1、第2讲 DNA分子的结构、复制及基因是 有遗传效应的DNA片段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4种脱氧核苷酸B一个DNA分子中的碱基、磷酸、脱氧核苷酸、脱氧核糖的数目是相等的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个胸腺嘧啶解析在DNA分子长链中间的每个脱氧核糖均连接一个碱基和两个磷酸基团,链端的脱氧核糖只连接一个碱基和一个磷酸基团。答案C2已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA、单链RNA四种类型。现发现一种新病毒,要确定其核酸属于哪一种类型,应该()A分析碱基类型,确定碱基比例B分
2、析蛋白质的氨基酸组成,确定五碳糖类型C分析碱基类型,确定五碳糖类型D分析蛋白质的氨基酸组成,确定碱基类型解析DNA的碱基组成是A、T、G、C,RNA的碱基组成是A、U、G、C;含T的一定是DNA,含U的一定是RNA;双链DNA的碱基AT,GC;双链RNA的碱基AU,GC;单链DNA和单链RNA的碱基没有一定的比例。答案A3对某一噬菌体的DNA用32P标记,对细菌的氨基酸用15N标记,让已标记的噬菌体去侵染已标记的细菌,最后释放出200个噬菌体,则下列说法正确的是()A全部噬菌体都有标记的32PB2个噬菌体含32PC全部噬菌体都不含15ND2个噬菌体含15N 解析构成子代噬菌体DNA和蛋白质的原
3、料都来自细菌,噬菌体在侵染细菌的时候把蛋白质外壳留在细菌的外面,进入细菌体内的是DNA,然后以自己的DNA为模板利用细菌的脱氧核苷酸合成子代噬菌体的DNA,而DNA复制是半保留复制,原来标记的DNA两条链最多形成两个DNA到子代噬菌体内。子代噬菌体蛋白质是在噬菌体DNA指导下以细菌的氨基酸为原料合成的,因此所有噬菌体均含15N。答案B4下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,不正确的是()A基因一定位于染色体上B基因在染色体上呈线性排列C四种脱氧核苷酸的数目和排列顺序决定了基因的多样性和特异性D一条染色体上含有1个或2个DNA分子解析基因是具有遗传效应的DNA片段,DNA不一定位于染色
4、体上,因此基因不一定位于染色体上,故A错误;多个基因位于同一条染色体上,基因在染色体上呈线性排列,故B正确;不同基因中脱氧核苷酸的数目和排列顺序不同,基因具有多样性,而每一个基因中脱氧核苷酸的数目和排列顺序是特定的,因此基因又具有特异性,故C正确;没有复制的每条染色体含有1个DNA分子,复制后的每条染色体含有2条染色单体,每条染色单体含有1个DNA分子,故D正确。答案A5如图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图,有关叙述正确的是()AR基因中的全部脱氧核苷酸序列都能编码蛋白质BR、S、N、O互为非等位基因C果蝇的每个基因都是由成百上千个核糖核苷酸组成的D每个基因中有一个碱基对的替换,都会引起生
5、物性状的改变解析R基因中的全部脱氧核苷酸序列不一定都能编码蛋白质,如非编码区和内含子不能编码蛋白质;R、S、N、O控制果蝇不同的性状,互为非等位基因;基因的基本组成单位是脱氧核苷酸;由于密码子具有简并性,基因中有一个碱基对的替换,不一定会引起生物性状的改变。答案B6假定某高等生物体细胞的染色体数是10条,其中染色体中的DNA用3H胸腺嘧啶标记,将该体细胞放入不含有标记的培养液中连续培养2代,则在形成第2代细胞时的有丝分裂后期,没有被标记的染色体数为()A5B40C20 D10 解析根据DNA半保留复制的特点,DNA双链被3H标记,在不含3H标记的培养液中完成第一次分裂后,每条染色体的DNA中一
