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1、DNA 分子的结构、DNA 的复制、基因是有遗传效应的 DNA 片段DNA 分子的结构、DNA 的复制、基因是有遗传效应的 DNA 片段 基础达标 1(2019辽宁六校协作体期初考试)DNA 是主要的遗传物质，其脱氧核苷酸序列储存 着大量的遗传信息。下列叙述正确的是( ) A如果一个 DNA 分子由 2 000 个脱氧核苷酸组成，则脱氧核苷酸排列顺序理论上最多 有 21 000种 B某一特定的基因的脱氧核苷酸排列顺序，对于不同的生物个体也是各不相同的 C大量随机排列的脱氧核苷酸序列从未出现在生物体内，而有些特殊序列则重复出现 D控制性状的基因与生物的性状，除了一一对应的关系外，还要受环境因素的
2、影响 解析：选 C。DNA 分子具有多样性，脱氧核苷酸排列顺序的种类数为 4n，n代表碱基对 的数目， 如果一个 DNA 分子由 2 000 个脱氧核苷酸组成， 则脱氧核苷酸排列顺序理论上最多 有 41 000种；对于不同生物个体，某一特定的基因的脱氧核苷酸排列顺序一般是相同的； DNA 中脱氧核苷酸的排列顺序具有特异性，因此大量随机排列的脱氧核苷酸序列从未出现在 生物体内，而有些特殊序列则重复出现；基因与性状之间并不是简单的一一对应的关系。 2用卡片构建 DNA 平面结构模型，所提供的卡片类型和数量如表所示，下列说法正确 的是( ) 碱基 卡片类型脱氧核糖磷酸 ATGC 卡片数量101023
3、32 A.最多可构建 4 种脱氧核苷酸，5 个脱氧核苷酸对 B构成的双链 DNA 片段最多有 10 个氢键 CDNA 中每个脱氧核糖均与 1 分子磷酸相连 D最多可构建 44种不同碱基序列的 DNA 解析 ： 选 B。根据表格数据可知，代表脱氧核糖、磷酸和含氮碱基的卡片数分别都是 10， 所以最多可构建 10 个脱氧核苷酸，根据碱基种类可推知最多构建 4 种脱氧核苷酸，4 个脱 氧核苷酸对 ； 构成的双链 DNA 片段中可含 2 个 AT 碱基对和 2 个 GC 碱基对，所以最多可 含有氢键数222310(个)；DNA 分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是 2 个磷 酸，但是两端各有一个最末
4、端的脱氧核糖只连接 1 个磷酸；碱基序列要达到 44种，每种碱 基对的数量至少要有 4 对。 3如图为真核细胞 DNA 复制过程模式图，下列相关分析错误的是( ) A酶为解旋酶，酶为 DNA 聚合酶 B图示体现了边解旋边复制及半保留复制的特点 C在复制完成后，甲、乙可在有丝分裂后期、减数第一次分裂后期分开 D将该模板 DNA 置于 15N 培养液中复制 3 次后，含15N 的 DNA 占 100% 答案：C 4某双链 DNA 分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的比例为a，其中一条链上鸟 嘌呤占该链全部碱基的比例为b，则下列说法正确的是( ) A互补链中含 2 个游离的磷酸基团 B互补链中鸟嘌
5、呤与胞嘧啶所占比例为a C互补链中鸟嘌呤占该链碱基的比例为(ab)/2 D以互补链为模板转录产生的某 mRNA 中鸟嘌呤与胞嘧啶所占比例为a 解析：选 B。链状 DNA 每条链含有 1 个游离的磷酸基团；在双链 DNA 分子中，鸟嘌呤与 胞嘧啶之和占全部碱基的比例与每条链中鸟嘌呤与胞嘧啶所占的比例相等 ； 互补链中鸟嘌呤 占该链的比例为ab；转录是以 DNA 上某基因为模板，所以转录产生的 mRNA 中鸟嘌呤与胞 嘧啶所占比例是不确定的。 5 (2019湖北武汉模拟)现已知基因 M 含有碱基共N个，腺嘌呤n个，具 有类似如图的平面结构，下列说法正确的是( ) A基因 M 共有 4 个游离的磷酸
