1、1课时规范练 16 DNA 分子的结构、复制与基因的本质基础巩固1.(2018辽宁六校协作体考试)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,还要受环境因素的影响2.(2019西藏拉萨中学月考)如图为某同学在学习 DNA的结构后画的含有两个碱基对的 D
2、NA片段(“”代表磷酸基团),下列为几位同学对此图的评价,其中正确的是 ( )A.甲说:“物质组成和结构上没有错误”B.乙说:“只有一处错误,就是 U应改为 T”C.丙说:“至少有三处错误,其中核糖应改为脱氧核糖”D.丁说:“如果说他画的是 RNA双链则该图应是正确的”3.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A T G C卡片数量 10 10 2 3 3 2A.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C.DNA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
3、同碱基序列的 DNA4.(2018重庆中山外国语学校开学考试)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分子在含 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( )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 7/8B.若一条链中(A+G)/(T+C)1,则其互补链中该比例也小于 1C.若一条链中 ATGC=1234,则其互补链中该比例为 4321D.该 DNA经复制后产生了 16个 DNA分子5.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
4、,下列说法正确的是( )A.基因 M共有 4个游离的磷酸基团,1.5N-n 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能力提升26.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 T/A替换为 G/C,则 Y控制的性状一定发生改变D.Y的等位基因 y中碱基 A也可能占 20
5、%7.(2018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(3m-2n)/2 一条链中 A+T的数量为 n G的数量为 m-nA. B.C. D.8.下图为科学家设计的 DNA合成的同位素示踪实验,利用大肠杆菌来探究 DNA的复制过程,下列说法正确的是 ( )A.从试管到试管,细胞内的染色体复制了两次B.用噬菌体代替大肠杆菌进行实验,提取 DNA更方便C.试管中含有 14N的 DNA占 3/4D.本实验是科学家对 DN
6、A复制方式假设的验证9.(2018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 NB.若进行减数分裂,则子细胞含 3H的染色体数为 NC.第一次分裂结束时,子细胞中染色体都含 3HD.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10.(2018河北衡水中学五调)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
7、能使双链 DNA解开,但需要消耗 ATPC.由图示可知 DNA分子的两条链是反向平行排列的D.DNA在复制过程中是先进行解旋,后半保留复制311.(2018四川宜宾一中月考)如图 15是 DNA双螺旋结构模型的建构过程图解,请据图回答相关问题。(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 (填“RNA 聚合酶”“DNA 聚合酶”或“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,若 (填“G C”或“AT”)碱基对的比例越高,则 DNA耐高温的能力越强。 (4)RNA病毒相比
8、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: 。 12.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,请你完善实验方案。(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。第二步:在甲组培养基中加入适量的 12C- 核糖核苷酸和 1
9、4C- 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: 。 4课时规范练 16 DNA 分子的结构、复制与基因的本质1.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;对于同种生物的不同个体,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
10、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;基因与性状不是简单的一一对应的关系。2.C DNA 分子中的五碳糖应为脱氧核糖,而不是核糖;DNA 不含碱基 U,而是含碱基 T;两个相邻核苷酸之间的磷酸二酯键连接不正确,应是前一个核苷酸的脱氧核糖与后一个核苷酸的磷酸基团连接形成磷酸二酯键,图中至少有三处错误;RNA 为单链结构,且两个相邻核苷酸之间的磷酸二酯键连接不正确。3.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
11、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=22+23=10(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。4.D 分析题干:假设 A=T=x,则 C=G=100-x,由于 A和 T之间有 2个氢键,C 和 G之间有 3个氢键,因此 2x+3(100-x)=260,解得 x=40。该 DNA分子中含有的嘌呤数是碱基总数的一半,即 100个,假设该DNA分子复制 n次,则(2 n-1)100=1 500,解得 n=4,根据半保留复制特点,子
12、代含有 14N的 DNA分子占 100%,A项错误;若一条链中(A+G)/(T+C)1,根据碱基互补配对原则,其互补链中该比例为其倒数,应该大于 1,B项错误;若一条链中 ATGC=1234,根据碱基互补配对原则,其互补链中该比例为 2143,C 项错误;该 DNA共复制 4次,因此经复制后产生了 16个 DNA分子,D 项正确。5.D 基因 M的每一条链有 1个游离的磷酸基团,因此基因 M含有 2个游离的磷酸基团,氢键数为1.5N-n,A项错误;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 项错误;DNA 双螺旋结构中,脱氧核糖和
13、磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,C 项错误;等位基因是基因突变产生的,而基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的碱基数或排列顺序可以不同,D 项正确。6.D 该基因由 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=(2 2-1)1 200=3 600个,A 项错误;基因 Y复制时解旋酶作用于氢键处,B 项错误;若处 T/A替换为 G/C,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
14、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。7.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;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2n+3(m-2n)/2=(3m-2n)/2; 因两条链中 A+T的数量为 2n,故一条链中 A+T的数量应为 n;中计算的 G的数量有误,应为(m-2n)/2=(m/2)-n。8.D 大肠杆菌细胞内没有染色体,A 项错误;噬菌体专营寄生生活,不能在该培养液中繁殖,所以不能代替大肠杆菌进行实验,B 项错误;试管中含有 1
15、4N的 DNA占 100%,C项错误;本实验是科学家对DNA复制方式假设的验证,D 项正确。9.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,所以子细胞含 3H的染色体数即核 DNA分子数可能为 N,A项正确;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 项正确;第一次分裂结束时,因为 DNA只复制 1次,所以子细胞中染色体都含 3H,C项正确;若子细胞中有
16、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 项错误。10.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 项正确;解旋酶使 DNA双链解开过程消耗 ATP,B项正确;DNA 分子的两条链是反向平行的,C 项正确;DNA 在复制过程中是边解旋边半保留复制,D 项错误。11.答案(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)GC5(4)DNA双螺旋结构较稳定,RNA 单链较不稳定解析(1)DNA 与 RNA相比,主要区别是 DNA中的五碳
17、糖是脱氧核糖,特有的碱基是 T,而 RNA的基本单位中的五碳糖是核糖,特有的碱基是 U。(2)图 2是脱氧核苷酸形成 DNA的过程,需要 DNA聚合酶催化。(3)DNA分子中氢键越多,DNA 分子越稳定,CG 之间有 3个氢键,AT 之间有 2个氢键。(4)RNA分子是单链结构,DNA 分子是双链螺旋结构,稳定性较强,因而单链 RNA更容易发生变异。12.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,而不是核糖核苷酸解析(2)根据生物实验
18、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。
