高一生物暑期系统复习5DNA分子的结构和复制附解析.docx

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高一生物暑期系统复习5DNA分子的结构和复制附解析

2019年高一生物暑期系统复习5：

DNA分子的结构和复制（附解析）

经典例题

【2019浙江卷4月考】在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时，BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中，形成BrdU标记链。

当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA（一条链被标记）的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA（两条链均被标记）的染色单体荧光被抑制（无明亮荧光）。

若将一个细胞置于含BrdU的培养液中，培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察。

下列推测错误的是（）

A.1/2的染色体荧光被抑制B.1/4的染色单体发出明亮荧光

C.全部DNA分子被BrdU标记D.3/4的DNA单链被BrdU标记

【答案】D

【解析】根据题意可知，在第三个细胞周期中期时，含半标记DNA的染色单体分别在两个细胞中，故有两个细胞的两条染色单体荧光全被抑制，有两个细胞中的一条染色单体发出明亮荧光，一条染色单体荧光被抑制，A、B正确；一个DNA分子中有两条脱氧核苷酸链，由于DNA为半保留复制，故不含BrdU标记的两条脱氧核苷酸链分别位于两个DNA分子中，新复制得到的脱氧核苷酸链必然含BrdU标记，故所有DNA分子都被BrdU标记，C正确；以第一代细胞中的某一条染色体为参照，在第三个细胞周期中期时一共有16条DNA单链，含BrdU标记的有14条，故有的DNA单链被BrdU标记，D错误。

经典集训

1．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%

2．下列关于DNA结构与功能的说法，不正确的是（）

A．DNA分子中G与C碱基对含量较高，其结构稳定性相对较大

B．DNA两条链的“骨架”由磷酸和核糖交替连结而成

C．碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性

D．DNA分子能够准确复制的重要原因之一是遵循碱基互补配对原则

3．如图所示为双链DNA的平面结构模式图．下列叙述正确的是（）

A．在双链DNA分子中，每个磷酸基团连接两个脱氧核糖

B．沃森和克里克利用构建数学模型的方法，提出DNA的双螺旋结构

C．只有在解旋酶的作用下图示双链才能解开

D．含图示碱基对数目的DNA片段，结构最稳定的片段中有18个氢键

4．在搭建DNA分子结构模型的实验中，若4种碱基塑料片共30个，其中6个C，10个G，6个A，8个T，脱氧核糖和磷酸之间的连接物18个，脱氧核糖塑料片、磷酸塑料片、代表氢键的连接物、脱氧核糖和碱基之间的连接物等材料均充足，则（）

A．能搭建出30个脱氧核苷酸

B．所搭建的DNA分子最长为5个碱基对

C．能搭建出415种不同的DNA分子模型

D．能搭建出一个12个碱基对的DNA分子片段

5．如图是人体细胞中某DNA片段结构示意图。

有关叙述正确的是（）

A．图中M可表示腺嘌呤或胸腺嘧啶

B．图中N键的名称为磷酸二酯键

C．DNA分子中（A+C）/（T+G）的比值一定等于1

D．DNA分子中（A+T）/（C+G）的比值越高，DNA的稳定性越高

6．下列关于细胞核中DNA复制的叙述，错误的是（）

A．DNA复制发生在细胞分裂间期

B．DNA复制的方式为半保留复制

C．DNA复制过程需要核糖核苷酸、酶和ATP等

D．DNA复制过程中，解旋和复制是同时进行的

7．M13丝状噬菌体的遗传物质是单链闭合的DNA，以下叙述正确的是（）

A．M13的DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数

B．M13的DNA复制过程涉及碱基互补配对

C．可用含35S的培养基培养M13以标记蛋白质

D．M13的核糖体是合成蛋白质外壳的场所

8．下列关于DNA分子的结构与复制的叙述中,正确的有几项（）

①含有m个腺嘌呤的DNA分子,第n次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸数为m×2n﹣1个

②在一个双链DNA分子中,A+T占碱基总数的M%,那么该DNA分子的每条链中的A+T都占该链碱基总数的M%

③细胞内全部DNA的两条链都被32P标记后,在不含32P的环境中进行连续有丝分裂,第2次分裂产生的每个子细胞染色体均有一半有标记

④每个DNA分子中,都是碱基数=磷酸基团数=脱氧核糖数=脱氧核苷酸数

⑤双链DNA分子中,磷酸和脱氧核糖交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基对之间通过氢键连接,排列在内侧

A．2项B．3项C．4项D．5项

9．—个32P标记的噬菌体侵染在环境中培养的大肠杆菌，已知噬菌体DNA上有m个碱基对，其中胞嘧啶有n个，以下叙述不正确的是（）

A．大肠杆菌为噬菌体增殖提供原料和酶等

B．噬菌体DNA含有（2m+n）个氢键

C．该噬菌体繁殖四次，子代中只有14个含有31P

D．噬菌体DNA第四次复制共需要8（m—n）个腺嘌呤脱氧核苷酸

10．将某一细胞中的一条染色体上的DNA用14C充分标记，其同源染色体上的DNA用32P充分标记，置于不含放射性的培养液中培养，经过连续两次细胞分裂（不考虑交叉互换）。

