DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因的本質(zhì)練習一、選擇題1．下列關(guān)于人類細胞核中DNA分子及其復(fù)制過程的敘述，錯誤的是()A．DNA分子的基本單位是脫氧核苷酸B．DNA復(fù)制過程中需要ATP提供能量C．DNA復(fù)制過程中子鏈合成的方向為3′到5′D．可通過比較人類和大猩猩的DNA序列，判斷兩者的親緣關(guān)系2．某同學(xué)欲制作長度為5個堿基對、內(nèi)含2個腺嘌呤的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．需要準備18個脫氧核糖和磷酸之間的連接物B．需要準備13個堿基之間的連接物C．能搭建出45種不同的DNA分子模型D．制成的模型中兩條脫氧核苷酸鏈反向平行3．DNA的熔點(Tm)是指將DNA加熱變性使DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)解旋至一半時的溫度，其影響機制如圖所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．Tm值大小與G＋C的百分含量和鹽溶液濃度有關(guān)B．以高鹽濃度為介質(zhì)的DNA的Tm值范圍較大C．G＋C的百分含量一定時，低鹽溶液的Tm值較低D．一定鹽濃度下，G＋C的百分含量越高，DNA分子的熱穩(wěn)定性越強4．下圖為DNA復(fù)制可能的兩種方式，甲組實驗用15N(無半衰期)標記細菌的DNA后，將細菌放在只含14N的培養(yǎng)基中繁殖一代，提取子代細菌的DNA進行離心分析；乙組實驗用甲組培養(yǎng)的含15N的子代細菌放在只含14N的培養(yǎng)基中繁殖一代，提取子代細菌的DNA進行離心分析。下列有關(guān)甲、乙兩組實驗結(jié)果與結(jié)論的分析，正確的是()A．只分析甲組離心管中條帶的數(shù)量與位置可確定復(fù)制方式B．只分析甲組離心管中放射性分布的位置可確定復(fù)制方式C．只分析乙組離心管中條帶的數(shù)量可確定復(fù)制方式D．只分析乙組離心管中放射性分布的位置可確定復(fù)制方式5.幾個基因共用一段DNA序列的情況，稱為基因重疊?；蛑丿B現(xiàn)象在病毒、細菌和果蠅中均有發(fā)現(xiàn)。以下推測錯誤的是()A．重疊基因能更有效地利用DNA的遺傳信息B．重疊基因的嘌呤堿基數(shù)與嘧啶堿基數(shù)相等C．基因A、B的轉(zhuǎn)錄是各自獨立進行的D．重疊基因在基因A、B中指導(dǎo)合成的氨基酸序列完全相同6．下圖為刑事偵查人員為偵破案件，搜集獲得的DNA指紋圖。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．懷疑對象中1號最可能是犯罪分子B．DNA指紋技術(shù)可識別身份，源于DNA分子的特異性C．可從精液、血液、毛發(fā)等樣品中提取DNAD．若為雙胞胎，則兩人的指紋相同，DNA指紋也相同7．基因Ⅰ和基因Ⅱ在某動物染色體DNA上的相對位置如下圖所示，其堿基(A＋T)/(C＋G)的值分別為0.8和1.25。下列說法錯誤的是()A．基因Ⅰ和基因Ⅱ可以發(fā)生互換B．基因Ⅰ比基因Ⅱ結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性更高C．基因Ⅰ轉(zhuǎn)錄形成的mRNA中(A＋U)/(C＋G)的值為0.8D．基因Ⅱ轉(zhuǎn)錄的模板鏈中(A＋T)/(C＋G)的值為1.258．科學(xué)家分析了多種生物DNA的堿基組成，一部分實驗數(shù)據(jù)如下表所示。下列說法正確的是()來源A/GT/CA/TG/C嘌呤/嘧啶人1.561.431.001.001.0鯡魚1.431.431.021.021.02小麥1.221.181.000.970.99結(jié)核分枝桿菌0.40.41.091.081.1A.表中四種生物的DNA中A/T、G/C比例不同，說明DNA具有多樣性B．如果分析表中四種生物RNA的嘌呤/嘧啶，會出現(xiàn)與表中類似的結(jié)果C．表中數(shù)據(jù)說明結(jié)核分枝桿菌DNA分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性高于其他三種生物D．生物的DNA都含有A、T、G、C4種堿基，可作為生物進化的直接證據(jù)9．