高中生物遗传的分子基础第18讲DNA的结构复制及基因的本质课时跟踪训练.docx

第18讲DNA的结构、复制及基因的本质测控导航表知识点题号1.DNA分子结构及特点1,2,32.DNA分子复制过程及特点4,53.基因的本质7,94.碱基互补配对原则和DNA分子复制有关的计算8,10,11,125.综合考查6,13,14,15基础过关1.下列关于DNA双螺旋结构的叙述正确的是(B)A.DNA分子中核糖和磷酸交替连接成基本骨架B.两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对C.细菌DNA分子含有两个游离的磷酸基团D.DNA分子是由两条同向平行的核苷酸链盘旋而成解析:DNA分子中不含有核糖,而含有脱氧核糖;两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对;细菌拟核为环状DNA,没有游离的磷酸基团;DNA分子的两条链是反向平行的。2.(2017湖北枣阳一中开学摸底)如图为核苷酸链结构图,下列表述不正确的是(A) A.能构成一个完整核苷酸的是图中的a和bB.图中与每个五碳糖直接相连的碱基只有1个C.各核苷酸之间是通过化学键连接起来的D.若该链为脱氧核苷酸链,从碱基组成上看,缺少的碱基是T解析:a中一分子的磷酸、一分子五碳糖、一分子的含氮碱基正好构成一个核苷酸,b中包含另一个核苷酸的磷酸;各核苷酸之间是通过磷酸二酯键连接的;组成脱氧核苷酸的碱基有A、T、C、G四种。3.同源染色体上的DNA分子之间最可能相同的是(A)A.碱基对的排列顺序B.磷酸二酯键的数目C.脱氧核苷酸的种类D.的比值解析:同源染色体上的DNA分子可能是相同的,也可能是不同的,如X、Y染色体,所以构成DNA的脱氧核苷酸数目可能不同,连接两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键的数目也就可能不同,碱基对的排列顺序不同,DNA分子中A=T、C=G,但(A+T)/(C+G)在不同的DNA分子中可能不同,而构成DNA的脱氧核苷酸只有4种。4.下列有关双链DNA复制的叙述中,正确的是(A)A.DNA分子复制主要发生于有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期B.复制过程遵循碱基互补配对原则,即A与U配对,G与C配对C.DNA分子复制过程是先完全解旋然后开始复制D.解旋在细胞核中进行,复制在细胞质中进行解析:DNA分子复制发生于细胞分裂过程中,如有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期;DNA复制是合成子代DNA分子,碱基互补配对原则是A与T配对,C与G配对;DNA复制主要发生在细胞核,边解旋边复制。5.(2016天津和平区期末)DNA是以半保留方式进行复制的,如果放射性完全标记的1个双链DNA分子在无放射性标记的溶液中复制两次,所产生的4个DNA分子的特点是(A)A.部分DNA分子含有放射性B.全部DNA分子含有放射性C.所有分子的一条链含有放射性D.所有分子的两条链都没有放射性解析:1个两条链都用放射性完全标记的DNA分子在无放射性标记的溶液中复制两次,共产生22=4个DNA分子,根据DNA分子的半保留复制,在这4个DNA分子中有2个DNA分子的一条链有放射性标记、另一条链没有放射性标记,其余的2个DNA分子的2条链都没有放射性标记。6.DNA熔解温度(Tm)是使DNA双螺旋结构解开一半时所需要的温度,不同种类DNA的Tm值不同,图甲表示DNA分子中G+C含量(G+C数占全部碱基的比例)与Tm的关系;图乙表示某生物b基因正常复制出的一个子代DNA片段。下列有关叙述不正确的是(D)A.据图甲,DNA分子的Tm值与G+C含量呈正相关B.两DNA分子Tm值相同,但G+C数量不一定相同C.复制时需要解旋酶和DNA聚合酶D.图乙中若A占全部碱基的20%,则该基因的碱基(G+C)/(A+T)的比值为1解析:分析图示,DNA分子的Tm值与G+C含量呈正相关;两DNA分子的Tm值相同,说明DNA分子中C+G所占的比例相同,但数量不一定相同;DNA分子中A=T,所以T=A=20%,C=G=30%,所以(G+C)/(A+T)=3/2。7.(2017黑龙江实验中学开学摸底)对一个基因的正确描述是(B)基因是DNA分子特定的片段它的分子结构是由四种氨基酸构成的它是控制性状的结构单位和功能单位基因都存在于染色体上A.B.C.D.解析:基因是有遗传效应的DNA片段,即DNA分子的特定片段;DNA的分子结构是由四种脱氧核苷酸构成的;基因通过控制蛋白质的合成控制生物性状,是控制性状的基本结构与功能单位;基因主要存在于染色体上,但原核细胞的拟核,真核细胞的线粒体、叶绿体中也有基因存在。能力达标8.