2019高中生物 第3章 基因的本質(zhì) 3.3 DNA的復(fù)制 3.4 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段練習(xí) 新人教版必修1.docx

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第3節(jié)　DNA的復(fù)制 第4節(jié)　基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 基礎(chǔ)鞏固 1DNA分子能夠自我復(fù)制的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是(　　) 　　　 　　　　　 　　　　　 A.DNA具有獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu) B.配對(duì)的脫氧核苷酸之間連接成與母鏈互補(bǔ)的子鏈 C.磷酸和脫氧核苷酸交互排列的順序穩(wěn)定不變 D.DNA分子具有多樣性和特異性 答案:A 2確認(rèn)兩個(gè)基因是相同基因的依據(jù)是兩者(　　) A.位于同一條染色體上 B.位于同源染色體的同一位置 C.控制相對(duì)性狀 D.具有相同的堿基排列順序 解析:基因中堿基的排列順序就代表遺傳信息,如果兩個(gè)基因相同,其基因中的堿基排列順序一定相同,否則兩個(gè)基因就不同。位于同源染色體同一位置的基因若是等位基因,則堿基排列順序不同。 答案:D 3植物的幼葉細(xì)胞分裂旺盛,其細(xì)胞的分裂方式和DNA復(fù)制的場(chǎng)所分別為(　　) A.有絲分裂,細(xì)胞質(zhì) B.減數(shù)分裂,細(xì)胞核 C.有絲分裂,細(xì)胞核 D.有絲分裂,細(xì)胞核、線粒體、葉綠體 解析:由于幼葉中的葉肉細(xì)胞不僅具有細(xì)胞核,還有線粒體和葉綠體,所以DNA復(fù)制的場(chǎng)所有細(xì)胞核、線粒體、葉綠體,其中細(xì)胞核是DNA復(fù)制的主要場(chǎng)所。 答案:D 4下圖表示果蠅某一條染色體上的幾個(gè)基因,下列相關(guān)敘述不正確的是(　　) A.觀察圖示可知,基因在染色體上呈線性排列 B.圖示DNA中只有部分脫氧核苷酸序列能編碼蛋白質(zhì) C.每個(gè)基因均由多個(gè)脫氧核糖核苷酸組成 D.由圖可知染色體是生物體內(nèi)基因的唯一載體 解析:圖示中一條染色體含多個(gè)基因,呈線性排列。基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段,即基因是DNA上一段段的脫氧核苷酸序列。染色體不是基因的唯一載體,線粒體和葉綠體中也有基因的存在。 答案:D 5在刑偵領(lǐng)域,DNA分子能像指紋一樣用來鑒定個(gè)人身份。其生物學(xué)依據(jù)是(　　) A.遺傳信息蘊(yùn)藏在4種堿基的排列順序之中 B.DNA分子具有多樣性 C.每個(gè)DNA分子中堿基的特定排列順序,構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子的特異性 D.DNA能夠儲(chǔ)存足夠量的遺傳信息 解析:不同的人DNA中堿基排列順序不同,但每個(gè)特定的人不同組織細(xì)胞中DNA的結(jié)構(gòu)是相同的,因此DNA分子可用來鑒定個(gè)人身份。 答案:C 6下列有關(guān)DNA復(fù)制的敘述,正確的是(　　) A.DNA分子在解旋酶的作用下水解成脫氧核苷酸 B.在復(fù)制過程中邊解旋邊復(fù)制 C.解旋后以一條母鏈為模板合成兩條新的子鏈 D.兩條新的子鏈通過氫鍵形成一個(gè)新的DNA分子 解析:DNA復(fù)制的特點(diǎn)是邊解旋邊復(fù)制和半保留復(fù)制。解旋酶的作用是打開堿基對(duì)間的氫鍵,解旋后兩條鏈都分別作模板形成兩條與母鏈互補(bǔ)的子鏈,然后母鏈與互補(bǔ)子鏈通過氫鍵相連接。 答案:B 7下圖所示為DNA分子復(fù)制的片段,圖中a、b、c、d表示各條脫氧核苷酸鏈。下列各項(xiàng)正確的是(　　) A.a和c的堿基序列互補(bǔ),b和c的堿基序列相同 B.a鏈中(A+C)/(G+T)的比值與d鏈中同項(xiàng)比值相同 C.a鏈中(A+T)/(G+C)的比值與b鏈中同項(xiàng)比值相同 D.a鏈中(G+T)/(A+C)的比值與c鏈中同項(xiàng)比值不同 答案:C 8通過生物化學(xué)分析可以知道,間期細(xì)胞中脫氧核苷酸含量開始很低,不久便急劇增加,之后又逐漸降低到初始水平。