1、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DNA片段1下列关于DNA复制条件的叙述，不正确的是()ADNA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CDNA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。答案：A2有关DNA复制的叙述，正确的是()A有丝分裂分裂期和减数分裂过程中进行复制B全部解旋之后才开始碱基配对C复制后每个新DNA分子
2、含一条母链和一条子链D复制的场所是细胞核和核糖体答案：C3将用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中，让其复制三次，则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例、含有14N的DNA分子占全部DNA分子的比例以及含有15N的脱氧核苷酸链占全部DNA单链的比例依次是()A1/2，7/8，1/4 B1/4，1，1/8C1/4，7/8，1/8 D1/8，1，1/8答案：B4用15N标记细菌中的DNA，然后又用普通的14N来供给这种细菌，于是该细菌便用14N来合成DNA，假设细菌在含14N的营养基上连续分裂2次，产生了4个新个体，它们DNA中的14N链与15N链的比例是()A31 B21C
3、11 D71解析：用15N标记的DNA分子在含14N的环境中复制2次合成的4个DNA分子中，有2个DNA分子各有一条脱氧核苷酸单链含15N，另一条单链为14N，另2个DNA分子两条链均为14N，故14N链15N链(222)231。答案：A5下图表示果蝇某一条染色体上的几个基因，相关叙述中不正确的是()A观察图示可知，基因在染色体上呈线性排列B图示DNA中只有部分脱氧核苷酸序列能编码蛋白质C每个基因均由多个脱氧核糖核苷酸组成D由图可知染色体是生物体内基因的唯一载体解析：图示中一条染色体含多个基因，呈线性排列。基因是具有遗传效应的DNA片段，即基因是DNA上一段段的脱氧核苷酸序列。染色体不是基因的
4、唯一载体，线粒体和叶绿体中也有基因的存在。答案：D6请根据所学DNA的结构和复制的相关知识，回答有关问题：(1)DNA分子双螺旋结构的主要特点是：DNA分子是由两条链组成的，这两条链按_方式盘旋成双螺旋结构。DNA分子中的_交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过_连接成碱基对。DNA的遗传信息蕴藏在4种碱基的_之中。(2)图示说明DNA的复制具有_的特点。(3)基因与DNA的关系是_。解析：(1)DNA分子是由2条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过氢
5、键连接成碱基对。DNA的4种碱基的排列顺序代表遗传信息。(2)图示说明DNA的复制具有半保留复制、边解旋边复制的特点。(3)基因是DNA上具有遗传效应的DNA片段。答案：(1)反向平行脱氧核糖和磷酸氢键排列顺序(2)半保留复制、边解旋边复制(3)基因是DNA上有遗传效应的DNA片段A级基础巩固1某DNA分子片段为可进行人工复制使其数量增加，复制时应给予的条件是()ATGTG和TACAC作模板链四种核糖核苷酸四种脱氧核苷酸DNA聚合酶DNA水解酶ABC D答案：A2下列在分裂过程中不存在DNA复制的细胞有()A小麦根尖分生区细胞 B人的成熟红细胞C硝化细菌 D人的精原细胞答案：B3下列关于DNA
6、复制的叙述，正确的是()A复制后的DNA分子组成同源染色体B新形成的DNA分子中含有原DNA分子中的一条链CDNA双螺旋结构全部解旋后，开始DNA的复制D复制过程需要酶的参与，但不消耗能量解析：复制后的DNA分子组成姐妹染色单体，而不是同源染色体，A错误；DNA复制方式为半保留复制，因此新形成的DNA分子中含有原DNA分子中的一条链，B正确；DNA复制过程为边解旋边复制，而不是双螺旋结构全部解旋后才开始复制，C错误；复制过程需要酶的参与，也需要消耗能量，D错误。答案：B4一正在复制的DNA分子，解旋的时候一条链上的G变成了C，则此DNA分子经n次复制后，发生差错的DNA占子代DNA总数的()A
