新高考適用2024版高考生物一輪總復(fù)習(xí)練案18必修2遺傳與進(jìn)化第六單元遺傳的分子基礎(chǔ)第2講DNA分子的結(jié)構(gòu)復(fù)制與基因的本質(zhì)

練案[18]必修2第六單元遺傳的分子基礎(chǔ)第2講DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制與基因的本質(zhì)A組一、選擇題1．(2023·廣東深圳調(diào)研)下列關(guān)于DNA、基因的敘述，錯(cuò)誤的是(A)A．DNA復(fù)制以A、T、C、G四種游離的核糖核苷酸為原料B．DNA的遺傳信息蘊(yùn)藏在4種堿基的排列順序之中C．DNA上分布著許多個(gè)基因D．真核生物與原核生物的基因本質(zhì)相同解析：DNA復(fù)制以細(xì)胞中四種游離的脫氧核糖核苷酸為原料，A錯(cuò)誤；DNA的遺傳信息蘊(yùn)藏在4種堿基特定的排列順序之中，B正確；基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，一個(gè)DNA上分布著許多個(gè)基因，C正確；真核生物與原核生物的遺傳物質(zhì)都是DNA，真核生物與原核生物的基因本質(zhì)都是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，D正確。2．(2023·陜西西安模擬)某同學(xué)欲制作一個(gè)DNA片段模型，現(xiàn)準(zhǔn)備了15個(gè)堿基A塑料片，8個(gè)堿基T塑料片，40個(gè)脫氧核糖和40個(gè)磷酸塑料片，為了充分利用現(xiàn)有材料，還需準(zhǔn)備堿基C塑料片(D)A．8個(gè) B．24個(gè)C．16個(gè) D．12個(gè)解析：DNA分子的基本組成單位是脫氧核苷酸，每分子脫氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子含氮堿基組成，所以40個(gè)脫氧核糖和40個(gè)磷酸的塑料片能形成20個(gè)堿基對(duì)。在雙鏈DNA中，堿基之間的配對(duì)遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，即A＝T、G＝C，所以15個(gè)堿基A塑料片，8個(gè)堿基T塑料片，能形成8個(gè)A—T堿基對(duì)。因此，為了充分利用現(xiàn)有材料，還需準(zhǔn)備12個(gè)堿基C塑料片，以形成12個(gè)C—G堿基對(duì)。3．(2023·山東日照期末)下圖為DNA的復(fù)制方式模式圖，圖中“→”表示復(fù)制方向。下列敘述錯(cuò)誤的是(A)A．由圖可知，DNA復(fù)制為單向復(fù)制B．除圖示酶外，DNA復(fù)制還需DNA聚合酶等C．DNA復(fù)制時(shí)，子鏈的延伸方向是相同的D．解旋含G—C堿基對(duì)較多區(qū)域時(shí)，消耗的能量相對(duì)較多解析：由圖可知，DNA復(fù)制為雙向復(fù)制，A錯(cuò)誤；圖示解旋酶能打開(kāi)雙鏈間的氫鍵，使雙鏈DNA解開(kāi)，需要消耗ATP，DNA復(fù)制過(guò)程中，還需要DNA聚合酶將單個(gè)脫氧核苷酸連接到DNA片段上，再將片段連成完整的子鏈需要DNA連接酶，B正確；DNA的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?，而?fù)制的時(shí)候只能從5′端向3′端延伸，所以兩條子鏈合成方向相反，但延伸方向是相同的，C正確；G—C含有3個(gè)氫鍵，A—T含有2個(gè)氫鍵，故解旋含G—C堿基對(duì)較多區(qū)域時(shí)，消耗的能量相對(duì)較多，D正確。4．(2023·陜西咸陽(yáng)模擬)在氮源為14N和15N的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的大腸桿菌，其DNA分子分別為14N—DNA(相對(duì)分子質(zhì)量為a)和15N—DNA(相對(duì)分子質(zhì)量為b)。