专题17 DNA的结构、复制及与基因的关系测-2018年高考

专题17DNA的结构、复制及与基因的有关系一、选择题（10小题，每小题5分，共50分）1•下列有关DNA分子的叙述，正确的是（）—个含n个碱基的DNA分子，转录出的mRNA分子的碱基数量是n/2DNA分子的复制过程中需要tRNA从细胞质转运脱氧核苷酸双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖通过氢键连接DNA分子互补配对的两条链中碱基种类和序列不一定相同【答案】D【解析】由于转录以DNA的编码区为模板，所以■转录形成的mRNA分子的碱基数少于血个，A错误；DNA分子的复制过程中，不需要转运脱氧核昔酸，E错误,双谁DNA分子中一条琏上的磷酸和脱氧核糖通过磷酸二酯键连接，C错误，DNA分子互补配对的两条链中碱基种类和序列不一定相同，D正确。2.下列有关基因的叙述正确的是（）基因就是一段有遗传功能的DNA构成生物基因的碱基组成有A、T、C、G、U基因存在于细胞核与细胞质的染色体上非等位基因的遗传均遵循孟德尔定律【答案】A【解析】基因是具有遗传效应的DNA片段，A正确；构成基因的碱基有ATGC,U是RNA中特有的碱基，B错误；基因在细胞核的染色体和细胞质的DNA上,C错误；只有非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律，D错误。3•下图表示一个DNA分子的片段，有关表述正确的是（）①p②④C③PP回CPPATPPTAP①p②④C③PP回CPPATPPTAP④代表的物质中储存着遗传信息不同生物的DNA分子中④的种类无特异性转录时该片段的两条链都可作为模板链DNA分子中A与T碱基对含量越高，其结构越稳定【答案】B【解析】遗传信息蕴藏在4种脱氧核苜酸的排列顺序之中，单个核苜釀则不能储存遗传信息,不同生物的DNA均由斗种脱氧核苜酸(@)组成；转录时以其中的一条琏为模板,由于C-G®基对含3个氢键，所以.C-G碱基对含量越高,DNA越稳定o4.某长度为1000个碱基对的双链环状DNA分子，其中含腺嘌吟300个，该DNA分子复制时，1链首先被断开形成3‘、5’端口，接着5’端与2链发生分离，随后DNA分子以2链为模板，通过滚动从1链的3’端开始延伸子链，同时还以分离出来的5’端单链为模板合成另一条子链，其过程如图所示。下列相关叙述正确的是()该过程是从两个起点同时进行的，1链中的碱基数目多于2链若该DNA连续复制3次，则第三次共需要鸟嘌吟4900个复制过程中两条链分别作模板，边解旋边复制该环状DNA通常存在于细菌、酵母菌等原核细胞中【答案】C【解析】艰谁DNA分子的两条链是严格按照碱基互补配对原则形成的，所以1链W2谁1匀含1000个碱基,两者碱基数目相同，A项错误。根据碱基互补配对原则(A-T.G-C),DNA分子含腺口票吟300个，所以胸腺嚅口定也为孑00个，则胞嚅口定和乌嚼吟均为兀0个，在第三次复制过程中，DNA分子数由4个増加到8个，即第三次新合成4个DNA分子，故共需鸟700X4=2800〔个人E项错误。根据题意可知，复制过程中两条链分别作模板，边解旅边复制，C项正确。醐母菌是真核细胞，D项错误。5•具有p个碱基对的1个双链DNA分子片段，含有q个腺嘌吟。下列叙述正确的是()该片段即为一个基因该分子片段中，碱基的比例总是(A+T)/(C+G)=1该DNA分子控制合成的多肽最多含有的氨基酸个数为p/3该片段完成n次复制需要2n(p-q)个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸【答案】C【解析】基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA片段不一定是一个基因，A错误；双链DNA分子遵循碱基互补配对原则，即A=T、G=C，(A+T)/(C+G)不一定等于1，B错误；DNA分子中碱基个数、mRNA碱基个数与多肽中的氨基酸数目之间的比例为6:3:1,故该DNA分子控制合成的多肽最多含有的氨基酸个数为p/3,C正确；DNA复制的特点是半保留复制，该片段复制n次，需要胞嘧啶脱氧核苷酸(2n-1)(p-q)个，D错误。—对同源染色体上的DNA分子之间一般不同的是()相邻核苷酸之间的连接方式B.碱基种类C.(A+G)/(T+C)的比值D.碱基序列【答案】D【解析】相邻核苷酸之间都是通过磷酸二酯键相连，因此连接的方式相同，A错误；组成DNA分子的碱基都是A、G、T、C四种，B错误；在双链DNA分子中，因C=G、A=T,(A+G)/(T+C)=l,C错误；不同的DNA分子的碱基序列不同，D正确。某基因3N)含有3000个碱基对，腺嘌吟占35%。若该DNA分子以呱同位素标记的游离脱氧核甘酸为原料复制3次，再将全部复制产物置于试管内离心，进行密度分层，得到结果如图①；然后加入解旋酶再离心，得到结果如图②。