資源簡介 期末專項培優 DNA通過復制傳遞遺傳信息一.選擇題(共12小題)1.(2025 安陽一模)在一個正在復制的DNA分子中,親代鏈正在分離、子鏈正在合成的區域稱為復制叉。如圖為大腸桿菌體內質粒復制過程的示意圖,箭頭方向為子鏈的延伸方向,a表示兩個復制叉之復制起點間未復制的DNA片段。下列相關敘述正確的是( )A.復制叉處有解旋酶分布,b、c的堿基序列相同B.在復制過程中,a長度逐漸變短,b、c長度逐漸變長C.復制過程中兩條子鏈都按照3'→5'的方向進行延伸D.雙向復制機制提高了復制速度,保證了復制的準確進行2.(2025 寶雞模擬)早期科學家對DNA復制方式的預測如圖甲所示。科學家以大腸桿菌(30min復制一代)為材料,進行相關實驗,可能出現的結果如圖乙所示。下列分析錯誤的是( )A.該實驗用到的實驗技術是同位素標記技術,并可以追蹤放射性判斷DNA復制方式B.若30min后離心現象如試管③所示,則可以排除DNA復制的方式是全保留復制C.若60min后用解旋酶處理后再離心,同時出現①⑤兩種條帶,則一定不是分散復制D.若60min后離心出現試管④的結果,則可以確定DNA復制的方式是半保留復制3.(2025 浙江模擬)肺炎鏈球菌是最常見的細菌性肺炎病原體,它的遺傳物質是裸露的環狀DNA。下列關于肺炎鏈球菌的DNA敘述錯誤的是( )A.DNA中每個核糖都連接兩個磷酸基團B.DNA的穩定性與堿基A的占比負相關C.復制時需要解旋酶和DNA聚合酶的催化D.每次DNA復制消耗的嘌呤數與嘧啶數相同4.(2025 蓬江區校級模擬)如圖為某DNA復制過程的部分圖解,其中rep蛋白具有解旋的功能,岡崎片段是新合成的不連續的DNA片段。下列相關敘述正確的是( )A.rep蛋白的作用是破壞A與C、T與G之間的氫鍵B.岡崎片段連接成子鏈的過程需要RNA聚合酶C.子鏈的延伸方向與復制叉的移動方向一致D.推測DNA單鏈結合蛋白可防止DNA單鏈之間重新配對5.(2024秋 邯鄲期末)下列關于DNA復制和基因表達的敘述,正確的是( )A.復制時,DNA聚合酶可以催化兩條鏈之間氫鍵的形成B.轉錄時,RNA聚合酶使DNA雙鏈由3′→5′解旋C.翻譯時,當核糖體遇到mRNA上的終止密碼子時,肽鏈合成停止D.所有生物基因表達過程中用到的RNA和蛋白質均由DNA指導合成6.(2024秋 白銀期末)表格對教材中相關實驗的敘述,錯誤的是( )選項 實驗名稱 科學方法 研究結論A 孟德爾豌豆雜交實驗 假說—演繹法 分離定律、自由組合定律B 證明DNA半保留復制的實驗 完全歸納法 DNA以半保留的方式進行復制C 艾弗里的肺炎鏈球菌轉化實驗 減法原理 DNA使R型菌轉化為S型菌D 噬菌體侵染細菌實驗 同位素標記法 DNA是遺傳物質A.A B.B C.C D.D7.(2024秋 遼陽期末)已知T2噬菌體DNA的某一片段與DNA復制有關,該片段含有多個位點,其中任何一個位點發生突變均可影響噬菌體DNA的復制。已知甲、乙均為上述片段某一個位點發生突變的噬菌體,讓甲、乙同時侵染大腸桿菌,有子代噬菌體產生。下列推測錯誤的是( )A.甲、乙的突變可能發生在不同位點B.參與甲、乙DNA復制的物質和能量均來自大腸桿菌C.甲、乙的DNA之間可能發生了片段交換D.噬菌體DNA復制一次所需的核苷酸數目與自身核苷酸數目相等8.(2024秋 東城區期末)果蠅的DNA分子上存在多個復制起始位點,復制起始蛋白能夠識別該位點,進而促進解旋酶等相關蛋白結合DNA分子,啟動DNA復制。下列說法不正確的是( )A.DNA分子的多起點復制能提高復制效率B.復制起始蛋白有助于解旋酶在特定位置斷開氫鍵C.DNA分子的兩條鏈都將作為復制的模板鏈D.DNA聚合酶可將脫氧核苷酸添加到子鏈5'端9.(2024秋 陽江期末)所有磷酸基團被32P標記的某DNA分子復制過程如圖所示,該DNA分子由500個堿基對組成,其中腺嘌呤占全部堿基的20%。將該DNA分子放在只含31P的培養液中讓其復制,共產生100個DNA分子。下列說法錯誤的是( )A.DNA的復制需要DNA聚合酶參與,且以解開的兩條母鏈為模板B.圖中的DNA具有從多個起點開始復制、邊解旋邊雙向復制的特點C.所有子代DNA分子中,含32P的DNA單鏈與含31P的單鏈比例為1:99D.該DNA含氫鍵1300個,該過程至少需要游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸3×104個10.(2024秋 廣東期末)5﹣溴尿嘧啶(BU)存在酮式與烯醇式兩種構型,酮式是胸腺嘧啶類似物,烯醇式是胞嘧啶類似物。將大腸桿菌培養在含BU的培養液里,DNA復制過程中不可能出現的配對方式是( )A.A﹣T B.G﹣C C.BU﹣T D.BU﹣G11.(2024秋 重慶期末)甲、乙兩圖均代表某真核細胞中DNA復制的過程,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表復制泡(DNA正在復制的部分),下列敘述錯誤的是( )A.