必修2第3章第2、3、4节(时间：45分钟 分值：100分)一、选择题(每小题5分，共70分)1.DNA分子的多样性和特异性是由于下列哪项决定的( )A.主链上的五碳糖与磷酸排列B.碱基对的排列顺序C.双螺旋结构D.成分中糖的种类答案：B解析：某种DNA分子中，其碱基对的排列顺序是特定的，体现了DNA分子的特异性；不同DNA分子碱基对的排列顺序不同，故体现了DNA分子的多样性。2.[2022·北京师大附中质量检测]BrdU能替代T与A配对，而渗入新合成的DNA链中。当用姬姆萨染料染色时，不含BrdU的链为深蓝色，含BrdU的链为浅蓝色。现将植物根尖分生组织放在含有BrdU的培养液中进行培养，下图a～c依次表示加入BrdU后，连续3次细胞分裂的中期示意图，来自1条染色体的各染色体的显色情况(阴影表示深蓝色，非阴影为浅蓝色)。有关说法正确的是( )①1个DNA复制3次所产生的DNA分别位于2条染色体上 ②b图每条染色体均有1个DNA的2条脱氧核苷酸链都含BrdU ③1条染色体形成2条染色单体的同时，DNA也完成了复制 ④c图中有2条染色单体的所有脱氧核苷酸链都不含BrdUA.①④ B.①③C.②③D.②④答案：C解析：根据DNA分子半保留复制的基本原理，可知图a中1条染色体上的2条染色单体都为深蓝色，其实，每条染色单体上的DNA分子中都含有1条母链(不含BrdU，深蓝色)和1条子链9\n(含BrdU，浅蓝色)，由于母链深蓝色掩盖了子链的浅蓝色，故整个DNA分子即染色单体表现为深蓝色。以此类推，b图、c图中的深蓝色都是不含BrdU的母链颜色所致，另1条子链含BrdU，但浅蓝色被掩盖。只有当两条链上均含有BrdU时，浅蓝色才能表现出来，如图b、图c中的染色单体上的DNA分子有一部分表现为浅蓝色。3次复制产生了8个DNA分子，分别位于4条或8条染色体上，而不是2条染色体。若再进行分裂，第4次分裂中期则仍有2条染色体出现深蓝色。3．制作DNA分子的双螺旋结构模型时，发现制成的DNA分子的平面结构很像一架“梯子”，那么组成这架“梯子”的“扶手”、“扶手”之间的“阶梯”、连接阶梯的化学键以及遵循的原则依次是( )①磷酸和脱氧核糖 ②氢键 ③碱基对 ④碱基互补配对A．①②③④B．①③②④C．③①②④D．①②④③答案：B解析：“梯子扶手”代表DNA的骨架，即磷酸和脱氧核糖交替连接形成的长链，排列在内侧的碱基对相当于“阶梯”，连接“阶梯”的化学键是氢键，碱基之间遵循的原则为碱基互补配对原则，A与T之间有两个氢键，G与C之间有三个氢键。4．右图表示DNA片段，有关该图的叙述中，不正确的是( )A．②③④构成了DNA的基本组成单位B．②③④的特定排列顺序称为遗传信息C．解旋酶可使①处的化学键断裂D．此DNA在高温下的稳定性可能较差答案：C解析：解旋酶作用于DNA两条链间的氢键，即破坏DNA分子两条链间的⑤。5.[2022·河南郑州市高三第三次质检]用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。下列结果不可能的是( )A．含有14N的DNA分子占7/8B．含有15N的脱氧核苷酸链占1/16C．复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸600个D．复制后共产生16个DNA分子答案：A解析：其中2条DNA分子一条链含有14N，另一条链含有15N，另外14条链，全部含有14N，因此含有14N的DNA分子占100%，A错误。9\n6.[2022·河南郑州市高三第三次质检]用同位素标记技术追踪研究元素及物质的转移变化途径是生物科学研究的重要手段之一。下列相关的应用及结果错误的是( )A.小白鼠吸入18O2后呼出的二氧化碳不会含有18O，但尿液中会含有HOB.用含有3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的营养液培养洋葱的根尖，可以在细胞核和线粒体处检测到较强的放射性，而在核糖体处则检测不到C．用15N标记的DNA置于14N的核苷酸作原料的溶液中进行复制，经密度梯度离心后可以分析得出DNA半保留复制的特点D．要得到含32P的噬菌体，必须先用含32P的培养基培养细菌答案：A解析：小白鼠吸入18O2后，首先参与有氧呼吸的第三阶段生成水，因此尿液中会含有HO，生成的水除了以尿液的形式排出外，还有可能参与到有氧呼吸的第二阶段中，最终形成二氧化碳排出体外，二氧化碳也可能含有18O。7.[2022·江西师大附中高三模拟考试]在一个DNA分子中，碱基总数为a，A碱基数为b，则下列有关数目正确的是( )①脱氧核苷酸数＝脱氧核糖数＝磷酸数＝碱基数＝a ②A＝T＝b ③G＝C＝(a－2b)/2 ④A＋C＝G＋TA.仅①②正确B.仅③④正确C.仅①②④正确D.①②③④答案：D解析：本题考查DNA分子的结构和碱基互补配对原则的应用。脱氧核苷酸由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成，所以①正确；双链DNA分子中，碱基互补配对，A＝T＝b，C＝G，G＝C＝(a－2b)/2，且嘌呤之和等于嘧啶之和，所以②③④正确。8．[2022·广东六校联考Ⅱ]噬菌体ΦX174是单链DNA生物，当它感染宿主细胞时，首先形成复制型(RF)的双链DNA分子。如果该生物DNA的碱基构成是：20%A,30%G,10%T和40%C。