高考生物一輪復(fù)習(xí) 第一編 考點(diǎn)通關(guān) 考點(diǎn)20 DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制、基因的本質(zhì)練習(xí)（含解析）-人教版高三全冊生物試題

考點(diǎn)20DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制、基因的本質(zhì)一、基礎(chǔ)小題1．下列有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述錯(cuò)誤的是()A．雙鏈DNA分子中含有兩個(gè)游離的磷酸基團(tuán)B．DNA的一條單鏈上相鄰的堿基A與T之間通過氫鍵連接C．嘌呤堿基與嘧啶堿基的結(jié)合保證了DNA分子空間結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定D．DNA分子兩條鏈反向平行答案B解析DNA的一條單鏈上相鄰的堿基A與T之間通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連接。2．從分子水平上對生物體具有多樣性或特異性的分析，錯(cuò)誤的是()A．堿基的排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子中基因的多樣性B．堿基的特定的排列順序，又構(gòu)成了每一個(gè)基因的特異性C．一個(gè)含2000個(gè)堿基的DNA分子，其堿基可能的排列方式就有41000種D．人體內(nèi)控制β-珠蛋白的基因由1700個(gè)堿基對組成，其堿基可能的排列方式有41700種答案D解析β-珠蛋白基因堿基的排列順序具有特異性。3．科學(xué)家發(fā)現(xiàn)DNA也有酶催化活性，他們根據(jù)共有序列設(shè)計(jì)并合成了由47個(gè)核苷酸組成的單鏈DNA-E47，它可以催化兩個(gè)DNA片段之間的連接。下列有關(guān)敘述正確的是()A．在DNA-E47中，嘌呤堿基數(shù)一定等于嘧啶堿基數(shù)B．在DNA-E47中，堿基數(shù)＝脫氧核苷酸數(shù)＝脫氧核糖數(shù)C．DNA-E47作用的底物和DNA聚合酶作用的底物是相同的D．在DNA-E47中，每個(gè)脫氧核糖上均連有一個(gè)磷酸和一個(gè)含N堿基答案B解析單鏈DNA中嘌呤堿基數(shù)不一定等于嘧啶堿基數(shù)，A錯(cuò)誤；DNA-E47催化DNA片段間的連接，DNA聚合酶則催化單個(gè)脫氧核苷酸和DNA片段的連接，C錯(cuò)誤；在脫氧核苷酸鏈中的脫氧核糖可連有兩個(gè)磷酸和一個(gè)含氮堿基，D錯(cuò)誤；無論是單鏈DNA分子還是雙鏈DNA分子，其基本單位都是脫氧核苷酸，每個(gè)脫氧核苷酸分子由一個(gè)堿基、一個(gè)脫氧核糖和一分子磷酸組成，因此在DNA-E47中，堿基數(shù)＝脫氧核苷酸數(shù)＝脫氧核糖數(shù)，B正確。4．在一個(gè)雙鏈DNA分子中，堿基總數(shù)為m，腺嘌呤堿基數(shù)為n，G與C之間形成3個(gè)氫鍵，A與T之間形成2個(gè)氫鍵。則下列有關(guān)敘述正確的是()①脫氧核苷酸數(shù)＝磷酸數(shù)＝堿基總數(shù)＝m②堿基之間的氫鍵數(shù)為(3m－2n)/2③一條鏈中A＋T的數(shù)量為④G的數(shù)量為m－nA．①②③④ B．②③④C．③④ D．①②③答案D解析每個(gè)脫氧核苷酸中含一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子含氮堿基，①正確；因G與C之間形成3個(gè)氫鍵，A與T之間形成2個(gè)氫鍵，故氫鍵數(shù)為2n＋3×[(m－2n)/2]＝(3m－2n)/2，②正確；因兩條鏈中A＋T的總量為2n，故一條鏈中A＋T的數(shù)量應(yīng)為n，③正確；④中計(jì)算G的數(shù)量有誤，應(yīng)為(m－2n)/2＝(m/2)－n5．如圖為某植物細(xì)胞一個(gè)DNA分子中a、b、c三個(gè)基因的分布狀況，圖中Ⅰ、Ⅱ?yàn)闊o遺傳效應(yīng)的序列。有關(guān)敘述正確的是()A．Ⅰ、Ⅱ發(fā)生的堿基對替換屬于基因突變B．基因a、b在轉(zhuǎn)錄時(shí)都以①鏈為模板合成mRNAC．c中堿基對若發(fā)生變化，個(gè)體性狀不一定會發(fā)生改變D．