甲圖中每個復制起點處需要結合一個解旋酶,開始DNA復制B.甲圖中的a、b端分別為親代DNA分子的3'端、5'端C.乙圖中DNA分子的復制過程是從多個起點開始的,其中Ⅰ最先開始復制D.DNA復制發生在細胞分裂前的間期,保持了遺傳信息的連續性12.(2024秋 重慶期末)為探究DNA的復制方式,科學家以大腸桿菌為材料進行如圖1實驗,并分別在第6、13、20分鐘時提取大腸桿菌(約20分鐘繁殖一代)的DNA,經密度梯度離心后,測定紫外光吸收光譜,紫外光吸收光譜的峰值越大,表明該位置的DNA量越多,結果如圖2。下列相關敘述錯誤的是( )A.若用18O代替15N進行此實驗,也會得到大致相同的實驗結果B.20分鐘后,若繼續培養并取樣測定,吸收光譜的峰值會逐漸上移并高于Q點C.培養至40分鐘時取樣測定,將在Q點及其上方出現兩個大小相同的吸收峰值D.繼續培養至60分鐘,取樣測定,Q點峰值大小與40分鐘時的相同二.解答題(共3小題)13.(2024秋 重慶校級期末)在DNA復制的過程中,氧化損傷、雜交錯配等多種因素干擾會導致DNA序列發生改變,但細胞中存在一些糾錯機制。回答下列問題:(1)DNA復制過程中的常見錯誤包括堿基替換、插入和缺失等,主要發生時期在 。某個堿基對的改變不會引起最終基因表達產物發生變化的原因可能是:① ;② 。(2)生物體進化出了一種DNA聚合酶校對子(本質上仍為DNA聚合酶),具有延伸和修復DNA鏈的雙重功能,可以識別錯誤的堿基配對并將其移除,再用正確的堿基進行替換修復。圖中能正確表示此過程的是圖 (填“甲”或“乙”),校讀去除錯誤配對的核苷酸需要破壞 (填化學鍵名稱)。這種校對和修復機制的生物學意義為 。(3)研究發現,線粒體中的一個基因突變速率大約是一個核基因突變速率的6~17倍,下列解釋中可能成立的是 。①線粒體中的DNA是裸露的、無蛋白質保護②線粒體內的基因不決定生物體的性狀和功能③線粒體內進行氧化反應容易產生大量自由基④線粒體內的基因突變無法為進化提供原材料⑤線粒體內DNA聚合酶的校讀修讀能力較差14.(2023秋 龍華區校級期末)甲圖表示遺傳信息傳遞的部分過程.乙圖表示某研究性學習小組以細菌為實驗對象,運用同位素示蹤技術及密度梯度離心法對有關DNA復制的方式是全保留還是半保留進行了探究(已知全保留復制中子代DNA均由兩條子鏈構成,培養用的細菌大約每20min分裂一次,產生子代).請據圖回答下列問題.(1)甲圖中涉及的遺傳信息傳遞方向為 (以流程圖的形式表示).(2)能特異性識別mRNA上密碼子的分子叫 ,它與所攜帶的小分子有機物的關系為 .(3)分析乙圖中實驗三的離心結果:如果DNA位于重帶和輕帶位置,則是全保留復制;如果DNA位于全中帶位置,則是 復制.為了進一步得出結論,該小組設計了實驗四,請分析,如果DNA位于 (位置及比例)帶位置,則是全保留復制;如果DNA位于 (位置及比例)帶位置,則是半保留復制.15.(2024秋 東城區校級期中)圖甲中DNA分子有a和d兩條鏈,將圖甲中某一片段放大后如圖乙所示,結合所學知識回答下列問題:(1)從圖甲中可以看出DNA分子具有規則的 結構,可看出DNA的復制方式是 。從圖乙中可以看出DNA是由 條平行且方向 的長鏈組成的。在真核細胞中,DNA的主要載體是 。(2)圖甲中,A和B均是DNA復制過程中所需要的酶,其中B能將單個的 連接在一起從而形成子鏈,則A是 酶,B是 酶。(3)圖乙中7是 。DNA的基本骨架由 交替連接構成。(4)若圖乙中一單鏈的=n,則在另一條互補鏈中其比例為 ,在整個DNA分子中的比例為 。若圖乙中親代DNA分子在復制時,一條鏈上的G變成了A,則該DNA分子經過n次復制后,發生差錯的DNA分子占DNA分子總數的 。期末專項培優 DNA通過復制傳遞遺傳信息參考答案與試題解析題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11答案 B A A D C B B D D C A題號 12答案 B一.選擇題(共12小題)1.(2025 安陽一模)在一個正在復制的DNA分子中,親代鏈正在分離、子鏈正在合成的區域稱為復制叉。如圖為大腸桿菌體內質粒復制過程的示意圖,箭頭方向為子鏈的延伸方向,a表示兩個復制叉之復制起點間未復制的DNA片段。下列相關敘述正確的是( )A.復制叉處有解旋酶分布,b、c的堿基序列相同B.在復制過程中,a長度逐漸變短,b、c長度逐漸變長C.復制過程中兩條子鏈都按照3'→5'的方向進行延伸D.雙向復制機制提高了復制速度,保證了復制的準確進行【考點】DNA分子的復制過程.【專題】模式圖;DNA分子結構和復制;理解能力.【答案】B【分析】DNA的復制是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。復制開始時,在細胞提供的能量的驅動下,解旋酶將DNA雙螺旋的兩條鏈解開,這個過程叫作解旋。