【步步高】(全国通用)2017年高考生物一轮复习 71练 第41练 正确推理DNA相关计算

正确推理DNA相关计算
1．某同学经分离得到X、Y两种未知菌种，分析其DNA的碱基组成，发现X菌的腺嘌呤含量为15%，而Y菌的胞嘧啶含量为42%。

下列关于这两个菌种DNA组成的叙述中，正确的是( ) A．X菌的鸟嘌呤含量为15%
B．X菌的胞嘧啶及鸟嘌呤碱基组成总和为70%
C．Y菌的腺嘌呤的数量较X菌的低
D．将X菌DNA解旋所需能量较将Y菌解旋所需能量高
2．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( ) A．32.9%和17.1% B．31.3%和18.7%
C．18.7%和31.3% D．17.1%和32.9%
3．假设一个双链都被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30%。

用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出64个子代噬菌体。

下列叙述正确的是( )
A．噬菌体增殖需要细菌提供原料、酶、能量和模板
B．含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1∶32
C．该过程至少需要鸟嘌呤脱氧核苷酸1.26×105个
D．若该DNA发生突变，其控制的性状一定会发生改变
4．(2015·南阳一中一次月考)关于下图所示DNA分子的说法中，正确的是( )
A．限制酶可作用于①部位，DNA连接酶作用于③部位
B．该DNA的特异性表现在碱基种类和(A＋T)/(G＋C)的比例上
C．若该DNA中A为p个，占全部碱基的n/m(m>2n)，则G的个数为(pm/2n)－p
D．把该DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代中含15N的DNA占3/4
5．一个噬菌体中的DNA分子含有800个碱基对，其中含有600个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6 200个，该噬菌体增殖的代数是( )
A．4代B．5代
C．6代D．7代
6．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( )
A．“甲→乙”的场所与真核生物的DNA分子复制场所不同
B．实际复制的时间之所以减半，是由于该DNA分子是从两个起点同时进行复制的
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%
7．(2016·蚌埠模拟)某双链DNA分子含有200个碱基，其中一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，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A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7
D．碱基排列方式共有4100种
8．下图为某一DNA分子的片段示意图，相关叙述正确的是( )
A．某DNA分子中含某种碱基a个，第n次复制，需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a×(2n－1)
B．DNA解旋酶只作用于①部位，限制性核酸内切酶只作用于②部位
C．若DNA片段中有100个脱氧核苷酸，则可能的排列方式为4100种
D．若A占双链碱基的比例为c%，则A在一条链中的比例虽无法确定，但最大值为2c%，最小值为0
9．(2015·潍坊高三期末)精原细胞的一个DNA分子用15N标记，放在含14N的培养基中，完成减数第一次分裂后再换用含15N的培养基，则产生的四个精子中含15N的有(不考虑变异)( )
A．0个 B．1个 C．2个 D．4个
10．若两条脱氧核苷酸链都被32P标记的DNA分子的分子量是M，两条脱氧核苷酸链都不被32P 标记的DNA的分子量为N。

现将含32P标记的DNA的细菌放在不含32P的培养基上让其分裂a
次，则子代细菌的DNA的平均相对分子质量是( )
A.N 2a－2 ＋M
2
B.
N 2a－1 ＋M
2
C.M 2a－2 ＋N
2a
D.
N 2a－1 ＋M
2a－2
11．如图为大肠杆菌的DNA分子结构示意图(片段)。

请据图回答问题：
(1)图中5的名称是____________，4的名称是______________，________________结合在一起形成一个核苷酸(填数字)。

(2)含有200个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个。

该DNA片段中共有腺嘌呤_____个，C/G共_______对。

若该片段连续复制4次，共需要胞嘧啶脱氧核苷酸________个。

(3)假定大肠杆菌中只含14 N的DNA的相对分子质量为a，只含15N的DNA的相对分子质量为b。

将只含15 N的DNA的大肠杆菌放在含14 N的培养基中培养，子一代大肠杆菌DNA的平均相对分子质量为________________________，子二代大肠杆菌DNA的平均相对分子质量为____________________。