下列说法中正确的是（）

A．若进行减数分裂，则四个细胞中均含有14C和32P

B．若进行有丝分裂，某一细胞中含14C的染色体可能是含32P染色体的两倍

C．若进行有丝分裂，则四个细胞中可能三个有放射性，一个没有放射性

D．若进行减数分裂，则四个细胞中可能两个有放射性，两个没有放射性

11．下图为DNA的部分结构示意图，请据图回答：

（1）建立DNA分子立体模型的科学家认为DNA分子的空间结构是________________.

（2）图中③的名称是_____________；⑤表示______________；表示DNA基本组成单位的标号是________________。

（3）构成DNA分子基本骨架的组成成分在图中的标号是___________。

（4）该分子上具有遗传效应的片段是_________。

12．某校生物活动小组要借助某大学的实验设备进行研究性学习，对DNA分子复制的方式进行探索，有人认为DNA分子是全保留复制，也有人认为DNA分子是半保留复制。

该小组设计了下列实验程序，请完成实验步骤并对结果进行预测。

（1）实验步骤

第一步：

在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N-DNA；在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N–DNA。

用某种离心方法分离得到的结果如上图所示，其DNA分别分布在轻带和重带位置上。

第二步：

将亲代大肠杆菌（含15N）转移到含14N的培养基上繁殖一代（Ⅰ），请分析：

如果DNA一半在轻带位置，一半在重带位置，则是全保留复制，如果DNA________，则是半保留复制。

第三步：

为了进一步验证第二步的推测结果，将亲代大肠杆菌（含15N）转移到含14N的培养基上连续繁殖二代（Ⅱ），请分析：

如果DNA1/4在重带位置3/4在轻带位置，则是________；

如果DNA1/2在中带位置1/2在轻带位置，则是__________。

（2）有人提出：

第一代（Ⅰ）的DNA用解旋酶处理后再离心，就能直接判断DNA的复制方式，如果轻带和重带各占1/2,则一定为半保留复制。

你认为这种说法是否正确？

_________________。

原因是_________________。

（3）该实验用到的最主要的方法叫_______________。

1．【答案】B

【解析】根据互补碱基的总和在双链和单链中的比例相等，因此有：

G%＋C%＝35.8%＝G1%＋C1%＝G2%＋C2%，可推知T%＋A%＝64.2%＝T1%＋A1%＝T2%＋A2%；又因一条链（令1链）中：

T1%＝32.9%，C1%＝17.1%，可推知：

A1%＝64.2%－32.9%＝31.3%，G1%＝35.8%－17.1%＝18.7%，而互补链（令2链）中：

T2%＝A1%＝31.3%，C2%＝G1%＝18.7%。

B项正确。

2．【答案】B

【解析】A和T之间有2个氢键，而C和G之间有3个氢键，因此DNA分子中G与C这一对碱基对含量越高，其结构稳定性相对越大，A正确；DNA两条链的“骨架”由磷酸和脱氧核糖交替连结而成，B错误；DNA分子的多样性是指DNA分子中脱氧核苷酸排列顺序的千变万化，C正确；碱基互补配对原则保证了DNA复制的准确进行，D正确。

3．【答案】D

【解析】每个链状DNA分子含有2个游离的磷酸基团，分别位于DNA分子的两端，连接1个脱氧核糖，A错误；沃森和克里克利用构建物理模型的方法，提出了DNA的双螺旋结构，B错误；在高温条件下图示双链也能解开，C错误；氢键越多的DNA分子的结构越稳定，故含6个碱基对的DNA片段最稳定时含有18个氢键，D正确。

4．【答案】B

【解析】由以上分析可知，题中提供的条件只能建出一个10个脱氧核苷酸的DNA分子片段，A错误；由以上分析可知，题中提供的条件只能建出一个5碱基对的DNA分子片段，B正确；能建出一个5碱基对的DNA分子片段，最多能搭建出415种不同的DNA分子模型，C错误；由以上分析可知，题中提供的条件只能建出一个5碱基对的DNA分子片段，D错误。

5．【答案】C

【解析】图中M对应的碱基对含有两个氢键，则M为腺嘌呤脱氧核苷酸或胸腺嘧啶脱氧核苷酸，A错误；碱基对之间通过氢键连接，N键为氢键，B错误；双链DNA分子中，A与T的数量相等，G与C的数量相等，（A+C）/（T+G）的比值一定等于1，C正确；G与C之间氢键数目较多，DNA分子中（A+T）/（C+G）的比值越高，说明G—C碱基对越少，DNA的稳定性越低，D错误。

