1、1专题 19 DNA 分子的结构、复制及基因是有遗传效应的 DNA 片段1某双链 DNA 分子中含有 200 个碱基，一条链上 A:T:G:C1:2:3:4，则该 DNA 分子 ( )A四种含氮碱基 A:T:G:C3:3:7:7B连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸 120 个C碱基排列方式共有 4100种D含有 4 个游离的磷酸基答案 A2经检测得知，一双链 DNA 分子中鸟嘌呤的数目为 x，其占碱基总数量的比例是 y，以下推断正确的是 ( )A与鸟嘌呤互补的碱基比例是 1 yB该 DNA 分子的嘌呤和嘧啶的比例是 x/yC该 DNA 分子的碱基之间的氢键数是 x(12/ y)D与鸟嘌呤
2、不互补的碱基数目是 x(12 y)/y答案 D解析 由题意可知，G、C 所占比例 都为 y，数量都为 x；A、T 所占比例都为 1/2 y，数量都为( x/y2 x)/2( x/2y) x。与鸟嘌呤互补的碱基比例是 y；该 DNA 分子的嘌呤和嘧啶的比例是 1；G、C 之间有三个氢键，A、T 之间有两个氢键，该 DNA 分子的碱基之间的氢键数是 3x2( x/2y x) x x/y；A、T 与鸟嘌呤不互补，其数目为 x(12 y)/y。3DNA 是以半保留方式进行复制的，如果放射性完全标记的 1 个双链 DNA 分子在无放射性标记的溶液中复制两次，那么所产生的 4 个 DNA 分子的特点是 (
3、 )A部分 DNA 分子含有放射性B全部 DNA 分子含有放射性C所有分子的一条链含有放射性D所有分子的两条链都没有放射性答案 A解析 由题意可知，由放射性完全标记的 1 个双链 DNA 分子复制两次所形成的 4 个 DNA 分子中，两个 DNA分子的两条链都没有放射性，另两个 DNA 分子含有放射性，且都是一条链含有放射性，另一条链无放射性。4DNA 分子片段复制的情况如下图所示，图中 a、b、c、d 表示脱氧核苷酸链的片段。如果没有发生变异，下列说法错误的是 ( )2Ab 和 c 的碱基序列可以互补Ba 和 c 的碱基序列可以互补Ca 中(AT)/(GC)的值与 b 中(AT)/(GC)的
4、值相同Da 中(AG)/(TC)的值与 d 中(AG)/(TC)的值不能确定是否相同答案 B解析 因 a 与 d 的碱基序列可以互补，故 b 和 c 的碱基序列可以互补，A 项正确；a 与 d 的碱基序列可以互补，c 与 d 的碱基序列可以互补，故 a 和 c 的碱基序列 相同，B 项错误。5已知某 DNA 分子中，G 与 C 之和占全部碱基总数的 35.8%。其中一条链的 T 与 C 分别占该链碱基总数的32.9%和 17.1%，则在它的互补链中，T 和 C 分别占该链碱基总数的 ( )A32.9%和 17.1% B31.3%和 18.7%C18.7%和 31.3%D17.1%和 32.9%
5、 答案 B6某噬菌体中的 DNA 分子含有 800 个碱基对，其中含有 600 个碱基 A。该噬菌体侵入大肠杆菌后增殖了若干代，共消耗大肠杆菌细胞内的鸟嘌呤脱氧核苷酸 6 200 个，该噬菌体已经增殖了 ( )A4 代 B5 代 C6 代 D7 代答案 B解析 该噬菌体的 DNA 分子中含有 800 个碱基对，即 1 600 个碱基。在双链 DNA 分子中，AT600(个)，GC(1 6006002)/2200(个)。噬菌体增殖代数与 DNA 复制次数是一致的。DNA 连续复制后，消耗细菌内的鸟嘌呤脱氧核苷酸(含 G 的脱氧核苷酸)6 200 个，即生成了 DNA 分子 6 200/20013
6、2(个)，故完成了 5 次复制。7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 中脱氧核苷酸，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 种答案 D解析 本题考查 DNA 的结构和复制，属于对理解层次的考查。由 T 和 A 配对和在该模板上共有 4 个腺嘌呤，3可推出正常情况
7、下，新形成子链上共有 4 个腺嘌呤；胸腺嘧啶双脱氧核苷酸可能与模板上的第1、2、3、4 个腺嘌呤脱氧核苷酸进行配对而使复制在相应的部位终止；也可能不与任何一个配对，DNA 正常复制，所以总共能形成 5 种不同长度的子链。8若两条脱氧核苷酸链都被 32P 标记的 DNA 分子的分子量是 M，两条脱氧核苷酸链都不被 32P 标记的 DNA的分子量为 N。现将含 32P 标记的 DNA 的细菌放在不含 32P 的培养基上让其分裂 a 次，则子代细菌的 DNA 的平均相对分子质量是 ( )A. B.N 2a 2 M2a N 2a 1 M2aC. D.M 2a 2 N2a N 2a 1 M2a 2答案
