2012届高考生物二轮定时练习：DNA结构及复制
一、选择题
1．(2011·泰兴摸底)关于DNA分子结构的叙述不正确的是( )
A．每个DNA分子一般都含有4种脱氧核苷酸
B．不同DNA分子中的碱基、磷酸、脱氧核苷酸、脱氧核糖的数目是不等的
C．每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基
D．双链DNA分子中的一段，如果有40个腺嘌呤，就一定同时含有40个胸腺嘧啶
解析： 本题考查DNA分子结构的相关知识。在DNA分子长链中间的每个脱氧核糖均连接一个碱基和两个磷酸基团，链端的脱氧核糖只连接一个碱基和一个磷酸基团。
答案： C
2．DNA分子的多样性和特异性分别决定于( )
A．碱基对的不同的排列顺序和特定的碱基排列顺序
B．DNA分子的双螺旋结构和解旋酶的特异性
C．碱基对有不同的排列顺序和碱基互补配对原则
D．细胞分裂的多样性和DNA复制的稳定性
答案： A
3．(2011·苏州质检)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%
解析： 由于整个DNA分子中G＋C＝35.8%，则每条链中G＋C＝35.8%，A＋T＝64.2%；由于其中一条链中T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，由此可以求出该链中，G＝18.7%，A＝31.3%，则其互补链中T和C分别占该链碱基总数的31.3%和18.7%。
答案： B
4．如果将含有一对同源染色体的精原细胞的两个DNA分子都用15N标记，并只供给精原细胞含14N的原料，则该细胞进行减数分裂产生的四个精子中，含15N、14N标记的DNA分子的精子所占比例依次为( )
A．100%、0 B．50%、50%
C．50%、100% D．100%、100%
答案： D
5．下列关于DNA复制的叙述，正确的是( )
A．在细胞有丝分裂间期，发生DNA复制
B．DNA通过一次复制后产生四个DNA分子
C．DNA双螺旋结构全部解旋后，开始DNA的复制
D．单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链
解析： 在有丝分裂间期，DNA主要存在于丝状的染色质中，能复制产生DNA，也能转录合成RNA；一个DNA复制一次产生两个子代DNA分子；DNA是边解旋边复制的；DNA酶催化DNA水解成脱氧核苷酸，与DNA复制无关。
答案： A
6．假如某大肠杆菌含14N的DNA的相对分子质量为a，若将其长期培养在含15N的培养基中，便得到含15N的DNA，相对分子质量为b。现将含15N的大肠杆菌再培养在含14N的培养基中，那么，子二代DNA的平均相对分子质量为( )
A．(a＋b)/2 B．(3a＋b)/4
C．(2a＋3b)/2 D．(a＋3b)/4
解析： 若亲代DNA为1个，子二代时共有DNA分子4个，由于DNA的半保留复制，子二代的4个DNA分子可视为1个亲代DNA和3个只含14N的DNA，则平均相对分子质量为(3a＋b)/4。
答案： B
7．具有P个碱基对的1个双链DNA分子片段，含有Q个腺嘌呤。下列叙述正确的是( )
A．该片段即为一个基因
B．该片段分子中，碱基的比例总是(A＋T)/(C＋G)＝1
C．该DNA分子中碱基对任意排列，碱基对最多有4P种排列方式
D．该片段完成n次复制需要2n－1(P－Q)个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
解析： 基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA片段不一定是一个基因；双链DNA分子中碱基互补配对，所以A＝T、G＝C，故不能得出B项结论；由于有P个碱基对，所以在碱基对任意排列时，最多有4P种排列方式；DNA复制的特点是半保留复制，复制n次，需要胞嘧啶脱氧核苷酸(2n－1)(P－Q)个。
答案： C
8．(2011·泉州模拟)将大肠杆菌在含有15N标记的NH4Cl培养液中培养后，再转移到含有14N的普通培养液中培养，8小时后提取DNA进行分析，得出含15N的DNA占总DNA的比例为1/16，则大肠杆菌的分裂周期是( )
A．2小时 B．4小时
C．1.6小时 D．1小时
答案： C
9．(2011·聊城模拟)下列有关真核生物基因的说法正确的有( )
①基因是有遗传效应的DNA片段 ②基因的基本单位是核糖核苷酸 ③基因存在于细胞核、核糖体等结构中 ④基因表达时会受到环境的影响 ⑤DNA分子每一个片段都是一个基因
⑥基因在染色体上呈线性排列 ⑦基因的分子结构首先由摩尔根发现
A．两种 B．三种
C．四种 D．五种
答案： B
10．某双链DNA分子含有200个碱基，一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则该DNA分子( )
A．含有4个游离的磷酸基
B．连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸210个
C．4种含氮碱基A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7
D．碱基排列方式共有4100种
解析： 一个双链DNA分子中含有2个游离的磷酸基。由一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，计算得出一条链上100个碱基中A、T、G、C的数量依次是10、20、30、40，另一条链上A、T、G、C的数量依次是20、10、40、30。故该DNA中腺嘌呤脱氧核苷酸数为10＋20＝30(个)，连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数为(22－1)×30＝90(个)。4种含氮碱基的比例是A∶T∶G∶C＝(10＋20)∶(20＋10)∶(30＋40)∶(40＋30)＝30∶30∶70∶70＝3∶3∶7∶7。含200个碱基的DNA在不考虑每种碱基比例关系的情况下，可能的碱基排列方式共有4100种，但因碱基数量比例已确定，故碱基排列方式肯定少于4100种。
答案： C
