2019版高考生物一轮复习第六单元基因的本质与表达课时跟踪检测二
更新时间:2024-03-24 07:17:01 阅读量: 综合文库 文档下载
内部文件,版权追溯 内部文件,版权追溯 内部文件,版权追溯 内部文件,版权追溯 课时跟踪检测(二十) DNA分子的结构、复制与基因的本质
一、选择题
1.下列关于DNA分子结构的叙述,正确的是( ) A.DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的单链结构 B.DNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基 C.DNA分子两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对
D.DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸—脱氧核糖—磷酸相连
解析:选C DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的双链结构;DNA分子中的绝大多数磷酸连接着两个脱氧核糖,且磷酸不与碱基直接相连;DNA分子一条链上的相邻碱基通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相连。
2.(2018·江西九校联考)下列关于DNA的有关叙述,正确的有几项( ) ①碱基互补配对原则是DNA精确复制的保障之一 ②DNA复制时一定需要解旋酶的参与
③DNA分子的特异性是指脱氧核苷酸序列的千变万化
④嘌呤碱基与嘧啶碱基的配对保证了DNA分子空间结构的相对稳定 ⑤在细菌的一个完整质粒中含有两个游离的磷酸基团 A.0项 C.2项
B.1项 D.3项
解析:选C 碱基互补配对原则保证DNA复制准确无误地进行,DNA双螺旋结构为其复制提供精确的模板;DNA复制在解旋酶和DNA聚合酶的作用下,边解旋边复制,但在PCR技术扩增目的基因时利用了高温变性解旋;DNA分子的特异性取决于DNA分子中脱氧核苷酸特定的排列顺序,即碱基对的排列顺序;嘌呤碱基与嘧啶碱基之间通过氢键连接,它们的结合遵循碱基互补配对原则,这保证了DNA分子空间结构的相对稳定;细菌的一个完整质粒是环状的DNA分子,不存在游离的磷酸基因,所以共有2项正确。
3.下图为真核细胞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
1
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
解析:选D 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,因此复制的方式是半保留复制;解旋酶使DNA双链解开,需要消耗ATP;子代DNA分子的两条链是反向平行的;DNA在复制过程中是边解旋边半保留复制。
4.(2018·荆州模拟)如图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图,从中得到的正确结论是( )
A.R基因中与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸和一个碱基 B.R、S、N、O互为非等位基因
C.果蝇的每个基因是由成百上千个核糖核苷酸组成的 D.每个基因中有一个碱基对的替换,都会引起生物性状的改变
解析:选B 一般与脱氧核糖直接相连的是两个磷酸和一个碱基;一对同源染色体上控制相对性状的基因才是等位基因,而R、S、N、O是位于同一条染色体上的不同基因,所以它们之间互为非等位基因;果蝇的基因指的是DNA上有遗传效应的片段,而DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸;由于密码子的简并性,所以基因中一个碱基对的替换不一定会引起生物性状的改变。
5.将一个由100个碱基组成的DNA分子(设为亲代DNA)放在含有被H标记的脱氧胸苷(H-dT)的培养液中进行复制,一段时间后测得子二代的放射性强度(放射性强度=含H的碱基总数/DNA分子中的碱基总数)为30%。则亲代DNA分子中含有的胸腺嘧啶的数量为( )
A.10个 C.30个
B.20个 D.40个
2
3
3
3
解析:选D 设每个DNA中含有x个胸腺嘧啶,则子二代的放射性强度=(2-1)x/(2×100)=30%,解得:x=40。
6.H2O2能将鸟嘌呤(G)氧化损伤为8-oxodG,8-oxodG可与腺嘌呤(A)互补配对。若图中所示DNA片段中有两个鸟嘌呤发生上述氧化损伤后,再正常复制多次形成大量的子代DNA,下列相关叙述错误的是( )
A.子代DNA分子都有可能发生碱基序列的改变 B.部分子代DNA中嘧啶碱基的比例可能会增加 C.子代DNA控制合成的蛋白质可能不发生改变 D.氧化损伤可能诱发原癌基因或抑癌基因的突变
解析:选B 由题干信息可知,H2O2能将G氧化损伤为8-oxodG,8-oxodG与A互补配对,而图示DNA片段中含有3个G,若发生氧化损伤的两个G位于不同链,则形成的子代DNA分
2
2
子都有可能发生碱基序列的改变;由于G氧化损伤为8-oxodG后,能与A配对,所以正常复制多次形成的子代DNA中嘧啶碱基比例会减小;由于密码子的简并性,突变后形成的蛋白质的结构可能不变;氧化损伤可能诱发原癌基因或抑癌基因的突变。
