第五单元　第15讲　DNA结构、复制及基因的本质.doc

课时规范训练（15）【基础题组】11953年，沃森和克里克建立了DNA分子的结构模型，两位科学家于1962年获得诺贝尔生理学或医学奖。关于DNA分子双螺旋结构的特点，叙述错误的是()ADNA分子的两条链呈现反向平行双螺旋结构B脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧C碱基对构成DNA分子的基本骨架D两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对解析：选C。DNA分子是由两条链组成的，这两条链是反向、平行的，A正确；DNA分子的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧构成基本骨架，B正确，C错误；两条链上的碱基，通过氢键连接形成碱基对，D正确。2下列关于DNA复制的叙述，正确的是()A在细胞有丝分裂间期，发生DNA复制BDNA通过一次复制后产生四个DNA分子CDNA双螺旋结构全部解链后，开始DNA的复制D单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链解析：选A。细胞分裂间期的生理过程是完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，A正确；一个DNA分子复制一次产生2个DNA分子，不是4个DNA分子，B错误；DNA分子的复制是边解旋边复制，不是双螺旋结构全部解链后，开始DNA的复制，C错误；DNA酶的作用是促进DNA水解成脱氧核苷酸，促进单个脱氧核苷酸连接合成新的子链的酶是DNA聚合酶，D错误。3DNA复制过程中，保证复制准确无误进行的关键步骤是()A破坏氢键并使DNA双链分开B游离核苷酸与母链碱基互补配对C配对的游离核苷酸连接成子链D子链与模板母链盘绕成双螺旋结构解析：选B。在DNA分子结构中，由于碱基之间的氢键具有固定的数目，且DNA两条链之间的距离保持不变，使得碱基配对必须遵循一定的规律，即A一定与T配对，G一定与C配对，反之亦然，碱基间这种一一对应的关系叫作碱基互补配对原则，DNA分子遵循该原则使其复制准确无误进行。4关于基因、遗传信息的叙述，错误的是()A基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体B遗传信息可以通过DNA复制遗传给后代C互为等位基因的两个基因具有相同的碱基数量D遗传信息是指DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序解析：选C。基因位于染色体上，在染色体上呈线性排列，其次线粒体、叶绿体也含有少量基因，因此染色体是基因的主要载体，A正确；DNA复制的意义是将DNA中的遗传信息经过精确复制传递给后代，B正确；等位基因是由基因突变产生的，基因突变是碱基对的增添、缺失或替换，因此互为等位基因的两个基因可能具有不同的碱基数量，C错误；DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序就是遗传信息，D正确。5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14N培养基中连续复制4次，其结果可能是()A含有14N的DNA占100%B复制过程中需游离腺嘌呤脱氧核苷酸640个C含15N的单链占1/8D子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是23解析：选A。DNA复制要以14N为原料，故子代含有14N的DNA占100%，A正确；100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，腺嘌呤为40个，故复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸为(161)40600个，B错误；亲代DNA的2条含15N的链始终保留，故最终含15N的链占2/321/16，C错误；子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是11，D错误。6DNA 分子经过诱变，某位点上的一个正常碱基(设为 P)变成了尿嘧啶。该 DNA 连续复制两次，得到的4个子代 DNA 分子相应位点上的碱基对分别为 UA、AT、GC、CG，推测“P”可能是()A胸腺嘧啶B腺嘌呤C胸腺嘧啶或腺嘌呤 D胞嘧啶解析：选D。据半保留复制的特点，DNA分子经过两次复制后，以突变链为模板形成的两个DNA分子中含有UA，AT碱基对，而另一条正常，以正常链为模版形成的两个DNA分子中含有GC、CG碱基对，因此被替换的可能是鸟嘌呤G，也可能是胞嘧啶C。7某生物碱基中嘌呤总数为56%，嘧啶总数为44%，则此生物不可能是()AT2噬菌体 B艾滋病病毒C流感病毒 D大熊猫解析：选A。噬菌体是DNA病毒，且嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，A符合题意；艾滋病病毒是RNA病毒，其中嘌呤碱基总数不等于嘧啶碱基总数，B不合题意；流感病毒是RNA病毒，其中嘌呤碱基总数可能不等于嘧啶碱基总数，C不合题意；大熊猫含有DNA和RNA两种核酸，其体内嘌呤碱基总数一般不等于嘧啶碱基总数，D不合题意。