【高考突破方案】专题6 第2讲 DNA的结构 复制和基因的本质 -（习题课件） 高考生物一轮复习

(共32张PPT)
专题 6
基因的本质和表达
第2讲　DNA的结构、复制
和基因的本质
1.(2023·湖南长郡中学月考)科学家在人体快速分裂的活细胞(如癌细胞)中发现了DNA的四螺旋结构。形成该结构的DNA单链中富含G，每4个G之间通过氢键等形成一个正方形的“G－4平面”，继而形成立体的“G－四联体螺旋结构”(如图)。下列叙述正确的是(　　)
一、单项选择题
①该结构是沃森和克里克首次发现的
②该结构由一条脱氧核苷酸链形成
③用DNA解旋酶可打开该结构中的氢键
④该结构中(A＋G)/(T＋C)的值与DNA双螺旋中的值相等
A.①②　　　　　　　 B.②③
C.①④ D.②④
答案：B
2.(2024·辽宁模拟)在一个由a个碱基对组成的双链DNA分子中，G占比为b，则该DNA分子中共含有氢键的数目是(　　)
A.a＋ab B.2a＋ab
C.2a＋2ab D.2a＋4ab
C
3.(2024·江西月考)DNA单链上的G和G配对，可形成G－四链体，C与C配对，则形成i－motif，二者结构如图所示。下列有关叙述正确的是(　　)
A.在形成G－四链体的DNA分子中，完全遵循碱基互补配对原则
B.DNA分子的G－四链体或i－motif区域仍能形成双螺旋结构
C.G－四链体和i－motif的形成不会发生在同一DNA中
D.上述2种结构不会改变DNA中嘌呤和嘧啶的比例
答案：D
【解析】D　G－四链体中G和G配对，所以不完全遵守碱基互补配对原则，A错误；从图中看出，G－四链体或i－motif区域没有形成双螺旋结构，B错误；DNA单链上的G和G配对，可形成G－四链体，C与C配对，则形成i－motif，有可能发生在同一个DNA分子中，C错误。
4.(2024·吉林模拟)DNA分子既有环状也有链状，既有单链也有双链。下列关于DNA 分子结构的叙述，正确的是(　　)
A.不同的双链DNA分子中嘌呤与嘧啶碱基的比例相同
B.DNA 分子中每个脱氧核糖连接2个磷酸基团
C.每个DNA 分子中都含有游离的磷酸基团和羟基
D.双链DNA 分子中不互补的相邻碱基由磷酸二酯键相连
A
【解析】A　双链DNA 分子中不互补的相邻碱基即指的是在DNA分子的一条单链中相邻的碱基，DNA分子的一条单链中相邻的碱基是通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相连接，D错误。
5.(2024·山东二模)放射自显影技术可用于区分DNA复制的方向，复制开始时，首先用低放射性的3H脱氧胸苷作原料进行培养，一定时间后转移到含有高放射性的原料中进行培养，在放射自显影图像上观察比较放射性标记的强度，结果如图甲和图乙。图丙和图丁分别表示不同DNA复制过程模式图。下列说法错误的是(　　)
A.图甲、图乙分别对应图丙、图丁代表的DNA复制方式
B.若解旋酶移动速率恒定，图丙表示的复制方式比图丁表示的复制方式效
率高
C.⑤⑥复制完成后，两条完整子链中G与C含量之和相等
D.②③⑤是不连续复制，其模板链的3′端都指向解旋方向
答案：A
【解析】A　由图可知，图丙表示双向复制，复制起始点区域利用低放射性原料，其放射性低，两侧的新合成区域利用高放射性原料，其放射性高，图丁表示单向复制，复制起始点区域利用的是低放射性原料，因此放射性低，右侧的新合成区域利用的是高放射性原料，因此放射性高，故图甲、图乙分别对应图丁、图丙代表的DNA复制方式，A错误。
6.(2024·浙江模拟)APOBEC3蛋白是一类人类胞嘧啶脱氨酶家族，其成员APOBEC3A会使细胞中DNA单链的胞嘧啶脱氨基化产生尿嘧啶，改变基因组DNA引发癌变。下列相关叙述错误的是(　　)
A.细胞中存在DNA与蛋白质形成的复合物
B.DNA复制中可能出现尿嘧啶与腺嘌呤互补配对现象
C.多个位点脱氨基化会使DNA分子的稳定性减弱
D.胞嘧啶脱氨基化后至少需要3次细胞分裂才能完成C—G→T—A碱基对的
替换
D
