2016-2017年高中生物第3章第3节第4节基因是有遗传效应的DNA片段

第3章基因的本质
第3节DNA的复制
第4节基因是有遗传效应的DNA片段
1．下列关于DNA复制的叙述中，正确的是()
A．DNA复制时，亲代DNA中只有一条链是模板
B．精原细胞略微增大进行DNA复制
C．DNA复制在核糖体上进行
D．DNA复制时，以其周围的游离的脱氧核糖核酸为原料
答案：B
2．有关DNA复制的叙述，正确的是()
A．有丝分裂分裂期和减数分裂过程中进行复制
B．全部解旋之后才开始碱基配对
C．复制后每个新DNA分子含一条母链和一条子链
D．复制的场所是细胞核和核糖体
答案：C
3．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、含有14N的DNA分子占全部DNA分子的比例以及含有15N的脱氧核苷酸链占全部DNA单链的比例依次是()
A．1/2，7/8，1/4 B．1/4，1，1/8
C．1/4，7/8，1/8 D．1/8，1，1/8
答案：B
4．下列对基因本质的描述，正确的是()
A．基因的基本单位是核糖核苷酸
B．一个DNA分子就是一个基因
C．基因是DNA分子上的特定片段
D．基因的化学结构不会发生改变
答案：C
5．用15N标记细菌的DNA分子，再将它们放入含14N的培养基上连续繁殖四代，a、b、c为三种DNA分子：a只含15N，b同时含有15N和14N，c只含14N。

下图中这三种DNA分子的比例正确的是()
答案：B
6．请根据所学DNA的结构和复制的相关知识，回答有关问题：
(1)DNA分子双螺旋结构的主要特点是：DNA分子是由两条链组成的，这两条链按________方式盘旋成双螺旋结构。

DNA分子中的________________交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。

两条链上的碱基通过________连接成碱基对。

DNA的遗传信息蕴藏在4种碱基的________________之中。

(2)图示说明DNA的复制具有_____________________________
的特点。

(3)基因与DNA的关系是________________________________。

解析：(1)DNA分子是由2条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。

DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。

两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。

DNA的4种碱基的排列顺序代表遗传信息。

(2)图
示说明DNA的复制具有半保留复制、边解旋边复制的特点。

(3)基因是DNA上具有遗传效应的DNA片段。

答案：(1)反向平行脱氧核糖和磷酸氢键排列顺序
(2)半保留复制、边解旋边复制
(3)基因是DNA上有遗传效应的DNA片段
A级基础巩固
1．某DNA分子片段为—ATGTG—
—TACAC—
可进行人工复制使其数量增
加，复制时应给予的条件是()
①ATGTG和TACAC作模板链②四种核糖核苷酸③四种脱氧核苷酸④DNA聚合酶⑤DNA水解酶
A．①③④B．①②④
C．①②⑤D．①③⑤
答案：A
2．下列在分裂过程中不存在DNA复制的细胞有()
A．小麦根尖分生区细胞 B．人的成熟红细胞
C．硝化细菌D．人的精原细胞
答案：B
3．下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是()
A．图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的
B．图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的
C．真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶
D．真核生物的这种复制方式提高了复制速率
答案：A
4．某一DNA分子含有800个碱基对，其中含有A 600个。

该DNA分子连续复制数次后，消耗周围环境中的含G的脱氧核苷酸6 200个，该DNA分子已经复制了()
A．4次B．5次
C．6次D．7次
答案：B
5．从下列物质的结构层次看，由简单到复杂的是()
A．脱氧核苷酸→基因→染色体→DNA
B．脱氧核苷酸→基因→DNA→染色体
C．基因→脱氧核苷酸→染色体→DNA
D．基因→DNA→脱氧核苷酸→染色体
答案：B
6．将亲代DNA用15N标记，放在含有14N的培养基上培养，如图是DNA复制图解，请据图回答问题：
(1)图中长方形A表示________，图中的箭头B表示________，图中体现了DNA复制的特点是_______________________________ _____________________________________________________。

(2)DNA复制完一次后，2个子代DNA分子共有______个游离的磷酸基团，分析得知，新合成的DNA分子中，A＝T，G＝C。

这个事实说明DNA的合成遵循________________。

新合成的DNA分子中，带有15N标记的链约占总链数的50%，这个事实说明______________________________________________________。

(3)15N标记的DNA分子复制4次后，含14N的DNA分子占DNA 分子总数的________，若该DNA分子共有300个碱基对，其中胞嘧啶为260个，则第4次复制时，消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸为________
个。

解析：(1)A催化游离的脱氧核苷酸形成互补链，是DNA聚合酶，箭头B代表的是DNA复制的方向，从图中能够看出DNA边解旋边复制的特点。

(2)每个DNA分子的两条链中，每一条链都有一个游离的磷酸基团，所以复制后形成的2个DNA分子共有4个游离的磷酸基团；在DNA分子复制的过程中遵循碱基互补配对的原则；新DNA 分子中新链和旧链各一半，表现了DNA分子的半保留复制的特点。

(3)由于DNA分子的半保留复制的特点，所以含有15N的DNA分子只有2个，经4次复制后共产生了16个DNA分子，而每个DNA分子中都含14N；300个碱基对的DNA分子，含有胞嘧啶260个，则含有腺嘌呤为40个，则第4次复制过程中，会增加8个新DNA分子，所以需要游离的腺嘌呤320个。

