高考生物一轮复习特训：19DNA分子的结构和复制　基因是有遗传效应的DNA片段 Word版含解析

这是一份高考生物一轮复习特训：19DNA分子的结构和复制　基因是有遗传效应的DNA片段 Word版含解析，共16页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(15小题，每小题3分，共45分)
1．[2016·浙江温州检测]下图为DNA分子的片段，下列相关叙述正确的是( )
A．构成DNA分子的基本单位是⑦
B．解旋酶可以切断⑤
C．复制时DNA聚合酶催化形成①②之间的化学键
D．⑥构成DNA分子中基本骨架
答案 B
解析 图中⑦是脱氧核苷酸单链，构成DNA的基本单位是脱氧核苷酸，应是④，A错误；解旋酶能将DNA解旋，可以切断氢键⑤，B正确；复制时DNA聚合酶催化形成的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键，而①②之间的键是同一个核苷酸内的化学键，C错误；⑥是碱基对，脱氧核糖和磷酸交替连接构成DNA的基本骨架，D错误。
2．关于DNA分子结构与复制的叙述，正确的是( )
A．DNA分子中含有四种核糖核苷酸
B．DNA分子中每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基
C．DNA复制不仅需要氨基酸做原料，还需要ATP供能
D．DNA复制不仅发生在细胞核中，也发生于线粒体、叶绿体
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分子左链末端和右链首端只连接一个磷酸；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。
3．下列关于DNA结构及复制的叙述，正确的是( )
A．DNA的特异性由碱基的数目及空间结构决定
B．DNA分子中一个磷酸可与两个核糖相连
C．DNA分子的两条链均作为复制时的模板
D．DNA分子复制时解旋酶与DNA聚合酶不能同时发挥作用
答案 C
解析 DNA的特异性由碱基的特定排列顺序决定，A错误；DNA分子中的五碳糖是脱氧核糖，B错误；DNA复制时是以DNA分子的两条链作为模板，C正确；DNA分子复制时是边解旋边复制，所以解旋酶与DNA聚合酶同时发挥作用，D错误。
4．HIV感染人体后，其遗传信息的流动方向如图所示。下列叙述正确的是( )
A．过程①②以边解旋边复制方式合成DNA分子
B．含有RNA的病毒并不都有①过程
C．过程④中遗传信息由mRNA先流向tRNA，再流向蛋白质
D．过程①在病毒内进行，过程②③④在人体内进行
答案 B
解析 DNA分子的复制特点是边解旋边复制，而RNA分子是单链，因此逆转录过程没有该特点，A错误；部分RNA病毒(如HIV、流感病毒等)存在逆转录过程，还有一部分病毒(如烟草花叶病毒、肉瘤病毒等)只有RNA的自我复制和翻译过程，B正确；翻译过程④中遗传信息不会从mRNA流向tRNA，tRNA只是转运工具，运载不同的氨基酸到达mRNA，C错误；病毒营专性寄生生活，所有生理过程都在宿主细胞内完成，D错误。
5．[2016·河北邯郸摸底]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．由图示得知，DNA分子复制的方式是半保留复制
B．解旋酶能使双链DNA解开，但需要消耗ATP
C．子代DNA分子的两条链是反向平行排列的
D．DNA在复制过程中是先进行解旋，后半保留复制
答案 D
解析 由图示可知，新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此DNA分子复制的方式是半保留复制，A正确；解旋酶使DNA双链解开过程消耗ATP，B正确；子代DNA分子的两条链是反向平行的，C正确；DNA在复制过程中是边解旋，边半保留复制，D错误。
6．下列关于DNA的说法不正确的是( )
A．DNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基组成一个密码子
B．用DNA分子杂交技术可以鉴定雅安地震中遇难者的身份
C．DNA分子中(A＋T)/(C＋G)的比值越大，解旋所需的温度越低
D．DNA是绝大多数生物的遗传物质
答案 A
解析 密码子是位于mRNA上相邻的三个碱基，A错误；不同物种的DNA分子之间可以进行分子杂交，两种生物的DNA单链之间互补程度越高，通过分子杂交形成双螺旋片段的程度也就越高，二者的亲缘关系就越近；反之，亲缘关系就越远。所以，可以通过DNA分子杂交技术来鉴定物种之间亲缘关系的远近，B正确；A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键，(A＋T)含量越高，解旋的温度越低，C正确；绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数生物的遗传物质是RNA，D正确。
7．[成都期中]DNA聚合酶有两种方式保证复制的准确性，即选择性添加正确的核苷酸和校读(移除错配的核苷酸)。某些突变的DNA聚合酶(突变酶)比正常的DNA聚合酶精确度更高。下列有关叙述正确的是( )
A．DNA有氢键，RNA没有氢键
B．动物细胞有丝分裂分裂间期有DNA和中心体的复制