那么，RF中的碱基构成情况是( )A．20%A,30%G,10%T和40%CB．15%A,35%G,15%T和35%CC．10%A,40%G,20%T和30%CD．35%A,15%G,35%T和15%C答案：B解析：单链DNA的碱基构成是：20%A,30%G,10%T和40%C，根据碱基互补配对原则，则其互补链碱基构成是：20%T,30%C,10%A和40%G，所以RF中的碱基构成情况是15%A,35%G,15%T和35%C。9．[2022·潍坊质量监测]关于下图所示DNA分子的说法，正确的是( )9\nA．限制酶作用于①部位，DNA连接酶作用于③部位B．该DNA的特异性表现在碱基种类和的比例上C．若该DNA中A为p个，占全部碱基的(m>2n)，则G的个数为－pD．把该DNA放在含15N的培养液中复制两代，子代中含15N的DNA占答案：C解析：限制酶作用部位是DNA链的磷酸二酯键，即①部位，DNA连接酶作用部位也是磷酸二酯键，即①部位；DNA的特异性指的是碱基特定的排列顺序，而不是碱基种类；若该DNA中A为p个，占全部碱基的，则碱基总数为个，则G＝＝＝－p，C正确；一个DNA复制两代后形成的4个DNA分子，全部含有15N。10．[新题快递]如图为真核细胞DNA复制过程的模式图，据图分析，下列相关叙述错误的是( )A．由图示得知，DNA分子复制的方式是半保留复制B．解旋酶能使双链DNA解开，但需要消耗ATPC．从图中可以看出合成两条子链的方向是相反的D．DNA在复制过程中是先进行解旋，后半保留复制答案：D解析：DNA分子的复制是边解旋边复制。11.9\n[新题快递]生长在太平洋西北部的一种海蜇能发出绿色荧光，这是因为海蜇DNA分子上有一段长度为5170个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了海蜇的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能像海蜇一样发光。下列叙述错误的是( )A．基因是有遗传效应的DNA片段B．基因是DNA上的有一定功能的特异性的碱基排列顺序C．基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位D．DNA的任意片段都能在另一种生物体内表达答案：D解析：基因是有遗传效应的DNA片段，只有基因才能在另一种生物体内表达，即DNA分子中不具有遗传效应的片段，不会在另一种生物体内表达。12.实验室内模拟生物体的DNA分子复制，必需的物质和条件是( )①ATP ②DNA分子 ③酶 ④转运RNA ⑤信使RNA ⑥游离的脱氧核苷酸 ⑦适宜的酸碱度 ⑧适宜的温度A．①②③⑥⑦⑧B．①②③④⑤⑥C．①②③⑤⑦⑧D．②③④⑤⑥⑦答案：A解析：DNA复制需要DNA作为模板，需要以4种脱氧核苷酸作原料，需要解旋酶、DNA聚合酶催化，需要消耗ATP提供的能量，该过程需要在适宜的温度、酸碱度条件下进行。13.将用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中，让其复制三次，则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例、含有14N的DNA分子占全部DNA分子的比例以及含有15N的脱氧核苷酸链占全部DNA单链的比例依次是( )A．1/2,7/8,1/4B．1/4,1,1/8C．1/4,7/8,1/8D．1/8,1,1/8答案：B解析：用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中，让其复制三次，则产生的DNA分子共有23＝8个，含有16条脱氧核苷酸链，其中含有15N的DNA分子有2个，含有15N的脱氧核苷酸链有2条，含14N的DNA分子为8个，含14N的脱氧核苷酸链有16－2＝14条。14.[2022·山东理综]蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷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答案：B解析：DNA复制是半保留复制，蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷(39\nH－T)培养基中完成一个细胞周期，每一个DNA分子都有一条脱氧核苷酸链含3H－T，然后在不含放射性标记的培养液中培养至中期，每个DNA分子复制的两个DNA分子存在于同一染色体的两条姐妹染色单体上，其中一个DNA分子的一条链含3H－T，如下图：二、非选择题(共30分)15．(9分)如图为大肠杆菌的DNA分子结构示意图(片段)。请据图回答问题：(1)图中1表示________，2表示________，1、2、3结合在一起的结构叫________。其排列顺序中蕴藏着________。(2)图中3有________种，中文名字分别是________。(3)含有200个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个。请回答：①该DNA片段中共有腺嘌呤________个，C和G共________对。②该片段复制4次，共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸________个。