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2014届高考生物第一轮复习方案:2-2-2 DNA分子的结构、复制及基因是有遗传效应的DNA片段


一、选择题 1.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 C.基因具有遗传效应 ( B.基因在染色体上 D.DNA 具有遗传效应 )

/>解析 根据对照实验,正常小鼠吃高脂肪食物则肥胖,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,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。 答案 C 2.已知病毒的核酸有双链 DNA、单链 DNA、双链 RNA、单链 RNA 四种类型。 现发现一种新病毒,要确定其核酸属于哪一种类型,应该 A.分析碱基类型,确定碱基比例 B.分析蛋白质的氨基酸组成,确定五碳糖类型 C.分析碱基类型,确定五碳糖类型 D.分析蛋白质的氨基酸组成,确定碱基类型 解析 DNA 的碱基组成是 A、T、G、C,RNA 的碱基组成是 A、U、G、C;含 T 的一定是 DNA,含 U 的一定是 RNA;双链 DNA 的碱基 A=T,G=C;双链 RNA 的碱基 A=U,G=C;单链 DNA 和单链 RNA 的碱基没有一定的比例。 答案 A 3.在 DNA 双螺旋结构中,碱基之间的氢键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 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 B ( ) ( )

4.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,则该细胞至少是处于第几次分裂的分裂期 ( A.第一次 C.第三次 B.第二次 D.第四次 )

解析 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, 32P 被 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在 0 条到 20 条之间。 答案 C 5.下图甲、乙表示真核生物遗传信息传递过程中的某两个阶段的示意图,图丙为 图乙中部分片段的放大示意图。对此分析合理的是 ( )

A.图甲所示过程主要发生于细胞核内,图乙所示过程主要发生于细胞质内 B.图中催化图甲、乙所示两过程的酶 1、酶 2 和酶 3 是相同的 C.图丙中 a 链为模板链,b 链为转录出的子链 D.图丙中含有两种单糖、五种碱基、五种核苷酸 解析 图甲所示为 DNA 的复制过程,图乙所示为转录过程。DNA 的复制和转录 主要发生在细胞核内。图甲中酶 1 和酶 2 相同,为 DNA 聚合酶,图乙中酶 3 为 RNA 聚合酶。由于转录是以 DNA 为模板合成 RNA 的过程,图丙的 a 链中含有碱 基 T,b 链中含有碱基 U,故 a 链为 DNA 模板链,而 b 链为转录产生的 RNA 链, 因此图丙中含有 2 种单糖、5 种碱基、8 种核苷酸。 答案 C 6.关于下图所示 DNA 分子的说法,正确的是 ( )

A.限制酶作用于①部位,DNA 连接酶作用于③部位 B.该 DNA 的特异性表现在碱基种类和 ?A+T? 的比例上 ?G+C?

n pm C.若该 DNA 中 A 为 p 个,占全部碱基的m(m>2n),则 G 的个数为 2n -p 3 D.把该 DNA 放在含 15N 的培养液中复制两代,子代中含 15N 的 DNA 占4 解析 限制酶作用部位是 DNA 链的磷酸二酯键,即①部位,DNA 连接酶作用部 位也是磷酸二酯键,即①部位;DNA 的特异性指的是碱基特定的排列顺序,而不 n mp 是碱基种类;若该 DNA 中 A 为 p 个,占全部碱基的m,则碱基总数为 n 个,则 G mp -2p 碱基总数-2p n pm = = 2 = 2n -p,C 正确;一个 DNA 复制两代后形成的 4 个 2 DNA 分子,全部含有 15N。 答案 C 7.如图为真核细胞 DNA 复制过程的模式图,据图分析,下列相关叙述错误的是 ( )

A.由图示得知,DNA 分子复制的方式是半保留复制 B.解旋酶能使双链 DNA 解开,但需要消耗 ATP C.从图中可以看出合成两条子链的方向是相反的 D.DNA 在复制过程中是先进行解旋,后半保留复制 解析 DNA 分子的复制是边解旋边复制。 答案 D 8.右图为真核细胞内某基因结构示意图,共由 1 000 对脱氧核苷酸组成,其中碱 基 A 占 20%。下列说法正确的是( )。

A.该基因一定存在于细胞核内染色体 DNA 上 B.该基因的一条脱氧核苷酸链中 C+G 为 3∶2 A+T

C.解旋酶只作用于①部位,限制性内切酶只作用于②部位 D.该基因复制 3 次,则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸 2 800 个 解析 真核细胞中 DNA 主要存在于细胞核中,但少量存在于线粒体、叶绿体中, A 错误。由双链 DNA 中 A(腺嘌呤)占 20%,而 DNA 中存在 A=T,C=G,则有 C +G=100%-(A+T)=60%,故一条链中 C+G =3∶2,B 正确。解旋酶破坏的是 A+T