则下列有关分析正确的是()X—爛Z—Y-LJw—X层中基因只含14N标记，Y层中的基因只含15N标记W层中含15N标记的鸟嘌吟6300个W层与Z层的核苷酸数之比为3:1X层中含有的氢键数是Y层的3倍【答案】B【解析】由于DNA分子复制为半保留复制，所以X层全部是含一条链^哝和一条链为叩的基因，A错误,由于DNA分子复制了3次,产生了&个DN走分子，含16条脱氧核苜酸链，其中含标记的有14条谁。又在含有3000个碱基对的DNA分子中,腺嗟吟占35%,因此胞Q密咛占15%,共紀0个’所以.W层中含1敎标记胞D密咗为900X14F2=6300个，E正确’由于DMA分子复制了3况产生了8个DNA分子,含16条脱氧核昔酸链，其中含叩标记的有14条链.所以w层与Z层的核昔酸之比为14：2=7：bC错误,在DNA分子中，碱基对之间通过氢键相连，DNA分子复制了3次，产生的8个DNA分子中，2个DNA分子含和口皿6个DNA分子只含所以.X层中含有的氢键数是Y层的1凸，D错误。8•具有p个碱基对的1个双链DNA分子片段，含有q个腺嘌吟。下列叙述正确的是()该片段即为一个基因该分子片段中，碱基的比例总是(A+T)/(C+G)=1该DNA分子控制合成的多肽最多含有的氨基酸个数为p/3D.该片段完成n次复制需要2n(p-q)个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸【答案】C【解析】基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA片段不一定是一个基因，A错误；双链DNA分子遵循碱基互补配对原则，即A=T、G=C,(A+T)/(C+G)不一定等于1,B错误；DNA分子中碱基个数、mRNA碱基个数与多肽中的氨基酸数目之间的比例为6:3:1,故该DNA分子控制合成的多肽最多含有的氨基酸个数为p/3,C正确；DNA复制的特点是半保留复制，该片段复制n次，需要胞嘧啶脱氧核苷酸(2n-1)(p-q)个，D错误。9．下列关于核酸生物合成的叙述，错误的是()DNA的复制需要消耗能量RNA分子可作为DNA合成的模板C•真核生物的大部分核酸在细胞核中合成真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期【答案】D【解析】DNA的复制的基本条件是：需要模板、原料、能量、酶等，A正确,逆转录是以RNA分子为模板合成DNA分子的过程，E正确,真檢生物的DNA主要分布在细胞核中，DNA分子的复制和转录的模板都是DNA,所以真核生物的犬部分核酸在细胞核中合成，C正确,真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂间期，D错i吴。10.将全部DNA分子双链经32P标记的雄性动物细胞(染色体数2n=20)置于不含32P的培养液中培养，经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞。下列有关推断正确的是()第二次有丝分裂后期，1个细胞中被32P标记的染色体为40条减数第二次分裂后期，1个细胞中被32P标记的染色体为40条若进行有丝分裂，则4个子细胞中含32P染色体的子细胞比例一定为1/2若进行减数分裂，则4个子细胞中含32P染色体的子细胞比例一定为1【答案】D【解析】若进行有丝分裂，经第一次有丝分裂形成的子细胞中，染色体都含有标记；当细胞处于第二次有丝分裂后期时，具有32P标记的染色体为20条，随机进入2个细胞，所以经过连续两次细胞分裂后产生的4个子细胞中，含32P标记染色体的子细胞有2个或3个或4个，A、C错误；若进行减数分裂，减数第二次分裂后期，同源染色体已分离，着丝点分裂，所以1个细胞中被32P标记的染色体为20条，B错误；若进行减数分裂，DNA只复制一次，细胞经过连续两次分裂后产生4个子细胞，含32P染色体的子细胞比例一定为1，D正确。二、非选择题（5小题，共50分）11．如图是DNA双螺旋结构模型的建构过程图解（15），据图探讨问题（1）物质1是构成DNA的基本单位，与RNA的基本单位相比，两者成分方面的差别是.（2）催化形成图2中的磷酸二酯键的酶有（供选酶：RNA聚合酶、DNA聚合酶、DNA解旋酶）。（3）图3和图4中的氢键用于连接两条脱氧核苷酸链，如果DNA耐高温的能力越强，则—（填“G-C”或“A-T”）碱基对的比例越高。（4）RNA病毒相比DNA病毒更容易发生变异，请结合图5和有关RNA的结构说明其原因：【答案】（1）物质1中的五碳糖是脱氧核糖，特有的碱基是T,而RNA的基本单位中的五碳糖是核糖，特有的碱基是U（2）DNA聚合酶（3）G-C（4）DNA的双螺旋结构较RNA单链结构更稳定【解析】〔1）團中物质1是DNA的基本单位脱氧核苜酸，与RNA相比，其五碳糖是脱氧核糖，特有的碱基是T,而RNA的基本单位中的五碳糖是核糖，特有的碱基是U。（2）DNA聚合酶催化的是DNA中磷酸二酣键的形成，而RNA聚合酶催化的是RNA中磷酸二酯键的形成。（3）DNA中GC之间有3个氢键,A-T之间有2个氢键,所以GC对越梦，DNA越稳定,越耐高温。（4）DNA的飓蝮能结构较RNA单谁结构更稳定,所以RNA病毒相比DNA病毒更容易发生变异°12．