（新教材）2020生物同步导学人教第二册课后分层检测案11　DNA的复制　基因通常是有遗传效应的DNA片段

（新教材）2020生物同步导学人教第二册课后分层检测案11　DNA的复制　基因通常是有遗传效应的DNA片段

课后分层检测案 11 DNA 的复制 基因通常是有遗传效应 的 DNA 片段 【合格考全员做】 1．下列关于基因的说法，错误的是( ) A．每个基因都是 DNA 分子上的一个片段 B．基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位 C．基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位 D．一个 DNA 上的碱基总数等于该 DNA 分子上所有基因上 的碱基数之和 解析：一个 DNA 中含有多个基因。基因通常是有遗传效应 的 DNA 片段。基因之间的 DNA 片段属间隔区段，没有遗传效 应的 DNA 片段就不是基因。 答案：D 2．一个被 15N 标记的 DNA 分子，以含 14N 的 4 种脱氧核苷 酸为原料，连续复制 3 次，则含 15N 的脱氧核苷酸链占全部脱氧 核苷酸链的比例是 ( ) A．1/2 B．1/4 C．1/6 D．1/8 解析：DNA 的复制方式为半保留复制，连续复制 3 次形成 8 个 DNA 分子，则含 15N 的脱氧核苷酸链只有 2 条，则其占全部 脱氧核苷酸链的比例是 2/16＝1/8，D 正确。 答案：D 3．如图为真核生物染色体上 DNA 复制过程的示意图。下列 有关叙述，错误的是( ) A．图中 DNA 复制是从多个起点同时开始的 B．图中 DNA 复制是边解旋边双向复制的 C．真核生物 DNA 的复制过程需要解旋酶 D．真核生物的这种复制方式提高了复制速率 解析：从图中可以看出 DNA 复制有多个起点，但不是同时 开始的，因为复制环有大有小，所以 A 不对。图中 DNA 复制是 边解旋边双向复制的。真核生物 DNA 的复制过程需要解旋酶、 DNA 聚合酶等参与。真核生物的 DNA 具有多个复制起点，这种 复制方式加速了复制过程，提高了复制速率。 答案：A 4．DNA 能够自我复制的结构基础是( ) A．DNA 具有独特的双螺旋结构 B．配对的脱氧核苷酸之间连接成与母链互补的子链 C．磷酸和脱氧核苷酸交替排列的顺序稳定不变 D．DNA 具有多样性和特异性 解析：DNA 独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板， 而碱基互补配对原则保证了复制能准确无误地进行。 答案：A 5．已知某 DNA 含有 500 个碱基对，其中一条链上 A:C:T:G ＝1:2:3：4。该 DNA 连续复制数次后，消耗周围环境中含 G 的 脱氧核苷酸 4 500 个，则该 DNA 已经复制了( ) A．3 次 B．4 次 C．5 次 D．6 次 解析：DNA 一条链上 G 的数目＝500×4/(1＋2＋3＋4)＝ 200，则另一条链上 G 的数目＝500×2/(1＋2＋3＋4)＝100，所以 DNA 双链上共有 G 300 个，n 次复制结束后共消耗 G 的数目为 4 500 个，4 500/300＝15，即 DNA 分子增加 15 个，复制后 DNA 的数目是 16＝24，则 n＝4，即复制了 4 次。 答案：B 6．DNA 片段复制的情况如图所示，图中 a、b、c、d 表示 脱氧核苷酸链的片段。如果没有发生变异，则下列说法不正确的 是( ) A．b 和 c 的碱基序列可以互补 B．a 和 c 的碱基序列可以互补 C．a 中(A＋T)/(G＋C)的值与 b 中(A＋T)/(G＋C)的值相同 D．a 中(A＋G)/(T＋C)的值与 d 中(A＋G)/(T＋C)的值一般不 相同 解析：a 和 d 互补，b 和 c 互补，如果不发生变异，a 和 c 及 b 和 d 的碱基组成相同。某条脱氧核苷酸链上(A＋T)/(G＋C)的值 与其互补链上的值相同，而(A＋G)/(T＋C)的值与其互补链上的 值一般不相同，所以 C 项和 D 项中的说法均正确。 答案：B 7．用 15N 标记含有 100 个碱基对的双链 DNA，其中有胞嘧 啶 60 个，该 DNA 在含有 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 占 1/8 B．复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸 600 个 C．含有 14N 的 DNA 占 7/8 D．