课时提升作业 二十 62.docx

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课时提升作业二十62

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课时提升作业二十

DNA分子的结构、复制和基因的本质

（40分钟　100分）

一、选择题（共11小题，每小题5分，共55分）

1.在一对等位基因中，一定相同的是（　　）

A.氢键数目　　　　　　　B.碱基数目

C.遗传信息D.基本骨架

【解析】选D。

等位基因是通过基因突变形成的，基因中的碱基数目和排列次序可能不同，氢键数目也可能不同，所携带的遗传信息不同。

等位基因都是有遗传效应的DNA片段，都是以磷酸、脱氧核糖交替排列形成基本骨架，D项正确。

2.（2017·长沙模拟）以下是某同学制作的脱氧核苷酸对模型，其中正确的是

（　　）

【解析】选D。

A项，从五碳糖和磷酸基团的形态和位置可判断，两条脱氧核苷酸链不是反向平行的，错误；B项，A与T之间的氢键应该是两个而不是三个，错误；C项，含氮碱基（C）与脱氧核糖连接位置不正确，且G与C之间有三个氢键，错误。

3.某一个DNA分子的碱基中，腺嘌呤为100个，复制数次后，消耗周围环境中的腺嘌呤脱氧核苷酸1500个，则该DNA分子已经复制了（　　）

世纪金榜导学号77982360

A.3次　　B.4次　　C.5次　　D.6次

【解析】选B。

假设DNA复制了n次，则消耗周围环境中的腺嘌呤脱氧核苷酸个数为100×（2n-1）=1500，则n=4。

4.（2017·临川模拟）20世纪90年代，科学家发现DNA也有酶催化活性，他们根据共有序列设计并合成了由47个核苷酸组成的单链DNA-E47，它可以催化两个DNA片段之间的连接。

下列有关叙述正确的是（　　）

A.在DNA-E47中，嘌呤碱基数一定等于嘧啶碱基数

B.在DNA-E47中，碱基数=脱氧核苷酸数=脱氧核糖数

C.DNA-E47和DNA聚合酶作用的底物是相同的

D.在DNA-E47中，每个脱氧核糖上均连有一个磷酸和一个含氮碱基

【解析】选B。

单链DNA中嘌呤碱基数不一定等于嘧啶碱基数；DNA-E47催化两个DNA片段之间的连接，DNA聚合酶则催化单个脱氧核苷酸的连接；在脱氧核苷酸链中的脱氧核糖可连有两个磷酸和一个含氮碱基。

【易错提醒】该题易错选A。

错因在于忽略了题干中“由47个核苷酸组成的单链DNA-E47”，习惯性地认为DNA为双链结构。

5.（2017·岳阳模拟）如图所示，给以适宜的条件各试管均有产物生成，则能生成DNA的试管是　世纪金榜导学号77982361（　　）

A.a和dB.b和cC.只有bD.只有c

【解析】选A。

DNA可通过DNA复制和逆转录形成。

所以形成DNA的条件是4种脱氧核苷酸、ATP、酶、模板（DNA两条链）；或4种脱氧核苷酸、ATP、酶、模板（mRNA）。

6.如果把某细胞中的一个DNA分子用重氢标记，这个细胞连续进行3次有丝分裂，则含有标记链的DNA分子数和细胞总数分别是（　　）

A.2、2B.4、2C.2、8D.4、8

【解析】选C。

有丝分裂中，一个细胞分裂形成两个细胞，因此1个细胞连续进行3次有丝分裂，结果形成8个细胞。

由于DNA分子是半保留复制，用重氢标记某细胞中的一个DNA分子，该DNA分子的两条标记链始终存在于2个子代DNA分子中。

7.已知DNA分子中，碱基对A与T之间形成2个氢键，C与G之间形成3个氢键；在一个双链DNA分子片段中有200个碱基对，其中A有90个。

因此在这个DNA片段中含有游离的磷酸的数目和氢键的数目依次为（　　）

世纪金榜导学号77982362

A.200、400B.44、510

C.2、400D.2、510

【解析】选D。

一个DNA分子片段中含有游离磷酸的数目为2个；由于该DNA分子片段中有200个碱基对，其中A有90个，则T有90个，C和G各有110个，A与T之间的氢键为2×90=180（个），C与G之间的氢键为3×110=330（个），故该DNA分子片段中的氢键数为180+330=510（个）。

8.（2017·荆州模拟）如图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图，从中得到的正确结论是（　　）