隨著脫氧核苷酸含量的動(dòng)態(tài)變化,DNA聚合酶的活性顯著增高。這個(gè)事實(shí)表明(　　) A.間期是新的細(xì)胞周期的開始 B.間期細(xì)胞內(nèi)DNA正在進(jìn)行自我復(fù)制 C.間期細(xì)胞內(nèi)RNA正在進(jìn)行自我復(fù)制 D.間期細(xì)胞內(nèi)正在進(jìn)行RNA分解 答案:B 9下圖是DNA復(fù)制的有關(guān)圖示,A→C表示大腸桿菌的DNA復(fù)制,D→G表示哺乳動(dòng)物的DNA復(fù)制。圖中黑點(diǎn)表示復(fù)制起始點(diǎn),“→”表示復(fù)制方向。 (1)A DNA分子復(fù)制完成理論上約需 30 s,而實(shí)際上只需約16 s。根據(jù)A→C圖分析,是因?yàn)? 　　　　　　　　　　　　　　。 (2)哺乳動(dòng)物的DNA分子展開可達(dá)2 m之長(zhǎng),若按A→C的方式復(fù)制,至少需要8 h,而實(shí)際上為3 h左右。據(jù)D→G圖分析,是因?yàn)? 　。 (3)A→G均有以下特點(diǎn):延伸的子鏈緊跟著解旋酶,這說明DNA分子復(fù)制是　　　　　　　　　　　　的。 (4)C與A相同,G與D相同,DNA能被如此準(zhǔn)確地復(fù)制出來,是因?yàn)? 　。 (5)若DNA分子上有基因a,它會(huì)隨　　　　　　　　　　產(chǎn)生　　　　　　　個(gè)基因a。 解析:據(jù)圖A→C可知,DNA分子的復(fù)制向兩個(gè)方向同時(shí)進(jìn)行,因而復(fù)制時(shí)間縮短了。據(jù)圖D→G,在一個(gè)較長(zhǎng)的DNA分子上,復(fù)制起點(diǎn)很多且向兩個(gè)方向進(jìn)行,正是有多個(gè)起點(diǎn)且雙向復(fù)制,所需時(shí)間才較短。(3)(4)問實(shí)際上考查了所學(xué)的基本知識(shí),較為簡(jiǎn)單。(5)基因隨DNA的復(fù)制而復(fù)制,DNA數(shù)量增加,基因數(shù)量也增加。 答案:(1)復(fù)制是雙向進(jìn)行的　(2)有多個(gè)起始點(diǎn),雙向復(fù)制　(3)邊解旋邊復(fù)制　(4)DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供精確的模板;DNA分子的堿基互補(bǔ)配對(duì)保證了DNA分子復(fù)制準(zhǔn)確無誤地完成　(5)DNA復(fù)制　2 能力提升 1下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)與復(fù)制的敘述,正確的是 (　　) A.每個(gè)脫氧核糖上均連著兩個(gè)磷酸和一個(gè)堿基 B.雙鏈DNA分子中,堿基的數(shù)目和脫氧核糖的數(shù)目是相等的 C.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)解旋需要解旋酶,不需要能量 D.單個(gè)脫氧核苷酸在DNA酶作用下連接合成新的子鏈 解析:DNA分子中每條鏈一端的脫氧核糖上只連著一個(gè)磷酸;根據(jù)脫氧核苷酸的結(jié)構(gòu)可知,一個(gè)堿基連接一個(gè)脫氧核糖,故雙鏈DNA分子中,堿基數(shù)目與脫氧核糖數(shù)目相等。DNA復(fù)制過程中解旋時(shí),既需要解旋酶的催化也需要消耗ATP;單個(gè)脫氧核苷酸在DNA聚合酶作用下連接合成新的子鏈。 答案:B 2某DNA分子有堿基200對(duì),已知腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占?jí)A基總數(shù)的60%,則該DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次所需游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸分子數(shù)為(　　) A.80　 B.160 C.240　 D.320 解析:先算出一個(gè)DNA分子中鳥嘌呤脫氧核苷酸分子數(shù)為400(1-60%)1/2=80(個(gè))。再計(jì)算連續(xù)復(fù)制兩次所需游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸分子數(shù)為80(22-1)=240(個(gè))。 