然后,DNA聚合酶等以解開的每一條母鏈為模板,以細胞中游離的4種脫氧核苷酸為原料,按照堿基互補配對原則,各自合成與母鏈互補的一條子鏈。隨著模板鏈解旋過程的進行,新合成的子鏈也在不斷延伸。同時,每條新鏈與其對應的模板鏈盤繞成雙螺旋結構。這樣,復制結束后,一個DNA分子就形成了兩個完全相同的DNA分子。【解答】解:A、DNA復制離不開解旋酶,由于DNA的復制方式是半保留復制,因此b、c的堿基序列不相同,b、c的堿基序列應該是互補的,A錯誤;B、a表示兩個復制叉之復制起點間未復制的DNA片段,在復制過程中逐漸變短,b、c是延伸方向,長度逐漸變長,B正確;C、DNA為反向平行的結構,在DNA復制過程中,新合成的子鏈是按照5’→3’的方向進行延伸的,C錯誤;D、雙向復制機制主要是提高了復制速度,嚴格的堿基互補配對原則保證了復制的準確進行,D錯誤。故選:B。【點評】本題主要考查DNA分子的復制過程等相關知識,要求學生有一定的理解分析能力,能夠結合題干信息和所學知識進行分析應用。2.(2025 寶雞模擬)早期科學家對DNA復制方式的預測如圖甲所示。科學家以大腸桿菌(30min復制一代)為材料,進行相關實驗,可能出現的結果如圖乙所示。下列分析錯誤的是( )A.該實驗用到的實驗技術是同位素標記技術,并可以追蹤放射性判斷DNA復制方式B.若30min后離心現象如試管③所示,則可以排除DNA復制的方式是全保留復制C.若60min后用解旋酶處理后再離心,同時出現①⑤兩種條帶,則一定不是分散復制D.若60min后離心出現試管④的結果,則可以確定DNA復制的方式是半保留復制【考點】證明DNA半保留復制的實驗.【專題】模式圖;DNA分子結構和復制;理解能力.【答案】A【分析】據圖分析,甲圖顯示DNA復制方式可能有三種,包括全保留復制、半保留復制和分散復制;乙圖中,試管①中為親代DNA分子,處于試管的重帶;試管②③④⑤是模擬實驗中可能出現的結果,其中試管②中DNA分子一半在中帶、一半在重帶,試管③中DNA分子全部在中帶,試管④中DNA分子一半在中帶、一半在輕帶,試管⑤中DNA分子全部在輕帶。【解答】解:A、15N為穩定同位素,不具有放射性,A錯誤;B、培養30min,大腸桿菌復制一次,離心得到試管③的結果,則可以排除DNA復制的方式是全保留,但還不能確定DNA復制的方式是分散復制還是半保留復制,B正確;C、若60min后用解旋酶處理后再離心,同時出現①⑤兩種條帶,則子鏈DNA不是半新半舊的,一定不是分散復制,C正確;D、60min后,DNA復制兩次,離心出現試管④的結果,可以確定DNA復制的方式是半保留復制,D正確。故選:A。【點評】本題考查DNA復制的相關知識,意在考查學生的識記能力和判斷能力,學生具備運用所學知識綜合分析問題的能力是解答本題的關鍵。3.(2025 浙江模擬)肺炎鏈球菌是最常見的細菌性肺炎病原體,它的遺傳物質是裸露的環狀DNA。下列關于肺炎鏈球菌的DNA敘述錯誤的是( )A.DNA中每個核糖都連接兩個磷酸基團B.DNA的穩定性與堿基A的占比負相關C.復制時需要解旋酶和DNA聚合酶的催化D.每次DNA復制消耗的嘌呤數與嘧啶數相同【考點】DNA分子的復制過程;DNA的結構層次及特點.【專題】正推法;DNA分子結構和復制;理解能力.【答案】A【分析】在雙鏈DNA分子中,無論是環狀的還是鏈狀的,均存在C=G、A=T的數量關系,所以嘌呤(A、G)數與嘧啶數(C、T)相等;但環狀DNA分子中的每一個脫氧核糖均與兩個磷酸相連,而在鏈狀DNA分子中每條鏈只有一個位于一端的脫氧核糖直接與一個磷酸相連。磷酸二酯鍵是連接兩個脫氧核苷酸之間的化學鍵,該化學鍵的形成離不開DNA聚合酶催化。DNA分子的復制是一個邊解旋邊復制的過程,復制開始時,DNA分子首先利用細胞提供的能量,在解旋酶的作用下,把兩條螺旋的雙鏈解開,這個過程叫解旋。【解答】解:A、肺炎鏈球菌的DNA是脫氧核糖核酸,其中的糖是脫氧核糖,鏈狀DNA分子中多數脫氧核糖均與兩個磷酸相連,但每條鏈末端(3′)的一個脫氧核糖只連接一個磷酸,A錯誤;B、DNA分子中,A與T之間含有兩個氫鍵,C與G之間含有三個氫鍵,A占比越高,氫鍵數越少,DNA穩定性差,故DNA的穩定性與堿基A的占比負相關,B正確;C、DNA復制時需要解旋酶解開雙螺旋,DNA聚合酶催化脫氧核苷酸鏈接成鏈,C正確;D、DNA分子中嘧啶數等于嘌呤數,DNA復制時兩條鏈都做模板,故每次DNA復制消耗的嘌呤數與嘧啶數相同,D正確。故選:A。【點評】本題考查肺炎鏈球菌DNA的結構和復制相關知識,意在考查學生對DNA結構特點和復制過程的理解。4.(2025 蓬江區校級模擬)如圖為某DNA復制過程的部分圖解,其中rep蛋白具有解旋的功能,岡崎片段是新合成的不連續的DNA片段。下列相關敘述正確的是( )A.rep蛋白的作用是破壞A與C、T與G之間的氫鍵B.岡崎片段連接成子鏈的過程需要RNA聚合酶C.子鏈的延伸方向與復制叉的移動方向一致D.