1、第六单元第20讲DNA分子的结构、复制及基因是有遗传效应的DNA片断知能达标训练真题演练1(2011高考海南卷)关于核酸生物合成的叙述，错误的是ADNA的复制需要消耗能量BRNA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D真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期解析DNA分子复制时，双链解旋成单链的过程需要ATP供能；在逆转录酶的作用下，某些生物可以以RNA为模板合成DNA；真核细胞中，DNA复制与DNA转录合成RNA的过程主要发生在细胞核中；真核细胞的染色体DNA的复制发生在细胞有丝分裂间期或减数分裂前的间期。答案D2(2011上海单科)在一个细胞周期中，DNA复制过
2、程中的解旋发生在A两条DNA母链之间 BDNA子链与其互补的母链之间C两条DNA子链之间 DDNA子链与其非互补母链之间解析在DNA复制时，首先是构成DNA的两条母链解旋，然后以分开的两条母链为模板，按照碱基互补配对原则合成子链。答案A3(2011高考安徽卷)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CDNA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，乙可起始多次解析由图可以看出，甲图所示为DNA分子的复制过程，其方式为
3、半保留复制，产生两个相同的子代DNA分子；乙图所示为以DNA分子的一条链为模板，产生单链RNA的转录过程，故A项错误。DNA分子复制过程可发生在细胞核、叶绿体、线粒体中，转录过程主要发生在细胞核中，B项错误在上述两个过程中，均需要解旋酶参与，故C项错误。在一个细胞周期中，DNA分子只复制一次，在整个细胞周期中每时每刻都需要多种酶的参与，多数酶的化学本质是蛋白质，因而转录、翻译过程贯穿于细胞周期的始终，因此乙图所示过程可起始多次，D项正确。答案D4(2010上海)细胞内某一DNA片段中有30%的碱基为A，则该片段中AG的含量为30% BU的含量为30%C嘌呤含量为50% D嘧啶含量为40%解析本
4、题考查碱基互补配对原则的应用，意在考查考生的推理计算能力。根据DNA双螺旋结构中AT、CG可知，嘌呤之和等于嘧啶之和，故C正确。其他碱基的含量分别为：TA30%、CG1(30%30%)/220%。答案C5(2010山东理综)下列实例与基因的作用无关的是A细胞分裂素延迟植物衰老B极端低温导致细胞膜破裂C过量紫外线辐射导致皮肤癌D细菌感染导致B淋巴细胞形成效应B(浆)细胞解析本题考查基因的作用，意在考查考生对知识的迁移和运用能力。细胞分裂素是促进细胞分裂的物质，能维持蛋白质和核酸的合成，而蛋白质和核酸的合成与基因有关；极端低温导致细胞膜破裂的原因是细胞中的自由水形成冰，导致细胞体积增大，从而使细胞
5、膜破裂，这与基因的作用无关；过量紫外线辐射导致皮肤细胞中的基因发生突变，从而引发皮肤癌，这也与基因的作用有关；细菌感染导致B淋巴细胞增殖和分化形成效应B(浆)细胞，而细胞分化是基因选择性表达的结果，也与基因的作用有关。答案B6(2010北京理综)科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。组别1组2组3组4组培养液中唯一氮源14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl繁殖代数多代多代一代两代培养产物ABB的子代B的子代操作提取DNA并离心离心结果仅为轻带(14N/14N)仅为重带(15N/15N)仅为中带(1
6、5N/14N)1/2轻带(14N/14N)1/2中带(15N/14N)请分析并回答：(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过_代培养，且培养液中的_是唯一氮源。(2)综合分析本实验的DNA离心结果，第_组结果对得到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分子的复制方式是_。(3)分析讨论：若子代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自_，据此可判断DNA分子的复制方式不是_复制。若将子代DNA双链分开后再离心，其结果_(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。若在同等条件下将子代继续培养，子n代DNA离心的结果
7、是：密度带的数量和位置_，放射性强度发生变化的是_带。若某次实验的结果中，子代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DNA单链中的N尚有少部分为_。解析(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过多代培养，并且培养液中15NH4Cl是唯一氮源。(2)从图表看，证明DNA分子的复制方式是半保留复制，第3组实验结果起到了关键作用，因为其离心后仅为中带(15N/14N)；还需与第1组和第2组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是半保留制。(3)亲代DNA为15N/15N，原料为14N，离心的结果为“轻”(14N/14N)和“重”(15N/15N)，
8、则“重带”DNA来自于亲代DNA，即B，这种复制方式没有发生母链与子链的重新组合，因而不是半保留复制。判断DNA的复制方式主要是看子代DNA与亲代DNA的关系，实质是母链与子链是否发生重新组合，若将DNA双链分开离心，则不能判断DNA的复制方式。在同等条件下，将子代继续培养(原料为14N)，密度带仍为两种，即轻带(14N/14N)和中带(15N/14N)，位置未发生变化，其中随着n的增加轻带的数量会逐渐增加，而中带不变，因而放射性强度发生变化的是轻带。子I代DNA的“中带”(15N/14N)比以往实验结果略宽，说明该实验结果中的“中带”不完全是15N/14N，有可能新形成的子链(14N)中混有
