【师说】课后练习好题新练17(含详细解析,2014新题)

课时训练17DNA分子的结构、复制及基因是有遗传效应的DNA片段一、选择题(共12小题)1.2014·湖南模考如图表示T2噬菌体、乳酸菌、酵母菌和家兔体内遗传物质组成中五碳糖、碱基和核苷酸的种类，其中与实际情况相符的是()A．T2噬菌体B．乳酸菌C．酵母菌D．家兔解析：这四种生物的遗传物质都是DNA，DNA仅含有一种五碳糖(脱氧核糖)、4种碱基(A、T、C、G)和4种核苷酸，故只有A项符合要求。答案：A2.2014·苏州质检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()A．32.9%和17.1%B．31.3%和18.7%C．18.7%和31.3%D．17.1%和32.9%解析：由于整个DNA分子中G＋C＝35.8%，则每条链中G＋C＝35.8%，A＋T＝64.2%；由于其中一条链中T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，由此可以求出该链中，G＝18.7%，A＝31.3%，则其互补链中T和C分别占该链碱基总数的31.3%和18.7%。答案：B3．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6200个，该噬菌体已经增殖了()A．4代B．5代C．6代D．7代解析：该噬菌体的DNA分子中含有800个碱基对，即1600个碱基。在双链DNA分子中，A＝T＝600(个)，G＝C＝(1600－600×2)/2＝200(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)6200个，即生成了DNA分子6200/200＋1＝32(个)，故完成了5次复制。答案：B4.2014·海淀期末经过科学家的不懈努力，逐渐建立了遗传学。下列有关叙述不正确的是()A．沃森和克里克提出DNA结构中A与T、G与C配对B．艾弗里的肺炎双球菌转化实验证明遗传物质是DNAC．孟德尔发现遗传因子传递规律并推测其在染色体上D．摩尔根发现控制果蝇眼睛颜色的基因位于染色体上解析：推测遗传因子(基因)在染色体上的是萨顿。答案：C5.将14N—DNA(轻)、15N—DNA(重)以及15N、14N—DNA(中)分别离心处理，其结果如图所示。现将15N—DNA转移到只含14N的环境中，再使DNA分子连续复制两次(Ⅰ和Ⅱ)后，将所得DNA采用同样的方法进行离心处理，则结果最可能是下图中的()解析：亲代DNA是重带，子一代全是中带，子二代DNA中1/2是中带，1/2是轻带。答案：C6．下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是()A．在DNA分子的一条链中，相邻两碱基之间是通过“—核糖—磷酸—核糖—”相连的B．基因一般是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因C．一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸特定的排列顺序决定的D．染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有1个或2个DNA分子解析：在DNA分子的一条链中，相邻两碱基之间是通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连的。在双链DNA分子中的两条链的碱基之间是通过氢键相连的。答案：A7．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.N2a－2＋M2aB.N2a－1＋M2aC.M2a－2＋N2aD.N2a－1＋M2a－2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(2a－2)×N＋M＋N2×2＝N(2a－1)＋M。答案：B8．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()A．DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链之间的氢链，使两条链解开B．DNA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D．DNA分子的复制需要DNA聚合酶催化合成子链解析：虽然DNA具有多起点复制的特点，但图中只能体现一个起点双向复制的特点。DNA复制需要解旋酶破坏氢键，需DNA聚合酶催化子链的合成。答案：C9．如图为细胞内某基因(15N标记)结构示意图，A占全部碱基的20%。下列说法错误的是()A．维持该基因结构稳定的主要化学键有磷酸二酯键和氢键B．在无变异条件下，该基因的碱基(C＋G)/(A＋T)的比值为3/2C．限制性核酸内切酶作用于①部位，DNA解旋酶作用于②部位D．将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的脱氧核苷酸链占1/4解析：基因结构中脱氧核糖和磷酸之间的化学键是磷酸二酯键，碱基对之间的化学键是氢键，与维持基因结构稳定有关；基因中A＝20%，则C＝G＝30%，因此该基因的碱基(C＋G)/(A＋T)＝60%/40%＝3/2；①是磷酸二酯键，②是氢键，限制性核酸内切酶作用于磷酸二酯键，DNA解旋酶作用于氢键；该基因复制3次后形成8个DNA分子，16条脱氧核苷酸链，则含15N的脱氧核苷酸链占1/8。答案：D10．下列关于DNA分子结构的叙述不正确的是()A．DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链B．DNA分子中的每个碱基均连接着一个脱氧核糖C．DNA分子内部的一个磷酸与两个脱氧核糖相连接，一个脱氧核糖与两个磷酸相连接D．DNA分子一条链上的两个相邻碱基之间至少通过2个氢键相连解析：选项A，脱氧核苷酸是DNA的基本组成单位，DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链。选项B，在脱氧核苷酸中每个碱基与一个脱氧核糖相连接。