1、课时提升作业（十九）DNA分子的结构DNA的复制基因是有遗传效应的DNA片段(45分钟 100分)一、选择题(包括10小题,每小题5分,共50分)1.下图是果蝇染色体上的白眼基因示意图,下列叙述正确的是()A.白眼基因片段中,含有成百上千个核糖核苷酸B.S基因是有遗传效应的DNA片段C.白眼基因在细胞核内,不遵循遗传定律D.基因片段中有5种碱基、8种核苷酸2.(2013亳州模拟)下列四种化合物的“”中都含有结构“A”,对此分析不正确的是()A.烟草花叶病毒的遗传物质中含有结构和B.大肠杆菌的遗传物质中含有结构和C.烟草花叶病毒和肺炎双球菌的遗传物质中都含有结构D.人体的一个细胞中可同时含有这四
2、种结构3.某DNA分子中含有1 000个碱基对(P元素只含32P)。若将DNA分子放在只含31P的脱氧核苷酸的培养液中让其复制2次,则子代DNA的相对分子质量平均比原来()A.减少1 500B.增加1 500C.增加1 000D.减少1 0004.(2013聊城模拟)下图为真核细胞内某基因(15N标记)结构示意图,该基因全部碱基中A占20%。下列说法正确的是()A.DNA解旋酶作用于两处B.该基因的一条核苷酸链中(C+G)/(A+T)为32C.若处后T变为A,则该基因控制的性状一定发生变化D.将该基因置于14N培养液中复制3次后,含15N的DNA分子占1/85.用32P标记的一个噬菌体侵染用1
3、5N标记的大肠杆菌,一段时间后大肠杆菌裂解释放出100个子代噬菌体。下列有关叙述不正确的是()A.所有子代噬菌体的蛋白质外壳中都含15NB.所有子代噬菌体的核酸中都含15NC.含32P的子代噬菌体占所有子代噬菌体的1/50D.所有子代噬菌体只含15N不含32P6.某基因的一个片段中的DNA链在复制时一个碱基由GC,该基因复制3次后,发生突变的基因占该基因总数的()A.100%B.50%C.25%D.12.5%7.(2013徽州模拟)20世纪50年代初,查哥夫对多种生物DNA做了碱基定量分析,发现(A+T)/(C+G)的比值如下表。结合所学知识,你认为能得出的结论是()DNA来源大肠杆菌小麦鼠猪
4、肝猪胸腺猪脾(A+T)/(C+G)1.011.211.211.431.431.43A.猪的DNA结构比大肠杆菌DNA结构更稳定一些B.小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息相同C.小麦DNA中A+T的数量是鼠DNA中C+G数量的1.21倍D.同一生物不同组织的DNA碱基组成相同8.洋葱根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸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.每条染色体的两条染色单体都被标记B.每条染色体中都只有一条染色单体被标记C.只有半数的染色体中有一条染色单体被标记D.每条染色体的两条染色单体都不被标记9.(2013蚌埠
5、模拟)某双链DNA分子含有200个碱基,其中一条链上ATGC=1234,则有关该DNA分子的叙述正确的是()A.含有4个游离的磷酸基团B.连续复制2次,需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸210个C.4种含氮碱基ATGC=3377D.碱基排列方式共有4100种10.(能力挑战题)关于DNA分子的结构与复制的叙述中,正确的是()含有m个腺嘌呤的DNA分子第n次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸数为2n-1m个在一个双链DNA分子中,G+C占碱基总数的M%,那么该DNA分子的每条链中的G+C都占该链碱基总数的M%细胞内全部DNA被32P标记后在不含32P的环境中进行连续有丝分裂,第2次分裂的每个子细胞染色体均有一半有
6、标记DNA双链被32P标记后,复制n次,子代DNA中有标记的占1/2nA.B.C.D.二、非选择题(包括2小题,共50分)11.(20分)科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下的实验研究(已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次,产生子代,实验结果见相关图示):实验一:细菌破碎细菌细胞提取DNA结果A实验二:细菌破碎细菌细胞提取DNA结果B(1)实验一、实验二的作用是。(2)从结果C、D看,DNA复制具有的特点。根据这一特点,理论上结果E中含14N的DNA分子所占比例为。(3)复制过程除需要模板DNA、脱氧核苷酸外,还需要等条件。(4)若对结果C中的DNA分子先用解旋酶处理,然后再离心,
