配餐作业19.docx
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配餐作业19
配餐作业(十九) DNA分子的结构和复制
基因是具有遗传效应的DNA片段
A组·全员必做题
1.下列关于DNA结构及复制的叙述正确的是( )
A.碱基对特定的排列顺序及空间结构决定DNA分子的特异性
B.减数分裂中DNA的两条链分别进入两个细胞导致等位基因分离
C.DNA分子相邻碱基通过脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖连接
D.DNA的复制发生在细胞核、线粒体和叶绿体中
解析 本题考查DNA的结构及复制的相关知识,意在考查考生对基础知识的掌握及分析判断能力。
碱基对特定的排列顺序决定DNA分子的特异性;同源染色体分离导致等位基因分离;碱基直接与脱氧核糖连接,相邻脱氧核糖连接在同一磷酸上;真核生物中DNA复制发生在细胞核、线粒体和叶绿体中,原核生物中DNA复制发生在拟核中。
答案 C
2.如图表示一个DNA分子的片段,下列有关表述正确的是( )
A.④代表的物质中贮存了遗传信息
B.不同生物的DNA分子中④的种类无特异性
C.转录时该片段的两条链都可作为模板链
D.限制性核酸内切酶作用部位是碱基之间的氢键
解析 ④代表脱氧核苷酸,碱基对的排列顺序代表遗传信息;不同生物的DNA分子中脱氧核苷酸的种类都是四种,无特异性;转录时是以DNA分子的一条链为模板的;限制性核酸内切酶的作用位点是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
答案 B
3.(2016·河南八市高三质检)下列关于DNA分子的结构和DNA分子复制的说法,不正确的是( )
A.DNA分子能准确地复制与DNA分子的结构有密切的关系
B.DNA分子复制过程中有氢键的断裂和重新形成
C.神经细胞和衰老的细胞一般都不会出现DNA分子的复制
D.含有2n个碱基对的DNA分子其碱基对的排列方式最多有n4种
解析 DNA分子结构中碱基按照互补配对原则进行配对,这对DNA分子的准确复制具有重要作用,A项正确;DNA分子复制时,在解旋酶的作用下,氢键断裂,双链解开,按照碱基互补配对原则合成子链,子链与母链的互补碱基之间重新形成氢键,B项正确;神经细胞是高度分化的细胞,神经细胞和衰老的细胞一般都不会再进行分裂,故一般不会出现DNA分子的复制,C项正确;含有2n个碱基对的DNA分子其碱基对的排列方式最多有42n种,D项错误。
答案 D
4.(2016·福建龙海一模)如图所示为双链DNA分子的平面结构模式图。
下列叙述正确的是( )
A.图示DNA片段中有15个氢键
B.沃森和克里克利用构建数学模型的方法,提出DNA的双螺旋结构
C.只有在解旋酶的作用下图示双链才能解开
D.在双链DNA分子中,每个磷酸基团连接1个脱氧核糖
解析 图示的DNA片段共6个碱基对,A—T有3对、G—C有3对;因A—T之间有2个氢键,G—C之间有3个氢键,共15个氢键,A正确;沃森和克里克构建的是物理模型,B错误;要使DNA双链解开,不仅可以用DNA解旋酶,还可以用高温加热解旋,C错误;在双链DNA分子中,每条链中间的每个磷酸基团都分别连接2个脱氧核糖,每条链两端的磷酸基团只连接1个脱氧核糖,D错误。
答案 A
5.(2017·陕西宝鸡市质检一)若亲代DNA分子经过诱变,某位点上一个正常碱基变成了5-溴尿嘧啶(BU)。
BU可与碱基A配对,诱变后的DNA分子连续进行2次复制,得到的子代DNA分子加热后得到5种单链如图所示,则BU替换的碱基可能是( )
A.腺嘌呤B.鸟嘌呤
C.胞嘧啶D.胸腺嘧啶
解析 本题以DNA分子上碱基的替换为切入点,考查DNA分子的结构和DNA的复制。
由于DNA进行半保留复制,所以复制2次形成的5种单链中有2条是亲代DNA的链,由亲代DNA某位点碱基变成了BU,可确定亲代DNA含第1种单链,再根据碱基互补配对原则可知亲代DNA的另一条单链可能是第2种或第5种,已知复制时BU与A配对,可知第2种单链是复制后形成的,亲代DNA另一条单链是第5种,故BU替换的碱基是G。
答案 B
6.图1是真核细胞DNA复制过程的模式图,图2是大肠杆菌DNA复制过程模式图,箭头表示复制方向。
对此描述错误的是( )
A.真核细胞DNA有多个复制起点,而大肠杆菌只有一个
B.两者均具有双向复制的特点