6、条链有3H标记,另一条链没有标记。在不含3H标记的培养液中进行第二次分裂,后期一半染色体被标记,一半染色体没有被标记。答案D7下图表示DNA复制的过程,结合图示下列有关叙述不正确的是()ADNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链之间的氢键,使两条链解开BDNA分子的复制具有双向复制的特点,生成的两条子链的方向相反C从图示可知,DNA分子具有多起点复制的特点,缩短了复制所需的时间DDNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段解析虽然DNA具有多起点复制的特点,但图中所示每条链只沿一个起点在复制。答案C8DNA分子中胸腺嘧啶的数量为M,占总碱基数的比例为q,若此DNA分子连
7、续复制n次需要的鸟嘌呤脱氧核苷酸为()A(2n1)M BM(1/2q1)C(2n1)M(12q)/2q D(2n1)M/2nq 解析由胸腺嘧啶的数量和占总碱基数的比例可知:该DNA分子的总碱基数为M/q,因“任意两个不互补的碱基数之和占总碱基数的一半”,故该DNA分子中鸟嘌呤的数量M/2qMM(1/2q1)个;DNA分子复制n次,新增DNA分子的数量2n1个,故该DNA分子复制n次需要消耗的鸟嘌呤脱氧核苷酸数(2n1)M(1/2q1)(2n1)M(12q)/2q个。答案C9下列有关计算中,错误的是()A用32P标记的噬菌体在未标记的大肠杆菌内增殖3代,具有放射性的噬菌体占总数为1/4B某DNA
8、片段有300个碱基对,其中一条链上AT比例为35%,则第三次复制该DNA片段时,需要780个胞嘧啶脱氧核苷酸C若某蛋白质分子中含有120个氨基酸,则控制合成该蛋白质的基因中至少有720个碱基D用15N标记的细胞(含8条染色体)在含14N的培养基中培养,第二次分裂中期和后期含15N的染色体数分别是8和16解析复制3次,含32P的噬菌体占2/81/4;该片段中CG195,第3次复制需C195231780;基因中碱基数至少是蛋白质中氨基酸数的6倍;含15N的为亲代DNA分子的链,细胞一次分裂后,所有染色体(DNA)都含有15N,而细胞第二次分裂时,只有一半的DNA分子含有15N,即细胞第二次分裂中期
9、含15N的染色体8条,第二次分裂后期染色单体分开后,含15N的染色体仍然为8条。答案D10如图所示为DNA分子复制的片段,图中a、b、c、d表示各条脱氧核苷酸链。一般地说,下列各项中正确的是() Aa和c的碱基序列互补,b和c的碱基序列相同Ba链中的值与d链中同项比值相同Ca链中的值与b链中同项比值相同Da链中的值与c链中同项比值相同 解析DNA复制的特点是半保留复制,b链是以a链为模板合成的,a链和b链合成一个子代DNA分子。a链中的值等于b链中的值。答案C11在一定温度下,DNA双链会解旋成单链,即发生DNA变性。Tm是DNA的双螺旋有一半发生热变性时相应的温度。如图表示DNA分子中的GC
10、含量与DNA的Tm之间的关系曲线(EDTA对DNA分子具有保护作用),下列叙述中不正确的是() ADNA的Tm值受到GC含量的影响BDNA的Tm值受到离子浓度的影响C双链DNA热变性与解旋酶的催化作用有关D双链DNA热变性后不改变其中的遗传信息解析在一定温度下,DNA双链会解旋成单链,这与解旋酶无关;DNA双链解旋成单链后,遗传信息不会改变。答案C12用15N标记细菌的DNA分子,再将它们放入含14N的培养基上连续繁殖4代,a、b、c为三种DNA分子:a只含15N,b同时含有15N和14N,c只含14N。下图中这三种DNA分子的比例正确的是()解析一个含15N的DNA在含14N的培养基上连续复
11、制4次,产生16个DNA分子,由于是半保留复制,其中只含15N的DNA分子数为0,同时含有15N和14N的DNA分子有2个,只含14N的DNA分子有14个。答案B13如图为真核生物DNA的结构(图甲)及发生的生理过程(图乙),请据图回答问题:(1)图甲为DNA的结构示意图,其基本骨架由_和_(填序号)交替排列构成,为_。(2)图乙为_过程,发生的时期为_。从图示可看出,该过程是从_起点开始复制的,从而_复制速率;图中所示的酶为_酶,作用于图甲中的_(填序号)。(3)5BrU(5溴尿嘧啶)既可以与A配对,又可以与C配对。将一个正常的具有分裂能力的细胞,接种到含有A、G、C、T、5BrU五种核苷酸
