课时跟踪检测（十二）DNA的复制、基因通常是有遗传效应的DNA片段

课时跟踪检测（十二）DNA的复制、基因通常是有遗传效应的DNA片段[理解·巩固·落实]1．判断下列叙述的正误，对的打“√”，错的打“×”。(1)DNA复制是以DNA的一条链为模板进行的。(×)(2)DNA分子复制时总是先解旋后复制，而且每个子代DNA分子中都保留了一条母链。(×)(3)DNA复制时，严格遵循A—U、C—G的碱基互补配对原则。(×)(4)DNA的遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序中。(√)(5)碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性。(√)(6)任何生物的基因都是有遗传效应的DNA片段。(×)2．下列关于DNA分子复制的叙述，错误的是()A．以脱氧核苷酸为原料B．需要解旋酶和能量C．边解旋边复制，复制出的子代DNA一般与亲代完全一样D．在DNA聚合酶的作用下，模板链和子链之间形成氢键解析：选DDNA分子复制以4种游离的脱氧核苷酸为原料，A正确。DNA复制过程需要解旋酶、DNA聚合酶的催化并且消耗ATP，B正确。从结果看，DNA的复制方式为半保留复制；从过程看，DNA的复制方式为边解旋边复制，由于以DNA双链为模板，遵循碱基互补配对原则，所以一般情况下复制出的子代DNA与亲代完全一样，C正确。在DNA聚合酶的作用下，形成磷酸二酯键而不是氢键，D错误。3．下列关于基因、DNA和染色体关系的说法，错误的是()A．染色体是基因的主要载体B．一条染色体上只有一个DNA分子C．一个DNA分子上有许多个基因D．基因上脱氧核苷酸的排列顺序蕴藏着遗传信息解析：选B染色体是基因的主要载体，A正确；DNA复制前一条染色体含一个DNA分子，DNA复制后一条染色体含两个DNA分子，B错误；基因通常是有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上有许多个基因，C正确；基因上脱氧核苷酸的排列顺序蕴藏着遗传信息，D正确。4．某亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA子链，以黑色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是()解析：选D亲代DNA双链用白色表示，DNA复制方式是半保留复制，因此复制一次后得到的两个DNA分子只含有白色和灰色，而第二次复制得到的四个DNA分子以这两个DNA分子的四条链为模板合成的四个DNA分子中，都含有黑色的DNA子链，D正确。5．DNA的多样性和特异性分别决定于()A．碱基对不同的排列顺序和碱基特定的排列顺序B．细胞分裂的多样性和DNA复制的稳定性C．碱基对不同的排列顺序和碱基互补配对原则D．DNA分子的双螺旋结构和解旋酶的特异性解析：选A碱基对的不同排列顺序决定了DNA的多样性，而碱基特定的排列顺序又构成了每个DNA的特异性。故选A。6．科学研究发现，小鼠体内HMIGIC基因与肥胖直接相关。具有HMIGIC基因缺陷的实验小鼠与作为对照的正常小鼠吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对照组小鼠变得十分肥胖，而具有HMIGIC基因缺陷的实验小鼠体重仍然保持正常，这说明()A．基因在DNA上 B．基因在染色体上C．基因具有遗传效应 D．DNA具有遗传效应解析：选C该题干中没有涉及基因和DNA、染色体的关系；由题干信息分析可知，肥胖这一性状是由HMIGIC基因决定的，说明基因控制生物体的性状，具有遗传效应；该实验中没有涉及性状表现与DNA的关系，因此不能说明DNA具有遗传效应。故选C。7．用32P标记玉米体细胞(含有20条染色体)的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期及所产生的子细胞中，被32P标记的染色体数分别为()A．20、40、20 B．20、20、20C．20、20、0～20 D．20、40、0～20解析：选C根据题意可知，用32P标记玉米体细胞的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，由于DNA复制方式为半保留复制，经过第一次分裂产生的子细胞中的20条染色体中的DNA分子均有放射性标记，但只有其中的一条单链被标记；经过再一次的DNA复制后，第二次有丝分裂中期时，染色单体没有分开，而这2条没有分开的染色单体上，其中有1条被32P标记，导致整条染色体也被32P标记，即第二次有丝分裂中期20条染色体都被标记，第二次有丝分裂后期有40条染色体，其中被标记的有20条，随后发生彼此分离的子染色体随机组合进入不同的子细胞中，因此在第二次分裂产生的子细胞中含有被32P标记的染色体数可能为0～20个不等。故选C。8．(2021·聊城高一期末，多选)在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14NDNA(相对分子质量为a)和15NDNA(相对分子质量为b)。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用离心方法分离得到的结果如图所示。下列对此实验的叙述正确的是()A．Ⅰ代细菌DNA分子中两条链都是14NB．Ⅱ代细菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/2C．预计Ⅲ代细菌DNA分子的平均相对分子质量为(7a＋b)/8D．上述实验Ⅰ代→Ⅱ代的结果能证明DNA复制方式为半保留复制解析：选BCⅠ代细菌DNA分子中一条链是14N，另一条链是15N，A错误。Ⅱ代细菌含15N的DNA分子有2个，占全部4个DNA分子的1/2，B正确。1个含有14N的DNA分子，其相对分子质量为a，则每条链的相对分子质量为a/2；1个含有15N的DNA分子，其相对分子质量为b，则每条链的相对分子质量为b/2；将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，连续繁殖三代，得到子三代共8个DNA分子，这8个DNA分子共16条链，只有2条是含有15N的，14条是含有14N的，因此总相对分子质量为b/2×2＋a/2×14＝b＋7a，所以每个DNA的平均相对分子质量为(7a＋b)/8，C正确。