7、1/2 B1/2n1C1/2n D1/4解析：以发生差错的一条链为模板复制产生的子代DNA与亲代DNA都不同，另一条没出现差错的一条链为模板复制产生的子代DNA与亲代DNA都相同，所以结果是一半的子代DNA发生了差错。答案：A5从下列物质的结构层次看，由简单到复杂的是()A脱氧核苷酸基因染色体DNAB脱氧核苷酸基因DNA染色体C基因脱氧核苷酸染色体DNAD基因DNA脱氧核苷酸染色体答案：B6图1为大肠杆菌的DNA分子结构示意图(片段)，图2为DNA分子复制图解。请据图回答问题：图1图2(1)图1中1、2、3结合在一起的结构叫_。 (2)图1中若3是鸟嘌呤，4的中文名字应该是_。 (3)含有20
8、0个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个，则该DNA片段中共有腺嘌呤_个，C和G共有_对。 (4)图2中的DNA复制完成后，A链与_链相同、B链与_链相同，因此该过程形成的两个DNA分子完全相同，每个子代DNA分子中均保留了其亲代DNA分子的一条单链，这与复制过程中的_有关，这种复制方式称为_。解析：(1)图1中1、2、3结合在一起的结构叫脱氧核糖核苷酸。(2)如果3是鸟嘌呤，则4是胞嘧啶。(3)已知某DNA片段含有200个碱基，碱基间的氢键共有260个，且A、T之间有2个氢键，C、G之间有3个氢键，假设该DNA分子含有腺嘌呤N个，则胞嘧啶的数量为100N，所以2N3(100N)260
9、，N40个，所以该DNA片段中共有40个腺嘌呤，共有60对C和G。(4)图2中的DNA复制完成后，A链与B链相同、B链与A链相同。每个子代DNA分子中均保留了其亲代DNA分子的一条单链，这与复制过程中的碱基互补配对原则有关，这种复制方式称为半保留复制。答案：(1)脱氧核糖核苷酸(2)胞嘧啶(3)4060(4)BA碱基互补配对原则半保留复制B级能力训练7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、处B“G”是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸C该DNA的特异性表现在碱基种类和(AG)/(CT)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：解旋酶的作
10、用是催化氢键断开，使DNA两条链分开，形成两条单链DNA，即作用于图中处，A错误；“G”是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸，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，(AG)/(CT)的比值都是等于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。答案：B8下图是某生物细胞DNA复制过程的示意图，a、b、c、d是四条脱氧核苷酸链。下列有关叙述正确的是()A此图可体现DNA半保留复制Ba、b、c、d任一条链中A与T、G与C的数量相等C若将a、b、c、d彻底水解，产物是脱氧核苷酸和四种碱基D若a中(AT)/(
11、GC)p，则d中该比值为1/p解析：在一条链中A与T，G与C不一定相等，a、b、c、d彻底水解是指将脱氧核苷酸也水解，产物是脱氧核糖、磷酸和四种碱基，DNA分子的一条链中两互补碱基之和的比值与另一条链中比值相等。答案：A9通过分析，发现甲、乙两个生物的细胞中DNA总量完全相同，4种碱基的量也分别相同，下列对此现象的解释，其中正确的是 ()A这两个生物的遗传信息相同B这两个生物的DNA分子数相同C这两个生物的性状相同D还不足以作出以上三项判断解析：虽然甲、乙两个生物的细胞中DNA总量完全相同，4种碱基的量也分别相同，但是它们的碱基的排列顺序不一定相同，DNA分子数也不一定相同，当然性状也不一定相
12、同。答案：D10若用32P标记“人类胚胎干细胞”的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养液中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是()A中期是46和46、后期是92和46B中期是46和46、后期是92和92C中期是46和23、后期是92和23D中期是46和23、后期是46和23解析：有丝分裂中期、后期染色体条数的分析：“人类胚胎干细胞”来自人体，人体的一个正常细胞中含有染色体条数为46，有丝分裂后期染色体条数加倍(92)，中期染色体条数与体细胞相同(46)，故无论经过几次分裂，在有丝分裂中期染色体条数都是46，后期染色体条数都是9