b、c互為非等位基因，在親子代間傳遞時(shí)可自由組合答案C解析基因突變是指DNA分子中發(fā)生的堿基對增添、缺失或替換，導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，而基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，根據(jù)題意，圖中Ⅰ、Ⅱ?yàn)闊o遺傳效應(yīng)的序列，即Ⅰ、Ⅱ區(qū)段均不是基因，因此Ⅰ、Ⅱ發(fā)生的堿基對替換不屬于基因突變，A錯(cuò)誤；不同的基因在轉(zhuǎn)錄時(shí)模板鏈不一定相同，因此基因a、b在轉(zhuǎn)錄時(shí)不一定都以①鏈為模板合成mRNA，B錯(cuò)誤；c中堿基對若發(fā)生變化，由于密碼子具有簡并性的特點(diǎn)，個(gè)體性狀不一定會發(fā)生改變，C正確；b、c位于同一個(gè)DNA分子上，互為非等位基因，在親子代間傳遞時(shí)連鎖遺傳，D錯(cuò)誤。6．如圖表示大腸桿菌的DNA復(fù)制示意圖。如果是單起點(diǎn)單向復(fù)制，按正常的子鏈延伸速度，此DNA分子(不含15N)復(fù)制約需30s，而實(shí)際上復(fù)制從開始到結(jié)束只需約16s。據(jù)圖分析，下列說法錯(cuò)誤的是()A．甲→乙的場所與真核生物的DNA復(fù)制場所不同B．實(shí)際復(fù)制的時(shí)間之所以減少將近一半，是由于該DNA分子是從兩個(gè)起點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行復(fù)制的C．把甲放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制三次，子代中含15N的DNA分子占100%D．如果甲中堿基A占20%，那么其子代DNA分子中堿基G的比例為30%答案B解析原核生物DNA的復(fù)制在細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行，真核生物DNA的復(fù)制主要在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行，在線粒體和葉綠體中也進(jìn)行DNA的復(fù)制，A正確；將不含15N的親代DNA分子放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制，無論復(fù)制多少代，形成的所有子代DNA分子中都含15N，C正確；如果甲中堿基A占20%，那么堿基G則占30%，子代DNA分子中的堿基比例與親代的相同，D正確；從圖示分析可知，該DNA分子的復(fù)制是單起點(diǎn)雙向復(fù)制的，這樣就比單起點(diǎn)單向復(fù)制的速度快約一倍，所需的時(shí)間也就比原來減少將近一半，如果是雙起點(diǎn)單向復(fù)制，則題圖中大環(huán)內(nèi)應(yīng)有兩個(gè)小環(huán)，B錯(cuò)誤。7．如圖為DNA分子片段結(jié)構(gòu)示意圖，對該圖的正確描述是()A．②和③相間排列，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架B．圖中①、②和③構(gòu)成了一分子胞嘧啶脫氧核苷酸C．每個(gè)脫氧核糖分子均與兩個(gè)磷酸基團(tuán)相連D．DNA單鏈中相鄰的兩個(gè)堿基通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連接答案D解析圖中①磷酸和②脫氧核糖相間排列，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架，A錯(cuò)誤；圖中的①(磷酸)與②③不屬于同一個(gè)脫氧核苷酸，B錯(cuò)誤；每條脫氧核苷酸鏈的3′端都有一個(gè)脫氧核糖只與一個(gè)磷酸基團(tuán)相連，C錯(cuò)誤。8．5′和3′代表DNA單鏈的兩個(gè)方向，若DNA自我復(fù)制時(shí)以5′—ATGC—3′為模板鏈，則其新合成的互補(bǔ)子鏈為()A．5′—TACG—3′ B．5′—GCAT—3′C．5′—UACG—3′ D．5′—GCAU—3′答案B解析DNA的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?，一條是5′→3′方向，另一條是3′→5′方向。