將含15N的親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上，連續(xù)繁殖兩代(Ⅰ和Ⅱ)，用離心方法分離得到的結(jié)果如圖所示。下列對(duì)此實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是(C)A．Ⅰ代細(xì)菌DNA分子中兩條鏈都是14NB．Ⅱ代細(xì)菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的eq\f(1,4)C．預(yù)計(jì)Ⅲ代細(xì)菌DNA分子的平均相對(duì)分子質(zhì)量為eq\f(7a＋b,8)D．上述實(shí)驗(yàn)Ⅰ代→Ⅱ代的結(jié)果能證明DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制解析：Ⅰ代細(xì)菌DNA分子中一條鏈?zhǔn)?4N，另一條鏈?zhǔn)?5N，A錯(cuò)誤；Ⅱ代細(xì)菌含15N的DNA分子有2個(gè)，占全部(4個(gè))DNA分子的eq\f(1,2)，B錯(cuò)誤；由于1個(gè)含有14N的DNA分子的相對(duì)分子質(zhì)量為a，則每條鏈的相對(duì)分子質(zhì)量為eq\f(a,2)，1個(gè)含有15N的DNA分子的相對(duì)分子質(zhì)量為b，則每條鏈的相對(duì)分子質(zhì)量為eq\f(b,2)。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上，連續(xù)繁殖三代，得到共8個(gè)DNA分子，這8個(gè)DNA分子共16條鏈，只有2條是含15N的，14條是含14N的，因此總相對(duì)分子質(zhì)量為eq\f(b,2)×2＋eq\f(a,2)×14＝b＋7a，所以每個(gè)DNA分子的平均相對(duì)分子質(zhì)量為eq\f(7a＋b,8)，C正確；實(shí)驗(yàn)Ⅰ代→Ⅱ代的結(jié)果不能證明DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制，D錯(cuò)誤。5．(2023·河南馬店第一高級(jí)中學(xué)高三階段練習(xí))下列有關(guān)DNA的結(jié)構(gòu)與復(fù)制的敘述，正確的是(D)A．DNA分子的多樣性是指一個(gè)DNA分子上有許多個(gè)基因B．DNA分子中的每個(gè)磷酸基團(tuán)均連接著一個(gè)脫氧核糖和一個(gè)堿基C．DNA分子復(fù)制時(shí)，解旋酶與DNA聚合酶不能同時(shí)發(fā)揮作用D．探究DNA的復(fù)制方式采用了假說(shuō)—演繹法和密度梯度離心技術(shù)解析：DNA分子的多樣性由DNA分子堿基對(duì)的排列順序決定，A錯(cuò)誤；DNA分子中的大多數(shù)磷酸基團(tuán)均連接著兩個(gè)脫氧核糖，B錯(cuò)誤；DNA分子的復(fù)制是邊解旋邊復(fù)制，所以解旋酶與DNA聚合酶能同時(shí)發(fā)揮作用，C錯(cuò)誤；探究DNA的復(fù)制方式采用了假說(shuō)―演繹法和密度梯度離心技術(shù)，密度梯度離心即用一定的介質(zhì)在離心管內(nèi)形成一連續(xù)或不連續(xù)的密度梯度，將細(xì)胞混懸液或勻漿置于介質(zhì)的頂部，通過(guò)重力或離心作用使相關(guān)物質(zhì)分離，D正確。6．DNA分子經(jīng)過(guò)誘變，某位點(diǎn)上一個(gè)正常堿基(設(shè)為P)變成了尿嘧啶。該DNA連續(xù)復(fù)制兩次，得到4個(gè)子代DNA分子相應(yīng)位點(diǎn)上的堿基對(duì)分別為U—A、A—T、G—C、C—G，推測(cè)“P”可能是(D)A．胸腺嘧啶 B．腺嘌呤C．胸腺嘧啶或腺嘌呤 D．胞嘧啶解析：由4個(gè)子代DNA分子的堿基對(duì)可知該DNA分子經(jīng)過(guò)誘變處理后，其中1條鏈上的堿基發(fā)生了突變，另一條鏈?zhǔn)钦５?，所以得到?個(gè)子代DNA分子中正常的DNA分子和異常的DNA分子各占1/2，因此含有G與C、C與G的2個(gè)DNA分子是未發(fā)生突變的，這兩個(gè)正常的DNA分子和親代DNA分子的堿基組成是一致的，即親代DNA分子中的堿基組成是C—G或G—C，因此P可能是G或C。