高考生物大一轮精品复习练案18DNA分子的结构复制和基因是有遗传效应的DNA片段.docx
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高考生物大一轮精品复习练案18DNA分子的结构复制和基因是有遗传效应的DNA片段
练案[18]必修二 第二单元 遗传的物质基础
第二讲 DNA分子的结构、复制和基因是有遗传效应的DNA片段
一、选择题
1.某双链DNA分子中含有200个碱基,一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则该DNA分子
( A )
A.四种含氮碱基A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7
B.连续复制两次,需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个
C.碱基排列方式共有4100种
D.含有4个游离的磷酸基
[解析] 该DNA分子的一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,另一条链上A∶T∶G∶C=2∶1∶4∶3,整个DNA分子中A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7,A正确;该DNA分子中A=T=30,G=C=70,连续复制两次,需要腺嘌呤脱氧核苷酸为30×(22-1)=90个,B错误;该DNA分子含有100个碱基对,30个A-T碱基对,70个G-C碱基对,碱基排列方式小于4100种,C错误;一个DNA分子由两条DNA链组成,含2个游离的磷酸基,D错误。
2.(2017·海口测试)DNA分子片段复制的情况如下图所示,图中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链的片段。
如果没有发生变异,下列说法错误的是
( B )
A.b和c的碱基序列可以互补
B.a和c的碱基序列可以互补
C.a中(A+T)/(G+C)的值与b中(A+T)/(G+C)的值相同
D.a中(A+G)/(T+C)的值与d中(A+G)/(T+C)的值不能确定是否相同
[解析] 因a与d的碱基序列可以互补,故b和c的碱基序列可以互补,A项正确;a与d的碱基序列可以互补,c与d的碱基序列可以互补,故a和c的碱基序列相同,B项错误。
3.(2017·潍坊测试)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
( B )
A.32.9%和17.1% B.31.3%和18.7%
C.18.7%和31.3%D.17.1%和32.9%
[解析] 由于整个DNA分子中G+C=35.8%,则每条链中G+C=35.8%,A+T=64.2%;由于其中一条链中T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%,由此可以求出该链中,G=18.7%,A=31.3%,则其互补链中T和C分别占该链碱基总数的31.3%和18.7%。
4.某噬菌体中的DNA分子含有800个碱基对,其中含有600个碱基A。
该噬菌体侵入大肠杆菌后增殖了若干代,共消耗大肠杆菌细胞内的鸟嘌呤脱氧核苷酸6200个,该噬菌体已经增殖了
( B )
A.4代 B.5代
C.6代 D.7代
[解析] 该噬菌体的DNA分子中含有800个碱基对,即1600个碱基。
在双链DNA分子中,A=T=600(个),G=C=(1600-600×2)/2=200(个)。
噬菌体增殖代数与DNA复制次数是一致的。
DNA连续复制后,消耗细菌内的鸟嘌呤脱氧核苷酸(含G的脱氧核苷酸)6200个,即生成了DNA分子6200/200+1=32(个),故完成了5次复制。
5.(2018·山东省泰安市高三上学期期末)下列关于真核细胞DNA复制的说法,正确的是
( D )
A.新的子链由4种脱氧核苷酸聚合而成,核苷酸的聚合过程需要DNA连接酶
B.构成DNA子链的4种脱氧核苷酸聚合时,ATP为降低反应活化能提供能量
C.DNA分子在解旋酶的作用下,先完成解旋后再进行复制
D.DNA复制过程中若出现错误,生物出现的新性状可能适应环境也可能不适应环境
[解析] 新的子链由4种脱氧核苷酸聚合而成,核苷酸的聚合过程需要DNA聚合酶,A错误。
构成DNA子链的4种脱氧核苷酸聚合时,ATP为其提供能量,降低反应活化能的为DNA聚合酶,B错误。
DNA分子的复制为边解旋边复制,C错误。
DNA复制过程中若出现错误,可能发生基因突变,基因突变的方向具有不定向性,出现的新性状可能适应环境也可能不适应环境,D正确。
6.从分子水平上对生物体具有多样性或特异性的分析,错误的是
( D )
A.碱基对的排列顺序的千变万化,构成了DNA分子基因的多样性
B.碱基对的特定的排列顺序,又构成了每一个DNA分子基因的特异性
C.一个含2000个碱基的DNA分子,其碱基对可能的排列方式就有41000种
D.人体内控制β-珠蛋白的基因由1700个碱基对组成,其碱基对可能的排列方式有41700种
[解析] β-珠蛋白基因碱基对的排列顺序,是β-珠蛋白所特有的。
任意改变碱基的排列顺序后,合成的就不一定是β-珠蛋白了。
