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1、第2讲 DNA的结构和复制一、 单项选择题1. (2016苏北四市三模)某双链DNA分子有100个碱基对,其中有腺嘌呤35个,下列叙述,正确的是( ) A. 该DNA分子蕴含的遗传信息种类最多有2100种B. 该DNA分子在第4次复制时消耗520个胞嘧啶脱氧核苷酸C. 每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个碱基D. DNA分子每一条链中相邻的碱基通过氢键相连2. (2016常州一模)下列有关链状DNA分子的结构和复制的相关叙述,正确的是( )A. DNA双螺旋结构使DNA分子具有较强的特异性B. DNA分子一条链中相邻两个碱基通过磷酸二酯键相连接C. DNA聚合酶催化两个游离的脱氧核苷酸之间形成
2、磷酸二酯键D. 复制后产生的两个子代DNA分子共含有4个游离的磷酸基团3. (2016泰州一模) 如下图表示某种真核生物细胞中进行的一项生理活动,据图分析下列叙述正确的是( ) A. 该过程只能在细胞核中进行B. 该过程不可能合成具有生物催化作用的物质C. 该过程需要解旋酶和DNA聚合酶D. tRNA、rRNA和mRNA都是通过该过程合成的4. (2016苏锡常镇三模)大肠杆菌的拟核是一个含有470万个碱基对的环状DNA,内含大约4 288个基因,有关该DNA分子的叙述,正确的是( )A. 含有470万个脱氧核糖和磷酸基团,其中有2个游离的磷酸基团B. 每条脱氧核苷酸链中相邻碱基均通过脱氧核糖
3、、磷酸、脱氧核糖连接C. 编码蛋白质的基因的两条链均可作转录的模板D. 每个基因的长度均不超过1 100个碱基对5. (2016南京、盐城一模)下图为真核细胞DNA复制过程。下列有关叙述错误的是( ) A. 由图示得知,DNA分子复制的方式是半保留复制B. DNA解旋酶能使DNA双链解旋,且需要消耗ATPC. 从图中可以看出合成两条子链的方向相反D. DNA在复制过程中先完成解旋,再复制6. (2016泰州一模) 已知某染色体上的DNA分子中G碱基的比例为20%,则由此DNA克隆出来的某基因中碱基C的比例是( )A. 10% B. 20% C. 40% D. 无法确定7. (2016镇江一中)
4、经过对某生物体内的核酸成分的化学分析得知,该生物体内的核酸中,嘌呤占58%,嘧啶占42%,由此可以判断( )A. 此生物体内的核酸一定是DNAB. 该生物一定不含DNA而只含RNAC. 若此生物只含DNA,则一定是单链的D. 若此生物含DNA,则一定是双链的8. 7- 乙基鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对。某DNA分子中腺嘌呤(A)占碱基总数的30%,其中的鸟嘌呤(G)全部被7- 乙基化,该DNA分子正常复制产生两个DNA分子,其中一个DNA分子中胸腺嘧啶(T)占碱基总数的45%,另一个DNA分子中鸟嘌呤(G)所占比例为( )A. 10%B. 20%C. 30%D. 45%9.
5、 (2016扬州一模)下列关于DNA分子结构与复制的说法,正确的是( )A. DNA分子的差异造成了肺炎双球菌S型细菌与R型细菌致病性的差异B. DNA分子中每个磷酸基团都连接2个脱氧核糖C. 减数分裂过程中发生交叉互换一般不会导致DNA分子结构的改变D. 边解旋边复制是保证亲代与子代DNA遗传信息传递准确性的关键10. (2016怀仁中学)BrdU能替代T与A配对,而渗入新合成的DNA链中。当用姬姆萨染料染色时,不含BrdU的链为深蓝色,含BrdU的链为浅蓝色。现将植物根尖分生组织放在含有BrdU的培养液中进行培养,下图ac依次表示加入BrdU后连续3次细胞分裂中期,来自1条染色体的各染色体
6、的显色情况(黑色表示深蓝色,白色表示浅蓝色)。下列有关说法正确的是( ) A. 1个DNA复制3次所产生的DNA分别位于2条染色体上B. b图每条染色体均有1个DNA的2条脱氧核苷酸链都含BrdUC. c图中有2条染色单体的所有脱氧核苷酸链都不含BrdUD. 若再进行分裂,第4次分裂中期则只有1条染色体出现深蓝色二、 多项选择题11. (2016苏州联考)某人在各种条件适宜的情况下用以下原料合成了两个DNA分子片段和:4种碱基共20个,其中3个A,7个T,4个C,6个G,脱氧核糖40个,磷酸100个,酶等,测得其中一个DNA分子片段中,脱氧核糖和磷酸之间的化学键有14个,则下列叙述错误的是(
