1、第四章 遗传的分子基础答案:3.96%2 第二节 DNA 的结构和 DNA 的复制知能要点提炼课标考题表现对应题号关注1.描述 DNA 分子双螺旋结构的主要特点。1、6、9、12、14、16、202.描述 DNA 分子的复制特点、过程、条件及实质。2011上海162011浙江312010山东72、4、5、8、10、13、17、18、19、213.归纳与 DNA 结构和复制有关计算的解题方法。2011上海273、7、11、15 飞跃,这里是最好的起点1.关于 DNA 分子结构的叙述不正确的是()。A.每个 DNA 分子一般都含有四种脱氧核苷酸B.每个 DNA 分子中的碱基、磷酸、脱氧核糖的数目是
2、相等的C.每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基D.双链 DNA 分子中的一段,如 果 有 40个 腺 嘌 呤,就 一定同时含有40个胸腺嘧啶2.下列关于 DNA 复制的叙述,正确的是()。A.DNA 分子在解旋酶的作用下,水解成脱氧核苷酸B.在全部解旋之后才开始碱基配对C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链D.复 制 后,每 个 新 DNA 分 子 中 含 有 一 条 母 链 和 一 条子链3.分析一个 DNA 分子时,发现30%的脱氧核苷酸含有腺嘌呤,因此可知该分 子 中 一 条 链 上 鸟 嘌 呤 含 量 最 大 值 可 占此链碱基总数的()。A.20%B.30%C.40%D.70%
3、4.将用15N 标记的一个 DNA 分子放在含有14N 的培养基中复制n次,则后代中含15N 的单链占全部 DNA 单链的比例和含有15N 的 DNA 分子占全部 DNA 分子的比例依次是()。A.1/2n,1/2nB.1/2n,1/2n-1C.1/2n,1/2n+1D.1/2n-1,1/2n5.下列关于 DNA 分子特性的叙述中,不正确的是()。A.DNA 复 制 时,新 合 成 的 两 条 子 链 分 别 在 两 个 子 代DNA 分子中B.DNA 遇二苯胺在加热煮沸条件下呈蓝色C.DNA 的合成需要现成的模板、原料、ATP和多种酶的催化D.不同的 DNA 具有不同的碱基配对方式,导致 D
4、NA 具有多样性6.某 DNA 分 子 中 A+T 占 整 个 DNA 分 子 碱 基 总 数 的44%,其中一条链(A)上的 G 占该链碱基总数的21%,那么,对应的另一条互补链(B)上的 G 占该链碱基总数的比例是()。A.35%B.29%C.28%D.21%7.已知某 DNA 分子共含有1000个碱基对,其中一条链上AGTC=l234。该 DNA 分 子 连 续 复 制 2次,共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是()。A.600个B.900个C.1200个D.1800个8.(多选)DNA 复制过程所需要的物质是()。A.酶B.氨基酸C.ATPD.DNAE.脱氧核苷酸9.下图为大肠杆菌的 DNA
5、 分子结构示意图(片段)。请 据图回答问题:(1)图中1表示 ,2表示 ,1、2、3结合在一起的结构叫 。(2)图中3有 种,中文名称分别是。(3)含有200个碱基的某 DNA 片段中碱基间的氢键共有260个。请回答:该 DNA 片段中共有腺嘌呤 个,C 和 G 共 对。该片 段 复 制 4 次,共 需 原 料 胞 嘧 啶 脱 氧 核 苷 酸 个。在 DNA 分子稳定性的比 较 中,碱 基 对 的比例高,DNA 分子稳定性高。(4)假定大肠杆菌只含14N 的 DNA 的相对分子质量为 A;只含15N 的 DNA 的相对分子质量为 b。现将只含15N的 DNA 培养到含14N 的培养基中,子一代
6、 DNA 的平均相对分子质量为 ,子 二 代 DNA 的 平 均 相对分子质量为 。课内与课外的桥梁是这样架起的10.关于下图所示 DNA 分子的说法,正确的是()。基础巩固提优+思维拓展提优+开放探究提优 (2011复旦千分考模拟)将置于阳光下的盆栽植物移至暗处,则细胞内三碳化合物与葡萄糖生成量的变化是 。A.解旋酶作用于部位,DNA 聚合酶作用于部位B.该 DNA的特异性表现在碱基种类和(A+T)/(G+C)的比例上C.若该 DNA 中 A 为 P 个,占 全 部 碱 基 的 n/m(m2n),则 G 的个数为(Pm/2n)-PD.把该 DNA 放在含15N 的培养液中复制两代,子代中含1