7.(2017·江西省赣州市高三期末)下列有关双链DNA的结构和复制的叙述正确的是
( D )
A.DNA双螺旋结构以及碱基间的氢键使DNA分子具有较强的特异性
B.DNA分子两条链中相邻碱基通过脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖连接
C.DNA聚合酶催化两个游离的脱氧核苷酸之间的连接
D.复制后产生的两个子代DNA分子共含有4个游离的磷酸基团
[解析] DNA分子的碱基排列顺序使其具有较强的特异性,A错误;DNA分子两条链中相邻碱基通过氢键连接,B错误;DNA聚合酶催化游离的脱氧核苷酸与DNA链上的脱氧核苷酸之间的连接,C错误;由于每个DNA分子中均含有2个游离的磷酸基团,因此复制后产生的两个子代DNA分子共含有4个游离的磷酸基团,D正确。
8.(2017·山东省菏泽市高三期末)科学家设计并合成了由47个核苷酸组成的单链DNA—E47,它可以催化两个底物DNA片段之间的连接。
下列有关叙述正确的是
( B )
A.E47中,嘌呤数一定等于嘧啶数
B.在E47分子中,碱基数=脱氧核苷酸数=脱氧核糖数
C.E47作用的底物和DNA聚合酶作用的底物是相同的
D.在E47分子中,每个脱氧核糖上均连有一个磷酸和一个含氮碱基
[解析] E47是单链DNA,其中的碱基不遵循碱基互补配对原则,因此其中嘌呤数不一定等于嘧啶数,A错误;组成DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸,一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子含氮碱基和一分子脱氧核糖组成,因此在E47分子中,碱基数=脱氧核苷酸数=脱氧核糖数,B正确;E47可以催化两个底物DNA片段之间的连接,而DNA聚合酶是催化单个脱氧核苷酸连接到DNA分子上,可见E47作用的底物和DNA聚合酶作用的底物是不相同的,C错误;在E47分子中,大多数脱氧核糖上均连有2个磷酸和1个含氮碱基,有一端的一个脱氧核糖上只连接一个磷酸和一个含氮碱基,D错误。
9.(2017·贵州省贵阳市高考生物一模)下列关于DNA的叙述正确的是
( B )
A.DNA转录的产物就是mRNA
B.导致性状改变的基因突变不一定能遗传给子代
C.某碱基在DNA单链中所占比例与在双链中所占比例相同
D.某个含100个碱基对的特定基因其碱基对的排列方式有4100种
[解析] DNA转录的产物是RNA,mRNA是RNA中的一种,A错误;基因突变如果发生在体细胞中,一般不遗传给后代,B正确;一种碱基在单链中的比例一般与双链中的该比例不同,C错误;100个碱基对组成的DNA序列最多有4100种,含100个碱基对的特定基因的排列顺序是特定的,D错误。
10.假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5000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。
下列叙述正确的是
( C )
A.该过程至少需要3×105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1∶49
D.该DNA发生突变,其控制的性状即发生改变
[解析] 首先计算得出一个噬菌体DNA中鸟嘌呤脱氧核苷酸占30%,其数量是5000×2×30%=3000个。
由一个噬菌体增殖为100个噬菌体,至少需要3000×(100-1)=2.97×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸,A错误;噬菌体侵染细菌的过程中,需要细菌提供原料、能量、酶等条件,但模板是由噬菌体提供的,B错误;根据DNA半保留复制的特点可知释放出的100个子代噬菌体中含有32P与只含31P的子代噬菌体分别是2个、98个,比例为1∶49,C正确;由于密码子的简并性等原因,DNA发生突变,其控制的性状不一定发生改变,D错误。
11.假如某一含31P的DNA分子中含有1000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,则子代DNA分子的平均相对分子质量比原来增加
( C )
A.1000B.2000
C.1000×(2n-1)/2n-1D.1000×(2n-1)/2n
[解析] 将含31P的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,共形成2n个DNA分子,其中有2个DNA分子的一条链只含32P、另一条链只含31P,且每个DNA分子的相对分子质量比原来增加了1000;另(2n-2)个DNA分子的两条链都只含32P,且每个DNA分子的相对分子质量比原来增加了2000;则子代DNA的相对分子质量平均比亲代DNA增加了[1000×2+2000×(2n-2)]÷2n=1000×(2n-1)/2n-1。
12.在一个双链DNA分子中,碱基总数为m,腺嘌呤数为n,则下列有关结构数目正确的是
( D )
①脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m
②碱基之间的氢键数为(3m-2n)/2
③一条链中A+T的数量为n
④G的数量为m-n
A.①②③④B.②③④
C.③④ D.①②③
