1、DNA的复制1下列关于DNA复制的叙述,正确的是(A)A在细胞有丝分裂间期,发生DNA复制BDNA通过一次复制后产生四个DNA分子CDNA双螺旋结构全部解链后,开始DNA的复制D单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链解析:DNA分子的复制发生在细胞有丝分裂的间期和减数分裂前的间期,是以亲代DNA的两条链为模板,合成两个子代DNA分子的过程。DNA复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶,不需要DNA(水解)酶。DNA是边解旋边复制,而不是双螺旋全部解开后才开始DNA的复制。2半保留复制方式使DNA分子(B)A分子结构具有相对稳定性B能精确进行自我复制,保证代与代之间的连续性C能够精确地指导蛋
2、白质合成D能产生可遗传的变异解析:DNA分子的半保留复制方式使自我复制能够精确进行,保证代与代之间的连续性。3DNA复制能够准确无误地进行,保证了子代DNA分子的结构与亲代DNA分子的结构相同,其根本原因是(B)ADNA有独特的双螺旋结构B碱基有严格的互补配对关系C参与复制过程的酶有专一性D复制过程有充足的能量供给解析:解此题应抓住关键词语“准确无误”,显然,碱基严格互补配对关系保证了DNA复制能够准确无误地进行。A、C、D三项也与DNA复制的完成有关,但不是根本原因。41个DNA2个DNA,这两个携带完全相同遗传信息的DNA分子彼此分离发生在(D)A细胞分裂间期B减数分裂后期C减数分裂后期和
3、有丝分裂后期D减数分裂后期和有丝分裂后期解析:考查有丝分裂和减数分裂。在有丝分裂后期和减数分裂后期着丝粒分裂,染色单体分开,复制形成的两个DNA分子分开。5DNA聚合酶是DNA复制过程中必需的酶。下图中的曲线a表示脱氧核苷酸含量,曲线b表示DNA聚合酶的活性。由图可以推知(D)A间期是新的细胞周期的开始B间期细胞内发生转录C间期细胞内发生RNA复制D间期细胞内发生DNA复制解析:在细胞分裂间期完成DNA分子的复制,此时DNA聚合酶的活性增强,细胞内的脱氧核苷酸因不断消耗,含量下降。6把培养在含14N的环境中的一个细菌,转移到含15N的环境中,培养相当于复制一代的时间,然后再从中取一个细菌放回原
4、14N环境中,培养相当于复制两代的时间后,则该细菌DNA组成为(A)A3/4轻氮型(14N/14N)、1/4中间型(14N/15N)B1/4轻氮型、3/4中间型C1/2轻氮型、1/2中间型D3/4重氮型(15N/15N)、1/4中间型解析:把14N环境中一个细菌转移到15N环境中培养相当于复制一代的时间后,DNA分子全为15N/14N,再取一个细菌放回14N环境中培养复制两次,其可产生4个DNA分子,3/4轻氮型、1/4中间型。7假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5 000个碱基对组成,其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌,共释放出100个子代噬菌体。下列
5、叙述不正确的是(多选)(ABD)A该过程至少需要3105个鸟嘌呤脱氧核苷酸B噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等C含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为149D该DNA发生突变,其控制的性状即发生改变解析:DNA分子中含有的鸟嘌呤脱氧核苷酸(G)的数量是(5 00025 000220%2)23 000,复制过程至少需要鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量为:3 000(1001)2.97105,A项错误;噬菌体增殖过程中的模板来自噬菌体本身,B项错误;经过多次复制后,含32P的子代噬菌体为2个,所以含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为2(1002)149,C项正确;DNA突变后由于密码子的简并性等原