二、非選擇題7．(2023·河北邢臺(tái)質(zhì)檢)請(qǐng)回答下列與DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制有關(guān)的問(wèn)題：(1)DNA復(fù)制的時(shí)間是有絲分裂前的間期和減數(shù)分裂前的間期，一條脫氧核苷酸鏈上相鄰的堿基靠—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—連接。(2)在DNA分子模型搭建實(shí)驗(yàn)中，如果用一種長(zhǎng)度的塑料片代表A和G，用另一種長(zhǎng)度的塑料片代表C和T，那么由此搭建而成的DNA雙螺旋的整條模型粗細(xì)相同，原因是嘌呤必定與嘧啶互補(bǔ)配對(duì)。(3)7－乙基鳥(niǎo)嘌呤不與胞嘧啶(C)配對(duì)而與胸腺嘧啶(T)配對(duì)。某DNA分子中腺嘌呤(A)占?jí)A基總數(shù)的30%，其中的鳥(niǎo)嘌呤(G)全部被7－乙基化，該DNA正常復(fù)制產(chǎn)生兩個(gè)DNA分子，其中一個(gè)DNA分子中胸腺嘧啶(T)占?jí)A基總數(shù)的45%，另一個(gè)DNA分子中鳥(niǎo)嘌呤(G)所占比例為20%。(4)請(qǐng)你在下面框圖中畫(huà)出某親本雙鏈DNA連續(xù)復(fù)制兩次后的產(chǎn)物模式圖。答案：(4)如圖解析：(1)DNA復(fù)制發(fā)生在有絲分裂前的間期和減數(shù)分裂前的間期。一條脫氧核苷酸鏈上相鄰的堿基靠“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連接。(2)A、G都為嘌呤堿基，C、T都為嘧啶堿基，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，一條鏈中嘌呤堿基只能和另一條鏈中的嘧啶堿基互補(bǔ)配對(duì)。故搭建成的DNA模型粗細(xì)相同。(3)據(jù)DNA分子中的A占30%，可知T占30%，C占20%，G占20%。當(dāng)其中的G全部被7－乙基化后，新復(fù)制的兩個(gè)DNA分子中G的比例不變，仍為20%。(4)DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，因此在第二次復(fù)制形成的4個(gè)DNA分子中，其中2個(gè)DNA分子是親本鏈和第二次復(fù)制子鏈形成的，另2個(gè)DNA分子是第一次復(fù)制子鏈和第二次復(fù)制子鏈形成的。B組一、選擇題1．(2023·黑龍江哈爾濱調(diào)研)在一個(gè)DNA分子中，腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占全部堿基的42%，若其中一條鏈的胞嘧啶占該鏈堿基總數(shù)的24%，胸腺嘧啶占30%，則在其互補(bǔ)鏈上，胞嘧啶和胸腺嘧啶分別占(C)A．12%和34% B．21%和24%C．34%和12% D．58%和30%解析：因?yàn)锳＋T占全部堿基總數(shù)的42%，所以G＋C占全部堿基總數(shù)的58%；因?yàn)閮煞N互補(bǔ)堿基之和在DNA分子中與在單鏈上所占比例相等，所以在兩條鏈中A＋T、G＋C分別占42%、58%；設(shè)鏈1上C1占24%，則鏈1上G1占34%，其互補(bǔ)鏈2上C2占34%；設(shè)鏈1上T1占30%，則鏈1上A1占12%，其互補(bǔ)鏈2上T2占12%，C正確。2．如圖甲是真核細(xì)胞DNA復(fù)制過(guò)程的模式圖，圖乙是大腸桿菌DNA復(fù)制過(guò)程的模式圖，箭頭表示復(fù)制方向。對(duì)此描述錯(cuò)誤的是(C)A．真核細(xì)胞DNA有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，而大腸桿菌只有一個(gè)B．兩者均具有雙向復(fù)制的特點(diǎn)C．真核細(xì)胞DNA復(fù)制時(shí)，在不同起點(diǎn)處是同時(shí)開(kāi)始的D．