2019-2020学年高中生物 第3章 基因的本质 第3节 DNA的复制 第4节 基因是有遗传效应的

第3节DNA的复制第4节基因是有遗传效应的DNA片段[学生用书P109(单独成册)][基础达标]1．(2019·西安高一检测)下列有关真核细胞DNA分子复制的叙述，正确的是()A．复制形成的两个子代DNA分子共2个游离的磷酸基团B．DNA复制完成后原先的DNA分子不复存在C．DNA聚合酶催化碱基对之间的连接D．复制过程中先全部解链，再进行半保留复制解析：选B。DNA分子的每条单链的一端有一个游离的磷酸基团，2个DNA分子共有4条单链，共有4个游离的磷酸基团，A项错误；亲代DNA分子的两条链分别参与形成子代DNA，已经不复存在，B项正确；DNA聚合酶催化游离的脱氧核苷酸之间的连接，C项错误；DNA复制过程中边解链边进行半保留复制，D项错误。2．(2019·潍坊高一检测)下列关于DNA复制的叙述中，正确的是()A．DNA复制时，亲代DNA中只有一条链是模板B．精原细胞略微增大进行DNA复制C．DNA复制在核糖体上进行D．DNA复制时，以其周围游离的脱氧核糖核酸为原料解析：选B。DNA复制时，亲代DNA中的两条链都是模板，A项错误；精原细胞略微增大，说明细胞处于分裂间期，正在进行DNA复制，B项正确；DNA复制主要在细胞核中进行，蛋白质合成在核糖体上进行，C项错误；DNA复制时，以其周围游离的单体——脱氧核糖核苷酸为原料，D项错误。3．在一个细胞周期中，DNA复制过程中的解旋发生在()A．两条DNA母链之间B．DNA子链与其互补的母链之间C．两条DNA子链之间D．DNA子链与其非互补母链之间解析：选A。DNA复制过程中的解旋发生在两条DNA母链之间。4．某同学经分离得到X、Y两种未知菌种，分析其DNA的碱基组成，发现X菌的腺嘌呤含量为15%，而Y菌的胞嘧啶含量为42%。下列关于这两个菌种DNA组成的叙述，正确的是()A．X菌的鸟嘌呤含量为15%B．X菌的胞嘧啶及鸟嘌呤碱基组成总和为70%C．Y菌的腺嘌呤的数量较X菌的低D．X菌DNA解旋所需能量较将Y菌解旋所需能量高解析：选B。X菌的腺嘌呤含量为15%，说明胸腺嘧啶的含量为15%，胞嘧啶和鸟嘌呤的含量均为35%，X菌的胞嘧啶及鸟嘌呤碱基组成总和为70%。Y菌的胞嘧啶含量为42%，说明腺嘌呤的含量为8%，但具体数量不能确定。胞嘧啶和鸟嘌呤之间存在三个氢键，氢键越多，解旋所需的能量就越多，但X、Y菌中胞嘧啶和鸟嘌呤具体数量不定，因此无法判断。5．(2019·江西临川一中期中)一个双链均被32P标记的DNA由5000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述不正确的是()A．该DNA分子中含有氢键的数目为1.3×104B．复制过程需要2.1×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸C．子代DNA分子中含31P与含32P的分子数之比为3∶1D．子代DNA分子中含31P的单链与含32P的单链之比为7∶1解析：选C。由题意可知，该DNA分子含有5000个碱基对，A占20%，因此A＝T＝10000×20%＝2000，C＝G＝3000，则该DNA分子中含有氢键的数目＝2000×2＋3000×3＝13000个，A正确；DNA分子复制3次形成了8个DNA分子，其中有7个DNA分子需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸，所以复制过程需要的游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数目＝7×3000＝21000个，B正确；子代DNA分子中含32P的DNA分子只有两个，含31P的分子数是8个，二者之比是1∶4，C错误；由题意知含有32P标记的DNA单链是2条，含有31P的单链是2×8－2＝14条，因此子代DNA分子中含31P的单链与含32P的单链之比为7∶1，D正确。[能力提升]6．最新研究表明，人类24条染色体上含有3万～4万个蛋白质编码基因。这一事实说明()A．基因是DNA上有遗传效应的片段B．基因是染色体C．1条染色体上有许多个基因D．基因只存在于染色体上解析：选C。人类24条染色体上含有3万～4万个蛋白质编码基因，说明1条染色体上含有许多个基因；线粒体内的基因不在染色体上。7．某双链DNA分子共含有含氮碱基1400个，其中一条单链上(A＋T)/(G＋C)＝2/5，则该DNA分子连续复制两次，共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是()A．300个B．400个C．600个D．1200个解析：选C。由题中所给信息求出，该DNA分子中T有200个，复制两次需要的游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数目是(22－1)×200＝600(个)。8．将用15N标记的一个DNA分子置于含14N的脱氧核苷酸的培养基中，经过4次连续复制，含15N标记的脱氧核苷酸链占总脱氧核苷酸链的比例是()A．1/4B．1/6C．1/8D．1/16解析：选D。一个含有15N的DNA分子经过4次复制得到24＝16个DNA分子，共2×16＝32条脱氧核苷酸链，其中含有15N标记的脱氧核苷酸链只有2条，故含有15N标记的脱氧核苷酸链所占的比例是2/32＝1/16。9．如图所示，a、b、c为3种DNA分子：a只含15N，b同时含14N和15N，c只含14N，用15N标记细菌的DNA分子，再将它们放入含14N的培养基中连续繁殖4代后，这3种DNA分子的比例正确的是()解析：选D。假设亲代DNA分子为n个，则繁殖4代后，DNA分子总数为16n，其中，只含15N的DNA分子为0个，同时含14N和15N的DNA分子有2n个，只含14N的DNA分子有14n个，它们呈现的比例为D选项所示。10．下列关于如图DNA分子片段的说法，正确的是()A．解旋酶可作用于①②处B．“G”是鸟嘌呤脱氧核苷酸C．该DNA的特异性表现在碱基种类和(A＋G)/(C＋T)的比例上D．把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代中含15N的DNA占3/4解析：选B。