12、的适宜培养基上,至少需要经过_次复制后,才能实现细胞中某DNA分子某位点上碱基对从TA到CG的替换。 解析(1)在DNA的结构中,磷酸和脱氧核糖交替排列构成DNA的基本骨架,为磷酸,为脱氧核糖,为胞嘧啶,三者构成胞嘧啶脱氧核苷酸。(2)图乙为DNA的复制过程,主要在细胞核中进行,在线粒体和叶绿体中也存在该过程,其发生在有丝分裂间期和减数分裂前的间期;从图中可以看出,DNA复制是边解旋边复制的,且从多个起点开始,这种复制方式提高了复制的速率;图中的酶为DNA解旋酶,作用于氢键,即图甲中的。(3)用B表示5溴尿嘧啶,过程如下:答案(1)胞嘧啶脱氧核苷酸(2)DNA复制有丝分裂间期和减数分裂前的间期
13、多个提高DNA解旋(3)3 14真核细胞的染色体,只有在两端的一段特殊碱基序列保持完整时,才能正常进行复制。这一段特殊的碱基序列叫做端粒。(1)有人做了下面与端粒有关的实验:取酵母菌的质粒DNA,将其环形结构在特定部位切开,形成线形结构。结果该质粒DNA失去自我复制能力;将酵母菌染色体上的端粒切下,连接到上述线形质粒DNA上,该线形质粒DNA恢复了自我复制能力。据此完成下列问题:写出该实验的目的:_。上述实验中使用的科学技术属于_;使用的酶的名称是_。上述实验的结论是:酵母菌中端粒具有_功能;如果要证明上述结论在动物界具有普遍性,还需要观察研究_;在此基础上得出结论的推理方法叫_。(2)科学研
14、究发现,端粒的长短与细胞中染色体DNA的复制次数有关。随着DNA复制次数的增加,端粒越来越短。当短到一定程度时,DNA将不再复制。这是一个普遍现象;进一步研究还发现,有一种RNA和蛋白质的复合物,叫做端粒酶。端粒酶中的RNA是修复端粒的模板;端粒酶可以使已经缩短的端粒结构恢复到原来状态。请回答下列问题:简述端粒酶催化的反应过程:_;人体的大多数正常体细胞中,端粒酶_(填“有”或“无”)活性。请你根据上面有关端粒和端粒酶的描述,写出与端粒酶应用有关的生物学原理:可以通过_开发出抗癌新药;可以通过_开辟延缓细胞衰老的新途径。 解析(1)由题干信息可知,该实验的目的是探究端粒对质粒DNA复制的影响。
15、实验结论是端粒具有控制DNA复制的功能。(2)由材料可知,端粒酶能以RNA为模板,逆转录生成端粒DNA。正常细胞中,端粒酶没有活性。故随分裂次数增多,端粒将变短。答案(1)探究端粒对质粒DNA复制的影响基因工程限制性内切酶和DNA连接酶控制DNA复制多种动物细胞中端粒对DNA复制的影响归纳法(2)以RNA为模板,合成端粒DNA无抑制端粒酶活性促进端粒酶活性15DNA的复制方式,可以通过设想来进行预测,可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散(弥散)复制三种。究竟是哪种复制方式呢?下面设计实验来证明DNA的复制方式。实验步骤:a在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌,其DNA分子均为14NDNA
16、(对照)。b在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌,其DNA分子均为15NDNA(亲代)。c将亲代15N大肠杆菌转移到氮源为含14N的培养基中,再连续繁殖两代(和),用密度梯度离心法分离,不同分子量的DNA分子将分布在试管中的不同位置上。实验预测:(1)如果与对照(14N/14N)相比,子代能分辨出两条DNA带:一条_带和一条_带,则可以排除_。(2)如果子代只有一条中密度带,则可以排除_,但不能肯定是_。(3)如果子代只有一条中密度带,再继续做子代DNA密度鉴定:若子代可以分出_和_,则可以排除分散复制,同时肯定半保留复制;如果子代不能分出_密度两条带,则排除_,同时确定为_。解析从题目中的图示可知,深色为亲代DNA的脱氧核苷酸链(母链),浅色为新形成的子代DNA的脱氧核苷酸链(子链)。因此全保留复制后得到的两个DNA分子,一个是原来的两条母链重新形成的亲代DNA分子,一个是两条子链形成的子代DNA分子;半保留复制后得到的每个子代DNA分子的一条链为母链,一条链为子链;分散复制后得到的每个子代DNA分子的单链都是由母链片段和子代片段间隔连接而成的。答案(1)轻(14N/14N)重(15N/15N)半保留复制和分散复制(2)全保留复制半保留复制或分散复制(3)一条中密度带一条轻密度带中、轻半保留复制分散复制