2019-2020版人教版生物必修二同步配套练习：第3章 第4节 基因是有遗传效应的DNA片段

2019-2020版人教版生物必修二同步配套练习：第3章 第4节 基因是有遗传效应的DNA片段

1．下列关于 DNA 复制条件的叙述，不正确的是( ) A．DNA 复制时只有 DNA 的一条链作模板 B．以 4 种游离的脱氧核苷酸为原料 C．DNA 复制过程需要消耗能量 D．没有酶的催化，细胞 DNA 复制无法进行 解析：DNA 分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下将双 链解开，以解开的两条链为模板，在 DNA 聚合酶作用下，利用细胞 中游离的 4 种脱氧核苷酸为原料，合成与母链互补的子链，每条新链 与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。 答案：A 2．“DNA 指纹技术”在刑事侦破、亲子鉴定等方面作用巨大， 这主要是根据 DNA 具有( ) A．稳定性 B．特异性 C．多样性 D．可变性 解析：每个特定的 DNA 分子都具有特定的碱基排列顺序，即 DNA 分子具有特异性，根据这一特性可辅助进行刑事侦破、亲子鉴 定等。 答案：B 3．确认两个基因是相同基因的依据是两者( ) A．位于同一条染色体上 B．位于同源染色体的同一位置 C．控制相对性状 D．具有相同的碱基排列顺序 解析：基因中碱基的排列顺序就代表遗传信息，如果两个基因相 同，其基因中的碱基排列顺序一定相同，否则两个基因就不同。位于 同源染色体同一位置的基因若是等位基因，则碱基排列顺序不同。 答案：D 4．通过生物化学分析可以知道，间期细胞中脱氧核苷酸含量开 始很低，不久便急剧增加，之后又逐渐降低到初始水平。随着脱氧核 苷酸含量的动态变化，DNA 聚合酶的活性显著增高。这个事实表明 ( ) A．间期是新的细胞周期的开始 B．间期细胞内 DNA 正在进行自我复制 C．间期细胞内 RNA 正在进行自我复制 D．间期细胞内正在进行 RNA 分解 答案：B 5．下图表示果蝇某一条染色体上的几个基因，相关叙述中不正 确的是( ) A．观察图示可知，基因在染色体上呈线性排列 B．图示 DNA 中只有部分脱氧核苷酸序列能编码蛋白质 C．每个基因均由多个脱氧核糖核苷酸组成 D．由图可知染色体是生物体内基因的唯一载体 解析：图示中一条染色体含多个基因，呈线性排列。基因是具有 遗传效应的 DNA 片段，即基因是 DNA 上一段段的脱氧核苷酸序列。 染色体不是基因的唯一载体，线粒体和叶绿体中也有基因的存在。 答案：D 6．下图是 DNA 分子复制的图解，请据图回答下列问题。 (1)图中的 1 表示________过程，需要________酶的作用。 (2)图中的 2 表示以母链为模板进行的碱基的________________， 参与配对的物质是游离在周围的__________________________。 (3)图中的 3 过程表示形成两个新的________分子，这一过程包 括子链中脱氧核苷酸的________与________交互连接以及子链与母 链在空间结构上的________化。参与此过程的酶有________等。 (4)分析 DNA 复制过程，其场所一般在________内；模板是 ________，原料是________；酶需要________、________等酶；能量 由________提供。 (5)DNA 一般是严格的________复制，DNA 复制的遗传学意义是 为________在上下代之间的________准备了物质基础。遗传信息的传 递使亲代生物的性状可在子代得到表现，如__________(试举一例)。 解析：(1)图中 1 表示解旋过程，需要解旋酶的作用。解旋酶的 作用是打开两条链之间的氢键。(2)图中 2 表示以母链为模板进行碱 基互补配对的过程，参与配对的物质是周围环境中游离的四种脱氧核 苷酸。