Ⅰ代为全中，无论是半保留复制还是全保留复制，都会出现Ⅱ代中一半是中，另一半是轻的结果，所以仅凭实验Ⅰ代→Ⅱ代的结果不能证明DNA复制方式为半保留复制，D错误。9．图1中DNA分子有a和d两条链，Ⅰ和Ⅱ均是DNA分子复制过程中所需要的酶，将图1中某一片段放大后如图2所示。请分析回答下列问题：(1)从图1可看出DNA复制的方式是____________，Ⅰ是________酶，Ⅱ是________酶。(2)图2中，DNA分子的基本骨架由________(填序号)交替连接而成，该DNA片段中含有________个游离的磷酸基团。(3)图2中④名称是__________________________。一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基A和T之间通过“____________________________”连接。(4)该过程发生的时间为____________________________________________________。(5)DNA分子复制时，在有关酶的作用下，以母链为模板，以游离的____________为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。(6)若亲代DNA分子中A＋T占60%，则子代DNA分子某一条单链中A＋T占________%。(7)若将含14N的细胞放在只含15N的环境中培养，使细胞连续分裂4次，则最终获得的子代DNA分子中，含14N的占________。解析：(1)从图1可看出DNA复制的方式是半保留复制，Ⅰ是解旋酶，Ⅱ是DNA聚合酶。(2)图2中，DNA分子的基本骨架由②脱氧核糖与③磷酸交替连接而成，该DNA片段中含有2个游离的磷酸基团。(3)图2中④名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基A和T之间通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接。(4)DNA复制发生的时间为有丝分裂间期或减数分裂Ⅰ前的间期。(5)DNA分子复制时，在有关酶的作用下，以母链为模板，以游离的脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。(6)若亲代DNA分子中A＋T占60%，子代DNA分子某一条单链中A＋T也占60%。(7)若将含14N的细胞放在只含15N的环境中培养，使细胞连续分裂4次，则最终获得的子代DNA分子中，含14N的占1/8。答案：(1)半保留复制解旋DNA聚合(2)②③2(3)胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核糖磷酸脱氧核糖(4)有丝分裂间期或减数分裂Ⅰ前的间期(5)脱氧核苷酸(6)60(7)1/8[迁移·应用·发展]10．1958年Meselson和Stahl用15N和14N标记大肠杆菌，并提取其DNA。利用DNA分子对紫外光有光吸收的特点确定DNA在密度梯度离心后在离心管中所处的位置，实验结果如下图。图中深色的区域是紫外光被一定程度吸收而形成的。下列分析错误的是(不考虑实验误差)()A．实验中定时取一些大肠杆菌提取其DNA，但是不需检测其放射性C．该实验是先用14N标记大肠杆菌多代后，再转移到15N环境中培养的D．若分别用14C、12C取代15N、14N，每代色带的相对位置仍基本相同解析：选C由于利用DNA分子对紫外光有光吸收的特点而不是检测放射性，所以实验中定时取一些大肠杆菌提取其DNA，但是不需检测其放射性，A正确；根据图示，1.9～3.0代的条带深度变化说明位置b处的DNA的含量比例下降了，c处的DNA的含量比例上升了，B正确；由于0代时，DNA的条带在a处，所以该实验是先用15N标记大肠杆菌多代后，再转移到14N环境中培养的，C错误；若分别用14C、12C取代15N、14N，每代色带的相对位置仍基本相同，D正确。11．(2021·淄博六校联考)研究人员将含14NDNA的大肠杆菌转移到15NH4Cl培养液中，培养24h后提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA热变性处理，即解开双螺旋，变成单链；然后进行离心，离心管中出现的两种条带分别对应图中的两个峰，则大肠杆菌的细胞周期为()A．4h B．6hC．8h D．12h解析：选C将含14NDNA的大肠杆菌转移到15NH4Cl培养液中，培养24h后提取子代大肠杆菌的DNA，DNA变性离心后，得到的14NDNA单链占1/8，15NDNA单链占7/8，则子代DNA共8个，繁殖了3代，细胞周期为24/3＝8(h)，C正确。12．将蚕豆幼苗放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷(即3HT，胸腺嘧啶脱氧核苷酸的组成成分)的培养基中培养一段时间，让3H掺入DNA中，从而使染色体带有放射性，培养过程如图甲。随后，将幼苗转到含有秋水仙素(可持续发挥作用且不会导致细胞死亡)的普通培养基(1HT)中培养一段时间，图乙是跟踪检测根尖细胞部分染色体某时期变化图。请据图回答有关问题：(1)完成图甲的培养过程，核DNA至少经过______次复制。若某核DNA含有900个胸腺嘧啶脱氧核苷酸，则复制3次需要__________个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸。(2)在细胞分裂过程中，图乙B过程发生的时期是____________；此过程产生的两条染色体中，含3H的DNA单链占全部单链的比值为__________。(3)图乙中________阶段(填“A”或“B”)发生DNA的半保留复制，出现相应实验结果的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)根据题意分析可知，完成图甲的培养过程，核DNA至少经过2次复制。已知某核DNA含有900个胸腺嘧啶脱氧核苷酸，则复制3次需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数＝(23－1)×900＝6300(个)。(2)图乙的B过程表示姐妹染色单体的分离，发