1、1第 3 节 DNA 的复制第 4 节 基因是有遗传效应的 DNA 片段基础巩固1DNA 分子能够自我复制的结构基础是( )A.DNA 具有独特的双螺旋结构B.配对的脱氧核苷酸之间连接成与母链互补的子链C.磷酸和脱氧核苷酸交互排列的顺序稳定不变D.DNA 分子具有多样性和特异性答案:A2 确认两个基因是相同基因的依据是两者( )A.位于同一条染色体上B.位于同源染色体的同一位置C.控制相对性状D.具有相同的碱基排列顺序解析:基因中碱基的排列顺序就代表遗传信息,如果两个基因相同,其基因中的碱基排列顺序一定相同,否则两个基因就不同。位于同源染色体同一位置的基因若是等位基因,则碱基排列顺序不同。答案
2、:D3 植物的幼叶细胞分裂旺盛,其细胞的分裂方式和 DNA 复制的场所分别为( )A.有丝分裂,细胞质B.减数分裂,细胞核C.有丝分裂,细胞核D.有丝分裂,细胞核、线粒体、叶绿体解析:由于幼叶中的叶肉细胞不仅具有细胞核,还有线粒体和叶绿体,所以 DNA 复制的场所有细胞核、线粒体、叶绿体,其中细胞核是 DNA 复制的主要场所。答案:D24 下图表示果蝇某一条染色体上的几个基因,下列相关叙述不正确的是( )A.观察图示可知,基因在染色体上呈线性排列B.图示 DNA 中只有部分脱氧核苷酸序列能编码蛋白质C.每个基因均由多个脱氧核糖核苷酸组成D.由图可知染色体是生物体内基因的唯一载体解析:图示中一条
3、染色体含多个基因,呈线性排列。基因是具有遗传效应的 DNA 片段,即基因是 DNA 上一段段的脱氧核苷酸序列。染色体不是基因的唯一载体,线粒体和叶绿体中也有基因的存在。答案:D5 在刑侦领域 ,DNA 分子能像指纹一样用来鉴定个人身份。其生物学依据是( )A.遗传信息蕴藏在 4 种碱基的排列顺序之中B.DNA 分子具有多样性C.每个 DNA 分子中碱基的特定排列顺序,构成了每一个 DNA 分子的特异性D.DNA 能够储存足够量的遗传信息解析:不同的人 DNA 中碱基排列顺序不同,但每个特定的人不同组织细胞中 DNA 的结构是相同的,因此 DNA 分子可用来鉴定个人身份。答案:C6 下列有关 D
4、NA 复制的叙述 ,正确的是( )A.DNA 分子在解旋酶的作用下水解成脱氧核苷酸B.在复制过程中边解旋边复制C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链D.两条新的子链通过氢键形成一个新的 DNA 分子解析:DNA 复制的特点是边解旋边复制和半保留复制。解旋酶的作用是打开碱基对间的氢键,解旋后两条链都分别作模板形成两条与母链互补的子链,然后母链与互补子链通过氢键相连接。3答案:B7 下图所示为 DNA 分子复制的片段 ,图中 a、b、c、d 表示各条脱氧核苷酸链。下列各项正确的是( )A.a 和 c 的碱基序列互补,b 和 c 的碱基序列相同B.a 链中(A+C)/(G+T)的比值与 d 链中
5、同项比值相同C.a 链中(A+T)/(G+C)的比值与 b 链中同项比值相同 D.a 链中(G+T)/(A+C)的比值与 c 链中同项比值不同答案:C8 通过生物化学分析可以知道,间期细胞中脱氧核苷酸含量开始很低,不久便急剧增加,之后又逐渐降低到初始水平。随着脱氧核苷酸含量的动态变化,DNA 聚合酶的活性显著增高。这个事实表明( )A.间期是新的细胞周期的开始B.间期细胞内 DNA 正在进行自我复制C.间期细胞内 RNA 正在进行自我复制D.间期细胞内正在进行 RNA 分解答案:B9 下图是 DNA 复制的有关图示 ,AC 表示大肠杆菌的 DNA 复制,DG 表示哺乳动物的 DNA复制。图中黑
6、点表示复制起始点,“”表示复制方向。(1)A DNA 分子复制完成理论上约需 30 s,而实际上只需约 16 s。根据 AC 图分析,是因为 。(2)哺乳动物的 DNA 分子展开可达 2 m 之长,若按 AC 的方式复制,至少需要 8 h,而实际上为 3 h 左右。据 DG 图分析,是因为 。 4(3)AG 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 的。 (4)C 与 A 相同,G 与 D 相同,DNA 能被如此准确地复制出来,是因为 。 (5)若 DNA 分子上有基因 a,它会随 产生 个基因 a。 解析:据图 AC 可知,DNA 分子的复制向两个方向同时进行,因而复
