金榜题库高考生物总复习课时提升作业十八DNA的结构和DNA的复制苏教版必修

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‎（金榜题库）2014届高考生物总复习 课时提升作业（十八）第4章 第2节DNA的结构和DNA的复制 苏教版必修2‎ ‎ (45分钟 100分)‎ 一、选择题(包括10小题，每小题5分，共50分)‎ ‎1.已知某双链DNA片段的一条链上，A与T占该链碱基总数的比例分别为m、n，则此DNA片段中G所占比例为(　　)‎ A.1-m-n　　　　　　　　 B.(1-m-n)/2‎ C.(m+n)/2 D.无法确定 ‎2.(2013·南京模拟)下图为某DNA分子片段，假设该DNA分子中有碱基3 000对，A+T占碱基总数的56%，若该DNA分子在14N的培养基中连续复制4次，下列叙述正确的是(　　)‎ A.第4次复制过程中需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸10 560个 B.子代DNA中含15N的DNA比例为1/8‎ C.④表示腺嘌呤，DNA聚合酶作用于①处 D.②处碱基对丢失，一定会导致转录出的mRNA改变，但不一定引起生物性状改变 ‎3.(2013·宿迁模拟)下列关于双链DNA分子的说法，正确的是(　　)‎ A.每个核糖上均连接着一个磷酸和一个碱基 B.某个DNA中含有200个碱基对，则其蕴含的遗传信息种类最多有2100种 C.若一条链的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4，则另一条链相应碱基比为4∶3∶2∶1‎ D.DNA分子中G与C碱基对含量越高，其结构稳定性相对越大 ‎4.用32P标记的一个T2噬菌体侵染用15N标记的大肠杆菌，一段时间后大肠杆菌裂解释放出100个子代T2噬菌体。下列有关叙述不正确的是(　　)‎ A.所有子代噬菌体的蛋白质外壳中都含15N B.所有子代噬菌体的核酸中都含15N C.含32P的子代噬菌体占所有子代噬菌体的1/50‎ D.所有子代噬菌体只含15N不含32P ‎5.某基因的一个片段中的αDNA链在复制时一个碱基由G→C，该基因复制3次后，发生突变的基因占该基因总数的(　　)‎ A.100%　　　 B.50%　 　　C.25%　 　　D.12.5%‎ ‎6.(能力挑战题)(2013·玉溪模拟)假设将含有一对同源染色体的一个精原细胞的一个DNA分子用15N标记，并只供给精原细胞含14N的原料，则该细胞进行减数分裂产生的4个精子中，含15N标记的DNA分子的精子所占比例为(　　)‎ A.100% B.50% C.25% D.0‎ ‎7.(2013·绍兴模拟)洋葱根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是(　　)‎ A.每条染色体的两条染色单体都被标记 B.每条染色体中都只有一条染色单体被标记 C.只有半数的染色体中有一条染色单体被标记 D.每条染色体的两条染色单体都不被标记 ‎8.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4代，a、b、c为3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3种DNA分子的比例正确的是(　　)‎ ‎9.(多选)(能力挑战题)关于DNA分子的结构与复制的叙述中，正确的是(　　)‎ A.含有m个腺嘌呤的DNA分子第n次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸数为2n-1×m个 B.在一个双链DNA分子中，G+C占碱基总数的M%，那么该DNA分子的每条链中的G+C都占该链碱基总数的M%‎ C.细胞内全部DNA被32P标记后在不含32P的环境中进行连续有丝分裂，第2次分裂的每个子细胞染色体均有一半有标记 D.DNA双链被32P标记后，复制n次，子代DNA中有标记的占1/2n ‎10.(多选)下图为某DNA分子片段，有关说法不正确的是(　　)‎ A.③处的碱基缺失导致染色体结构的变异 B.限制性核酸内切酶可作用于部位②，DNA聚合酶可作用于部位①‎ C.把此DNA放在含15N的培养液中复制两代，子二代中含15N的DNA占3/4‎ D.若该DNA中A为p个，占全部碱基的n/m(m>2n)，则G的个数为(pm/2n)-p 二、非选择题(包括2小题，共50分)‎ ‎11.(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20 min分裂一次，产生子代，实验结果见相关图示)：‎ ‎(1)实验一、实验二的作用是　 。‎ ‎(2)从结果C、D看，DNA复制具有　　　　　　的特点。根据这一特点，理论上结果E中含14N的DNA分子所占比例为　　　　　　 。