7、结果为F,请在图中表示出。(5)如果实验C、D、E的结果都为图G,据此可判断DNA分子的复制方式(选填“是”或“不是”)半保留复制。12.(30分)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)有人做了如下与端粒有关的实验: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: 。上述实验的结论是:酵母菌中端粒具有 的功能;如果要证明上述结论在动物界具有普遍性
8、,还需要观察研究 。(2)科学研究发现,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(选填“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。(3)已知在正常情况下,细胞内完全可以自主合成组
9、成核酸的核糖和脱氧核糖。现在细胞系由于发生基因突变而不能自主合成核糖和脱氧核糖,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。实验材料:突变细胞系、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。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 。实验步骤:第一步:编号。取基本培养基两个,编号为甲、乙。第二步:设置对照实验。在培养基甲中加入适量的核糖核苷酸和14C-脱氧核苷酸;在培养基乙中加入等量的。第三步:培养。在甲、乙培养基中分别接种等
10、量的突变细胞系,放到培养一段时间,让细胞增殖。第四步:观察。分别取出培养基甲、乙中的细胞,用放射性探测显微仪探测观察 。实验结论结果是 。答案解析1.【解析】选B。S基因控制果蝇的白眼,所以是有遗传效应的DNA片段;白眼基因位于染色体上,属于核基因,遵循遗传定律;组成基因片段的基本单位是脱氧核苷酸,有4种碱基,4种脱氧核苷酸。2.【解析】选B。ATP水解掉两个高能磷酸键后得到一磷酸腺苷(中圈内),腺苷由一分子核糖和一分子腺嘌呤组成,因此一磷酸腺苷可看作腺嘌呤核糖核苷酸,与相同。烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,含有腺嘌呤核糖核苷酸,即结构和,故A正确;结构、的区别在于同一条核苷酸链上所含碱基的种
11、类,含T的是脱氧核苷酸链,含U的是核糖核苷酸链。大肠杆菌的遗传物质是DNA,不含结构,故B错误;烟草花叶病毒的遗传物质为RNA,肺炎双球菌的遗传物质为DNA,都含有腺嘌呤(即结构),故C正确;人体内含DNA、RNA两种核酸及ATP,因此D正确。3.【解析】选A。具有1 000个碱基对的DNA分子连续分裂2次,形成4个DNA分子,这4个DNA分子中有2个DNA分子的每条链都是含31P的,还有2个DNA分子都是一条链是31P,另一条链是32P。前2个DNA分子的相对分子质量比原DNA共减少了4 000,后2个DNA分子的相对分子质量比原来共减少了2 000,这样4个DNA分子平均比原来减少了6 0
12、00/4=1 500。4.【解析】选B。DNA解旋酶作用于氢键处;该基因全部碱基中A占20%,则G占30%,(C+G)(A+T)=32,故一条核苷酸链中(C+G)(A+T)=32;若处后T变为A,根据密码子的简并性,该基因控制的性状不一定发生变化;将该基因置于14N培养液中复制3次后,含15N的DNA分子占1/4。5.【解题指南】(1)考查实质:本题借助噬菌体侵染细菌的过程,考查噬菌体的增殖过程及DNA复制的特点。(2)解题关键:解答本题的关键在于熟知:子代噬菌体蛋白质外壳、核酸合成的原料来源;无论DNA复制多少代,所有子代噬菌体中总有2个分别含有亲代DNA的一条链。【解析】选D。N是构成蛋白
13、质和DNA的重要元素,而合成子代噬菌体的原料全部来自于大肠杆菌,因此A、B均正确;无论DNA复制多少代,所有子代噬菌体中总有2个分别含有亲代DNA的一条链,因此含32P的子代噬菌体占所有子代噬菌体的1/50,故C正确、D错误。6.【解析】选B。DNA分子复制方式是半保留复制,以DNA单链为模板复制的子代DNA分子中,都有基因突变,而以DNA链的互补链为模板复制的子代DNA分子中基因都正常。因此在后代DNA分子中,正常基因和突变基因各占一半。7.【解析】选D。大肠杆菌DNA中(A+T)/(C+G)的比值小于猪的,说明大肠杆菌DNA所含C-G碱基对的比例较高,而C-G碱基对含三个氢键,所以大肠杆菌