(3)图中 3 表示形成两个新的 DNA 分子，这一过程包括子链中 脱氧核苷酸的脱氧核糖与磷酸交互连接以及子链与母链在空间结构 上的螺旋化，参与此过程的酶有 DNA 聚合酶等。(4)DNA 主要分布 在细胞核中，复制的场所主要是细胞核。基本条件有模板(DNA 母链)、 原料(游离的四种脱氧核苷酸)、酶(解旋酶、DNA 聚合酶等)、能量 (ATP)。(5)DNA 具有半保留复制的特点，以确保亲子代遗传信息的 连续性。 答案：(1)解旋 解旋 (2)互补配对 四种脱氧核苷酸 (3)DNA 脱氧核糖 磷酸 螺旋 DNA 聚合酶 (4)细胞核 DNA 母链 游 离的脱氧核苷酸 解旋酶 DNA 聚合酶 ATP (5)半保留 遗传信 息 传递 子女长得像父母 A 级 基础巩固 1．DNA 一般能准确复制，其原因是( ) ①DNA 规则的双螺旋结构为复制提供模板 ②DNA 复制发生 于细胞周期的间期 ③碱基互补配对是严格的 ④产生的两个子代 DNA 均和亲代 DNA 相同 A．②④ B．②③ C．①④ D．①③ 解析：DNA 规则的双螺旋结构在解旋后为 DNA 复制提供两条 模板，严格的碱基互补配对原则保证了 DNA 复制的准确性，它保证 子代 DNA 是以亲代 DNA 提供的两条链为模板合成的。 答案：D 2．一个 DNA 分子经过连续两次复制，共需要 90 个游离的腺嘌 呤脱氧核苷酸、240 个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。该 DNA 分子具有 的碱基对是( ) A．110 个 B．220 个 C．330 个 D．440 个 解析：经过两次复制共形成了 4 个 DNA 分子，相当于增加了 3 个新的 DNA 分子，而共需要 90 个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸、240 个 游离的胞嘧啶脱氧核苷酸，说明每个 DNA 分子中在 30 个腺嘌呤、 80 个胞嘧啶，因此该 DNA 分子有 110 个碱基对。 答案：A 3．在一密闭的容器里，用含有同位素 13C 的脱氧核苷酸合成一 个 DNA 分子，然后加入普通的含 12C 的脱氧核苷酸，经 n 次复制后， 所得 DNA 分子中含 12C 的脱氧核苷酸链数与含 13C 的脱氧核苷酸链 数之比是( ) A．2n∶1 B．(2n－2)∶n C．(2n－2)∶2 D．(2n－1)∶1 解析：经 n 次复制后，产生的 DNA 分子数为 2n 个，脱氧核苷酸 链数为 2n×2 条，其中只有 2 条链为 13CDNA 链，其余的(2n×2－2) 条都是 12CDNA 链，因此，题中所求比值为(2n×2－2)∶2＝(2n－1)∶ 1。 答案：D 4．从下列物质的结构层次看，由简单到复杂的是( ) A．脱氧核苷酸→基因→染色体→DNA B．脱氧核苷酸→基因→DNA→染色体 C．基因→脱氧核苷酸→染色体→DNA D．基因→DNA→脱氧核苷酸→染色体 答案：B 5．下图是人类染色体的连续放大示意图。请据图回答下列问题。 (1)请写出图中序号所代表的物质或结构：③________________； ④________________。 (2)由③形成染色质的过程中需要核糖体合成的____________参 与，此过程发生在有丝分裂的________期。脱氧核苷酸的特定排列顺 序构成了 DNA 分子的________________________。 答案：(1)DNA 氢键 (2)蛋白质 间 特异性 B 级 能力训练 6．下列关于 DNA 分子结构与复制的叙述，正确的是( ) A．每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基 B．双链 DNA 分子中，碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的 C．DNA 双螺旋结构解旋需要解旋酶，不需要能量 D．