2022年DNA分子的结构DNA的复制基因是有遗传效应的DNA片段练习教师版 .pdf

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1、学而不思则惘，思而不学则殆DNA 分子的结构 DNA 的复制基因是有遗传效应的DNA 片段练习教师版(40 分钟100 分) 一、基础全面练 ( 共 9 小题，每小题 5 分，共 45 分) 1. 某生物体内的嘌呤碱基占总数的44% ，嘧啶碱基占总数的56% ，该生物不可能是( ) A.T2噬菌体B.烟草花叶病毒C.大肠杆菌D.酵母菌和人【解析】选 A。双链 DNA 中嘌呤数等于嘧啶数，单链RNA 中嘌呤数不一定等于嘧啶数。T2噬菌体是DNA病毒，体内嘌呤数一定等于嘧啶数，而其他生物都含有RNA ，因此嘌呤数可能不等于嘧啶数。【方法技巧】 根据碱基不同确定生物类型的方法(1)当嘌呤数等于嘧啶数

2、时：可能是只含双链DNA 的生物，也可能是只含RNA的生物，还可能是既含双链DNA， 又含 RNA 的生物，但最可能是只含双链DNA的生物。(2)当嘌呤数不等于嘧啶数时： 一定不是只含双链DNA 的生物，可能是只含 RNA的生物，也可能是既含双链DNA，又含 RNA 的生物。2. 关于核酸生物合成的叙述，错误的是( ) A.DNA的复制需要消耗能量B.RNA分子可作为 DNA 合成的模板C.真核生物的大部分核酸在细胞核中合成D.真核细胞染色体 DNA 的复制发生在有丝分裂前期【解析】 选 D。A项，DNA 分子的复制需要线粒体提供能量；B项，RNA 可以逆转录合成 DNA ，因此某些逆转录病毒

3、可以把RNA作为 DNA合成的模板； C项，DNA名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 14 页 - - - - - - - - - 学而不思则惘，思而不学则殆的复制， mRNA、tRNA 的合成都主要是在细胞核中完成的；D 项，真核细胞染色体 DNA的复制发生在有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期，不是有丝分裂前期。3. 已知 DNA 分子中，碱基对 A与 T之间形成两个氢键，C与 G之间形成三个氢键；在一个双链 DNA 分子片段中有 20

4、0 个碱基对，其中腺嘌呤有90 个。因此在这个DNA 片段中含有游离的磷酸基的数目和氢键的数目依次为( ) A.200 和 400个B.44 个和 510 个C.2 个和 400个D.2 个和 510个【解析】选 D。一个 DNA 片段中含有游离的磷酸基的数目为2 个；由于 DNA 分子片段中有 200 个碱基对，其中腺嘌呤有90 个，则胸腺嘧啶有90 个，胞嘧啶和鸟嘌呤各有 110 个，腺嘌呤与胸腺嘧啶之间的氢键为180 个，胞嘧啶和鸟嘌呤之间的氢键为 330个，故 DNA 分子中氢键的个数为510个。4. 让细菌在含15N的培养基中繁殖数代， 使细菌 DNA 的含氮碱基皆含有15N，然后再

5、移入含14N的培养基中培养，抽取亲代及子代的DNA 经高速离心分离，图中为可能的结果。下列叙述错误的是( ) A.子一代 DNA 应为B.子二代 DNA 应为C.子三代 DNA 应为D.亲代的 DNA 应为名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 14 页 - - - - - - - - - 学而不思则惘，思而不学则殆【解析】 选 C 。让细菌在含15N的培养基中繁殖数代，使细菌DNA 的含氮碱基皆含有15N，说明亲代 DNA 分子的两条链均含15

6、N，故为亲代 DNA ；移入含14N的培养基中培养，若复制一次，由于DNA分子的复制特点是半保留复制，所以为子一代 DNA ；若再复制一次，则会出现两条链均含14N的 DNA ，且两条链均含14N的 DNA 与一条链含14N、一条链含15N的 DNA 数量相等，即为；随着复制次数的增多，两条链均含14N的 DNA 的比例增大，即为；不可能出现中的情形。【延伸探究】 若号试管中上方DNA和下方 DNA的数量比为 151，说明亲代DNA 分子复制了多少次？并解释原因。提示： 5 次。亲代 DNA分子的两条链均含15N ，无论复制多少次，号试管中下方 DNA 的数量永远是 2 个，若上方 DNA 和