若DNA自我復(fù)制時(shí)以5′—ATGC—3′為模板鏈，按照堿基互補(bǔ)配對原則和方向相反的原則，其新合成的互補(bǔ)子鏈為3′—TACG—5′，即5′—GCAT—3′。9．下圖為DNA片段1經(jīng)過誘變處理后獲得DNA片段2，而后DNA片段2經(jīng)過復(fù)制得到DNA片段3的示意圖(除圖中變異位點(diǎn)外不考慮其他位點(diǎn)的變異)。下列敘述正確的是()A．在DNA片段3中同一條鏈上相鄰堿基A與T通過兩個(gè)氫鍵連接B．理論上DNA片段3的結(jié)構(gòu)比DNA片段1的結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定C．DNA片段2至少需要經(jīng)過3次復(fù)制才能獲得DNA片段3D．DNA片段2復(fù)制n次后，可獲得2n－1個(gè)DNA片段1答案D解析DNA中同一條脫氧核苷酸鏈上相鄰堿基A與T通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”進(jìn)行連接，A錯(cuò)誤；理論上DNA片段3中氫鍵數(shù)目比DNA片段1少，故其結(jié)構(gòu)不如DNA片段1穩(wěn)定，B錯(cuò)誤；DNA片段2經(jīng)過2次復(fù)制即可獲得DNA片段3，C錯(cuò)誤；DNA片段2復(fù)制n次后，獲得的DNA片段1所占的比例為1/2，即2n－1個(gè)，D正確。10．20世紀(jì)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)的比值如表。結(jié)合所學(xué)知識，你認(rèn)為能得出的結(jié)論是()DNA來源大腸桿菌小麥?zhǔn)筘i肝豬胸腺豬脾(A＋T)/(C＋G)1.011.211.211.431.431.43A．豬的DNA結(jié)構(gòu)比大腸桿菌的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堿基組成相同答案D解析大腸桿菌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(gè)氫鍵，因此大腸桿菌的DNA結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高于豬的，A錯(cuò)誤；雖然小麥和鼠的DNA中(A＋T)/(C＋G)比值相同，但不能代表二者的堿基序列與數(shù)目相同，二者遺傳信息不同，B錯(cuò)誤；此題無法比較小麥DNA中(A＋T)的數(shù)量與鼠DNA中(C＋G)數(shù)量關(guān)系，C錯(cuò)誤；同一生物的不同組織細(xì)胞是由受精卵經(jīng)過有絲分裂和分化形成的，所以不同組織中DNA堿基組成也相同，D正確。11．(2019·日照模擬)如圖為真核細(xì)胞內(nèi)某基因(15N標(biāo)記)的結(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解旋酶只作用于①部位B．該基因一定存在于細(xì)胞核內(nèi)的染色體DNA上C．該基因的一條核苷酸鏈中(C＋G)/(A＋T)＝3∶2D．將該基因置于14N培養(yǎng)液中復(fù)制3次后，含15N的DNA分子占1/8答案C解析圖中①部位是磷酸二酯鍵，是限制酶的作用部位，A錯(cuò)誤；該基因不一定存在于細(xì)胞核內(nèi)的染色體DNA上，也可能在線粒體或葉綠體DNA上，B錯(cuò)誤；已知該基因全部堿基中A占20%，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，A＝T＝20%，則C＝G＝30%，所以該基因的每一條核苷酸鏈中及整個(gè)雙鏈中(C＋G)/(A＋T)的比例均為3∶2，C正確；DNA分子復(fù)制是半保留復(fù)制，將細(xì)胞置于14N培養(yǎng)液中復(fù)制3次后，含15N的DNA分子占1/4，D錯(cuò)誤。12．下列關(guān)于基因的敘述正確的是()A．海蜇的綠色熒光蛋白基因不能在小鼠體細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定表達(dá)B．人體肝臟細(xì)胞的細(xì)胞核與線粒體中均有基因分布C．染色體DNA分子中堿基序列發(fā)生改變即可引起基因突變D．