届高考生物一轮总复习 第六单元 第二讲 DNA分子的结构和复制基因是有遗传效应的DNA片断限时检测Word文档格式.docx
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C.若正常分裂,则最多能产生两种基因型的精细胞
D.光学显微镜下可观察到这两条染色体的形态、结构有明显差异
解析 若DNA复制时其中一个基因b发生突变,则最多可生成AB、ab、aB三种基因型的精细胞;
若发生交叉互换,则最多可产生AB、ab、aB、Ab四种基因型的精细胞;
若正常分裂,则最多能产生AB、ab两种基因型的精细胞;
由图可知,这两条染色体上的等位基因的碱基序列有差异,用光学显微镜观察不到这种差异。
3.如图为DNA分子的结构示意图,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.①②③构成胞嘧啶脱氧核苷酸
C.当DNA复制时,DNA连接酶催化④的形成
D.DNA分子中⑤⑥⑦⑧依次代表A、G、C、T
解析 图中②是脱氧核糖,③是胞嘧啶碱基,①是磷酸基团,构成DNA分子基本骨架的是图中①与②交替连接而成的;
构成图中胞嘧啶脱氧核苷酸是②③及连接在②脱氧核糖的5号碳原子上连着的磷酸基团;
DNA复制时,碱基对之间氢键形成不需酶催化,通过碱基互补配对即可形成;
根据碱基互补配对原则,与图中右侧链上碱基自上而下配对的碱基分别为A、G、C、T。
4.DNA熔解温度(Tm)是使DNA双螺旋结构解开一半时所需要的温度,不同种类DNA的Tm值不同。
下图表示的DNA分子中G+C含量(占全部碱基的比例)与Tm的关系。
下列有关叙述不正确的是
A.一般地说,DNA分子的Tm值与G+C含量呈正相关
B.Tm值相同的DNA分了中G+C数量有可能不同
C.维持DNA双螺旋结构的主要化学键有氢键和磷酸二酯键
D.整个DNA分子中G与C之间的氢键数量比A与T之间多
解析 G与C之间有3个氢键,A与T之间有2个氢键,所以DNA分子中G+C含量越高,热稳定性越强。
Tm值相同的DNA分子中,有可能DNA分子碱基对不一样多,有的A+T数量特别多,G+C数量少一些。
磷酸二酯键连接一条链相邻的2个脱氧核苷酸,氢键连接两条链之间互补的碱基,所以它们是维持DNA双螺旋结构的主要化学键。
5.已知某DNA分子中,G与C之和占全部碱基总数的35.8%,其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%,则在它的互补链中,T和C分别占该链碱基总数的
A.32.9%和17.1% B.31.3%和18.7%
C.18.7%和31.3%D.17.1%和32.9%
解析 由题中G+C=35.8%,可推出C=G=17.9%,A=T=32.1%;
设它的互补链中,T和C分别占该链碱基总数的比例为X、Y,则有1/2(X+32.9%)=32.1%,1/2(Y+17.1%)=17.9%,解得X=31.3%,Y=18.7%。
答案 B
6.(2015·
广州联考)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ATP
B.DNA分子复制的方式是半保留复制
C.DNA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原则,所以新合成的两条子链的碱基序列是完全一致的
解析 分析题图可知,DNA解旋酶解开DNA双链的过程伴随ATP的水解,A正确;
分析题图可知,新合成的DNA分子1条是模板链,1条是新合成的子链,因此DNA分子的复制是半保留复制,B正确;
分析题图可知,DNA分子复制过程需要引物,DNA分子复制过程中两条子链的合成方向是相反的,C正确;
DNA分子在复制时需严格遵循碱基互补配对原则,新合成的两条子链的碱基序列是互补的,D错误。
7.(2014·
威海模拟)BrdU能代替胸腺嘧啶脱氧核苷掺入到新合成的DNA链中。
若用姬姆萨染料染色,在染色单体中,DNA只有一条单链掺有BrdU则着色深;
DNA的两条单链都掺有BrdU则着色浅。
将植物根尖分生组织放在含有BrdU的培养液中培养一段时间,取出根尖并用姬姆萨染料染色,用显微镜观察染色体的染色单体的颜色差异。
下列相关叙述不正确的是
A.在第一个分裂周期中,每条染色体的染色单体间均无颜色差异
B.在第二个分裂周期的前期,每条染色体中有3条脱氧核苷酸链含有BrdU
C.在第三个分裂周期的中期,细胞中有1/4染色体的染色单体间出现颜色差异
D.此实验可用于验证DNA的复制方式为半保留复制
解析 在第一个分裂周期中,由于DNA是半保留复制,形成的每条染色体的染色单体间均无颜色差异;
故A正确。
在第二个分裂周期的前期,每条染色体中含有2个DNA,4条链,含有亲代链是1条,则有3条脱氧核苷酸链含有BrdU;
故B正确。
在第三个分裂周期的中期,细胞中有1/2染色体的染色单体间出现颜色差异;
故C错误。
实验可用于验证DNA的复制方式为半保留复制;
故D正确。
答案 C
8.(2014·
