1.下列关于DNA分子复制的叙述中,正确的是( )
A.DNA分子在解旋酶的作用下,水解成脱氧核苷酸
B.DNA独特的双螺旋结构及碱基互补配对原则与DNA准确复制无关
C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链
D.一条母链和一条子链形成一个新的DNA分子
解析:选D。本题主要考查DNA分子的复制过程。在复制过程中,解旋酶打开连接两条脱氧核苷酸长链的氢键,这样每条母链都作为模板,按照碱基互补配对原则,以脱氧核苷酸为原料,分别合成两条子链,合成后每条子链与其模板母链螺旋盘绕成新的螺旋结构,分别形成两个新的子代DNA分子。在DNA复制过程中DNA独特的双螺旋结构及碱基互补配对原则,保证了DNA分子准确无误地进行复制。
2.DNA分子复制时解旋酶作用于下列哪一结构( )
解析:选D。DNA分子复制时,解旋酶的作用是使DNA碱基对间的氢键断开。在DNA中的碱基对有两种:G—C、A—T。
3.(2012·海宁市高级中学高二质检)一个双链DNA分子为第一代,经过3次自我复制,在第四代DNA分子中,有几条第一代脱氧核苷酸的长链( )
A.2 B.4
C.8 D.16
解析:选A。无论复制几代,后代中只有2条链属于第一代的DNA分子中的脱氧核苷酸链。
4.用15N标记含有100个碱基对的DNA分子,其中有胞嘧啶60个,该DNA分子在14N的培养基中连续复制4次。其结果不可能是( )
A.含有15N的DNA分子占1/8
B.含有14N的DNA分子占7/8
C.复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸600个
D.复制结果共产生16个DNA分子[ks5u.com]
解析:选B。15N标记的DNA分子在14N的培养基上复制4次后,产生16个DNA分子,其中含15N的DNA分子有2个,占1/8,含14N的DNA分子有16个,所以B错;复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸为(24-1)×40=600个。
5.细菌在15N培养基中繁殖数代后,使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N,然后再移入14N培养基中培养,抽取亲代及子代的DNA经高速离心分离,图①~⑤为可能的结果,下列叙述错误的是( )
A.子一代DNA应为② B.子二代DNA应为①
C.子三代DNA应为④ D.亲代的DNA应为⑤
解析:选C。由于DNA分子的复制是半保留复制,因此依据这一特点来分析,⑤为亲代DNA,②为子一代DNA,①为子二代DNA,③为子三代DNA。不可能出现④中的情形。
6.下图为DNA分子的平面结构,虚线表示碱基间的氢键。请据图回答。
(1)从主链上看,两条单链________平行;从碱基关系看,两条单链________。
(2)含有200个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个。请回答:
①该DNA片段中共有腺嘌呤________个,C和G共________对。
②该片段复制4次,共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸______个。
③在DNA分子稳定性的比较中,________碱基对的比例越高, DNA分子稳定性越高。
解析:①设有腺嘌呤x个,C和G共y对。则2x+3y=260,又因x+y=200/2,故x=40,y=60。②首先计算出每个DNA分子中含胞嘧啶脱氧核苷酸60个,则复制4次,共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸为(24-1)×60=900个。
答案:(1)反向 互补配对(互补) (2)①40 60 ②900 ③C和G
1.下列关于DNA复制过程的正确顺序是( )
①互补碱基对之间氢键断裂
②互补碱基对之间形成氢键
③DNA分子在解旋酶的作用下解旋
④以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对
⑤新链与模板链盘旋成双螺旋状结构
A.③①④②⑤ B.①④②⑤③
C.①③⑤④② D.①③④②⑤
答案:A
2.(2012·东阳市南马高级中学高二质检)DNA的复制不可能发生在( )
A.细胞核 B.叶绿体
C.线粒体 D.核糖体
解析:选D。细胞核、叶绿体、线粒体中都有DNA,均可发生复制,而核糖体中无DNA。
3.DNA分子复制不发生在( )
A.有丝分裂间期[ks5u.com]
B.减数第一次分裂间期
C.减数第二次分裂间期
D.精原细胞形成初级精母细胞的时期
解析:选C。DNA分子复制发生在细胞有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期,而精原细胞形成初级精母细胞的时期即为减数第一次分裂间期。
4.(2012·台州市椒江区育英中学高二质检)保证准确无误地进行DNA复制的关键步骤是( )
A.解旋酶促使DNA的两条链分离
B.游离的脱氧核苷酸与母链碱基进行互补配对
C.配对脱氧核苷酸之间连接成与母链互补的子链
D.模板母链与互补子链盘绕成双螺旋结构
解析:选B。注意题中强调的是准确无误这个关键词,是碱基互补配对原则保证了复制准确无误地进行。