6、因,其控制合成的蛋白质分子结构不一定发生变化,性状也不一定发生变化,D项错误。8含有32P或31P的磷酸,两者化学性质几乎相同,都可参与DNA分子的组成,但32P比31P质量大。将某哺乳动物的细胞放在含有31P磷酸的培养基中,连续培养数代后得到G0代细胞。然后将G0代细胞移到含有32P磷酸的培养基中培养,经过第1、2次细胞分裂后,分别得到G1、G2代细胞。再从G0、G1、G2代细胞中提取出DNA,经密度梯度离心后得到的结果如下图所示。由于DNA分子质量不同,因此在离心管内的分布不同。若分别表示轻、中、重3种DNA分子的位置,请回答:(1)图中两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是:条带31P,
7、条带31P和32P。(2)G0、G1、G2三代DNA分子离心后的试管分别是图中的:G0A,G1B,G2D。(3)G2代三处DNA的比例是011(由轻到重)。(4)上述实验结果证明DNA的复制方式为半保留复制。DNA的自我复制能使生物的遗传特性保持相对稳定。(5)若原第一世代DNA分子中共有14 000个脱氧核苷酸,且(AT)/(GC)2/5,则培养第三世代细胞时,培养基中至少添加游离胸腺嘧啶脱氧核苷酸6_000个。解析:(1)由两条均含31P的脱氧核苷酸链组成的是轻DNA,离心后在试管的上层;由一条链含31P与一条含32P的脱氧核苷酸链组成的中DNA,离心后在试管的中层;由两条均含32P的脱氧
8、核苷酸链组成的是重DNA,离心后在下层。(2)根据DNA半保留复制的特点:G0代细胞中的DNA全部是轻DNA,离心后所有的DNA分子都在上层,即试管A所示;G1代是以G0代细胞中的DNA为模板,以含32P的脱氧核苷酸为原料形成的两个DNA分子,全部为中DNA,离心后在试管的中层,如试管B所示;G2代4个DNA分子,其中有两个DNA分子母链含31P、子链含32P为中DNA,另两个DNA分子母链、子链全为32P,是重DNA,离心后,有一半的DNA分子在中层,另一半在下层,如试管D所示。(3)如上分析,G2代有两个中DNA、两个重DNA,没有轻DNA。(4)由细胞的代数及DNA分子中同位素31P的含
9、量可知,DNA的复制是半保留复制,这对维持物种遗传特性的稳定有重要的意义。(5)由题干“原第一世代DNA分子中共有14 000个脱氧核苷酸,且(AT)/(GC)2/5”可推知(AT)/(ATGC)2/(25),T占碱基总数的1/7,即1个DNA分子中,含T 2 000个。培养到第三世代,需要DNA复制2次,DNA的复制是半保留复制,产生4个子代DNA分子,相当于新合成413个DNA分子,所以需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸2 00036 000(个)。1用32P标记的一个含有200个碱基对的DNA分子中,有鸟嘌呤40个,将其放在含31P的环境中连续复制4次,下列相关分析中正确的是(A)A子代DNA
10、中含有31P的DNA占100%B复制中共需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸900个C子代DNA中含有32P的DNA单链占总单链的1/8DDNA单链中相邻的碱基A和T之间通过两个氢键相连解析:该DNA分子在含有31P的环境中连续复制4次,由于DNA分子的复制是半保留复制,所以形成的16个DNA中都含有31P,A正确;一个DNA分子中有200对(即400个)碱基,其中鸟嘌呤40个,则腺嘌呤有160个,复制中共需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸(241)1602 400(个),B错误;由于DNA复制是半保留复制,子代DNA中含有32P的DNA单链有2条,占总单链(32条)的1/16,C错误;DNA单链中相邻的碱基A和T
11、之间通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖相连,D错误。2用15N标记含有100个碱基对的DNA分子(其中有腺嘌呤60个),该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。下列有关判断错误的是(B)A含有15N的DNA分子有两个B含有14N的DNA分子占总数的7/8C第四次复制消耗胞嘧啶脱氧核苷酸320个D复制后共产生16个DNA分子解析:依题意,在含14N的培养基中培养的DNA分子均用15N标记,复制4次后,共产生2416个DNA分子,凡是新合成的子链均含有14N,再根据DNA分子半保留复制的特点可知,在所形成的16个DNA分子中,有2个DNA分子既含有15N又含有14N,14个DNA分子只含有14N,所以