6、基，1.5Nn个氢键 B如图 a 可以代表基因 M，基因 M 的等位基因 m 可以用 b 表示 C 基因 M 的双螺旋结构中，脱氧核糖和磷脂交替排列在外侧，构成基本骨 架 D基因 M 和它的等位基因 m 含有的碱基数可以不相等 解析：选 D。基因 M 的每一条链都有 1 个游离的磷酸基，因此基因 M 含有 2 个游离的磷 酸基，氢键数为 1.5Nn，A 错误；基因是两条脱氧核苷酸链组成的，图中 a 和 b 共同组成 基因 M，因此基因 M 的等位基因 m 不能用 b 表示，B 错误；DNA 双螺旋结构中，脱氧核糖和 磷酸交替连接排列在外侧，构成基本骨架，C 错误；等位基因是基因突变产生的，而基
7、因突 变是指基因中碱基对的增添、 缺失或替换， 因此基因 M 和它的等位基因 m 的碱基数可以不相 等，D 正确。 6(2019河南洛阳名校联考)在氮源为 14N 和15N 的培养基上生长的大肠杆菌，其 DNA 分子分别为 14NDNA(相对分子质量为 a)和15NDNA(相对分子质量为 b)。将亲代大肠杆菌 转移到含 14N 的培养基上，连续繁殖两代(和)，用离心方法分离得到的结果如图所示。 下列对此实验的叙述正确的是( ) A代细菌 DNA 分子中两条链都是 14N B代细菌含 15N 的 DNA 分子占全部 DNA 分子的 1/4 C预计代细菌 DNA 分子的平均相对分子质量为7ab 8
8、 D上述实验代代的结果能证明 DNA 复制方式为半保留复制 解析：选 C。代细菌 DNA 分子中一条链是 14N，另一条链是15N，A 项错误。代细菌 含 15N 的 DNA 分子有 2 个，占全部(4 个)DNA 分子的 1/2，B 项错误。由于 1 个含有14N 的 DNA 分子的相对分子质量为 a，则每条链的相对分子质量为 a/2； 1 个含有 15N 的 DNA 分子的相对 分子质量为 b，则每条链的相对分子质量为 b/2。将亲代大肠杆菌转移到含 14N 的培养基上， 连续繁殖三代，得到共 8 个 DNA 分子，这 8 个 DNA 分子共 16 条链，只有 2 条是含 15N 的，14
9、 条是含 14N 的，因此总相对分子质量为 b/22a/214b7a，所以每个 DNA 分子的平均 相对分子质量为，C 项正确。实验代代的结果不能证明 DNA 复制方式为半保留 7ab 8 复制，D 项错误。 7(2019齐鲁名校教科研协作体冲刺模拟)将某一细胞中的一条染色体用 14C 充分标 记，其同源染色体用 32P 充分标记，置于不含放射性的培养液中培养，经过连续两次细胞分 裂，(不考虑交叉互换)下列说法中正确的是( ) A若进行减数分裂，则四个细胞中均含有 14C 和32P B若进行有丝分裂，某一细胞中含 14C 的染色体可能是含32P 染色体的两倍 C若进行有丝分裂，则四个细胞中可能
10、三个有放射性，一个没有放射性 D若进行减数分裂，则四个细胞中可能两个有放射性，两个没有放射性 解析 ： 选 C。 根据题干信息分析， 该细胞可能是进行了两次有丝分裂或一次减数分裂。 DNA 的复制具有半保留复制的特点， 减数分裂过程中， 复制后的一条染色体上的两条姐妹染色单 体都具有放射性， 因此经过减数第一次分裂和第二次分裂， 产生的每个子细胞染色体数目减 半，四个子细胞中都有放射性，其中两个细胞中均含有 14C，两个细胞中均含有32P，A、D 错误 ； 由于只有一对同源染色体分别被标记，且原料没有被标记，因此两种放射性之间不可 能一方是另一方的两倍，B 错误；经过第一次有丝分裂产生的子细胞
11、中两条染色体分别含有 14C 和32P，但是都是一条链含有放射性，另一条链没有放射性，第二次有丝分裂 DNA 复制后 每条染色体上的两条姐妹染色单体中的一条含有放射性， 另一条没有， 则产生的四个子细胞 中可能两个含有放射性、 两个不含有放射性， 可能四个都含有放射性， 也可能三个有放射性， 一个没有放射性，C 正确。 8(2019河北衡水中学调研)如图为真核细胞 DNA 复制过程的模式图，据图分析，下 列相关叙述错误的是( ) A由图示得知，DNA 分子复制的方式是半保留复制 B解旋酶能使双链 DNA 解开，但需要消耗 ATP C子代 DNA 分子的两条链是反向平行排列的 DDNA 在复制过
12、程中是先进行解旋，后半保留复制 解析：选 D。由图示可知，新合成的每个 DNA 分子中，都保留了原来 DNA 分子中的一条 链，因此复制的方式是半保留复制，A 正确 ； 解旋酶使 DNA 双链解开的过程消耗 ATP，B 正确 ； 子代 DNA 分子的两条链是反向平行的， C 正确 ； DNA 在复制过程中是边解旋， 边半保留复制， D 错误。 9(2019重庆中山外国语学校高三开学考试)用 15N 标记含有 100 个碱基对的 DNA 分 子片段，碱基间的氢键共有 260 个。该 DNA 分子在 14N 的培养基中连续复制多次后共消耗 游离的嘌呤类脱氧核苷酸 1 500 个。下列叙述正确的是(
13、 ) A该 DNA 片段中共有腺嘌呤 60 个，复制多次后含有 14N 的 DNA 分子占 7/8 B若一条链中(AG)/(TC)1； DNA 两条单链之间由于碱基互补配对，若一条链中 ATGC1234，则其互 补链中该比例为 2143；该 DNA 片段中嘌呤类碱基共 100 个，经多次复制后共消耗游 离的嘌呤类碱基 1 500 个，则 1 500100(2n1)，n4，所以复制后产生了 16 个 DNA 分 子。 10(2019江苏南京高三模拟)下图为真核生物 DNA 的结构(图甲)及发生的生理过程 (图乙)，请据图回答下列问题： (1)图甲为 DNA 的结构示意图，其基本骨架由_和_(填序
14、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 个被 32P 标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，释放出 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
15、 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 分子一条链含 32
16、P，一条链含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 培优冲刺 11(2019河南郑州一中期中)在一个双链 DNA 分子中，碱基总数为m，腺嘌呤碱基数 为n，G 与 C 之间形成 3
17、个氢键，A 与 T 之间形成 2 个氢键。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(3m2n)/2 一条链中 AT 的数量为n G 的数量为mn A B C D 解析 ： 选 D。 每个脱氧核苷酸中含一分子磷酸、 一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基， 故 中的等量关系正确 ； 对于， 因 G 与 C 之间形成 3 个氢键， A 与 T 之间形成 2 个氢键， 故该 DNA 分子中，碱基之间的氢键数为 2n3(m2n)/2(3m2n)/2；因两条链中 AT 的数 量为2n， 故一条链中AT的数量应为n； 中计算的G的数量有误， 应为(m2n)/2(m/2) n。
18、12如图所示为真核细胞内基因 Y 的结构简图，共含有 2 000 个碱基对，其中碱基 A 占 20%，下列说法正确的是( ) A基因 Y 复制两次，共需要 4 800 个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸 B基因 Y 复制时解旋酶作用于两处 C若处 TA 替换为 GC，则 Y 控制的性状一定发生改变 DY 的等位基因 y 中碱基 A 也可能占 20% 解析：选 D。该基因共有 2 000 对脱氧核苷酸组成，其中鸟嘌呤占 30%，因此该基因中 含有鸟嘌呤数目为 2 000230%1 200 个， 则基因复制 2 次， 需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷 酸数目(221)1 2003 600个， A项错误 ； 基因 Y