9、少量的15N。答案(1)多15N/15NH4Cl(2)312半保留复制(3)B半保留不能没有变化轻15N限时检测(限时45分钟满分80分)一、选择题(每小题3分，共36分)1下列关于DNA分子结构的叙述中错误的是A每个双链DNA分子最多含有四种脱氧核苷酸B每个碱基分子上均连接着一个磷酸和一个脱氧核糖C每个DNA分子中碱基数磷酸数脱氧核糖数D一段双链DNA分子中若含有40个胞嘧啶，就会同时含有40个鸟嘌呤解析每个脱氧核苷酸由一分子碱基，一分子磷酸和一分子脱氧核糖相连而成。连接关系是中间为脱氧核糖，其一端连接磷酸，另一端连接碱基。脱氧核苷酸相互连接时，是一个脱氧核苷酸的磷酸和另一个脱氧核苷酸的脱氧
10、核糖相连接，碱基不参与连接但和互补链上的碱基通过氢键相连接。这样每一条链上的磷酸和上、下两个脱氧核糖相连接，同理，每个脱氧核糖也和两个磷酸相连接。答案B2由一对氢键连接的脱氧核苷酸，结构中有一个腺嘌呤，则它的其他组成是A三个磷酸、三个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶B二个磷酸、二个脱氧核糖和一个胞嘧啶C二个磷酸、二个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶D二个磷酸、二个脱氧核糖和一个尿嘧啶解析通过氢键与腺嘌呤脱氧核苷酸配对的是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，而每个脱氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基构成的。答案C3(2012浙江温州十校联考)图为DNA分子结构示意图，对该图的描述正确的是A和相间排列，构成了DNA分
11、子的基本骨架B的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸C当DNA复制时，的形成需要连接酶DDNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息解析和相间排列，构成了DNA分子的基本骨架；的结构并不是胞嘧啶 脱氧核苷酸，是属于上一个脱氧核苷酸的磷酸，由和及下面的磷酸才可以构成胞嘧啶脱氧核苷酸；的形成不需要连接酶。答案D4(2011惠安模拟)在DNA双螺旋结构中，碱基之间的氢键的数量影响着它们的牢固性。现有四个DNA样品，请根据样品中碱基的含量判断，最有可能来自嗜热菌的是A含胸腺嘧啶32%的样品 B含腺嘌呤17%的样品C含腺嘌呤30%的样品 D含胞嘧啶15%的样品解析碱基G和C的比例越高，其结构越稳定，而B项中含腺嘌呤
12、17%的样品中碱基G和C的比例最高，故其最可能来自嗜热菌。答案B5(2012山东潍坊一模)非同源染色体上的DNA分子之间最可能相同的是A碱基序列 B碱基数目C(AT)/(GC)的比值 D碱基种类解析非同源染色体上的DNA分子大不相同，包括碱基序列、数目等，但种类有可能相同，即都含有四种碱基。答案D6下列关于DNA复制的叙述，正确的是A无丝分裂一般不发生DNA复制BDNA复制过程中可能会产生新的基因C一个DNA分子通过复制形成另一个新的DNA分子DDNA复制时需要解旋酶、限制酶、DNA聚合酶解析凡细胞分裂，都要进行DNA复制，否则难以保证遗传稳定性。DNA复制是典型的半保留复制，通过复制由1个D
13、NA分子变为两个DNA分子，复制过程中需要解旋酶和DNA聚合酶，限制酶是基因工程中用于切割目的基因和载体的酶，DNA复制时在解旋过程中可能发生基因突变而产生新基因。细胞增殖过程中均要发生DNA复制。答案B7DNA分子复制时解旋酶作用于下列哪一结构解析DNA分子复制时，解旋酶的作用是使DNA碱基对间的氢键断开。在DNA中的碱基对有两种GC，AT。答案D8用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在14N的培养基中连续复制5次。下列有关判断正确的是A含有15N的DNA分子有两个B含有14N的DNA分子占15/16C复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸320个D复制结果共产
14、生32个DNA分子，其中1/2含15N解析被15N标记的DNA分子，在含14N的培养基中连续复制5次后，共产生2532个DNA分子。被15N标记的DNA分子的两条链只能进入到2个DNA分子中，故含14N的DNA分子为2532个，所占比例为1。含有100个碱基对(200个碱基)的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，则有腺嘌呤(腺嘌呤脱氧核苷酸)40个，故复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸(251)401 240个。答案A9将大肠杆菌在含有15N标记的NH4Cl培养液中培养后，再转移到含有14N的普通培养液中培养，8小时后提取DNA进行分析，得出含15N的DNA占总DNA的比例为1/16，则大肠杆菌的分裂周
15、期是A2小时 B4小时C1.6小时 D1小时解析由DNA分子半保留复制的特点，知子代中含15N的DNA应有2个，则由题干分析，8小时共有32个DNA分子，则DNA分子复制了5次，即大肠杆菌分裂了5次，则其分裂周期为8/51.6小时。答案C10已知一个完全标记上15N的DNA分子含100个碱基对，其中腺嘌呤(A)有40个，经过n次复制后，不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为71，需游离的胞嘧啶(C)为m个，则n、m分别是A3900 B3420C4420 D4900解析根据DNA分子的特点可知一个含100个碱基对的DNA分子，腺嘌呤(A)有40个，则T有40个、60个G和60
