考點規(guī)范練19DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制與基因的本質(zhì)一、選擇題1.下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)與復(fù)制的說法,正確的是()A.DNA分子的差異造成了S型肺炎鏈球菌與R型肺炎鏈球菌致病性的差異B.DNA分子中每個磷酸基團都連接2個脫氧核糖C.減數(shù)分裂過程中發(fā)生的互換一般不會導(dǎo)致DNA分子結(jié)構(gòu)的改變D.邊解旋邊復(fù)制是保證親代與子代DNA遺傳信息準(zhǔn)確傳遞的關(guān)鍵2.下圖表示DNA分子的片段。下列相關(guān)敘述正確的是()A.構(gòu)成DNA分子的基本單位是⑦B.RNA聚合酶可以使⑤斷裂C.復(fù)制時DNA聚合酶催化形成①②之間的化學(xué)鍵D.⑥構(gòu)成DNA分子中的基本骨架3.假如檢測某DNA分子得知堿基A的比例為x%,又知該DNA的一條鏈所含的堿基中y%是鳥嘌呤,則下列推斷正確的是()A.DNA分子中堿基總數(shù)量為x/yB.DNA分子中堿基U的數(shù)目為x%C.另一條鏈中鳥嘌呤所占的比例是1-x%-y%D.DNA分子中堿基C的比例為50%-x%4.下圖為真核細(xì)胞DNA復(fù)制過程的模式圖。據(jù)圖分析,下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.由圖示可知,DNA分子復(fù)制的方式是半保留復(fù)制B.解旋酶能使DNA雙鏈解開,但需要消耗ATPC.子代DNA分子的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械腄.DNA在復(fù)制過程中是先進行解旋,后進行半保留復(fù)制5.一個雙鏈均被32P標(biāo)記的噬菌體DNA上有x個堿基對,其中腺嘌呤有m個。用這個噬菌體侵染只含31P的大腸桿菌,共釋放出128個子代噬菌體。下列敘述正確的是()A.該過程至少需要64(x-m)個游離的胞嘧啶脫氧核苷酸B.噬菌體增殖需要細(xì)菌提供原料、模板和酶等C.只含31P與含32P的子代噬菌體的比例為63∶1D.該DNA含有3/2x-m個氫鍵6.某基因(14N)含有3000個堿基,腺嘌呤占35%。若該DNA分子以15N標(biāo)記的4種游離脫氧核苷酸為原料復(fù)制3次,將全部復(fù)制產(chǎn)物進行密度梯度離心,得到如圖1所示結(jié)果;如果將全部復(fù)制產(chǎn)物加入解旋酶處理后再離心,則得到如圖2所示結(jié)果。下列有關(guān)分析正確的是()A.X層全部是僅含14N的基因B.W層中,15N標(biāo)記的胞嘧啶有6300個C.X層中含有的氫鍵數(shù)是Y層的1/3D.W層與Z層的核苷酸數(shù)之比為1∶47.某性原細(xì)胞(2n=16)的DNA全部被32P標(biāo)記,其在含有31P的培養(yǎng)基中進行一次有絲分裂后繼續(xù)進行減數(shù)分裂。下列能正確表示有絲分裂前期(白色直方圖)和減數(shù)分裂Ⅰ前期(灰色直方圖)每個細(xì)胞中含有32P的染色單體和DNA分子(僅考慮染色體上的DNA)數(shù)目的是()8.在氮源分別為14N和15N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌,其DNA分子分別為14N/14N-DNA(相對分子質(zhì)量為a)和15N/15N-DNA(相對分子質(zhì)量為b)。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上,連續(xù)繁殖2代(Ⅰ和Ⅱ),用離心方法分離得到的結(jié)果如下圖所示。下列關(guān)于此實驗的敘述,正確的是()A.Ⅰ代細(xì)菌DNA分子中2條鏈都含14NB.Ⅱ代細(xì)菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4C.預(yù)計Ⅲ代細(xì)菌DNA分子的平均相對分子質(zhì)量為(7a+b)/8D.上述實驗中Ⅰ代→Ⅱ代的結(jié)果能證明DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制9.(不定項選擇題)科學(xué)家在研究DNA分子的復(fù)制方式時,進行了下表所示的實驗研究(已知培養(yǎng)用的細(xì)菌大約20min分裂一次)。下列敘述正確的是()實驗實驗①實驗②實驗③實驗④處理用14N培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌用15N培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌用15N培養(yǎng)基培養(yǎng)14N標(biāo)記DNA的細(xì)菌用14N培養(yǎng)基培養(yǎng)15N標(biāo)記DNA的細(xì)菌破碎細(xì)菌細(xì)胞,提取DNA離心結(jié)果a.輕鏈DNAb.重鏈DNAc.中鏈DNAd.中鏈DNAA.若DNA復(fù)制方式為全保留復(fù)制,則結(jié)果c、d中應(yīng)均為重鏈DNA和輕鏈DNAB.DNA復(fù)制過程中需要的原料、酶分別為脫氧核苷酸、解旋酶和DNA聚合酶等C.用15N標(biāo)記的DNA分子作為模板,用含有14N的培養(yǎng)基培養(yǎng),第3次復(fù)制后50%的DNA分子一條鏈含15N,另一條鏈含14N,50%的DNA分子只含14ND.DNA復(fù)制過程遵循堿基互補配對原則,但可能發(fā)生基因突變二、非選擇題10.下圖表示真核生物DNA的結(jié)構(gòu)(圖甲)及發(fā)生的生理過程(圖乙)。請據(jù)圖回答下列問題。甲乙(1)圖甲為DNA的結(jié)構(gòu)示意圖,其基本骨架由(填序號)和(填序號)交替排列構(gòu)成,④為。