碱基对之间的氢键(②部位),限制性内切酶以及 DNA 连接酶作用于 DNA 分子中 的磷酸二酯键(①部位),C 错误。DNA 分子中 G=C=2 000×30%=600(个);复制 3 次共产生 8 个 DNA 分子,其中 7 个是新合成的,共需 G:600×7=4 200(个), D 错误。 答案 B 9.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,则下图 所示这三种 DNA 分子的比例正确的是 ( )

解析 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 的分子为 2n 个,只含 14N 的分子 有 14n 个,则它们呈现的比例为 D 图所示。 答案 D 10.有关 PCR 技术的说法,不正确的是 A.PCR 是一项在生物体外复制特定的 DNA 片段的核酸合成技术 B.PCR 扩增中必须有解旋酶才能解开双链 DNA C.利用 PCR 技术获取目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列 D.PCR 技术依据的是 DNA 双链复制的原理 解析 PCR 技术中 DNA 的两条链的分开不是在解旋酶的作用下, 而是在体外的高 温条件下使氢键断裂。 答案 B ( )

11.若下图是果蝇某条染色体上的一段 DNA 分子示意图。下列说法正确的是 ( )

A.白眼基因含有多个核糖核苷酸 B.白眼基因是有遗传效应的 DNA 片段 C.白眼基因位于细胞质内 D.白眼基因的基本组成单位是 4 种碱基 解析 基因是有遗传效应的 DNA 片段,其基本组成单位与 DNA 相同,即为脱氧 核苷酸,脱氧核苷酸共有 4 种,故 D 错误;每个 DNA 分子上含有很多个基因,每 个基因中含有许多个脱氧核苷酸,故 A 错误;从题干信息“某条染色体上的一段 DNA 分子”可知,白眼基因位于染色体上,是细胞核基因,故 C 错误。 答案 B 12.下图表示大肠杆菌的 DNA 复制示意图。如果是单起点单向复制,按正常的子 链延伸速度, DNA 分子复制约需 30 s, 此 而实际上复制从开始到结束只需约 16 s。 据图分析,下列说法不正确的是 ( )

A.“甲―→乙”的场所与真核生物的 DNA 分子复制场所不同 B.实际复制的时间之所以减半,是由于该 DNA 分子是从两个起点同时进行复制 的 C.把甲放在含 15N 的培养液中复制三代,子代中含 15N 的 DNA 占 100% D.如果甲中碱基 A 占 20%,那么其子代 DNA 中碱基 G 的比例为 30% 解析 原核生物 DNA 的复制是在拟核、质粒处进行的,真核生物 DNA 的复制则 主要在细胞核内进行,此外在线粒体和叶绿体中也进行 DNA 的复制;不含 15N 的 亲代 DNA 放在含
15

N 的培养液中复制,无论复制多少代,形成的所有子代 DNA

中, 至少有一条链含 15N; 如果双链 DNA 中碱基 A 占 20%, 那么碱基 G 则占 30%, 子代 DNA 中的碱基比例与亲代的相同;从图示分析可知,该 DNA 的复制是单起

点双向复制的,这样就比单起点单向复制的速度快约一倍,所需的时间也就比原 来少一半,如果是双起点单向同时复制,则在大环内应有两个小环。 答案 B 二、非选择题 13.下图所示细胞中与基因有关的物质或结构,请分析并回答下列问题。

(1)细胞内的遗传物质是[ (2)遗传物质的主要载体是[

]________,基因和 b 的关系是________。 ]________,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)基因和 h 的关系是________, 合成时的直接模板来源于________过程, h 其进入 合成 h 的场所需经过________层磷脂双分子层。 (5)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。 (6)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)=________,b 的功能是____________________________。 解析 考查基因的概念、基因与 DNA 的关系、DNA 的结构、基因的表达等。在 解题中要注意图示中各物质之间的关系(箭头),然后结合相关原理求解。 答案 (1)b DNA 基因是有遗传效应的 DNA 片段 (2)a 染色体 基因在 a 上 转录 0

呈线性排列 (3)c 是组成 b 的基本单位 (5)性染色体 伴性遗传 基因分离

d、e、f (4)基因控制 h 合成 40% 0.25

(6)规则的双螺旋结构

①通过

复制传递遗传信息;②通过控制蛋白质的合成,使遗传信息得以表达 14. DNA 分子双螺旋结构模型提出之后,人们又去探究 DNA 是如何传递遗传信 息的。当时推测可能有如图 A 所示的三种方式。1958 年,Meslson 和 Stahl 用密度 梯度离心的方法,追踪由 15N 标记的 DNA 亲代链的去向,实验过程是:在氮源为
14