【解析】D　根据题意可知：第一次复制得到的两个子代DNA中，相应位置的碱基对分别是G—C和U—A，再经过第二次复制，得到的4个子代DNA中相应位置的碱基对分别是G—C、C—G、U—A和A—T，所以复制2次后，子代DNA中靶位点碱基对可由C—G彻底替换成T—A，D错误。
7.(2024·江苏三模)将某植物的分生区细胞(2n＝18)培养在含放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，一段时间后更换到无放射性培养基中培养一段时间。测定分裂期细胞中带放射性DNA的细胞百分率，结果如下图。下列分析正确的是(　　)
A.细胞在放射性标记胸腺嘧啶培养基中分裂了一次，所有核酸均带上了放
射性
B.更换培养基10小时后开始有细胞进入第二次分裂
C.更换培养基后1个细胞分裂两次形成的4个子细胞中一定有2个带有放射性
D.更换培养基后第二次分裂期的细胞中，含有放射性的染色体有18条
答案：D
【解析】D　核酸包括DNA和RNA，RNA中没有胸腺嘧啶，因此细胞在放射性标记胸腺嘧啶培养基中分裂了一次，所有DNA均带上了放射性，A错误；20～25小时，第二轮细胞进入分裂期，曲线再次开始上升，因此更换培养基20小时后开始有细胞进入第二次分裂，B错误；由于亲代细胞被标记染色体在有丝分裂时随机分配到细胞的一极，在无放射性的培养基中连续复制两次，分裂得到的4个细胞中不一定均有2个带有放射性，C错误；由于DNA进行半保留复制，第一次复制完的18个DNA均为一条链含放射性，一条链不含，再进行第二次细胞分裂，由于DNA半保留复制，更换培养基后第二次分裂期的细胞中，含有放射性的染色体有18条，D正确。
二、不定项选择题
8.某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列图像中正确的是(　　)
C
【解析】C　设该单链中4种碱基含量分别为A1、T1、G1、C1，其互补链中4种碱基含量为A2、T2、C2、G2，DNA分子中4种碱基含量为A、T、G、C。由碱基互补配对原则可知(A＋C)/(T＋G)＝1，A中曲线应为水平的，A错误；(A2＋C2)/(T2＋G2)＝(T1＋G1)/(A1＋C1)，B曲线应为双曲线的一支，B错误；(A＋T)/(G＋C)＝(A1＋A2＋T1＋T2)/(G1＋G2＋C1＋C2)＝(A1＋T1)/(G1＋C1)，C正确；(A1＋T1)/(G1＋C1)＝(T2＋A2)/(C2＋G2)，D错误。
9.(2024·陕西月考)如图为真核细胞内某基因结构示意图，该基因共由1 000对脱氧核苷酸组成，其中碱基T占15%。下列说法错误的是(　　)
A.该基因一定存在于细胞核内的染色体DNA上
B.该基因的一条脱氧核苷酸链中(C＋G)/(A＋T)为3∶7
C.解旋酶作用于②部位，DNA聚合酶用于催化①部位的化学键形成
D.该基因复制3次，则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸4 900个
答案：AB
【解析】AB　如图为真核细胞内某基因结构示意图，真核细胞的基因大多数分布在真核细胞的细胞核内，少数分布于细胞质的线粒体和叶绿体中，故该基因不一定存在于细胞核内的染色体DNA 上，A错误；由题干可得，该基因中碱基T共有1 000×2×15%＝300(个)，根据碱基互补配对原则，A＝T＝300，C＝G＝700，则该DNA分子双链中(C＋G)∶(A＋T)＝单链中(C＋G)∶(A＋T)＝1 400∶600＝7∶3，B错误。
10.下图为DNA分子的复制方式模式图，图中“→”表示复制方向。下列叙述错误的是(　　)
A.由图可知，DNA分子复制为单向复制
B.除图示酶外，DNA分子复制还需DNA聚合酶等
C.DNA分子复制时，子链的延伸方向都是5′端→3′端
D.解旋含G—C碱基对较多区域时，消耗的能量相对较多
答案：A
【解析】A　由图可知，DNA分子复制为双向复制，A错误。
三、非选择题
11.(2024·安徽月考)在研究DNA复制机制的过程中，科学家曾用不同材料进行实验。回答下列问题：