复制结果共产生 16 个 DNA 分子 解析：15N 标记的 DNA 在含 14N 的培养基中复制 4 次后，产 生 16 个 DNA 分子，其中含 15N 的 DNA 有 2 个，占 1/8，A、D 项正确；由于 C＝60 个，故 DNA 中 A＝40 个，则复制过程中需 要腺嘌呤脱氧核苷酸 15×40＝600(个)，B 项正确；含 14N 的 DNA 分子有 16 个，占总数的 100%，C 项错误。 答案：C 8．如下图为果蝇某一条染色体的几个基因示意图，下列有 关叙述，正确的是( ) A．基因 R、S、N、O 在果蝇所有体细胞中都表达 B．R、S、N、O 互为非等位基因 C．果蝇的每个基因都是由成百上千个核糖核苷酸组成的 D．基因 R、S、N、O 中的脱氧核苷酸数目比值一般相同 解析：R、S、N、O 控制果蝇不同的性状，互为非等位基因。 答案：B 9．下列关于 DNA、染色体、基因关系的叙述，不正确的是 ( ) A．每条染色体上有一个 DNA 分子，经复制后每条染色单 体上有一个 DNA 分子 B．每个 DNA 分子上有许多基因，基因通常是有遗传效应 的 DNA 片段 C．基因在染色体上呈线性排列 D．基因在 DNA 分子双链上成对存在 解析：基因是 DNA 分子双链上的片段，在一个 DNA 分子 上不会成对存在。 答案：D 10．如图为真核细胞 DNA 复制过程的模式图，请根据图示 过程回答问题。 (1)由图示得知，1 个 DNA 分子复制出乙、丙 2 个 DNA 分 子，其方式是________________。 (2)DNA 解旋酶能使双链 DNA 解开，但需要细胞提供 ________。 (3)从图中可以看出合成的两条子链的方向是________(填 “相同”或“相反”)的。 (4)真核细胞中 DNA 复制的场所是__________________等； 细 胞 分 裂 过 程 中 ， 在 复 制 完 成 后 ， 乙 、 丙 分 开 的 时 期 为 ________________________。 (5)DNA 分子通过复制，将________从亲代传给了子代，从 而保持了____________________的连续性。 解析：(1)DNA 复制的方式是半保留复制，其特点是边解旋 边复制。(2)解旋过程需要细胞提供能量。(3)DNA 的 2 条脱氧核 苷酸链是反向平行的关系，那么以这两条链为模板合成的子链的 方向也应该是相反的。(4)真核细胞内 DNA 分子复制的场所有细 胞核、线粒体和叶绿体等；复制后的 DNA 分子分别存在于两条 染色单体中，染色单体分开发生的时期是有丝分裂后期和减Ⅱ后 期。(5)DNA 分子复制的意义是将遗传信息从亲代传给子代，从 而保持了遗传信息的连续性。 答案：(1)半保留复制 (2)能量(ATP) (3)相反 (4)细胞核、 线粒体和叶绿体 有丝分裂后期、减数第二次分裂后期 (5)遗传信息 遗传信息 11．如图表示细胞内与基因有关的物质或结构，请仔细阅读 并回答问题： 元素(a)―→ b c d ―→e―→基因(f)―→g――→＋h i (1)细胞内的遗传物质是[ ]________，基因和 g 的关系是 ________________。 (2)e 和 g 的关系是________________，g 被彻底水解后的产 物可用字母________________表示。 (3)遗传物质的主要载体是[ ]________，基因和 i 的关系是 ________________。 (4)g 的 成 分 与 RNA 的 成 分 相 比 ， 主 要 差 异 在 于 _______________________________________________________ _________________ ___________________________________________________ _____________________。 (5)g 的空间结构一般表现为________，若其中(C＋G)/(T＋A) ＝1/2，则 A 占总碱基数的比例为________，其单链中(C＋G)/(T ＋A)为________。 (6)g 的 功 能 为 _______________________________________________________ _________________。 解析：根据图示信息可以推知：g 是 DNA，h 是蛋白质，i 是染色体，e 是脱氧核苷酸，b、c、d 是构成脱氧核苷酸的磷酸、 脱氧核糖和含氮碱基，a 是组成元素 C、H、O、N、P。(1)细胞 内的遗传物质是 DNA，基因是具有遗传效应的 DNA 片段。(2) 脱氧核苷酸是构成 DNA 的基本单位，DNA 彻底水解后可用字母 b、c、d 表示。(3)遗传物质的主要载体是染色体(i)，基因在染色 体上呈线性排列。(4)DNA 与 RNA 在组成成分上的主要区别是 碱基和五碳糖的种类不同。(5)DNA 具有双螺旋的空间结构。