A.R基因中与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸和一个碱基

B.R、S、N、O互为非等位基因

C.果蝇的每个基因是由成百上千个核糖核苷酸组成的

D.每个基因中有一个碱基对的替换，都会引起生物性状的改变

【解析】选B。

一般与脱氧核糖直接相连的是两个磷酸和一个碱基，A错误；一对同源染色体上控制相对性状的基因才是等位基因，而R、S、N、O是位于同一条染色体上的不同基因，所以它们之间互为非等位基因，B正确；果蝇的基因指的是DNA上有遗传效应的片段，而DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，C错误；由于密码子的简并性，所以基因中一个碱基对的替换不一定会引起生物性状的改变，D错误。

9.prps蛋白转变成prpsc蛋白并在神经细胞内积累时，能导致疯牛病。

下图表示prpsc蛋白的形成过程，下列有关说法正确的是（　　）

世纪金榜导学号77982363

A.由图可知，prpsc以自身为模板进行复制

B.prps转变成prpsc时有正反馈效应

C.若控制prps的基因的全部碱基中A占20%，则该基因的一条核苷酸链中（C+G）/（A+T）为2∶3

D.DNA、酶以及激素的合成与prps一样都是需要模板的

【解析】选B。

由图可知，prpsc由prps转变而成，不是以自身为模板进行复制。

prpsc进入细胞能够促进prps蛋白转变成prpsc蛋白。

控制prps的基因的全部碱基中A占20%，则T占20%，C=G=30%，DNA双链中，G+C占60%，A+T占40%，在DNA的一条链中，G+C也占60%，A+T也占40%，所以该基因的一条核苷酸链中（G+C）/（A+T）=3∶2。

DNA以自身为模板进行复制；大部分酶是蛋白质，以mRNA为模板翻译而成，少数酶是RNA，以DNA为模板转录而成；部分激素不是蛋白质，如性激素是固醇类，其合成不需要模板。

【方法技巧】“三步法”解决碱基比例计算问题

10.（能力挑战题）（2017·武汉模拟）双脱氧核苷酸常用于DNA测序，其结构与脱氧核苷酸相似，能参与DNA的合成，且遵循碱基互补配对原则。

DNA合成时，在DNA聚合酶的作用下，若连接上的是双脱氧核苷酸，子链延伸终止；若连接上的是脱氧核苷酸，子链延伸继续。

在人工合成体系中，有适量的序列为GTACATACATG的单链模板、胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸。

则以该单链为模板合成的不同长度的子链最多有（　　）

A.2种B.3种C.4种D.5种

【解析】选D。

在DNA双螺旋结构中，碱基A与T、G与C分别形成碱基对，胸腺嘧啶双脱氧核苷酸（假定用T′表示）应与A配对形成氢键。

故碱基序列为GTACATACATG的单链模板在正常脱氧核苷酸环境中会生成如下双链DNA分子：

双脱氧核苷酸会使子链合成终止，因此当DNA复制时若加入胸腺嘧啶双脱氧核苷酸（T′），可能会在①②③④位置替换碱基T而形成4种异常DNA片段。

另外，还有胸腺嘧啶双脱氧核苷酸不参与复制所形成的子链，故可形成5种不同长度的子链。

11.（能力挑战题）若用32P标记“类胚胎干细胞”的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养液中培养，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.中期是46条和46条、后期是92条和46条

B.中期是46条和46条、后期是92条和92条

C.中期是46条和23条、后期是92条和23条

D.中期是46条和23条、后期是46条和23条

【解析】选A。

有丝分裂中期、后期染色体条数的分析：

“类胚胎干细胞”来自人体，人体的一个正常细胞中含有的染色体条数为46，有丝分裂过程中后期染色体条数加倍（92条），中期染色体条数与体细胞相同（46条），故无论经过几次分裂，在有丝分裂中期染色体条数都是46条，后期染色体条数都是92条。

有丝分裂中期、后期被32P标记的染色体条数的分析：

以1个DNA分子为例，双链被32P标记后，转入不含32P的培养液中培养，由于DNA具有半保留复制的特点，第一次有丝分裂完成时，每个DNA分子中都有l条链被32P标记；第二次有丝分裂完成时，只有1/2的DNA分子被32P标记；中期时，染色单体没有分开，而这2条没有分开的染色单体上，其中有1条被32P标记，导致整条染色体也被32P标记。

二、非选择题（共3小题，共45分）

12.（16分）（2017·湖北八校联考）如图是某DNA分子的局部结构示意图。

请据图分析回答：

（1）写出下列图中序号代表的结构的中文名称：

①________，⑦________，⑨____________。

（2）图中DNA片段中碱基对有________对，该DNA分子应有________个游离的磷酸基团。

（3）从主链上看，两条单链方向________，从碱基关系看，两条单链________。

（4）如果将14N标记的细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中，此图所示的________（填图中序号）中可检测到15N。

