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2019-2020年高考生物 基因是有遺傳效應的DNA片段課時作業(yè) 一、選擇題(包括10小題,每小題5分,共50分) 1.下圖是果蠅染色體上的白眼基因示意圖,下列敘述正確的是(　　) A.白眼基因片段中,含有成百上千個核糖核苷酸 B.S基因是有遺傳效應的DNA片段 C.白眼基因在細胞核內(nèi),不遵循遺傳定律 D.基因片段中有5種堿基、8種核苷酸 2.(xx·亳州模擬)下列四種化合物的“○”中都含有結(jié)構(gòu)“A”,對此分析不正確的是(　　) A.煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)中含有結(jié)構(gòu)①和④ B.大腸桿菌的遺傳物質(zhì)中含有結(jié)構(gòu)③和④ C.煙草花葉病毒和肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)中都含有結(jié)構(gòu)② D.人體的一個細胞中可同時含有①②③④這四種結(jié)構(gòu) 3.某DNA分子中含有1 000個堿基對(P元素只含32P)。若將DNA分子放在只含31P的脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中讓其復制2次,則子代DNA的相對分子質(zhì)量平均比原來(　　) A.減少1 500　　B.增加1 500　　C.增加1 000　　D.減少1 000 4.(xx·聊城模擬)下圖為真核細胞內(nèi)某基因(15N標記)結(jié)構(gòu)示意圖,該基因全部堿基中A占20%。下列說法正確的是(　　) A.DNA解旋酶作用于①②兩處 B.該基因的一條核苷酸鏈中(C+G)/(A+T)為3∶2 C.若①處后T變?yōu)锳,則該基因控制的性狀一定發(fā)生變化 D.將該基因置于14N培養(yǎng)液中復制3次后,含15N的DNA分子占1/8 5.用32P標記的一個噬菌體侵染用15N標記的大腸桿菌,一段時間后大腸桿菌裂解釋放出100個子代噬菌體。下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A.所有子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼中都含15N B.所有子代噬菌體的核酸中都含15N C.含32P的子代噬菌體占所有子代噬菌體的1/50 D.所有子代噬菌體只含15N不含32P 6.某基因的一個片段中的αDNA鏈在復制時一個堿基由G→C,該基因復制3次后,發(fā)生突變的基因占該基因總數(shù)的(　　) A.100%　　　 B.50%　 　　C.25%　　 　D.12.5% 7.(xx·徽州模擬)20世紀50年代初,查哥夫?qū)Χ喾N生物DNA做了堿基定量分析,發(fā)現(xiàn)(A+T)/(C+G)的比值如下表。結(jié)合所學知識,你認為能得出的結(jié)論是 (　　) DNA來源 大腸桿菌 小麥 鼠 豬肝 豬胸腺 豬脾 (A+T)/(C+G) 1.01 1.21 1.21 1.43 1.43 1.43 A.豬的DNA結(jié)構(gòu)比大腸桿菌DNA結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定一些 B.小麥和鼠的DNA所攜帶的遺傳信息相同 C.小麥DNA中A+T的數(shù)量是鼠DNA中C+G數(shù)量的1.21倍 D.同一生物不同組織的DNA堿基組成相同 8.洋蔥根尖細胞在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)基中完成一個細胞周期,然后在不含放射性標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期,其染色體的放射性標記分布情況是(　　) A.每條染色體的兩條染色單體都被標記 B.每條染色體中都只有一條染色單體被標記 C.只有半數(shù)的染色體中有一條染色單體被標記 D.每條染色體的兩條染色單體都不被標記 9.(xx·蚌埠模擬)某雙鏈DNA分子含有200個堿基,其中一條鏈上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,則有關(guān)該DNA分子的敘述正確的是(　　) A.含有4個游離的磷酸基團 B.