6.【答案】C

【解析】DNA分子复制主要发生在细胞分裂间期，A正确；DNA分子的复制方式为半保留复制，B正确；DNA分子复制过程需要能量、酶、4种游离的脱氧核苷酸等，C错误；DNA分子复制是个边解旋边复制的过程，D正确。

7．【答案】B

【解析】M13的DNA分子是单链的，因此其嘌呤数不一定等于嘧啶数，A错误；M13的DNA复制过程是亲本DNA形成子代DNA的过程，该过程涉及到碱基互补配对现象，B正确；M13丝状噬菌体是病毒，没有独立生存的能力，不能用含35S的培养基培养，C错误；M13丝状噬菌体是病毒，没有细胞结构，其不可能有核糖体，D错误。

8．【答案】C

【解析】含有m个腺嘌呤的DNA分子第n次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸数是m×2n-m×2n-1=m×2n-1个，①正确；在一个双链DNA分子中，A+T占碱基总数的M%，由于两条链中A+T的数目是相等的，则该DNA分子每条链中A+T所占比例就相当分子、分母各减半，其比例是不变的，也为M%，②正确；全部DNA被32P分子标记后，在不含在32P元素的环境下进行有丝分裂，第一次分裂后每个子细胞的染色体均含32P，第二次有丝分裂，姐妹染色单体有一条含32P一条不含32P，着丝点断裂后含标记的染色体进入子细胞是随机的，因此不能判断子细胞染色体被标记的比例，③错误；DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，由一分子脱氧核糖、一分子磷酸和一分子含氮碱基组成，故每个DNA分子中碱基数=磷酸基团数=脱氧核糖数=脱氧核苷酸数，④正确；双链DNA分子中，磷酸和脱氧核糖通过磷酸二酯键交替连接，构成基本骨架；碱基对之间通过氢键连接，排列在内侧，⑤正确。

C正确。

9．【答案】C

【解析】噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成，其DNA复制及表达需大肠杆菌提供原料、酶和ATP等，A正确；胞嘧啶有n个，DNA上有m个碱基对，则腺嘌呤为m-n，腺嘌呤和胸腺嘧啶之间两个氢键，胞嘧啶和鸟嘌呤之间三个氢键，则氢键为3n+2（m-n）=（2m+n）个，B正确；根据题意分析可以知道：

噬菌体增殖所需原料由细菌提供，模板由噬菌体DNA提供，所以16个子代噬菌体都含有31P，C错误；含有m-n个腺嘌呤的DNA分子第4次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸23×（m-n）=8（m-n）个，D正确。

10．【答案】C

【解析】若进行减数分裂，同源染色体会分开，因此四个细胞中有两个细胞都含有14C，另外两个细胞都含有32P，A错误；若进行有丝分裂，某一细胞中可能含14C的染色体和含32P染色体相等，也可能只含14C，也可能只含32P，可能不含14C和32P，B错误；若进行有丝分裂，细胞分裂两次，DNA复制两次，由于有丝分裂后期，姐妹染色体分开后形成的子染色体移向细胞两极是随机的，因此，四个细胞中可能三个有放射性，一个没有放射性，C正确；若进行减数分裂，DNA只复制一次，但细胞分裂两次，因此，四个细胞中都有放射性，D错误。

11．【答案】

（1）（规则的）双螺旋结构

（2）碱基对脱氧核糖⑦

（3）⑤⑥

（4）基因

【解析】

（1）DNA分子的空间结构是（规则的）双螺旋结构。

（2）图中③的名称是碱基对；⑤表示脱氧核糖；表示DNA基本组成单位的标号是⑦脱氧核苷酸，由一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基和一分子磷酸组成。

（3）构成DNA分子基本骨架的组成成分在图中的标号是⑤⑥一个脱氧核糖和一个磷酸基团。

（4）基因是DNA上具有遗传效应的片段。

12．【答案】

（1）全在中带全保留复制半保留复制

（2）不确定不论是全保留复制还是半保留复制，解旋后都是一般重带，一半轻带

（3）同位素标记法

【解析】

（1）将亲代大肠杆菌（含15N）转移到含14N的培养基上繁殖一代（Ⅰ），形成的子链全部是含14N的，若为全保留复制，则2个子代DNA分子，一个DNA双链均为15N，一个双链均为14N，即为一条重带，一条轻带。

若为半保留复制，则2个子代DNA分子均为14N15N杂合链，全部为中带。

若将亲代大肠杆菌（含15N）转移到含14N的培养基上连续繁殖二代（Ⅱ），若为全保留复制，则为1个DNA两条链均为15N，3个DNA两条链均为14N，即1/4重带，3/4轻带；若为半保留复制，则有2个DNA是14N15N杂合链，2个DNA双链全部是14N，即一半轻带，一半中带。

（2）若用解旋酶处理，则会导致双链DNA的氢键被破坏成单链，无论是半保留复制还是全保留复制，第一代（Ⅰ）被解旋后再离心都是一半轻带，一半重带，无法区分。

（3）该实验对N进行标记，来探究DNA的复制方式，属于同位素标记法。