【优化方案】2022届高考生物一轮复习 第三章 第2-4节 DNA分子的结构 DNA的复制 基因是有遗传效应的DNA片段知能演练强化闯关（含解析）新人教版必修2

"【优化方案】2022届高考生物一轮复习第三章第2-4节DNA分子的结构DNA的复制基因是有遗传效应的DNA片段知能演练强化闯关（含解析）新人教版必修2"1.2022年11月23日，山西晋中寿阳县火锅店爆炸燃烧事故致14人死亡47人受伤。部分死者需经DNA鉴定才能确认身份。下列有关DNA分子结构的叙述错误的是(　　)A．DNA分子中含有2个游离的磷酸基团B．DNA单链上相邻的碱基A与T之间通过氢键连接C．嘌呤碱基与嘧啶碱基结合才能保证DNA空间结构的稳定D．DNA分子两条链在方向上表现为反向平行解析：选B。DNA单链上相邻碱基A与T之间通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖连接。2．某噬菌体的DNA为单链DNA，四种碱基的比率是A－0.28、G－0.32、T－0.24、C－0.16。当它感染宿主细胞时，能形成杂合型双链DNA分子，则杂合型双链DNA分子的上述四种碱基A、G、C、T的比率依次是(　　)A．0.24　0.16　0.32　0.28B．0.26　0.24　0.24　0.26C．0.28　0.32　0.24　0.16D．0.24　0.26　0.26　0.24解析：选B。双链DNA分子中A＝T，G＝C，因此排除A、C；单链中的碱基A、T与互补链中的碱基T、A对应，因此可计算出双链DNA分子中A＝T，占0.26，同理求出C＝G，占0.24。3．细菌在15N培养基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N，然后再移入14N培养基中培养，抽取亲代及子代的DNA经高速离心分离，如图①～⑤为可能的结果，下列叙述错误的是(　　)A．子一代DNA应为②　　　　B．子二代DNA应为①C．子三代DNA应为④D．亲代的DNA应为⑤解析：选C。由题意可知，子一代的DNA应为全中(14N、15N)，即图②；子二代DNA应为1/2中(14N、15N)、1/2轻(14N、14N)，即图①；子三代DNA应为1/4中(14N、15N)、3/4轻(14N、14N)，即图③，而不是全轻(14N、14N)；亲代的DNA应为全重(15N、15N)，即图⑤。4．(2022·山东滨州模拟)一个DNA分子在157\nN的环境中复制，若子一代DNA的一条单链出现差错，则子二代DNA中，差错DNA单链和含15N的DNA分子分别占(　　)A．1/3,1B．1/4,1C．1/3,1/2D．1/4,1/2解析：选B。一条初始DNA分子有两条链，没被标记，在15N的环境中复制两次后，形成4个DNA分子，全部被标记。若子代DNA一条单链出现差错，则子二代DNA中会有两条单链出现差错，因此选B。5．(2022·潍坊、东营、淄博、滨州四市联考)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分子解析：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，故A错误；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，故B正确；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，故C正确；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，故D正确。6．(2022·福州模拟)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复制方式。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________。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。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分子中含有40个胞嘧啶，就会同时含有40个鸟嘌呤7\n解析：选B。双链DNA分子中含有四种脱氧核苷酸，其碱基数＝磷酸数＝脱氧核糖数，根据碱基互补配对原则C＝G，而与每个碱基分子相连的是脱氧核糖和碱基，磷酸与脱氧核糖相连。2.(2022·北京西城区检测)如图所示一个DNA分子的片段，下列有关表述正确的是(　　)A．④代表的物质中贮存了遗传信息B．不同生物的DNA分子中④的种类无特异性C．转录时该片段的两条链都可作为模板链D．限制性核酸内切酶的切割位点在⑤处解析：选B。④代表脱氧核苷酸，碱基对的排列顺序代表遗传信息；不同生物的DNA分子中脱氧核苷酸的种类都是四种，无特异性；转录时是以DNA分子的一条链为模板的；限制性核酸内切酶的作用位点是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。3．欲确定一份人血细胞样品是否属于小赵同学，下列哪项判断最可靠(　　)A．血红蛋白的氨基酸序列B．血红蛋白的氨基酸种类C．染色体DNA的碱基序列D．