19、复制时解旋酶只作用于处， 即氢键， B 项错误；若处 TA 替换为 GC，由于密码子的简并性等原因，Y 控制的性状不一定发生 改变，C 项错误；Y 的等位基因 y 是基因突变形成的，基因突变是指碱基对的增添、缺失或 替换，因此 y 中碱基 A 也可能占 20%，D 项正确。 13 (2019河南信阳高级中学月考)将某一经 3H 充分标记 DNA 的雄性动物细胞(染色体 数为 2N)置于不含 3H 的培养基中培养，经过连续两次正常细胞分裂后，下列有关说法不正 确的是( ) A若进行有丝分裂，则子细胞含 3H 的核 DNA 分子数可能为N B若进行减数分裂，则子细胞含 3H 的染色体数为N C第一
20、次分裂结束时，子细胞中染色体都含 3H D若子细胞中有的染色体不含 3H，则原因是同源染色体彼此分离 解析：选 D。将某一经 3H 充分标记核 DNA 的雄性动物细胞(染色体数为 2N)置于不含3H 的培养基中培养，若进行有丝分裂，则细胞分裂两次，DNA 复制两次，在第二次有丝分裂后 期，所有染色体一半被标记，一半未被标记，由于分裂成两个子细胞时，染色体分配是随机 的，所以子细胞中含 3H 的染色体数即核 DNA 分子数可能为N，A 正确；若进行减数分裂，因 为 DNA 只复制 1 次， 所以子细胞的N条染色体都被标记， B 正确 ； 第一次分裂结束时， 因为 DNA 只复制 1 次，所以子细
21、胞中染色体都含 3H，C 正确；若子细胞中有的染色体不含3H，则该细 胞进行的是有丝分裂，则不可能是同源染色体彼此分离，D 错误。 14 正常情况下细胞内可以自主合成组成核酸的核糖核苷酸和脱氧核苷酸， 某细胞系由 于发生基因突变而不能自主合成，必须从培养基中摄取。 为验证 “DNA 分子复制的原料是脱氧核苷酸， 而不是核糖核苷酸” ， 现提供如下实验材料， 请你完成实验方案。 (1)实验材料：突变细胞系、基本培养基、12C核糖核苷酸、14C核糖核苷酸、12C 脱氧核苷酸、14C脱氧核苷酸、细胞放射性检测技术等。 (2)实验步骤：第一步：取基本培养基若干，随机分成两组，分别编号为甲组和乙组。 第
22、二步：在甲组培养基中加入适量的 12C核糖核苷酸和14C脱氧核苷酸；在乙组培养 基中加入_ _。 第三步：在甲、乙两组培养基中分别接种_ _，在 5% CO2 恒温培养箱中培养一段时间，使细胞增殖。 第四步：分别取出甲、乙两组培养基中的细胞，检测细胞中出现放射性的部位。 (3)预期结果：_ _。 (4)实验结论：_ _。 解析：(2)根据生物实验需要遵循对照原则和控制单一变量原则，可进行如下实验： 实验步骤： 第一步：编号。取基本培养基两个，编号为甲、乙，两组之间进行对照。 第二步：设置对比实验。在培养基甲中加入适量的 12C核糖核苷酸和14C脱氧核苷 酸；在培养基乙中加入等量的 14C核糖核
23、苷酸和12C脱氧核苷酸。 第三步 ： 培养。在甲、乙培养基中分别接种等量的突变细胞系，放到适宜的相同环境中 培养一段时间，让细胞增殖。 第四步 ： 观察、检测。分别取出培养基甲、乙中的细胞，用放射性探测显微仪探测观察 细胞核和细胞质的放射性强弱。 (3)预期结果：由于 DNA 主要分布在细胞核中，而 RNA 主要分布在细胞质中，所以甲组 培养基中细胞的放射性部位主要在细胞核；乙组培养基中细胞的放射性部位主要在细胞质。 (4)实验结论：DNA 分子复制的原料是脱氧核苷酸而不是核糖核苷酸。 答案：(2)等量的 14C核糖核苷酸和12C脱氧核苷酸 等量的突变细胞系 (3)甲组培养基中细胞的放射性部位主要在细胞核；乙组培养基中细胞的放射性部位主 要在细胞质 (4)DNA 分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