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2019-2020年高考生物總復(fù)習(xí) DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制與基因的本質(zhì)試題（含解析） 一、選擇題(每小題5分，共50分) 1．下圖為DNA分子部分結(jié)構(gòu)示意圖，以下敘述正確的是(　　) A．解旋酶可以斷開(kāi)⑤鍵，因此DNA的穩(wěn)定性與⑤無(wú)關(guān) B．④是一個(gè)鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸 C．DNA連接酶可催化⑥或⑦鍵形成 D．A鏈、B鏈的方向相反，骨架是磷酸和脫氧核糖 【解析】　DNA的穩(wěn)定性與堿基對(duì)有關(guān)系，堿基對(duì)間的氫鍵越多，分子結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定；DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，④的名稱(chēng)是鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸是錯(cuò)誤的，因?yàn)?中的1與2、3不屬于同一個(gè)脫氧核苷酸。 【答案】　D 2．下列有關(guān)染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸的說(shuō)法，不正確的是(　　) A．基因一定位于染色體上 B．核基因在染色體上呈線性排列 C．四種脫氧核苷酸的數(shù)目和排列順序決定了基因的多樣性和特異性 D．一條染色體上含有1個(gè)或2個(gè)DNA分子 【解析】　基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，DNA不一定位于染色體上，因此基因不一定位于染色體上；多個(gè)基因位于同一條染色體上，基因在染色體上呈線性排列；不同基因中脫氧核苷酸的數(shù)目和排列順序不同，基因具有多樣性，而每一個(gè)基因中脫氧核苷酸的數(shù)目和排列順序是特定的，因此基因又具有特異性；沒(méi)有復(fù)制的每條染色體含有1個(gè)DNA分子，復(fù)制后的每條染色體含有2條染色單體，每條染色單體含有1個(gè)DNA分子。 【答案】　A 3．某成年雄性小鼠的初級(jí)精母細(xì)胞中有20個(gè)四分體，如取該小鼠的某種干細(xì)胞，放入含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，當(dāng)該細(xì)胞首次進(jìn)入有絲分裂后期時(shí)(　　) A．被標(biāo)記的同源染色體移向兩極 B．被標(biāo)記的染色體是80條 C．此時(shí)細(xì)胞內(nèi)的基因表達(dá)很活躍 D．此時(shí)細(xì)胞內(nèi)含有2個(gè)染色體組 【解析】　由于在有絲分裂間期染色體進(jìn)行復(fù)制，20個(gè)四分體即40條染色體均被標(biāo)記。細(xì)胞首次進(jìn)入有絲分裂后期后，由于著絲點(diǎn)分裂，導(dǎo)致染色體暫時(shí)加倍，移向細(xì)胞兩極且被標(biāo)記的染色體共80條，染色體組應(yīng)為4個(gè)。有絲分裂過(guò)程中無(wú)同源染色體彼此分離的行為特征；細(xì)胞處于有絲分裂后期，染色體螺旋化程度較高，基因不能轉(zhuǎn)錄，基因表達(dá)不活躍。 【答案】　B 4．用15N標(biāo)記含有100個(gè)堿基對(duì)的雙鏈DNA分子，其中有胞嘧啶60個(gè)，該DNA分子在含有14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次。其結(jié)果不可能是(　　) A．含有15N的DNA分子占1/8 B．復(fù)制過(guò)程中需要腺嘌呤脫氧核苷酸600個(gè) C．含有14N的DNA分子占7/8 D．復(fù)制結(jié)果共產(chǎn)生16個(gè)DNA分子 【解析】　DNA連續(xù)復(fù)制4次，形成16個(gè)DNA分子，其中有2個(gè)含15N，所有的DNA分子都含14N；最初的DNA分子中含腺嘌呤脫氧核苷酸40個(gè)，復(fù)制4次，共需4015＝600個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸。 