C．突变酶减少了基因突变的发生有利于进化
D．人体成熟红细胞、浆细胞、记忆细胞、效应T细胞均不能合成DNA聚合酶
答案 B
解析 双链DNA分子的两条链间有氢键，tRNA是单链结构，但它的部分区段间通过氢键形成碱基间的互补配对，从而形成了三叶草型结构；根据题中信息，可知突变酶能减少基因突变，这不利于生物进化，因为基因突变能为进化提供原材料；DNA聚合酶参与DNA复制，人体成熟红细胞、浆细胞、效应T细胞不再进行细胞分裂，因此，没有DNA复制，也就不能合成DNA聚合酶，但记忆细胞能进行细胞分裂，能合成DNA聚合酶。
8．[2016·福建省泉州市一模]H2O2能将鸟嘌呤(G)氧化损伤为8­氧­7­氢脱氧鸟嘌呤(8­xdG)，8­xdG与A互补配对。若DNA片段eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(—TCTCGA—,—AGAGCT—))有两个G发生上述氧化损伤，则该片段复制两次形成的子代DNA中不可能出现的是( )
A．一半分子碱基序列保持不变
B．一半分子含有8­xdG
C．全部分子G—C碱基对数减少
D．全部分子A—T碱基对数增多
答案 D
解析 由于DNA片段中共有3个G，其中有两个G发生氧化损伤，可能是一条链上的G，所以该片段复制两次形成的子代DNA中可能出现一半分子碱基序列保持不变，A正确；由于DNA片段的两条链中都含有G，所以该片段复制两次形成的4个子代DNA中，可能有2个DNA分子中有8­xdG，B正确；由于鸟嘌呤氧化损伤为8­xdG后，能与A互补配对，所以复制后形成的DNA分子中G－C碱基对数减少，C正确；由于DNA复制是半保留复制，所以只有一半DNA分子A－T碱基对数增多，D错误。故选D。
9.亚硝酸盐可使DNA的某些碱基脱去氨基，碱基脱去氨基后的变化如下：C转变为U(U与A配对)，A转变为I(I为次黄嘌呤，与C配对)。现有一个DNA片段为：
—AGTCG—①
—TCAGC—②
经亚硝酸盐作用后，若链①中的A、C发生脱氨基作用，则下列哪个片段可能是其经过两轮复制后产生的( )
A.eq \a\vs4\al(—CGTTG—,—GCAAC—) B.eq \a\vs4\al(—GGTCG—,—CCAGC—)
C.eq \a\vs4\al(—GGTTG—,—CCAAC—) D.eq \a\vs4\al(—CGTAG—,—CGATC—)
答案 C
解析 若链①中的A、C发生脱氨基作用，则该DNA片段为eq \a\vs4\al(—IGTUG—①,—TCAGC—②)，复制1次后2个DNA片段为eq \a\vs4\al(—IGTUG—,—CCAAC—)和eq \a\vs4\al(—TCAGC—,—AGTCG—)，第二次复制时，由于DNA复制为半保留复制，而A、B、D选项中的DNA片段都没有一条链和第一次复制后的2个DNA片段的链相同或互补，故都错；C选项中的DNA片段刚好是以—CCAAC—为模板复制而来，故C正确。
10．[苏锡常镇四市调研]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2000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 本题考查DNA分子的结构及相关计算。双链DNA分子有胸腺嘧啶312个，占总碱基比为26%，则DNA分子碱基总数为312÷26%＝1200，故该DNA上有鸟嘌呤(1200－312×2)÷2＝288个，A正确；质粒是环状双链DNA，没有游离的磷酸基团，B错误；若DNA分子含有500个碱基，则可能的排列方式有4(500/2)种，C错误；若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。
11．[2016·安庆二模]某长度为1000个碱基对的双链环状DNA分子，其中含腺嘌呤300个。该DNA分子复制时，1链首先被断开形成3′、5′端，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。下列关于该过程的叙述中正确的是( )
A．1链中的碱基数目多于2链
B．该过程是从两个起点同时进行的
C．复制过程中2条链分别作模板，边解旋边复制
D．若该DNA连续复制3次，则第三次共需鸟嘌呤4900个
答案 C
解析 环状双链DNA分子的两条链的碱基是互补配对的，所以1链和2链均含1000个碱基；该DNA分子的复制起始于断口处，由于只有一处断开，故只有一个复制起点；断开后两条链分别作模板，边解旋边复制；该DNA分子含腺嘌呤300个，所以胸腺嘧啶也为300个，第三次复制新合成4个DNA，则第三次复制时共需鸟嘌呤700×4＝2800(个)。
12．用15N同位素标记细菌的DNA分子，再将它们放入含14N的培养基上连续繁殖4代，a、b、c为三种DNA分子：a只含15N，b同时含15N和14N，c只含14N。下图中有关这三种DNA分子的比例正确的是( )
答案 D
解析 1分子DNA连续繁殖4代，形成16个子代DNA分子，其中有两个DNA分子各含有一条母链和一条新合成的子链，其他14个DNA分子中两条链都是新合成的，故选D。
13.下列关于“碱基互补配对原则”和“DNA复制特点”具体应用的叙述，不正确的是( )