转运RNA的核苷酸种类解析：选C。不同个体中氨基酸种类、转运RNA的核苷酸种类以及正常血红蛋白的氨基酸序列都是相同的，但不同个体的DNA具有特异性。4．1DNA→2DNA，这两个携带完全相同遗传信息的DNA彼此分离发生在(　　)A．细胞分裂间期B．减数第一次分裂后期和有丝分裂后期C．减数第一次分裂后期D．减数第二次分裂后期和有丝分裂后期解析：选D。通过DNA复制产生的2个DNA分子的分离发生在减数第二次分裂后期和有丝分裂后期，随染色单体的分离而分离。5．某DNA分子中，若A占32.8%，当其复制两次后，其中的T应占(　　)A．17.2%　　　　　　　　B．32.8%C．50%D．65.6%解析：选B。DNA分子中A＝T，复制以后的DNA分子仍符合碱基互补配对原则，所以比例不变。6．同源染色体上的DNA分子之间最可能相同的是(　　)A．碱基对的排列顺序B．磷酸二酯键的数目C．脱氧核苷酸的种类D．(A＋T)/(G＋C)的比值解析：选C。同源染色体一条来自父方，一条来自母方，其来源不同，碱基序列存在差异，A错误；X、Y染色体为同源染色体，但其大小不同，磷酸二酯键的数目也不同，B错误；DNA分子都由腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸组成，C正确；不同DNA分子中(A＋T)/(C＋G)的比值不同，D错误。7．用15N标记细菌的DNA分子，再将它们放入含14N的培养基中连续繁殖四代，a、b、c为三种DNA分子：a只含15N，b同时含14N和15N，c只含14N，如下图所示，这三种DNA分子的比例正确的是(　　)7\n解析：选D。假设亲代DNA分子为n个，则繁殖四代后，DNA分子总数为16n，其中，只含15N的DNA分子为0个，同时含14N和15N的有2n个，只含14N的有14n个，它们呈现的比例为D图所示。8．(2022·山东临沂模拟)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个游离的磷酸基解析：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，A正确；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，B错误；该DNA分子含有100个碱基对，30个A—T碱基对，70个G—C碱基对，碱基排列方式小于4100种，C错误；一个DNA分子由两条DNA链组成，含2个游离的磷酸基，D错误。9．BrdU是一种嘧啶类似物，能替代胸腺嘧啶与腺嘌呤配对。将植物根尖分生组织放在含有BrdU的培养基中培养到第二个细胞周期的中期，其染色体的情况是(　　)A．每条染色体的两条单体都含有BrdUB．每条染色体的两条单体都不含有BrdUC．每条染色体中都只有一条单体含有BrdUD．只有半数的染色体中一条单体含有BrdU解析：选A。将植物根尖分生组织放在含有BrdU的培养基中培养到第二个细胞周期的中期，染色体复制两次，其上的DNA复制两次，所以每条染色体的两条单体上的一个DNA的两条链都含有BrdU，另一个一条链含有BrdU，一条链不含BrdU。10．下列有关基因的说法正确的是(　　)①原核生物的基因与真核生物的基因本质相同，结构不同　②基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息　③分离定律和自由组合定律是指不同世代间基因的传递规律　④植物杂交所收获的种子，种皮性状由母本基因决定，属于细胞质遗传　⑤种群中基因频率的改变不一定会导致新物种的形成　⑥在获取真核生物细胞中的目的基因时，一般采用“鸟枪法”A．①②③④B．①②③⑤C．②④⑤⑥D．③④⑤⑥解析：选B。原核生物的基因的编码区是连续的，真核生物基因的编码区是不连续的；基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息；基因的分离定律和自由组合定律是指亲子代之间基因的传递规律；植物杂交所收获的种子，种皮性状由母本基因决定，因为种皮是由珠被发育而来的，其属于母本的一部分；种群中基因频率改变表明发生了进化，而新物种形成的标志是出现生殖隔离，进化不一定会出现新的物种；在获取真核生物细胞中的目的基因时一般采用人工合成法。11．DNA分子解旋后经过诱变，某位点上一个正常碱基(设为P)变成了胞嘧啶，该DNA连续复制两次，得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对有T—A、G—C，推测“P”可能是(　　)A．胸腺嘧啶或胞嘧啶B．腺嘌呤或鸟嘌呤C．胸腺嘧啶或腺嘌呤D．鸟嘌呤7\n解析：选C。DNA是某位点上的一个碱基“P”变成了胞嘧啶，那么“P”可能是腺嘌呤、胸腺嘧啶或鸟嘌呤。如果“P”是鸟嘌呤，则该位点上与“P”配对的就是胞嘧啶，这样该位点复制出来的碱基对就只有G—C，而实际上还有A—T，假设错误，所以“P”只可能是腺嘌呤或胸腺嘧啶，C正确。12．如图是在电子显微镜下拍摄的某生物细胞DNA复制过程中的图像。下列有关叙述正确的是(　　)A．此图反映出的DNA复制模式，可作为DNA双向复制的证据B．此过程必须遵循碱基互补配对原则，任一条链中A＝T，G＝CC．