連續(xù)復制2次,需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸210個 C.4種含氮堿基A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7 D.堿基排列方式共有4100種 10.(能力挑戰(zhàn)題)關(guān)于DNA分子的結(jié)構(gòu)與復制的敘述中,正確的是(　　) ①含有m個腺嘌呤的DNA分子第n次復制需要腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)為2n-1×m個 ②在一個雙鏈DNA分子中,G+C占堿基總數(shù)的M%,那么該DNA分子的每條鏈中的G+C都占該鏈堿基總數(shù)的M% ③細胞內(nèi)全部DNA被32P標記后在不含32P的環(huán)境中進行連續(xù)有絲分裂,第2次分裂的每個子細胞染色體均有一半有標記 ④DNA雙鏈被32P標記后,復制n次,子代DNA中有標記的占1/2n A.①②　　　B.②③　　　C.③④　　　D.②④ 二、非選擇題(包括2小題,共50分) 11.(20分)科學家在研究DNA分子復制方式時進行了如下的實驗研究(已知培養(yǎng)用的細菌大約每20 min分裂一次,產(chǎn)生子代,實驗結(jié)果見相關(guān)圖示): 實驗一:細菌破碎細菌細胞提取DNA結(jié)果A 實驗二:細菌破碎細菌細胞提取DNA結(jié)果B (1)實驗一、實驗二的作用是　　　　　　。 (2)從結(jié)果C、D看,DNA復制具有　　　　　　的特點。根據(jù)這一特點,理論上結(jié)果E中含14N的DNA分子所占比例為　　　　　　。 (3)復制過程除需要模板DNA、脫氧核苷酸外,還需要　　　　　　等條件。 (4)若對結(jié)果C中的DNA分子先用解旋酶處理,然后再離心,結(jié)果為F,請在圖中表示出。 (5)如果實驗C、D、E的結(jié)果都為圖G,據(jù)此可判斷DNA分子的復制方式　　　　 (選填“是”或“不是”)半保留復制。 12.(30分)真核細胞的染色體,只有在兩端的一段特殊堿基序列保持完整時,才能正常進行復制。這一段特殊的堿基序列叫做端粒。 (1)有人做了如下與端粒有關(guān)的實驗:取酵母菌的質(zhì)粒DNA,將其環(huán)形結(jié)構(gòu)在特定部位切開,形成線形結(jié)構(gòu)。結(jié)果該質(zhì)粒DNA失去自我復制能力;將酵母菌染色體上的端粒切下,連接到上述線形質(zhì)粒DNA上,該線形質(zhì)粒DNA恢復了自我復制能力。據(jù)此完成下列問題: ①寫出該實驗的目的: 　 。 ②上述實驗的結(jié)論是:酵母菌中端粒具有? 的功能;如果要證明上述結(jié)論在動物界具有普遍性,還需要觀察研究? 　。 (2)科學研究發(fā)現(xiàn),端粒的長短與細胞中染色體DNA的復制次數(shù)有關(guān)。隨著DNA復制次數(shù)的增加,端粒越來越短。當短到一定程度時,DNA將不再復制。這是一個普遍現(xiàn)象;進一步研究還發(fā)現(xiàn),有一種RNA和蛋白質(zhì)的復合物,叫做端粒酶。端粒酶中的RNA是修復端粒的模板;端粒酶可以使已經(jīng)縮短的端粒結(jié)構(gòu)恢復到原來狀態(tài)。請回答下列問題: ①簡述端粒酶催化的反應過程　 ; 人體的大多數(shù)正常體細胞中,端粒酶　　　　　　(選填“有”或“無”)活性。 ②請你根據(jù)上面有關(guān)端粒和端粒酶的描述,寫出與端粒酶應用有關(guān)的生物學原理:可以通過　　　　　　開發(fā)出抗癌新藥;可以通過　　　　　　開辟延緩細胞衰老的新途徑。 (3)已知在正常情況下,細胞內(nèi)完全可以自主合成組成核酸的核糖和脫氧核糖?，F(xiàn)在細胞系由于發(fā)生基因突變而不能自主合成核糖和脫氧核糖,必須從培養(yǎng)基中攝取。為驗證DNA分子復制的原料是脫氧核苷酸,而不是核糖核苷酸,現(xiàn)提供如下實驗材料,請你完成實驗方案。 實驗材料:突變細胞系、基本培養(yǎng)基、核糖核苷酸、14C-核糖核苷酸、脫氧核苷酸、14C-脫氧核苷酸、放射性探測顯微儀等。 ①實驗原理: DNA主要分布在　　　　　　　中,其基本組成單位是　　　　　　;RNA主要分布在? 中,其基本組成單位是　　　 　　　。 ②實驗步驟: 第一步:編號。取基本培養(yǎng)基兩個,編號為甲、乙。 第二步:設置對照實驗。在培養(yǎng)基甲中加入適量的核糖核苷酸和14C-脫氧核苷酸;在培養(yǎng)基乙中加入等量的　　　　　　。 第三步:培養(yǎng)。