答案：(1)DNA聚合酶DNA复制方向边解旋边复制
(2)4碱基互补配对原则DNA复制方式为半保留复制
(3)100%320
B级能力训练
7．下列关于如图DNA分子片段的说法，正确的是()
A．解旋酶可作用于①、②处
B．“G”是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸
C．该DNA的特异性表现在碱基种类和(A＋G)/(C＋T)的比例上D．把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代中含15N 的DNA占3/4
解析：解旋酶的作用是催化氢键断开，使DNA两条链分开，形成两条单链DNA，即作用于图中③处，A错误；“G”是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸，B正确；DNA分子的特异性是由于每个特定的DNA分子都具有其特定的碱基对排列顺序，对于任何双链DNA分子中，(A ＋G)/(C＋T)的比值都是等于1，C错误；把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代DNA都含有15N，D错误。

答案：B
8．如图为真核细胞DNA复制过程模式图，相关分析错误的是()
A．酶①为解旋酶，酶②为DNA聚合酶
B．图示体现了边解旋边复制及半保留复制的特点
C．在复制完成后，甲、乙可在有丝分裂后期、减数第二次分裂后期分开
D．将该模板DNA置于15N培养液中复制3次后，含15N的脱氧核苷酸链占3/4
解析：将该模板DNA置于15N培养液中复制3次后，8个DNA 分子的16条脱氧核苷酸链中含15N的脱氧核苷酸链有14条，占7/8。

答案：D
9．通过分析，发现甲、乙两个生物的细胞中DNA总量完全相同，4种碱基的量也分别相同，下列对此现象的解释，其中正确的是()
A．这两个生物的遗传信息相同
B．这两个生物的DNA分子数相同
C．这两个生物的性状相同
D．还不足以作出以上三项判断
解析：虽然甲、乙两个生物的细胞中DNA总量完全相同，4种碱基的量也分别相同，但是它们的碱基的排列顺序不一定相同，DNA 分子数也不一定相同，当然性状也不一定相同。

答案：D
10．蚕豆根尖细胞在含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：DNA复制是半保留复制，蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸(3H－T)培养基中完成一个细胞周期，每一个DNA 分子都有一条脱氧核苷酸链含3H－T，然后在不含放射性标记的培养液中培养至中期，每个DNA分子复制的两个DNA分子存在于同一染色体的两条姐妹染色单体上，其中一个DNA分子的一条链含3H－T，如图：
答案：B
11．如图所示为DNA的复制图解，请据图回答下列问题：
(1)②过程称为________。

(2)③过程中的子链是________。

(3)③过程必须遵循________________原则。

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

(5)将一个细胞的DNA用15N标记，放入含14N的4种脱氧核苷酸培养液中，连续分裂4次，则含14N的DNA细胞占细胞总数的________，含15N的DNA细胞占总细胞数的________。

解析：DNA复制时，先将两条链之间的氢键打开，形成两条单链，即解旋；然后以两条单链为模板，按照碱基互补配对原则，再各形成一条新链，最后母链和新合成的子链进行螺旋化，形成新的DNA 分子。

DNA分子复制的方式为半保留复制，子代DNA分子中有一条母链和一条与母链互补的子链，DNA分子中的两条母链一直往后代传递。

复制4次后产生的子代DNA分子为24个，本题中含有15N标记的子代DNA分子为2个，所占比例为2/24
答案：(1)解旋(2)Ⅱ、Ⅲ(
12．下面是DNA复制的有关图示。

A→B→C表示大肠杆菌的DNA复制。

D→F表示哺乳动物的DNA复制。

图中黑点表示复制起点，“→”表示复制方向，“”表示时间顺序。

(1)若A中含有48 502个碱基对，而子链延伸速率是105个碱基对/min，假设DNA分子从头到尾复制，则理论上此DNA分子复制约需30 s，而实际上只需约16 s，根据A→C过程分析，这是因为_____ ______________________________________________________。

(2)哺乳动物的DNA分子展开可达2 m之长，若按A→C的方式复制，至少需要8 h，而实际上只需要约2 h左右，根据D→F过程
分析，是因为_______________________________________________ ______________________________________________________。

(3)A→F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，F与D 相同，C、F能被如此准确地复制出来，是因为__________________ _____________________________________________________。

解析：(1)由题知，实际复制时间约相当于用DNA分子中总碱基对数与子链延伸速率比值算出的时间的一半，再根据图示可知DNA 复制为双向复制。

(2)哺乳动物的DNA分子的实际复制时间要短于按A→C的方式复制的时间，说明DNA复制不只是单起点双向复制，结合D→F可推断DNA复制为多起点同时双向复制。

答案：(1)复制是双向进行的(2)DNA分子中有多个复制起点(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，碱基互补配对原则保证DNA分子复制的准确无误
C级拓展提升
13．正常情况下，细胞内完全可以自主合成组成核酸的核糖和脱氧核糖。

若基因变化引起细胞不能自主合成核糖和脱氧核糖，则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。

(1)实验目的：验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸。

(2)实验材料：基因变化的细胞、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。

(3)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__________。

(4)实验步骤。

①培养基甲中细胞的放射性部位主要在____________________
________；
②培养基乙中_________________________________________。

(6)实验结论：__________________________________________
_____________________________________________________。

解析：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来判断。

答案：(3)细胞核脱氧核苷酸细胞质核糖核苷酸
(4)加入等量的14C—核糖核苷酸和脱氧核苷酸基因变化的细胞细胞核和细胞质的放射性强弱
(5)①细胞核②细胞的放射性部位主要在细胞质
(6)DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸。