【优化设计】2022年高考生物一轮复习 DNA分子的结构和复制基因是有遗传效应的DNA片段限时集训（含解析）新人教版

限时集训(十九)　DNA分子的结构和复制基因是有遗传效应的DNA片段(限时30分钟　满分100分)一、选择题(每小题5分，共60分)1．下图表示生物体内核酸的基本单位——核苷酸的模式图，下列说法正确的是(　　)A．DNA与RNA在核苷酸上的不同点在③方面B．如果要构成三磷酸腺苷，必须在②位置上加上两个磷酸基团C．人体内的③有5种，②有2种D．③在细胞核内共有4种2．(2022·洛阳统考)下列生理过程或生物技术中发生碱基互补配对的有(　　)①受精作用　②病毒的增殖过程　③细菌的二分裂过程　④目的基因与运载体的结合　⑤细胞的融合⑥翻译　⑦逆转录A．②③④⑥⑦　　　　　B．①③④⑤⑥C．①②④⑤⑥D．②③⑥⑦3．下图为细胞内某基因(15N标记)结构示意图，A占全部碱基的20%。下列说法错误的是(　　)A．该基因中不可能含有S元素B．该基因的碱基(C＋G)/(A＋T)为3∶2C．限制性核酸内切酶作用于①部位，DNA解旋酶作用于②部位D．将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的脱氧核苷酸链占1/44．(2022·临沂一模)某双链DNA分子中含有200个碱基，一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则该DNA分子(　　)A．四种含氮碱基A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7B．连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个C．碱基排列方式共有4100种D．含有4个游离的磷酸基6\n5．下图为真核细胞内某基因(被15N标记)的结构示意图，该基因全部碱基中C占30%，下列说法正确的是(　　)A．解旋酶作用于①②两处B．该基因的一条核苷酸链中(C＋G)/(A＋T)为3∶2C．若①处后T变为A，则该基因控制的性状一定发生改变D．该基因在含14N的培养液中复制3次后，含14N的DNA分子占3/46．(2022·衡阳六校联考)某DNA分子有500个碱基对，其中含有鸟嘌呤300个，该DNA进行连续复制，经测定最后一次复制消耗了周围环境中3200个腺嘌呤脱氧核苷酸，则该DNA分子共复制了多少次(　　)A．3次B．4次C．5次D．6次7.右图表示发生在细胞核内的某生理过程，其中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链。以下说法正确的是(　　)A．此过程需要ATP和尿嘧啶脱氧核苷酸B．真核细胞中此过程发生的唯一场所是细胞核C．b中(A＋G)/(T＋C)的比值一定与c中的相同D．正常情况下a、d链都应该到不同的细胞中去8．用15N同位素标记细菌的DNA分子，再将其放入含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14N和15N，c只含14N。图中表示这三种DNA分子的比例正确的是(　　)9．用32P标记玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，让其分裂n次，若一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是40条和2条，是该细胞至少是处于第几次分裂的分裂期(　　)A．第一次B．第二次C．第三次D．第四次10．下列有关基因的叙述，正确的有(　　)6\n①基因是具有遗传效应的DNA片段，全部位于染色体上　②自然选择使基因发生定向变异　③某基因的频率即该基因在种群个体总数中所占的比例　④每一个基因都包含特定的碱基序列，具有特异性　⑤人体内的肝脏细胞和成熟红细胞所含的基因相同A．①②④B．②③⑤C．只有③D．只有④11．科学研究发现，小鼠体内HMIGIC基因与肥胖直接相关。具有HMIGIC基因缺陷的实验小鼠与作为对照的正常小鼠，吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对照组小鼠变得十分肥胖，而具有HMIGIC基因缺陷的实验小鼠体重仍然保持正常，这说明(　　)A．基因在DNA上B．基因在染色体上C．基因具有遗传效应D．DNA具有遗传效应12．下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是(　　)A．基因一定位于染色体上B．基因在染色体上呈线性排列C．四种脱氧核苷酸的数目和排列顺序决定了基因的多样性和特异性D．一条染色体上含有1个或2个DNA分子二、非选择题(共40分)13．(20分)(2022·湖北八校联考)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。14．(20分)科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下的实验研究(已知培养用的细菌大约每20min分裂一次，产生子代，实验结果见相关图示)：实验一：6\n实验二：实验三：(1)实验一、实验二的作用是______________________________________________。(2)从实验二结果C、D看DNA复制__________(是，不是)半保留复制。(3)如果实验三的结果都为F，据此可判断DNA分子的复制方式________(是，不是)半保留复制。