答案:C 3蠶豆根尖細(xì)胞在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷培養(yǎng)基中完成一個(gè)細(xì)胞周期,然后在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期,其染色體的放射性標(biāo)記分布情況是 (　　) 　　　 　　　　　 　　　　　 A.每條染色體的兩條單體都被標(biāo)記 B.每條染色體中都只有一條單體被標(biāo)記 C.只有半數(shù)的染色體中一條單體被標(biāo)記 D.每條染色體的兩條單體都不被標(biāo)記 解析:完成一個(gè)細(xì)胞周期后,一條染色體上只有一個(gè)DNA分子,這一個(gè)DNA分子的一條鏈為正常鏈,一條鏈為標(biāo)記鏈。再?gòu)?fù)制一次后得到兩個(gè)DNA分子,一個(gè)DNA分子的兩條鏈全為正常鏈,另一個(gè)DNA分子的一條鏈為正常鏈,另一條鏈為標(biāo)記鏈,這兩個(gè)DNA分子位于同一條染色體的姐妹染色單體上。 答案:B 4假如某一含31P的DNA分子中含有1 000個(gè)堿基對(duì),將該DNA分子放在用32P標(biāo)記的脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中培養(yǎng)讓其復(fù)制n次,則子代DNA分子的平均相對(duì)分子質(zhì)量比原來增加(　　) A.1 000 B.2 000 C.1 000(2n-1)/(2n-1) D.1 000(2n-1)/2n 解析:DNA的基本組成單位為脫氧核苷酸,用32P標(biāo)記后,每一個(gè)基本組成單位的相對(duì)分子質(zhì)量增加1, 所以一個(gè)DNA分子的相對(duì)分子質(zhì)量共增加2 000。復(fù)制n次后共增加2 000(2n-1),則子代DNA的平均相對(duì)分子質(zhì)量比原來增加2 000(2n-1)/2n=1 000(2n-1)/(2n-1)。 答案:C 5用15N標(biāo)記含有100個(gè)堿基對(duì)的DNA分子,其中有胞嘧啶60個(gè),該DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次。下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A.含有15N的DNA分子占1/8 B.含有14N的DNA分子占7/8 C.復(fù)制過程中需游離的腺嘌呤脫氧核苷酸600個(gè) D.復(fù)制結(jié)果共產(chǎn)生16個(gè)DNA分子 解析:DNA分子中胞嘧啶的數(shù)目=鳥嘌呤的數(shù)目=60個(gè),A的數(shù)目=T的數(shù)目=40個(gè)。該DNA分子連續(xù)復(fù)制4次,形成的子代DNA分子有24個(gè),含有15N的DNA分子只有2個(gè),占1/8。含有14N的DNA分子是16個(gè),占100%。復(fù)制過程中需腺嘌呤脫氧核苷酸(24-1)40=600(個(gè))。 答案:B 6用15N標(biāo)記細(xì)菌的DNA分子,再將它們放入含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)繁殖四代,a、b、c為三種DNA分子;a只含15N,b同時(shí)含14N和15N,c只含14N,如下圖,這三種DNA分子的比例正確的是(　　) 解析:假設(shè)親代DNA分子為n個(gè),則繁殖四代后,DNA分子總數(shù)為16n,其中,只含15N的DNA分子為0個(gè),同時(shí)含14N和15N的DNA分子有2n個(gè),只含14N 的DNA分子有14n個(gè),它們的比例如D圖所示。 答案:D 7在一密閉的容器里,用含有同位素13C的脫氧核苷酸合成一個(gè)DNA分子,然后加入普通的含12C的脫氧核苷酸,經(jīng)n次復(fù)制后,所得DNA分子中含12C的脫氧核苷酸鏈數(shù)與含13C的脫氧核苷酸鏈數(shù)之比是(　　) A.2n∶1 B.(2n-2)∶n C.(2n-2)∶2 D.(2n-1)∶1 解析:經(jīng)n次復(fù)制后,產(chǎn)生的DNA分子數(shù)為2n個(gè),脫氧核苷酸鏈數(shù)為2n2條,其中只有2條鏈為13C-DNA鏈,其余的(2n2-2)條都是12C-DNA鏈,因此,題中所求比值為(2n2-2)∶2=(2n-1)∶1。 