【答案】　C 5．雙脫氧核苷酸常用于DNA測(cè)序，其結(jié)構(gòu)與脫氧核苷酸相似，能參與DNA的合成，且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。DNA合成時(shí)，在DNA聚合酶作用下，若連接上的是雙脫氧核苷酸，子鏈延伸終止；若連接上的是脫氧核苷酸，子鏈延伸繼續(xù)。在人工合成體系中，有適量的序列為GTACATACATG的單鏈模板、胸腺嘧啶雙脫氧核苷酸和4種脫氧核苷酸。則以該單鏈為模板合成出的不同長(zhǎng)度的子鏈最多有(　　) A．2種　　　　　　　　　　 B．3種 C．4種 D．5種 【解析】　根據(jù)題意，在合成子鏈時(shí)，胸腺嘧啶雙脫氧核苷酸和胸腺嘧啶脫氧核苷酸在與腺嘌呤脫氧核苷酸配對(duì)時(shí)存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，當(dāng)胸腺嘧啶雙脫氧核苷酸與腺嘌呤脫氧核苷酸配對(duì)時(shí)，子鏈延伸終止，不再繼續(xù)合成子鏈，因此，子鏈的合成可能會(huì)在堿基A的位點(diǎn)終止，所以會(huì)形成含有3個(gè)、5個(gè)、7個(gè)、9個(gè)和11個(gè)(只有胸腺嘧啶脫氧核苷酸與腺嘌呤脫氧核苷酸配對(duì))共5種不同長(zhǎng)度的子鏈。 【答案】　D 6．一個(gè)雙鏈均被32P標(biāo)記的DNA由5 000個(gè)堿基對(duì)組成，其中腺嘌呤占20%，將其置于只含31P的環(huán)境中復(fù)制3次。下列敘述不正確的是(　　) A．該DNA分子中含有氫鍵的數(shù)目為1.3104 B．復(fù)制過(guò)程需要2.4104個(gè)游離的胞嘧啶脫氧核苷酸 C．子代DNA分子中含32P的單鏈與含31P的單鏈之比為1∶7 D．子代DNA分子中含32P與只含31P的分子數(shù)之比為1∶3 【解析】　本題考查DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制的知識(shí)。由5 000個(gè)堿基對(duì)組成雙鏈DNA中，腺嘌呤占全部堿基的20%，則胞嘧啶C占30%，即一個(gè)這樣的DNA中，A＝T＝2 000個(gè)，G＝C＝3 000個(gè)，將其置于只含31P的環(huán)境中復(fù)制3次需要2.1104個(gè)游離的胞嘧啶脫氧核苷酸。 【答案】　B 7．如圖甲為真核細(xì)胞中進(jìn)行的DNA復(fù)制過(guò)程示意圖，圖乙是該DNA片段的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)判斷下列說(shuō)法正確的是(　　) 甲 乙 A．DNA復(fù)制是從多個(gè)起點(diǎn)同時(shí)開(kāi)始的，真核生物的這種復(fù)制方式提高了復(fù)制速率 B．圖中DNA復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的，當(dāng)DNA復(fù)制時(shí)，DNA聚合酶催化④的形成 C．圖乙中②和③相間排列，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架 D．DNA分子中⑤⑥⑦⑧依次代表A、G、C、T 【解析】　圖甲是DNA復(fù)制過(guò)程，從圖中能看出DNA復(fù)制有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，但復(fù)制環(huán)的大小不一樣，所以DNA復(fù)制起始的時(shí)間是不同的，A項(xiàng)錯(cuò)誤；多起點(diǎn)、邊解旋邊雙向復(fù)制的方式提高了復(fù)制的效率。④是氫鍵，在DNA復(fù)制時(shí)，當(dāng)DNA聚合酶把脫氧核苷酸連接在一起后，堿基之間的氫鍵不需要酶的催化作用就可以形成，B項(xiàng)錯(cuò)誤。圖乙中①②③分別表示磷酸、脫氧核糖、堿基，磷酸和脫氧核糖的相間排列構(gòu)成了DNA分子的基本骨架，C項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，DNA分子中⑤⑥⑦⑧依次代表A、G、C、T。 【答案】　D 8．