孝感统考)某基因(14N)含有3000个碱基,腺嘌呤占35%。
若该DNA分子以15N同位素标记的游离脱氧核苷酸为原料复制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
A.X层中的基因只用14N标记,Y层中的基因只用15N标记
B.W层中含15N标记的胞嘧啶3150个
C.W层与Z层的核苷酸数之比为1∶4
D.X层中含有的氢键数是Y层的3倍
解析 X层中的基因中含14N标记和含15N标记,Y层中的基因只含15N标记,A错误;
W层中含15N标记的胞嘧啶=450×
7=3150个,B正确;
W层与Z层的核苷酸数之比为(8×
2-2):
2=7∶1,C错误;
X层中的基因中含14N标记和含15N标记,共有2个DNA分子,而Y层中的基因只含15N标记,共有6个DNA分子,所以Y层中含有的氢键数是X层的3倍,D错误。
9.成年雄性小鼠的初级精母细胞中有20个四分体,用该小鼠的一个分裂旺盛的未标记的体细胞放入32P标记的培养液中培养,当该细胞进入有丝分裂后期时,分析错误的是
A.有80条染色体被32P标记
B.含有2组中心体
C.每一极含有2条X染色体或2条Y染色体
D.含有4个染色体组
解析 小鼠的初级精母细胞有20个四分体,则体细胞中含有40条染色体,放在含有32P的培养液中培养到有丝分裂后期时,含有80条染色体,每条染色体的DNA都有一条链含有32P;
发生姐妹染色单体的分开,每一极均含有1条X染色体或1条Y染色体;
有丝分裂后期染色体数加倍,染色体条数也加倍。
10.下图是果蝇染色体上的白眼基因示意图,下列叙述不正确的是
A.白眼基因片段中,含有成百上千个脱氧核糖核苷酸
B.S基因是有遗传效应的DNA片段
C.白眼基因与其它基因的区别是碱基的种类不同
D.白眼基因与红眼基因的区别是部分碱基对的不同
解析 基因是有遗传效应的DNA片断,在白眼基因片段中,含有成百上千个脱氧核糖核苷酸,白眼基因与红眼基因的区别是基因突变导致部分碱基对的不同,而白眼基因与其它基因的区别是碱基的种类、数目、排列顺序的不同。
11.甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程,下列叙述正确的是
A.甲、乙所示过程通过半保留方式进行,合成的产物是双链核酸分子
B.甲所示过程在细胞核内进行,乙在细胞质基质中进行
C.DNA分子解旋时,甲所示过程不需要解旋酶,乙需要解旋酶
D.一个细胞周期中,甲所示过程在每个起点只起始一次,乙可起始多次
解析 考察真核生物的DNA复制和转录。
甲图以DNA两条单链为模板,而乙以一条链为模板,且产物是一条链,确定甲图表示DNA复制,乙图表示转录。
A项转录不是半保留方式,产物是单链RNA;
B项真核细胞的DNA复制可以发生在细胞核、线粒体及叶绿体中;
C项DNA复制和转录均需要解旋酶;
D项一个细胞周期DNA只复制一次,但要进行大量的蛋白质合成,所以转录多次发生。
二、非选择题(共45分,每小题15分)
12.下图是某DNA分子的局部结构示意图,请据图回答:
(1)写出下列图中序号代表的结构的中文名称:
①________________,⑦____________________,⑧________________,⑨______________________。
(2)图中DNA片段中碱基对有________________对,该DNA分子应有____________________个游离的磷酸基。
(3)从主链上看,两条单链方向________________,从碱基关系看,两条单链____________________。
(4)如果将14N标记的细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中,此图所示的__________________(填图中序号)中可测到15N。
若细胞在该培养液中分裂四次,该DNA分子也复制四次,则得到的子代DNA分子中含14N的DNA分子和含15N的DNA分子的比例为____________________。
(5)若该DNA分子共有a个碱基,其中腺嘌呤有m个,则该DNA分子复制4次,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为________________________个。
解析 根据碱基互补配对原则可知,①是胞嘧啶,②是腺嘌呤,③是鸟嘌呤,④是胸腺嘧啶,⑤是磷酸基团,
⑥是胸腺嘧啶,⑦是脱氧核糖,⑧是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,⑨是一条脱氧核苷酸链的片段。
复制4次,产生16个DNA分子,由于DNA复制为半保留复制,含14N的DNA分子共2个,所有的DNA都含有15N,所以子代DNA分子中含14N和15N的比例为1∶8。
A=T=m,则G=C=a/2-m,复制4次,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为(16-1)×
(a/2-m)=15·
(a/2-m)。