正常情況下女性紅綠色盲攜帶者的一個(gè)次級卵母細(xì)胞中有一個(gè)紅綠色盲基因答案B解析海蜇的綠色熒光蛋白基因可在小鼠體細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定表達(dá)，A錯(cuò)誤；人體肝臟細(xì)胞的細(xì)胞核與線粒體中均有基因分布，B正確；染色體DNA分子中只有基因中堿基序列發(fā)生改變才可引起基因突變，C錯(cuò)誤；正常情況下女性紅綠色盲攜帶者的一個(gè)次級卵母細(xì)胞中有兩個(gè)或沒有紅綠色盲基因，D錯(cuò)誤。二、模擬小題13．(2019·武漢模擬)下列關(guān)于基因、DNA、遺傳信息和染色體的描述，正確的是()A．遺傳信息是指DNA中堿基的排列順序B．堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性和特異性C．不管是原核生物還是真核生物，體內(nèi)所有基因的堿基總數(shù)均小于DNA分子的堿基總數(shù)D．染色體是DNA的主要載體，每一條染色體上都只有一個(gè)DNA分子答案C解析基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，遺傳信息是指基因中堿基的排列順序，A錯(cuò)誤；堿基排列順序的千變?nèi)f化構(gòu)成了DNA分子的多樣性，B錯(cuò)誤；基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，因此不管是原核生物還是真核生物，體內(nèi)所有基因的堿基總數(shù)均小于DNA分子的堿基總數(shù)，C正確；染色體是DNA的主要載體，一條染色體上有1個(gè)或2個(gè)DNA分子，D錯(cuò)誤。14．(2019·黑龍江哈爾濱三中月考)一個(gè)雙鏈均被32P標(biāo)記的DNA由5000個(gè)堿基對組成，其中腺嘌呤占20%，將其置于只含31P的環(huán)境中復(fù)制3次。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．該DNA分子中含有氫鍵的數(shù)目為1.3×104個(gè)B．復(fù)制過程需要2.4×104個(gè)游離的胞嘧啶脫氧核苷酸C．子代DNA分子中含32P的單鏈與含31P的單鏈之比為1∶7D．子代DNA分子中含32P與只含31P的分子數(shù)之比為1∶3答案B解析該DNA分子中A－T堿基對的數(shù)目為5000×2×20%＝2000個(gè)，G－C堿基對的數(shù)目為5000－2000＝3000個(gè)，則該DNA分子中含有的氫鍵數(shù)目為2000×2＋3000×3＝1.3×104(個(gè))，A正確；該復(fù)制過程需要的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為(23－1)×3000＝2.1×104(個(gè))，B錯(cuò)誤；子代中含32P的單鏈與含31P的單鏈之比為2∶(23×2－2)＝1∶7，C正確；子代中含32P與只含31P的DNA分子數(shù)之比為2∶(23－2)＝1∶3，D正確。15．(2019·蘇錫常鎮(zhèn)四市一模)研究發(fā)現(xiàn)人體細(xì)胞內(nèi)雙鏈DNA具有自我修復(fù)功能，雙鏈DNA的一條鏈發(fā)生損傷(堿基錯(cuò)配或堿基丟失)后，能以另一條鏈為模板并對損傷鏈進(jìn)行修復(fù)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．DNA分子的修復(fù)過程需要DNA聚合酶B．DNA復(fù)制過程中A與C的錯(cuò)配會導(dǎo)致DNA損傷C．DNA在自我修復(fù)前后，分子中的堿基比例保持不變D．若損傷的DNA不能被正常修復(fù)，則可能引發(fā)基因突變答案C解析DNA分子的修復(fù)過程是以一條鏈為模板，修復(fù)損傷鏈的過程，需要DNA聚合酶的催化，A正確；雙鏈DNA的一條鏈發(fā)生損傷指的是堿基錯(cuò)配或堿基丟失，因此DNA復(fù)制過程中A與C的錯(cuò)配會導(dǎo)致DNA損傷，B正確；若DNA損傷是由于堿基錯(cuò)配或堿基丟失導(dǎo)致的，則自我修復(fù)前后堿基比例會發(fā)生改變，C錯(cuò)誤；若損傷的DNA不能被正常修復(fù)，會導(dǎo)致堿基對改變或缺失發(fā)生在基因區(qū)，則會引發(fā)基因突變，D正確。16．