通用版2017年高中生物暑假专题训练专题八巧解DNA分子结构和复制的相关计算.docx

专题八巧解DNA分子结构和复制的相关计算一、DNA结构及特点的相关内容落实1由1分子磷酸、1分子碱基和1分子化合物a构成了化合物b，如图所示，则叙述正确的是()A若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸B在禽流感病原体、幽门螺旋杆菌体内b均为4种CATP脱去两个高能磷酸键，可形成b，a为核糖D若a为脱氧核糖，则由b构成的核酸完全水解，得到的化合物最多有8种2下列有关DNA分子结构的叙述中，错误的是()A双链DNA分子中含有两个游离的磷酸基团BDNA的一条单链上相邻的碱基A与T之间通过氢键连接C嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定DDNA分子两条链反向平行3同源染色体上的DNA分子之间最可能相同的是()A碱基对的排列顺序 B氢键的数目C. 的比值 D脱氧核苷酸的种类二、相关DNA复制中同位素标记法计算的问题突破4在DNA复制开始时，将大肠杆菌放在含低剂量3H标记的脱氧胸苷(3HdT)的培养基中，3HdT可掺入正在复制的DNA分子中，使其带有放射性标记。几分钟后，将大肠杆菌转移到含高剂量3HdT 的培养基中培养一段时间。收集、裂解细胞，抽取其中的DNA进行放射性自显影检测，结果如图所示。据图可以作出的推测是()A复制起始区在高放射性区域BDNA复制为半保留复制CDNA复制从起始点向两个方向延伸DDNA复制方向为ac5用15N标记细菌的DNA分子(双链均被标记)，再将它们放入含14N的培养基上连续繁殖4代，a、b、c为三种DNA分子：a只含15N，b同时含有15N和14N，c只含14N。下图中可正确表示这三种DNA分子的比例的是()6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复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸640个C含15N的链占1/8D子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是237用32P标记玉米体细胞(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，让其分裂n次，若一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是40条和2条，则该细胞至少是处于第几次分裂的分裂期()A第一次 B第二次 C第三次 D第四次三、相关碱基互补配对原则计算的问题突破8在一个双链DNA分子中，碱基总数为m，腺嘌呤碱基数为n，则下列有关叙述正确的是()脱氧核苷酸数磷酸数碱基总数m碱基之间的氢键数为一条链中AT的数量为nG的数量为mnA B C D9双脱氧核苷酸常用于DNA测序，其结构与脱氧核苷酸相似，能参与DNA的合成，且遵循碱基互补配对原则。DNA合成时，在DNA聚合酶作用下，若连接上的是双脱氧核苷酸，子链延伸终止；若连接上的是脱氧核苷酸，子链延伸继续。在人工合成体系中，有适量的序列为GTACATACATG的单链模板、胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸。则以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有()A2种 B3种 C4种 D5种10关于如图所示DNA分子的叙述，正确的是()A限制酶作用于部位，DNA连接酶作用于部位B该DNA的特异性表现在碱基种类和(AT)/(GC)的比例上C若该DNA分子中A为p个，占全部碱基的n/m(m2n)，则G的个数为(pm/2n)pD把该DNA分子放在含15N的培养液中复制两代，子代中含15N的DNA分子占3/4四、综合应用体验11分析以下材料，回答有关问题：材料一在沃森和克里克提出双螺旋结构模型之前，人们已经证实了DNA分子是由许多脱氧核苷酸构成的长链，自然界中的DNA并不以单链形式存在，而是由两条链结合形成的。材料二1949年到1951年期间，科学家Chargaff研究不同生物的DNA时发现，DNA分子中的嘧啶核苷酸的总数始终等于嘌呤核苷酸的总数；A的总数等于T的总数，G的总数等于C的总数，但(AT)与(GC)比值不是固定的。材料三根据RFranklin等人对DNA晶体的X射线衍射分析表明，DNA分子由许多“亚单位”组成，而且每一层的间距为0.34 nm，而且整个DNA分子长链的直径是恒定的。以上科学研究成果为1953年沃森和克里克提出DNA的双螺旋结构模型奠定了基础。请分析回答：(1)材料一表明DNA分子是由两条_组成的，其基本单位是_。(2)嘧啶核苷酸的总数始终等于嘌呤核苷酸的总数，说明_。(3)腺嘌呤(A)的总数等于胸腺嘧啶(T)的总数，鸟嘌呤(G)的总数等于胞嘧啶(C)的总数，说明_。(4)A与T的总数和G与C的总数的比值不固定，说明_。(5)RFranklin等人提出的DNA分子中的亚单位事实上是_。亚单位的间距都为0.34 nm，而且DNA分子的直径是恒定的，这些特征表明_。(6)基于以上分析，沃森和克里克提出了各对应碱基之间的关系是_，这种对应关系称为_原则，并成功地构建了DNA分子的双螺旋结构模型。12下图是某DNA分子的局部结构示意图，请据图回答下列问题。(1)写出下列图中序号代表的结构的中文名称：_，_，_，_。(2)图中DNA片段中碱基对有_对，该DNA分子应有_个游离的磷酸基。(3)从主链上看，两条单链_；从碱基关系看，两条单链_。(4)如果将14N标记的细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中，此图所示的_(填图中序号)中可测到15N。若细胞在该培养液中分裂四次，该DNA分子也复制四次，则得到的子代DNA分子中含14N的DNA分子和含15N的DNA分子的比例为_。(5)若该DNA分子共有a个碱基，其中腺嘌呤有m个，则该DNA分子复制4次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为_个。