8、B解析 细菌分裂 a 次则 DNA 复制 a 次，产生的子代 DNA 总数为 2a，因其复制符合半保留复制的特点，所以其 2a个 DNA 分子的总相对分子质量为(2 a2)N 2N(2 a1)M。M N29如图表示 DNA 复制的过程，结合图示分析下列有 关叙述错误的是 ( )ADNA 复制过程中首先需要解旋酶破坏 DNA 双链之间的氢键，使两条链解开BDNA 分子的复制具有双向复制的特点C从图示可知，DNA 分子具有多起点复制的特点，缩短了复制所需的时间DDNA 分子的复制需要 DNA 聚合酶催 化合成子链答案 C10某研究小组测定了多个不同双链 DNA 分子的碱基组成，根据测定结果绘制了
9、DNA 分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在 DNA 分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是 ( )4答案 C解析 本题考查 DNA 组成中有关碱基数目的计算及识图。设该单链中四种碱基含量分别为A1、T 1、G 1、C 1，其互补链中四种碱基含量为 A2、T 2、C 2、G 2，DNA 分子中四种碱基含量 A、T、G、C。由碱基互补配对原则可知(AC)/(TG)1，A 曲线应为水平，A 错误；(A 2C 2)/(T2G 2)(T 1G 1)/(A1C 1)，B 曲线应为双曲线的一支，B 错误；(AT)/(GC)(A 1A 2T 1T 2)/(G1G 2C 1C 2)(A 1T 1)/(
10、G1C 1)，C 项正确；(A 1T 1)/(G1C 1)(T 2A 2)/(C2G 2)，D 错误。11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，在第二次细胞分裂的后期，一个细胞中被 32P 标记的染色体数是 ( )A0 条 B10 条 C20 条 D40 条答案 C由图可知，第二次细胞分裂后期，一条染色体的着丝点分裂后形成的两条子染色体，一条被标记(其实质是该染色体的 DNA 分子上有一条链被标记)，另一条未被标记，各占一半。由于有丝分裂过程中每条染色体的变化都相同，玉米体细胞中含 20 条染色体，在第二次分裂后期，
11、一个玉米细胞中共有 40 条染色体，则被标记的染色体是 20 条，答案选 C 项。12如图是果蝇染色体上的白眼基因示意图，下列叙述不正确的是( )5A白眼基因片段中，含有成百上千个脱氧核糖核苷酸 BS 基因是有遗传效应的 DNA 片段C白眼基因与其他基因的区别是碱基的种类不同D白眼基因与红眼基因的区别是部分碱基对的不同答案：C 13下图是关于双链 DNA 分子结构叙述正确的是( )A表示胸腺嘧啶脱氧核苷酸B每个磷酸均连接着两个脱氧核糖CDNA 复制时，解旋酶断裂的是处的化学键D该片段中碱基 C 和 G 的比例越大，该 DNA 热稳定性越高解析：是由一个脱氧核苷酸的脱氧核糖、胸腺嘧啶与另一个脱氧
12、核苷酸的磷酸基团的构成，不能表示胸腺嘧啶脱氧核苷酸，A 错误；位于每条链首端的磷酸只连接着一个脱氧核糖 ，B 错误；DNA 复制时，解旋酶断裂的是处的氢键，C 错误；含有的氢键数量越多的双链 DNA 分子的热稳定性越高，在一个双链 DNA 分子中，碱基对 G 与 C 之间有三个氢键，A 与 T 间有两个氢键，因此在图示的片段中，碱基 C 和 G 的比例越大，该 DNA 热稳定性越高，D 正确。答案：D14下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是( )A基因一定位于染色体上B基因在染色体上呈线性排列C四种脱氧核苷酸的数目和排列顺序决定了基因的多样性和特异性D一条染色体上含有 1
13、 个或 2 个 DNA 分子解析：基因是具有遗传效应的 DNA 片段，DNA 不一定位于染色体上，因此基因不一定位于染色体上，故 A6错误。答案：A15下列关于 DNA 分子结构与复制的说法，正确的是( )ADNA 分子的差异造成了肺炎双球菌 S 型菌与 R 型菌致病性的差异BDNA 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答案：A16下图为真核细胞 DNA 复制过程的模式图。据图分析，下列相关叙述，错误的是( )A由图示可知，DNA 分子复制的方式是半保留复制BDN
