第30讲　DNA的结构和复制（练习含解析）

第30讲DNA的结构和复制(时间:30分钟满分:36分)基础强化练选择题:1~6题,每题2分。1.(科学史|2024·漳州三模)下列关于探索遗传奥秘历程中使用的科学方法和技术,叙述正确的是()[A]对杂交实验的子代性状进行分类、统计和分析是孟德尔成功的原因之一[B]萨顿通过研究蝗虫得出基因在染色体上且呈线性排列[C]查哥夫应用X射线衍射技术,得知DNA中碱基的数量A=T,C=G[D]沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制为DNA模型的构建提供了依据2.(DNA的结构|2024·池州模拟)下表为制作DNA双螺旋结构模型所提供的材料,卡片种类和数量如下表,用订书钉表示各种连接键,数量若干,下列相关叙述正确的是()卡片种类磷酸脱氧核糖碱基ATCG卡片数量12123342[A]这些材料构成的DNA片段,最多含有氢键12个[B]最多可构建45种碱基序列的DNA[C]制作该DNA双螺旋结构时,最多需要消耗订书钉22个[D]DNA中每个脱氧核糖均与两分子磷酸相连,但磷酸分子却不一定和两个脱氧核糖相连3.(θ型复制|2024·昆明质检)许多种生物的细胞中都含有环状DNA分子,θ型复制是环状DNA分子复制的方式之一。如图为θ型复制的模式图,下列相关叙述错误的是()[A]θ型复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点[B]θ型复制所产生的两条子链的碱基序列是互补的[C]θ型复制所产生的子代DNA分子的两条单链方向相反[D]θ型复制后产生的每个子代DNA分子都有两个游离的磷酸基团4.(DNA半保留复制证据|2024·江门二模)把大肠杆菌放在含15N的培养基中培养若干代,提取细胞中的DNA分子并离心,结果示意图如图所示。把上述大肠杆菌转移到含有14N的培养基中繁殖3代,提取DNA进行离心,结果可表示为()[A][B][C][D]5.(DNA的结构|2024·信阳模拟)核酸是由多个核苷酸聚合而成的大分子化合物,广泛存在于各种生物体内,如图是核酸的部分结构示意图。下列叙述错误的是()[A]若①为U,则该类核酸可作为某些病毒的遗传物质[B]DNA和RNA在化学组成上的区别之一体现在所含的②不同[C]环状DNA和环状RNA中的嘌呤碱基数均与嘧啶碱基数相等[D]不同生物的遗传信息不同与核苷酸的排列顺序不同密切相关6.(真核细胞核DNA的复制|2024·昆明模拟)如图表示真核细胞中核DNA的合成过程,下列相关叙述错误的是()[A]图示过程每个起点在一个细胞周期中只起始一次[B]DNA聚合酶只能从引物的3'端连接脱氧核苷酸[C]图中的酶能使A与U、G与C之间的氢键断裂[D]图中DNA的复制为多起点的半保留复制能力提升练选择题:7~9题,每题4分。7.(复制叉|2024·十堰模拟)复制叉是真核生物DNA复制过程中的基本结构,复制叉由“Y”字形DNA以及结合在该处的与DNA复制有关的蛋白质组成,如图所示。DNA甲基化会引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变。下列有关叙述正确的是()[A]与DNA复制有关的蛋白质包括解旋酶(B)和DNA聚合酶(A)等[B]a、b为新合成的子链,会相互结合形成子代DNA[C]被甲基化修饰后,基因的碱基序列不发生改变[D]合成a、b子链的原料相同,即四种核糖核苷酸8.(DNA分子的复制过程|2024·合肥模拟)DNA中发生复制的独立单位称为复制子,真核生物的核DNA中包含多个复制子,每个复制子都有自己的起始点(图中1~6),每个起始点均富含AT序列,DNA上不同复制子起始复制的时间不同。通常每个复制子从起始点开始双向复制形成复制泡,在复制泡的相遇处,新生DNA融合成完整的子代DNA。下列说法错误的是()[A]6号起始点可能是最晚解旋的[B]起始点氢键相对较少,有利于DNA解旋[C]复制泡中两个新生DNA的子链的碱基序列相同[D]核DNA中包含多个复制子,可以提高DNA复制的效率9.(减数分裂中DNA的标记问题|2024·延安模拟)某果蝇精原细胞中8条染色体上的DNA已全部被15N标记,其中一对同源染色体上有基因A和a,现给此精原细胞提供仅含14N的原料让其连续进行两次分裂,产生四个子细胞,分裂过程中无变异发生。下列有关叙述错误的有()[A]若子细胞中均含4条染色体,则一定有一半子细胞含有a基因[B]若子细胞中均含8条染色体,则每个子细胞中均含1个A基因和1个a基因[C]若子细胞中的核DNA均含15N,则每个子细胞均含8条染色体[D]若子细胞中一半的核DNA含15N,则每个子细胞均含8条染色体10.(12分)(DNA分子的结构|2024·厦门联考)铁皮石斛具有良好的药用和保健价值,资源濒危、价格昂贵。常见的石斛属植物有十多种,市场上有人用其他近缘物种假冒铁皮石斛。质检人员从市场上抽检部分商品,对这类植物中较为稳定的“matK基因”进行序列分析,得到四种碱基含量如下表。请回答下列问题。组别matK基因中碱基含量/%TCAG样品137.417.429.515.7样品237.517.129.815.6样品337.616.930.015.5样品437.317.429.615.7铁皮石斛37.517.129.815.6(1)据表可知,质检人员检测的是该基因的(填“双链”或“一条单链”),判断的理由是