7、下方 DNA 的数量比为 15 1，则上方 DNA分子数为 30 个，总 DNA 分子数为 32 个，所以亲代 DNA 分子复制了 5 次。5.(2015 上海模拟 )用15N标记含有 100 个碱基对的 DNA 分子，其中有胞嘧啶 30个，该 DNA 分子在14N的培养基中连续复制4 次。其结果可能是 ( ) A.含有15N的 DNA 分子占 1/8 B.含有14N的 DNA 分子占 7/8 C.消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸300个D.该 DNA 分子中的脱氧核苷酸排列顺序最多有2100种【解析】 选 A。该 DNA分子在14N的培养基中连续复制4 次，产生的 DNA中含有15N的 DNA 分

8、子占 1/8 ，含有14N的 DNA 分子占 100% ；消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸为(24-1) 70=1 050 个；该 DNA 分子中的脱氧核苷酸排列顺序少于2100种。6.(2015 兰州模拟 )用15N标记精原细胞的一个DNA 分子，并供给含14N的原料。则该细胞产生的4 个精子中，含14N的有( ) A.1 个B.2 个C.3 个D.4 个名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 14 页 - - - - - - - - - 学而不思则

9、惘，思而不学则殆【解题指南】 (1)DNA分子是半保留复制，子代DNA 分子的两条链，一条为母链，一条为新合成的子链。(2)一个精原细胞经减数分裂产生四个子细胞，DNA 复制一次，细胞连续分裂两次。【解析】 选 D 。由于 DNA 分子是半保留复制，一个精原细胞经过一次减数分裂，DNA 只复制一次， 所以每个 DNA 分子中都含有一条15N链和一条14N链，则该细胞产生的 4 个精子中，每个都含14N。7.(2015 益阳模拟 )某基因 (14N)含有 3 000个碱基，腺嘌呤占35% 。若该 DNA 分子以15N同位素标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3 次，将全部复制产物进行密度梯度离心

10、，得到如图甲结果；如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心，则得到如图乙结果。下列有关分析正确的是( ) A.X 层全部是仅含14N的基因B.W层中含15N标记的胞嘧啶 6 300 个C.X层中含有的氢键数是Y层的 1/3 D.W层与 Z层的核苷酸数之比是14 【解析】选 C。DNA 分子的复制是半保留复制， 复制 3 次后，共有 8 个 DNA 分子，其中有两个 DNA 分子的一条链含有14N，另一条链含15N，另外 6 个 DNA 分子只含有15N。离心后，含14N的 DNA 分子位于 X层(也含有15N)，只含15N的 DNA 分子位于 Y层，A错误；一个 DNA分子中含有 A(腺嘌呤)

11、= T=3 000 35%=1 050(个) ，名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 14 页 - - - - - - - - - 学而不思则惘，思而不学则殆G=C=(3 000-1 050 2)/2=450( 个) ，解旋酶解旋离心后，含14N的 2 条链位于 Z层，其他 14 条链含15N位于 W层，相当于 7 个完整 DNA 分子，W层中含15N标记的胞嘧啶是 450 7=3 150( 个)，B错误； X层中含有的氢键数与Y层的氢键数比为

12、 2 6，X层中含有的氢键数是Y层的 1/3 ，C正确；W层与 Z层的核苷酸数之比为 1 7，D错误。【加固训练】 (2014湖州模拟 ) 某双链 DNA分子含有 400 个碱基，其中一条链上 ATG C=1234。下列表述正确的是 ( ) A.该 DNA 分子的一个碱基改变，一定会引起子代性状的改变B.该 DNA 分子连续复制两次，共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸360 个C.该 DNA 分子中 4 种碱基的比例为ATG C=2 288 D.该 DNA 分子中的碱基排列方式少于4200种【解析】选 D。 基因突变不一定能导致生物性状的改变。由于密码子的简并性 (几个密码子都编码同一个氨基酸的现象