答案
(1)胞嘧啶 脱氧核糖 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 一条脱氧核苷酸链的片段
(2)4 2 (3)反向平行
互补 (4)①②③④⑥⑧⑨ 1∶8 (5)15·
(a/2-m)
13.(2014·
阜宁中学三模)在正常人体细胞中,非受体型酪氨酸蛋白结合酶基因abl位于9号染色体上,表达量极低,不会诱发癌变。
在慢性骨髓瘤病人细胞中,该基因却被转移到第22号染色体上,与bcr基因相融合。
发生重排后基因内部结构不受影响,但表达量大为提高,导致细胞分裂失控,发生癌变。
下图一表示这种细胞癌变的机理,图二表示基因表达的某一环节,据图回答:
(1)细胞癌变是细胞畸形分化的结果,据图一分析,细胞分化的根本原因是________________,其调控机制主要发生在[ ]__________过程。
(2)细胞癌变的机理很复杂,图示癌变原因,从变异的类型看属于______________。
(3)图二示图一中的[ ]__________过程,其场所是[ ]________________。
(4)分析图二可见,缬氨酸的密码子是______,连接甲硫氨酸和赖氨酸之间的化学键的结构式是________________________________。
(5)abl/bcr融合基因的遗传信息在从碱基序列到氨基酸序列的传递过程中,遗传信息的传递有损失的原因是__________________________________。
解析
(1)细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,其调控机制主要发生在转录过程中。
(2)由题意可知,9号染色体上的基因转移到22号染色体上,该过程发生在非同源染色体间,所以属于染色体结构变异。
(3)图二是翻译过程,发生在核糖体上。
(4)密码子是mRNA中三个相邻的碱基,由图可知缬氨酸的密码子是GUC,两个氨基酸之间的化学键是肽键,即—NH—CO——。
(5)由于终止密码子没有对应的氨基酸,所以遗传信息在从碱基序列到氨基酸序列的传递过程中有损失。
答案
(1)特定时空基因的选择性表达 ③ 转录
(2)染色体(结构)变异 (3)④ 翻译 ⑦核糖体
(4)GUC —NH—CO— (5)终止密码没有对应的氨基酸
14.所有细胞生物都以DNA作为遗传物质,这是细胞具有统一性的证据之一。
请回答:
(1)19世纪,人们发现了染色体在细胞遗传中的重要作用,在研究染色体主要组成成分的遗传功能时,科学家实验设计的关键思路是__________________最终证明了DNA是遗传物质。
(2)DNA的特殊结构适合作遗传物质。
DNA双螺旋结构内部碱基排列顺序代表着______________________,碱基排列顺序千变万化构成了DNA分子的____________________________。
(3)DNA分子的复制方式为________________,其双螺旋结构为复制提供了__________________________,通过______________________________保证了复制的准确性,因而DNA分子能比较准确的在亲子代间传递信息。
(4)DNA是一种生物大分子,由许多单体连接而成。
请在方框中画出DNA单体的模式图并标注各部分名称。
(5)为研究DNA的结构和功能,科学家做了如下实验:
实验一:
取四支试管,分别放入等量的四种脱氧核苷酸、等量的ATP和等量的DNA聚合酶,在各试管中分别放入等量的四种DNA分子,它们分别是枯草杆菌、大肠杆菌、小牛胸腺细胞、T2噬菌体的DNA。
在适宜温度条件下培养一段时间,测定各试管中残留的每一种脱氧核苷酸的含量。
该实验要探究的是____________________________,若结果发现残留的四种脱氧核苷酸的量不同,则说明_______________________________________________________。
实验二:
将大肠杆菌中提取的DNA分子加到具有足量的四种核糖核苷酸的试管中,在适宜的温度条件下培养,一段时间后测定产物的含量。
该实验模拟的是____________________过程。
能否检测到产物?
为什么?
_______________,原因是_______________________________________________。
解析
(1)验证DNA和蛋白质是否是遗传物质,实验中将DNA和蛋白质分开,单独、直接观察各自的作用。
(2)DNA中碱基对的排列顺序代表了遗传信息。
(3)DNA复制具有半保留复制和边解旋边复制的特点。
(5)DNA中脱氧核糖核苷酸的种类、数目和排列顺序不同,导致DNA分子具有多样性。
答案
(1)设法把DNA与蛋白质分开,单独、直接地观察DNA的作用
(2)遗传信息 多样性 (3)半保留复制 精确的模板 碱基互补配对 (4)略 (5)四种生物DNA分子中的脱氧核甘酸的种类和比例 不同生物的DNA中脱氧核苷酸的种类和比例不同 转录 不能
缺少转录时所需的酶与能量。