13、2。有丝分裂中期、后期被32P标记的染色体条数的分析：以1个DNA分子为例，双链被32P标记，转入不含32P的培养液中培养，由于DNA具有半保留复制的特点，第一次有丝分裂完成时，每个DNA分子中都有1条链被32P标记；第二次有丝分裂完成时，只有的DNA分子被32P标记；中期时，染色单体没有分开，而这两条没有分开的染色单体上，其中有1条被32P标记，导致整条染色体也被32P标记；后期时，由于染色单体分开变成染色体，故只有一半的染色体被标记。答案：A11如图所示为DNA的复制图解，请据图回答下列问题：(1)过程称为_。(2)过程中的子链是_。(3)过程必须遵循_原则。(4)子代DNA分子中只有一条
14、链来自亲代DNA分子，由此说明DNA的复制具有_的特点。(5)将一个细胞的DNA用15N标记，放入含14N的4种脱氧核苷酸培养液中，连续分裂4次，则含14N的DNA细胞占细胞总数的_，含15N的DNA细胞占总细胞数的_。解析：DNA复制时，先将两条链之间的氢键打开，形成两条单链，即解旋；然后以两条单链为模板，按照碱基互补配对原则，再各形成一条新链，最后母链和新合成的子链进行螺旋化，形成新的DNA分子。DNA分子复制的方式为半保留复制，子代DNA分子中有一条母链和一条与母链互补的子链，DNA分子中的两条母链一直往后代传递。复制4次后产生的子代DNA分子为24个，本题中含有15N标记的子代DNA分
15、子为2个，所占比例为2/2412.5%。答案：(1)解旋(2)、(3)碱基互补配对(4)半保留复制(5)100%12.5%12下面是DNA复制的有关图示。ABC表示大肠杆菌的DNA复制。DF表示哺乳动物的DNA复制。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48 502个碱基对，而子链延伸速率是105个碱基对/min，假设DNA分子从头到尾复制，则理论上此DNA分子复制约需30 s，而实际上只需约16 s，根据AC过程分析，这是因为_。(2)哺乳动物的DNA分子展开可达2 m之长，若按AC的方式复制，至少需要8 h，而实际上只需要约2 h左右，根据DF过程分析，
16、是因为_。(3)AF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_的。(4)C与A相同，F与D相同，C、F能被如此准确地复制出来，是因为_。解析：(1)由题知，实际复制时间约相当于用DNA分子中总碱基对数与子链延伸速率比值算出的时间的一半，再根据图示可知DNA复制为双向复制。(2)哺乳动物的DNA分子的实际复制时间要短于按AC的方式复制的时间，说明DNA复制不只是单起点双向复制，结合DF可推断DNA复制为多起点同时双向复制。答案：(1)复制是双向进行的(2)DNA分子中有多个复制起点(3)边解旋边复制(4)DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板，碱基互补配对原则保证DN
17、A分子复制的准确无误C级拓展提升13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。若基因变化引起细胞不能自主合成核糖和脱氧核糖，则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：基因变化的细胞、基本培养基、核糖核苷酸、14C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_中，其基本组成单位是_；RNA主要分布在_中，其基本组成单位是_。(4)实验步骤。分组编号培养基甲培养基乙设置
18、对照实验加入适量的核糖核苷酸和14C脱氧核苷酸培养分别接种等量的_，在相同且适宜条件下培养观察分别选取培养基甲和培养基乙中的细胞，用放射性探测显微仪观察_。(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_。(6)实验结论：_。解析：DNA主要分布于细胞核中，RNA主要分布于细胞质中，DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸。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中的分布情况来判断。答案：(3)细胞核脱氧核苷酸细胞质核糖核苷酸(4)加入等量的14C核糖核苷酸和脱氧核苷酸基因变化的细胞细胞核和细胞质的放射性强弱(5)细胞核细胞的放射性部位主要在细胞质(6)DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸
