1、第20讲DNA分子的结构和复制及基因 是有遗传效应的DNA片段一、单项选择题1下面关于DNA分子结构的叙述中正确的是()ADNA分子的任一条链中AT，GCB每个磷酸分子上均连接着一个磷酸和一个脱氧核糖C每个磷酸分子都直接和两个脱氧核糖相连DDNA分子两条链上的A与T通过氢键连接2细胞内某一DNA片段中有30%的碱基为A，则该片段中 ()AG的含量为30%BU的含量为30%C嘌呤含量为50% D嘧啶含量为40%3(广东梅州检测)某成年雄性小鼠的初级精母细胞中有20个四分体，如取该小鼠的某种干细胞，放入含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中培养，当该细胞首次进入有丝分裂后期时()A被标记的同源染
2、色体分向两极B被标记的染色体是80条C此时细胞内的基因表达很活跃D此时细胞内含有2个染色体组4(广东湛江联考)下列有关实验及实验方法的描述，不正确的一项是()A用含15N尿苷的营养液培养洋葱，根尖分生区细胞的吸收峰值出现在间期B研究遗传病发病率需在人群中随机抽样调查，研究其遗传方式需分析患者家系系谱图C“生物体在形成配子时成对的遗传因子分离，分别进入不同配子中”属于孟德尔的假说DDNA被15N标记的一个精原细胞，在含14N培养液中进行减数分裂，产生两个含15N的精细胞5(广东珠海质检)已知双链DNA分子共含有2 000个碱基对，其中一条链上AGTC1234。该DNA分子连续复制3次，则在第三次
3、复制过程中需要鸟嘌呤脱氧核苷酸()A3 200个 B4 800个C5 600个 D8 400个6(深圳三校联考)某DNA分子有500个碱基对，其中含有鸟嘌呤300个，将该DNA进行连续复制，经测定最后一次复制消耗了周围环境中3 200个含腺嘌呤的脱氧核苷酸，则该DNA分子共复制了多少次()A3次 B4次 C5次 D6次二、双项选择题7下列关于DNA复制的叙述中，正确的是()A无丝分裂一般不发生DNA复制BDNA复制过程中可能会产生新的基因C一个DNA分子通过复制形成另一个新的不同的DNA分子D需要解旋酶和DNA聚合酶8下列关于基因、遗传信息的描述中，错误的是 ()A基因在染色体上呈线性排列，染
4、色体是基因的唯一载体B遗传信息可以通过DNA复制传递给后代C互为等位基因的两个基因肯定具有相同的碱基数量D遗传信息是指DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序三、非选择题9(福建六校联考)下图是DNA分子结构模式图，请据图回答下列问题：(1)组成DNA的基本单位是_。(2)图中1、2、6的名称依次为1_；2_；6_。(3)图中8示意的是_。在双链DNA分子中嘌呤与嘧啶之间的数量关系可表示为_。(4)由于解旋酶的作用使_断裂，两条扭成螺旋的双链解开，若4是胞嘧啶，则3是_。(5)如下图，两个脱氧核苷酸之间靠氢键相连，其中正确的是()(6)从生物“适应的相对性”、“基因突变的低频性”可见DNA作为遗传物质
5、其分子结构具有_性。10(广东执信中学)下图是 DNA 复制的有关图示。ABC表示大肠杆菌的 DNA 复制片段，DF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。请回答有关复制的一些问题。(1)C图与A图、F图与D图相同，C图、F图之所以能被如此准确地复制出来，这是因为DNA分子独特的_，可以为复制提供精确的模板；_，可以保证复制能够准确无误地进行。(2)DNA分子复制的时间是_，复制需要的基本条件是_。(3)若A中含有50 000个碱基对，而子链延伸速度大约每分钟是105个碱基对，则此DNA分子复制约需30 s，而实际上只需约不到16 s就可以完
6、成。根据AC图分析，这是因为_。(4)哺乳动物的DNA分子展开可达2 m之长，若按AC图的方式复制，至少8 h，而实际上约3 h左右，根据DF图分析，这是因为_。(5)AF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_。(6)DNA分子的复制方式是半保留复制，这种复制方式已在1958年被科学家运用_技术得到证实。11(广东清远质检)下图所示细胞中与基因有关的物质或结构，请分析并回答下列问题。 (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)基因和h的关系是_，h