已知某DNA分子中,G与C之和占全部碱基总数的35.8%,其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%。则在它的互补链中,T和C分别占该链碱基总数的(B)A.32.9%和17.1% B.31.3%和18.7%C.18.7%和31.3% D.17.1%和32.9%解析:由题中G+C=35.8%可推知,在整个DNA分子中及任意一条链中该比值都相等。一条链中,可推知互补链中:T=31.3%,C=18.7%。9.(2017安徽六校联考)北大医学部的研究人员将小鼠第 8号染色体短臂上的一个长约30 kb的DNA片段进行了敲除,结果发现培育出的小鼠血中甘油三酯极高,具有动脉硬化的倾向,并可以遗传给后代。该项研究最能说明(A)A.该DNA片段具有遗传效应B.控制甘油三酯合成的基因就位于第8号染色体上C.动脉硬化是由基因突变引起的D.小鼠血中的甘油三酯都是由这段DNA指导合成的解析:依题意,该DNA片段敲除后,小鼠血中甘油三酯极高,并能遗传给后代,说明该DNA片段是有遗传效应的基因;基因指导蛋白质的合成,但甘油三酯不是蛋白质,而是脂质;根据题意,不能得出动脉硬化是由基因突变引起的。10.下列关于DNA分子的结构与复制的叙述中,正确的是(A)含有a个腺嘌呤的DNA分子第n次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸2n-1a个在一个双链DNA分子中,G+C占碱基总数的M%,那么该DNA分子的每条链中G+C都占该链碱基总数的M%细胞内全部DNA被32P标记后在不含32P的环境中进行连续有丝分裂,第2次分裂的每个子细胞染色体均有一半有标记DNA双链被32P标记后,复制n次,子代DNA中有标记的占1/2nA.B.C.D.解析:含有a个腺嘌呤的DNA分子第n次复制后净增加了2n-1个DNA分子,每个DNA分子需要a个腺嘌呤脱氧核苷酸,所以第n次复制需要2n-1a个腺嘌呤脱氧核苷酸;双链DNA分子中,若G+C占碱基总数的M%,因两条链中G+C的数目相等,则该DNA分子的每条链中G+C所占比例仍为M%;细胞内全部DNA被32P标记后,在不含32P的环境中进行连续有丝分裂,第2次分裂时,细胞复制后的每条染色体中都有一条姐妹染色单体被32P标记,在有丝分裂后期,着丝点分开后,有一半DNA带有标记,两条姐妹染色单体分开后向两极运动是随机的,因此进入某一个子细胞的DNA不一定有一半带有标记;DNA双链被32P标记后,不管复制多少次,都只有2个DNA带有标记,所以复制n次,子代DNA中有标记的占2/2n。11.(2017江西南昌调研)用32P标记某精原细胞的DNA分子双链后在普通培养基上,经过一次有丝分裂后马上进行减数分裂,则由该精原细胞最终产生的精子中含有32P 标记的有(D)A.2个 B.4个 C.8个 D.不能确定解析:该细胞经过一次有丝分裂后,形成的两个精原细胞中每条染色体均含32P,精原细胞进行减数分裂,复制得到的染色体中一条染色单体含32P ,一条染色单体不含32P,减数第二次分裂后期,形成的两个次级精母细胞中每条染色体的着丝点分裂,姐妹染色单体分离,形成的两条子染色体一条含32P,一条不含32P,两条染色体随机分到精细胞中,产生的精细胞中含32P标记的染色体最少有0个,最多每条染色体都被标记。12.碱基类似物5溴尿嘧啶(5Bu)既能与碱基A配对,又可以与碱基G配对。在含有5Bu、A、G、C、T五种物质的培养基中培养大肠杆菌,得到突变体大肠杆菌。下列有关叙述错误的是(B)A.该培养基中大肠杆菌的基因突变频率明显提高B.发生突变的大肠杆菌DNA分子中共有6种碱基配对方式C.大肠杆菌在此培养基上至少繁殖3代,才能实现DNA分子某位点上碱基对从TA到CG的替换D.很多位点发生TA到CG的替换后,DNA分子结构的稳定性增强解析:根据题干信息,碱基类似物5溴尿嘧啶(5Bu)既能与碱基A配对,又可以与碱基G配对,使得碱基对发生改变,则该培养基中基因突变频率明显提高;发生突变的大肠杆菌DNA分子中共有8种碱基配对方式,即5BuA、5BuG、AT、GC;5Bu可以与A配对,又可以与G配对,复制一次A5Bu、TA,复制第二次时有5BuG,复制第三次时有CG,所以至少需要经过3次复制后,才能实现细胞中某DNA分子某位点上碱基对从TA到CG的替换;AT之间有2个氢键,CG之间有3个氢键,则很多位点发生TA到CG的替换后,DNA分子结构的稳定性增强。13.(2017江西南昌摸底调研)在含四种游离的脱氧核苷酸、酶和ATP的条件下,分别以不同生物的DNA(双链)为模板,合成子代DNA。回答下列问题:(1)分别以不同生物的DNA为模板合成的子代DNA之间,(A+C)(T + G)的比值(填“相同”或“不相同”),原因是 。(2)分别以不同生物的DNA为模板合成的子代DNA之间存在差异,这些差异是 。(3)在一个新合成的DNA中,(A+T)(C + G)的比值,与它的模板DNA任一单链的(填“相同”或“不相同”)。