下圖為真核細(xì)胞DNA復(fù)制過(guò)程模式圖，相關(guān)分析錯(cuò)誤的是(　　) A．酶①為DNA解旋酶，酶②為DNA聚合酶 B．圖示體現(xiàn)了邊解旋邊復(fù)制及半保留復(fù)制的特點(diǎn) C．在復(fù)制完成后，甲、乙可在有絲分裂后期、減數(shù)第二次分裂后期分開(kāi) D．將該模板DNA置于15N培養(yǎng)液中復(fù)制3次后，含15N的脫氧核苷酸鏈占3/4 【解析】　讀圖知酶①為DNA解旋酶，而酶②為合成DNA子鏈所需的酶即DNA聚合酶；形成的兩個(gè)子代DNA分子分別保留了一條母鏈，體現(xiàn)了半保留復(fù)制的特點(diǎn)，圖示還體現(xiàn)了邊解旋邊復(fù)制的特點(diǎn)；復(fù)制后一條染色體上的兩個(gè)DNA在有絲分裂后期、減數(shù)第二次分裂后期隨姐妹染色單體變成了兩條子染色體后而分開(kāi)；復(fù)制3次后8個(gè)DNA分子共含16個(gè)脫氧核苷酸鏈，被標(biāo)記的為14個(gè)，即含15N的脫氧核苷酸鏈占14/16＝7/8。 【答案】　D 9．下圖是果蠅染色體上白眼基因示意圖，下列敘述正確的是(　　) A．Y染色體上有白眼基因S的同源區(qū)段 B．S基因所在的DNA片段均具有遺傳效應(yīng) C．白眼基因在細(xì)胞核內(nèi)，遵循遺傳定律 D．基因片段中有5種堿基、8種核苷酸 【解析】　白眼基因S位于X染色體上，Y上找不到與基因S對(duì)應(yīng)的同源區(qū)段；DNA片段包括基因部分和非基因部分，非基因部分不具有遺傳效應(yīng)；圖示DNA片段中共含A、T、G、C四種堿基，4種脫氧核苷酸。 【答案】　C 10．關(guān)于真核細(xì)胞的核DNA分子的復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的描述，錯(cuò)誤的是(　　) A．參與催化反應(yīng)的酶的種類(lèi)不同 B．反應(yīng)進(jìn)行的場(chǎng)所相同 C．所需能量的提供方式相同 D．堿基互補(bǔ)配對(duì)的具體方式相同 【解析】　參與DNA復(fù)制的酶主要有DNA聚合酶、解旋酶，參與DNA轉(zhuǎn)錄的酶主要是RNA聚合酶；有DNA分布的場(chǎng)所才能進(jìn)行DNA復(fù)制，轉(zhuǎn)錄；DNA復(fù)制時(shí)堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式為：A—T、T—A、C—G、G—C，DNA轉(zhuǎn)錄時(shí)堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式為：T—A、A—U、C—G、G—C；DNA復(fù)制與轉(zhuǎn)錄所需能量都來(lái)自于ATP。 【答案】　D 二、非選擇題(共50分) 11．(19分)在生命科學(xué)研究中，“放射性同位素示蹤法”是常用的研究手段。請(qǐng)分析下列實(shí)驗(yàn)，回答有關(guān)問(wèn)題： 將大腸桿菌的DNA分子用3H標(biāo)記后，放在普通培養(yǎng)基上繁殖兩代，如下圖所示。該實(shí)驗(yàn)有力地證明了DNA分子的復(fù)制方式是____________。若在此過(guò)程中，共消耗了游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸183個(gè)，則親代DNA分子中含腺嘌呤脫氧核苷酸________個(gè)。 【解析】　用放射性同位素示蹤法可以有力地證明DNA分子的復(fù)制方式為伴保留復(fù)制。DNA分子復(fù)制兩次，凈增加3個(gè)DNA分子，此過(guò)程共消耗胸腺嘧啶脫氧核苷酸183個(gè)，則每個(gè)DNA分子中含胸腺嘧定脫氧核苷酸數(shù)為1833＝61(個(gè))，雙鏈DNA分子中，腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)目與胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目相等。 【答案】　半保留復(fù)制　61 12．(17分)下列甲圖中DNA分子有a和d兩條鏈，將甲圖中某一片段放大后如乙圖所示，結(jié)合所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題： 甲　　　　　　乙 (1)從甲圖可看出DNA復(fù)制的方式是____________。 (2)甲圖中，A和B均是DNA分子復(fù)制過(guò)程中所需要的酶，其中B能將單個(gè)的脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈，從而形成子鏈；則A是________酶，B是________酶。 (3)圖甲過(guò)程在綠色植物葉肉細(xì)胞中進(jìn)行的場(chǎng)所有___________________。 (4)乙圖中，7是______________________。DNA分子的基本骨架由________________交替連接而成；DNA分子兩條鏈上的堿基通過(guò)________連接成堿基對(duì)，并且遵循________________原則。 【解析】　(1)DNA復(fù)制的方式是半保留復(fù)制，即子代DNA保留了母鏈的一條。(2)A酶是解旋酶，破壞了DNA分子中兩條鏈中的氫鍵，使DNA分子解開(kāi)螺旋；B酶催化DNA子鏈的合成，為DNA聚合酶。(3)圖甲為DNA復(fù)制，發(fā)生在細(xì)胞核、線粒體和葉綠體中。(4)圖乙中4為胸腺嘧啶，5為脫氧核糖，6為磷酸，三者構(gòu)成的7為胸腺嘧啶脫氧核苷酸。 【答案】　(1)半保留復(fù)制　(2)解旋　DNA聚合　(3)細(xì)胞核、線粒體、葉綠體　(4)胸腺嘧啶脫氧核苷酸　脫氧核糖和磷酸　氫鍵　堿基互補(bǔ)配對(duì) 13．(14分)蠶豆體細(xì)胞染色體數(shù)目2N＝12，科學(xué)家用3H標(biāo)記蠶豆根尖細(xì)胞的DNA，可以在染色體水平上研究真核生物的DNA復(fù)制方式。 實(shí)驗(yàn)的基本過(guò)程如下： Ⅰ.將蠶豆幼苗培養(yǎng)在含有3H的胸腺嘧啶核苷酸的培養(yǎng)基上，培養(yǎng)一段時(shí)間后，觀察細(xì)胞分裂中期染色體的放射性情況。 Ⅱ.當(dāng)DNA分子雙鏈都被3H標(biāo)記后，再將根移到含有秋水仙素的非放射性培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時(shí)間后，觀察細(xì)胞分裂中期染色體的放射性情況。 請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題： (1)蠶豆根尖細(xì)胞進(jìn)行的分裂方式是__________________；秋水仙素能使部分細(xì)胞的染色體數(shù)目加倍，其作用的機(jī)理是______________________________。 (2)Ⅰ中，在根尖細(xì)胞進(jìn)行第一次分裂時(shí)，每一條染色體上帶有放射性的染色單體有________條，每個(gè)DNA分子中，有________條鏈帶有放射性。 Ⅱ中，若觀察到一個(gè)細(xì)胞具有24條染色體，且二分之一的染色單體具有放射性，則表示該細(xì)胞的染色體在無(wú)放射性的培養(yǎng)基上復(fù)制________次，該細(xì)胞含有________個(gè)染色體組。 (3)上述實(shí)驗(yàn)表明，DNA分子的復(fù)制方式是___________________________。 【解析】　(1)蠶豆根尖細(xì)胞為體細(xì)胞，其分裂方式為有絲分裂。秋水仙素使細(xì)胞內(nèi)染色體加倍的原理是體細(xì)胞在有絲分裂過(guò)程中，染色體完成了復(fù)制，紡錘體的形成受到破壞，以致染色體不能被拉向兩極，于是形成了染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞。(2)由于DNA的復(fù)制為半保留復(fù)制，第一次分裂完成時(shí)，每個(gè)DNA分子中都有一條鏈被3H標(biāo)記，每一條染色體上有2條染色單體被3H標(biāo)記。當(dāng)DNA分子雙鏈都被3H標(biāo)記后，再將根移到含有秋水仙素的非放射性培養(yǎng)基中，觀察到一個(gè)細(xì)胞具有24條染色體，且二分之一的染色單體具有放射性，則表明該細(xì)胞的染色體在無(wú)放射性的培養(yǎng)基上復(fù)制2次，該細(xì)胞含有4個(gè)染色體組。(3)上述實(shí)驗(yàn)證明DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制。 【答案】　(1)有絲分裂　抑制紡錘體的形成　(2)2　1　2　4　(3)半保留復(fù)制