13在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用、和表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(APPP或dAPPP)。回答下列问题；(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的_(填“”“”或“”)位上。(2)若用带有32P的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的_(填“”“”或“”)位上。(3)将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是_。答案精析1C识图可知a为五碳糖、b为核苷酸、m为碱基。若m碱基是腺嘌呤，a为核糖，则核苷酸为腺嘌呤核糖核苷酸，再加上一个磷酸基团就是ADP，加两个磷酸基团就是ATP。若a为脱氧核糖，则b为脱氧核糖核苷酸。b核酸完全水解，得到的化合物为磷酸、脱氧核糖和A、G、C、T4种碱基，共6种化合物。禽流感病原体是以RNA为遗传物质的病毒，只含有4种核糖核苷酸，幽门螺旋杆菌是细菌，含有8种核苷酸。2B双链DNA分子中每一条链上都含有1个游离的磷酸基团，没有与两个脱氧核糖连接。由于DNA分子两条链反向平行，这两个游离的磷酸基团分别位于DNA分子两条链的两端。DNA的一条单链上相邻的碱基A与T之间通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖连接。磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架，碱基排布在内侧，严格遵循碱基互补配对原则，使DNA分子具有相对的稳定性。3D一般情况下同源染色体上的DNA分别来自父方和母方，一般不相同，因此，它们的碱基排列顺序、氢键的数目、(AT)/(GC)的比值一般都不相同，但它们都含有4种脱氧核苷酸。4C根据放射性自显影结果可知，中间低放射性区域是复制开始时在含低剂量3H标记的脱氧胸苷(3HdT)的培养基中进行复制的结果，A项错误；两侧高放射性区域是将大肠杆菌转移到含高剂量3HdT的培养基中进行复制的结果，因此可判断DNA复制从起始点(中间)向两个方向延伸，C项正确，D项错误；该实验不能证明DNA复制为半保留复制，B项错误。5B一个双链均含15N的DNA在含14N的培养基上连续复制4次，产生16个DNA分子，由于是半保留复制，所以其中只含15N的DNA分子为0个，同时含有15N和14N的DNA分子有2个，只含14N的DNA分子有14个。6A在14N培养基中连续复制4次，得到2416个DNA分子，32条链，其中含14N的DNA占100%，含15N的链有2条，占1/16；根据已知条件，每个DNA分子中腺嘌呤脱氧核苷酸有40个，复制过程中消耗A40(241)600个；每个DNA分子中嘌呤和嘧啶互补相等，两者之比是11。7C每一次细胞分裂间期，细胞核中的DNA分子都复制一次。细胞复制一次，细胞中的DNA都是由一条链含32P、一条链含31P两条链组成。细胞再复制一次，细胞中的DNA一半是由一条链含32P、一条链含31P两条链组成，另一半是由两条都含31P的链组成，依次类推。由染色体总条数为40条，可推知是有丝分裂后期。若是第一次有丝分裂后期，移向细胞每一极所有染色体上DNA中的一条链被32P标记，共40条染色体被标记。若是第二次有丝分裂后期，细胞中有20条染色体上DNA中的一条链被32P标记，另外20条染色体未被标记。被32P标记的染色体随机移向细胞两极，进入两个子细胞。若其中一个子细胞中含有2条被标记的染色体，到达第三次有丝分裂后期，即符合题意。8DDNA中，G与C之间形成3个氢键，A与T之间形成2个氢键，故氢键数为：2n3。因AT，AT的总量为2n，故一条链中的AT的数量应为n。中计算G的数量有误，应为n。9D在DNA双螺旋结构中，碱基A与T、G与C分别形成碱基对，胸腺嘧啶双脱氧核苷酸(假定用T表示)应与A配对形成氢键。故碱基序列为GTACATACATG的单链模板在正常脱氧核苷酸环境中会生成如下双链DNA分子：GTACATACATG C A T G T A T G T A C 双脱氧核苷酸会使子链合成终止，因此当DNA复制时若加入胸腺嘧啶双脱氧核苷酸(T)，可能会在、位置替换碱基T而形成4种异常DNA片段，另外，还有胸腺嘧啶双脱氧核苷酸不参与复制所形成的子链，故可形成5种不同长度的长链。10C限制酶和DNA连接酶都作用于磷酸二酯键；该DNA的特异性不表现在碱基种类上，因为DNA中的碱基只有4种；把该DNA分子放在含15N的培养基中复制两代，子代DNA分子都含有15N。11(1)脱氧核苷酸长链脱氧核苷酸(2)DNA分子中嘌呤与嘧啶之间一一对应(3)A与T一一对应，C与G一一对应(4)A与T之间的对应和C与G之间的对应互不影响(5)碱基对DNA分子的空间结构非常规则(6)A与T配对，C与G配对碱基互补配对解析回答该问题关键是理解DNA分子的双螺旋结构特点以及碱基互补配对原则的内容。12(1)胞嘧啶脱氧核糖胸腺嘧啶脱氧核苷酸一条脱氧核苷酸链的片段(2)42(3)反向平行互补 (4)18 (5) 15(m)解析(1)根据碱基互补配对原则可知：是胞嘧啶，是腺嘌呤，是鸟嘌呤，是胸腺嘧啶，是磷酸基团，是胸腺嘧啶，是脱氧核糖，是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，是一条脱氧核苷酸链的片段。(4) DNA分子复制4次，产生16个DNA分子，由于DNA复制为半保留复制，含14N的DNA分子共2个，所有的DNA都含有15N，所以子代DNA分子中含14N和15N的比例为18。(5)ATm，则GCm，复制4次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为(161)(m)15(m)。13(1)(2)(3)一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记解析(1)ATP水解生成ADP的过程中，断裂的是远离腺苷A的那个高能磷酸键即位