8.DNA双螺旋结构是1953年沃森和克里克发现的，现已知基因M含有碱基共N个，腺嘌呤n个，具有类似如图的平面结构，下列说法正确的是()A基因M共有4个游离的磷酸基，氢键1.5Nn个B如图a可以代表基因M，基因M的等位基因m可以用b表示；a链含有A的比例最多为C基因M的双螺旋结构，脱氧核糖和磷脂交替排列在外侧，构成基本骨架D基因M和它的等位基因m含有的碱基数可以不相等解析：选D。本题考查DNA分子结构的主要特点和计算。基因M的每一条链有1个游离的磷酸基，故有2个游离的磷酸基，氢键数为1.5Nn个，A错误；基因是由两条脱氧核苷酸链组成的，图中a和b共同组成基因M，B错误；双螺旋结构中脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成基本骨架，C错误；等位基因是基因突变产生的，基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，基因M和它的等位基因m的碱基数或排列顺序可以不同，D正确。9在试管中合成DNA的实验过程是：先把高能磷酸基团接到四种脱氧核苷酸上，然后将这四种磷酸脱氧核苷酸放入一支试管中，还要加入从某种生物体内提取的DNA聚合酶系，最后放入一条带15N标记的DNA分子，并将试管放在适宜温度的环境中。据下列实验结果回答： (1)由生化分析得知：新合成的DNA分子，AT，GC，这个事实说明DNA的合成遵偱_。新合成的DNA分子中，(AT)/(GC)的比率与带15N标记的DNA分子一样，这说明新DNA分子是_。分析还得知，新合成的DNA分子带有15N标记的DNA的链占50%，这个事实说明_。 (2)在一个新合成的DNA中，(AT)/(CG)的值是否与它的模板DNA的任一单链相同？为什么？_。 (3) 一段时间内测得容器内共有8个DNA分子，此段时间DNA分子共进行_次复制。在这8个DNA中，不含15N的DNA、一条链中含15N的DNA和两条链都含15N的DNA数目之比是_。解析：(1)新合成的DNA分子，AT，GC，这个事实说明DNA的合成遵偱碱基互补配对原则；由于新DNA分子是以标记DNA分子为模板复制而成的，所以新合成的DNA分子中(AT)/(GC)的比与15N标记DNA分子一样；DNA的复制是半保留复制，因此新合成的DNA中，带有15N标记的链约占总质量的50%。(2)根据碱基互补配对原则，即所有的双链DNA中，A与T的数目相同，C与G的数目相同，所以DNA分子的一条单链中(AT)/(GC)的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值。(3)一个DNA分子经n次复制可形成2n个DNA分子，一段时间内测得容器内共有8个DNA分子，说明此段时间DNA分子共进行3次复制；根据DNA半保留复制的特点可推知，在这8个DNA中，不含15N的DNA有826个，一条链中含15N的DNA有2个，没有两条链都含15N的DNA，所以不含15N的DNA、一条链中含15N的DNA和两条链都含15N的DNA数目之比是620。答案：(1)碱基互补配对原则以标记DNA为模板的产物DNA的复制是半保留复制(2)相同。因为所有的双链DNA中，A与T的数目相同，C与G的数目相同(3)3620【能力题组】10下图表示DNA复制的过程，结合图示判断，下列有关叙述不正确的是()ADNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链之间的氢键，解开双链BDNA分子的复制具有双向复制的特点，生成的两条子链的方向相反C从图示可知，DNA分子具有多起点复制的特点，缩短了复制所需的时间DDNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段解析：选C。DNA复制过程的第一步是解旋，需要用解旋酶破坏DNA双链之间的氢键，使两条链解开；由图可知，DNA分子的复制具有双向复制的特点，且生成的两条子链的方向相反；图中DNA复制只有一个起点，不能说明DNA分子具有多起点复制的特点；DNA分子复制时，需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段。11某长度为1 000个碱基对的双链环状DNA分子，其中含腺嘌呤300个，该DNA分子复制时，1链首先被断开形成3、5端口，接着5端与2链发生分离，随后DNA分子以2链为模板，通过滚动从1链的3端开始延伸子链，同时还以分离出来的5端单链为模板合成另一条子链，其过程如图所示。下列相关叙述正确的是()A该过程是从两个起点同时进行的，1链中的碱基数目多于2链B若该DNA连续复制3次，则第三次共需鸟嘌呤4 900个C复制过程中两条链分别作模板，边解旋边复制D该环状DNA通常存在于细菌、酵母菌等原核细胞中解析：选C。双链DNA分子的两条链是严格按照碱基互补配对原则形成的，所以1链和2链均含1 000个碱基，两者碱基数目相同，A错误；根据碱基互补配对原则(AT，GC)，DNA分子含腺嘌呤300个，所以胸腺嘧啶也为300个，则胞嘧啶和鸟嘌呤均为700个，在第三次复制过程中，DNA分子数由4个增加到8个，即第三次新合成4个DNA分子，故共需鸟嘌呤70042 800个，B错误；根据题意可知，复制过程中两条链分别作模板，边解旋边复制，C正确；酵母菌细胞是真核细胞，D错误。