若将该DNA进行彻底水解，产物是脱氧核苷酸和四种碱基D．若该DNA分子的一条链中(A＋T)/(G＋C)＝a，则互补链中该比值为1/a解析：选A。在一条链中A与T不一定相等；DNA彻底水解是指将脱氧核苷酸也水解；DNA分子两条链中互补碱基之和相等。13．如图所示细胞中与基因有关的物质或结构，请分析并回答：(1)细胞内的遗传物质是[　　]________，基因和b的关系是________________________________________________________________________。(2)遗传物质的主要载体是[　　]________，基因和a的关系是________________________________________________________________________。(3)c和b的关系是________________________________________________________________________，b被彻底水解后的产物是________(填字母)。(4)如果基因存在于________上，则其遗传方式与性别相关联，这就是________。这种遗传方式既遵循________定律，又有特殊性。(5)b的空间结构是________________________________________________________________________。若其中的(A＋T)/(G＋C)＝0.25，则G占总碱基数比例为________，其中一条单链中(A＋T)/(G＋C)＝________。解析：本题考查基因的概念、基因与DNA的关系、DNA的结构。在解题时要注意图示中各物质之间的关系(箭头)。(1)细胞内的遗传物质是DNA，基因是具有遗传效应的DNA片段。(2)遗传物质的主要载体是染色体，基因在染色体上呈线性排列。(3)DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，被彻底水解后的产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。(4)如果基因存在于性染色体上，则其遗传方式与性别相关联，这就是伴性遗传。这种遗传方式既遵循基因的分离定律，又有特殊性。(5)b的空间结构是规则的双螺旋结构。若其中的(A＋T)/(G＋C)＝0.25，则G占总碱基数比例为40%，其中一条单链中(A＋T)/(G＋C)与另一条链上的此比例和总链上的此比例相等。答案：(1)b　DNA　基因是有遗传效应的b片段(2)a　染色体　基因在a上呈线性排列(3)c是组成b的基本单位　d、e、f(4)性染色体　伴性遗传　基因分离(5)规则的双螺旋结构　40%　0.2514．下图为高等植物细胞DNA复制过程模式图，请根据图示过程，回答问题：7\n(1)由图示得知，一个DNA分子复制出乙、丙两个DNA分子，其方式是________________。(2)DNA解旋酶能使双链DNA解开，但需要细胞提供____________。除了图中所示酶外，丙DNA分子的合成还需要____________酶。(3)从图中可以看出合成两条子链的方向____________。(4)在植物细胞中DNA复制的场所为____________；在细胞核中DNA复制完成后，乙、丙分开的时期为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)若一个卵原细胞的一条染色体上的β珠蛋白基因在复制时，一条脱氧核苷酸链中的一个A被替换成T，则由该卵原细胞产生的卵细胞携带该突变基因的概率是________。解析：本题主要考查对DNA分子复制特点和过程的理解。(1)DNA复制的特点为半保留复制。(2)解旋酶使氢键断裂需要消耗能量；丙DNA分子合成的过程中，两个片段的连接需要DNA连接酶。(3)DNA的两条链反向平行，但是复制的方向都是由5′端到3′端，所以实际观察到复制的方向是相反的。(4)在植物细胞中，DNA主要存在于细胞核中，在线粒体和叶绿体中也有，因此DNA的复制场所主要在细胞核，还可以发生在线粒体和叶绿体中。在细胞核中DNA复制后的子代DNA存在于染色单体中，故在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期随着着丝点的分裂而分离。(5)若卵原细胞的一条染色体上的β珠蛋白基因在复制时，一条脱氧核苷酸链中一个A被替换成T，则复制后，所在的这对同源染色体中，一条染色单体上的DNA中A－T将替换成T－A，而4条染色单体最终要进入4个子细胞中，所以卵细胞携带突变基因的概率为1/4。答案：(1)半保留复制　(2)能量(ATP)　DNA连接(3)相反　(4)细胞核、线粒体和叶绿体　有丝分裂后期、减数第二次分裂后期　(5)1/415．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)：7\n(1)实验一、实验二的作用是________。(2)从实验三结果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：(1)对照　(2)是　(3)不是　(4)15N　(5)没有变化　轻7