兩者遺傳物質(zhì)的形狀不同解析：由圖可知，真核生物DNA有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，大腸桿菌只有一個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，真核生物和大腸桿菌均可以同時(shí)進(jìn)行雙向復(fù)制，A、B正確；由圖可知，真核生物DNA復(fù)制時(shí)，形成的解旋鏈長(zhǎng)度不同，表示起點(diǎn)處不一定都是同時(shí)開(kāi)始的，C錯(cuò)誤；真核生物的遺傳物質(zhì)是鏈狀的DNA分子，大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是環(huán)狀DNA分子，D正確。3．(2023·湖北武漢調(diào)研)某雙鏈DNA分子中共有3000個(gè)堿基對(duì)，其中堿基A占30%。下列相關(guān)分析錯(cuò)誤的是(B)A．該DNA分子中，嘌呤數(shù)(A＋G)＝嘧啶數(shù)(T＋C)＝3000B．該DNA分子中共含有6000個(gè)氫鍵、兩個(gè)游離的磷酸C．若該DNA分子復(fù)制3次，則需游離的鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸數(shù)是8400D．若該DNA分子第3次復(fù)制，則需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)是7200解析：雙鏈DNA分子中，嘌呤數(shù)總是等于嘧啶數(shù)，因A＝T，C＝G，由題意可知A＋T占60%，C＋G占40%，則A＋T＝6000×60%＝3600，C＋G＝6000×40%＝2400，A＋G＝T＋C＝1800＋1200＝3000，A正確；堿基A與堿基T之間由兩個(gè)氫鍵相連，堿基C與堿基G之間由三個(gè)氫鍵相連，該DNA分子中共有氫鍵1800×2＋1200×3＝7200個(gè)，雙鏈DNA分子每一條單鏈上的一端都有一個(gè)游離的磷酸，共兩個(gè)游離的磷酸，B錯(cuò)誤；已知該DNA分子中含鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸1200個(gè)，則復(fù)制3次，共需1200×(23－1)＝8400(個(gè))游離的鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸，C正確；已知該DNA分子中含胸腺嘧啶脫氧核苷酸1800個(gè)，則第3次復(fù)制需1800×23－1＝7200(個(gè))游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸，D正確。4．非洲豬瘟病毒(ASFV)基因組為雙股線狀DNA，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(B)A．ASFV基因組DNA兩條鏈之間的堿基通過(guò)氫鍵相連構(gòu)成其基本骨架B．DNA分子復(fù)制合成的兩條子鏈中堿基序列互補(bǔ)C．ASFV與HIV的核酸徹底水解可得到5種相同產(chǎn)物D．ASFV的DNA中的每個(gè)脫氧核糖都與兩個(gè)磷酸相連解析：DNA分子的基本骨架是由磷酸和脫氧核糖交替連接，排列在DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)外側(cè)構(gòu)成的，不是由堿基之間相連的氫鍵構(gòu)成，A錯(cuò)誤；DNA分子復(fù)制合成的兩條子鏈中堿基序列互補(bǔ)，B正確；ASFV是DNA病毒，核酸徹底水解的產(chǎn)物有脫氧核糖、磷酸和A、G、C、T四種堿基，HIV是RNA病毒，其核酸徹底水解可得到核糖、磷酸和A、G、C、U四種堿基，故有4種相同產(chǎn)物，C錯(cuò)誤；DNA中的大多數(shù)脫氧核糖都與兩個(gè)磷酸相連，只有兩個(gè)脫氧核糖只與一個(gè)磷酸相連，D錯(cuò)誤。5．