13、)，一个碱基突变后，可能其氨基酸还是不变的，这样性状不会改变；如果突变发生在内含子或者发生隐性突变等，生物性状也不会改变；根据题干一条链中A T G C=1 2 3 4，则根据碱基互补配对原则，第二条链的碱基比例为T2 A2 C2 G2=1 2 3 4，所以两条链中的A T G C=3 37 7，则腺嘌呤所占的比例为3/20，该 DNA分子中含有腺嘌呤的数目是60，则该 DNA 分子连续复制两次，共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸60 (22-1)=180 个；总共有 400 个碱基，则每一条链上的碱基总数是200 个，该 DNA分子中碱基比例已经确定，所以碱基排列方式小于4200种。8. 如图为某

14、 DNA 分子片段，假设该DNA 分子中有碱基 5 000 对，A+T占碱基总数的34% ， 若该 DNA 分子在含14N的培养基中连续复制2次， 下列叙述正确的是 ( ) 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 14 页 - - - - - - - - - 学而不思则惘，思而不学则殆A.复制时作用于处的酶为限制酶B.复制 2 次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸9 900 个C.处指的是腺嘌呤核糖核苷酸D.子代中含15N的 DNA 分子占【解析】 选 B

15、。DNA 复制时作用于处的酶应为解旋酶；因为A+T所占的比例是34% ， 且该 DNA 分子中有 5 000个碱基对，所以 C的数量为 5 000 2 (1-34%) =3 300(个) ，所以该 DNA 分子复制 2 次需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数量为(22-1) 3 300=9 900( 个)；因题图为某DNA分子片段，故处指的是腺嘌呤脱氧核苷酸；因亲代只有一条链含15N，故复制 2 次形成的 4 个 DNA 分子中只有 1 个 DNA分子中含有15N，占。9. 下图表示果蝇某一条染色体上几个基因，相关叙述中不正确的是( ) A.观察图示可知，基因在染色体上呈线性排列B.图示 DNA 中只

16、有部分脱氧核苷酸序列能编码蛋白质C.每个基因均由多个脱氧核糖核苷酸组成名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 14 页 - - - - - - - - - 学而不思则惘，思而不学则殆D.由图可知染色体是生物体内基因的唯一载体【解析】 选 D。图示中一条染色体含多个基因，呈线性排列。基因是具有遗传效应的 DNA片段，即基因是DNA上一段段的脱氧核苷酸序列。染色体不是基因的唯一载体，线粒体和叶绿体中也有基因的存在。二、能力培优练 ( 共 2 小题，每

17、小题 6 分，共 12 分) 10. 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，请问最快在第几次细胞分裂的后期，细胞中只能找到 1 条被32P标记的染色体 ( ) A.2 B.3 C.9 D.19 【解析】 选 B。由题意可知， 20 条被标记的DNA第一次复制，结果所有的染色体均有标记，即第一次有丝分裂后期，被32P 标记的染色体条数为40 条，形成的子细胞中 20 条染色体均被标记，经复制后，形成40 条单体，而其中的一半，即 20条具有32P标记。而到第二次分裂后期时，染色单体随机分开，具有32P标记的染色体也随机进

18、入2 个细胞，而某个细胞分到具有32P标记的染色体的数目为 020，而第三次分裂是以第二次分裂的子细胞为前提，在后期被标记的染色体为 020，故 B正确。11.(2015 孝感模拟 )关于 DNA 分子的结构与复制的叙述中， 正确的有几项 ( ) 1 个含有 n 个腺嘌呤的第一代DNA 分子复制到第 n 代，需要腺嘌呤脱氧核苷酸(2n-1) n 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标记名师归纳总结 精品

19、学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页，共 14 页 - - - - - - - - - 学而不思则惘，思而不学则殆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.【解析】 选 A。含有 n 个腺嘌呤的 DNA 分子复制到第 n 代，产生了 2n个 DNA ，其中有 2n-1 个 DNA 分子需要原料，由于每个 DNA 分子需要 n 个腺嘌呤脱氧核苷酸，那么 2n-1 个 DNA 分子就需要 (2n-1) n 个腺嘌呤脱氧

20、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 的环境中进行连续有丝分裂，第2 次分裂时，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DNA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DNA 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=

21、1/2n-1。三、大题规范练 ( 共 3 小题，共 43 分) 12.(14 分)下图是 DNA 分子结构模式图，请据图回答下列问题。(1) 组成 DNA 的基本单位是 。(2) 图中 1、2、6 的名称依次为：、。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页，共 14 页 - - - - - - - - - 学而不思则惘，思而不学则殆(3) 图中 8 表示的是。在双链 DNA 分子中，嘌呤与嘧啶之间的数量关系可表示为。(4) 由于解旋酶的作用使 断裂，两

