1、第3节DNA的复制第4节基因是有遗传效应的DNA片段课时过关能力提升一、基础巩固1.某些药物可以控制肿瘤细胞DNA的复制,从而达到控制癌症的目的。这些药物作用的细胞正处于细胞周期的()A.间期B.前期C.中期D.后期解析:DNA复制在细胞周期的间期进行,某些药物抑制细胞DNA的复制,因此作用于处于间期的细胞。答案:A2.确认两个基因是相同基因的依据是两者()A.位于同一条染色体上B.位于同源染色体的同一位置C.控制相对性状D.具有相同的碱基排列顺序解析:基因中碱基的排列顺序就代表遗传信息,如果两个基因相同,其基因中的碱基排列顺序一定相同,否则两个基因就不同。位于同源染色体同一位置的基因若是等位
2、基因,则碱基排列顺序不同。答案:D3.植物的幼叶细胞分裂旺盛,其细胞的分裂方式和DNA复制的场所分别为()A.有丝分裂,细胞质B.减数分裂,细胞核C.有丝分裂,细胞核D.有丝分裂,细胞核、线粒体、叶绿体解析:由于幼叶中的叶肉细胞不仅具有细胞核,还有线粒体和叶绿体,所以DNA复制的场所有细胞核、线粒体、叶绿体,其中细胞核是DNA复制的主要场所。答案:D4.下图表示果蝇某一条染色体上的几个基因,下列相关叙述错误的是()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
3、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。染色体不是基因的唯一载体,线粒体和叶绿体中也有基因存在。答案:D5.在刑侦领域,DNA分子能像指纹一样用来鉴定个人身份。其生物学依据是()A.遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中B.DNA分子具有多样性C.每个DNA分子中碱基的特定排列顺序,构成了每一个DNA分子的特异性D.DNA能够储存足够量的遗传信息解析:不同的人DNA中碱基排列顺序不同,但每个特定的人不同组织细胞中DNA的结构是相同的,因此DNA分子可用来鉴定个人身份。答案:C6.下列有关DNA复制的叙述,正确的是()A.DNA分
4、子在解旋酶的作用下水解成脱氧核苷酸B.在复制过程中边解旋边复制C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链D.两条新的子链通过氢键形成一个新的DNA分子解析:DNA复制的特点是边解旋边复制和半保留复制。解旋酶的作用是打开碱基对间的氢键,解旋后两条链都分别作模板形成两条与母链互补的子链,然后母链与互补子链通过氢键相连接。答案:B7.下图所示为DNA分子复制的片段,图中a、b、c、d表示各条脱氧核苷酸链。下列各项正确的是()A.a和c的碱基序列互补,b和c的碱基序列相同B.a链中(A+C)/(G+T)的比值与d链中同项比值相同C.a链中(A+T)/(G+C)的比值与b链中同项比值相同 D.a链中(G
5、+T)/(A+C)的比值与c链中同项比值不同答案:C8.通过生物化学分析可以知道,间期细胞中脱氧核苷酸含量开始很低,不久便急剧增加,之后又逐渐降低到初始水平。随着脱氧核苷酸含量的动态变化,DNA聚合酶的活性显著增高。这个事实表明()A.间期是新的细胞周期的开始B.间期细胞内DNA正在进行自我复制C.间期细胞内RNA正在进行自我复制D.间期细胞内正在进行RNA分解答案:B9.右上图是DNA复制的有关图示,AC表示大肠杆菌的DNA复制,DG表示哺乳动物的DNA复制。图中黑点表示复制起始点,“”表示复制方向。(1)A DNA分子复制完成理论上约需 30 s,而实际上只需约16 s。根据AC图分析,是
6、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,而实际上为3 h左右。据DG图分析,是因为。(3)AG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,G与D相同,DNA能被如此准确地复制出来,是因为。(5)若DNA分子上有基因a,它会随产生个基因a。解析:据图AC可知,DNA分子的复制向两个方向同时进行,因而复制时间缩短了。据图DG,在一个较长的DNA分子上,复制起点很多且向两个方向进行,正是有多个起点且双向复制,所需时间才较短。(3)(4)问实际上考查了所学的基本知识,较为简单。(5)基因随DNA的复制而复制,DNA数
7、量增加,基因数量也增加。答案:(1)复制是双向进行的(2)有多个起始点,双向复制(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;DNA分子的碱基互补配对保证了DNA分子复制准确无误地完成(5)DNA复制2二、能力提升1.亚硝酸盐可使DNA的某些碱基脱去氨基,碱基脱氨基后的变化如下:C转变为U(U与A配对),A转变为I(I为次黄嘌呤,与C配对)。现有一DNA片段为AGTCGTCAGC,经亚硝酸盐作用后,若链中的A、C发生脱氨基作用,经过两轮复制后其子代DNA片段之一为()A.CGTTGGCAACB.GGTCGCCAGGC.GGTTGCCAACD.CGTAGGCATC解析:
8、由题中所给信息可知,链中的A转变为I,C转变为U。再由DNA分子半保留复制的特点可以推知经过两轮复制后其子代DNA片段之一为C项。答案:C2.某DNA分子有碱基200对,已知腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占碱基总数的60%,则该DNA分子连续复制两次所需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数为()A.80B.160C.240D.320解析:先算出一个DNA分子中鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数为400(1-60%)1/2=80(个)。再计算连续复制两次所需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数为80(22-1)=240(个)。答案:C3.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