7、5N 的 DNA 占3/411.将大肠杆菌在含有15N 标记的 NH4Cl培养液中培养后,再转 移 到 含 有14N 的 普 通 培 养 液 中 培 养,8h 后 提 取DNA 进行分析,得出含15N 的 DNA 占总 DNA 的比例为1/16,则大肠杆菌的分裂周期是()。A.1hB.1.6hC.2hD.4h12.如图四种化合物的化学组成中,“”中表示腺嘌呤脱氧核苷酸的是()。A.B.C.D.13.用15N 同位素 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四代,a、b、c为三种 DNA 分子:a只含15N,b同时含14N 和15N,c只含14N,下
8、列选项中,这三种 DNA 分子的比例正确的是()。14.下图为 DNA 分子的部分结构示意图,对该图的 正 确 描述是()。A.的化学名称是胞嘧啶脱氧核苷酸B.图中分别代表鸟嘌呤和腺嘌呤C.当 DNA 复制时,解旋酶催化的形成D.和交替连接构成了 DNA 分子的基本骨架15.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
9、.1%和32.9%16.(多选)如图是某 分 子 片 段,下 列 关 于 该 图 的 叙 述,不 正确的是()。A.该物质是一切生物的遗传物质B.DNA 进行复制时所用的 DNA 聚合酶作用于处C.该片段完全水解,可得到四种核苷酸、五种碱基D.DNA 复制及转录过程需要解旋酶作用于处17.DNA 分 子 双 螺 旋 结 构 模 型 提 出 之 后,人 们 又 去 探 究DNA 是如何传递遗传信息的。当时推测可能有如图 A所示的三 种 方 式。1958 年,Meslson和 Stahl用 密 度 梯度离心的方法,追踪由15N 标记的 DNA 亲本链的去向,实验过程是:在氮源为14N 的培养基上生
10、长的大肠杆菌,其 DNA 分子 均 为14N-DNA(对 照),在 氮 源 为15N-DNA的培养基上生长的大肠杆菌,其 DNA 均为15N-DNA(亲代),将亲代大肠杆菌转移到含14N 的培养基上,再连续繁殖两代(子代和子代)后离心得到如图 B 所示的结果。请依据上述材料回答问题:图 A图 B(1)如果与对照相比,子代 离 心 后 能 分 辨 出 轻 和 重 两条密度 带,则 说 明 DNA 传 递 遗 传 信 息 的 方 式 是 。如果子 代 离 心 后 只 有 1 条 中 等 密 度带,则 可 以 排 除 DNA 传 递 遗 传 信 息 的 方 式 是 。如果子 代 离 心 后 只 有
11、1 条 中 等 密 度带,再继续做子代的 DNA 密度鉴定:若子代离心后可以分出中、轻两条密度带,则可以确定 DNA 传递遗传信息的方式是 。若子代离心后不能分出中、轻两条密度带,则可以确定 DNA 传递遗传信息的方式是 。(2)他们观测的实验数据如下:提优特训第四章 遗传的分子基础答案:C3 突然增加,C6H12O6 生成量减少 2 梯度离心 DNA 浮力密度表(g/mL)世代实验对照亲代1.7241.710子代1.7171.710子代(1/2)1.717、(1/2)1.7101.710子代(1/4)1.717、(3/4)1.7101.710分析实验数据可知:实验结果与当初推测的 DNA 三
12、种可能的复制方式中的 方式相吻合。对未知的探究,你也行!18.2008年5月12日,我国四川发生了里氏8.0级特大地震,受灾地区除 了 生 存 环 境 受 到 严 重 破 坏 外,同 时 还 面临着尸体辨认问题,即从尸体细胞与死者家属提供的死者生前生活用品中分别提取出 DNA,然后借助 DNA 杂交技术对尸体进行辨认。请完成下列问题:(1)人体 DNA 的主要载体是 。(2)水浴加热能使 DNA 氢键断裂,皮肤生发层细胞中发生该变化的是 过程。(3)为了确保实验的准确性,需要克隆出较多的 DNA 样品。若一个只含31P 的 DNA 分子以32P 标 记 的 脱 氧核苷酸为原料连续复制三次后,含
13、32P的单链占全部单链的 。(4)下表所示分别为从尸体和死者生前的生活用品中提取的三条相同染色体同 一 区 段 DNA 单 链 的 碱 基 序列,根据碱基配对情况判断,A、B、C 三组 DNA 中不是同一人的是 。A 组B组C组尸体中的 DNA碱基序列ACTGA-CGGTTGGCTT-ATCGAGCAAT-CGTGC家属提供的DNA 碱基序列TGACT-GCCAACCGAA-TAGCACGGTA-AGACG(5)从尸体细胞与死者家属提供的死者生前生活用品中分别提取的 DNA 可以完全 互 补 配 对 的 原 因 是 。(6)借 助 DNA 杂 交 技 术 可 以 进 行 准 确 辨 认 的 原