(2019·南通模擬)下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)和復(fù)制的敘述，錯(cuò)誤的是()A．DNA分子中磷酸與脫氧核糖交替連接，構(gòu)成DNA的基本骨架B．科學(xué)家利用“假說—演繹法”證實(shí)DNA是以半保留的方式復(fù)制的C．DNA復(fù)制時(shí)，DNA聚合酶可催化兩個(gè)游離的脫氧核苷酸連接起來D．DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建立為DNA復(fù)制機(jī)制的闡明奠定了基礎(chǔ)答案C解析DNA分子中磷酸與脫氧核糖交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成DNA分子的基本骨架，A正確；科學(xué)家利用“假說—演繹法”證實(shí)了DNA分子是以半保留的方式復(fù)制的，B正確；DNA聚合酶催化游離的脫氧核苷酸與DNA鏈上的脫氧核苷酸之間的連接，C錯(cuò)誤；DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建立為DNA復(fù)制機(jī)制的闡明奠定了基礎(chǔ)，D正確。17．(2019·蘇州模擬)動物細(xì)胞的線粒體DNA分子上有兩個(gè)復(fù)制起始區(qū)OH和OL。該DNA復(fù)制時(shí)，OH首先被啟動，以L鏈為模板合成H′鏈，當(dāng)H′鏈合成約2/3時(shí)，OL啟動，以H鏈為模板合成L′鏈，最終合成兩個(gè)環(huán)狀雙螺旋DNA分子，該過程如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是()A．該復(fù)制方式不符合半保留復(fù)制的特點(diǎn)B．H′鏈全部合成時(shí)，L′鏈只合成了2/3C．子鏈中新形成的磷酸二酯鍵數(shù)目與脫氧核苷酸數(shù)目相同D．若該線粒體DNA在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制3次，不含15N的DNA只有兩個(gè)答案C解析分析題圖可知，線粒體雙環(huán)狀DNA復(fù)制時(shí)，首先是OH被啟動，以L鏈為模板，合成H′鏈片段，新H′鏈一邊復(fù)制，一邊取代原來老的H鏈，當(dāng)H′鏈合成約2/3時(shí)，OL啟動，以被取代的H鏈為模板，合成新的L′鏈，待全部復(fù)制完成后，新的H′鏈和老的L鏈、新的L′鏈和老的H鏈各自組合成兩個(gè)環(huán)狀雙螺旋DNA分子。綜上分析：該復(fù)制方式符合半保留復(fù)制的特點(diǎn)，A錯(cuò)誤；H′鏈全部合成時(shí)，L′鏈只合成了1/3，B錯(cuò)誤；子鏈中新形成的磷酸二酯鍵數(shù)目與脫氧核苷酸數(shù)目相同，C正確；由于是半保留復(fù)制，所以該線粒體DNA在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制3次，所形成的子代DNA都含有15N，D錯(cuò)誤。三、高考小題18．(2019·天津高考)用3H標(biāo)記胸腺嘧啶后合成脫氧核苷酸，注入真核細(xì)胞，可用于研究()A．DNA復(fù)制的場所 B．mRNA與核糖體的結(jié)合C．分泌蛋白的運(yùn)輸 D．細(xì)胞膜脂質(zhì)的流動答案A解析胸腺嘧啶是脫氧核苷酸特有的堿基，所以將含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸注入真核細(xì)胞后，可以用于研究與DNA復(fù)制有關(guān)的過程，如DNA的復(fù)制場所，A正確；mRNA與核糖體的結(jié)合、分泌蛋白的運(yùn)輸以及細(xì)胞膜脂質(zhì)的流動，均與胸腺嘧啶無關(guān)，B、C、D錯(cuò)誤。19．(2019·浙江4月選考)在含有BrdU的培養(yǎng)液中進(jìn)行DNA復(fù)制時(shí)，BrdU會取代胸苷摻入到新合成的鏈中，形成BrdU標(biāo)記鏈。當(dāng)用某種熒光染料對復(fù)制后的染色體進(jìn)行染色，發(fā)現(xiàn)含半標(biāo)記DNA(一條鏈被標(biāo)記)的染色單體發(fā)出明亮熒光，含全標(biāo)記DNA(兩條鏈均被標(biāo)記)的染色單體熒光被抑制(無明亮熒光)。