14、A 解旋酶能使双链 DNA 解开，且需要消耗 ATPC图 中引物与相应 DNA 片段结合符合碱基互补配对原则DDNA 在复制过程中，先全部解旋，后复制解析：由图示可知，新合成的 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；解旋酶能打开双链间的氢键，使双链 DNA 解开，需要消耗 ATP，B 正确；图中引物与相应 DNA片段结合符合碱基互补配对原则，C 正确；DNA 在复制过程中，边解旋边进行半保留复制，D 项错误。答案：D17某生物细胞内有一对同源染色体，如图所示(a 与 a、b 与 b为姐妹染色单体，着丝点分裂后成为子染色体，细胞在有丝分裂过程中
15、，子染色体 a 可与 b组合进入一个子细胞，也可与 b 组合进入一个子细胞，两种可能性在概率上是相等的)。若选取 1000 个该生物细胞作为研究对象，用 15N 标记这对同源染色体上的 DNA 分子，再放入不含 15N 标记的培养液中培养(细胞分裂同步)，则完成 1 次分裂、2 次分裂、3次分裂所得子细胞中含有 15N 标记的细胞个数分别约为( )7A2000、3000、5000 B1000、2000、4000 C2000、3000、3500 D2000、3000、4500答案：C18如图为真核细胞内细胞核中某基因的结构及变化示意图(基因突变仅涉及图中 1 对碱基改变)。下列相关叙述中，错误的
16、是( )A基因 1 链中相邻碱基之间通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接B基因突变导致新基因中(AT)/(GC)的值减小而(AG)/(TC)的值增大CRNA 聚合酶进入细胞核参加转录过程，能催化核糖核苷酸形成 mRNAD基因复制过程中 1 链和 2 链均为模板，复制后形成的两个基因中遗传信息相同解析：基因的一条脱氧核苷酸链中相邻碱基通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接，A 正确；图示基因突变时 AT 碱基对被 GC 碱基对替换，新基因中(AT)/(GC)的值减小而(AG)/(TC)的值不变，B 错误；RNA 聚合酶在细胞核中参加转录过程，C 正确；DNA 复制时两条母链均为模板，复制形成的两个基因相同
17、，D 正确。答案：B19. 某基因( 14N)含有 3 000 个碱基，腺嘌呤占 35%。若该 DNA 分子以 15N 同位素标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料 复制 3 次，将全部复制产物进行密度梯度离心，得到如图甲结果；如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心，则得到如图乙结果。下列有关分析，正确的是( )8AX 层全部是仅含 14N 的基因BW 层中含 15N 标记的胞嘧啶 6 300 个CX 层中含有氢键数是 Y 层的 1/3DW 层与 Z 层的核苷酸数之比是 1 ：4解析：复制得到的碱基数相等，那么氢键数也应该是相等的，X 层有 2 个 DNA，Y 层有 6 个 DNA，故 X 层与Y
18、 层的氢键数之比为 1 ：3。答案：C20如图是在电子显微镜下拍摄的某生物细胞 DNA 复制过程中的图像。下列有关叙述，正确的是( )A此图反映出的 DNA 复制模式可作为 DNA 双向复制的证据B此过程遵循碱基互补配对原则，任一条链中 AT，GC C若将该 DNA 彻底水解，产物是脱氧核苷酸和四种碱基D若该 DNA 分子的一条链中(AT)/(GC)a ，则互补链中该比值为 1/a答案：A21将 DNA 分子双链用 3H 标记的蚕豆(2 n12)根尖移入普通培养液(不含放射性元素)中，再让细胞连续进行有丝分裂。某普通培养液中的第三次有丝分裂中期，根据图示，判断该细胞中染色体的标记情况最可能是(
19、 )A12 个 bB6 个 a,6 个 b9C6 个 b,6 个 cDbc12 个，但 b 和 c 数目不确定答案：D22下图 1 是用 DNA 测序仪测出的某生物的一个 DNA 分子片段上被标记一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序(TGCGTATTGG)，请回答下列问题：(1)据图 1 推测，此 DNA 片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是_ _个。(2)根据图 1 脱氧核苷酸链碱基排序，图 2 显示的脱氧核苷酸链碱基序列为_(从上往下序列)。 (3)图 1 所测定的 DNA 片段与图 2 所显示的 DNA 片段中的(AG)/(TC) 总是为_，由此证明 DNA 分子碱基数量关系是_。图 1 中的 D