在甲、乙培養(yǎng)基中分別接種等量的突變細胞系,放到　　　　　　 培養(yǎng)一段時間,讓細胞增殖。 第四步:觀察。分別取出培養(yǎng)基甲、乙中的細胞,用放射性探測顯微儀探測觀察　 。 ③實驗結(jié)論結(jié)果是　 。 答案解析 1.【解析】選B。S基因控制果蠅的白眼,所以是有遺傳效應的DNA片段;白眼基因位于染色體上,屬于核基因,遵循遺傳定律;組成基因片段的基本單位是脫氧核苷酸,有4種堿基,4種脫氧核苷酸。 2.【解析】選B。ATP水解掉兩個高能磷酸鍵后得到一磷酸腺苷(①中圈內(nèi)),腺苷由一分子核糖和一分子腺嘌呤組成,因此一磷酸腺苷可看作腺嘌呤核糖核苷酸,與④相同。煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,含有腺嘌呤核糖核苷酸,即結(jié)構(gòu)①和④,故A正確;結(jié)構(gòu)③、④的區(qū)別在于同一條核苷酸鏈上所含堿基的種類,含T的是脫氧核苷酸鏈,含U的是核糖核苷酸鏈。大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA,不含結(jié)構(gòu)④,故B錯誤;煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)為RNA,肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)為DNA,都含有腺嘌呤(即結(jié)構(gòu)②),故C正確;人體內(nèi)含DNA、RNA兩種核酸及ATP,因此D正確。 3.【解析】選A。具有1 000個堿基對的DNA分子連續(xù)分裂2次,形成4個DNA分子,這4個DNA分子中有2個DNA分子的每條鏈都是含31P的,還有2個DNA分子都是一條鏈是31P,另一條鏈是32P。前2個DNA分子的相對分子質(zhì)量比原DNA共減少了4 000,后2個DNA分子的相對分子質(zhì)量比原來共減少了2 000,這樣4個DNA分子平均比原來減少了6 000/4=1 500。 4.【解析】選B。DNA解旋酶作用于氫鍵②處;該基因全部堿基中A占20%,則G占30%,(C+G)∶(A+T)=3∶2,故一條核苷酸鏈中(C+G)∶(A+T)=3∶2;若①處后T變?yōu)锳,根據(jù)密碼子的簡并性,該基因控制的性狀不一定發(fā)生變化;將該基因置于14N培養(yǎng)液中復制3次后,含15N的DNA分子占1/4。 5.【解題指南】 (1)考查實質(zhì):本題借助噬菌體侵染細菌的過程,考查噬菌體的增殖過程及DNA復制的特點。 (2)解題關(guān)鍵:解答本題的關(guān)鍵在于熟知:①子代噬菌體蛋白質(zhì)外殼、核酸合成的原料來源;②無論DNA復制多少代,所有子代噬菌體中總有2個分別含有親代DNA的一條鏈。 【解析】選D。N是構(gòu)成蛋白質(zhì)和DNA的重要元素,而合成子代噬菌體的原料全部來自于大腸桿菌,因此A、B均正確;無論DNA復制多少代,所有子代噬菌體中總有2個分別含有親代DNA的一條鏈,因此含32P的子代噬菌體占所有子代噬菌體的1/50,故C正確、D錯誤。 6.【解析】選B。DNA分子復制方式是半保留復制,以αDNA單鏈為模板復制的子代DNA分子中,都有基因突變,而以αDNA鏈的互補鏈為模板復制的子代DNA分子中基因都正常。因此在后代DNA分子中,正常基因和突變基因各占一半。 7.【解析】選D。大腸桿菌DNA中(A+T)/(C+G)的比值小于豬的,說明大腸桿菌DNA所含C-G堿基對的比例較高,而C-G堿基對含三個氫鍵,所以大腸桿菌DNA結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高于豬的,故A錯誤;雖然小麥和鼠的(A+T)/(C+G)比值相同,但不能代表二者的堿基序列相同,故B錯誤;由表中數(shù)據(jù)無法得出C選項的數(shù)值關(guān)系,故C錯誤;同一生物的不同組織所含DNA的堿基序列是相同的,因此DNA堿基組成也相同,故D正確。 8.【解析】選B。本題以同位素標記法和DNA復制為材料,主要考查DNA的復制特點。DNA復制是典型的半保留復制,因此在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)基中完成一個細胞周期后,其DNA均有一條鏈被標記,然后在不含放射性標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂,則復制后的2個DNA分子中的一個的一條鏈被標記,另一個DNA分子均未被標記,而中期時染色體以姐妹染色單體的形式存在,每條染色單體上含有復制后的2個DNA分子中的一個,因此,每條染色體中都只有一條染色單體被標記。 