14、 因 是 。解剖真题,体验情境。19.(2011 上 海 27,2 分)某 双 链 DNA 分 子 含 有 400 个 碱基,其中一条链上 ATGC=1234。下列表述错误的是()。A.该 DNA 分子的一个碱基改变,不一定会引起子代性状的改变B.该 DNA 分子连续复制两次,需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个C.该 DNA 分子中4种碱基的比例为 ATGC=3377D.该 DNA 分子中的碱基排列方式共有4200种20.(2011上海16,2 分)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 DN
15、A 子链之间D.DNA 子链与其非互补母链之间21.(2010山东7,6分)蚕豆根尖细胞在含3H 标记 的 胸 腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期,然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期,其染色体的放射性标记分布情况是()。A.每条染色体的两条单体都被标记B.每条染色体中都只有一条单体被标记C.只有半数的染色体中一条单体被标记D.每条染色体的两条单体都不被标记DNA 双螺旋结构的生物学意义1953年,沃森和克里克共同提出了 DNA 分子的双螺旋结构,标志着生物科学的发展进入了分子生物学阶段。从 DNA 双螺旋结构的提出开始,便开启了分子生物学时代。分子生物学使生物大分子的研究进入一个
16、新的阶段,使遗传的研究深入到分子层次,“生命之谜”被打开,人们清楚地了解遗传信息的构成和传递的途径。在以后的近50年里,分子遗传学、分子免疫学、细胞生物学等新学科如雨后春笋般出现,一个又一个生命的奥秘从分子角度得到了更清晰的阐明,DNA 重组技术更是为利用生物工程手段的研究和应用开辟了广阔的前景。在人类最终全面揭开生命奥秘的进程中,生物科学已经并将更进一步地为之提供理论指导和技术支持。第二节 DNA 的结构和 DNA 的复制1.B 解析:本题考查对 DNA 结构的理解。DNA 的基本组成单位是脱氧核苷酸,一分子的脱氧核苷酸包含一分子的含氮碱基、一分子磷酸和一分子脱氧核糖;在双链 DNA 中腺嘌
17、呤与胸腺嘧啶进行互补配对,所以数量也相等。2.D 解析:DNA 复制是在解旋酶的作用 下 将 双 链 解 开,然后分别以两条链为模板,按照碱基互补配对原则合成两条子链,然后依据半 保 留 复 制 的 原 则,将 一 条 子 链 和 相 应 的母链合成为一个子代 DNA 的过程,故 D 正确。3.C 解析:根据碱基互补配对原则可知:该 DNA 含鸟嘌呤20%。故该 DNA 一条链上鸟嘌呤含量最大值可占此链碱基总数为:20%1/2=40%。4.B 解 析:复 制n 次 后,含15N 的 DNA 单 链 有 2 个,全 部DNA 单链为2n+1个,则比例为1/2n;含有15N 的 DNA 分子有2个
18、,所有 DNA 分子为2n 个,则比例为1/2n-1。5.D 解析:导致 DNA 多样性的原因是碱基对的数目和序列的不同。6.A 解析:由于 DNA 分子中 A+T 占整个 DNA 分子总数的44%,则一条链上 A+T 占该链的44%,故该链中 C+G占56%,又因为 G 占21%,C 为35%,由于 C=G,故另一条链中 G 为35%。7.D 解析:由题可知该 DNA 中有鸟嘌呤600个,根据公式(2n-1)x(n 为 复 制 次 数,x 为 DNA 中 该 碱 基 数)得:(22-1)600=1800(个)。8.A、C、D、E 解 析:本 题 考 查 DNA 复 制 的 条 件:模 板(D
19、NA)、原料(脱氧核苷酸)、酶和能量(ATP)。9.(1)磷酸基团 脱氧核糖 脱氧核苷酸(2)2 鸟 嘌 呤、胞嘧啶(3)40 60 900 CG(4)(A+b)/2(3A+b)/4解析:本题考查 DNA 分子的结构及相 关 的 计 算。要 认 真识别图示,注意图中3和4中间是三个氢键,所以其碱基只能有两种。进行 计 算 时,根 据 碱 基 互 补 配 对 原 则,A 和 T之间有两个氢键,G 和 C 之间有三 个 氢 键,可 列 方 程 组 进行计算。由于 G 和 C 之间有三个氢键,所以热稳定性高。DNA 分子进行复 制 时 以 其 中 的 一 条 母 链 为 模 板,合 成 一条子链,母
