1、届高考生物一轮复习课时作业21课时作业(二十一)DNA的分子结构、复制及基因的本质1、在一对等位基因中,一定相同的是()A、氢键数目 B、碱基数目C、遗传信息 D、基本骨架答案:D解析:等位基因是通过基因突变形成的,基因中碱基对的数目和排列顺序可能不同,氢键数目也可能不相同,所携带遗传信息不同.等位基因都是有遗传效应的DNA片段,都是磷酸、脱氧核糖交替排列形成基本骨架,D项正确.2、以下是某同学制作的脱氧核苷酸对模型,其中正确的是()ABCD答案:D解析:从五碳糖和磷酸基团的形态和位置可判断,两条脱氧核苷酸链不是反向平行的,A错误；A与T之间的氢键应该是两个而不是三个,B错误；含氮碱基(C)应
2、连接在五碳糖的1号位置上(如下图所示),且G与C之间有三个氢键,C错误.3、2018湖南郴州二模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.如图表示DNA分子中GC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GC含量呈正相关B、Tm值相同的DNA分子中GC的数量有可能不同C、生物体内解旋酶也能使DNA双螺旋结构的氢键断裂而解开螺旋D、DNA分子中G与C之间的氢键总数比A与T之间多答案:D解析:DNA分子中,两条链上的碱基遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则,A与T之间由2个氢键连接
3、,G与C之间由3个氢键连接,因此DNA分子中GC比例越大,DNA分子越稳定；题图是GC的比值与Tm之间的关系,在一定的范围内,Tm值与GC的含量呈正相关,A正确.Tm与GC的所占比值有关,由于DNA中碱基总数不一定相同,因此Tm值相同,GC的数量可能不同,B正确.生物体内解旋酶可以使氢键断裂,DNA双螺旋结构打开,C正确.DNA分子中A、T、G、C数量未知,因此G与C之间的氢键总数不一定比A与T之间多,D错误.4、2018山东师大附中二模一个32P标记的噬菌体侵染在31P环境中培养的大肠杆菌,已知噬菌体DNA上有m个碱基对,其中胞嘧啶有n个,以下叙述不正确的是()A、大肠杆菌为噬菌体增殖提供原
4、料和酶等B、噬菌体DNA含有(2mn)个氢键C、该噬菌体增殖四次,子代噬菌体中只有14个含有31PD、噬菌体DNA第四次复制共需要8(mn)个腺嘌呤脱氧核苷酸答案:C解析:噬菌体营寄生生活,大肠杆菌为噬菌体增殖提供原料、能量、酶和场所等,A正确.噬菌体中含有双链DNA,胞嘧啶有n个,鸟嘌呤有n个,腺嘌呤数目胸腺嘧啶数目(2m2n)/2mn(个),A与T之间有2个氢键,G与C之间有3个氢键,所以噬菌体DNA含有的氢键数目(mn)2n32mn(个),B正确.DNA的复制方式是半保留复制,该噬菌体增殖四次,一共可形成16个噬菌体,其中子代中含有32P的噬菌体有2个,含有31P的噬菌体有16个,只含有
5、31P的噬菌体有14个,C错误.噬菌体DNA第四次复制共需要的腺嘌呤脱氧核苷酸数目(mn) 2418(mn)(个),D正确.5、2018四川成都外国语学校考试某DNA被32P标记的精原细胞在不含32P的培养液中经过一次有丝分裂,产生两个精原细胞,其中一个接着进行一次减数分裂,其四分体时期的一对同源染色体上的DNA组成示意图正确的是 ()答案:B解析:依据DNA的半保留复制方式可知,某DNA被32P标记的精原细胞在不含32P的培养液中经过一次有丝分裂后,产生的两个精原细胞中,每个核DNA分子均为1条链含32P,1条链不含32P；其中一个精原细胞接着进行一次减数分裂,在减数第一次分裂前的间期,每一
6、个核DNA分子经过复制后所形成的2个子代DNA分子中,有1个DNA的1条链含32P,另1条链不含32P,另一个DNA分子的2条链都不含有32P,这2个DNA分子分别位于每条染色体的2条姐妹染色单体上.综上所述,四分体时期的一对同源染色体上的DNA组成如B项所示.6、2018甘肃张掖一诊将一个不含放射性同位素32P标记的大肠杆菌(拟核DNA呈环状,共含有m个碱基,其中有a个胸腺嘧啶)放在含有32P标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间,检测到如图、两种类型的DNA(虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链).下列有关该实验的结果预测与分析,正确的是()A、DNA第二次复制产生的子代DNA有、两种
7、类型,比例为13B、DNA复制后分配到两个子细胞时,其上的基因遵循基因分离定律C、复制n次需要胞嘧啶的数目是(2n1) D、复制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链数为2n12答案:D解析:由DNA的半保留复制方式可知,DNA第二次复制产生的子代DNA有、两种类型,比例为11,A错误.大肠杆菌是原核生物,其基因不遵循基因分离定律,B错误.一个DNA分子中有m个碱基,a个胸腺嘧啶,则胞嘧啶有(m/2a)个,复制n次需要胞嘧啶的数目是(m/2a)(2n1),C错误.无论复制多少次,子代DNA均只有两条链不含标记,故复制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链数为2n12,D正确.7、将大肠杆菌放在含有15N标记的
8、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期是()A、2小时 B、4小时C、1.6小时 D、1小时答案:C解析:DNA复制是半保留复制,在子代中含有15N的DNA只有2个,其占总DNA的比例为1/16,说明子代有32个DNA,32个子代DNA是复制了5次得到的,其经历了8小时,8/51.6小时,故C正确.8、2018河南郑州一中模考某双链DNA分子有100个碱基对,其中有腺嘌呤35个,下列叙述正确的是()A、该DNA分子蕴含的遗传信息种类最多有4100种 B、该DNA分子在第4次