20、NA 片段与图 2 中的 DNA 片段中 A/G 比分别为_、_，由此说明了 DNA 分子的特异性。(4)若用 35S 标记某噬菌体，让其在不含 35S 的细菌中繁殖 5 代，含有 35S 标记的噬菌体所占比例为_。解析：(1)图 1 所示的一条链上有 4 个 G、1 个 C，故另一链上有 1 个 G、4 个 C，所以此 DNA 片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是 5 个。(2)由图 1 确定从左到右的四种碱基依次是 A、C、G、T，故图 2 中从上往下的脱氧核苷酸链碱基序列为CCAGTGCGCC。(3)因是双链 DNA，AT、CG，故其中(AG)/(TC)总是 1。(4)因亲代噬菌体外壳留在细
21、菌外面，DNA 进入细菌内部，故子代噬菌体中都不含 35S 标记。答案：(1)5 (2)CCAGTGCGCC (3)1 嘌呤数等于嘧啶数 1 2/8 (4)023蚕豆体细胞染色体数目 2N12，科学家用 3H 标记蚕豆根尖细胞的 DNA，可以在染色体水平上研究真核生物 DNA 的复制方法。实验的基本过程如下：.将蚕豆幼苗培养在含有 3H 标记的胸腺嘧啶核苷的培养基上，培养一段时间后，观察细胞分裂中期染色10体的放射性情况。.当 DNA 分子双链都被 3H 标记后，再将根移到含有秋水仙素的非放射性培养基中，培养一段时间后，观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。请回答相关问题：(1)蚕豆根尖细胞进行
22、的分 裂方式是_；秋水仙素能使部分细胞的染色体数目加倍，其作用的机理是_ _。(2)中，在根尖细胞进行第一次分裂时，每一条染色体上带有放射性的染色单体有_条，每个 DNA分子中，有_条链带有放射性。中，若观察到一个细胞具有 24 条染色体，且二分之一的染色单体具有放射性，则表明该细胞的染色体在无放射性的培养基上复制_次，该细胞含有_个染色体组。(3)上述实验表明，DNA 分子的复制方式是_。答案：(1)有丝分裂 抑制纺锤体的形成(2)2 1 2 4(3)半保留复制24下面甲图中 DNA 分子有 a 和 d 两条链，将甲图中某一片段放大后如乙图所示，结合所学知识回答下列问题： (1)从甲图可看出
23、 DNA 复制的方式是_。(2)甲图中，A 和 B 均是 DNA 分子复制过程中所需要的酶，其中 B 能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链，则 A 是_酶，B 是_酶。(3)图甲过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有_。(4)乙图中，7 是_。DNA 分子的基本骨架由_交替连接而成；DNA 分11子两条链上的碱基通过_连接成碱基对，并且遵循_原则。答案 (1)半保留复制 (2)解旋 DNA 聚合 (3)细胞核、线粒体、叶绿体 (4)胸腺嘧啶脱氧核苷酸 脱氧核糖和磷酸 氢键 碱基互补配对25 DNA 的复制方式，可以通过设想来进行预测，可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散(弥散
24、)复制三种。究竟是哪种复制方式呢？下面设计实验来证明 DNA 的复制方式。实验步骤：a在氮源为 14N 的培养基中生长的大肠杆菌，其 DNA 分子均为 14NDNA(对照)。b在氮源为 15N 的培养基中生长的大肠杆菌，其 DNA 分子均为 15NDNA(亲代)。c将亲代 15N 大肠杆菌转移到氮源为含 14N 的培养基中，再连续繁殖两代(和)，用密度梯度离心法分离，不同分子量的 DNA 分子将分布在试管中的不同位置上。实验预测：(1)如果与对照( 14N/14N)相比，子 I 代能分辨出两条 DNA 带：一条_带和一条_带，则可以排除_。(2)如果子代只有一条中密度带，则可以排除_，但不能肯
25、定是_。(3)如果子代只有一条中密度带，再继续做子代 DNA 密度鉴定；若子代可以分出_和_，则可以排除分散复制，同时肯定半保留复制；如果子代不能分出_密度两条带，则排除_，同时确定为_。答案 (1)轻( 14N/14N) 重( 15N/15N) 半保留复制和分散复制(2)全保留复制 半保留复制或分散复制(3)一条中密度带 一条轻密度带 中、轻 半保留复制 分散复制解析 从题目中的图示可知，深色为亲代 DNA 的脱氧核苷酸链(母链)，浅色为新形成的子代 DNA 的脱氧核苷酸链(子链)。因此全保留复制后得到的 两个 DNA 分子，一个是原来的两条母链重新形成的亲代 DNA 分子，一个是两条子链形成的子代 DNA 分子；半保留复制后得到的每个子代 DNA 分子的一条链为母链，一条链为12子链；分散复制后得到的每个子代 DNA 分子的单链都是由母链片段和子代片段间隔连接而成的。