14、DNA结构稳定性高于猪的,故A错误;虽然小麦和鼠的(A+T)/(C+G)比值相同,但不能代表二者的碱基序列相同,故B错误;由表中数据无法得出C选项的数值关系,故C错误;同一生物的不同组织所含DNA的碱基序列是相同的,因此DNA碱基组成也相同,故D正确。8.【解析】选B。本题以同位素标记法和DNA复制为材料,主要考查DNA的复制特点。DNA复制是典型的半保留复制,因此在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期后,其DNA均有一条链被标记,然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂,则复制后的2个DNA分子中的一个的一条链被标记,另一个DNA分子均未被标记,而中期时染色体以姐妹染色单体的
15、形式存在,每条染色单体上含有复制后的2个DNA分子中的一个,因此,每条染色体中都只有一条染色单体被标记。【方法技巧】DNA复制与染色体复制之间的关系总结(1)染色体和DNA的关系是:在DNA复制之前二者的比值关系为11,在DNA复制之后二者的比值关系为12。(2)DNA的半保留复制方式:只要亲代DNA分子被标记且只复制一次,产生的子代DNA均带有放射性,DNA所在的染色体均带有放射性,不管有丝分裂产生的两个子细胞,还是减数分裂产生的四个子细胞的染色体均被标记。但如果DNA复制不是一次的话,则要充分考虑复制的次数和染色体的存在形式。9.【解析】选C。双链DNA分子中每一条单链有一个游离的磷酸基团
16、,共有2个游离的磷酸基团;每个DNA分子中含腺嘌呤30个,连续复制2次,需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸304-30=90个;由于4种碱基的比例已经确定,因此该DNA中碱基排列方式远小于4100种。10.【解析】选A。含有m个腺嘌呤的DNA分子第n次复制,其实就是有2n-1个DNA分子在复制,每个需要m个腺嘌呤脱氧核苷酸,那么2n-1个DNA分子就需要2n-1m个腺嘌呤脱氧核苷酸;在一个双链DNA分子中,G+C占碱基总数的M%,由于两条链中G+C的数目是相等的,那么该DNA分子的每条链中G+C所占比例就相当于分子、分母各减半,其比例是不变的;细胞内全部DNA被32P标记后,在不含32P的环境中进行连
17、续有丝分裂,第2次分裂时,细胞复制后的每条染色体中都有一条姐妹染色单体被32P标记,在有丝分裂后期,着丝点分开后,有一半染色体带有标记,两条姐妹染色单体分开后向两极运动是随机的,所以进入某一个子细胞的染色体不一定有一半带有标记;DNA双链被32P标记后,不管复制多少次,都只有2个DNA带有标记,所以复制n次,子代DNA中有标记的占2/2n。11.【解题指南】(1)考查实质:DNA分子的半保留复制方式。(2)解题关键:准确区别结果D和结果E的不同,结果E比结果D培养时间长,复制次数多,但不会出现重带,随着复制次数的增多,轻带所占比例增大。【解析】(1)实验一和实验二分别表示14N和15N标记的D
18、NA的离心结果,其作用是与后面的实验结果形成对照。(2)从结果C、D看,新形成的DNA保留了原来DNA的两条链,DNA复制具有半保留复制的特点;经过60 min后,DNA复制了3次,共形成8个DNA分子,其中有2个DNA分子是15N/14N,其余6个DNA分子为14N/14N。(3)复制过程需要模板DNA、原料(四种脱氧核苷酸)、酶和能量等条件。(4)结果C中的DNA分子为15N/14N,解旋后形成的单链为一条重链15N和一条轻链14N。(5)结果G表明原来被15N标记的DNA的两条链没有分开,因此可判断DNA分子的复制方式不是半保留复制。答案：(1)对照(2)半保留复制1(3)酶、能量(4)
19、如图(见右侧)(5)不是12.【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。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。(3)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判断。答案：(1)探究端粒对质粒DNA复制的影响控制DNA复制多种动物细胞中端粒对DNA复制的影响(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(3)细胞核脱氧核苷酸细胞质核糖核苷酸第二步:14C-核糖核苷酸和脱氧核苷酸第三步:适宜的相同环境中第四步:细胞核和细胞质的放射性强弱培养基甲中细胞的放射性部位主要在细胞核,培养基乙中细胞的放射性部位主要在细胞质关闭Word文档返回原板块。