解旋酶的作用是催化氢键断开，使DNA两条链分开，形成两条单链DNA，即作用于图中③处，A错误；“G”是鸟嘌呤脱氧核苷酸，B正确；DNA分子的特异性是由于每个特定的DNA分子都具有其特定的碱基对排列顺序，对于任何双链DNA分子中，(A＋G)/(C＋T)的比值都等于1，C错误；把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代DNA都含有15N，D错误。11．(2019·河北衡水中学高一期中)将一个不含放射性同位素32P标记的大肠杆菌(拟核DNA呈环状，共含有m个碱基，其中有a个胸腺嘧啶)放在含有32P标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间，检测到如图Ⅰ、Ⅱ两种类型的DNA(虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链)。下列有关该实验的结果预测与分析，正确的是()A．DNA第二次复制产生的子代DNA有Ⅰ、Ⅱ两种类型，比例为1∶3B．DNA复制后分配到两个子细胞时，其上的基因遵循基因分离定律C．复制n次需要胞嘧啶的数目是(2n－1)(m－a)/2个D．复制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链为2n＋1－2条答案：D12．用32P标记了果蝇精原细胞DNA分子的双链，再将这些细胞置于只含31P的培养液中培养，发生了如下图A→D和D→H的两个细胞分裂过程。下列相关叙述正确的是()A．BC段细胞中一定有2条Y染色体B．EF段细胞中可能有2条Y染色体C．EF段细胞中含32P的染色体一定有8条D．FG段细胞中含32P的染色体可能有8条解析：选C。分析图示可知，A→D表示有丝分裂过程，BC段包括有丝分裂的前期、中期、后期，处于有丝分裂前期和中期的细胞中有1条Y染色体，处于有丝分裂后期的细胞中有2条Y染色体，A项错误；D→H表示减数分裂过程，EF段为减数第一次分裂，细胞中有1条Y染色体，B项错误；果蝇的精原细胞中有8条染色体，依据DNA的半保留复制方式可知，用32P标记了果蝇精原细胞DNA分子的双链，再将这些细胞置于只含31P的培养液中培养，在A→D段完成一个细胞周期后，每个子细胞中染色体上的核DNA分子均为1条链含32P，1条链含31P，在D→E段的减数第一次分裂前的间期，每一个核DNA分子经过复制后所形成的2个子代DNA分子中，有1个DNA分子的1条链含32P，另1条链含31P，另1个DNA分子的2条链都含有31P，这2个DNA分子分别位于1条染色体的2条姐妹染色单体上，所以在EF段减数第一次分裂的细胞中含32P的染色体一定有8条，C项正确；FG段表示减数第二次分裂过程，由于在减数第一次分裂过程中同源染色体分离，分别进入不同的次级精母细胞中，因此FG段细胞中含32P的染色体有4条，D项错误。13．(2019·枣庄模块检测)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。分析并回答下列问题：(1)请画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单链合成过程中所需条件除酶、模板和原料外还需要________。(3)Klenow酶是一种________酶，合成的双链DNA有________个碱基对。(4)用15N标记该双链DNA，复制1次，测得子代DNA中含有15N的单链占50%，该现象________(填“能”或“不能”)说明DNA复制方式为半保留复制，请分析原因。答案：(1)如图所示(2)ATP(3)DNA聚合126(4)不能若为半保留复制，两个子代DNA分别如图1所示，含有15N的单链占50%；若为全保留复制，两个子代DNA分别如图2所示，含有15N的单链也占50%。14．(2019·淄博高一检测)下图表示细胞内与基因有关的物质或结构，分析并回答下列问题：(1)细胞内的遗传物质是[]________，基因和它的关系是__________________________________________________________________________________________________。(2)a是指________，e和g的关系是________，e有________种，g被彻底水解后的产物可用字母________表示。(3)f和i的位置关系是____________________，f和h的关系是________。(4)1个i和g有两种比例关系：________和________。(5)g的空间结构一般表现为______________，若其中(C＋G)/(T＋A)＝1/2，则A占总碱基数的比例为______。答案：(1)gDNA基因是具有遗传效应的DNA片段，1个DNA分子上含有许多个基因(2)C、H、O、N、Pe是g的基本单位4b、c、d(3)f在i上呈线性排列f控制h的合成(4)1∶11∶2(5)规则的双螺旋1/315．(2019·山东沂水一中期中)细胞生物都以DNA作为遗传物质，这是细胞具有统一性的证据之一。请回答下列问题：(1)DNA复制需要多种酶，这些酶的合成场所是________。这些酶从合成场所到达作用部位，共需要穿过________层膜结构。(2)下列表示DNA复制的有关图示中，“A→B→C”表示乳酸菌的DNA复制，“D→E→F”表示哺乳动物的DNA分子复制片段。图中黑点表示复制起点，“→”表示复制方向，“⇨”表示时间顺序。①若A中含有48502个碱基对，预计此DNA分子复制的时间需要约30s，而实际上只需16s，分析A～C图可知，其原因是______________________________。②哺乳动物体细胞中的DNA分子展开可达2m，若按D～F图所示的方式进行复制，至少需要8h，而实际上只需约6h，分析D～F图可知，其原因是_______________________________________________________________________。③A～F图均有以下特点：延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制是_____________________________________________________________