12若N个双链DNA分子在第i轮复制结束后，某一复制产物分子一条链上的某个C突变为T，这样在随后的各轮复制结束时，突变位点为AT碱基对的双链DNA分子数与总DNA分子数的比例始终为()A1/(N2i1) B1/(N2i)C1/(N2i1) D1/(N2i2)解析：选C。N个DNA分子第i轮复制结束后，得到的DNA分子数为N2i，在此基础上复制一次得到的DNA分子的总数为N2i1，其中以变异的DNA分子为模板复制一次，得到1个变异的DNA分子和1个正常的DNA分子，由此可推知突变位点为AT碱基对的双链DNA分子数与总DNA分子数的比例1/(N2i1)，若再复制两次，得到的变异的DNA分子为2个，总DNA分子数为N2i2，则比例为2/(N2i2)1/(N2i1)。13将某一核DNA被3H充分标记的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含3H的培养液中培养，并经过连续两次细胞分裂。下列有关说法不正确的是()A若进行有丝分裂，则子细胞中含3H的染色体数可能为2NB若进行减数分裂，则子细胞中含3H的DNA分子数一定为NC若子细胞中有的染色体不含3H，则不可能存在四分体D若某个子细胞中染色体都含3H，则细胞分裂过程中一定发生了基因重组解析：选D。若进行有丝分裂、两次分裂需要进行两次DNA复制，3H标记的DNA在不含3H的培养液中复制第一次，产生的DNA分子一条链有标记，一条链无标记，我们称为杂合DNA分子。第二次复制后，每个DNA分子复制而来的两个子代DNA分子，一个是杂合DNA分子，另外一个DNA分子两条链皆无标记，在有丝分裂的G2期、前期和中期这两个DNA分子由一个着丝点连接，有丝分裂后期着丝点分裂时子染色体分配是随机的，故子细胞中含3H的染色体数可能为2N，A正确；若进行减数分裂，正常情况下，DNA分子复制一次，分裂后细胞中染色体减半，每个子细胞含3H的DNA分子数应该是N，B正确；若子细胞中有的染色体不含3H，则该细胞进行的是有丝分裂，不可能存在四分体，C正确；若子细胞中都含有3H，则该细胞可能进行的是减数分裂也可能是有丝分裂，而基因重组发生在减数分裂过程中，D错误。14细胞生物都以DNA作为遗传物质，这是细胞具有统一性的证据之一。请回答：(1)19世纪，人们发现了染色体在细胞遗传中的重要作用。在研究染色体的组成成分时，科学家发现染色体中主要含有DNA和蛋白质。在同一生物不同细胞的染色体中，含量较为稳定的是_。(2)DNA的特殊结构适合作遗传物质。DNA双螺旋结构内部碱基排列顺序代表着_，碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的_。(3)DNA的复制需要_酶，这些酶的合成场所是_，从合成场所到达作用部位，共穿过_层膜结构。(4)下列表示DNA复制的有关图示，ABC表示大肠杆菌的DNA复制，DEF表示哺乳动物的DNA分子复制片段。图中黑点表示复制起点，“”表示复制方向，“”表示时间顺序。若A中含有48 502个碱基对，此DNA分子复制约需30 s，而实际上只需约16 s，根据AC图分析，这是因为_。哺乳动物体细胞中的DNA分子展开可达2 m之长，若按AC图的方式复制，至少8 h，而实际上只需约6 h，根据DF图分析，这是因为_。AF图均有以下特点：延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制是_。(5)经分离得到X、Y两种未知菌种，分析其DNA的碱基组成，发现X菌的腺嘌呤含量为15%，而Y菌的胞嘧啶含量为42%。可以推知两菌种中耐热性较强的是_。解析：(1)不同细胞中的DNA保持稳定，而蛋白质则不断合成或不断分解，其含量和种类在不断变化中。(2)DNA双螺旋结构内部碱基的排列顺序代表遗传信息，其排列顺序千变万化，说明遗传信息具有多样性。(3)DNA复制时需要解旋酶和DNA聚合酶，它们的本质都是蛋白质，都是在核糖体上合成；这些酶合成后通过核孔进入细胞核发挥作用，通过膜的层数为0。(4)根据图ABC大肠杆菌的DNA复制过程可知其复制是双向进行的，因此可缩短复制的时间。根据DF图分析可知，D图中有3个复制起点，即真核细胞中DNA复制是多个起点双向复制，故能明显缩短DNA复制所需的时间。AF图表明：延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制是边解旋边复制的。(5)DNA分子中，A与T碱基对之间有2个氢键，G与C碱基对之间有3个氢键，题中两种细菌相比，Y菌的氢键数目多，故其热稳定性高。答案：(1)DNA(2)遗传信息多样性(3)解旋酶、DNA聚合酶核糖体0(4)复制是双向进行的从多个起点双向复制边解旋边复制(5)Y菌15苦马豆素(SW)最早是从植物灰苦马豆中分离获得，为了研究SW对肿瘤细胞DNA复制的影响。研究者提出了以下实验思路：(1)实验分组：甲组：培养液肿瘤细胞3HTDR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)生理盐水乙组：培养液肿瘤细胞3HTDRSW(用生理盐水配制)，每组设置