(2)從圖乙可看出,該過程是從個起點開始復(fù)制的,從而復(fù)制速率;圖中所示的酶為酶,作用于圖甲中的(填序號)。

(3)若用1個32P標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的大腸桿菌,釋放出300個子代噬菌體,其中含有32P的噬菌體所占的比例是。

(4)若圖甲中的親代DNA含有100個堿基對,將該DNA放在含32P標(biāo)記的脫氧核苷酸培養(yǎng)液中復(fù)制1次,則子代DNA的相對分子質(zhì)量比原來增加。

(5)若圖乙中親代DNA在復(fù)制時,1條鏈上的G變成了A,則該DNA經(jīng)過n次復(fù)制后,發(fā)生差錯的DNA占DNA總數(shù)的。

11.科學(xué)家在研究DNA分子復(fù)制方式時提出了三種假說,如圖甲(彌散復(fù)制:親代雙鏈被切成雙鏈片段,而這些片段又可以作為新合成雙鏈片段的模板,新、老雙鏈片段又以某種方式聚集成“雜種鏈”);圖乙是采用同位素示蹤技術(shù)和離心處理來探究DNA復(fù)制方式的過程圖解。請分析并回答問題。甲乙(1)為說明b組DNA均分布于中密度帶,除了與組結(jié)果比較外,還需要另設(shè)一組:將細(xì)菌在含有的培養(yǎng)基中培養(yǎng)多代,提取DNA并離心。

(2)b組結(jié)果支持假說。若將b組DNA雙鏈分開再離心,結(jié)果為“輕”和“重”兩條密度帶,這一結(jié)果不支持假說,也可通過圖乙中組的結(jié)果來排除該假說。

(3)利用以上判斷結(jié)果,若繼續(xù)培養(yǎng)c組細(xì)菌,使其再繁殖一代,取樣提取DNA并離心,與c組實驗結(jié)果相比,密度帶的不發(fā)生變化,密度帶的DNA所占比例下降。