因 为 DNA 双链中，A＝T，G＝C，则 A 占总碱基数的比例为 A/(A ＋T＋C＋G)＝A/(2A＋2G)，由(C＋G)/(T＋A)＝1/2 得出 A＝2G， 所以，A 占总碱基数的比例为 A/3A＝1/3；根据(C＋G)/(T＋A) 的特点知，DNA 单链中(C＋G)/(T＋A)的值与双链中(C＋G)/(T ＋A)的值相同。(6)基因的功能是贮存、复制、传递和表达遗传 信息。 答案：(1)g DNA 基因是 g(DNA)上有遗传效应的片断 (2)e 是 g 的基本单位 b、c、d (3)i 染色体 基因在染色体上 呈线性排列 (4)碱基和五碳糖的种类不同 (5)双螺旋 1/3 1/2 (6)贮存、复制、传递和表达遗传信息 【等级考选学做】 12．在氮源为 14N 和 15N 的培养基上生长的大肠杆菌，其 DNA 分子分别为 14N－DNA(相对分子质量为 a)和 15N－DNA(相 对分子质量为 b)。将含 15N－DNA 的亲代大肠杆菌转移到含 14N 的培养基上，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用某种离心方法分离得 到的结果如图所示。下列对此实验的叙述不正确的是( ) A．Ⅰ代细菌 DNA 分子中一条链是 14N，另一条链是 15N B．Ⅱ代细菌含 15N 的 DNA 分子占全部 DNA 分子的 1/4 C．预计Ⅲ代细菌 DNA 分子的平均相对分子质量为(7a＋b)/8 D．上述实验结果证明 DNA 复制方式为半保留复制 解析：15N－DNA 转移到 14N 的培养基上后，该 DNA 再进 行复制时就会以 14N 为原料。由于大肠杆菌的 DNA 是双链 DNA， 这种 DNA 在复制时采取半保留复制，也就是说，15N－DNA 在 14N 的培养基上进行第一次复制后，产生的两个子代 DNA 分子 均含有一条 15N 的 DNA 链和一条 14N 的 DNA 链(混合型 DNA 分 子)，这样的 DNA 用离心法分离后，应该全部处在试管的中部； 子Ⅰ代的两个 DNA 分子再分别进行复制，它们所产生的两个子 代 DNA 分别为全 14N－DNA 分子和 14N、15N－DNA 分子(混合 型 DNA 分子)，此时，将该 DNA 作离心处理，产生的 DNA 沉 淀应该分别位于试管的上部和中部，含 15N 的 DNA 分子占全部 DNA 分子的 1/2；Ⅲ代细菌 DNA 分子共有 8 个，其相对分子质 量之和为(7a＋b)，平均相对分子质量为(7a＋b)/8。 答案：B 13．假设将有一对同源染色体的精原细胞的 DNA 分子用 15N 标记，并供给 14N 的原料，该细胞进行减数分裂产生的 4 个精子 中，含 15N 标记的 DNA 的精子所占比例为( ) A．0 B．25% C．50% D．100% 解析：精原细胞中一条染色体上含 1 个 15N 标记的 DNA 分 子，一对同源染色体含两个 DNA 分子，经过间期的复制，2 个 15N 标记的 DNA 分子变成 4 个 DNA 分子，每个 DNA 分子中一 条链是含 15N，另一条链含 14N。减数第一次分裂结束，形成两 个次级精母细胞，每个次级精母细胞含 2 个 DNA 分子，减数第 二次分裂结束后，形成 4 个精细胞，每个精细胞中含 1 个 DNA 分子，这个分子中一条链含 15N，另一条链含 14N。因此，4 个精 子中都含 15N 标记的 DNA，因此选 D。 答案：D 14．将全部 DNA 分子双链经 32P 标记的雄性动物细胞(染色 体数为 2N)置于不含 32P 的培养基中培养。经过连续两次细胞分 裂后产生 4 个子细胞，检测子细胞中的标记情况。下列推断正确 的是( ) A．若进行有丝分裂，则含 32P 染色体的子细胞比例一定为 1/2 B．若进行减数分裂，则含 32P 染色体的子细胞比例一定为 1 C．若子细胞中的染色体都含 32P，则进行的一定是有丝分裂 D．若子细胞中的染色体不都含 32P，则进行的一定是减数分 裂 解析：解答本题的关键是结合有丝分裂、减数分裂的相关知 识分析 DNA 复制后各 DNA 链的走向。若进行有丝分裂，第一 次有丝分裂后，子细胞中都含有 32P 标记；当细胞处于第二次分 裂后期时，染色单体随机分开，带有 32P 标记的染色体也随机进 入 2 个细胞，所以经过连续两次细胞分裂后产生的 4 个子细胞中， 含 32P 染色体的子细胞可能为 2 个或 3 个或 4 个，A 错误；若进 行减数分裂，经过连续两次细胞分裂后产生 4 个子细胞，说明 DNA 只复制一次，因此含 32P 染色体的子细胞比例一定为 1，B 正确；若子细胞中的染色体都含 32P，则进行的是减数分裂，C 错误；若子细胞中的染色体不都含 32P，则进行的一定不是减数 分裂，D 错误。 答案：B 15．如图为 DNA 分子的复制图解，请据图回答： (1)该过程主要发生在细胞的________(部位)。