若將一個(gè)細(xì)胞置于含BrdU的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)到第三個(gè)細(xì)胞周期的中期進(jìn)行染色并觀察。下列推測錯(cuò)誤的是()A．1/2的染色體熒光被抑制B．1/4的染色單體發(fā)出明亮熒光C．全部DNA分子被BrdU標(biāo)記D．3/4的DNA單鏈被BrdU標(biāo)記答案D解析DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制，第一次分裂結(jié)束后所有染色體的DNA分子中一條鏈不含BrdU，另外一條鏈含有BrdU；第二次分裂結(jié)束后有1/2的染色體上的DNA分子兩條鏈均含有BrdU,1/2的染色體上的DNA分子中一條鏈不含BrdU，另外一條鏈含有BrdU；到第三次有絲分裂中期，全部DNA分子被BrdU標(biāo)記，所有染色體均含有姐妹染色單體，其中有1/2的染色體上的2個(gè)DNA分子的兩條鏈均含BrdU(熒光被抑制)，有1/2的染色體上的2個(gè)DNA分子中的1個(gè)DNA分子的兩條鏈中的1條含BrdU、1條不含，另1個(gè)DNA分子的兩條鏈均含BrdU，所以有1/4的染色單體會發(fā)出明亮熒光，綜上所述，本題選D。20．(2018·浙江高考)某研究小組進(jìn)行“探究DNA的復(fù)制過程”的活動，結(jié)果如圖所示。其中培養(yǎng)大腸桿菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl。a、b、c表示離心管編號，條帶表示大腸桿菌DNA離心后在離心管中的分布位置。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．本活動運(yùn)用了同位素示蹤和密度梯度離心技術(shù)B．a(chǎn)管的結(jié)果表明該管中的大腸桿菌是在含14NH4Cl的培養(yǎng)液中培養(yǎng)的C．b管的結(jié)果表明該管中的大腸桿菌的DNA都是14N-15N-DNAD．實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制的答案B解析由題意可知，本活動運(yùn)用了同位素示蹤和密度梯度離心技術(shù)，A正確；分析圖示可知，a管中的DNA密度最大，表明該管中的大腸桿菌是在含15NH4Cl的培養(yǎng)液中培養(yǎng)的，B錯(cuò)誤；b管中的DNA密度介于a、c管之間，表明該管中的大腸桿菌的DNA都是14N-15N-DNA，C正確；實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制，D正確。一、基礎(chǔ)大題21．通常DNA分子復(fù)制從一個(gè)復(fù)制起始點(diǎn)開始，有單向復(fù)制和雙向復(fù)制，如下圖所示：放射性越高的3H-胸腺嘧啶脫氧核糖核苷(3H-脫氧胸苷)，在放射自顯影技術(shù)的圖像上，感光還原的銀顆粒密度越高。請利用放射性自顯影技術(shù)、低放射性3H-脫氧胸苷和高放射性3H-脫氧胸苷，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以確定大腸桿菌DNA復(fù)制的方向，簡要寫出：(1)實(shí)驗(yàn)思路：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果和得出結(jié)論：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)復(fù)制開始時(shí)，首先用含低放射性3H-脫氧胸苷培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，一段時(shí)間后轉(zhuǎn)移到含有高放射性3H-脫氧胸苷的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)，用放射自顯影技術(shù)觀察復(fù)制起點(diǎn)和復(fù)制起點(diǎn)兩側(cè)銀顆粒密度情況(2)若復(fù)制起點(diǎn)處銀顆粒密度低，一側(cè)銀顆粒密度高，則DNA分子復(fù)制為單向復(fù)制；若復(fù)制起點(diǎn)處銀顆粒密度低，復(fù)制起點(diǎn)的兩側(cè)銀顆粒密度高，則DNA分子復(fù)制為雙向復(fù)制解析(1)依題意可知：該實(shí)驗(yàn)的目的是確定大腸桿菌DNA復(fù)制的方向。