%。(3)15n标记的大肠杆菌dna在14n的培养基中培养三次，则共产生8个dna分子，其中杂合链的dna分子为2个，轻链dna分子为6个。12(2015年福建莆田模拟)在氮源为14n的培养基上生长的大肠杆菌，其dna分子均为14ndna(对照)；在氮源为15n的培养基上生长的大肠杆菌，其dna分子均为15ndna(亲代)。将亲代大肠杆菌转移到含14n的培养基上，再连续繁殖两代(和)，用某种离心方法分离得到的结果如图所示：请分析：(1)由实验结果可推测第一代()细菌dna分子中一条链含_，另一条链含_。(2)将第一代()细菌转移到含15n的培养基上繁殖一代，将所得到细菌的dna用同样方法分离，请参照甲图，将dna分子可能出现在试管中的位置在乙图中标出。(3)若将15ndna(亲代)的大肠杆菌在14n培养基上连续复制3次，则所产生的子代dna中全含15n(重dna)，一条链含15n(中dna)及两条链均不含15n(轻dna)的比例为_，在这些子代dna中，含15n的链与全部子代dna链的比例为_。【答案】(1)14n15n(2)(3)026 216(或18)【解析】(1)(2)本题中亲代大肠杆菌15ndna转移到14n培养基上，复制的第一代dna()均为14n15n(中)，而将此dna转移到15n培养基上再复制一代后所产生的子代dna中，有一半一条链含15n(中dna)，另一半两条链均含15n(重dna)。(3)当将15ndna(亲代)在14n培养基上连续复制3次后，应产生238个子代dna，这8个子代dna中应有2个dna为14n15n(中dna)，其余均为14ndna(轻dna)，无两链均为15n的dna，因而重dna中dna轻dna应为026，若按链计算，则15n链应为2条，其余14条链均为14n链，即15n链与全部子代dna总链的比例应为216(或18)。13(2015年江苏南通第二次调研)双链dna是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成。早在1966年，日本科学家冈崎提出dna半不连续复制假说：dna复制形成互补子链时，一条子链是连续形成，另一条子链不连续即先形成短链片段(如图1)。为验证这一假说，冈崎进行了如下实验：让t4噬菌体在20时侵染大肠杆菌70 min后，将同位素3h标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，在2秒、7秒、15秒、30秒、60秒、120秒后，分离t4噬菌体dna并通过加热使dna分子变性、全部解螺旋，再进行密度梯度离心，以dna单链片段分布位置确定片段大小(分子越小离试管口距离越近)，并检测相应位置dna单链片段的放射性，结果如图2。请分析回答：(1)以3h标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，最终在噬菌体dna中检测到放射性，其原因是_。(2)若1个双链dna片段中有1 000个碱基对，其中胸腺嘧啶350个，该dna连续复制4次，在第四次复制时需要消耗_个胞嘧啶脱氧核苷酸，复制4次后含亲代脱氧核苷酸链的dna有_个。(3)dna解旋在细胞中需要解旋酶的催化，在体外通过加热也能实现。解旋酶不能为反应提供能量，但能_。研究表明，在dna分子加热解链时，dna分子中gc的比例越高，需要解链温度越高的原因是_。(4)图2中，与60秒结果相比，120秒结果中短链片段减少的原因是_。该实验结果为冈崎假说提供的有力证据是_。【答案】(1)标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收，为噬菌体合成dna提供原料(2)5 20