真核细胞的染色体，只有在两端的一段特殊碱基序列保持完整时，才能正常进行复制。这一段特殊的碱基序列叫做端粒。（1）有人做了下面与端粒有关的实验：取酵母菌的质粒DNA，将其环形结构在特定部位切开，形成线形结构。结果该质粒DNA失去自我复制能力；将酵母菌染色体上的端粒切下,连接到上述线形质粒DNA上,该线形质粒DNA恢复了自我复制能力。据此完成下列问题：①写出该实验的目的：。②上述实验中使用的科学技术属于；使用的酶的名称是③上述实验的结论是：酵母菌中端粒具有功能；如果要证明上述结论在动物界具有普遍性，还需要观察研究；在此基础上得出结论的推理方法叫（2）科学研究发现，端粒的长短与细胞中染色体DNA的复制次数有关。随着DNA复制次数的增加，端粒越来越短。当短到一定程度时，DNA将不再复制。这是一个普遍现象；进一步研究还发现，有一种RNA和蛋白质的复合物，叫做端粒酶。端粒酶中的RNA是修复端粒的模板；端粒酶可以使已经缩短的端粒结构恢复到原来状态。请回答下列问题：简述端粒酶催化的反应过程：；人体的大多数正常体细胞中，端粒酶（填“有”或“无”）活性。请你根据上面有关端粒和端粒酶的描述，写出与端粒酶应用有关的生物学原理：可以通过开发出抗癌新药；可以通过开辟延缓细胞衰老的新途径。【答案】（1）①探究端粒对质粒DNA复制的影响②基因工程限制性内切酶和DNA连接酶③控制DNA复制多种动物细胞中端粒对DNA复制的影响归纳法（2）①以RNA为模板，合成端粒DNA无②抑制端粒酶活性促进端粒酶活性【解析】⑴由题干信息可知，该实验的目的是探究端粒对质粒DNA复制的戢响。实殓结论是端粒具有控制DMA复制的功能。（2）由材料可知，端粒酶能以RNA为模板，逆转录生成端粒DNAo正常细胞中，端粒酶没有活性。故随分裂次数増多,端粒将变短。13.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的胸腺嘧啶核苷的培养基上，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：（1）蚕豆根尖细胞进行的分裂方式是；秋水仙素能使部分细胞的染色体数目加倍，其作用的机理是。I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体单体有条，每个DNA条，每个DNA分子中，有条链带有放射性。II中，若观察到一个细胞具有24条染色体，且二分之一的染色体单体具有放射性，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。上述实验表明，DNA分子的复制方式是。【答案】(1)有丝分裂抑制纺锤体形成2124半保留复制【解析】(1)蚕豆根尖细胞为体细胞，其分裂方式为有丝分裂。秋水仙素可以抑制纺锤体的形成，导致染色体不能被拉向两极，从而形成了染色体数目加倍的细胞。由于DNA分子的复制为半保留复制，第一次分裂时，每个DNA分子中都有一条链被3H标记，每一条染色体上有2条染色单体被3H标记。当DNA分子双链都被3H标记后，再将幼苗移到含有秋水仙素的非放射性培养基中，观察到一个根尖细胞具有24条染色体，且二分之一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2次，该细胞含有4个染色体组。该实验证明DNA分子的复制是半保留复制。14．下面的甲图中DNA分子有a和d两条链，将甲图中某一片段放大后如乙图所示，结合所学知识回答下列问题：TOC\o"1-5"\h\z从甲图可看出DNA复制的方式是。甲图中，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链；则A是酶，B是酶。图甲过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有。乙图中，7是。DNA分子的基本骨架由交替连接而成；DNA分子两条链上的碱基通过连接成碱基对，并且遵循原则。【答案】（1）半保留复制（2）解旋DNA聚合（3）细胞核、线粒体、叶绿体（4）胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核糖和磷酸氢键碱基互补配对【解析】〔1）从甲團可看出DNA复制的方式是半保留复制。〔2）A是解旋酶，E是DNA聚合酶。⑶绿色植物叶肉细胞中DNA分子复制的场所有细胞核、线粒体、叶绿体。〔斗）乙團中，了是胸腺n密咗脱氧核苔酸。DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成,DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且遵循碱基互补配对原则°15.请回答下列与DNA分子的结构和复制有关的问题：（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。（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U—A、A—T、G—C、C—G，推测“P