11．(2011·南京质检)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四次。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．复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个
D．复制结果共产生16个DNA分子
解析： 由于DNA的复制是半保留复制，经过四次复制形成16个DNA分子，有2个DNA分子中一条链含有15N，另一条链含有14N，其余14个DNA分子两条链全部含有14N，因此所有的DNA分子都含14N，该DNA分子中含有胞嘧啶60个，由此计算出含有鸟嘌呤60个，腺嘌呤和胸腺嘧啶各有40个，复制四次需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为40×(24－1)＝600个。
答案： B
12．如下图是在电子显微镜下拍摄的某生物细胞DNA复制过程中的物像。下列有关叙述正确的是( )
A．此图反映出的DNA复制模式，可作为DNA双向复制的证据
B．此过程必须遵循碱基互补配对原则，任一条链中A＝T，G＝C
C．若将该DNA进行彻底水解，产物是脱氧核苷酸和四种碱基
D．若该DNA分子的一条链中(A＋T)/(G＋C)＝a，则互补链中该比值为1/a
答案： A
二、非选择题
13．如右图所示DNA分子结构模式图。
(1)图中1、2分别表示______、________，1、2、3合称________。
(2)如果5是腺嘌呤(A)，则6是________，3能否表示腺嘌呤？________。
(3)若该片段表示的是人体内的DNA，则复制时间是____________________。
(4)DNA被彻底氧化分解，能产生含氮废物的是(用图中数字表示)____________。
(5)假设大肠杆菌的DNA被标记上14N，相对分子质量为a，含15N的DNA，相对分子质量为b，现将含15N的大肠杆菌放入含14N的培养基中培养，子一代DNA分子相对分子质量平均为________，子二代相对分子质量平均为________。
答案： (1)磷酸 脱氧核糖 脱氧核苷酸 (2)胸腺嘧啶 不能 (3)有丝分裂间期和减数第一次分裂间期 (4)3、4、5、6 (5)(a＋b)/2 (3a＋b)/4
14．(2011·泰兴摸底)在生命科学研究中，“放射性元素示踪”是经常使用的研究手段。某生物科研所做了如下几个科学实验，请仔细阅读分析并回答有关问题。
(1)将大肠杆菌的DNA分子用3H标记后，放在普通培养基上按图甲所示方式繁殖8代，那么在子代中含1H的DNA分子的比例是________。DNA分子复制所需要的条件是________________________，这种复制方式叫__________________复制。
(2)如上图乙所示，科研人员合成了一段含15N的特定DNA片段，用它作为探针，利用____________原理，可检测待测标本中的遗传信息。这项技术目前在环境监测方面可用于________________________________________________________________________。
(3)若把带上3H标记的蚕豆根尖细胞(2n＝12)移入含有秋水仙素的普通培养基中，连续分裂两次，则第二次分裂前期细胞中有__________条染色体。如果DNA的半保留复制假设成立，实验结果应为：第一次分裂中期染色体全部都显示放射性，其中每条染色体的两条染色单体________________；第二次分裂中期染色体和染色单体的放射性显示情况是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析： 该题考查放射性同位素示踪技术在DNA分子复制中的应用。(1)将大肠杆菌的DNA分子用3H标记后，放在普通培养基上按图甲所示方式繁殖8代，子代中每个DNA分子均含有1H。根据图可知，DNA分子复制是半保留复制。(2)用DNA探针检测待测DNA分子，是利用DNA分子杂交的原理。(3)由于秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，从而使细胞中的染色体数目加倍。因此，第二次分裂前期，细胞中的染色体为24条。由于DNA分子复制的特点是半保留复制，所以3H标记的蚕豆根尖细胞培养在普通培养基中，DNA第一次复制时，子代中所有的DNA分子均为3H1H杂合DNA分子，所以细胞中的染色单体均显示放射性。细胞第二次分裂时，分别以3H1H杂合DNA分子的母链为模板进行半保留复制，所以其子代DNA分子为3H1H、1H1H。有丝分裂中期着丝点不断裂，故染色体都显示放射性，每条染色体只有一条染色单体显示放射性。
答案： (1)100% 模板、原料、能量、酶 半保留
(2)DNA分子杂交 检测饮用水中病毒含量(其他合理答案也可)
(3)24 均显示放射性 染色体均显示放射性，而每条染色体只有一条染色单体显示放射性
15．(实验探究)DNA复制方式，可以通过设想来进行预测，可能的情况是：全保留复制、半保留复制、分散复制。
(1)根据下图中的示例对三种复制作出可能的假设：
①如果是全保留复制，则1个DNA分子形成2个DNA分子，其中一个是________，而另一个是__________。
②如果是半保留复制，则新形成的两个DNA分子，各有________________________________。
③如果是分散复制，则新形成的DNA分子中________________________________________。
(2)究竟是哪种复制方式呢？进行实验设计证明DNA的复制方式。
实验步骤：
①在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N—DNA(对照)。
②在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N—DNA(亲代)。
③将亲代15N大肠杆菌转移到含14N的培养基中，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用密度梯度离心方法分离。
实验结果符合DNA是半保留复制的假设和预期，请用图示表示实验结果。
答案： (1)①亲代的 新形成的 ②一条链来自亲代的DNA分子，另一条链是新形成的 ③每一条链中一些片段是亲代的，另一些片段是新形成的
(2)
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