實(shí)驗(yàn)原理是：①放射性越高的3H-胸腺嘧啶脫氧核糖核苷(3H-脫氧胸苷)，在放射自顯影技術(shù)的圖像上，感光還原的銀顆粒密度越高。②3H-脫氧胸苷是DNA復(fù)制的原料；依據(jù)DNA的半保留復(fù)制，利用3H標(biāo)記的低放射性和高放射性的脫氧胸苷使新形成的同一條DNA子鏈上出現(xiàn)低放射性區(qū)段和高放射性區(qū)段。③利用放射性自顯影技術(shù)，檢測子鏈上銀顆粒密度的高低及其分布來判斷DNA復(fù)制的方向。綜上分析可知該實(shí)驗(yàn)思路為：復(fù)制開始時(shí)，首先用含低放射性3H-脫氧胸苷培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，一段時(shí)間后轉(zhuǎn)移到含有高放射性3H-脫氧胸苷的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)，用放射自顯影技術(shù)觀察復(fù)制起點(diǎn)和復(fù)制起點(diǎn)兩側(cè)銀顆粒密度情況。(2)依據(jù)實(shí)驗(yàn)思路可知：若DNA分子復(fù)制為單向復(fù)制，則復(fù)制起點(diǎn)處銀顆粒密度低，遠(yuǎn)離復(fù)制起點(diǎn)的一側(cè)銀顆粒密度高。若DNA分子復(fù)制為雙向復(fù)制，則復(fù)制起點(diǎn)處銀顆粒密度低，復(fù)制起點(diǎn)的兩側(cè)銀顆粒密度高。22．如圖1是用DNA測序儀測出的某生物的一個(gè)DNA分子片段上被標(biāo)記一條脫氧核苷酸鏈的堿基排列順序(TGCGTATTGG)(從上往下序列)，請回答下列問題：(1)據(jù)圖1推測，此DNA片段上的鳥嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量是________個(gè)。(2)根據(jù)圖1脫氧核苷酸鏈堿基排序，圖2顯示的脫氧核苷酸鏈堿基序列為____________。(3)圖1所測定的DNA片段與圖2所顯示的DNA片段中的(A＋G)/(T＋C)總是為________，由此證明DNA分子堿基數(shù)量關(guān)系是__________________。圖1中的DNA片段與圖2中的DNA片段中A/G比分別為________、________，由此說明了DNA分子的特異性。(4)若用35S標(biāo)記某噬菌體，讓其在不含35S的細(xì)菌中繁殖5代，含有35S標(biāo)記的噬菌體所占比例為________。答案(1)5(2)CCAGTGCGCC(3)1嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)1eq\f(1,4)(4)0解析(1)圖1中顯示的一條鏈上鳥嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量是4個(gè)，胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)量是1個(gè)，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，互補(bǔ)鏈上還有1個(gè)鳥嘌呤脫氧核苷酸，即總共有5個(gè)鳥嘌呤脫氧核苷酸。(2)看清楚各列所示的堿基種類是讀懂脫氧核苷酸鏈堿基序列的關(guān)鍵。由圖1可知，第一列為堿基A，第二列為堿基C，第三列為堿基G，第四列為堿基T。(3)在雙鏈DNA分子中，因?yàn)閴A基互補(bǔ)配對，嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)；圖1中脫氧核苷酸鏈的堿基排列順序(TGCGTATTGG)，可計(jì)算出此DNA片段中的eq\f(A,G)＝eq\f(1＋4,4＋1)＝eq\f(1,1)；圖2中的脫氧核苷酸的堿基排列順序?yàn)镃CAGTGCGCC，可計(jì)算出此DNA片段中eq\f(A,G)＝eq\f(1＋1,3＋5)＝eq\f(2,8)，可以知道：不同生物DNA分子中eq\f(A＋T,G＋C)、eq\f(A,G)、eq\f(T,C)是不同的，體現(xiàn)了DNA分子的特異性。(4)若用35S標(biāo)記某噬菌體，讓其在不含35S的細(xì)菌中繁殖5代，因?yàn)槭删w自身的蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌，子代噬菌體合成的蛋白質(zhì)全都是利用細(xì)菌內(nèi)的氨基酸作為原料，因此繁殖產(chǎn)生的子代噬菌體中不含有35S標(biāo)記。