7、合成时的直接模板来源于_过程，其进入合成h的场所需经过_层磷脂双分子层。(5)如果基因存在于_上，则其遗传方式与性别相关联，这就是_。这种遗传方式既遵循_定律，又有特殊性。(6)b的空间结构是_。若其中的0.25，则G占总碱基数比例为_，其中一条单链中_，b的功能是_。12在正常情况下，细胞内完全可以自主合成组成核酸的核糖和脱氧核糖。现在细胞系由于发生基因突变而不能自主合成核糖和脱氧核糖，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，请你完成实验方案。(1)实验目的：验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸。(2)实验材料：突变
8、细胞系、基本培养基、核糖核苷酸、14 C核糖核苷酸、脱氧核苷酸、14C脱氧核苷酸、放射性探测显微仪等。(3)实验原理：DNA主要分布在_，其基本组成单位是_；RNA主要分布在_，其基本组成单位是_。(4)实验步骤：第一步：编号。取基本培养基两个，编号为甲、乙。第二步：设置对比实验。在培养基甲中加入适量的核糖核苷酸和14C脱氧核苷酸；在培养基乙中加入等量的_。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_培养一段时间，让细胞增殖。第四步：观察。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_和_的放射性强弱。(5)预期结果：培养基甲中细胞的放射性部位主要在_；培养基乙中
9、细胞的放射性部位主要在_。(6)实验结论：_。参考答案一、单项选择题1解析：解答本题时应明确：DNA是规则的双螺旋结构；在DNA分子外侧，磷酸和脱氧核糖交替连接；在DNA分子内侧，碱基A与T、G与C通过氢键相连，构成碱基对。在DNA分子中，碱基遵循互补配对原则，即AT，GC。但是任一条单链不一定会出现AT，GC的情况；DNA分子中与碱基相连的是脱氧核糖，磷酸不与碱基连接，即；DNA分子的每条链分别有一个游离的磷酸基只与一个脱氧核糖相连，其余的磷酸都与两个脱氧核糖直接相连；双链DNA分子中，一条链上碱基是A，另一条链上与之配对后一定是T，反之亦然，二者通过氢链连接起来。答案：D2解析：因在DNA
10、中双链间只有AT和GC碱基对，故AT30%，GC20%，AG50%，TC50%。答案：C3解析：一个四分体含两条染色体，四条染色单体，四个DNA分子。某成年雄性小鼠的初级精母细胞中有20个四分体，说明其含同源染色体40条。该小鼠的某种干细胞(体细胞)放入含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中培养，有丝分裂间期，染色体复制包括DNA复制和有关蛋白质合成，此时细胞内的基因表达很活跃，C错误。由于复制时每条染色单体均被3H标记，该干细胞首次进入有丝分裂后期时，被标记的染色体是80条，B正确。有丝分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开，同源染色体不分离，A错误。有丝分裂后期，细胞内含有4个染色体组，
11、D错误。答案：B4解析：尿苷是合成RNA的原料，在间期进行蛋白质合成的时候被大量利用，A正确；研究遗传病的发病率需要在人群中随机取样，研究遗传方式需分析患者遗传图谱，B正确；生物体在形成配子时成对的遗传因子分离，分别进入不同配子中，属于孟德尔假说的一部分，C正确；DNA被15N标记的一个精原细胞，在含14N培养液中进行减数分裂，产生四个含15N 的精细胞，D错误。答案：D5解析：DNA分子中碱基数量计算问题。2 000个“碱基对”即4 000 个碱基，DNA一条链上AGTC1234，另一条链上AGTC3412，故鸟嘌呤脱氧核苷酸占整个DNA碱基总数的30%，计算得每个DNA中有鸟嘌呤脱氧核苷酸