真核生物的DNA分子中有多個復(fù)制起始位點，可以大大提高DNA復(fù)制速率。某科研團隊通過研究揭示了一種精細的DNA復(fù)制起始位點的識別調(diào)控機制。下列敘述正確的是()A．DNA復(fù)制起始位點是解旋酶與DNA的初始結(jié)合位點B．DNA的兩條鏈在復(fù)制起始位點解旋后都可以作為轉(zhuǎn)錄的模板C．DNA復(fù)制時只能從復(fù)制起始位點開始同時向同一個方向進行D．將外源的尿嘧啶類似物摻入到新合成的DNA鏈中可鑒定復(fù)制起始位點10．科學(xué)家將大腸桿菌的DNA全部用15N進行標記，然后轉(zhuǎn)移到以14NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)液中繁殖三代，測定各代DNA的密度，從而驗證DNA的半保留復(fù)制，結(jié)果如下圖所示。下列說法正確的是()A．圖中陰影是利用放射自顯影技術(shù)檢測放射性同位素15N的結(jié)果B．丙顯示15N/15NDNA所在的位置C．有3/4的子二代DNA處于甲位置D．乙、丙位置中每個DNA的相對分子質(zhì)量相差211．基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，眼色基因(紅眼基因R、白眼基因r)位于果蠅的X染色體上，下列敘述正確的是()A．雌雄果蠅細胞內(nèi)的基因都是隨染色體的復(fù)制而復(fù)制的B．同一DNA分子上不可能同時含有兩個控制眼色的基因C．果蠅正常的卵原細胞有絲分裂時紅眼基因最多有4個D．白眼基因的兩側(cè)也都是基因，其中只有一條鏈可以轉(zhuǎn)錄出血紅蛋白12．研究發(fā)現(xiàn)，啤酒酵母中存在一種DNA復(fù)制檢驗點(又稱S期檢驗點)中介蛋白M1，往往以蛋白復(fù)合物的形式聚集在復(fù)制叉處，當另一種三聚體蛋白復(fù)合物M3也被加載到此處時，M1就會被激活并隨復(fù)制叉向前移動從而完成DNA的合成和復(fù)制過程。以下說法錯誤的是()A．S期檢驗點是通過調(diào)整復(fù)制叉移動的速度，調(diào)控DNA復(fù)制的速度B．M1蛋白被激活后，DNA合成過程中形成氫鍵時有水生成C．一個復(fù)制叉內(nèi)兩條DNA子鏈的延伸方向與M1激活后移動方向不一定相同D．啤酒酵母細胞的DNA中，(A＋C)/(G＋T)的數(shù)值均相等二、非選擇題13．下圖甲中DNA分子有a和d兩條鏈，將甲圖中某一片段放大后如乙圖所示，結(jié)合所學(xué)知識回答下列問題：(1)從甲圖可看出DNA的復(fù)制方式是___________________________________________________。(2)甲圖中A和B均是DNA分子復(fù)制過程中所需要的酶，其中B能將單個的脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈，從而形成子鏈；則A是______________酶，B是________________酶。(3)甲圖過程在綠色植物根尖分生區(qū)細胞中進行的場所有________________________________________________________________________。(4)乙圖中，7是___________________________________________________；10是__________________；DNA分子兩條鏈上的堿基通過________________________________________________________________________連接成堿基對，并且遵循____________________原則。(5)若乙圖中親代DNA分子在復(fù)制時，一條鏈上的G變成了A，則該DNA分子經(jīng)過n次復(fù)制后，發(fā)生差錯的DNA分子占DNA分子總數(shù)的__________。14．雙鏈DNA由兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈組成。1966年，科學(xué)家岡崎提出DNA半不連續(xù)復(fù)制假說：DNA復(fù)制形成互補子鏈時，一條子鏈連續(xù)形成，另一條子鏈不連續(xù)即先形成短鏈片段(如下圖1所示)。