。

(2)与铁皮石斛的matK基因中碱基含量比较,能初步确定抽检样品中为“假冒品”。

(3)仅依据上述信息,质检人员还无法判断样品2一定是铁皮石斛,理由是

。

已知铁皮石斛matK基因中第1015个碱基为T,若样品2在多次随机抽检中该位点均为C,则(填“能”或“不能”)判断样品2不是铁皮石斛;若样品2在多次随机抽检中该位点均为T,则(填“能”或“不能”)判断样品2一定是铁皮石斛。

第30讲DNA的结构和复制1.A孟德尔成功的原因有选取了合适的杂交实验材料,采用严密的实验分析方法,在数据分析中应用统计学分析法等,可见对杂交实验的子代性状进行分类、统计和分析是孟德尔成功的原因之一;摩尔根通过研究果蝇得出基因在染色体上且呈线性排列,萨顿通过研究蝗虫得出基因和染色体的行为存在平行关系;查哥夫对各种不同来源的DNA碱基成分进行了精密地分析,得知DNA中碱基的含量关系,即A=T,C=G;沃森和克里克根据DNA双螺旋结构模型,提出了DNA半保留复制的机制,半保留复制的提出不是DNA双螺旋结构的依据,而是DNA双螺旋结构的推测结果。2.A由表格分析可知,构成的DNA片段含有3个A—T碱基对,2个C—G碱基对,最多含有氢键3×2+2×3=12(个);由于碱基对的种类和数目已经确定,因此构建的DNA种类数少于45种;利用表中的材料构建的DNA片段含有5个碱基对,即每条链含有5个脱氧核苷酸,每个脱氧核苷酸需2个订书钉相连,相邻脱氧核苷酸需1个订书钉相连,一条单链需订书钉5×2+4=14(个),该片段中氢键的数目为12个,则最多需要消耗订书钉的数目为14×2+12=40(个);DNA中大多数脱氧核糖与两分子磷酸相连,DNA位于两端的脱氧核糖只与一个磷酸相连,同样,位于长链中间的每个磷酸分子连接两个脱氧核糖,但位于两条链一端的磷酸只连一个脱氧核糖。3.Dθ型复制是环状DNA分子复制的方式之一,也是利用DNA的半保留复制方式进行,具有边解旋边复制和半保留复制的特点;解开的每一条母链作为模板连,θ型复制所产生的两条子链的碱基序列分别与各自的模板链互补,θ型复制所产生的两条子链的碱基序列也是互补的;θ型复制所产生的子代DNA分子的两条单链延伸方向从5'端到3'端,分别与模板链反向互补,产生的子代DNA分子的两条单链方向相反;θ型复制后产生两个环状DNA分子,因此每个子代DNA分子都无游离的磷酸基团。4.B把大肠杆菌放在含15N的培养基中培养若干代,提取细胞中的DNA分子并离心,会形成重带,把上述大肠杆菌转移到含有14N的培养基中繁殖3代,则会形成23=8个子代大肠杆菌,其中带有15N的子代大肠杆菌只有2个,且其中的DNA分子一条链含有15N、一条链含有14N,另外6个子代大肠杆菌的DNA只含有14N,则提取子代大肠杆菌DNA离心的结果表现为轻带和中带,且比例为3∶1。