22、条扭成螺旋的双链解开。若4是胞嘧啶，则 3 是。(5) 上述 DNA 分子彻底水解得到的产物是( ) A.脱氧核糖、核糖和磷酸B.脱氧核糖、碱基和磷酸C.核糖、碱基和磷酸D.核糖核苷酸、碱基和磷酸(6) 基因 D与 d 的根本区别是 ( ) A.基因 D能控制显性性状，基因d 能控制隐性性状B.基因 D 、基因 d 所含的脱氧核苷酸种类不同C.4 种脱氧核苷酸的排列顺序不同D.在染色体上的位置不同(7) 如图表示两个脱氧核苷酸之间靠氢键相连，其中正确的是( ) 【解析】(1)组成 DNA 的基本单位是脱氧核苷酸， 1 个脱氧核苷酸分子由1 分子磷酸、1 分子脱氧核糖、 1 分子含氮碱基 (A、

23、T、G、C)组成。(3)DNA 分子由两名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页，共 14 页 - - - - - - - - - 学而不思则惘，思而不学则殆条链组成，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，图中8 表示的是一条脱氧核苷酸链的片段。在双链DNA 分子中嘌呤数与嘧啶数相等。(4)在 DNA 分子复制过程中，由于解旋酶的作用，氢键断裂，两条扭成螺旋的双链解开，这个过程称作解旋。根据碱基互补配对原则， 若 4 是胞嘧啶，则 3 是鸟嘌呤。(5

24、)DNA分子初步水解后形成4 种脱氧核苷酸，彻底水解得到的产物是脱氧核糖、碱基和磷酸。 (6)等位基因 D 与 d 的形成是由于基因突变，根本区别是4 种脱氧核苷酸的排列顺序不同。 (7)DNA 分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成的，两条链上的碱基通过氢键相连。答案： (1)5脱氧核苷酸(2)磷酸(基团) 脱氧核糖碱基对(3)一条脱氧核苷酸链的片段嘌呤数=嘧啶数 (A+G=T+C) (4)7氢键鸟嘌呤(5)B (6)C (7)B 13.(14 分)(2013 咸宁模拟 ) 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

25、结果见相关图示)：名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页，共 14 页 - - - - - - - - - 学而不思则惘，思而不学则殆(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。(4) 若对结果 C中的 DNA分子先用解旋酶处理，然后再离心，结果为F，请在图中表示出来。(5) 如果实验 C

26、 、D、E 的结果都为右图 (结果 G)所示，据此可判断 DNA 分子的复制方式(填“是”或“不是” )半保留复制。【解题指南】 (1)关键知识： DNA 分子的半保留复制方式。(2)解题思路：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 DNA 的离心结果， 其作名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 11

27、 页，共 14 页 - - - - - - - - - 学而不思则惘，思而不学则殆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，均含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

28、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)图(见右侧) (5)不是14.(15 分)已知在正常情况下， 细胞内完全可以自主合成组成核酸的核糖和脱氧核糖。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。(1) 实验原理：DNA 主要分布在，其基本组

29、成单位是；RNA 主要分布在，其基本组成单位是。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 12 页，共 14 页 - - - - - - - - - 学而不思则惘，思而不学则殆(2) 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

30、胞，用放射性探测显微仪探测观察。(3) 实验结果：。(4) 另外有人做了下面与端粒有关的实验：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：酵母菌中端粒具有功能；如果要证明上述结论在动物界具有普遍性，还需要观察研究。【解析】 (1)DNA 主要分布于细胞核， RNA 主要分布于细胞质， 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。(2)要验证 DNA 复制的原料是脱氧

31、核苷酸， 可根据被标记的脱氧核苷酸在细胞的分布情况判断，实验中设置对照实验时一定要遵循单一变量的原则，即脱氧核苷酸标记与否。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 13 页，共 14 页 - - - - - - - - - 学而不思则惘，思而不学则殆(3)由于实验目的是验证DNA 分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸，因此实验结果是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。(4)由题干信息可知， 该实验的目的是探

32、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。答案： (1)细胞核脱氧核苷酸细胞质核糖核苷酸(2)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(3)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(4)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 复制的影响关闭 Word文档返回原板块名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 14 页，共 14 页 - - - - - - - - -