9、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解析:完成一个细胞周期后,一条染色体上只有一个DNA分子,这一个DNA分子的一条链为正常链,一条链为标记链。再复制一次后得到两个DNA分子,一个DNA分子的两条链全为正常链,另一个DNA分子的一条链为正常链,另一条链为标记链,这两个DNA分子位于同一条染色体的姐妹染色单体上。答案:B4.假如某一含31P的DNA分子中含有1 000个碱基对,将该DNA分子放在用32P标记的脱氧核苷酸的培养液中培养让其复制n次
10、,则子代DNA分子的平均相对分子质量比原来增加()A.1 000B.2 000C.1 000(2n-1)/(2n-1)D.1 000(2n-1)/2n解析:DNA的基本组成单位为脱氧核苷酸,用32P标记后,每一个基本组成单位的相对分子质量增加1, 所以一个DNA分子的相对分子质量共增加2 000。复制n次后共增加2 000(2n-1),则子代DNA的平均相对分子质量比原来增加2 000(2n-1)/2n=1 000(2n-1)/(2n-1)。答案:C5.用15N标记含有100个碱基对的DNA分子,其中有胞嘧啶60个,该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。下列有关叙述错误的是()A.含有
11、15N的DNA分子占1/8B.含有14N的DNA分子占7/8C.复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个D.复制结果共产生16个DNA分子解析:DNA分子中胞嘧啶的数目=鸟嘌呤的数目=60个,A的数目=T的数目=40个。该DNA分子连续复制4次,形成的子代DNA分子有24个,含有15N的DNA分子只有2个,占1/8。含有14N的DNA分子是16个,占100%。复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸(24-1)40=600(个)。答案:B6.在一密闭的容器里,用含有同位素13C的脱氧核苷酸合成一个DNA分子,然后加入普通的含12C的脱氧核苷酸,经n次复制后,所得DNA分子中含12C的脱氧核苷酸链数与含1
12、3C的脱氧核苷酸链数之比是()A.2n1B.(2n-2)nC.(2n-2)2D.(2n-1)1解析:经n次复制后,产生的DNA分子数为2n个,脱氧核苷酸链数为2n2条,其中只有2条链为13C-DNA链,其余的(2n2-2)条都是12C-DNA链,因此,题中所求比值为(2n2-2)2=(2n-1)1。答案:D7.下列关于下图所示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.不同的DNA碱基种类相同,(A+G)/(C+T)的比例也相同D.把此DNA放在含15N的培养液中复制2次,子代中含15N的DNA占3/4解析:解旋酶破坏的是氢键;所有DNA分子都具有
13、相同的碱基种类,但单链DNA分子中(A+G)/(C+T)的比例不确定;DNA复制2次后,得到4个子代DNA分子均含有15N。答案:B8.科学家以大肠杆菌为实验材料,运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验,实验内容及结果见下表。组别1组2组3组4组培养液中唯一氮源14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl繁殖代数多代多代一代两代培养产物ABB的子一代B的子二代操作提取DNA并离心离心结果仅为轻带(14N/14N)仅为重带(15N/15N)仅为中带(15N/14N)1/2轻带(14N/14N),1/2中带(15N/14N)请分析并回答下列问题。(1)要得到
14、DNA中的N全部被15N标记的大肠杆菌B,必须经过代培养,且培养液中的是唯一氮源。(2)综合分析本实验的DNA离心结果,第组结果对得到结论起到了关键作用,但需把它与第组和第组的结果进行比较,才能说明DNA分子的复制方式是。(3)分析讨论若子一代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带,则“重带”DNA来自,据此可判断DNA分子的复制方式不是复制。若将子一代DNA双链分开后再离心,其结果(填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。若在同等条件下将子二代继续培养,子n代DNA离心的结果是密度带的数量和位置,放射性强度发生变化的是带。若某次实验的结果中,子一代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带
15、”略宽,可能的原因是新合成的DNA单链中的N尚有少部分为。解析:(1)DNA是半保留复制,若要DNA中的N全部为15N,必须在15N培养基中多代培养。(2)第3组中双链为15N的DNA(B)在14N原料中复制一次,子代DNA中一条链为14N,一条链为15N,说明DNA为半保留复制。(3)子一代DNA离心后仅为中带,说明为半保留复制,否则不能说明。若将子一代DNA双链分开后离心,会出现轻带和重带,不能判断DNA的复制方式。若将子二代继续培养,得到的子代DNA仍是14N/15N、14N/14N,密度带的数量和位置不变,双链都是14N的DNA分子(14N/14N)增多,14N/15N DNA分子数不变。若子一代DNA“中带”略宽,可能是新合成的链中有少部分15N所致。答案:(1)多15NH4Cl(2)312半保留复制(3)B半保留不能没有变化轻15N
