2020生物同步导学提分教程人教必修二测试第3章第4节基因是有遗传效应的DNA片段课时精练解析

[基础对点]知识点一DNA分子复制方式的推测和实验证据1.下列有关探究DNA复制过程实验的说法，不正确的是()A．本实验利用了同位素示踪法和离心技术B．细胞有丝分裂一次意味着DNA复制一次C．本实验的原理是DNA能进行复制D．本实验结果说明了DNA具有半保留复制的特点答案C解析该实验的原理是仅含15N的双链DNA分子密度大，仅含14N的双链DNA分子密度小，一条链含14N，一条链含15N的双链DNA分子密度居中。2．把培养在含轻氮(14N)环境中的细菌，转移到含重氮(15N)环境中培养相当于复制一轮的时间，然后放回原环境中培养相当于连续复制两轮的时间后，分析表明细菌DNA组成为()A.34轻氮型、14中间型B.14轻氮型、34中间型C.12中间型、12重氮型D.12轻氮型、12中间型答案A解析将含14N的细菌移到含重氮(15N)环境中培养相当于复制一轮的时间，则得到的每个DNA分子都是一条链含14N、一条链含15N；再放回至含14N的环境中培养相当于连续复制两轮的时间后，由1个DNA分子得到4个DNA分子，其中3个DNA分子只含14N，另外1个DNA分子一条链含14N、一条链含15N，即34轻氮型、14中间型，A正确。知识点二DNA分子复制的过程3.下列关于DNA复制条件的叙述，不正确的是()A．DNA复制时只有DNA的一条链作模板B．以4种游离的脱氧核苷酸为原料C．DNA复制过程需要消耗能量D．没有酶的催化，细胞DNA复制无法进行答案A解析DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下将双链解开，以解开的两条链为模板，在DNA聚合酶作用下，利用细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，合成与母链互补的子链，每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。4．某DNA分子片段为—ATGTG——TACAC—，可进行人工复制使其数量增加，复制时应给予的条件是()①—ATGTG—和—TACAC—作模板链②四种核糖核苷酸③四种脱氧核苷酸④DNA聚合酶⑤DNA水解酶A．①③④B．①②④C．①②⑤D．①③⑤答案A解析DNA的每一条链都可以作为DNA复制的模板，需要的原料是脱氧核苷酸，需要DNA聚合酶，不需要DNA水解酶。5．DNA一般能准确复制，其原因是()①DNA规则的双螺旋结构为复制提供模板②DNA复制发生于细胞周期的间期③碱基互补配对是严格的④产生的两个子代DNA均和亲代DNA相同A．②④B．②③C．①④D．①③答案D解析DNA规则的双螺旋结构经解旋后为DNA复制提供精确的模板，①正确；严格的碱基互补配对原则保证了DNA复制的准确性，③正确。6．DNA分子片段复制情况如图所示，图中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链的片段。下列说法错误的是()A．b和c的碱基序列可以互补B．a和c的碱基序列可以互补C．a中(A＋G)/(T＋C)的值与d中(A＋G)/(T＋C)的值一般不相同D．a中(A＋T)/(G＋C)的比值与b中(A＋T)/(G＋C)的比值相同答案B解析由于a和d互补，a和b也互补，因此b和d相同，同理c和a相同，b和c互补，A正确、B错误；由于a和d互补，因此二者中(A＋G)/(T＋C)的值一般不相同，C正确；由于a和b互补，因此二者中(A＋T)/(G＋C)的值相同，D正确。知识点三与DNA复制相关的计算7.将大肠杆菌置于含15N的培养基中培养一段时间，然后把DNA被15N完全标记的大肠杆菌作为亲代，转移到只含14N的普通培养基培养，使其繁殖两代形成4个新个体，则它们的DNA中含14N的脱氧核苷酸链与含15N的脱氧核苷酸链的比是()A．3∶1B．2∶1C．1∶1D．7∶1答案A解析15N标记的DNA有两条含15N的链，当在含14N的培养基中培养时，根据半保留复制的特点，增殖一代时，新形成的2个DNA分子上应各有一条含15N的链和一条含14N的链。增殖两代时，形成了4个新个体，含有4个DNA分子，共8条单链，其中只有2条含15N，其余6条均含14N,14N链∶15N链＝6∶2＝3∶1。8．一个不含放射性元素的噬菌体，在脱氧核苷酸被32P标记及氨基酸被15N标记的细菌体内，连续繁殖三代，含有32P和15N标记的噬菌体分别占子代噬菌体总数的比例为()A．100%、100%B．25%、50%C．50%、50%D．25%、0答案A解析噬菌体侵染细菌后在亲代噬菌体的DNA的作用下，以细菌细胞内的脱氧核苷酸和氨基酸为原料合成子代噬菌体的DNA和蛋白质外壳。细菌细胞内脱氧核苷酸被32P标记，氨基酸被15N标记，则后代每个噬菌体都含有32P和15N。知识点四基因是有遗传效应的DNA片段9.下列关于基因的叙述，正确的是()A．DNA分子上任意一个片段都是基因B．人体细胞中染色体是基因的唯一载体C．等位基因的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同D．基因的多样性决定了DNA分子的多样性答案C解析基因是有遗传效应的DNA片段，而不是DNA分子中任意一个片段，A错误；人体细胞中染色体是基因的主要载体，线粒体中也分布着一定数量的基因，B错误；基因是有遗传效应的DNA片段，DNA分子的多样性决定了基因的多样性，D错误。10．DNA分子具有特异性，体现在()A．DNA分子外侧，磷酸和脱氧核糖交替连接的方式稳定不变B．DNA分子内侧，碱基对的配对方式不变C．DNA分子碱基对的排列顺序千变万化D．每个DNA分子的碱基都有其特定的排列顺序答案D解析A、B两项说明DNA分子具有稳定性，C项说明DNA分子具有多样性，D项说明了DNA分子具有特异性。[能力提升]11．下列关于DNA、染色体、基因的关系的叙述，错误的是()A．未复制前每条染色体有一个DNA分子，经复制每条染色单体上有一个DNA分子B．每个DNA分子上有许多基因，基因是有遗传效应的DNA片段C．基因在染色体上呈线性排列D．基因在DNA分子双链上成对存在答案D解析基因是DNA分子双链的片段，在一个DNA分子上不会成对存在。12．如图为真核细胞内某DNA片段(15N标记)结构示意图，共有1000对脱氧核苷酸组成，其中碱基A占20%。