20、链与子链双螺旋形成一个新的 DNA 分子,所以复制n次能形成2n 个 DNA 分子,其中总有2个 DNA 含有原来的母链。所以子一代的 DNA 分子相当于一个是只含14N 的 DNA,一个是只含15N 的 DNA,平均分子质量是(A+b)/2;而 子 二 代 的 DNA 分 子 中,相 当 于 有 三 个 是 只含14N 的 DNA,一个是只含15N 的 DNA,平均分子质量是(3A+b)/4。10.C 解析:解旋酶破坏氢键作用于部位,DNA 聚合酶作用于部位;DNA 的特异性指的是碱基特定的排列顺序,而不是碱基比例;若该 DNA 中 A 为 P个,占全部碱基的n/m,则碱基总数为 mP/n个
21、,则 G=(碱 基 总 数-2P)/2=(mP/n-2P)/2=(Pm/2n)-P,C 项 正 确;一 条 DNA复制两代后形成的4条 DNA 分子,全部含有15N。11.B 解析:含15N 的 DNA 占总 DNA 的比例为1/16,说明共有32个 DNA 分子,是复制5次形成的,则大肠杆菌的分裂周期是85=1.6h。12.C 解析:腺嘌呤脱氧核苷酸是 DNA 的基本单位,图能表示 DNA。13.D 解析:根据 DNA 半保留复制的特点,复制的结果是:2个 DNA 同时含14N 和15N,14个只含14N。14.A 解析:图中分别代表腺嘌呤和鸟嘌呤;当 DNA 复制时,解旋酶催化裂解;脱氧核
22、糖和磷酸的交替连接构成了 DNA 分子的基本骨架。15.B 解析:G 与 C之和占全部碱基总数的35.8%,则 C=G=17.9%,则 A=T=32.1%。一条链的 T 与 C分别占该链碱基 总 数 的 32.9%和 17.1%,则 另 一 条 链 上 T=31.3%,C=18.7%。16.A、C 解析:DNA 是大多数生物的遗传物质,含 A、T、G、C4种碱基。17.(1)全保留复制 全保留复制 半 保 留 复 制 分 散复制(2)半保留复制解析:本题考查对 DNA 复制方式的理解。要充分理解题意,DNA 可能有三 种 复 制 方 式,要 注 意 区 别 这 三 种 复 制方式结果的区别。如
23、果进行全保留复制,形成的 DNA 分子中一半含有14N(轻),一半含有15N(重);如果进行半保留复制,则子一代一定是一条链含有14N,另一条链含有15N,使 DNA 处于中间带;而分散复制的结果与半保留复制相类似,所以实验中要先排除全保留复制,然后再据子二代情况来排除分散复制。18.(1)染色体(2)DNA 的复制和转录(3)7/8(4)B、C(5)人体所有细胞均由一个受精卵经有丝分裂产生,细胞核中均含有相同的遗传物质(6)DNA 分子具有特异性解析:本题 考 查 DNA 的 相 关 知 识。(1)在 人 体 中,DNA主要存在于细胞核中,与蛋白质结合形成染色体,所以染色体是 DNA 的载体
24、。(2)生发层细胞能不断进行分裂和分化,所以 DNA 能解旋。(3)复制三次会形成8个 DNA分子,共有 16条单链,其中有原来的链 2条,含有32P 的链是新合成的,所以比例为 7/8。(4)(5)(6)从死者尸体中提取的 DNA 和与生活用品中提取的 DNA 应该是由同一个受精卵发育 形 成 的 不 同 细 胞,细 胞 核 中 均 含 有 相 同的遗传物质,所以 DNA 的碱基能进行完 全 互 补 配 对;正是因为不同 DNA 分 子 具 有 不 同 的 核 苷 酸 序 列,即 DNA分子具有特异性,所以可以利用 DNA 分子杂交技术进行尸体的辨认。19.B 解析:某双链 DNA 分子含有
25、400个碱基,其中一条链上 ATGC=1234,则 这 条 链 上 A+T=3/10,所 以 在 双 链 DNA 分 子 中 A+T=3/10,因 此 此DNA 分子中 A+T 为3/10400=120,而 A=T,所以 A和 T 各有60个,因此连续复制两次,需要游离的腺嘌呤核苷酸为(22-1)60=180个。20.A 解析:DNA 复制时,第一步要解旋,解开两条扭成螺旋状的双链,所以 解 旋 酶 的 作 用 是 打 开 两 条 母 链 之 间 的氢键。解析 由于分子的复制方式为半保留复制 在有放射性标记的培养基中一个细胞周期后,每个 DNA 分子中有一条链含放射性。继续在无放射性的培养基中培养时,由于 DNA 的半保留复制,所以 DNA 分子一半含放射性,一半不含放射性,每个染色单体含一个 DNA 分子,所以一半的染色单体含放射性。