若细胞在该培养液中分裂4次，该DNA分子也复制4次，则得到的子代DNA分子中含14N和含15N的比例为________。

（5）若该DNA分子共有a个碱基，其中腺嘌呤有m个，则该DNA分子复制4次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为________个。

【解析】

（1）根据碱基互补配对原则可知，①是胞嘧啶，②是腺嘌呤，③是鸟嘌呤，④是胸腺嘧啶，⑤是磷酸基团，⑥是胸腺嘧啶，⑦是脱氧核糖，⑧是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，⑨是一条脱氧核苷酸链的片段。

（2）由图可知，图中DNA片段中碱基对有4对，每一条链中都有一个游离的磷酸基团，则该DNA分子应有2个游离的磷酸基团。

（3）从主链上看，两条单链方向反向平行，从碱基关系看，两条单链互补。

（4）碱基中含有N，所以图中①②③④⑥⑧⑨中可检测到15N。

DNA复制4次，产生16个DNA分子，由于DNA复制为半保留复制，含14N的DNA分子共有2个，所有的DNA都含有15N，所以子代DNA分子中含14N和含15N的比例为1∶8。

（5）A=T=m，则G=C=a/2-m，复制4次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为（24-1）×（a/2-m）=15（a/2-m）个。

答案：

（1）胞嘧啶　脱氧核糖　一条脱氧核苷酸链的片段

（2）4　2　（3）反向平行　互补

（4）①②③④⑥⑧⑨　1∶8

（5）15（a/2-m）

【易错提醒】DNA复制相关计算时四个易错点

（1）复制次数：

“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别：

前者包括所有的复制，但后者只包括最后一次复制。

（2）碱基数目：

碱基的数目单位是“对”还是“个”。

（3）复制模板：

在DNA复制过程中，无论复制了几次，含有亲代脱氧核苷酸单链的DNA分子都只有两个。

（4）关键词语：

看清是“DNA分子数”还是“链数”、“含”还是“只含”等关键词。

13.（14分）（2017·洛阳模拟）甲图中DNA分子有a和d两条链，将甲图中某一片段放大后如乙图所示，结合所学知识回答下列问题：

世纪金榜导学号77982364

（1）从甲图可看出DNA复制的方式是________________________________。

（2）甲图中，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链；则A是________酶，B是________酶。

（3）图甲过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有________________________

____________________________。

（4）DNA分子的基本骨架由____________________________交替连接而成；DNA分子两条链上的碱基通过________连接成碱基对。

【解析】

（1）从甲图可看出DNA复制的方式是半保留复制。

（2）A是解螺旋的解旋酶，B是将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链的DNA聚合酶。

（3）绿色植物叶肉细胞中DNA分子复制的场所有细胞核、线粒体、叶绿体。

（4）DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成；DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且遵循碱基互补配对原则。

答案：

（1）半保留复制

（2）解旋　DNA聚合

（3）细胞核、线粒体、叶绿体

（4）脱氧核糖和磷酸　氢键

【知识总结】氢键的打开与形成

（1）氢键打开的方法：

①解旋酶：

DNA复制时，在解旋酶的作用下，DNA分子边解旋边复制。

②加热：

PCR技术利用高温加热使DNA双链解螺旋。

（2）氢键形成：

不需要酶的催化，碱基之间自然形成氢键。

14.（15分）根据下图回答相关问题。

（1）若图中A为糖类，则A是__________________，C是___________________，

G是_____________________。

（2）F的基本组成单位是图中的________________。

（3）F和H的关系是______________。

（4）在细胞核中，H与F在数量上有两种比例关系：

________和________。

（5）生物的性状遗传主要通过H上的________传递给后代，实际上是通过________（填图中字母）的排列顺序来传递遗传信息。

【解析】

（1）图中D表示脱氧核苷酸，它由A（脱氧核糖）、B（碱基）和C（磷酸）组成。

H表示染

色体，它由F（DNA）和G（蛋白质）组成。

（2）DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，即图中的D。

（3）H（染色体）是F（DNA）的主要载体，线粒体和叶绿体中也有少量DNA。

（4）DNA复制后1条染色体上有2个DNA分子，着丝点分裂后1条染色体上只有1个DNA分子，染色体和DNA在数量上有两种比例关系，即1∶2和1∶1。

（5）生物性状由蛋白质决定，蛋白质由DNA决定，实际上脱氧核苷酸的排列顺序可以传递遗传信息。

答案：

（1）脱氧核糖　磷酸　蛋白质

（2）D（脱氧核苷酸）

（3）H（染色体）是F（DNA）的主要载体

（4）1∶1　1∶2　（5）F　D

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