(4)有人提出:“吃牛肉后人体内就可能出现牛的DNA”,你是否赞成这种观点(填“赞成”或“不赞成”),试从DNA合成的角度简要说明理由: 。解析:(1)由于双链DNA中,A=T、C=G,因此(A+C)与(T+G)的比值总是等于1。(2)以不同生物的DNA为模板合成的各个新DNA之间存在差异的主要原因是碱基的数目和排列顺序不同。(3)双链DNA分子中,A1=T2、T1=A2、C1=G2、G1=C2,所以每一条链上的(A+T)与(C+G)的比值相等。(4)因为DNA进入人体消化道后,会被消化成小分子的脱氧核苷酸,然后作为合成DNA的原料,所以不可能以原来DNA的形式存在于人体细胞内。答案:(1)相同所有DNA双链中,A与T的数目相同,C与G的数目相同(2)碱基(脱氧核苷酸)排列顺序不同(或碱基的数目和排列顺序不同)(3)相同(4)不赞成因为DNA进入人体消化道会被消化成脱氧核苷酸,然后再被细胞吸收,作为合成DNA的原料,而人体内的DNA分子的序列取决于人体本身的DNA模板14.下图为真核生物DNA的结构(图甲)及发生的生理过程(图乙),请据图回答问题:(1)图甲为DNA的结构示意图,其基本骨架由和(填序号)交替排列构成,为 。(2)从图乙可看出,该过程是从个起点开始复制的,从而复制速率;图中所示的酶为酶;作用于图甲中的(填序号)。(3)若用1个32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,释放出来300个子代噬菌体。其中含有32P的噬菌体所占的比例是。(4)若图甲中的亲代DNA分子含有100个碱基对,将该DNA分子放在含有用32P标记的脱氧核苷酸培养液中复制一次,则子代DNA分子的相对分子质量比原来增加。(5)若图乙中亲代DNA分子在复制时,一条链上的G变成了A,则该DNA分子经过n次复制后,发生差错的DNA分子占DNA分子总数的。解析:(1)DNA分子的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接构成。图中的是由一分子脱氧核糖、一分子磷酸和一分子C(胞嘧啶)组成的胞嘧啶脱氧核苷酸。(2)分析图乙,有多个复制的起点,这样可以大大提高复制的速率。图中酶使碱基对间的氢键断裂,使DNA双链解旋,应为解旋酶。(3)用32P标记的1个噬菌体侵染大肠杆菌,根据DNA分子半保留复制的特点,则新形成的300个噬菌体中有2个含32P,占1/150。(4)亲代DNA分子含有100个碱基对,在含有用32P标记的脱氧核苷酸的培养液中复制一次形成的子代DNA分子一条链32P,一条链31P,标记部分的脱氧核苷酸比未标记的相对分子质量增加1,因此相对分子质量增加100。(5)DNA 分子复制时一条链上的碱基发生突变,另一条链上的碱基不发生突变,以发生突变的单链为模板复制形成的DNA分子都是异常的,以碱基没有发生突变的单链为模板合成的DNA分子都是正常的,因此无论复制多少次,发生差错的DNA分子都占1/2。答案:(1)胞嘧啶脱氧核苷酸(2)多提高解旋(3)1/150(4)100(5)1/2拓展提升15.某研究性学习小组以细菌为实验对象,运用同位素标记技术及密度梯度离心法对有关DNA复制的方式进行了探究(已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次,产生子代,实验结果见相关图示)。请回答下列问题:(1)综合分析本实验的DNA离心结果,前三组实验中,第组结果对得到的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。(2)分析讨论:若实验三的离心结果为:如果DNA位于1/2 重和1/2轻带位置,则是复制;如果DNA位于全中带位置,则是复制。为了进一步得出结论,该小组设计了实验四,请分析:如果DNA位于(位置及比例,下同)带位置,则是全保留复制;如果DNA位于带位置,则是半保留复制。若将实验三得到的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。原因是 。(3)实验得出结论:DNA复制方式为半保留复制。若将实验四的实验时间改为60 min,离心后密度带的数量和位置(填“发生”或“没有发生”)变化。若实验三的结果中,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有少部分为 。(4)假设某大肠杆菌含14N的DNA的相对分子质量为a,含15N的DNA的相对分子质量为b,现将含15N的DNA的大肠杆菌培养在含14N的培养基中,子二代DNA的相对分子质量平均为。解析:(1)前三组实验中,第三组结果对得到的结论起到了关键作用,但需把它与第一组轻带和第二组重带的结果进行比较,才能说明DNA分子的复制方式是半保留复制。(2)实验三的离心结果:如果DNA位于1