正常进行所需 的条件是________________等。 (2) 图 中 A′ 链 与 ________ 链 碱 基 序 列 相 同 ， B′ 链 与 ________链碱基序列相同，因此该过程形成的两个 DNA 分子完 全相同，每个子代 DNA 分子中均保留了其亲代 DNA 分子的一 条单链，这种复制方式称为________________。 (3)假如经过科学家的测定，A 链上一段(M)中的 A：T：C： G 为 2：1：1：3，________(填“能”或“不能”)说明该科学家 的 测 定 是 错 误 的 ， 原 因 是 _______________________________________________________ _________________ ___________________________________________________ _____________________。 (4)如果以 A 链的 M 为模板，复制出的 A′链碱基比例应该 是________________。 (5)15N 标记的 DNA 分子，放在没有标记的培养基上培养， 复制三次后，标记的链占全部 DNA 单链的________。 解析：(1)DNA 分子复制的主要场所是细胞核，在线粒体、 叶绿体中也存在着 DNA 分子的复制，正常进行 DNA 分子复制 所需要的条件是模板、酶、原料、能量等。(2)DNA 分子复制为 半保留复制，在合成子链时遵循碱基互补配对原则，新合成的子 链与另一条母链相同。(3)在双链 DNA 分子中，A＝T，G＝C， 但在 DNA 分子单链中 A 与 T，G 与 C 不一定相等。(4)在以 A 链的 M 为模板合成的 A′链中，碱基 A：T：C：G＝1：2：3： 1。(5)不论复制几次，含 15N 的 DNA 分子和 DNA 单链都是 2， 经复制三次后 DNA 分子数为 8，DNA 单链总数为 16，因此标记 的链占全部 DNA 单链的 1/8。 答案：(1)细胞核 酶、能量、模板、原料 (2)B A 半保 留复制 (3)不能 在单链中不一定存在 A＝T，G＝C 的关系 (4)A：T：C：G＝1：2：3：1 (5)1/8 【素养达成练】 16．DNA 的复制方式，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(弥散)复制三种。究竟是 哪种复制方式呢？下面通过设计实验来证明 DNA 的复制方式。 实验步骤： a．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)。 b．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)。 c．将亲代 15N 大肠杆菌转移到氮源为 14N 的培养基中，再 连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用密度梯度离心法分离，不同分子量的 DNA 分子将分布在试管中的不同位置上。 实验预测： (1)如果与对照(14N/14N)相比，子Ⅰ代能分辨出两条 DNA 带： 一 条 ________ 带 和 一 条 ________ 带 ， 则 可 以 排 除 _______________________________________________________ _________________ ___________________________________________________ _____________________。 (2)如果子Ⅰ代只有一条中密度带，则可以排除________，但 不能肯定是________________。 (3)如果子Ⅰ代只有一条中密度带，再继续做子Ⅱ代 DNA 密 度鉴定：若子Ⅱ代可以分出________和________，则可以排除分 散复制，同时肯定为半保留复制；如果子Ⅱ代不能分出________ 密度两条带，则排除________，同时确定为________。 解析：从题目中的图示可知，深色为亲代 DNA 的脱氧核苷 酸链(母链)，浅色为新形成的子代 DNA 的脱氧核苷酸链(子链)。 因此全保留复制后得到的两个 DNA 分子，一个是原来的两条母 链重新形成的 DNA 分子，一个是两条子链形成的子代 DNA 分 子；半保留复制后得到的每个子代 DNA 分子的一条链为母链， 一条链为子链；分散复制后得到的每个子代 DNA 分子的单链都 是由母链片段和子代片段间隔连接而成的。 答案：(1)轻(14N/14N) 重(15 N/15 N) 半保留复制和分散复制 (2)全保留复制 半保留复制或分散复制 (3)一条中密度带 一 条轻密度带 中、轻 半保留复制 分散复制