(4)如果DNA的复制方式是半保留复制，若某次实验的结果中，结果C比以往实验结果所呈现的带略宽，可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为__________。(5)如果DNA的复制方式是半保留复制，与结果D相比，结果E密度带的数量和位置________，宽度不同的是________带。答案限时集训(十九)1．选C　DNA与RNA在核苷酸上的不同点有两处，②五碳糖不同和③含氮碱基不同；要构成三磷酸腺苷必须在①位置上加上两个磷酸基团；③在细胞核中共有5种。2．选A　碱基互补配对发生在DNA的复制、转录、翻译及逆转录过程中。病毒的增殖过程和细菌的二分裂过程都进行遗传物质的复制；目的基因与运载体结合时黏性末端的碱基也要进行互补配对。受精作用与细胞融合是细胞膜相互识别与融合的过程，不涉及碱基互补配对。3．选D　基因是有遗传效应的DNA片段，其组成元素有C、H、O、N、P；在双链DNA分子中，A＝T，T也占全部碱基的20%，由于A＋T＋G＋C＝100%、C＝G，得出C和G各占全部碱基的30%，所以该基因的碱基(C＋G)/(A＋T)为3∶2；限制性核酸内切酶作用于①6\n部位的磷酸二酯键，DNA解旋酶作用于②部位的氢键；在14N培养液中复制3次共产生8个DNA分子，16条脱氧核苷酸链，其中有两条母链含15N，所以含15N的脱氧核苷酸链占子代总脱氧核苷酸链的1/8。4．选A　该DNA分子的一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，另一条链A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3，整个DNA分子中A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7。该DNA分子中A＝T＝30，G＝C＝70，连续复制两次，需要腺嘌呤脱氧核苷酸为30×(22－1)＝90个；该DNA分子含有100个碱基对，30个AT碱基对，70个GC碱基对，碱基排列方式小于4100种；一个DNA分子由两条DNA链组成，含2个游离的磷酸基。5．选B　①处为磷酸二酯键，②处为氢键，解旋酶作用的部位为氢键；由于C占该基因全部碱基的30%，所以A与T均占该基因全部碱基的20%，该基因的一条核苷酸链中(C＋G)/(A＋T)等于该基因全部碱基中(C＋G)/(A＋T)＝3∶2；若①处后T变为A，突变后的密码子对应的氨基酸不一定改变，则该基因控制的性状不一定发生改变；该基因在含14N的培养液中复制3次后，含14N的DNA分子占100%。6．选C　已知该DNA分子有500个碱基对，其中含有300个鸟嘌呤，则A与T均为200个；最后一次复制消耗了3200个A，因此，最后一次复制净产生的DNA分子数为3200/200＝16(个)，则经过复制后，形成的DNA分子总数为32个，因此，这个DNA分子共进行了5(25＝32)次复制。7．选D　据图可知，此生理过程是DNA的复制。该过程不需要尿嘧啶脱氧核苷酸；真核生物发生此过程的场所有细胞核、线粒体和叶绿体；b中(A＋G)/(T＋C)的比值与c中的此比值呈倒数关系。8．选D　分析题干，DNA分子在含14N的培养基上连续繁殖4代，可形成16个DNA分子，由于DNA分子的复制是半保留复制，因此16个DNA分子中有2个DNA分子同时含15N和14N,14个DNA分子只含14N，不存在只含有15N的DNA分子。9．选C　由染色体总条数为40条可知是分裂后期，若是第一次有丝分裂后期，被32P标记的染色体条数应为40条；若是第二次有丝分裂后期，被32P标记的染色体条数应为20条；若是第三次有丝分裂后期，被32P标记的染色体条数应为0条到20条之间。10．选D　真核细胞的基因位于细胞核中的染色体上及线粒体和叶绿体的DNA上；变异是不定向的自然选择只能使基因频率发生定向改变；在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率，叫做基因频率；人体内的成熟红细胞没有细胞核和各种细胞器，不含遗传物质。11．选C　正常小鼠吃高脂肪食物会变得肥胖，而具有HMIGIC基因缺陷的小鼠吃同样多的高脂肪食物体重仍保持正常，这说明肥胖由基因控制，从而得出基因能够控制性状，具有遗传效应。6\n12．选A　基因是具有遗传效应的DNA片段，DNA不一定位于染色体上，因此基因不一定位于染色体上；多个基因位于同一条染色体上，基因在染色体上呈线性排列；不同基因中脱氧核苷酸的数目和排列顺序不同，基因具有多样性，而每一个基因中脱氧核苷酸的数目和排列顺序是特定的，因此基因又具有特异性；没有复制的每条染色体含有1个DNA分子，复制后的每条染色体含有2条染色单体，每条染色单体含有1个DNA分子。13．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(24－1)×(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)]14．解析：(1)实验一和实验二分别表示14N和15N标记的DNA的离心结果，其作用是与后面的实验结果形成对照。(2)从结果C、D看新形成的DNA分子保留了原来DNA的一条链，DNA复制具有半保留复制的特点。(3)结果F表明原来被15N标记的DNA的两条链没有分开。(4)“中带”为15N/14N，“中带”略宽，说明新合成的DNA分子之间的相对分子质量有差别，原因可能是新合成的DNA单链中的N尚有少部分为15N。(5)结果D和结果E都有2个15N/14N，结果D有2个14N/14N，而结果E有6个14N/14N，所以结果E密度带的数量和位置没有变化，宽度发生变化是轻带。答案：(1)对照作用　(2)是　(3)不是　(4)15N　(5)没有变化　轻6