5.C若①为U(尿嘧啶),则该核酸为RNA,某些病毒(如HIV)的遗传物质是RNA;②为五碳糖,DNA和RNA在化学组成上的区别之一是五碳糖不同(DNA的五碳糖是脱氧核糖,RNA的五碳糖是核糖);若是单链环状DNA或单链环状RNA,则其中嘌呤碱基数不一定等于嘧啶碱基数;不同生物的遗传信息不同,与核苷酸的排列顺序不同密切相关。6.C在一个细胞周期中,DNA只复制一次,因此图示过程每个起点在一个细胞周期中只起始一次;DNA复制时,DNA聚合酶只能从引物的3'端连接脱氧核苷酸,因此子链只能从5'端向3'端延伸;图中的酶是解旋酶,能使DNA中的A与T、G与C之间的氢键断裂;据图可知,DNA的复制有多个起点,新合成的DNA保留了原来DNA分子中的一条链,所以DNA的复制是半保留复制。7.CDNA复制相关蛋白质包括A(解旋酶:破坏氢键,使DNA双链变为单链)和B(DNA聚合酶:形成子链);a、b为新合成的子链,子代DNA由子链和对应的母链形成;DNA的甲基化并不改变基因的碱基序列,但影响基因的转录,进而影响生物的性状;a、b为新合成的DNA链,合成a、b子链的原料相同,即四种脱氧核糖核苷酸。8.C据图可知,6号的复制泡最小,说明6号起始点可能是最晚解旋的;氢键数目越多,DNA越稳定,起始点氢键相对较少,有利于DNA解旋;子链和母链之间遵循碱基互补配对原则,两条母链的碱基互补配对,复制泡中两个新生DNA的子链的碱基序列也互补;核DNA是多起点复制,核DNA中包含多个复制子,可以提高DNA复制的效率。9.C若四个子细胞中均含4条染色体(染色体数目是体细胞的一半),则说明精原细胞进行的是减数分裂,等位基因会发生分离,形成4个精细胞两两相同,故有一半子细胞含有a基因;若四个子细胞中均含8条染色体(染色体数目与体细胞相同),则精原细胞进行的是有丝分裂,子细胞的基因型与体细胞相同,则每个子细胞中均只含有1个A基因和1个a基因;若四个子细胞中的核DNA均含15N,说明DNA只复制一次,则精原细胞进行的是减数分裂,产生的四个子细胞为精细胞,染色体数目是体细胞的一半,因此每个子细胞均含4条染色体;若四个子细胞中均有一半的核DNA含15N,说明DNA不止复制一次,则细胞进行的是有丝分裂,所以每个子细胞均含8条染色体。10.【答案】(除标注外,每空3分)(1)一条单链(1分)检测结果A与T数量不相等,C与G数量不相等(2)1、3、4(3)样品2与铁皮石斛的碱基含量虽然相同,但碱基的排列顺序可能不同能(1分)不能(1分)【解析】(1)据表判断,由于DNA双链中A=T,C=G,而表格中A与T含量不相等,C与G含量不相等,说明检测的是该基因的一条单链。(2)与铁皮石斛的matK基因中碱基含量比较,样品2与铁皮石斛碱基含