7.某基因(N)含有3 000个碱基,腺嘌呤占35%。若该DNA分子以N同位素标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次,将全部复制产物进行密度梯度离心,得到如图甲结果;如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心,则得到如图乙结果。下列有关分析正确的是( )
A.X层全部是仅含N的基因 B.W层中含N标记的胞嘧啶6 300个 C.X层中含有氢键数是Y层的1/3 D.W层与Z层的核苷酸数之比是1∶4
解析:选C 复制得到的DNA分子与亲代DNA分子的碱基序列相同,则两者的氢键数也应该是相等的,X层有2个DNA,Y层有6个DNA,故X层与Y层的氢键数之比为1/3。
8.用P标记某植物体细胞(含12条染色体)的DNA分子双链,再将这些细胞转入不含
32
32
15
14
14
15
P的培养基中培养,在第二次细胞分裂的中期一个细胞中染色体携带
32
P标记的情况是
( )
A.带有P标记的染色体有6条
B.每条染色体的两条姐妹染色单体均带有P标记 C.带有P标记的DNA分子数与染色体数相同 D.每条染色体中带有P标记的DNA单链为0条或1条
解析:选C 该细胞中含有12条染色体,但在进行有丝分裂过程中每条染色体的行为一致,因此分析时只需画出其中一条染色体,便可推知其他染色体携带P标记的情况。绘图分析如下:
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据图可知,该细胞第一次分裂产生的两个子细胞中染色体携带P标记的情况一致;第二次分裂过程中,当染色体复制后每条染色体均具有两条姐妹染色单体,而其中一条姐妹染色单体的DNA分子带有P标记,另一条姐妹染色单体的DNA分子不带P标记。由于有丝分裂中期时姐妹染色单体并未分离,故此时细胞中带有P标记的染色体应有12条,且每条染色体只有一条DNA单链带有标记;每条染色体的两条姐妹染色单体中只有一条姐妹染色单体带有P标记。
9.下图为某DNA分子的部分平面结构图,该DNA分子片段中含100个碱基对,40个胞
3
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32
3232
嘧啶,则下列说法错误的是( )
A.②与①交替连接,构成了DNA分子的基本骨架 B.③是连接DNA单链上两个核糖核苷酸的磷酸二酯键 C.该DNA复制n次,含母链的DNA分子只有2个
D.该DNA复制n次,消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸数为60×(2-1)个
解析:选B ①是脱氧核糖,②是磷酸,两者交替连接构成了DNA分子的基本骨架;④是连接DNA单链上两个脱氧核糖核苷酸的化学键,③是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸中连接磷酸和脱氧核糖的化学键;该DNA复制n次,得到2个DNA,其中含有母链的DNA分子共2个;该DNA复制n次,消耗腺嘌呤脱氧核苷酸数为(200-40×2)÷2×(2-1)=60×(2-1)。
10.(2018·山东省实验中学月考)20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(A+T)/(C+G)的比值如表。结合所学知识,你认为能得出的结论是( )
DNA来源 (A+T)/(C+G) 大肠杆菌 1.01 小麦 1.21 鼠 1.21 猪肝 1.43 猪胸腺 1.43 猪脾 1.43 nnnnA.猪的DNA结构比大肠杆菌的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(A+T)的数量是鼠DNA中(C+G)数量的1.21倍 D.同一生物不同组织的DNA碱基组成相同
解析:选D 大肠杆菌DNA中(A+T)/(C+G)的比值小于猪的,说明大肠杆菌DNA所含C—G碱基对的比例较高,而C—G碱基对含三个氢键,因此大肠杆菌的DNA结构稳定性高于猪的;虽然小麦和鼠的(A+T)/(C+G)比值相同,但不能代表二者的碱基序列与数目相同;同一生物的不同组织所含DNA的碱基序列是相同的,因此DNA碱基组成也相同。
11.下图为DNA片段1经过诱变处理后获得DNA片段2,而后DNA片段2经过复制得到DNA片段3的示意图(除图中变异位点外不考虑其他位点的变异)。下列叙述正确的是( )
A.在DNA片段3中同一条链上相邻碱基A与T通过两个氢键连接 B.理论上DNA片段3的结构比DNA片段1的结构更稳定 C.DNA片段2至少需要经过3次复制才能获得DNA片段3 D.DNA片段2复制n次后,可获得2
n-1
个DNA片段1
4
解析:选D DNA中同一条脱氧核苷酸链上相邻碱基A与T通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”进行连接。理论上DNA片段3中氢键数目比DNA片段1少,故其结构不如DNA片段1稳定。DNA片段2经过2次复制即可获得DNA片段3。DNA片段2复制n次后,获得的DNA片段1所占的比例为1/2,即2
n-1
个。
12.某长度为1 000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( )
A.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 B.若该DNA连续复制3次,则第三次共需鸟嘌呤4 900个 C.复制过程中两条链分别作模板,边解旋边复制 D.该环状DNA通常存在于细菌、酵母菌等原核细胞中