(1)科学家用蚕豆根尖进行实验，主要步骤如下。
步骤① 将蚕豆根尖置于含放射性3H标记的胸腺嘧啶的培养液中，培养大约一个细胞周期的时间 在第一个、第二个和第三个细胞周期分别取样，检测分裂后期细胞DNA的放射性分布情况
步骤② 取出根尖，洗净后转移至不含放射性物质的培养液中，继续培养大约两个细胞周期的时间 ①本实验采用的方法是______________。取处于分裂后期的DNA进行放射性检测，而不取分裂中期的原因是___________________________________________________。
②依据“DNA是半保留复制”假说，步骤①完成后，做出的演绎推理是______________________。若第二个细胞周期的放射性检测结果符合____________________________________，且第三个细胞周期的放射性检测结果是含有放射性的DNA分子占______，则假说成立。
同位素标记法
分裂中期复制产生的两个DNA由着丝粒连接，没有分开
子代DNA都有放射性
子代DNA 1/2有放射性，1/2无放射性
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(2)科学家用噬菌体研究DNA的复制，将一个噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。得到n个子代噬菌体并释放，发现其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是_______________________________________________。
(3)科学家研究哺乳动物细胞核DNA复制，构建了复制模型，如下图。由图可知，DNA分子复制的特点有______________________________________________________________________(至少写出2点)。
DNA的复制为半保留复制，含亲本链的DNA只有2个
多个起点、双向复制、两条子链一条连续合成一条不连续合成、半保留复制
12.DNA指纹技术正发挥着越来越重要的作用，可用于亲子鉴定、刑事侦查等方面，请思考并回答下列有关DNA指纹技术的问题：
(1)DNA亲子鉴定中，DNA探针必不可少，DNA探针是一种已知碱基顺序的DNA片段。用DNA探针检测基因所用的原理是_________________________________________。现在已知除了同卵双生双胞胎外，每个人的DNA都是独一无二的，就好像指纹一样，这说明_____________________________。
(2)为了确保实验的准确性，需要克隆出较多的DNA样品，若一个只含31P的
DNA分子以32P标记的脱氧核苷酸为原料连续复制3次后，含32P的单链占全部单链的______。
碱基互补配对原则和DNA分子的特异性
DNA分子具有多样性和特异性
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(3)DNA指纹技术可应用于尸体的辨认工作中。
①如表所示为分别从尸体和死者生前的生活用品中提取的某条染色体上同一区段DNA单链的碱基序列，根据碱基配对情况判断(不考虑突变)，A、B、C三组DNA中不是同一人的是________组。
B、C
组别 尸体中的DNA碱基序列 家属提供的DNA碱基序列
A组 ACTGACGGTT TGACTGCCAA
B组 GGCTTATCGA CCGAATAGCA
C组 GCAATCGTGC CGGTAAGACG
②为什么从尸体与死者家属提供的死者生前的生活用品中分别提取的DNA可以完全互补配对？__________________________________________________________________________________。
人体所有细胞均由一个受精卵经有丝分裂产生，细胞核中均含有相同的遗传物质(或DNA)