為驗證這一假說，岡崎進行了如下實驗：讓T4噬菌體在20℃時侵染大腸桿菌70min后，將同位素3H標記的脫氧核苷酸添加到大腸桿菌的培養(yǎng)基中，在2s、7s、15s、30s、60s、120s后，分離T4噬菌體DNA并通過加熱使DNA分子變性、全部解螺旋，再進行密度梯度離心，以DNA單鏈片段分布位置確定片段大小(分子越小離試管口距離越近)，并檢測相應(yīng)位置DNA單鏈片段的放射性，結(jié)果如下圖2所示。請分析并回答下列問題：(1)若1個雙鏈DNA片段中有1000個堿基對，其中胸腺嘧啶有350個，該DNA連續(xù)復(fù)制四次，在第四次復(fù)制時需要消耗____________個胞嘧啶脫氧核苷酸。(2)將3H標記的脫氧核苷酸添加到大腸桿菌的培養(yǎng)基中，最終在T4噬菌體DNA中檢測到放射性，其原因是_____________________________________________________。(3)DNA解旋在細胞中需要解旋酶的催化，在體外通過加熱也能實現(xiàn)。解旋酶不能為反應(yīng)提供能量，但能________________________________。研究表明，在DNA分子加熱解鏈時，DNA分子中G＋C的比例越高，需要的解鏈溫度越高，原因是________________________________________________________。(4)圖2中，與60s結(jié)果相比，120s結(jié)果中短鏈片段減少的原因是__________________________________________________________。該實驗結(jié)果為岡崎假說提供的有力證據(jù)是________________________________________________________。答案：1．C。DNA分子的基本單位是脫氧核苷酸，A正確；DNA復(fù)制需要能量，B正確；DNA復(fù)制過程中子鏈合成的方向為5′到3′，C錯誤；DNA是細胞結(jié)構(gòu)生物的遺傳物質(zhì)，DNA序列越相似，親緣關(guān)系越近，D正確。2．C。5個堿基對即是10個脫氧核苷酸，10個脫氧核苷酸需要10個脫氧核糖和磷酸之間的連接物，而脫氧核苷酸之間連接時(脫氧核糖與磷酸連接)需要8個連接物(形成2條脫氧核苷酸鏈)，則共需要準備18個脫氧核糖和磷酸之間的連接物，A正確；堿基之間的連接物即氫鍵，2個腺嘌呤和2個胸腺嘧啶之間配對共需要4個氫鍵，剩余3個堿基對含有3個鳥嘌呤，每個鳥嘌呤和胞嘧啶之間有3個氫鍵，即這3個堿基對之間有9個氫鍵，則共需要準備13個堿基之間的連接物，B正確；由于含有2個腺嘌呤，則能搭建出的DNA分子模型小于45種，C錯誤；DNA分子兩條鏈反向平行，故制成的模型中兩條脫氧核苷酸鏈反向平行，D正確。3．B。60℃后，DNA分子的Tm值和G＋C的百分含量呈正相關(guān)，且在G＋C百分含量相同的條件下低鹽溶液比高鹽溶液所需溫度更低，A正確；高鹽溶液中隨G＋C百分含量的變化Tm值變化較為集中，低鹽溶液中Tm值變化幅度較大，B錯誤；根據(jù)題圖可知，G＋C的百分含量一定時，低鹽溶液的Tm值較低，C正確；一定鹽濃度下，G＋C百分含量越高，Tm值越高，DNA分子的熱穩(wěn)定性就越強，D正確。4．A。甲組實驗中親代DNA都用15N標記，在離心管中處于重帶位置，在含14N的培養(yǎng)液中繁殖一代，若DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，合成的DNA的兩條鏈的標記情況均為15N/14N，在離心管中全處于中帶位置，若是全保留復(fù)制，合成的DNA的兩條鏈的標記情況為15N/15N、14N/14N且數(shù)量相同，在離心管中的位置分別為重帶、輕帶位置，寬度相同，A正確；乙組實驗無論是半保留復(fù)制還是全保留復(fù)制，離心管中的條帶都是兩條，C錯誤；15N無放射性，無法通過觀察放射性分布來判斷其復(fù)制方式，B、D錯誤。5.D?；蚴且欢斡羞z傳效應(yīng)的DNA片段，重疊基因能更有效地利用DNA的遺傳信息，A正確；根據(jù)堿基互補配對原則，A＝T，G＝C，重疊基因的嘌呤堿基數(shù)與嘧啶堿基數(shù)相等，B正確；轉(zhuǎn)錄是以基因的一條鏈為模板合成RNA的過程，基因A、B的模板鏈不同，故二者的轉(zhuǎn)錄是各自獨立進行的，C正確；重疊基因在基因A、B中可能模板鏈不同，因此指導(dǎo)合成的氨基酸序列不一定完全相同，D錯誤。