C.真核细胞DNA复制时,在起点处不都是同时开始的
D.两者的遗传物质均是环状的
解析 本题考查DNA复制,意在考查考生在理解和识图分析方面的能力,难度中等。
题中图一显示,真核细胞DNA复制时至少有两个复制起点,而图二显示大肠杆菌只有一个复制起点;根据复制箭头的方向,可知两者的复制均为双向复制;图一显示在两个不同的起点处复制后形成的子链DNA片段长度不同,片段长的先开始复制;图中显示真核细胞的DNA是链状的,而大肠杆菌的DNA是环状的。
答案 D
7.将某细菌在含有15N标记的培养液中培养后,再转移到含有14N的普通培养液中培养,6小时后提取DNA进行分析,得出含15N的DNA占DNA总量的比例为1/32,则某细菌的分裂周期是( )
A.1小时B.1.6小时
C.2小时D.4小时
解析 将某细菌在含有15N标记的培养液中培养数代后,某细菌的DNA分子的2条链可以认为是15N-15N,将该细菌转移到含有14N的普通培养液中培养,假设繁殖的次数是n,根据题意可得关系式:
2/2n=1/32,解得n=6,由于该过程经过了6小时,所以该细菌的分裂周期是1小时。
答案 A
8.在一个DNA分子中,腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的54%,其中一条链中鸟嘌呤、胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的22%和28%,则由该链转录的信使RNA中鸟嘌呤占碱基总数的( )
A.24%B.22%
C.26%D.23%
解析 双链DNA中,A+T占全部碱基总数的54%,则一条单链中A+T占该链碱基总数的54%,按下面的图示分析:
答案 A
9.某DNA分子有500个碱基对,其中含有鸟嘌呤300个,该DNA进行连续复制,经测定最后一次复制消耗了周围环境中3200个腺嘌呤脱氧核苷酸,则该DNA分子共复制了多少次( )
A.3次B.4次
C.5次D.6次
解析 已知该DNA分子有500个碱基对,其中含有300个G,则A与T均为200个;最后一次复制消耗了3200个A,因此,最后一次复制净产生的DNA分子数为3200/200=16(个),则经过复制后,形成的DNA分子总数为32个,因此,这个DNA分子共进行了5(25=32)次复制。
答案 C
10.A集合为用水解酶催化T2噬菌体的遗传物质彻底水解成不能再水解的小分子;B集合为用水解酶催化HIV的遗传物质彻底水解成不能再水解的小分子。
上述A、B两个集合的交集共有小分子( )
A.8种B.5种
C.4种D.0种
解析 本题考查DNA和RNA的基本组成单位,意在考查考生对相关知识的理解和识记能力。
脱氧核苷酸和核糖核苷酸共有的碱基有三种,即A、C、G,二者彻底水解后会产生相同的磷酸,所以其交集共有4种小分子,故选C项。
答案 C
11.某校一个生物活动小组要进行研究性学习。
对生物学史上的经典实验进行验证,也是研究性学习的内容之一。
这个小组借助某大学的实验设备,对有关DNA复制的方式进行探索,有人认为DNA是全保留复制,也有人认为DNA是半保留复制。
为了证明这两种假设,这个小组设计了下列实验程序,请完成实验并对结果进行预测。
(1)实验步骤:
第一步:
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;在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子均为15N—DNA。
用某种离心方法分离得到的结果如上图所示,其DNA分别分布在轻带和重带上。
第二步:
将亲代大肠杆菌(含15N)转移到含14N的培养基上繁殖一代(Ⅰ)。
请分析:
如果DNA位于________________带位置,那么是全保留复制;如果DNA位于________________带位置,那么是半保留复制。
第三步:
为了进一步验证第二步的推测结果,将亲代大肠杆菌(含15N)转移到含14N的培养基上再连续繁殖二代(Ⅱ)。
请分析:
如果DNA位于________________带位置,那么是全保留复制;如果DNA位于________________带位置,那么是半保留复制。
(2)有人提出:
第一代(Ⅰ)的DNA用解旋酶处理后再离心,就能直接判断DNA的复制方式,如果轻带和重带各占
,那么一定为半保留复制。
你认为这同学的说法是否正确?