7、)A. 该合成产物是一个4个碱基对的DNA分子片段B. 两个DNA分子片段共有20个脱氧核苷酸C. 利用这些原料理论上可以合成410种不同的DNA分子D. 另一个DNA分子片段可能有7个碱基对12. (2016赣榆高级中学)某双链DNA分子含有400个碱基,其中一条链上ATGC=1234。下列表述错误的是( )A. 该DNA分子的一个碱基改变,不一定会引起子代性状的改变B. 该DNA分子连续复制两次,需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个C. 该DNA分子中4种碱基的比例为ATGC=3377D. 该DNA分子中的碱基排列方式共有4200种13. 螺旋现象普遍存在于多种物质或生物结构中,下列有关说法
8、正确的是( )A. 某些蛋白质具有的螺旋结构,决定了其特定的功能B. 染色体解螺旋形成染色质的同时,DNA 分子的双链也随之解旋C. DNA 具有规则的双螺旋结构,决定了其结构的稳定性D. 水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于实验时观察光合作用的场所三、 非选择题14. (2016海门检测)下图是DNA双螺旋结构模型的建构过程图解(15),请据图探讨相关问题: (1) 物质1是构成DNA的基本单位,与RNA的基本单位相比,两者成分方面的差别是 。 (2) 催化形成图2中的磷酸二酯键的酶有 (供选酶:RNA聚合酶、DNA聚合酶、DNA解旋酶)。 (3) 图3和图4中的氢键用于连接两条脱氧核苷酸链,如果
9、DNA耐高温的能力越强,则 (选填“GC”或“AT”)碱基对的比例越高。 (4) RNA病毒相比DNA病毒更容易发生变异,请结合图5和有关RNA的结构说明其原因: 。 15. (2016扬州一模)下图1表示某DNA片段遗传信息的传递过程,其中表示物质或结构,a、b、c表示生理过程;图2是DNA复制示意图,其中一条链首先合成较短的片段(如a1、a2,b1、b2等),然后再由相关酶连接成DNA长链,请据图回答下列问题:(可能用到的密码子:AUG甲硫氨酸、GCU丙氨酸、AAG赖氨酸、UUC苯丙氨酸、UCU丝氨酸、UAC酪氨酸) 图1 图2 (1) 图1各物质或结构中含有核糖的是 (填图中序号),a、
10、b过程中碱基配对的不同点是 ,c过程中结构的移动方向为 。 (2) 图2与图1中的生理过程 (填字母)相同,其中复制起点在一个细胞周期中可起始 次。 (3) 若某个精原细胞中核DNA分子共含5 000个碱基对,其中腺嘌呤占20%,将该细胞放在仅含14N的培养基中进行减数分裂,则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 个。已知其中一对同源染色体上的两个DNA分子都如图中所示(DNA两条链中N分别为15N和14N),则最终形成的4个细胞中含有15N的细胞个数是 。 (4) 若图1中某基因发生了一对碱基替换,导致c过程翻译出的肽链序列变为:甲硫氨酸丙氨酸丝氨酸酪氨酸,则该基因转录模板链中发生的碱基变化是 。 1
11、. B 【解析】 有100个碱基对的DNA分子蕴含的遗传信息种类最多有4100 种;腺嘌呤35个,则胞嘧啶为65个,该DNA分子在第4次复制时,消耗胞嘧啶脱氧核苷酸为65(24-23)=520个;每条链上,除起始的脱氧核糖外,其余的脱氧核糖上均连接着两个磷酸和一个碱基;DNA分子每一条链中相邻的碱基通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖相连。2. D 【解析】 DNA中特定的碱基对排列顺序使DNA分子具有特异性;DNA分子一条链中相邻两个碱基通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖相连接;DNA聚合酶通过移动,使游离的脱氧核苷酸与前一个脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键;每个DNA分子含2个游离的磷酸基团,2个DNA分子共含有4
12、个游离的磷酸基团。3. D 【解析】 该过程是转录,主要在细胞核中进行;具有生物催化作用的物质少数是RNA,可经过转录合成;转录过程需要RNA聚合酶;转录过程合成的产物为RNA。4. B 【解析】 含有470万个碱基对的环状DNA有940万个脱氧核糖和磷酸基团,其中有0个游离的磷酸基团;编码蛋白质的基因的一条链作为转录的模板。5. D 【解析】 由图示可以看出,解旋酶能使双链DNA解开,且需要消耗ATP,合成的两条子链的方向是相反的,且是半保留复制;DNA复制过程是边解旋边复制。6. D 【解析】 某染色体上的DNA分子中碱基G的比例为20%,根据碱基互补配对原则,该DNA分子中碱基C的比例也
13、为20%,但基因只是有遗传效应的DNA片段,因此不能确定该DNA上某基因中碱基C的比例。7. C 【解析】 因该生物核酸中嘌呤数和嘧啶数不等,故可能是只含有RNA,或同时含有DNA和RNA,或只含单链DNA。8. B 【解析】 据DNA分子中的A占30%,可知T占30%,C占20%,G占20%,当其中的G全部被7- 乙基化后,则G不与C配对而是与T配对,因此该DNA复制时会影响子代DNA中C与T的比例,不影响碱基A和G的比例,因此子代DNA中G的比例与亲代相同,都是20%。9. A 【解析】 肺炎双球菌S型细菌有多糖荚膜,具有毒性,R型细菌无荚膜,不具有致病性,根本原因是二者DNA分子中的遗传