6．D。據(jù)題圖可知，懷疑對象1的DNA指紋圖與從受害者體內(nèi)分離的精液樣品高度吻合，故其最可能是犯罪分子，A正確；DNA指紋技術(shù)可識別身份，源于DNA分子的特異性，B正確；只要有細胞核的樣本都可以做DNA鑒定樣本，包括血液、口腔黏膜、帶毛囊的毛發(fā)、精液等，C正確；雙胞胎包括同卵雙胞胎和異卵雙胞胎，同卵雙胞胎基因和染色體非常接近，但是指紋并不一樣，異卵雙胞胎的指紋和DNA指紋一般都不相同，D錯誤。7．A?；颌窈突颌驗橥慈旧w上的非等位基因，二者之間不可以發(fā)生互換，A錯誤；基因Ⅰ比基因Ⅱ中A/T堿基對所占的比例少，而A/T堿基對中含有兩個氫鍵，C/G之間有三個氫鍵，因此基因Ⅰ比基因Ⅱ中含有的氫鍵多，故基因Ⅰ比基因Ⅱ結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性更高，B正確；雙鏈DNA分子中(A＋T)/(C＋G)的值與兩條單鏈中的該值相等，也與該雙鏈DNA轉(zhuǎn)錄出的mRNA中(A＋U)/(C＋G)的值相等，因此基因Ⅰ轉(zhuǎn)錄形成的mRNA中(A＋U)/(C＋G)的值為0.8，C正確；根據(jù)C項分析可知，基因Ⅱ轉(zhuǎn)錄的模板鏈中(A＋T)/(C＋G)的值為1.25，D正確。8．C。題表中四種生物的DNA中A/T、G/C比例都接近1，說明A與T配對，G與C配對，不能說明DNA具有多樣性，A錯誤；DNA一般為雙鏈結(jié)構(gòu)，DNA中嘌呤和嘧啶互補配對，因此嘌呤數(shù)一般等于嘧啶數(shù)，而RNA一般為單鏈結(jié)構(gòu)，嘌呤數(shù)不一定等于嘧啶數(shù)，因此如果分析題表中四種生物RNA的嘌呤/嘧啶，可能不會出現(xiàn)與題表中類似的結(jié)果，B錯誤；根據(jù)題表數(shù)據(jù)可知，結(jié)核分枝桿菌的A/G、T/C的值低于其他三種生物，說明結(jié)核分枝桿菌的DNA分子中G和C所占堿基比例較大，而G和C之間為三個氫鍵，A與T之間為兩個氫鍵，故結(jié)核分枝桿菌DNA分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性高于其他三種生物，C正確；生物進化最直接的證據(jù)是化石，D錯誤。9．A。DNA解旋成單鏈之后才能開始復(fù)制，而解旋酶的作用是使DNA雙鏈中氫鍵打開，因此，DNA復(fù)制起始位點是解旋酶與DNA的初始結(jié)合位點，A正確；轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板進行的，B錯誤；DNA復(fù)制時可能從復(fù)制起始位點開始同時向兩個方向進行，而且表現(xiàn)為多起點復(fù)制，進而提高了DNA分子的合成效率，C錯誤；尿嘧啶不是組成DNA的堿基，故不能將其類似物摻入到新合成的DNA鏈中鑒定復(fù)制起始位點，D錯誤。10．B。N是穩(wěn)定性元素，不具有放射性，圖中陰影是密度梯度離心的結(jié)果，A錯誤；丙顯示的位置為親代DNA離心位置，表示重帶，即15N/15NDNA所在的位置，B正確；子二代DNA一半為14N/14NDNA分子、一半為15N/14NDNA分子，處于甲位置的DNA占1/2，C錯誤；每個DNA中有大量堿基且均含有N，故乙、丙位置中每個DNA的相對分子質(zhì)量相差不止2，D錯誤。11．C。果蠅屬于真核生物，其基因主要位于染色體上，但細胞質(zhì)中也有分布，故果蠅細胞內(nèi)的基因不都是隨染色體的復(fù)制而復(fù)制的，A錯誤；一個DNA分子上有多個基因，同一DNA分子上可能同時含有兩個控制眼色的基因，如朱紅眼和深紅眼，B錯誤；雌果蠅的基因型可能為XRXR，則該個體在有絲分裂前的間期復(fù)制后可能含有4個XR基因，即紅眼基因最多有4個，C正確；由于基因的特異性，控制白眼的基因不能轉(zhuǎn)錄出血紅蛋白，D錯誤。12．B。由題干信息可知，S期檢驗點是通過調(diào)整復(fù)制叉移動的速度來調(diào)控DNA復(fù)制的速度的，A正確；DNA合成過程中氫鍵的形成靠堿基對之間的吸引力，沒有水的生成，B錯誤；DNA復(fù)制過程中兩條子鏈的延伸方向相反，因此與M1激活后沿復(fù)制叉移動的方向不一定相同，C正確；啤酒酵母細胞DNA一般為雙鏈，雙鏈DNA中A＝T、G＝C，因此(A＋C)/(G＋T)的數(shù)值均為1，D正確。13