推測DNA單鏈結合蛋白可防止DNA單鏈之間重新配對【考點】DNA分子的復制過程.【專題】模式圖;DNA分子結構和復制;理解能力.【答案】D【分析】DNA復制是以親代DNA分子為模板合成子代DNA分子的過程。DNA復制條件:模板(DNA的兩條鏈)、能量、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游離的脫氧核苷酸)。DNA復制的特點:邊解旋邊復制、半保留復制、多起點復制。【解答】解:A、根據題意,rep蛋白具有解旋的功能,因而其的作用是破壞A與T、C與G之間的氫鍵,A錯誤;B、岡崎片段為DNA單鏈片段,需要DNA連接酶催化岡崎片段連接成子鏈,B錯誤;C、DNA子鏈延伸的方向是5'→3',兩條子鏈中一條的合成方向與復制叉的移動方向一致,另一條的合成方向與復制叉的移動方向相反,C錯誤;D、DNA結合蛋白纏繞在DNA單鏈上,故可推測DNA單鏈結合蛋白可防止DNA單鏈之間重新配對,D正確。故選:D。【點評】本題考查DNA復制的相關內容,要求學生掌握基礎概念,能夠充分獲取題圖信息,再靈活運用所學知識進行分析作答。5.(2024秋 邯鄲期末)下列關于DNA復制和基因表達的敘述,正確的是( )A.復制時,DNA聚合酶可以催化兩條鏈之間氫鍵的形成B.轉錄時,RNA聚合酶使DNA雙鏈由3′→5′解旋C.翻譯時,當核糖體遇到mRNA上的終止密碼子時,肽鏈合成停止D.所有生物基因表達過程中用到的RNA和蛋白質均由DNA指導合成【考點】DNA分子的復制過程;遺傳信息的轉錄和翻譯.【專題】正推法;DNA分子結構和復制;遺傳信息的轉錄和翻譯;理解能力.【答案】C【分析】翻譯過程以氨基酸為原料,以轉錄過程產生的mRNA為模板,在酶的作用下,消耗能量產生多肽鏈。多肽鏈經過折疊加工后形成具有特定功能的蛋白質。【解答】解:A、DNA復制時,DNA聚合酶催化子鏈上相鄰脫氧核苷酸之間磷酸二酯鍵的形成,而兩條鏈上互補堿基間的氫鍵是DNA復制時自發形成的,A錯誤;B、轉錄時,RNA聚合酶使DNA一條鏈沿3′→5′解旋,另一條鏈沿5′→3′解旋,B錯誤;C、翻譯時,當核糖體遇到mRNA上的終止密碼子時,蛋白質合成停止,C正確;D、RNA病毒如新冠病毒,其遺傳物質是RNA,DNA不參與基因表達過程,D錯誤。故選:C。【點評】本題考查DNA復制和基因表達的相關知識,意在考查學生的識記能力和判斷能力,學生具備運用所學知識綜合分析問題的能力是解答本題的關鍵。6.(2024秋 白銀期末)表格對教材中相關實驗的敘述,錯誤的是( )選項 實驗名稱 科學方法 研究結論A 孟德爾豌豆雜交實驗 假說—演繹法 分離定律、自由組合定律B 證明DNA半保留復制的實驗 完全歸納法 DNA以半保留的方式進行復制C 艾弗里的肺炎鏈球菌轉化實驗 減法原理 DNA使R型菌轉化為S型菌D 噬菌體侵染細菌實驗 同位素標記法 DNA是遺傳物質A.A B.B C.C D.D【考點】證明DNA半保留復制的實驗;孟德爾遺傳實驗;肺炎鏈球菌轉化實驗;噬菌體侵染細菌實驗.【專題】正推法;遺傳物質的探索;DNA分子結構和復制;孟德爾遺傳實驗;理解能力.【答案】B【分析】生物學實驗的科學方法有多種,比如假說—演繹法、加(減)法原理、熒光標記法、同位素標記法、模型建構法、差速離心法等。【解答】解:A、以豌豆為實驗材料,用假說—演繹法進行豌豆雜交實驗,孟德爾得出了基因分離定律和自由組合定律的結論,A正確;B、梅塞爾森和斯塔爾運用同位素標記法和密度梯度離心法證明了DNA的復制方式是半保留復制,B錯誤;C、艾弗里利用減法原理通過某種酶去除對應物質,進行肺炎鏈球菌轉化實驗,最終證明了DNA是使R型細菌轉化為S型菌的物質,C正確;D、用同位素標記法分別對噬菌體的DNA和蛋白質進行標記,再用標記的噬菌體分別侵染細菌,得出噬菌體的遺傳物質是DNA的結論,D正確。故選:B。【點評】本題考查課本中實驗的相關知識,意在考查學生的識記能力和判斷能力,學生具備運用所學知識綜合分析問題的能力是解答本題的關鍵。7.(2024秋 遼陽期末)已知T2噬菌體DNA的某一片段與DNA復制有關,該片段含有多個位點,其中任何一個位點發生突變均可影響噬菌體DNA的復制。已知甲、乙均為上述片段某一個位點發生突變的噬菌體,讓甲、乙同時侵染大腸桿菌,有子代噬菌體產生。下列推測錯誤的是( )A.甲、乙的突變可能發生在不同位點B.參與甲、乙DNA復制的物質和能量均來自大腸桿菌C.甲、乙的DNA之間可能發生了片段交換D.噬菌體DNA復制一次所需的核苷酸數目與自身核苷酸數目相等【考點】DNA分子的復制過程.【專題】正推法;DNA分子結構和復制;理解能力.【答案】B【分析】DNA分子復制的特點:半保留復制;邊解旋邊復制,兩條子鏈的合成方向是相反的。【解答】解:A、如果甲、乙的突變發生在不同的位點,那么它們的突變可能相互補償,使得DNA復制能夠正常進行,從而產生子代噬菌體,A正確;B、噬菌體侵染大腸桿菌后,利用大腸桿菌的酶、核苷酸等物質和能量進行DNA復制,而DNA復制所需的模板則來自于噬菌體,B錯誤;C、在噬菌體侵染過程中,不同噬菌體的DNA片段可能發生重組,導致片段交換,這種交換可能恢復某些突變位點的功能,從而產生子代噬菌體,C正確。