12、(G)1 200个。“第三次复制过程中”用三次复制所需的减去前2次复制所需的。即1 200(231)1 200(221)4 800。答案：B6解析：由已知该DNA分子有500个碱基对，其中含有300个鸟嘌呤，则A与T均为200个；最后一次复制消耗了3 200个A，根据公式：2002n13 200，求n值。因此，这个DNA分子共经历了5次复制。答案：C二、双项选择题7解析：细胞在分裂前都要进行DNA的复制。DNA在复制时双螺旋解开，结构稳定性降低，易出现差错，即发生基因突变的概率增加。DNA复制产生的子代DNA分子与亲代分子相同，不会是另外一个不同的分子。答案：BD8解析：基因是具有遗传效应的D
13、NA片段，是控制生物性状的结构和功能单位。基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体。等位基因是通过基因突变产生的，所以互为等位基因的两个基因不一定具有相同的碱基数量。答案：AC三、非选择题9解析：(1)组成DNA的基本单位是脱氧核苷酸，1个脱氧核苷酸分子由1分子磷酸、1分子脱氧核糖、1分子含氮碱基(A、T、G、C)组成。(2)图中1、2、6的名称依次为磷酸、脱氧核糖、含氮碱基。(3)DNA分子由两条链组成，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，图中8示意的是一条脱氧核苷酸链的片段。在双链DNA分子中嘌呤与嘧啶之间的数量关系可表示为嘌呤数嘧啶数(AGTC)。(4)在DNA分子复制过程中
14、，由于解旋酶的作用使氢键断裂，两条扭成螺旋的双链解开，这个过程称作解旋。根据碱基互补配对原则，A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对，G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。若4是胞嘧啶，则3是鸟嘌呤。(5)由于DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成，故两个脱氧核苷酸之间靠氢键相连，其中正确的是B所示。(6)从生物“适应的相对性”、“基因突变的低频性”可见DNA作为遗传物质其分子结构具有稳定性。答案：(1)5脱氧核苷酸(2)磷酸(基团)脱氧核糖碱基对(3)一条脱氧核苷酸链的片段嘌呤数嘧啶数(AGTC)(4)7氢键鸟嘌呤(5)B(6)稳定10解析：(1)DNA分子能够准确地复制是因为DNA分子的
15、双螺旋结构和复制遵守碱基互补配对原则。(2)DNA分子复制的时间是有丝分裂间期和减数分裂间期，复制需要的基本条件是模板、原料、能量、酶。(3)从图看出DNA复制是双向进行的。(4)根据DF图分析DNA复制是从多个起始点同时进行的。(5)延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制是边解旋边复制。(6)DNA分子的复制方式是半保留复制，是通过放射性同位素示踪技术得到证实的。答案：(1)双螺旋结构(通过)碱基互补配对(原则)(2)有丝分裂间期和减数分裂间期模板、原料、能量、酶(3)复制是双向进行的(4)从多个起始点同时进行复制(5)边解旋边复制(6)(放射性)同位素示踪(标记)11解析：考查基因的
16、概念、基因与DNA的关系、DNA的结构、基因的表达等。在解题中要注意图示中各物质之间的关系(箭头)，然后结合相关原理求解。答案：(1)bDNA基因是有遗传效应的DNA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)基因控制h合成转录0(5)性染色体伴性遗传基因分离(6)规则的双螺旋结构40%0.25通过复制传递遗传信息；通过控制蛋白质的合成，使遗传信息得以表达12解析：DNA主要分布于细胞核，RNA主要分布于细胞质，DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，RNA的基本单位是核糖核苷酸。要验证DNA复制的原料是脱氧核苷酸，可根据被标记的脱氧核苷酸在细胞的分布情况判断。答案：(3)细胞核脱氧核苷酸细胞质核糖核苷酸(4)第二步：14C核糖核苷酸和脱氧核苷酸第三步：适宜的相同环境中第四步：细胞核细胞质(5)细胞核细胞质(6)DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸而不是核糖核苷酸