A．某双链DNA分子中，G占总数的38%，其中一条链中的T占该DNA分子全部总数的5%，那么另一条链中T在该DNA分子中的碱基比例为7%
B．已知一段信使RNA有30个碱基，其中A＋U有12个，那么转录成信使RNA的一段DNA分子中就有30个C＋G
C．将含有1对同源染色体的精原细胞的2个DNA都用15N标记，只提供含14N的原料，该细胞进行1次有丝分裂后再减数分裂1次，产生的8个精细胞中(无交叉互换现象)含15N、14N 标记的DNA的精子所占比例依次是50%、100%
D．一个有2000个碱基的DNA分子，碱基对可能的排列方式有41000种
答案 B
解析 A项，设一条链为H链，其互补链为H′链。因为双链DNA分子中，G＝38%，所以T＝(1－2×38%)/2＝12%。因为H链中，TH链＝5%，所以H′链中，TH′链＝12%－5%＝7%。A项正确；B项，因为mRNA中A＋U＝12/30，所以转录的模板链中，A＋T＝12/30，则C＋G＝1－(A＋T)＝18/30，双链DNA分子中，C＋G＝18/30，则C＋G的数目＝18/30×60＝36。B项错误；C项，由于用15N标记的DNA的单链有4条，分别进入4个精子，所以产生的8个精细胞中(无交叉互换现象)含15N、14N 标记的DNA的精子所占比例依次是50%、100%，C项正确；2000个碱基组成1000个碱基对，每碱基对有4种可能，所以排列方式有41000种，D项正确。
14. [山西四校联考]假基因是一种与功能基因(正常基因)有相似序列，但失去原有功能的基因。下图表示真核生物体细胞内假基因形成的两种途径。下列有关分析正确的是( )
A．假基因与正常基因在染色体上的位置差别较大
B．假基因能通过复制遗传给子代细胞或个体
C．在自然选择过程中，假基因将很快被淘汰
D．与原DNA序列相比，途径②获得的DNA序列比途径①获得的DNA序列更相似
答案 B
解析 本题考查基因是有遗传效应的DNA片段。根据图示信息分析假基因与正常基因在染色体上的位置相同，A错误；假基因只是与正常基因相比碱基序列发生了变化，可以进行DNA复制，B正确；假基因是一种与功能基因(正常基因)有相似序列，但失去原有功能的基因，不控制生物体的性状，所以在自然选择中不会很快被淘汰，C错误；与原DNA序列相比，途径②获得的DNA序列和途径①获得的DNA序列哪一个更相似，根据图中信息无法确定，D错误。
15．[2016·湖北孝感统考]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
答案 B
解析 ①中为双链DNA分子，X为中带，DNA分子一条链含15N，一条含14N，Y为重带，DNA分子两条链都含15N；②中为DNA的单链，W为重带，DNA复制三次，利用15N标记的脱氧核苷酸合成的单链为(23－1)×2＝14条，一个DNA分子中含有胞嘧啶3000×15%＝450(个)，则W层含有15N标记的胞嘧啶450×7＝3150(个)；W层含有的核苷酸链为14条，Z层为2条，每条的核苷酸数目相等，则W层与Z层的核苷酸数之比为7∶1；X层含有的DNA数为2个，Y层含有的DNA数为6个，每个DNA分子中含有的氢键数相等，则X层的氢键数是Y层的eq \f(1,3)。
二、非选择题(3小题，共55分)
16．(12分)如图1为真核生物染色体上部分DNA分子复制过程示意图，图2为拟核或质粒复制过程示意图，据图回答下列问题。
(1)从图1可以看出，DNA分子复制是________________。
(2)真核生物DNA分子复制过程需要的条件是________________等，DNA解旋酶的作用是________________________。
(3)图1生物的DNA复制方式的意义是________。
(4)将不含放射性的拟核放在含有3H­胸腺嘧啶的培养基中培养，如果第一次复制时，图2中1、2处的放射性强度相同，证明DNA复制方式很可能是____________________________________。
(5)若图2中DNA在复制开始前的碱基总数是100个，其中T为20个，则复制一次需要游离的C为________个。
答案 (1)多起点、双向复制，边解旋边复制 (2)模板、能量、脱氧核苷酸、酶 打开DNA分子碱基对之间的氢键，形成两条单链 (3)提高了复制速率 (4)半保留复制 (5)30
解析 (1)(3)图1中的复制起点有三个，每个起点处复制都是双向进行的，且边解旋边复制，这种复制方式有利于提高复制速率。
(2)DNA复制需要模板、原料、酶、ATP等条件。
(4)如果第一次复制时图2中1、2处的放射性强度相同，则表明新合成的DNA的两条链中含放射性的链都是一条，也说明了DNA复制属于半保留复制。
(5)由题中信息可知该DNA分子中有C 30个，所以复制一次需要游离的C 30个。
17．(21分)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复制方法。
实验的基本过程如下：
Ⅰ.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。
Ⅱ.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____________________