9、复制时消耗520个胞嘧啶脱氧核苷酸C、每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个碱基D、DNA分子每一条链中相邻的碱基通过氢键相连答案:B解析:该DNA分子蕴含的遗传信息种类少于4100种,A错误；该DNA分子含有100个碱基对,腺嘌呤有35个,则胸腺嘧啶有35个,胞嘧啶数目鸟嘌呤数目65个,与第3次复制相比,第4次复制后增加的DNA分子数是1688,所以第4次复制时需要的胞嘧啶脱氧核苷酸数目为865520(个),B正确；DNA分子中多数的脱氧核糖与两个磷酸基团相连,C错误；DNA分子中,一条链上的相邻碱基由“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接,D错误.9、用32P标记玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分
10、子双链.再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养,在第二次细胞分裂完成后,每个细胞中被32P标记的染色体条数是()A、0条 B、20条C、大于0小于20条 D、以上都有可能答案:D解析:第一次细胞分裂完成后形成的细胞中,DNA双链均是一条链含有32P,另一条链不含32P,第二次细胞分裂的间期,染色体复制后每条染色体上都是一条染色单体含32P,一条染色单体不含32P,有丝分裂后期,姐妹染色单体分离,如果含32P的20条染色体同时移向细胞的一极,不含32P的20条染色体同时移向细胞的另一极,则产生的子细胞中被32P 标记的染色体条数分别是20条和0条；如果移向细胞两极的20条染色体中既有含32P的
11、,也有不含32P的,则形成的子细胞中被32P标记的染色体条数大于0小于20条.10、2018辽宁鞍山一中等六校联考如图为某植物细胞一个DNA分子中a、b、c三个基因的分布状况,可表示为abc.图中、为无遗传效应的序列.则下列有关叙述正确的是()A、若无外界因素的影响,a中碱基对也会发生变化,导致生物体的性状一定发生改变B、若基因的排列顺序由abc改变为acb,则生物体的性状一定不发生改变C、在减数分裂的四分体时期,abc可变为aBcD、基因在染色体上呈线性排列,基因b的启动子和终止子分别位于片段和中答案:C解析:若无外界因素的影响,a中碱基对在DNA复制的过程中可能发生变化,其指导合成的蛋白质
12、的氨基酸序列不一定发生改变,所以生物体的性状也不一定发生改变,A错误；染色体结构变异中,若基因的排列顺序改变,则生物体的性状一定发生改变,B错误；在减数分裂的四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换,abc可变为aBc,C正确；基因在染色体上呈线性排列,基因b的启动子和终止子分别位于b基因片段内上游和下游的非编码区,D错误.11.下图为真核细胞内基因Y的结构简图,共含有2 000个碱基对,其中碱基A占20%.下列说法正确的是()A、基因Y复制两次,共需要4 800个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸B、基因Y复制时解旋酶作用于两处C、若处T/A替换为G/C,则Y控制的性状一定发生改变D、
13、Y的等位基因y中碱基A也可能占20%答案:D解析:一个DNA分子中G的数量是2 0002(50%20%)1 200(个),则基因Y复制两次,需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量为1 200(221)3 600(个),A错误；处为磷酸二酯键,处为氢键,解旋酶只作用于氢键,B错误；由于密码子具有简并性,一种氨基酸可对应多种密码子,因此基因突变时生物的性状不一定改变,C错误；等位基因Y和y碱基排列顺序不同,但总的碱基和四种碱基各自的数目可能相同,因此y中A也可能占20%,D正确.12、2018陕西宝鸡一检若亲代DNA分子经过诱变,某位点上一个正常碱基变成了5溴尿嘧啶(BU).BU可与碱基A配对,诱变后的
14、DNA分子连续进行2次复制,得到的子代DNA分子加热后得到5种单链如图所示,则BU替换的碱基可能是 ()A、腺嘌呤 B、鸟嘌呤C、胞嘧啶 D、胸腺嘧啶答案:B解析:由于DNA进行半保留复制,所以复制2次形成的5种单链中有2条是亲代DNA的链,由亲代DNA某位点碱基变成了BU,可确定亲代DNA含第1种单链,再根据碱基互补配对原则可知,亲代DNA的另一条单链可能是第2种或第5种,已知复制时BU与A配对,可知第2种单链是复制后形成的,亲代DNA另一条单链是第5种,故BU替换的碱基是G.13、2018江西三校联考蚕豆体细胞染色体数目2N12,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
15、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标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基上,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)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姐妹染色单体有_条,每个DNA分子中,有_条链带有放射性.中,若观察到一个细胞中含有24条染色体,且二分之一的染色单体具有放射性,则表示该细胞的
16、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)2124(3)半保留复制解析:(1)根尖细胞进行有丝分裂时,用秋水仙素处理细胞会抑制纺锤体的形成,使分开的姐妹染色单体不能移向细胞两极,不能形成两个子细胞,从而使根尖细胞中染色体数目加倍.(2)(3)中,由于DNA分子的半保留复制,在根尖细胞进行第一次分裂时,核DNA分子以没有标记的DNA分子为模板,以含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸为原料之一进行复制,因此复制形成的每个核DNA分子中有1条链带有放射性,并且每条染色体上两条姐妹染色单体都带有放射性.