[解析] 每个脱氧核苷酸分子含有一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基,所以脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m,①正确;在一个双链DNA分子中,碱基总数为m,腺嘌呤数为n,A和T之间有2个氢键、C和G之间有3个氢键,则碱基之间的氢键数2n+(m-2n)/2×3=(3m-2n)/2,②正确;双链DNA中,A=T=n,则根据碱基互补配对原则,一条链中A+T的数量为n,③正确;双链DNA分子中,碱基总数为m,腺嘌呤数为n,则A=T=n,则C=G=(m-2n)/2,④错误。
13.将用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中让其复制三次,则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例和占全部DNA单链的比例依次为
( B )
A.1/2,1/4B.1/4,1/8
C.1/4,1/6D.1/8,1/8
[解析] DNA分子的复制为半保留复制,复制过程中DNA的两条链均可作为母链(模板)来形成子链,形成两个DNA分子,子代DNA的两条链中,一条来自母链,一条是新合成的子链。
复制三次指连续同步复制,共形成8个DNA分子。
8个DNA分子共16条单链,其中只有2个DNA分子含有原来标记的15N(第一代)DNA分子的母链。
14.用15N同位素标记细菌的DNA分子,再将它们放入含14N的培养基中连续系列四代,a、b、c为三种DNA分子:
a只含15N,b同时含14N和15N,c只含14N,如下图。
下列选项中,这三种DNA分子的比例正确的是(纵坐标为DNA分子个数)
( D )
[解析] 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,共产生24=16(个)DNA分子;依据DNA分子的半保留复制,在这16个DNA分子中,有2个DNA分子的一条链含有15N、另一条链含有14N,其余的14个DNA分子的两条链都含14N,因此只含15N的DNA分子数a为0个,同时含14N和15N的DNA分子数b为2个,只含14N的DNA分子数c为14个。
二、填空题
15.(2018·河北省故城县高级中学高三上学期期中)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。
(注意:
15N没有放射性)
组别
1组
2组
3组
4组
培养液中
唯一氮源
14NH4Cl
15NH4Cl
14NH4Cl
14NH4Cl
繁殖代数
多代
多代
一代
两代
培养产物
A
B
B的子Ⅰ代
B的子Ⅱ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)
轻带(14N/14N)
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__组结果对得到的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:
①若子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带,则“重带”DNA来自于__B__。
②若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心,其结果是__不能__(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。
③若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养,子n代DNA离心的结果是:
密度带的数量和位置是__没有变化__,放射性强度发生变化的是__轻__带。
16.下面是某DNA分子的部分平面结构示意图,据图回答:
(1)DNA的基本组成单位是__4__(用数字表示)、其化学元素组成是__C、H、O、N、P__。
(2)DNA是__双螺旋__空间结构,2、4的中文名称分别是__脱氧核糖__、__腺嘌呤脱氧核苷酸__。
(3)碱基通过__氢键__连接成碱基对,遵循__碱基互补配对__原则。
(4)若该DNA分子的一条链中
=0.5,那么在它的互补链中,
应为__2__。
[解析]
(1)DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,由一分子磷酸,一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成,即图中的4,其元素组成是C、H、O、N、P。
(2)DNA是双螺旋结构,2是脱氧核糖,4是腺嘌呤脱氧核苷酸。
(3)碱基之间是通过氢键连接成对的,遵循碱基互补配对原则。
(4)DNA分子一条链中(A+G)与(T+C)的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数,在整个双链中该比值等于1。
若该DNA分子的一条链中
=0.5,那么在它的互补链中,
应为2。
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