下列说法正确的是()A．该DNA片段复制3次，则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸2800个B．该DNA片段的一条核苷酸链中C＋GA＋T为3∶2C．解旋酶作用于①部位，DNA聚合酶用于催化②部位的化学键构成D．将该DNA片段置于14N培养液中复制3次后，含14N的DNA分子占34答案B解析由题干可知，该DNA片段中碱基A有400个，根据碱基互补配对原则，A＝T＝400个，C＝G＝600个，该DNA片段复制3次，则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为600×(23－1)＝4200(个)，A错误；由于碱基A占20%，因此碱基T占20%，碱基C占30%，碱基G占30%，该DNA片段的两条脱氧核苷酸链中C＋GA＋T为3∶2，则该DNA片段的一条脱氧核苷酸链中C＋GA＋T也为3∶2，B正确；DNA聚合酶用于催化①部位的化学键形成，解旋酶作用于②部位，C错误；将该DNA片段置于14N培养液中复制3次后，子代DNA分子全部含有14N，D错误。13．如图是DNA分子复制的图解，请据图回答下列问题。(1)图中的1表示________过程，需要________酶的作用。(2)图中的2表示以母链为模板进行的碱基的________，参与配对的物质是游离在周围的__________________。(3)图中的3过程表示形成两个新的____________分子，这一过程包括子链中脱氧核苷酸的________与________交替连接以及子链与母链在空间结构上的________化。参与此过程的酶有________等。(4)分析DNA复制过程，其场所一般在________内；能量由________提供。(5)DNA一般是严格的________复制，DNA复制的遗传学意义是为________在上下代之间的________准备了物质基础。(6)具有N个碱基对的一个DNA分子片段中，含有m个腺嘌呤脱氧核苷酸。①该片段完成n次复制需要______________个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。②该片段完成第n次复制需要______________个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。答案(1)解旋解旋(2)互补配对四种脱氧核苷酸(3)DNA脱氧核糖磷酸螺旋DNA聚合酶(4)细胞核ATP(5)半保留遗传信息传递(6)①(2n－1)(N－m)②2n－1(N－m)解析(1)图中1表示解旋过程，需要解旋酶的作用。解旋酶的作用是打开两条链之间的氢键。(2)图中2表示以母链为模板进行碱基互补配对的过程，参与配对的物质是周围环境中游离的四种脱氧核苷酸。(3)图中3表示形成两个新的DNA分子，这一过程包括子链中脱氧核苷酸的脱氧核糖与磷酸交替连接以及子链与母链在空间结构上的螺旋化，参与此过程的酶有DNA聚合酶等。(4)DNA主要分布在细胞核中，复制的场所主要是细胞核。复制过程中需要ATP提供能量。(5)DNA具有半保留复制的特点，以确保亲子代遗传信息的连续性。(6)根据DNA分子片段中有N个碱基对，含有m个腺嘌呤脱氧核苷酸，则该DNA分子片段中的胞嘧啶脱氧核苷酸数为(2N－2m)/2＝(N－m)个，经过n次复制，形成2n个DNA分子，增加了2n－1个DNA分子，则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为(2n－1)(N－m)，第n次复制形成2n－1个新DNA分子，第n次复制需2n－1(N－m)。14．如图表示一个DNA分子上的三个片段A、B、C，请完成下列问题：(1)片段A和C之所以能称为基因，是因为它们都是__________________。(2)片段A和片段C的不同之处是______________________________________________________________________________________________________。(3)片段A和片段B的不同之处是_______________________________________________________________________________________________________。(4)在人类染色体DNA不表达的片段中有一部分是串连重复的序列，它们在个体之间具有显著的差异性，这种短序列应该位于图中的_______________________________________________________________。(5)上题中所说的短序列可应用于________。A．生产基因工程药物B．侦查罪犯C．遗传病的产前诊断D．基因治疗答案(1)具有遗传效应的DNA片段，能控制一定的生物性状(2)其内部的遗传信息即脱氧核苷酸的排列顺序及数目不同(3)片段B中的碱基序列不携带遗传信息，不具有遗传效应(4)基因间隔区B(5)B15．下图所示细胞中与基因有关的物质或结构，请分析并回答：(1)细胞内的遗传物质是[]________，基因和b的关系是______________________________________。(2)遗传物质的主要载体是[]________，基因和a的关系是________________________。(3)c和b的关系是________________________，b被彻底水解后的产物是________(填字母)。(4)h可用________试剂鉴定。(5)如果基因存在于________上，则其遗传方式与性别相关联，这就是________。(6)b的空间结构是______________________________________________。若其中的A＋TG＋C＝0.25，则G占总碱基数比例为________，其中一条单链中A＋TG＋C＝________。答案(1)bDNA基因是有遗传效应的DNA(b)片段(2)a染色体基因在a上呈线性排列(3)c是组成b的基本单位d、e、f(4)双缩脲(5)性染色体伴性遗传(6)规则的双螺旋结构40%0.25解析图中a为染色体，b为DNA，c为脱氧核苷酸，d、e、f可代表磷酸、脱