③在DNA分子稳定性的比较中，________碱基对的比例高，DNA分子稳定性高。(4)假定大肠杆菌只含14N的DNA的相对分子质量为a；只含15N的DNA的相对分子质量为b。现将只含15N的DNA培养到含14N的培养基中，子一代DNA的平均相对分子质量为________，子二代DNA的平均相对分子质量为________。答案：(1)磷酸 脱氧核糖 脱氧核苷酸 遗传信息(2)2 鸟嘌呤、胞嘧啶(3)①40 60 ②900 ③C和G(4)(a＋b)/2 (3a＋b)/4解析：(1)DNA、基因、脱氧核苷酸、碱基之间的关系可表示为9\n(2)图中3应为碱基，由于有3个氢键存在，因此应为C(胞嘧啶)或G(鸟嘌呤)。(3)①A、T碱基对间的氢键个数为2个，G、C碱基对间的氢键数为3个，若200个碱基均由A、T构成应有200个氢键，多出来的60个氢键应是G、C碱基对的，因此共有腺嘌呤40个，C与G共60对。②DNA分子的复制方式为半保留复制，即任一DNA分子都由一条母链和一条子链组成。含60个胞嘧啶的DNA复制4次，形成16个DNA分子，新增DNA分子15个，故需胞嘧啶脱氧核苷酸为60×15＝900个。③由于G、C碱基对间的氢键数为3个，比A、T碱基对之间的氢键多，因此，G、C碱基对的比例高时，DNA分子稳定性高。(4)由于DNA分子的半保留复制，因此子一代DNA的一条链含15N，一条链含14N，则子一代DNA的平均相对分子质量为(a＋b)/2，同理，子二代DNA的平均相对分子质量为[2a＋a＋b]/4＝(3a＋b)/4。16．(12分)DNA分子双螺旋结构模型提出之后，人们又去探究DNA是如何传递遗传信息的。当时推测可能有如图A所示的三种方式。1958年，Meslson和Stahl用密度梯度离心的方法，追踪由15N标记的DNA亲代链的去向，实验过程是：在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N－DNA(对照)，在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA均为15N－DNA(亲代)，将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代(子代Ⅰ和子代Ⅱ)后离心得到如图B所示的结果。请依据上述材料回答问题。(1)如果与对照相比，子代Ⅰ离心后能分出轻和重两条密度带，则说明DNA传递遗传信息的方式是________。如果子代Ⅰ离心后只有1条中度密度带，则可以排除DNA传递遗传信息的方式是________。如果子代Ⅰ离心后只有1条中密度带，再继续做子代Ⅱ的DNA密度鉴定：①若子代Ⅱ离心后能分出中、轻两条密度带，则可以确定DNA传递遗传信息的方式是________。②若子代Ⅱ离心后不能分出中、轻两条密度带，则可以确定DNA传递遗传信息的方式是________。(2)他们观测的实验数据如下：9\n梯度离心DNA浮力密度(g/mL)表世代实验对照亲代1.7241.710子代Ⅰ1.7171.710子代Ⅱ()1.717，()1.7101.710子代Ⅲ()1.717，()1.7101.710分析实验数据可知：实验结果与当初推测的DNA三种可能复制方式中的________方式相吻合。答案：(1)全保留复制 全保留复制 ①半保留复制 ②分散复制 (2)半保留复制解析：(1)从题意可知，如果子代Ⅰ离心后能分出轻和重两条密度带，可得出是全保留复制。如果子代Ⅰ离心后只有1条中密度带，肯定不可能是全保留复制，可能是半保留复制或分散复制。子代Ⅱ为第二次复制的产物，若是半保留复制会有中和轻密度带；若是全保留会有重和轻密度带。若子代Ⅱ能分出轻、中密度带，可推知为半保留复制方式；若没中、轻密度带之分，则可能为分散复制。(2)分析表中的数据，子代Ⅰ为全中；子代Ⅱ为中、轻；子代Ⅲ为中、轻，可推测该复制方式为半保留复制。17．(9分)下列甲图中DNA分子有a和d两条链，将甲图中某一片段放大后如乙图所示，结合所学知识回答下列问题：(1)从甲图可看出DNA复制的方式是________。(2)甲图中，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链；则A是________酶，B是________酶。(3)图甲过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有________，进行的时间为________。9\n(4)乙图中，7是________________。DNA分子的基本骨架由________交替连接而成；DNA分子两条链上的碱基通过________连接成碱基对，并且遵循________原则。答案：(1)半保留复制(2)解旋 DNA聚合(3)细胞核、线粒体、叶绿体 有丝分裂间期(4)胸腺嘧啶脱氧核苷酸 脱氧核糖和磷酸 氢键 碱基互补配对解析：(1)DNA复制的方式是半保留复制，即子代DNA保留了母链的一条。(2)A酶是解旋酶，破坏了DNA分子中两条链中的氢键，使DNA分子解开螺旋；B酶催化DNA子链的合成，为DNA聚合酶。(3)图甲为DNA复制，发生在细胞核、线粒体和叶绿体中，因在叶肉细胞中只进行有丝分裂，故其发生的时间为有丝分裂间期。(4)图乙中4为胸腺嘧啶，5为脱氧核糖，6为磷酸，三者构成的7为胸腺嘧啶脱氧核苷酸。9