某長(zhǎng)度為1000個(gè)堿基對(duì)的雙鏈環(huán)狀DNA分子，其中含腺嘌呤300個(gè)，該DNA分子復(fù)制時(shí)，1鏈?zhǔn)紫缺粩嚅_(kāi)形成3′、5′端口，接著5′端與2鏈發(fā)生分離，隨后DNA分子以2鏈為模板，通過(guò)滾動(dòng)從1鏈的3′端開(kāi)始延伸子鏈，同時(shí)還以分離出來(lái)的5′端單鏈為模板合成另一條子鏈，其過(guò)程如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是(C)A．該過(guò)程是從兩個(gè)起點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行的，1鏈中的堿基數(shù)目多于2鏈B．若該DNA連續(xù)復(fù)制3次，則第三次共需鳥(niǎo)嘌呤4900個(gè)C．復(fù)制過(guò)程中兩條鏈分別作模板，邊解旋邊復(fù)制D．該環(huán)狀DNA通常存在于細(xì)菌、酵母菌等原核細(xì)胞中解析：雙鏈DNA分子的兩條鏈?zhǔn)菄?yán)格按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則形成的，所以1鏈和2鏈均含1000個(gè)堿基，兩者堿基數(shù)目相同，A錯(cuò)誤；根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則(A－T、G－C)，DNA分子含腺嘌呤300個(gè)，所以胸腺嘧啶也為300個(gè)，則胞嘧啶和鳥(niǎo)嘌呤均為700個(gè)，在第三次復(fù)制過(guò)程中，DNA分子數(shù)由4個(gè)增加到8個(gè)，即第三次新合成4個(gè)DNA分子，故需鳥(niǎo)嘌呤700×4＝2800(個(gè))，B錯(cuò)誤；根據(jù)題意可知，復(fù)制過(guò)程中兩條鏈分別作模板，邊解旋邊復(fù)制，C正確；酵母菌細(xì)胞是真核細(xì)胞，D錯(cuò)誤。6．若兩條鏈都含32P的DNA分子的相對(duì)分子質(zhì)量是M，兩條鏈都不含32P的DNA分子的相對(duì)分子質(zhì)量為N?，F(xiàn)將含32P的DNA的細(xì)菌放在不含32P的培養(yǎng)基上讓其分裂a(bǔ)次，則子代細(xì)菌的DNA的平均相對(duì)分子質(zhì)量是(B)A.eq\f(N2a－2＋M,2a) B．eq\f(N2a－1＋M,2a)C.eq\f(M2a－2＋N,2a) D．eq\f(N2a－1＋M,2a－2)解析：根據(jù)半保留復(fù)制的原則，分裂a(bǔ)次后，兩條鏈都含32P的DNA有0個(gè)，只有一條鏈含32P的DNA有2個(gè)，相對(duì)分子質(zhì)量為M＋N，兩條鏈都不含32P的DNA有(2a－2)個(gè)，相對(duì)分子質(zhì)量為(2a－2)·N，則DNA的平均相對(duì)分子質(zhì)量為eq\f(N2a－1＋M,2a)。二、非選擇題7．(2023·湖南永州質(zhì)檢)科學(xué)家為了探究DNA復(fù)制方式，先用含有15NH4Cl的原料來(lái)培養(yǎng)大腸桿菌若干代作為親本，再將親本大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl原料中培養(yǎng)，收集不同時(shí)期的大腸桿菌并提取DNA，再將提取的DNA進(jìn)行離心，記錄離心后試管中DNA的位置。(1)用含有15NH4Cl的原料來(lái)培養(yǎng)大腸桿菌若干代作為親本，培養(yǎng)若干代的目的是保證用于實(shí)驗(yàn)的大腸桿菌的DNA上都含有15N。(2)有科學(xué)家認(rèn)為DNA的復(fù)制是全保留復(fù)制，復(fù)制形成的兩條子鏈結(jié)合在一起，兩條模板鏈重新結(jié)合在一起。若是全保留復(fù)制，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：子一代的DNA位置是一半在重帶，一半在輕帶。(3)科學(xué)家進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：子