2013届高考一轮复习生物课时提能训练：基因结构、复制，基因是有遗传效应的DNA片段（人教版）
1.决定DNA遗传特异性的是( )
A.脱氧核苷酸链上磷酸和脱氧核糖的排列特点
B.碱基排列顺序
C.碱基互补配对的原则
D.嘌呤总数与嘧啶总数的比值
2.(2012·广州模拟)20世纪50年代初，查哥夫对多种生物DNA做了碱基定量分析，发现(A+T)/(C+G)的比值如下表。结合所学知识，你认为能得出的结论是
( )
DNA来源
大肠杆菌
小麦
鼠
猪肝
猪胸腺
猪脾
(A+T)/
(C+G)
1.01
1.21
1.21
1.43
1.43
1.43
A.猪的DNA结构比大肠杆菌DNA结构更稳定一些
B.小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息相同
C.小麦DNA中(A+T)的数量是鼠DNA中(C+G)数量的1.21倍
D.同一生物不同组织的DNA碱基组成相同
3.(2012·马鞍山模拟)由1分子磷酸、1分子碱基和1分子化合物a构成了化合物b，如图所示。则叙述正确的是( )
A．若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸
B．在禽流感病毒、幽门螺杆菌体内b均为4种
C．ATP脱去两个磷酸基团，可形成b
D．若a为脱氧核糖，则由b构成的核酸完全水解，得到的化合物最多有8种
4.用32P标记的一个噬菌体侵染用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.在一个双链DNA分子中，碱基总数为m，腺嘌呤碱基数为n，则下列有关叙述正确的是( )
①脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m
②碱基之间的氢键数为
③一条链中(A+T)的数量为n
④G的数量为(m-n)
A.①②③④ B.②③④
C.③④ D.①②③
6.(预测题)具有p个碱基对的1个双链DNA分子片段，含有q个腺嘌呤。下列叙述正确的是( )
A.该片段即为一个基因
B.该片段分子中，碱基的比例总是(A+T)/(C+G)=1
C.若该DNA分子中碱基对任意排列，碱基对排列方式少于4p种
D.该片段完成n次复制需要2n-1(p-q)个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
7.(2012·潍坊模拟)将某一经3H充分标记DNA的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含3H的培养基中培养，该细胞经过两次连续分裂后形成4个大小相等的子细胞。下列有关说法正确的是( )
A.若子细胞中染色体数为2N，则其中含3H的染色体数一定为N
B.若子细胞中染色体数为N，则其中含3H的 DNA分子数为N/2
C.若子细胞中染色体都含3H，则细胞分裂过程中会发生基因重组
D.若子细胞中有的染色体不含3H，则原因是同源染色体彼此分离
8.已知某双链DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的34%，其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%，则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的( )
A.34%和16% B.34%和18%
C.16%和34% D.32%和18%
9.(易错题)蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的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.每条染色体的两条单体都被标记
B.每条染色体中都只有一条单体被标记
C.只有半数的染色体中一条单体被标记
D.每条染色体的两条单体都不被标记
10.一个用15N标记的DNA分子含100个碱基对，其中腺嘌呤40个，在不含15N的培养基中经过n次复制后，不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为7∶1，复制过程共需游离的胞嘧啶为m个，则n、 m分别是( )
A.3、900 B.3、420
C.4、420 D.4、900
二、非选择题(共3小题，共50分)
11.(14分)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)=______________。
12.(16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)：
实验一：
实验二：
实验三：
(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。
13.(20分)(探究创新题)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。
(1)实验目的：验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸。
(2)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。
(3)实验原理
DNA主要分布在__________________，其基本组成单位是________________；
RNA主要分布在__________________，其基本组成单位是________________。
(4)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：设置对比实验。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____________________________________。
(5)预期结果
①培养基甲中______________________________________________________；
②培养基乙中______________________________________________________。
(6)实验结论：___________________________________________________。
答案解析