7、制时间缩短了。据图DG,在一个较长的 DNA 分子上,复制起点很多且向两个方向进行,正是有多个起点且双向复制,所需时间才较短。(3)(4)问实际上考查了所学的基本知识,较为简单。(5)基因随 DNA 的复制而复制,DNA 数量增加,基因数量也增加。答案:(1)复制是双向进行的 (2)有多个起始点,双向复制 (3)边解旋边复制 (4)DNA 分子独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板;DNA 分子的碱基互补配对保证了 DNA 分子复制准确无误地完成 (5)DNA 复制 2能力提升1 下列关于 DNA 分子结构与复制的叙述 ,正确的是 ( )A.每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基B.双链 DNA
8、 分子中,碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的C.DNA 双螺旋结构解旋需要解旋酶,不需要能量D.单个脱氧核苷酸在 DNA 酶作用下连接合成新的子链解析:DNA 分子中每条链一端的脱氧核糖上只连着一个磷酸;根据脱氧核苷酸的结构可知,一个碱基连接一个脱氧核糖,故双链 DNA 分子中,碱基数目与脱氧核糖数目相等。DNA 复制过程中解旋时,既需要解旋酶的催化也需要消耗 ATP;单个脱氧核苷酸在 DNA 聚合酶作用下连接合成新的子链。答案:B2 某 DNA 分子有碱基 200 对,已知腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占碱基总数的 60%,则该 DNA 分子连续复制两次所需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数为( )A.80
9、 B.160 C.240 D.320解析:先算出一个 DNA 分子中鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数为 400(1-60%)1/2=80(个)。再5计算连续复制两次所需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数为 80(22-1)=240(个)。答案:C3 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解析:完成一个细胞周期后,一条染色体上只有一个 DNA 分子,这一个 D
10、NA 分子的一条链为正常链,一条链为标记链。再复制一次后得到两个 DNA 分子,一个 DNA 分子的两条链全为正常链,另一个 DNA 分子的一条链为正常链,另一条链为标记链,这两个 DNA 分子位于同一条染色体的姐妹染色单体上。答案:B4 假如某一含 31P 的 DNA 分子中含有 1 000 个碱基对,将该 DNA 分子放在用 32P 标记的脱氧核苷酸的培养液中培养让其复制 n 次,则子代 DNA 分子的平均相对分子质量比原来增加( )A.1 000 B.2 000C.1 000(2n-1)/(2n-1) D.1 000(2n-1)/2n解析:DNA 的基本组成单位为脱氧核苷酸,用 32P
11、标记后,每一个基本组成单位的相对分子质量增加 1, 所以一个 DNA 分子的相对分子质量共增加 2 000。复制 n 次后共增加 2 000(2n-1),则子代 DNA 的平均相对分子质量比原来增加 2 000(2n-1)/2n=1 000(2n-1)/(2n-1)。答案:C5 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。下列有关叙述不正确的是( )A.含有 15N 的 DNA 分子占 1/8B.含有 14N 的 DNA 分子占 7/8C.复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸 600 个D.复制结果共产
12、生 16 个 DNA 分子6解析:DNA 分子中胞嘧啶的数目=鸟嘌呤的数目=60 个,A 的数目=T 的数目=40 个。该 DNA 分子连续复制 4 次,形成的子代 DNA 分子有 24个,含有 15N 的 DNA 分子只有 2 个,占 1/8。含有14N 的 DNA 分子是 16 个,占 100%。复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸(2 4-1)40=600(个)。答案:B6 用 15N 标记细菌的 DNA 分子 ,再将它们放入含 14N 的培养基中连续繁殖四代,a、b、c 为三种 DNA 分子;a 只含 15N,b 同时含 14N 和 15N,c 只含 14N,如下图,这三种 DNA 分子的比例