5.一个不含放射性元素的噬菌体,在脱氧核苷酸被32P标记及氨基酸被15N标记的细菌内,连续繁殖三代,子代噬菌体中含有32P和15N的噬菌体分别占子代噬菌体总数的百分数为( )
A.100%、100% B.25%、50%
C.50%、50% D.25%、0
解析:选A。噬菌体侵染细菌是以亲代噬菌体的DNA为模板,利用细菌细胞内的脱氧核苷酸和氨基酸合成子代噬菌体的遗传物质DNA和蛋白质外壳,细菌细胞内脱氧核苷酸被32P标记,氨基酸被15N标记,则后代每一个噬菌体内都有32P和15N。
6.用15N标记细菌的DNA分子,再将它们放入含14N的培养基中连续繁殖四代,a、b、c为三种DNA分子;a只含15N,b同时含14N和15N,c只含14N,如下图,这三种DNA分子的比例正确的是( )
解析:选D。假设亲代DNA分子为n个,则繁殖四代后,DNA分子总数为16n,其中,只含15N的DNA分子为0个,同时含14N和15N的DNA分子有2n个,只含14N的DNA分子有14n个,它们呈现的比例为D图所示。
7.某个DNA片段由500对碱基组成,A+T占碱基总数的34%。若该DNA片段复制2次,共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为( )
A.330 B.660
C.990 D.1320
解析:选C。该DNA片段共有碱基500×2=1000个,已知(A+T)/1000×100%=34%,所以C=G=1000×[(1-34%)/2]=330。复制2次后共有4条DNA片段,其中相当于有3条是新合成的,所以需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为330×3=990。
8.某一DNA分子(设为第1代)含有800个碱基对,其中含有腺嘌呤600个。该DNA分子连续复制数次后,总共消耗了周围环境中的鸟嘌呤脱氧核苷酸6200个,那么,该DNA分子已经复制到了( )
A.第4代 B.第5代
C.第6代 D.第7代
解析:选C。先求该DNA分子中含鸟嘌呤(脱氧核苷酸)的数量,特别要注意题目已知DNA中的碱基是800对,即1600个。因A(600)+G=1/2×1600,则G=200。设复制的次数为n,则有200×2n-200=6200,解得n=5。因亲代为第一代,则复制5次后的为第6代。[高考资源网KS5U.COM]
9.某双链DNA分子含m对碱基,其中腺嘌呤有A个。该DNA在连续复制时,对所需的胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述,不正确的是( )
A.在第一次复制时,需要(m-A)个
B.在第二次复制时,需要2(m-A)个
C.在第n次复制时,需要2n-1(m-A)个
D.不论复制多少次,需要胞嘧啶脱氧核苷酸的数目等于DNA分子中的脱氧核糖数目
解析:选D。DNA每次复制时,需要胞嘧啶脱氧核苷酸的数目等于原有DNA分子中的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目。
10.某细胞DNA分子的胸腺嘧啶脱氧核苷酸用3H标记,然后放在普通的培养基上让其进行有丝分裂,在第一次有丝分裂和第二次有丝分裂中,其染色单体的放射性情况分别是( )
A.一半、全部
B.全部、一半
C.一半、有的一半有的没有[Ks5u.com]
D.一半、一半
解析:选B。DNA分子的复制是半保留复制,第一次复制后,每条染色单体的DNA分子中都保留了亲代的一条链,都具有放射性,所以第一次分裂产生的DNA分子的两条链中,一条具有放射性,一条不具有放射性;第二次复制完成后,每条染色体的两个染色单体中,以不具放射性的链为模板合成的不具放射性,以具有放射性的链合成的仍具有放射性,所以一半具有放射性,一半不具有放射性。
11.(2012·嘉兴质检)已知一条完全标记上15N的DNA分子在只含14N的培养基中经n次复制后,仅含14N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为7∶1,则n是( )
A.2 B.3
C.4 D.5
解析:选C。该DNA分子经过n次复制后得到的DNA分子数为2n个,其中有2个DNA分子中各有一条链带有15N标记,故有(2n-2)∶2=7∶1,所以n=4。
12.如图为真核细胞DNA复制过程模式图,下列分析错误( )
A.酶①能使DNA双链的配对碱基之间的氢键断开
B.图中可体现出边解螺旋边复制及半保留复制的特点
C.在复制完成后,甲、乙可在有丝分裂后期、减数第二次分裂后期分开
D.若该DNA分子中复制前有1000个碱基对,其中A 200个,则图示过程完成共需C原料300个
解析:选D。在DNA分子中A+C=50%,C的个数为1000×2×50%-200=800个。
13.[Ks5u.com]
如图是DNA片段示意图,请据图回答:
(1)请指出该图的错误________________。
(2)该示意图中最多含有____________种核苷酸。
(3)DNA分子复制时要解旋,应在何处分开( )
A.1和2 B.2和3
C.3和4 D.5和6
(4)若在DNA分子的某片段中,有腺嘌呤P个,占该片段全部碱基的比例为N/M(M>2N),则该片段有胞嘧啶________个。