N 的培养基上生长的大肠杆菌,其 DNA 分子均为 14NDNA(对照),在氮源为 15N

的培养基上生长的大肠杆菌,其 DNA 均为 15NDNA(亲代),将亲代大肠杆菌转移 到含 14N 的培养基上, 再连续繁殖两代(子代Ⅰ和子代Ⅱ)后离心得到如图 B 所示的

结果。请依据上述材料回答问题。

(1)如果与对照相比, 子代Ⅰ离心后能分出轻和重两条密度带,则说明 DNA 传递遗 传信息的方式是________。如果子代Ⅰ离心后只有 1 条中度密度带,则可以排除 DNA 传递遗传信息的方式是________。如果子代Ⅰ离心后只有 1 条中密度带,再 继续做子代Ⅱ的 DNA 密度鉴定: ①若子代Ⅱ离心后能分出中、轻两条密度带,则可以确定 DNA 传递遗传信息的方 式是________。 ②若子代Ⅱ离心后不能分出中、轻两条密度带,则可以确定 DNA 传递遗传信息的 方式是________。 (2)他们观测的实验数据如下: 梯度离心 DNA 浮力密度(g/mL)表 世 代 亲 代 子代Ⅰ 子代Ⅱ 子代Ⅲ 实 验 1.724 1.717 ?1? ?1? ?2?1.717,?2?1.710 ? ? ? ? ?1? ?3? ?4?1.717,?4?1.710 ? ? ? ? 对 照 1.710 1.710 1.710 1.710

分析实验数据可知: 实验结果与当初推测的 DNA 三种可能复制方式中的________ 方式相吻合。 解析 (1)从题意可知,如果子代Ⅰ离心后能分出轻和重两条密度带,可得出是全

保留复制。如果子代Ⅰ离心后只有 1 条中密度带,肯定不可能是全保留复制,可 1 能是半保留复制或分散复制。子代Ⅱ为第二次复制的产物,若是半保留复制会有2 1 1 3 中和2轻密度带;若是全保留会有4重和4轻密度带。若子代Ⅱ能分出轻、中密度带, 可推知为半保留复制方式;若没中、轻密度带之分,则可能为分散复制。(2)分析

1 1 1 3 表中的数据,子代Ⅰ为全中;子代Ⅱ为2中、2轻;子代Ⅲ为4中、4轻,可推测该 复制方式为半保留复制。 答案 (1)全保留复制 全保留复制 ①半保留复制 ②分散复制 (2)半保留复制

15.真核细胞的染色体,只有在两端的一段特殊碱基序列保持完整时,才能正常 进行复制。这一段特殊的碱基序列叫做端粒。 (1)有人做了下面与端粒有关的实验:取酵母菌的质粒 DNA,将其环形结构在特定 部位切开,形成线形结构。结果该质粒 DNA 失去自我复制能力;将酵母菌染色体 上的端粒切下,连接到上述线形质粒 DNA 上,该线形质粒 DNA 恢复了自我复制 能力。据此完成下列问题: ①写出该实验的目的:_________________________________________。 ②上述实验中使用的科学技术属于________;使用的酶的名称是____________。 ③上述实验的结论是:酵母菌中端粒具有______________功能;如果要证明上述 结论在动物界具有普遍性,还需要观察研究_______________________;在此基础 上得出结论的推理方法叫________。 (2)科学研究发现,端粒的长短与细胞中染色体 DNA 的复制次数有关。随着 DNA 复制次数的增加,端粒越来越短。当短到一定程度时,DNA 将不再复制。这是一 个普遍现象;进一步研究还发现,有一种 RNA 和蛋白质的复合物,叫做端粒酶。 端粒酶中的 RNA 是修复端粒的模板;端粒酶可以使已经缩短的端粒结构恢复到原 来状态。请回答下列问题: ①简述端粒酶催化的反应过程:______________________________;人体的大多 数正常体细胞中,端粒酶________(填“有”或“无”)活性。 ②请你根据上面有关端粒和端粒酶的描述,写出与端粒酶应用有关的生物学原理: 可以通过____________________开发出抗癌新药;可以通过______________开辟 延缓细胞衰老的新途径。 答案 (1)①探究端粒对质粒 DNA 复制的影响 ③控制 DNA 复制 ②基因工程 限制性内切酶和 归纳

DNA 连接酶 法 活性

多种动物细胞中端粒对 DNA 复制的影响 无 ②抑制端粒酶活性

(2)①以 RNA 为模板, 合成端粒 DNA

促进端粒酶


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