【方法技巧】DNA復制與染色體復制之間的關(guān)系總結(jié) (1)染色體和DNA的關(guān)系是:在DNA復制之前二者的比值關(guān)系為1∶1,在DNA復制之后二者的比值關(guān)系為1∶2。 (2)DNA的半保留復制方式:只要親代DNA分子被標記且只復制一次,產(chǎn)生的子代DNA均帶有放射性,DNA所在的染色體均帶有放射性,不管有絲分裂產(chǎn)生的兩個子細胞,還是減數(shù)分裂產(chǎn)生的四個子細胞的染色體均被標記。但如果DNA復制不是一次的話,則要充分考慮復制的次數(shù)和染色體的存在形式。 9.【解析】選C。雙鏈DNA分子中每一條單鏈有一個游離的磷酸基團,共有2個游離的磷酸基團;每個DNA分子中含腺嘌呤30個,連續(xù)復制2次,需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸30×4-30=90個;由于4種堿基的比例已經(jīng)確定,因此該DNA中堿基排列方式遠小于4100種。 10.【解析】選A。含有m個腺嘌呤的DNA分子第n次復制,其實就是有2n-1個DNA分子在復制,每個需要m個腺嘌呤脫氧核苷酸,那么2n-1個DNA分子就需要2n-1×m個腺嘌呤脫氧核苷酸;在一個雙鏈DNA分子中,G+C占堿基總數(shù)的M%,由于兩條鏈中G+C的數(shù)目是相等的,那么該DNA分子的每條鏈中G+C所占比例就相當于分子、分母各減半,其比例是不變的;細胞內(nèi)全部DNA被32P標記后,在不含32P的環(huán)境中進行連續(xù)有絲分裂,第2次分裂時,細胞復制后的每條染色體中都有一條姐妹染色單體被32P標記,在有絲分裂后期,著絲點分開后,有一半染色體帶有標記,兩條姐妹染色單體分開后向兩極運動是隨機的,所以進入某一個子細胞的染色體不一定有一半帶有標記;DNA雙鏈被32P標記后,不管復制多少次,都只有2個DNA帶有標記,所以復制n次,子代DNA中有標記的占2/2n。 11.【解題指南】 (1)考查實質(zhì):DNA分子的半保留復制方式。 (2)解題關(guān)鍵:準確區(qū)別結(jié)果D和結(jié)果E的不同,結(jié)果E比結(jié)果D培養(yǎng)時間長,復制次數(shù)多,但不會出現(xiàn)重帶,隨著復制次數(shù)的增多,輕帶所占比例增大。 【解析】(1)實驗一和實驗二分別表示14N和15N標記的DNA的離心結(jié)果,其作用是與后面的實驗結(jié)果形成對照。 (2)從結(jié)果C、D看,新形成的DNA保留了原來DNA的兩條鏈,DNA復制具有半保留復制的特點;經(jīng)過60 min后,DNA復制了3次,共形成8個DNA分子,其中有2個DNA分子是15N/14N,其余6個DNA分子為14N/14N。 (3)復制過程需要模板DNA、原料(四種脫氧核苷酸)、酶和能量等條件。 (4)結(jié)果C中的DNA分子為15N/14N,解旋后形成的單鏈為一條重鏈15N和一條輕鏈14N。 (5)結(jié)果G表明原來被15N標記的DNA的兩條鏈沒有分開,因此可判斷DNA分子的復制方式不是半保留復制。 答案：(1)對照 (2)半保留復制　1 (3)酶、能量 (4)如圖(見右側(cè)) (5)不是 12.【解析】(1)由題干信息可知,該實驗的目的是探究端粒對質(zhì)粒DNA復制的影響。實驗結(jié)論是端粒具有控制DNA復制的功能。 (2)由材料可知,端粒酶能以RNA為模板,逆轉(zhuǎn)錄生成端粒DNA。正常細胞中,端粒酶沒有活性。故隨分裂次數(shù)增多,端粒將變短。 (3)DNA主要分布于細胞核中,RNA主要分布于細胞質(zhì)中,DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸,RNA的基本組成單位是核糖核苷酸。要驗證DNA復制的原料是脫氧核苷酸,可根據(jù)被標記的脫氧核苷酸在細胞中的分布情況判斷。 答案：(1)①探究端粒對質(zhì)粒DNA復制的影響 ②控制DNA復制　多種動物細胞中端粒對DNA復制的影響 (2)①以RNA為模板,合成端粒DNA　無 ②抑制端粒酶活性　促進端粒酶活性 (3)①細胞核　脫氧核苷酸　細胞質(zhì)　核糖核苷酸 ②第二步:14C-核糖核苷酸和脫氧核苷酸 第三步:適宜的相同環(huán)境中 第四步:細胞核和細胞質(zhì)的放射性強弱 ③培養(yǎng)基甲中細胞的放射性部位主要在細胞核,培養(yǎng)基乙中細胞的放射性部位主要在細胞質(zhì)