答案:D ★8下列關(guān)于下圖所示DNA分子片段的說法,正確的是 (　　) A.解旋酶可作用于①②處 B.“G”是鳥嘌呤脫氧核糖核苷酸 C.不同的DNA堿基種類相同,(A+G)/(C+T)的比例也相同 D.把此DNA放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制2次,子代中含15N的DNA占3/4 解析:解旋酶破壞的是氫鍵;所有DNA分子都具有相同的堿基種類,但單鏈DNA分子中(A+G)/(C+T)的比例不確定;DNA復(fù)制2次后,得到4個(gè)子代DNA分子均含有15N。 答案:B 9下圖是人類染色體的連續(xù)放大示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。 (1)請(qǐng)寫出圖中序號(hào)所代表的物質(zhì)或結(jié)構(gòu):③　　　　　　　　;④　　　　　　　　。 (2)由③形成染色質(zhì)的過程中需要核糖體合成的　　　　　　　　　　參與,此過程發(fā)生在有絲分裂的　　　　　　　　期。脫氧核苷酸的特定排列順序構(gòu)成了DNA分子的　　　　　　　　　　。 答案:(1)DNA　氫鍵 (2)蛋白質(zhì)　間　特異性 ★10科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料,運(yùn)用同位素示蹤技術(shù)及密度梯度離心方法進(jìn)行了DNA復(fù)制方式的探索實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果見下表。 組別 1組 2組 3組 4組 培養(yǎng)液中 唯一氮源 14NH4Cl 15NH4Cl 14NH4Cl 14NH4Cl 繁殖代數(shù) 多代 多代 一代 兩代 培養(yǎng)產(chǎn)物 A B B的子一代 B的子二代 操作 提取DNA并離心 離心結(jié)果 僅為輕帶 (14N/14N) 僅為重帶 (15N/15N) 僅為中帶 (15N/14N) 1/2輕帶 (14N/14N), 1/2中帶 (15N/14N) 請(qǐng)分析并回答下列問題。 (1)要得到DNA中的N全部被15N標(biāo)記的大腸桿菌B,必須經(jīng)過　　　　　　　　代培養(yǎng),且培養(yǎng)液中的　　　　　　　　是唯一氮源。 (2)綜合分析本實(shí)驗(yàn)的DNA離心結(jié)果,第　　　　　　　　組結(jié)果對(duì)得到結(jié)論起到了關(guān)鍵作用,但需把它與第　　　　　　　　組和第　　　　　　　　組的結(jié)果進(jìn)行比較,才能說明DNA分子的復(fù)制方式是　　　　　　　　。 (3)分析討論 ①若子一代DNA的離心結(jié)果為“輕”和“重”兩條密度帶,則“重帶”DNA來自　　　　　　　　,據(jù)此可判斷DNA分子的復(fù)制方式不是　　　　　　　　復(fù)制。 ②若將子一代DNA雙鏈分開后再離心,其結(jié)果　　　　　　(填“能”或“不能”)判斷DNA的復(fù)制方式。 ③若在同等條件下將子二代繼續(xù)培養(yǎng),子n代DNA離心的結(jié)果是密度帶的數(shù)量和位置　　　　　　　,放射性強(qiáng)度發(fā)生變化的是　　　　　　　　　帶。 ④若某次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果中,子一代DNA的“中帶”比以往實(shí)驗(yàn)結(jié)果的“中帶”略寬,可能的原因是新合成的DNA單鏈中的N尚有少部分為　　　　　　　　。 解析:(1)DNA是半保留復(fù)制,若要DNA中的N全部為15N,必須在15N培養(yǎng)基中多代培養(yǎng)。(2)第3組中雙鏈為15N的DNA(B)在14N原料中復(fù)制一次,子代DNA中一條鏈為14N,一條鏈為15N,說明DNA為半保留復(fù)制。(3)子一代DNA離心后僅為中帶,說明為半保留復(fù)制,否則不能說明。若將子一代DNA雙鏈分開后離心,會(huì)出現(xiàn)輕帶和重帶,不能判斷DNA的復(fù)制方式。若將子二代繼續(xù)培養(yǎng),得到的子代DNA仍是14N/15N、14N/14N,密度帶的數(shù)量和位置不變,雙鏈都是14N的DNA分子(14N/14N)增多,14N/15N DNA分子數(shù)不變。若子一代DNA“中帶”略寬,可能是新合成的鏈中有少部分15N所致。 答案:(1)多　15NH4Cl (2)3　1　2　半保留復(fù)制 (3)①B　半保留?、诓荒堋、蹧]有變化　輕 ④15N