D、噬菌體DNA復制是半保留復制,即每條DNA鏈作為模板合成一條新的互補鏈,因此,復制一次需要的核苷酸數目與原有DNA鏈相等,就是與自身核苷酸數目相等,D正確。故選:B。【點評】本題考查DNA復制的相關內容,要求學生能結合所學知識正確作答。8.(2024秋 東城區期末)果蠅的DNA分子上存在多個復制起始位點,復制起始蛋白能夠識別該位點,進而促進解旋酶等相關蛋白結合DNA分子,啟動DNA復制。下列說法不正確的是( )A.DNA分子的多起點復制能提高復制效率B.復制起始蛋白有助于解旋酶在特定位置斷開氫鍵C.DNA分子的兩條鏈都將作為復制的模板鏈D.DNA聚合酶可將脫氧核苷酸添加到子鏈5'端【考點】DNA分子的復制過程.【專題】正推法;DNA分子結構和復制;理解能力.【答案】D【分析】DNA復制是以親代DNA分子為模板合成子代DNA分子的過程。DNA復制條件:模板(DNA的雙鏈)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和聚合酶等)、原料(游離的脫氧核苷酸);DNA復制過程:邊解旋邊復制;DNA復制特點:半保留復制。【解答】解:A、細胞內DNA復制的過程具有多起點復制的特點,可以提高復制效率,A正確;B、復制起始蛋白能夠識別復制起始位點,從而有助于解旋酶在特定位置斷開氫鍵,B正確;C、親代DNA分子的兩條鏈都將作為復制的模板鏈,進行半保留復制,C正確;D、DNA聚合酶可將脫氧核苷酸添加到子鏈3'端,而不是5'端,D錯誤。故選:D。【點評】本題考查DNA分子復制有關內容,要求學生有一定的理解分析能力,能夠結合題干信息和所學知識進行分析應用。9.(2024秋 陽江期末)所有磷酸基團被32P標記的某DNA分子復制過程如圖所示,該DNA分子由500個堿基對組成,其中腺嘌呤占全部堿基的20%。將該DNA分子放在只含31P的培養液中讓其復制,共產生100個DNA分子。下列說法錯誤的是( )A.DNA的復制需要DNA聚合酶參與,且以解開的兩條母鏈為模板B.圖中的DNA具有從多個起點開始復制、邊解旋邊雙向復制的特點C.所有子代DNA分子中,含32P的DNA單鏈與含31P的單鏈比例為1:99D.該DNA含氫鍵1300個,該過程至少需要游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸3×104個【考點】DNA分子的復制過程;DNA的結構層次及特點.【專題】正推法;DNA分子結構和復制;理解能力.【答案】D【分析】DNA的復制是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。DNA復制是一個邊解旋邊復制的過程,需要模板、原料、能量和酶等基本條件。DNA獨特的雙螺旋結構,為復制提供了精確的模板,通過堿基互補配對,保證了復制能夠準確地進行。【解答】解:A、DNA的復制需要解旋酶先將DNA雙鏈解開,然后DNA聚合酶以解開的兩條母鏈為模板,利用脫氧核苷酸為原料,催化合成DNA子鏈,A正確;B、圖中復制起點是DNA開始復制的位點,圖中復制起點不止一個,所以DNA可以從多個起點開始復制,可以向復制起點的兩側進行雙向復制,并具有邊解旋邊復制的特點,B正確;C、DNA具有半保留復制的特點,產生的100個DNA分子共有200個DNA單鏈,其中有2個DNA單鏈來自親代DNA分子,含有32P,另外198個新合成的DNA單鏈中含有31P,所以子代DNA分子中,含32P的DNA單鏈與含31P的單鏈比例為2:198,即1:99,C正確;D、根據題意,該DNA分子由500個堿基對組成,共1000個核苷酸,其中腺嘌呤占全部堿基的20%,計算出鳥嘌呤脫氧核苷酸占30%,其數量是G=300個,由于G=C=300,A=T=200,所以氫鍵數為200×2+300×3=1300,該DNA復制出100個DNA,至少需要鳥嘌呤脫氧核苷酸為300×(100﹣1)=2.97×104個,D錯誤。故選:D。【點評】本題考查DNA結構和復制的相關內容,要求學生能結合所學知識正確作答。10.(2024秋 廣東期末)5﹣溴尿嘧啶(BU)存在酮式與烯醇式兩種構型,酮式是胸腺嘧啶類似物,烯醇式是胞嘧啶類似物。將大腸桿菌培養在含BU的培養液里,DNA復制過程中不可能出現的配對方式是( )A.A﹣T B.G﹣C C.BU﹣T D.BU﹣G【考點】DNA分子的復制過程.【專題】正推法;DNA分子結構和復制;理解能力.【答案】C【分析】5﹣溴尿嘧啶(Bu)存在酮式與烯醇式兩種構型,酮式是胸腺嘧啶(T)的結構類似物,烯醇式是胞嘧啶類似物。DNA復制時,酮式Bu可與A互補配對,代替T作為原料,烯醇式可與G互補配對代替C作為原料。【解答】解:ABCD、根據試題分析,將大腸桿菌培養在含BU的培養液里,DNA復制時,A可以和T配對,G可以和C配對,另外酮式Bu可與A互補配對,代替T作為原料,烯醇式可與G互補配對.代替C作為原料,DNA復制過程中不可能出現的配對方式是BU﹣T,C符合題意,ABD不符合題意。故選:C。【點評】本題考查基因突變的機理,意在考查學生提取信息和分析問題的能力,關鍵是抓住題干信息中的“酮式是胸腺嘧啶類似物,烯醇式是胞嘧啶類似物”,酮式可與A互補配對,烯醇式可與G互補配對。11.(2024秋 重慶期末)甲、乙兩圖均代表某真核細胞中DNA復制的過程,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表復制泡(DNA正在復制的部分),下列敘述錯誤的是( )A.甲圖中每個復制起點處需要結合一個解旋酶,開始DNA復制B.甲圖中的a、b端分別為親代DNA分子的3'端、5'端C.乙圖中DNA分子的復制過程是從多個起點開始的,其中Ⅰ最先開始復制D.DNA復制發生在細胞分裂前的間期,保持了遺傳信息的連續性【考點】DNA分子的復制過程.【專題】模式圖;DNA分子結構和復制;理解能力.【答案】A【分析】DNA分子的復制時間:細胞分裂前的間期;條件:模板(DNA的雙鏈)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游離的脫氧核苷酸);過程:邊解旋邊復制;結果:一條DNA復制出兩條DNA;特點:半保留復制。【解答】解:A、DNA復制是雙向復制,甲圖中每個復制起點處需要結合2個解旋酶,A錯誤;B、DNA分子復制時子鏈是從5′端向3′端延伸的,故圖甲中的a、b端分別為親代DNA分子的3'端、5'端,B正確;C、乙圖中DNA分子的復制過程是從多個起點開始的,其中Ⅰ復制泡最大,最先開始復制,C正確;D、DNA復制發生在細胞分裂前的間期,復制后的DNA均分到兩個子細胞,保持了遺傳信息的連續性,D正確。故選:A。【點評】本題主要考查DNA分子的復制過程,要求考生能夠結合所學知識準確判斷各選項,屬于識記和理解層次的考查。12.(2024秋 重慶期末)為探究DNA的復制方式,科學家以大腸桿菌為材料進行如圖1實驗,并分別在第6、13、20分鐘時提取大腸桿菌(約20分鐘繁殖一代)的DNA,經密度梯度離心后,測定紫外光吸收光譜,紫外光吸收光譜的峰值越大,表明該位置的DNA量越多,結果如圖2。下列相關敘述錯誤的是( )A.若用18O代替15N進行此實驗,也會得到大致相同的實驗結果B.20分鐘后,若繼續培養并取樣測定,吸收光譜的峰值會逐漸上移并高于Q點C.培養至40分鐘時取樣測定,將在Q點及其上方出現兩個大小相同的吸收峰值D.繼續培養至60分鐘,取樣測定,Q點峰值大小與40分鐘時的相同【考點】證明DNA半保留復制的實驗.【專題】正推反推并用法;DNA分子結構和復制;理解能力.【答案】B【分析】DNA分子的復制時間:有絲分裂和減數分裂前的間期;條件:模板(DNA的雙鏈)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游離的脫氧核苷酸)。【解答】解:A、15N與18O均為穩定同位素,若用18O代替15N進行此實驗,也會得到大致相同的實驗結果,A正確。B、20分鐘后繼續培養并取樣測定,將會在Q及Q的上方出現兩個峰值,B錯誤;C、培養至40分鐘時,DNA復制兩次,會出現14N﹣15N和14N﹣14N兩種DNA且數目相等,取樣測定,將在Q點及其上方出現兩個大小相同的吸收峰值,C正確;D、培養60分鐘,DNA復制3次,會出現14N﹣15N和14N﹣14N兩種DNA,此時14N﹣15N與20分鐘時相同,14N﹣14N的DNA數目多于14N﹣15N的DNA,取樣測定,發現Q處仍有峰值且大小與20分鐘和40分鐘時相同,D正確;故選:B。【點評】本題考查DNA分子的結構和復制,意在考查學生的識記和理解能力,難度不大。二.解答題(共3小題)13.(2024秋 重慶校級期末)在DNA復制的過程中,氧化損傷、雜交錯配等多種因素干擾會導致DNA序列發生改變,但細胞中存在一些糾錯機制。回答下列問題:(1)DNA復制過程中的常見錯誤包括堿基替換、插入和缺失等,主要發生時期在 間期 。某個堿基對的改變不會引起最終基因表達產物發生變化的原因可能是:① 密碼子存在簡并性,某個堿基對的改變導致形成的密碼子與未改變之前形成的密碼子對應的是同一氨基酸 ;② 堿基對的改變發生在基因的非編碼區或內含子區域,轉錄形成的mRNA中堿基序列沒有改變 。(2)生物體進化出了一種DNA聚合酶校對子(本質上仍為DNA聚合酶),具有延伸和修復DNA鏈的雙重功能,可以識別錯誤的堿基配對并將其移除,再用正確的堿基進行替換修復。圖中能正確表示此過程的是圖 乙 (填“甲”或“乙”),校讀去除錯誤配對的核苷酸需要破壞 磷酸二酯鍵 (填化學鍵名稱)。這種校對和修復機制的生物學意義為 可保證DNA復制的準確性,減少基因突變的發生,維持遺傳信息的穩定性 。