17、中,开始亲代核DNA分子双链都被3H标记,培养一段时间后观察到一个细胞中含有24条染色体,并且每条染色体上只有一条姐妹染色单体有放射性,说明染色体数目已经加倍,该细胞可能处于第二次有丝分裂的前期或中期,因此细胞染色体已复制2次,含有4个染色体组.该实验表明DNA分子的复制方式是半保留复制.14、2018湖北八市重点中学质量监测如图是DNA双螺旋结构模型的建构过程图解(15),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
18、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“GC”或“AT”)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)GC(4)DNA的双螺旋结构较RNA单链结构更稳定(其他合理答案也可)解析:(1)DNA的基本单位是脱氧核苷酸,RNA的基本单位是核糖核苷酸,二者的主要区别是五碳糖和特有的碱基不同:脱氧核苷酸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
19、.(2)图2中的核苷酸链是脱氧核苷酸链,DNA聚合酶能在脱氧核苷酸之间构建磷酸二酯键.(3)GC之间的氢键是三个,而AT之间的氢键是两个,氢键数量越多,则耐高温的能力越强.(4)DNA是规则的双螺旋结构,其结构的稳定性较强,而RNA是单链的,其结构稳定性较差,所以RNA病毒要比DNA病毒更容易发生变异.15、图一为两种病毒(核酸不同)的物质组成；图二为某一卵原细胞及其细胞内一对同源染色体上的两个DNA分子,其放射性标记如图中所示.请据图回答问题.图一图二(1)图一a中A、B共有的元素是_,病毒e和病毒f体内的总共有_种.(2)图一中基因与d的关系可概括为基因指导蛋白质的合成,其核心过程包括_,
20、主要场所分别为_.(3)赫尔希和蔡斯用实验证明DNA是遗传物质时用了图一中哪种病毒？_.其实验设计思路是设法将DNA和蛋白质分开,单独、直接地观察它们各自的作用,为实现该设计思路,他们分别标记了图一A、B中的_(用图中数字表示)部位.(4)若将图二细胞放在含有32P的培养液中,让其只进行减数分裂.假设该细胞内只有这两个DNA分子,且每个DNA分子均含有m个碱基,其中细胞内碱基T共占15%,则:该细胞在形成卵细胞过程中共需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为_.依照图二,请在下面方框中画出该卵原细胞产生的卵细胞及其DNA放射性标记情况.答案:(1)C、H、O、N5(2)转录和翻译细胞核和细胞质(核糖体)(
21、3)病毒e(4)0.7m如图解析:(1)图一中A为核苷酸,含有的元素有C、H、O、N、P,B为氨基酸,含有的元素有C、H、O、N、S等,两者共有的元素有C、H、O、N；病毒e为DNA病毒,病毒f为RNA病毒,DNA与RNA共含有5种碱基,分别为A、T、C、G、U.(2)基因指导蛋白质的合成过程即基因表达,该过程包括转录和翻译两个阶段,主要场所分别为细胞核和细胞质.(3)赫尔希和蔡斯用实验证明DNA是遗传物质时,选用T2噬菌体(即DNA病毒)为实验材料,即图一中的病毒e；他们利用同位素标记法,分别标记图一A中的P和B中的S,即部位.(4)每个DNA分子均含有m个碱基,细胞内碱基T共占15%,则两个DNA分子中鸟嘌呤脱氧核苷酸数为(50%15%)2m70%m,根据DNA分子半保留复制的特点,该细胞在形成卵细胞过程中核DNA分子复制一次,所需的鸟嘌呤脱氧核苷酸为0.7m.DNA分子的复制为半保留复制,卵细胞中的一个核DNA分子可能只含有32P也可能同时含31P和32P.