(5)某DNA分子中含有1000个碱基对(P元素只是31P)。若将该DNA分子放在只含32P的脱氧核苷酸的培养基中让其复制两次,则子代DNA分子的相对分子质量平均比原来( )
A.减少1500 B.增加1500
C.增加1000 D.减少1000
答案:(1)两条链上脱氧核糖排列方向不该同向
(2)4 (3)C
(4)P(M/2N-1) (5)B
14.图1示意细胞生物遗传信息传递某过程,图2示意DNA结构片段。请回答下列问题:
(1)在遗传物质的探索历程中,艾弗里在格里菲思实验的基础上,通过实验找出了导致细菌转化的转化因子,赫尔希则完成了“噬菌体侵染细菌的实验”,他们的实验中共同、核心的设计思路是________________________________________________________________________。
(2)科学家在探究DNA复制特点时运用的主要技术是______________________。若把图2所示DNA放在含15N的培养液中复制3代,子代中含14N的DNA所占比例为________。在DNA复制过程中作用于b点的酶是________________。
(3)若通过“PCR”技术共得到32个图2中的DNA片段,则至少要向试管中加入__________个腺嘌呤脱氧核苷酸。[高考资源网KS5U.COM][高考资源网]
解析:肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验,虽然实验的方法不同,但是实验的思路是一样的,即把DNA和蛋白质分开,单独地观察它们的作用。(2)研究DNA的复制特点,运用了同位素标记法。图2所示DNA一条链含15N,另一条链含14N,放在含15N的培养液中复制3代得8个DNA分子,只有一个DNA分子含14N,占全部DNA的1/8。复制过程中作用于b点的是DNA解旋酶。(3)图中的片段有4个腺嘌呤脱氧核苷酸,所以复制得到32个DNA分子需要至少加入(32-1)×4=124个腺嘌呤脱氧核苷酸。
答案:(1)将蛋白质和DNA单独分开,分别研究
(2)放射性同位素标记技术 1/8 DNA解旋酶 (3) 124
15.(探究创新题)科学家以大肠杆菌为实验对象,运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验,实验内容及结果见下表。
组别
1组
2组
3组
4组
培养液中唯一氮源
14NH4Cl
15NH4Cl
14NH4Cl
14NH4Cl
繁殖代数
多代
多代
一代
两代
培养产物
A
B
B的子Ⅰ代
B的子Ⅱ代
操作
提取DNA并离心
离心结果
仅为轻带
仅为重带
仅为中带
1/2轻带(14N/14N)
(14N/14N)
(15N/15N)
(15N/14N)
1/2中带(15N/14N)
请分析并回答:
(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B,必须经过________代培养,且培养液中的________是唯一氮源。
(2)综合分析本实验的DNA离心结果,第________组结果对得到结论起到了关键作用,但需把它与第________组和第________组的结果进行比较,才能说明DNA分子的复制方式是________。
(3)分析讨论:
①若子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带,则“重带”DNA来自于________,据此可判断DNA分子的复制方式不是________复制。
②若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心,其结果________(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。
③若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养,子n代DNA离心的结果是:密度带的数量和位置________,放射性强度发生变化的是________带。
④若某次实验的结果中,子Ⅰ代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽,可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为________。
解析:此题考查DNA分子复制方式的实验探究,具体分析如下:
(1)要获得全部被15N标记的大肠杆菌,必须用15N标记的氯化铵为原料,必须复制多代才能使之全部带上标记。
(2)第3组结果说明复制一代后,DNA中的一条链是14N,一条链是15N,与第1、2组结果相对比,说明DNA复制具有半保留复制的特点。
(3)①若子Ⅰ代离心后出现“重”和“轻”两条密度带,而不是“中带”,说明不是半保留复制,而是全保留复制。
②若将子Ⅰ代双链解螺旋成单链,无论是半保留还是全保留,得到的单链都是一半14N,一半15N,故不能据此判断复制方式。
③若将子Ⅱ代继续培养多代,“中带”数量不变,而“轻带”数量增多。
④若子Ⅰ代中的“中带”比以往宽些,说明新合成的DNA单链中混入少部分的15N。
答案:(1)多 15N/15NH4Cl
(2)3 1 2 半保留复制
(3)①B 半保留 ②不能 ③没有变化 轻 ④15N
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