16、个C。由于DNA分子的复制是半保留复制，则由不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为71可知共复制了4次，产生了16个DNA分子。需要游离的C(161)60900。答案D11(2012苏、锡、常、镇四市一次调查)下列有关基因的叙述，正确的是原核生物的基因与真核生物的基因本质和结构都相同基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息种群中基因频率的改变不一定会导致新物种的形成DNA分子内部结构的改变都能引起基因突变A BC D解析真核生物基因的结构在编码区有非编码序列即有内含子和外显子之分，原核生物的基因在编码区都是编码序列；DNA分子的非基因片段的改变不能引起基因突变。答案B12(2
17、011双鸭山模拟)下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是A在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸和一个碱基B基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因C一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的D染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有1个或2个DNA分子解析在DNA分子结构中一个脱氧核糖连接一个碱基，但磷酸则是多数连着两个，因为脱氧核苷酸是相连的，脱氧核糖与磷酸交替连接形成基本的骨架结构。只有DNA的两端存在两个脱氧核糖只连着一个磷酸的情况。答案A二、综合题(共3小题，满分44分)13(14分)如图
18、为大肠杆菌的DNA分子结构示意图(片段)。请据图回答问题：(1)图中1表示_，2表示_，1、2、3结合在一起的结构叫_。其排列顺序中蕴藏着_。(2)图中3有_种，中文名字分别是_。(3)含有200个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个。请回答：该DNA片段中共有腺嘌呤_个，C和G共_对。该片段复制4次，共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸_个。在DNA分子稳定性的比较中，_碱基对的比例高，DNA分子稳定性高。(4)假定大肠杆菌只含14N的DNA的相对分子质量为a，只含15N的DNA的相对分子质量为b。现将只含15N的DNA培养到含14N的培养基中，子一代DNA的平均相对分子质量为_，子二代DNA的
19、平均相对分子质量为_。答案(1)磷酸脱氧核糖脱氧核苷酸遗传信息(2)2鸟嘌呤、胞嘧啶(3)4060900C和G(4)(ab)/2(3ab)/414(15分)(2012南京调研)图1表示细胞生物遗传信息传递的某过程，图2表示DNA结构片段。请回答下列问题：(1)图1所示的遗传信息传递过程是_，其中不同于图2的碱基互补配对方式是_。(2)科学家在探究DNA复制特点时运用的主要技术是_。若把图2所示DNA放在含15N的培养液中复制3代，子代中含14N的DNA所占比例为_。在DNA复制过程中作用于b点的酶是_。(3)若通过PCR技术共得到32个图2中的DNA片段则至少要向试管中加入_个腺嘌呤脱氧核苷酸
20、。解析图中所示DNA中只有1条含14N的链，因此子代DNA中含14N的DNA也只有1个，而复制3代后总的DNA数为8个，故复制3代后，子代中含14N的DNA所占比例为1/8。图2所示DNA片段中含腺嘌呤脱氧核苷酸4个，则32个DNA片段中含腺嘌呤脱氧核苷酸128个，复制时需要腺嘌呤脱氧核苷酸1284(原亲代中的个数)124个。答案(1)转录AU(2)放射性同位素示踪技术1/8解旋酶(3)12415(15分)正常情况下，细胞内完全可以自主合成组成核酸的核糖和脱氧核糖。现在细胞系由于发生基因突变而不能自主合成核糖和脱氧核糖，必须从培养基中摄取。为验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷
21、酸，现提供如下实验材料，请你完成实验方案。(1)实验目的：验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸。(2)实验材料：突变细胞系、基本培养基、核糖核苷酸、14C核糖核苷酸、脱氧核苷酸、14C脱氧核苷酸、放射性探测显微仪等。(3)实验原理DNA主要分布在_，其基本组成单位是_；RNA主要分布在_，其基本组成单位是_。(4)实验步骤分组编号培养基甲培养基乙设置对照实验加入适量的核糖核苷酸和14C脱氧核苷酸_培养分别接种等量的_，在相同的适宜条件下培养观察分别选取培养基甲和培基基乙中的细胞，用放射性探测显微仪观察_(5)预期结果培养基甲中细胞的放射性部位主要在_；培养基乙中_。(6)实验结论：_。解析DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，主要存在于细胞核中，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，主要存在于细胞质中。要验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸，可以根据被标记的脱氧核苷酸在细胞中的分布情况判断。答案(3)细胞核脱氧核苷酸细胞质核糖核苷酸(4)加入等量的14C核糖核苷酸和脱氧核苷酸突变细胞系细胞核和细胞质的放射性强弱(5)细胞核细胞的放射性部位主要在细胞质(6)DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸而不是核糖核苷酸