________。
原因是
____________________________________________________。
解析 如果DNA的复制方式为全保留复制,则一个亲代15N—15N的DNA分子的两个子代DNA分子是:
一个15N—15N,一个14N—14N,其在离心管中分布的位置是一半在轻带、一半在重带;如果DNA的复制方式为半保留复制,则一个亲代15N—15N的DNA分子的两个子代DNA分子都是15N—14N,其在离心管中分布的位置全部在中带。
答案
(1)1/2重和1/2轻 全中 1/4重和3/4轻 1/2中和1/2轻
(2)不正确 无论半保留复制还是全保留复制,如果研究DNA链的情况,结果是一致的,无法区分
12.下面甲图中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________________________________。
(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。
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)由图示知,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,发生在绿色植物叶肉细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中。
(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。
答案
(1)半保留复制
(2)解旋 DNA聚合
(3)细胞核、线粒体、叶绿体
(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
B组·能力提升题
13.(2016·重庆渝中区期末)用15N标记DNA分子的细菌,将其放入含14N的培养基中连续繁殖4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)图中表示含这三种DNA分子的比例正确的是( )
解析 用15N标记DNA分子的细菌在含14N的培养基中连续繁殖4代,可形成16个DNA分子,由于DNA分子的复制是半保留复制,因此16个DNA分子中有2个DNA分子同时含15N和14N,14个DNA分子只含14N,不存在只含有15N的DNA分子,D正确。
答案 D
14.(2017·甘肃张掖诊断一)将一个不含放射性同位素32P标记的大肠杆菌(拟核DNA呈环状,共含有m个碱基,其中有a个胸腺嘧啶)放在含有32P标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间,检测到如图Ⅰ、Ⅱ两种类型的DNA(虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链)。
下列有关该实验的结果预测与分析,正确的是( )
A.DNA第二次复制产生的子代DNA有Ⅰ、Ⅱ两种类型,比例为1∶3
B.DNA复制后分配到两个子细胞时,其上的基因遵循基因分离定律
C.复制n次需要胞嘧啶的数目是(2n-1)
D.复制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链数为2n+1-2
解析 本题考查DNA分子的半保留复制的过程及遗传定律适用的条件,要求考生掌握大肠杆菌的DNA复制过程需要的原料、复制的结果及相关计算。
DNA分子具有半保留复制的特点,将一个不含放射性同位素32P标记的大肠杆菌放在含有32P标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养,复制两次后,会形成4个DNA分子,Ⅰ、Ⅱ两种类型各2个,比例为1∶1,A选项错误;真核生物在进行有性生殖时,核基因遵循基因的分离定律,原核生物大肠杆菌的基因在二分裂过程中,不遵循基因的分离定律,B选项错误;DNA共含有m个碱基,其中有a个胸腺嘧啶,则1个DNA分子含有胞嘧啶的数目是(m-2a)/2,复制n次需要胞嘧啶的数目是(2n-1)×(m-2a)/2,C选项错误;该大肠杆菌复制n次,共形成2n个DNA分子,放射性脱氧核苷酸单链数为2n+1-2,D选项正确。
答案 D
15.用32P标记了玉米体细胞(含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,在第二次细胞分裂完成后每个细胞中被32P标记的染色体条数是( )
A.0条B.20条
C.大于0小于20条D.以上都有可能
解析 本题综合考查DNA复制和有丝分裂,意在考查考生分析问题、解决问题的能力。
第一次细胞分裂完成后所形成的细胞中,DNA双链均是一条链含有32P,另一条链不含32P,第二次细胞分裂的间期,染色体复制后每条染色体上都是一条染色单体含32P,一条染色单体不含32P,有丝分裂后期,姐妹染色单体分离,如果含32P的20条染色体同时移向细胞的一极,不含32P的20条染色体同时移向细胞的另一极,则产生的子细胞中被32P标记的染色体条数分别是20条和0条,如果移向细胞两极的20条染色体中既有含32P的,也有不含32P的,则形成的子细胞中被32P标记的染色体条数大于0小于20条。
答案 D
16.将一个用15N标记的DNA放到14N的培养基上培养,让其连续复制三次,将每次复制产物置于试管内进行离心,如图中分别代表复制1次、2次、3次后的分层结果是( )
A.c、e、fB.a、e、b
C.a、b、dD.c、d、f
解析 DNA分子的复制特点是半保留复制,一个用15N标记的DNA在14N的培养基上培养,复制1次后,每个DNA分子的一条链含15N,一条链含14N,离心后全部位于中密度带,对应图中的c;复制2次后,产生4个DNA分子,其中含14N、14N的DNA分子为2个,只含14N的DNA分子为2个,离心后一半位于中密度带,一半位于低密度带,对应图中的e;复制3次后,产生8个DNA分子,其中含15N、14N的DNA分子为2个,只含14N的DNA分子为6个,离心后少部分位于中密度带,大部分位于低密度带,对应图中的f。
答案 A
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- 配餐 作业 19
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