‎ ‎(3)复制过程除需要模板DNA、脱氧核苷酸外，还需要　　　　　　等条件。‎ ‎(4)若对结果C中的DNA分子先用解旋酶处理，然后再离心，结果为F，请在图中表示出。‎ ‎(5)如果实验C、D、E的结果都为图G，据此可判断DNA分子的复制方式_____‎ ‎　　　　　　(选填“是”或“不是”)半保留复制。‎ ‎12.(30分)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)有人做了如下与端粒有关的实验：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上述实验的结论是：酵母菌中端粒具有　　　　　的功能；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 　 。‎ ‎(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　　　　　　(选填“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。‎ ‎(3)已知在正常情况下，细胞内完全可以自主合成组成核酸的核糖和脱氧核糖。现在细胞系由于发生基因突变而不能自主合成核糖和脱氧核糖，必须从培养基中摄取。为验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸，现提供如下实验材料，请你完成实验方案。‎ 实验材料：突变细胞系、基本培养基、核糖核苷酸、14C-核糖核苷酸、脱氧核苷酸、14C-脱氧核苷酸、放射性探测显微仪等。‎ ‎①实验原理：‎ DNA主要分布在　　　　　　　中，其基本组成单位是　　　　　　；RNA主要分布在　　　　　　　　　中，其基本组成单位是　　　　　　。‎ ‎②实验步骤：‎ 第一步：编号。取基本培养基两个，编号为甲、乙。‎ 第二步：设置对照实验。在培养基甲中加入适量的核糖核苷酸和14C-脱氧核苷酸；在培养基乙中加入等量的　　　　　　。‎ 第三步：培养。在甲、乙培养基中分别接种等量的突变细胞系，放到_______‎ ‎　　　　　　培养一段时间，让细胞增殖。‎ 第四步：观察。分别取出培养基甲、乙中的细胞，用放射性探测显微仪探测观察 　 。‎ ‎③实验结论结果是 　 。‎ 答案解析 ‎1.【解析】选B。根据题意可知，一条链上A+T=m+n，则该单链上G+C=1-(m+n)，双链DNA片段中G+C=1-(m+n)，其中G所占比例为[1-(m+n)]÷2=(1-m-n)/2。‎ ‎2.【解析】选A。由A+T占碱基总数的56%，所以A=T=3 000×56%=1 680个，则G=C=3 000×44%=1 320个。第4次复制时需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为2n-1×a=24-1×1 320个=10 560个；复制4次后共有16个DNA分子，其中含有15N的只有1个占1/16；④表示腺嘌呤脱氧核苷酸，DNA聚合酶作用于①处；②处碱基对丢失一定会导致转录出的mRNA改变，则性状也会改变。‎ ‎3.【解析】选D。DNA分子上含有的是脱氧核糖，除一端游离的外，其他的脱氧核糖上都连接着两个磷酸和一个碱基；DNA分子中有200个碱基对，则蕴含的遗传信息种类最多为2200种；一条链上A∶T∶G∶‎ C=1∶2∶3∶4，则另一条链相应碱基比为：A∶T∶G∶C=2∶1∶4∶3；DNA分子中G与C碱基对含量越高，稳定性越大是因为G≡C之间有3个氢键。‎ ‎4.【解题指南】‎ ‎(1)考查实质：本题借助噬菌体侵染细菌的过程，考查噬菌体的增殖过程及DNA复制的特点。‎ ‎(2)解题关键：解答本题的关键在于熟知：①子代噬菌体蛋白质外壳、核酸合成的原料来源；②无论DNA复制多少代，所有子代噬菌体中总有2个分别含有亲代DNA的一条链。‎ ‎【解析】选D。N是构成蛋白质和DNA的重要元素，而合成子代噬菌体的原料全部来自于大肠杆菌，因此A、B均正确；无论DNA复制多少代，所有子代噬菌体中总有2个分别含有亲代DNA的一条链，因此含32P的子代噬菌体占所有子代噬菌体的1/50，故C正确、D错误。‎ ‎5.【解析】选B。DNA分子复制方式是半保留复制，以αDNA单链为模板复制的子代DNA分子中，都有基因突变，而以αDNA链的互补链为模板复制的子代DNA分子中基因都正常。因此在后代DNA分子中，正常基因和突变基因各占一半。‎ ‎6.【解析】选B。精原细胞在减数分裂形成精子的过程中，首先要通过复制，含有一对同源染色体的精原细胞的一个DNA分子用15N标记，只供给精原细胞含14N的原料，则复制后的含15N的那条染色体含有的两条染色单体上都含有一个DNA分子，该DNA分子的一条链含14N，另一条链含15N。则最后形成的4个精子中的DNA分子含有15N标记链的占50%。‎ ‎7.【解析】选B。