解析:选C 双链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链和2链均含1 000个碱基,两者碱基数目相同。根据碱基互补配对原则(A—T、G—C),DNA分子含腺嘌呤300个,所以胸腺嘧啶也为300个,则胞嘧啶和鸟嘌呤均为700个,在第三次复制过程中,DNA分子数由4个增加到8个,即第三次新合成4个DNA分子,故共需鸟嘌呤700×4=2 800个。根据题意可知,复制过程中两条链分别作模板,边解旋边复制。酵母菌细胞是真核细胞。
二、非选择题
13.(2018·湖北八市重点中学质检)如图是DNA双螺旋结构模型的建构过程图解(1~5),请据图探讨相关问题:
(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是____________。
5
(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:________________________________________________________。
解析:(1)DNA的基本单位与RNA的基本单位相比,主要区别是DNA的基本单位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)图2是由DNA分子的基本单位脱氧核苷酸经脱水缩合形成的脱氧核苷酸链,形成脱氧核苷酸链过程中有磷酸二酯键生成,其需要DNA聚合酶催化。(3)DNA分子中氢键越多,DNA分子越稳定,C—G之间有3个氢键,A—T之间有2个氢键。(4)RNA分子是单链结构,DNA分子是双螺旋结构,其结构稳定性较强,而单链RNA更容易发生变异。
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
14.下图是某DNA分子的局部组成示意图,请据图回答:
(1)写出图中下列序号代表结构的中文名称:
①________;⑦________;⑧________;⑨________。
(2)图中DNA片段中碱基对有________对,该DNA分子应有________个游离磷酸基团。 (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
14
N标记的细胞培养在含
15
15
N的脱氧核苷酸的培养液中,此图中所示的
________________(填序号)可测到N。若细胞在该培养液中分裂四次,该DNA分子也复制四次,得到的子代DNA分子中含N和N的比例为________。
(5)若该DNA分子共有a个碱基,其中含腺嘌呤m个,则该DNA分子复制4次,需要游离的胞嘧啶为________个。
解析:(1)①是胞嘧啶,⑦是脱氧核糖,⑧是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸,⑨是DNA单链片段。(2)该DNA片段中有4个碱基对,2个游离的磷酸基团。(3)两条DNA链反向平行。(4)该DNA复制4次,得到16个DNA分子,含N的DNA有2个,全部DNA都含有N。(5)由题意可知,该DNA分子中含有的胞嘧啶数为(a-2m)/2,则复制4次需要的胞嘧啶数为15(a-15
2m)/2,即a-15m。
2
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14
15
6
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 15
2 (3)反向平行 互补 (4)①②③④⑥⑧⑨ 1∶8 (5)a-15m
2
15.1958年,Meselson和Stahl通过一系列实验首次证明了DNA的半保留复制,此后科学家便开始了有关DNA复制起点数目、方向等方面的研究。试回答下列问题:
(1)DNA分子呈________结构,DNA复制开始时首先必须解旋,从而在复制起点位置形成复制叉(如图1所示)。因此,研究中可以根据复制叉的数量推测________________。
(2)1963年Cairns将不含放射性的大肠杆菌(其拟核DNA呈环状)放在含有H-胸腺嘧啶的培养基中培养,进一步证明了DNA的半保留复制。根据图2的大肠杆菌亲代环状DNA示意图,用简图表示复制一次和复制两次后形成的DNA分子。(注:以“……”表示含放射性的脱氧核苷酸链)。
(3)有人探究DNA的复制从一点开始以后是单向进行的还是双向进行的,将不含放射性的大肠杆菌DNA放在含有H-胸腺嘧啶的培养基中培养,给予适当的条件,让其进行复制,得到图3所示结果,这一结果说明________________________。
(4)为了研究大肠杆菌DNA复制是单起点复制还是多起点复制,用第(2)小题的方法,观察到大肠杆菌DNA复制的过程如图4所示,这一结果说明大肠杆菌细胞中DNA复制是________起点复制的。
解析:(1)因DNA复制开始时首先必须解旋,从而在复制起点位置形成复制叉,所以可以根据复制叉的数量推测复制起点的数量。(2)因为DNA为半保留复制,故复制一次所得的2个DNA分子中,1条链带放射性标记,另一条链不带。复制两次后所得的4个DNA分子中,有2个DNA分子都是其中一条链带放射性标记,另外2个DNA分子则是两条链都带放射性标记。(3)由图示可以看出:该DNA分子有一个复制起点,复制为双向进行。(4)由图4可知:该DNA分子有一个复制起点,即单起点复制。
答案:(1)(规则的)双螺旋 复制起点的数量 (2)如图所示
3
3
(3)DNA复制是双向的 (4)单
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