_________________________________________________________。
(2)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单体有________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。
(3)上述实验表明，DNA分子的复制方式是________。
答案 (1)有丝分裂 抑制纺锤体的形成
(2)2 1 2 4
(3)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。
(2)由于DNA的复制为半保留复制，第一次分裂完成时，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，再将根移到含有秋水仙素的非放射性培养基中，观察到一个细胞具有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。
(3)该实验证明DNA分子的复制是半保留复制。
18．(22分)某研究性学习小组以细菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心法对有关DNA复制的方式进行了探究(已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次，产生子代，实验结果见相关图示)。请回答下列问题。
(1)综合分析本实验的DNA离心结果，前三组实验中，第_______组结果对得到的结论起到了关键作用，但需把它与第________组和第________组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式。
(2)分析讨论：
①若实验三的离心结果为：如果DNA位于eq \f(1,2)重和eq \f(1,2)轻带位置，则是________复制；如果DNA位于全中带位置，则是________复制。为了进一步得出结论，该小组设计了实验四，请分析：如果DNA位于________(位置及比例，下同)带位置，则是全保留复制；如果DNA位于________带位置，则是半保留复制。
②若将实验三得到的DNA双链分开再离心，其结果________(填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。为什么？
_____________________________________________________。
(3)实验得出结论：DNA复制方式为半保留复制。若将实验四的实验时间改为60 min，离心后密度带的数量和位置是否发生变化？________。若实验三的结果中，子一代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成的DNA单链中的N尚有少部分为________。
(4)假设某大肠杆菌含14N的DNA的相对分子质量为a，含15N的DNA的相对分子质量为b，现将含15N的DNA的大肠杆菌培养在含14N的培养基中，子二代DNA的相对分子质量平均为__________________。
答案 (1)三 一 二
(2)①全保留 半保留 eq \f(1,4)轻和eq \f(3,4)重 eq \f(1,2)中和eq \f(1,2)重
②不能 不论DNA是全保留复制方式还是半保留复制方式，实验结果都是一样的
(3)没有变化 15N
(4)eq \f(3a＋b,4)
解析 (1)前三组实验中，第三组结果对得到的结论起到关键作用，但需把它与第一组轻带和第二组重带的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是半保留复制。
(2)①若实验三的离心结果为：如果DNA位于eq \f(1,2)重带和eq \f(1,2)轻带位置，则是全保留复制，因为全保留复制产生的子代是两条链含14N的DNA，分布在轻带位置，而亲代DNA的两条链含15N，位于重带位置；如果DNA位于全中带位置，则是半保留复制，子代DNA都是一条链含14N，一条链含15N，所以处于中带位置。同理，实验四中如果DNA位于eq \f(1,4)轻带和eq \f(3,4)重带位置，则是全保留复制；如果DNA位于eq \f(1,2)中带和eq \f(1,2)重带位置，则是半保留复制。②若将实验三得到的DNA双链分开后再离心，其结果不能判断DNA的复制方式；因为不论是全保留复制还是半保留复制，实验结果都是一样的，都会出现位于eq \f(1,2)中带和eq \f(1,2)重带位置。
(3)若将实验四的实验时间改为60 min，细菌分裂三次，因为DNA复制方式为半保留复制，离心后密度带的数量和位置没有发生变化，还是在重带和中带位置。若实验三的结果中，子一代DNA的“中带”比以往实验结果中的“中带”略宽，可能的原因是新合成的DNA单链中的N尚有少部分为15N。
(4)假设某大肠杆菌含14N的DNA的相对分子质量为a，含15N的DNA的相对分子质量为b，将含15N的DNA的大肠杆菌培养在含14N的培养基中，在子二代中有两个中带DNA和两个轻带DNA，相当于一个含15N的DNA和三个含14N的DNA，总质量为3a＋b，则四个DNA的平均相对分子质量为eq \f(3a＋b,4)。