(3)研究發現,線粒體中的一個基因突變速率大約是一個核基因突變速率的6~17倍,下列解釋中可能成立的是 ①③⑤ 。①線粒體中的DNA是裸露的、無蛋白質保護②線粒體內的基因不決定生物體的性狀和功能③線粒體內進行氧化反應容易產生大量自由基④線粒體內的基因突變無法為進化提供原材料⑤線粒體內DNA聚合酶的校讀修讀能力較差【考點】DNA分子的復制過程.【專題】圖文信息類簡答題;DNA分子結構和復制;解決問題能力.【答案】(1)間期 密碼子存在簡并性,某個堿基對的改變導致形成的密碼子與未改變之前形成的密碼子對應的是同一氨基酸 堿基對的改變發生在基因的非編碼區或內含子區域,轉錄形成的mRNA中堿基序列沒有改變(2)乙 磷酸二酯鍵 可保證DNA復制的準確性,減少基因突變的發生,維持遺傳信息的穩定性(3)①③⑤【分析】基因突變是基因堿基序列的改變,包括堿基對的增添、缺失或替換。基因突變發生的時間主要是細胞分裂的間期。基因突變的特點是低頻性、普遍性、少利多害性、隨機性、不定向性。【解答】解:(1)DNA復制發生的時間是細胞分裂的間期,DNA復制過程中的常見錯誤包括堿基替換、插入和缺失等,因此主要發生在細胞分裂的間期。若突變后轉錄形成的mRNA上的密碼子與突變前轉錄形成的mRNA上的密碼子編碼的氨基酸相同,即密碼子的簡并性,可使某個堿基對的改變不會引起最終基因表達產物發生變化,或者發生改變的堿基對存在基因的非編碼區或內含子區域,會導致形成的成熟mRNA堿基序列不變,也不會導致基因表達產物發生變化。(2)由圖甲可知,圖中的校對去除錯誤是把一段核苷酸鏈中5’端錯誤的堿基去除并連接上正確的堿基,而圖乙中的校對去除錯誤是把一段核苷酸鏈中3’端錯誤的堿基去除并連接上正確的堿基(dNTP),由于DNA子鏈延伸的方向是由5’→3’端,因此乙種方式可及時將DNA復制過程中錯誤連接的堿基校正并替換為正確的堿基(dNTP),并能沿3’端繼續延伸子鏈,根據DNA聚合酶校對子(本質上仍為DNA聚合酶),具有延伸和修復DNA鏈的雙重功能,可以識別錯誤的堿基配對并將其移除,再用正確的堿基進行替換修復,可知圖乙可表示上述過程;不同核苷酸之間通過磷酸二酯鍵相連,因此校讀去除錯誤配對的核苷酸需要破壞磷酸二酯鍵。這種校對和修復機制可保證DNA復制的準確性,減少基因突變的發生,維持遺傳信息的穩定性。(3)①線粒體中的DNA是裸露的、無蛋白質保護,容易受到損傷,導致突變率增加,①正確;②基因是控制生物性狀的基本單位,因此線粒體內的基因也能決定生物體的性狀和功能,②錯誤;③線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所,氧化反應會產生自由基,自由基會損傷DNA,導致突變率增加,③正確;④生物的性狀受核基因和質基因共同控制,線粒體內的基因突變也能導致性狀發生改變,也能為進化提供原材料,④錯誤;⑤線粒體內DNA聚合酶的校讀修讀能力較差,容易導致復制錯誤,增加突變率,⑤正確。綜上分析,①③⑤正確。故答案為:(1)間期 密碼子存在簡并性,某個堿基對的改變導致形成的密碼子與未改變之前形成的密碼子對應的是同一氨基酸 堿基對的改變發生在基因的非編碼區或內含子區域,轉錄形成的mRNA中堿基序列沒有改變(2)乙 磷酸二酯鍵 可保證DNA復制的準確性,減少基因突變的發生,維持遺傳信息的穩定性(3)①③⑤【點評】本題考查DNA復制的相關知識,意在考查學生的識記能力和判斷能力,學生具備運用所學知識綜合分析問題的能力是解答本題的關鍵。14.(2023秋 龍華區校級期末)甲圖表示遺傳信息傳遞的部分過程.乙圖表示某研究性學習小組以細菌為實驗對象,運用同位素示蹤技術及密度梯度離心法對有關DNA復制的方式是全保留還是半保留進行了探究(已知全保留復制中子代DNA均由兩條子鏈構成,培養用的細菌大約每20min分裂一次,產生子代).請據圖回答下列問題.(1)甲圖中涉及的遺傳信息傳遞方向為 DNARNA蛋白質 (以流程圖的形式表示).(2)能特異性識別mRNA上密碼子的分子叫 tRNA ,它與所攜帶的小分子有機物的關系為 一種tRNA只能攜帶一種氨基酸,一種氨基酸可能由不同tRNA攜帶 .(3)分析乙圖中實驗三的離心結果:如果DNA位于重帶和輕帶位置,則是全保留復制;如果DNA位于全中帶位置,則是 半保留 復制.為了進一步得出結論,該小組設計了實驗四,請分析,如果DNA位于 輕帶和重 (位置及比例)帶位置,則是全保留復制;如果DNA位于 中帶和重帶 (位置及比例)帶位置,則是半保留復制.【考點】證明DNA半保留復制的實驗;遺傳信息的轉錄和翻譯;中心法則及其發展.【答案】見試題解答內容【分析】分析圖解:圖甲中,首先以DNA的一條鏈為模板合成mRNA,該過程稱為轉錄;然后以mRNA為模板,在核糖體上進行蛋白質合成的翻譯過程.圖乙探究了DNA分子復制的方式,如果是全保留復制,親代DNA分子不變,子代DNA分子利用試管中原料合成;如果是半保留復制,親代DNA分子的兩條鏈始終存在于2個子代DNA分子中.