13、正确的是( )解析:假设亲代 DNA 分子为 n 个,则繁殖四代后,DNA 分子总数为 16n,其中,只含 15N 的 DNA分子为 0 个,同时含 14N 和 15N 的 DNA 分子有 2n 个,只含 14N 的 DNA 分子有 14n 个,它们的比例如 D 图所示。答案:D7 在一密闭的容器里 ,用含有同位素 13C 的脱氧核苷酸合成一个 DNA 分子,然后加入普通的含 12C 的脱氧核苷酸,经 n 次复制后,所得 DNA 分子中含 12C 的脱氧核苷酸链数与含 13C 的脱氧核苷酸链数之比是( )A.2n1 B.(2n-2) nC.(2n-2)2 D.(2n-1)1解析:经 n 次复制
14、后,产生的 DNA 分子数为 2n个,脱氧核苷酸链数为 2n2 条,其中只有 2 条链为 13C-DNA 链,其余的(2 n2-2)条都是 12C-DNA 链,因此,题中所求比值为(2 n2-2)2=(2n-1)1。答案:D7 8 下列关于下图所示 DNA 分子片段的说法,正确的是 ( )A.解旋酶可作用于处B.“G”是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸C.不同的 DNA 碱基种类相同,(A+G)/(C+T)的比例也相同D.把此 DNA 放在含 15N 的培养液中复制 2 次,子代中含 15N 的 DNA 占 3/4解析:解旋酶破坏的是氢键;所有 DNA 分子都具有相同的碱基种类,但单链 DNA 分子中(A
15、+G)/(C+T)的比例不确定;DNA 复制 2 次后,得到 4 个子代 DNA 分子均含有 15N。答案:B9 下图是人类染色体的连续放大示意图。请据图回答下列问题。(1)请写出图中序号所代表的物质或结构: ; 。 (2)由形成染色质的过程中需要核糖体合成的 参与,此过程发生在有丝分裂的 期。脱氧核苷酸的特定排列顺序构成了 DNA 分子的 。 答案:(1)DNA 氢键(2)蛋白质 间 特异性 10 科学家以大肠杆菌为实验材料,运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA 复制方式的探索实验,实验内容及结果见下表。组别1 组 2 组 3 组 4 组培养液14NH4Cl 15NH4Cl 14
16、NH4Cl 14NH4Cl8中唯一氮源繁殖代数多代 多代 一代 两代培养产物A BB 的子一代B 的子二代操作提取 DNA 并离心离心结果仅为轻带(14N/14N)仅为重带(15N/15N)仅为中带(15N/14N)1/2 轻带(14N/14N),1/2 中带(15N/14N)请分析并回答下列问题。(1)要得到 DNA 中的 N 全部被 15N 标记的大肠杆菌 B,必须经过 代培养,且培养液中的 是唯一氮源。 (2)综合分析本实验的 DNA 离心结果,第 组结果对得到结论起到了关键作用,但需把它与第 组和第 组的结果进行比较,才能说明DNA 分子的复制方式是 。 (3)分析讨论若子一代 DNA
17、 的离心结果为“轻”和“重”两条密度带,则“重带”DNA 来自 ,据9此可判断 DNA 分子的复制方式不是 复制。 若将子一代 DNA 双链分开后再离心,其结果 (填“能”或“不能”)判断 DNA的复制方式。 若在同等条件下将子二代继续培养,子 n 代 DNA 离心的结果是密度带的数量和位置 ,放射性强度发生变化的是 带。 若某次实验的结果中,子一代 DNA 的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽,可能的原因是新合成的 DNA 单链中的 N 尚有少部分为 。 解析:(1)DNA 是半保留复制,若要 DNA 中的 N 全部为 15N,必须在 15N 培养基中多代培养。(2)第 3 组中双链为 1
18、5N 的 DNA(B)在 14N 原料中复制一次,子代 DNA 中一条链为 14N,一条链为 15N,说明 DNA 为半保留复制。(3)子一代 DNA 离心后仅为中带,说明为半保留复制,否则不能说明。若将子一代 DNA 双链分开后离心,会出现轻带和重带,不能判断 DNA 的复制方式。若将子二代继续培养,得到的子代 DNA 仍是 14N/15N、 14N/14N,密度带的数量和位置不变,双链都是 14N的 DNA 分子( 14N/14N)增多, 14N/15N DNA 分子数不变。若子一代 DNA“中带”略宽,可能是新合成的链中有少部分 15N 所致。答案:(1)多 15NH4Cl(2)3 1 2 半保留复制(3)B 半保留 不能 没有变化 轻 15N