12．图1为S型细菌的DNA分子结构示意图(片段)，图2为真核生物染色体上部分DNA分子复制过程示意图，图3为拟核或质粒复制过程示意图，据图回答下列问题：
(1)若图1中3为G，则由1、2、3构成的单体的名称为__________________。

(2)DNA被彻底氧化分解后，能产生含氮废物的是__________(用序号表示)。

(3)用图示表示图2中DNA复制过程中的遗传信息的流动。

(4)从图2可以看出，DNA分子复制的特点是_________________________________。

(5)若图3中DNA的碱基总数是100个，其中T为20个，则复制一次需要游离的C为___个。

13．如图为DNA复制的图解，请据图回答下列问题：
(1)DNA复制发生在______________________________________________________________。

(2)②过程称为________________。

(3)③中的子链是________________。

(4)③过程必须遵循________________原则。

(5)子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子，由此说明DNA复制具有________________的特点。

(6)具有N个碱基对的一个DNA分子片段中，含有m个腺嘌呤脱氧核苷酸。

①该片段完成n次复制需要________个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。

②该片段完成第n次复制需要________个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。

A．(2n－1)(N－m) B．2n－1(N－m)
C．2n－1(N/2－m) D．2n(N/2－m)
(7)若用32P标记了玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链。

再将这些细胞转入不含32P 的培养基中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是( )
A．中期20和20、后期40和20
B．中期20和10、后期40和20
C．中期20和20、后期40和10
D．中期20和10、后期40和10
答案解析
1．B [选项A，X菌的腺嘌呤含量为15%，说明胸腺嘧啶的含量为15%，胞嘧啶和鸟嘌呤的含量均为35%。

选项B，由选项A可知，X菌的胞嘧啶及鸟嘌呤碱基组成总和为70%。

选项C，Y 菌的胞嘧啶含量为42%，说明腺嘌呤的含量为8%，但具体数量不能确定。

选项D，胞嘧啶和鸟嘌呤之间存在三个氢键，氢键越多，解旋所需的能量就越多，但X、Y菌中胞嘧啶和鸟嘌呤具体数量不定，因此无法判断。

]
2．B [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%；由于其中一条链的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%。

]
3．C [噬菌体增殖需要细菌提供原料、酶、能量，模板是噬菌体自身提供的；复制形成的64个子代噬菌体中只有2个噬菌体含32P，其他噬菌体都只含31P，因此含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为2∶62＝1∶31；该DNA含有5 000个碱基对，腺嘌呤占30%，则鸟嘌呤的数量为2 000个，该过程至少需要鸟嘌呤脱氧核苷酸2 000×(64－1)＝1.26×105(个)；由于密码子具有简并性，所以若该DNA发生突变，其控制的性状不一定发生改变。

]
4．C [③为氢键，DNA连接酶作用于①磷酸二酯键，A错误；生物中碱基种类相同，无特异性，B错误；根据碱基互补配对原则，A＝T，G＝C，全部碱基个数为p/(n/m)＝pm/n，G的个数为(全部碱基个数－2p)/2，化简即得，C正确；DNA是半保留复制，图中DNA一条链被15N 标记，复制一次后，有一半的分子全部被15N标记，有一半的一条链被14N标记，另一条链被15N标记，复制第二次以后，子代中含15N的DNA占100%，D错误。

]
5．B [噬菌体的DNA分子中含有800个碱基对，即1 600个碱基。

在双链DNA分子中，A＝T ＝600，G＝C＝200。

DNA连续复制后，消耗细菌内的鸟嘌呤脱氧核苷酸6 200个，即最终DNA 分子6 400/200＝32(个)，完成了5次复制，即增殖了5代。

]
6．B [原核生物DNA的复制是在拟核处进行的，真核细胞内的线粒体、叶绿体内含有环状DNA。

由图可知，该环状DNA分子从一个起点开始向两个方向复制，导致复制速度加倍。

后代DNA分子中，至少含有1条新合成的单链，因此子代DNA分子均含有15N。

双链DNA分子中，A＋G＝50%，A为20%，则G为30%。

]
7．C [双链DNA分子中每一条单链有一个游离的磷酸基团，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30×4－30＝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。