1.【解析】选B。本题考查DNA分子的结构特点。DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成，其中磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧，这种顺序稳定不变；碱基排列在内侧，形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则，碱基配对原则固定不变，从而使嘌呤数与嘧啶数相等，这些都是DNA分子具有稳定性的原因。而DNA分子的特异性取决于脱氧核苷酸的数量和排列顺序。
2.【解析】选D。大肠杆菌DNA中(A+T)/(C+G)的比值小于猪的，说明大肠杆菌DNA所含(C-G)碱基对的比例较高，而(C-G)碱基对含三个氢键，稳定性高于猪的，故A错；虽然小麦和鼠的(A+T)/(C+G)比值相同，但不能代表二者的碱基序列相同，故B错；C选项的说法可用一个例子说明，a/b=2，c/d=2，并不能说明a/d也等于2，故C错；同一生物的不同组织所含DNA的碱基序列是相同的，因此DNA碱基组成也相同，故D对。
3.【解析】选C。a可能为脱氧核糖，也可能为核糖，因此若m为腺嘌呤，则b可能为腺嘌呤脱氧核苷酸，也可能为腺嘌呤核糖核苷酸；禽流感病毒体内有一种核酸，幽门螺杆菌体内有两种核酸，所以这两种生物体内的b分别为4种和8种；若a为脱氧核糖，则由b构成的核酸完全水解，得到的化合物最多有6种；ATP脱去两个磷酸基团后可形成腺嘌呤核糖核苷酸。
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，所有子代噬菌体中只有2个含有亲代DNA的其中一条链。
【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，所有子代噬菌体中只有2个含有亲代DNA的其中一条链，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D。①的等量关系容易判断；对于②，需知G与C之间形成3个氢键，A与T之间形成2个氢键，故氢键数为： ③因A+T的总量为2n，故一条链中的A+T的数量应为n；④中计算G的数量有误，应为
6.【解析】选C。基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA片段不一定是一个基因，A错；双链DNA分子中碱基互补配对，所以A=T、G=C，并不能得出B项结论；由于各种碱基个数已定，所以该DNA分子的碱基对排列顺序少于4p种，C对；DNA复制的特点是半保留复制，复制n次，需要胞嘧啶脱氧核苷酸(2n-1)(p-q)个，D错。
7.【解析】选C。若子细胞中染色体数为2N，说明是有丝分裂，则其中含3H的染色体数不一定为 N；若子细胞中染色体数为N，说明是减数分裂，则其中含3H的 DNA分子数为N；若子细胞中染色体都含3H，则说明在进行减数分裂时发生了交叉互换，属于基因重组；同源染色体彼此分离将使所有子细胞中的染色体都含3H 。
8.【解析】选A。设该DNA分子的两条链分别为1链和2链，双链DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的34%，则A+T占66%，又因为双链DNA分子中，互补配对的两种碱基之和占整个DNA分子比例和每条链中的比例相同，因此A1+T1=66%，G1+C1=34%，又因为T1与C1分别占该链碱基总数的32%和18%，则A1=66%-32%=34%；G1=34%-18%=16%，根据DNA分子的碱基互补配对关系，所以T2=A1=34%，C2=G1=16%。
9.【解析】选B。DNA分子的复制是半保留复制，蚕豆根尖在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一个细胞周期后，每条染色体都被标记，但标记的只是DNA其中一条链，再放在不含放射性的培养基中培养，在中期时，一条染色体包含两条染色单体，一条染色单体被标记(含有标记链)，一条完全不被标记。
【误区警示】由于DNA分子复制的半保留复制特点，在3H标记的培养基中培养时，子代每条染色体都含放射性，再在不含放射性的培养基中培养至中期时，染色单体并未分开，所以所有染色体均含放射性。
10.【解析】选D。DNA分子进行半保留复制，一个DNA分子复制n次后，会形成2n个DNA分子，含有15N的DNA分子数为2，不含15N的为2n-2，得出不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为7∶1，说明复制了4次，得到了16个DNA分子；增加了15个DNA分子，所以需要原料C为15×60=900。
11.【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% 0.25
【方法技巧】DNA分子结构中的“五、四、三、二、一”
(1)五种元素：C、H、O、N、P。
(2)四种碱基：A、T、G、C，对应四种脱氧核苷酸。
(3)三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基。
(4)两条链：两条反向平行的脱氧核苷酸链。
(5)一种结构：规则的双螺旋结构。
12.【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的一条链，DNA复制具有半保留复制的特点。
(3)结果F表明原来被15N标记的DNA的两条链没有分开。
(4)“中带”为15N/14N，“中带”略宽，说明新合成的DNA分子之间的相对分子质量有差别，是由新合成的DNA单链中的N尚有少部分为15N引起的。
(5)结果D和结果E都有2个为15N/14N，结果D有2个14N/14N，结果E有6个14N/14N，所以结果是：密度带的数量和位置没有变化，宽度发生变化的是轻带。
答案：(1)对照作用 (2)是 (3)不是
(4)15N (5)没有变化 轻
13.【解析】DNA主要分布于细胞核，RNA主要分布于细胞质，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：(3)细胞核 脱氧核苷酸 细胞质 核糖核苷酸
(4)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
(5)①细胞的放射性部位主要在细胞核
②细胞的放射性部位主要在细胞质
(6)DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸而不是核糖核苷酸
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