12、含有15N的DNA分子有两个,A、D正确;含有14N的DNA分子占总数的100%,B错误;依题意和碱基互补配对原则,在亲代DNA分子中,ATCG200个,且AT60个,则该DNA分子中CG40个,该DNA分子共含有40个胞嘧啶脱氧核苷酸,第4次复制消耗胞嘧啶脱氧核苷酸的数量为(241)40(231)40320(个),C正确。3如图表示大肠杆菌的DNA复制示意图。如果是单起点单向复制,按正常的子链延伸速度,此DNA分子复制约需30 s,而实际上复制从开始到结束只需约16 s。据图分析,下列说法不正确的是(B)A“甲乙”的场所与真核生物的DNA分子复制场所不同B实际复制的时间减半,是由于该DNA分
13、子是双起点单向同时复制的C把甲放在含15N的培养液中复制三代,子代中含15N的DNA占100%D如果甲中碱基A占20%,那么其子代DNA中碱基G的比例为30%解析:原核生物DNA的复制是在拟核中进行的,真核生物DNA的复制则主要在细胞核内进行,在线粒体和叶绿体中也进行DNA的复制,A正确;从图示可知,该DNA的复制是单起点双向复制的,其比单起点单向复制的速度快约一倍,所需的时间也就比原来少一半,如果是双起点单向同时复制,则在大环内应有两个小环,B错误;不含15N的亲代DNA放在含15N的培养液中复制,无论复制多少代,形成的所有子代DNA中,至少有一条链含15N,C正确;如果双链DNA中碱基A占
14、20%,那么碱基G则占30%,子代DNA中的碱基比例与亲代的相同,D正确。4科恩伯格(Kornberg)曾以噬菌体为引子,用4种脱氧核苷酸为原料,加入适量ATP和DNA聚合酶,在试管中把游离的脱氧核苷酸合成了噬菌体DNA,这种半人工合成的DNA也能够在寄主(细菌)体内繁殖。请据此完成下列问题:(1)此实验说明的问题是在一定条件下,DNA具有自我复制功能。(2)加入ATP的目的是为DNA复制提供能量,这说明该过程是一个耗能过程。(3)加入DNA聚合酶的目的是促进DNA新链的合成。(4)若DNA是在细菌细胞内合成,则其场所是原核细胞的拟核区;若在真菌细胞内合成,则其场所可能是细胞核、线粒体;若在高
15、等植物叶肉细胞内合成,则其场所又可能是细胞核、线粒体、叶绿体。解析:从题干可以知道该实验研究的是DNA体外复制的问题,DNA复制需要模板、原料、能量、酶,其中酶有多种,作用各不相同。在生物细胞内,DNA复制的场所因细胞结构不同而有所差异,关键看DNA的分布。5科学家以大肠杆菌为实验对象,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的子代B的子代操作提取DNA并离心离心结果仅为轻带(14N/14N)仅为重带(15N/15N
16、)仅为中带(15N/14N)1/2轻带(14N/14N)1/2中带(15N/14N)请分析并回答:(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B,必须经过多代培养,且培养液中的15NH4Cl是唯一氮源。(2)综合分析本实验的DNA离心结果,第3组结果对得到结论起到了关键作用,但需把它与第1组和第2组的结果进行比较,才能说明DNA分子的复制方式是半保留复制。(3)分析讨论:若子代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带,则“重带”DNA来自于B,据此可判断DNA分子的复制方式不是半保留复制。若将子代DNA双链分开后再离心,其结果不能(填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。若在同等条件
17、下将子代继续培养,子n代DNA离心的结果是:密度带的数量和位置没有变化,放射性强度发生变化的是轻带。若某次实验的结果中,子代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽,可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为15N。解析:(1)DNA是半保留复制,若要DNA中的N全部为15N,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1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。若子代DNA“中带”略宽,可能是新合成的链中有少部分15N所致。