选项C，DNA分子每条链一端有一个游离的磷酸或脱氧核糖，而在DNA分子的内部每个磷酸分子均连接两个脱氧核糖，每个脱氧核糖均连接两个磷酸分子。选项D，DNA分子一条链上的相邻碱基通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相连，DNA分子两条链间的碱基对通过氢键相连接。答案：D11．DNA片段=====TACATG在第一次复制时一条链上的一个碱基A突变成C使配对错误，其余均正常，之后进行了第二次复制，则该DNA片段复制两次得到的结果是()A.=====TACATG=====TACATG=====TACATG=====TCCATGB.=====TACATG=====TACATG=====TACATG=====TCCAGGC.=====TACATG=====TACATG=====TCCATG=====TCCATGD.=====TACATG=====TACATG=====TCCAGG=====TCCAGG解析：题干中“DNA片段在第一次复制时一条链上的一个碱基A突变成C”是解题的关键。该DNA分子在第一次复制时，一条链上的一个碱基A突变成了碱基C，导致第一次复制得到的2个DNA片段中有一条链碱基序列异常，在第二次复制得到的4个DNA片段中，有一个DNA片段的两条链碱基序列均异常。答案：B12．下列有关DNA复制的叙述，正确的是()A．DNA在复制过程中若发生差错，一定会改变生物的性状B．DNA的复制过程是先解旋后复制C．DNA的复制通常发生在细胞分裂间期D．DNA复制过程需要DNA聚合酶和限制酶解析：由于一种氨基酸可以由多种密码子决定，DNA在复制过程中若发生差错，生物的性状不一定会发生改变；DNA的复制过程是边解旋边复制；DNA的复制通常发生在细胞分裂的间期；DNA复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶。答案：C二、非选择题(共3小题)13．为研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素(多肽类激素，临床上用于治疗骨质疏松症)，某科研机构从预期新型降钙素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了两条72个碱基的DNA单链，两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段，再利用Klenow酶补平，获得双链DNA，过程如图。(1)请绘出一个脱氧核苷酸的结构模式图并标注各部分名称。(2)在DNA单链合成过程中除酶和原料外，还需要________等条件。(3)Klenow酶是一种________酶，合成的双链DNA有________个碱基对。(4)补平过程遵循________原则。经测定一条DNA单链中，碱基A：C：T：G＝1：2：3：4，则在双链DNA中上述碱基的比例关系为________。解析：(1)画脱氧核苷酸的结构模式图时要注意三部分之间的位置关系。(2)在DNA单链合成过程中除酶和原料外，还需要ATP供能。(3)根据题意，Klenow酶属于DNA聚合酶，合成的双链DNA碱基对有72×2－18＝126(对)。(4)补平过程遵循碱基互补配对原则，由“一条DNA单链中，碱基A：C：T：G＝1：2：3：4可知，互补的另一条链中A：C：T：G＝3：4：1：2，则在双链DNA中上述碱基的比例关系为A：C：T：G＝4：6：4：6(2：3：2：3)。答案：(1)(2)ATP(3)DNA聚合126(4)碱基互补配对A：C：T：G＝2：3：2：314．同位素标记法在遗传学的研究中发挥了重要作用。由于C、H、O三种元素普遍存在于大分子化合物中，所以科学家们一般不标记这三种元素进行实验的研究。根据所学知识回答下列问题：(1)赫尔希和蔡斯在噬菌体侵染细菌实验中，其中一组标记了甲图中化学基团________中的________(元素)，然后用被标记了的噬菌体去侵染细菌，短时间保温后，用搅拌器搅拌、离心机离心，得到的上清液中的放射性很________，沉淀物中放射性很________。此实验中，短时间保温的意义在于________，搅拌的目的是________________，离心的目的是________。(2)研究DNA的半保留复制时，可标记甲图中化学基团________中的________(元素)，然后将被标记了DNA的大肠杆菌置于无放射性的培养液中“一段时间”，然后用密度梯度离心法使子代大肠杆菌分布于特定的位置(如图乙，同位素全部标记的位于重带，没有标记的位于轻带)。若上述“一段时间”刚好为繁殖一代的时间，则离心后的分布状况是________，若刚好为繁殖两代的时间，则离心后的分布状况是____________________________________________。解析：甲图是一个核苷酸的模式图，①是磷酸，②是五碳糖，③是含氮碱基。赫尔希和蔡斯在噬菌体侵染细菌实验中，一组用32P标记DNA，另一组用35S标记蛋白质。由题意可知，题目中所说的是标记DNA的一组。噬菌体侵入大肠杆菌后只有核酸注入细胞内，没有裂解前，细菌外几乎不存在噬菌体，因此放射性元素几乎全部在细菌体内。搅拌离心的目的是将吸附在细菌表面的蛋白质外壳剥离下来并分开(换句话说就是将蛋白质与核酸分开，单独研究它们的作用)。由半保留复制可知，复制一次，每个DNA分子中有一条“轻链”和一条“重链”，应位于中带；复制两次，则一半位于中带，一半位于轻带。答案：(1)①P低高避免细菌裂解释放出噬菌体使噬菌体外壳从细菌上脱落下来将细菌与噬菌体的蛋白质外壳分离开来(2)①或③P或N全位于中带一半位于中带，一半位于轻带15．如图表示某DNA分子片段的结构，其中①～⑥代表不同的分子或化学键。请回答下列问题：(1)将某精原细胞的所有核DNA分子用32P标记，则带有放射性的部位是图中的________。(用序号表示)。经上述标记后的精原细胞在含31P的培养基中先进行一次有丝分裂，产生的两个子细胞继续在含31P的培养基中进行减数分裂，最终产生的8个精子中，含31P和32P标记的精子分别占________、________。(2)在DNA复制过程中，DNA聚合酶作用的位置是________(用图中序号表示)。解析：(1)在DNA分子中只有④(磷酸)中含有P，故32P标记的应该是④。由题干信息知，精原细胞先进行一次有丝分裂