23．熒光原位雜交可用熒光標(biāo)記的特異DNA片段為探針，與染色體上對應(yīng)的DNA片段結(jié)合，從而將特定的基因在染色體上定位。請回答下列問題：(1)DNA熒光探針的制備過程如圖1所示，DNA酶Ⅰ隨機(jī)切開了核苷酸之間的________鍵從而產(chǎn)生切口，隨后在DNA聚合酶Ⅰ作用下，以熒光標(biāo)記的________為原料，合成熒光標(biāo)記的DNA探針。(2)圖2表示探針與待測基因結(jié)合的原理。先將探針與染色體共同煮沸，使DNA雙鏈中________鍵斷裂，形成單鏈。隨后在降溫復(fù)性過程中，探針的堿基按照________原則，與染色體上的特定基因序列形成較穩(wěn)定的雜交分子。圖中兩條姐妹染色單體中最多可有________條熒光標(biāo)記的DNA片段。(3)A、B、C分別代表不同來源的一個(gè)染色體組，已知AA和BB中各有一對同源染色體可被熒光探針標(biāo)記。若植物甲(AABB)與植物乙(AACC)雜交，則其F1有絲分裂中期的細(xì)胞中可觀察到________個(gè)熒光點(diǎn)；在減數(shù)第一次分裂形成的兩個(gè)子細(xì)胞中分別可觀察到________個(gè)熒光點(diǎn)。答案(1)磷酸二酯脫氧核苷酸(2)氫堿基互補(bǔ)配對4(3)62和4解析(1)從圖中可以看出，DNA酶Ⅰ可將DNA切割成若干片段，故其作用類似于限制酶，即可以使脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。DNA探針的本質(zhì)是熒光標(biāo)記的DNA片段，其基本單位是脫氧核苷酸。(2)由圖可知，高溫可以使雙鏈DNA分子中的氫鍵斷裂形成DNA單鏈，DNA探針的單鏈與染色體中特定基因的DNA單鏈重新形成雜交的雙鏈DNA分子，此時(shí)互補(bǔ)的雙鏈的堿基間應(yīng)遵循堿基互補(bǔ)配對原則，而一條染色體的兩條染色單體上共有兩個(gè)雙鏈DNA分子，氫鍵斷裂后可形成4條DNA單鏈，所以與探針雜交后最多有4個(gè)熒光點(diǎn)。(3)甲、乙雜交所得的F1的染色體組為AABC，假設(shè)染色體組A、B中可被熒光標(biāo)記的染色體均用a表示，則在有絲分裂中期細(xì)胞中有3個(gè)a，故可觀察到6個(gè)熒光點(diǎn)；在減數(shù)第一次分裂后期，AA中的染色體可平均分配，但是B、C中的染色體因不能聯(lián)會而隨機(jī)分配，形成的兩個(gè)子細(xì)胞中分別含有1個(gè)a和2個(gè)a，所以可分別觀察到2個(gè)和4個(gè)熒光點(diǎn)。二、模擬大題24．(2019·蘇州調(diào)研)如圖是人體細(xì)胞中某DNA分子結(jié)構(gòu)及相關(guān)變化示意圖，①～⑤表示相關(guān)生理過程。請據(jù)圖回答：(1)圖中Ⅰ的全稱是________________________________________________________________________。(2)發(fā)生①②的主要場所是________。由圖可知，①②是邊解旋邊雙向復(fù)制，其生物學(xué)意義是____________________________。(3)人體皮膚長時(shí)間接受紫外線照射，可能會導(dǎo)致③的發(fā)生，進(jìn)而引發(fā)皮膚癌。該變異通常________(填“會”或“不會”)遺傳給子代。(4)④⑤過程形成c鏈需要________酶的參與。下列細(xì)胞中能發(fā)生④⑤過程的有________。A．漿細(xì)胞 B．神經(jīng)細(xì)胞C．成熟的紅細(xì)胞 D．記憶細(xì)胞答案(1)鳥嘌呤脫氧核苷酸(2)細(xì)胞核提高了DNA分子的復(fù)制效率(3)不會(4)RNA聚合ABD解析(1)圖中Ⅰ位于a鏈(DNA鏈)上，含有堿基G，因此其全稱是鳥嘌呤脫氧核苷酸。(2)過程①②表示DNA復(fù)制，發(fā)生的主要場所是細(xì)胞核。過程①②所示的DNA進(jìn)行邊解旋邊雙向復(fù)制的生物學(xué)意義是：提高了DNA分子的復(fù)制效率。(3)過程③表示基因突變，發(fā)生在皮膚細(xì)胞等體細(xì)胞中的基因突變通常不會遺傳給子代。(4)過程④⑤表示轉(zhuǎn)錄，形成的c鏈為