【解答】解:(1)甲圖表示基因的表達過程,包括轉錄和翻譯兩個過程,遺傳信息的流動為DNARNA蛋白質.(2)能特異性識別mRNA上密碼子的是tRNA,每一種tRNA只能攜帶一種氨基酸,而一種氨基酸可能由不同tRNA攜帶.(3)含15N的細菌在含14N的培養基上培養20min,即細菌繁殖一代,DNA進行半保留復制,產生的兩條子代DNA均含14N和15N,離心后位于中帶.含14N的細菌在含15N的培養基上培養40min,即細菌繁殖兩代,如是DNA進行全保留復制,則只含14N的DNA位于輕帶占,只含15N的DNA位于重帶占;如果DNA進行半保留復制,則含14N和15N的DNA位于中帶且占,只含15N的DNA位于重帶且占.故答案為:(1)DNARNA蛋白質(2)tRNA 一種tRNA只能攜帶一種氨基酸,一種氨基酸可能由不同tRNA攜帶(3)半保留 輕帶和重 中帶和重帶【點評】本題考查了遺傳信息的表達以及DNA半保留復制方式的實驗探究,意在考查考生的識圖能力和分析能力,難度適中.考生要能夠寫出基因表達過程中的遺傳信息的傳遞方向;識記tRNA的生理作用;能夠對全保留復制和半保留復制的結果進行分析.15.(2024秋 東城區校級期中)圖甲中DNA分子有a和d兩條鏈,將圖甲中某一片段放大后如圖乙所示,結合所學知識回答下列問題:(1)從圖甲中可以看出DNA分子具有規則的 雙螺旋 結構,可看出DNA的復制方式是 半保留復制 。從圖乙中可以看出DNA是由 兩 條平行且方向 相反 的長鏈組成的。在真核細胞中,DNA的主要載體是 染色體 。(2)圖甲中,A和B均是DNA復制過程中所需要的酶,其中B能將單個的 脫氧核苷酸 連接在一起從而形成子鏈,則A是 解旋 酶,B是 DNA聚合 酶。(3)圖乙中7是 胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸 。DNA的基本骨架由 磷酸與脫氧核糖 交替連接構成。(4)若圖乙中一單鏈的=n,則在另一條互補鏈中其比例為 n ,在整個DNA分子中的比例為 1 。若圖乙中親代DNA分子在復制時,一條鏈上的G變成了A,則該DNA分子經過n次復制后,發生差錯的DNA分子占DNA分子總數的 。【考點】DNA分子的復制過程;DNA的結構層次及特點.【專題】正推法;DNA分子結構和復制;理解能力.【答案】(1)雙螺旋 半保留復制 兩 相反 染色體(2)脫氧核苷酸 解旋 DNA聚合(3)胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸 磷酸與脫氧核糖(4)n 1【分析】據圖分析:圖甲表示DNA分子的復制過程,A是解旋酶,B是DNA聚合酶,a、d是DNA復制的模板鏈,b、c是新合成的子鏈;圖乙中1是堿基C,2是堿基A,3是堿基G,4是堿基T,5是脫氧核糖,6是磷酸,7是胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸。【解答】解:(1)從圖甲中可以看出DNA分子具有規則的雙螺旋結構。分析甲圖可知,a、d是DNA復制的模板鏈,b、c是新合成的子鏈,DNA分子是半保留復制,而且是邊解旋邊復制。從圖乙中可以看出DNA是由2條平行且方向相反的長鏈組成的。在真核細胞中,DNA的主要載體是染色體,線粒體和葉綠體也含有少量DNA。(2)分析題圖甲可知,A是DNA解旋酶,作用是斷裂氫鍵,使DNA解旋,形成單鏈DNA;B的作用是將單個的脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈,為DNA聚合酶。(3)圖乙中,7是由磷酸、脫氧核糖和堿基T組成的,故表示胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸;DNA分子中磷酸和脫氧核糖交替連接構成了DNA分子的基本骨架。(4)因為雙鏈DNA中A與T配對,C與G配對,互補堿基之和的比例在兩條單鏈中相等,故一條鏈中,它的互補鏈中該比值也為n。在整個DNA分子中的比例為1。DNA在復制時,一條鏈上的堿基發生突變,另一條鏈上的堿基不發生突變,以發生突變的單鏈為模板復制形成的DNA分子都是異常的,以堿基沒有發生突變的單鏈為模板復制形成的DNA分子都是正常的,因此不論復制多少次,發生差錯的DNA都占一半,即。故答案為:(1)雙螺旋 半保留復制 兩 相反 染色體(2)脫氧核苷酸 解旋 DNA聚合(3)胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸 磷酸與脫氧核糖(4)n 1【點評】本題考查DNA結構和復制的相關內容,意在考查學生運用所學知識正確作答的能力。21世紀教育網(www.21cnjy.com) 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