本题以同位素标记法和DNA复制为材料，主要考查DNA的复制特点。DNA复制是典型的半保留复制，因此在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期后，其DNA均有一条链被标记，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂，则复制后的2个DNA分子中的一个的一条链被标记，另一个DNA分子均未被标记，而中期时染色体以姐妹染色单体的形式存在，每条染色单体上含有复制后的2个DNA分子中的一个，因此，每条染色体中都只有一条染色单体被标记。‎ ‎【方法技巧】DNA复制与染色体复制之间的关系总结 ‎(1)染色体和DNA的关系是：在DNA复制之前二者的比值关系为1∶1，在DNA复制之后二者的比值关系为1∶2。‎ ‎(2)DNA的半保留复制方式：只要亲代DNA分子被标记且只复制一次，产生的子代DNA均带有放射性，DNA所在的染色体均带有放射性，不管有丝分裂产生的两个子细胞，还是减数分裂产生的四个子细胞的染色体均被标记。但如果DNA复制不是一次的话，则要充分考虑复制的次数和染色体的存在形式。‎ ‎8.【解析】选D。假设亲代DNA分子为n个，则繁殖4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DNA分子为2n个，只含14N的DNA分子有14n个，则它们呈现的比例如D图所示。‎ ‎9.【解析】选A、B。含有m个腺嘌呤的DNA分子第n次复制，其实就是有2n-1个DNA分子在复制，每个需要m个腺嘌呤脱氧核苷酸，那么2n-1个DNA分子就需要2n-1×m个腺嘌呤脱氧核苷酸；在一个双链DNA分子中，G+C占碱基总数的M%，由于两条链中G+C的数目是相等的，那么该DNA分子的每条链中G+C所占比例就相当于分子、分母各减半，其比例是不变的；细胞内全部DNA被32P标记后，在不含32P的环境中进行连续有丝分裂，第2次分裂时，细胞复制后的每条染色体中都有一条姐妹染色单体被32P标记，在有丝分裂后期，着丝粒分开后，有一半染色体带有标记，两条姐妹染色单体分开后向两极运动是随机的，所以进入某一个子细胞的染色体不一定有一半带有标记；DNA双链被32P标记后，不管复制多少次，都只有2个DNA带有标记，所以复制n次，子代DNA中有标记的占2/2n。‎ ‎10.【解析】选A、B、C。③处的碱基缺失可导致基因结构变异。限制性核酸内切酶和DNA聚合酶都作用于磷酸二酯键。因在含15N的培养基中复制两代，而每个子代DNA分子中都有以15N为原料形成的子链，故子代中全部的DNA分子都含15N。全部碱基数目为pm/n，因A+G=1/2×碱基总数，故G=pm/2n-p。‎ ‎11.【解题指南】(1)考查实质：DNA分子的半保留复制方式。‎ ‎(2)解题关键：准确区别结果D和结果E的不同，结果E比结果D培养时间长，复制次数多，但不会出现重带，随着复制次数的增多，轻带所占比例增大。‎ ‎【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保留了原来DNA的两条链，DNA复制具有半保留复制的特点；经过60 min后，DNA复制了3次，共形成8个DNA分子，其中有2个DNA分子是15N/14N，其余6个DNA分子为14N/14N。‎ ‎(3)复制过程需要模板DNA、原料(四种脱氧核苷酸)、酶和能量等条件。‎ ‎(4)结果C中的DNA分子为15N/14N，解旋后形成的单链为一条重链15N和一条轻链14N。‎ ‎(5)结果G表明原来被15N标记的DNA的两条链没有分开，因此可判断DNA分子的复制方式不是半保留复制。‎ 答案：(1)对照 ‎(2)半保留复制　1‎ ‎(3)酶、能量 ‎(4)如图(见右侧)‎ ‎(5)不是 ‎12.【解析】(1)由题干信息可知，该实验的目的是探究端粒对质粒DNA复制的影响。实验结论是端粒具有控制DNA复制的功能。‎ ‎(2)由材料可知，端粒酶能以RNA为模板，逆转录生成端粒DNA。正常细胞中，端粒酶没有活性。故随分裂次数增多，端粒将变短。‎ ‎(3)DNA主要分布于细胞核中，RNA主要分布于细胞质中，DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸。要验证DNA复制的原料是脱氧核苷酸，可根据被标记的脱氧核苷酸在细胞中的分布情况判断。‎ 答案：(1)①探究端粒对质粒DNA复制的影响 ‎②控制DNA复制　多种动物细胞中端粒对DNA复制的影响 ‎(2)①以RNA为模板，合成端粒DNA　无 ‎②抑制端粒酶活性　促进端粒酶活性 ‎(3)①细胞核　脱氧核苷酸　细胞质　核糖核苷酸 ‎②第二步：14C-核糖核苷酸和脱氧核苷酸 第三步：适宜的相同环境中 第四步：细胞核和细胞质的放射性强弱 ‎③培养基甲中细胞的放射性部位主要在细胞核，培养基乙中细胞的放射性部位主要在细胞质