答案：1.AS型肺炎鏈球菌有多糖類的莢膜,有致病性,R型肺炎鏈球菌無莢膜,無致病性,其根本原因是二者DNA分子中的遺傳信息不同,所以DNA分子的差異造成了二者致病性的差異,A項正確。DNA分子中大多數(shù)磷酸基團都連接2個脫氧核糖,但每條脫氧核苷酸鏈都有1個游離的磷酸基團只連接1個脫氧核糖,B項錯誤。減數(shù)分裂過程中發(fā)生的互換一般會導(dǎo)致DNA分子結(jié)構(gòu)的改變,C項錯誤。堿基互補配對原則是保證親代與子代DNA遺傳信息傳遞準(zhǔn)確性的關(guān)鍵,D項錯誤。2.B題圖中⑦是脫氧核苷酸單鏈,構(gòu)成DNA分子的基本單位是脫氧核苷酸,應(yīng)是④,A項錯誤。RNA聚合酶能將DNA解旋,可以使⑤氫鍵斷裂,B項正確。復(fù)制時DNA聚合酶催化形成的是兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵,而①②之間的化學(xué)鍵是同一個核苷酸內(nèi)的化學(xué)鍵,C項錯誤。⑥是堿基對,脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成DNA的基本骨架,D項錯誤。3.D在DNA分子中A和T的數(shù)目是相等的,G和C的數(shù)目是相等的,A的比例是x%,只知道一條鏈中的G的比例,所以無法得出DNA分子的堿基總數(shù),A項錯誤。DNA分子中沒有U,B項錯誤。另一條鏈中鳥嘌呤所占的比例應(yīng)是1-2x%-y%,C項錯誤。DNA分子中堿基C的比例應(yīng)是(1-2x%)/2,即50%-x%,D項正確。4.DDNA在復(fù)制過程中是邊解旋邊進行半保留復(fù)制的,D項錯誤。5.C根據(jù)題意分析可知,用這個噬菌體侵染只含31P的大腸桿菌,共釋放出128個子代噬菌體,相當(dāng)于新合成了127個DNA,因此該過程至少需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)=127×(2x-2m)/2=127(x-m),A項錯誤。噬菌體增殖需要的模板是由其自身提供的,B項錯誤。由于半保留復(fù)制,在釋放出的128個子代噬菌體中,只含31P與含32P的子代噬菌體的比例為63∶1,C項正確。該DNA含有的氫鍵數(shù)=2m+3(x-m)=3x-m(個),D項錯誤。6.C由于DNA分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制,所以X層全部是一條鏈含14N、另一條鏈含15N的基因,A項錯誤。DNA分子復(fù)制了3次,產(chǎn)生了8個DNA分子,含16條脫氧核苷酸鏈,其中含15N標(biāo)記的有14條鏈(相當(dāng)于新合成了7個DNA分子)。在含有3000個堿基的DNA分子中,腺嘌呤占35%,因此胞嘧啶占15%,共450個,所以W層中,15N標(biāo)記的胞嘧啶有450×7=3150(個),B項錯誤。在DNA分子中,堿基之間通過氫鍵相連,DNA分子復(fù)制了3次,產(chǎn)生的8個DNA分子中,2個DNA分子含14N和15N,6個DNA分子只含15N,所以X層中含有的氫鍵數(shù)是Y層的1/3,C項正確。由于DNA分子復(fù)制了3次,產(chǎn)生了8個DNA分子,含16條脫氧核苷酸鏈,其中含15N標(biāo)記的有14條鏈。所以W層與Z層的核苷酸數(shù)之比為14∶2=7∶1,D項錯誤。7.A下圖表示分裂過程中一條染色體上DNA分子的標(biāo)記變化情況,其他染色體標(biāo)記變化情況與之相同。該性原細(xì)胞在含有31P的培養(yǎng)基中進行有絲分裂時,DNA分子的半保留復(fù)制使每條染色體中含有兩個DNA分子,且每個DNA分子均為一條鏈含有31P,另一條鏈含有32P,故有絲分裂前期含有32P的染色單體和DNA分子數(shù)目分別為32條和32個;有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞中每個DNA分子均為一條鏈含有31P,另一條鏈含有32P,子細(xì)胞在含有31P的培養(yǎng)基中繼續(xù)進行減數(shù)分裂,則減數(shù)分裂Ⅰ前期每個細(xì)胞中含有32P的染色單體和DNA分子數(shù)目分別為16條和16個。8.CⅠ代細(xì)菌DNA分子中一條鏈含14N,另一條鏈含15N,A項錯誤。Ⅱ代細(xì)菌含15N的DNA分子有2個,占全部DNA分子的1/2,B項錯誤。由于14N/14N-DNA的相對分子質(zhì)量為a,則每條鏈的相對分子質(zhì)量為a/2;15N/15N-DNA的相對分子質(zhì)量為b,則每條鏈的相對分子質(zhì)量為b/2。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上,連續(xù)繁殖3代,共得到8個DNA分子,這8個DNA分子共有16條鏈,只有2條是含15N的,14條是含14N的,因此總相對分子質(zhì)量為(b/2)×2+(a/2)×14=b+7a,所以每個DNA分子的平均相對分子質(zhì)量為(7a+b)/8,C項正確。實驗中Ⅰ代→Ⅱ代的結(jié)果不能證明DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制,D項錯誤。9.ABD1個15N/15N-DNA在14N培養(yǎng)基中復(fù)制3次可產(chǎn)生23(8)個DNA分子,其中有2個DNA分子為15N/14N-DNA,其余DNA分子均為14N/14N-DNA,C項錯誤。10.答案:(1)①②胞嘧啶脫氧核苷酸(2)多提高解旋⑨(3)1/150(4)100(5)1/2解析:(3)用32P標(biāo)記的1個噬菌體侵染大腸桿菌,根據(jù)DNA半保留復(fù)制的特點,則新形成的300個噬菌體中有2個含32P,占1/150。(4)親代DNA含有100個堿基對,在含32P標(biāo)記的脫氧核苷酸培養(yǎng)液中復(fù)制1次形成的子代DNA分子的一條鏈含32P,另一條鏈含31P,標(biāo)記的脫氧核苷酸比未標(biāo)記的相對分子質(zhì)量增加1,因此子代DNA的相對分子質(zhì)量比原來增加100。(5)DNA復(fù)制時一條鏈上的堿基發(fā)生突變,另一條鏈上的堿基不發(fā)生突變,以發(fā)生突變的單鏈為模板復(fù)制形成的DNA都是異常的,以堿基沒有發(fā)生突變的單鏈為模板合成的DNA都是正常的,因此無論復(fù)制多少次,發(fā)生差錯的DNA都占1/2。11.答案:(1)a14N(2)半保留復(fù)制和彌散復(fù)制彌散復(fù)制c(3)種類(數(shù)量和位置)中解析:(1)為說明b組DNA均分布于中密度帶,除了與a組結(jié)果比較外,還需要另設(shè)一組:將細(xì)菌在含有14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)多代,提取DNA并離心。(2)若細(xì)菌DNA分子的兩條鏈都含1