14、信息不同;DNA分子中大多数磷酸基团都连接2个脱氧核糖,位于两条链的两端的两个游离的磷酸基团各连接一个脱氧核糖;减数分裂过程中发生交叉互换往往会导致DNA分子结构的改变;DNA遗传信息传递的准确性依赖于DNA分子双螺旋结构为DNA复制提供精确的模板,碱基互补配对原则保证复制能准确无误地进行。10. B 【解析】 根据DNA分子半保留复制的基本原理,可知图a中1条染色体上的2条染色单体都为深蓝色,其中,每条染色单体上的DNA分子中都含有1条母链(不含BrdU,深蓝色)和1条子链(含BrdU,浅蓝色),由于母链深蓝色掩盖了子链的浅蓝色,故整个DNA分子即染色单体表现为深蓝色。以此类推,b、c图中的
15、深蓝色都是不含BrdU的母链颜色所致,另1条子链含BrdU,但浅蓝色被掩盖。只有当两条链上均含有BrdU时,浅蓝色才能表现出来,如图b、c中的染色单体上的DNA分子有一部分表现为浅蓝色。复制3次产生了8个DNA分子,分别位于4条或8条染色体上,而不是2条染色体。若再进行分裂,第4次分裂中期则仍有2条染色体出现深蓝色。11. BCD 【解析】 测得其中一个DNA分子片段中,脱氧核糖和磷酸之间的化学键有14个,说明该合成产物是一个4个碱基对的DNA分子片段,A正确;由题意分析可知,A、T对最多3个,G、C对最多4个,即碱基对共7个,则两个DNA分子片段共有14个脱氧核苷酸,B错误;利用这些原料理论
16、上可以合成47种不同的DNA分子,C错误;另一个DNA分子片段可能有3个碱基对,D错误。12. BD 【解析】 由于密码子的简并性等原因,基因突变不一定能导致生物性状的改变,A正确;已知一条DNA单链中ATGC=1234,则根据碱基互补配对原则,另一条链中TACG=1234,所以两条链中的ATGC=3377,C正确;根据该比例,该DNA分子中含有腺嘌呤的数目是60,则该DNA分子连续复制两次,需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数为60(22-1)=180个,B错误;每一条链上的碱基总数是200个,但该DNA分子中碱基比例已经确定,所以碱基排列方式小于4200种,D错误。13. ACD 【解析】 染色体
17、解螺旋形成染色质发生在有丝分裂末期,DNA的解旋发生在DNA复制和转录过程中,B错误。14. (1) DNA五碳糖为脱氧核糖,RNA为核糖;DNA特有碱基为T,RNA为U (2) DNA聚合酶 (3) GC (4) DNA双螺旋结构较稳定,RNA单链较不稳定【解析】 (1) DNA的基本单位为脱氧核苷酸,RNA基本单位为核糖核苷酸,脱氧核苷酸含脱氧核糖,含氮碱基为A、T、C、G,核糖核苷酸含核糖,含氮碱基为A、U、C、G。(2) RNA聚合酶催化核糖核苷酸聚合为RNA,DNA聚合酶催化脱氧核苷酸形成DNA,促使磷酸二酯键形成,DNA解旋酶作用于DNA双链的碱基对间的氢键,促使氢键断裂,DNA解
18、旋。(3) DNA耐高温的能力越强,表明其稳定性越高,氢键数目越多,AT氢键数为2,GC氢键数为3,则GC碱基对的比例较高。(4) DNA为规则的双螺旋结构,较为稳定,而RNA为单链结构,稳定性较差,较容易变异。15. (1) a过程中A与T配对,而b过程中A与U配对 从左到右(向右) (2) a 1 (3) 3 000 2 (4) 由A变为T【解析】 (1) 图1中和是DNA,是mRNA,是核糖体,是多肽链,是tRNA,是氨基酸,含有核糖;a过程是DNA的复制,A与T配对,b过程是转录,A与U配对;c过程是翻译,由图中肽链的延伸可以看出,结构核糖体从左向右移动。(2) 图2是DNA的复制过程
19、,与图1中的a过程相同,复制起点在一个细胞周期中可起始1次。(3) 核DNA分子共含5 000个碱基对,腺嘌呤占20%,胞嘧啶为5 0002(1-20%2)1/2=3 000个,减数分裂时DNA只复制一次,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 3 000(21-1)=3 000个。由于一对同源染色体上的两个DNA分子均一条链为15N、另一条链为14N, 精原细胞中的DNA只有两条链含15N,由于DNA为半保留复制,则精原细胞在仅含14N的培养基中进行DNA复制后始终只有两个DNA含15N,最终形成的4个细胞中也只有2个含有15N的细胞。(4) 由c过程翻译出的肽链序列变为“甲硫氨酸丙氨酸丝氨酸酪氨酸”推测,mRNA中的碱基为“AUGGCUUCUUAC”,转录模板链中的碱基为“TACCGAAGAATG”,由上的碱基序列可知,原转录模板链中的碱基为“TACCGAAGAAAG”,即该基因转录模板链中A变为T。