]
8．D [某DNA分子中含某种碱基a个，则复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a×(2n －1)；第n次复制，需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a×2n－1。

DNA解旋酶破坏的是碱基对之间的氢键(即②)，而限制性核酸内切酶以及DNA连接酶作用于DNA分子中磷酸与脱氧核糖之间的共价键(即①)。

若用100个脱氧核苷酸合成DNA，最多可形成450种DNA。

]
9．C [只有减数第一次分裂进行DNA复制，由于DNA是半保留复制，DNA复制后，有两个DNA
分子含15
N ，存在于一条染色体的两条单体上，在减数第二次分裂的后期，着丝点分裂，进入两个子细胞，C 正确。

]
10．B [细菌分裂a 次则DNA 复制a 次，产生的子代DNA 总数为2a ，因其复制符合半保留复
制的特点，所以其2a 个DNA 分子的总相对分子质量为(2a －2)×N＋M ＋N 2
×2＝N(2a －1)＋M 。

] 11．(1)脱氧核糖 腺嘌呤或胸腺嘧啶 2、5、6或4、7、8 (2)40 60 900 (3)(a ＋b)/2 (3a ＋b)/4
解析 (1)图中1、2、3、4为含氮碱基，3与4之间有两个氢键，说明4可能是A 或T 。

(2)设该DNA 片段中C/G 为x 对，A/T 为y 对，则根据题意，x ＋y ＝100,3x ＋2y ＝260，故C/G 有60对，A/T 有40对。

若该片段连续复制4次，共需胞嘧啶脱氧核苷酸数为60×(24－1)＝900(个)。

(3)由于DNA 分子为半保留复制，第一次复制后形成的每个子代DNA 分子中，一条链含15N ，一条链含14N ，故其平均相对分子质量为a/2＋b/2。

复制两次形成4个DNA 分子，共8条单链，其中有2条单链含15N(计为b)，其余6条单链含14N(计为3a)，故平均相对分子质量为(3a ＋b)/4。

12．(1)鸟嘌呤脱氧核苷酸 (2)3、4 (3)如图所示
(4)边解旋边复制、双向复制 (5)30
解析 (1)若3为G ，图1由1、2、3构成的单体的名称为鸟嘌呤脱氧核苷酸。

(2)DNA 的组成中只有碱基含氮，因此DNA 被彻底氧化分解后，能产生含氮废物的是3、4。

(3)图2中DNA 的自我复制可表示为。

(4)由图2知DNA 边解旋边复制，又两条模板链方向相反，在复制时形成的两条子链的方向也是相反的即双向复制。

(5)DNA 分子中含T 为20个，则A ＝20个，因此DNA 分子中含G ＝C ＝(100－40)/2＝30个，复制一次需游离的C 为30个。

13．(1)有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期 (2)解旋 (3)Ⅱ、Ⅲ (4)碱基互补配对
(5)半保留复制 (6)①A ②B (7)A
解析 DNA 的复制方式为半保留复制，子代DNA 分子中有一条母链和一条与母链互补的子链。

(6)根据题意，该DNA 分子片段含有胞嘧啶脱氧核苷酸的个数为(2N －2m )/2＝N －m 。

①该片段
完成n次复制，共产生DNA分子片段数为2n个，新增DNA分子片段(2n－1)个。

故其完成n 次复制需要的游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为(2n－1)(N－m)个，选A。

②该片段完成第n－1次复制时共产生DNA分子片段2n－1个，若再完成一次复制(也就是第n次复制)，新增DNA分子片段数为2n－1个，故其完成第n次复制需要的游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为2n－1(N－m)个，选B。

(7)玉米体细胞有丝分裂中期和后期细胞中染色体的数量分别为20和40，DNA分子的数量分别为40和40。

DNA分子的复制具有半保留复制的特点，即新产生的DNA中有一条链是来自于母链，另一条链是新合成的子链。

所以，第一次复制后的所有DNA都是一条链含有32P，另一条链不含32P；第二次复制得到的DNA分子则有一半含有32P，另一半不含32P。

所以，第二次细胞分裂中期和后期的细胞中都有20个DNA分子含有32P，选A。