单个脱氧核苷酸在 DNA 酶作用下连接合成新的子链 解析：DNA 分子中每条链一端的脱氧核糖上只连着一个磷酸； 根据脱氧核苷酸的结构可知，一个碱基连接一个脱氧核糖，故双链 DNA 分子中，碱基数目与脱氧核糖数目相等。DNA 复制过程中解旋 时，既需要解旋酶的催化也需要消耗 ATP；单个脱氧核苷酸在 DNA 聚合酶作用下连接合成新的子链。 答案：B 7．下图是某生物细胞 DNA 复制过程的示意图，a、b、c、d 是 四条脱氧核苷酸链。下列有关叙述正确的是( ) A．此图可体现 DNA 半保留复制 B．a、b、c、d 任一条链中 A 与 T、G 与 C 的数量相等 C．若将 a、b、c、d 彻底水解，产物是脱氧核苷酸和四种碱基 D．若 a 中(A＋T)/(G＋C)＝p，则 d 中该比值为 1/p 解析：在一条链中 A 与 T，G 与 C 不一定相等，a、b、c、d 彻 底水解是指将脱氧核苷酸也水解，产物是脱氧核糖、磷酸和四种碱基， DNA 分子的一条链中两互补碱基之和的比值与另一条链中比值相 等。 答案：A 8．下列关于下图所示 DNA 分子片段的说法，正确的是( ) A．解旋酶可作用于①②处 B．“G”是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸 C．不同的 DNA 碱基种类相同，(A＋G)/(C＋T)的比例也相同 D．把此 DNA 放在含 15N 的培养液中复制 2 次，子代中含 15N 的 DNA 占 3/4 解析：解旋酶破坏的是氢键；所有 DNA 分子都具有相同的碱基 种类，但单链 DNA 分子中(A＋G)/(C＋T)的比例不确定；DNA 复制 2 次后，得到 4 个子代 DNA 分子均含有 15N。 答案：B 9．若用 32P 标记“人类胚胎干细胞”的 DNA 分子双链，再将这 些细胞转入不含 32P 的培养液中培养，在第二次细胞分裂的中期、后 期，一个细胞中的染色体总条数和被 32P 标记的染色体条数分别是 ( ) A．中期是 46 和 46、后期是 92 和 46 B．中期是 46 和 46、后期是 92 和 92 C．中期是 46 和 23、后期是 92 和 23 D．中期是 46 和 23、后期是 46 和 23 解析：有丝分裂中期、后期染色体条数的分析：“人类胚胎干细 胞”来自人体，人体的一个正常细胞中含有染色体条数为 46，有丝 分裂后期染色体条数加倍(92)，中期染色体条数与体细胞相同(46)， 故无论经过几次分裂，在有丝分裂中期染色体条数都是 46，后期染 色体条数都是 92。有丝分裂中期、后期被 32P 标记的染色体条数的分 析：以 1 个 DNA 分子为例，双链被 32P 标记，转入不含 32P 的培养 液中培养，由于 DNA 具有半保留复制的特点，第一次有丝分裂完成 时，每个 DNA 分子中都有 1 条链被 32P 标记；第二次有丝分裂完成 时，只有1 2 的 DNA 分子被 32P 标记；中期时，染色单体没有分开，而 这两条没有分开的染色单体上，其中有 1 条被 32P 标记，导致整条染 色体也被 32P 标记；后期时，由于染色单体分开变成染色体，故只有 一半的染色体被标记。 答案：A 10．如图所示为 DNA 的复制图解，请据图回答下列问题： (1)②过程称为________。 (2)③过程中的子链是________。 (3)③过程必须遵循________________原则。 (4)子代 DNA 分子中只有一条链来自亲代 DNA 分子，由此说明 DNA 的复制具有________________的特点。 (5)将一个细胞的 DNA 用 15N 标记，放入含 14N 的 4 种脱氧核苷 酸培养液中，连续分裂 4 次，则含 14N 的 DNA 细胞占细胞总数的 ________，含 15N 的 DNA 细胞占总细胞数的________。 解析：DNA 复制时，先将两条链之间的氢键打开，形成两条单 链，即解旋；然后以两条单链为模板，按照碱基互补配对原则，再各 形成一条新链，最后母链和新合成的子链进行螺旋化，形成新的 DNA 分子。DNA 分子复制的方式为半保留复制，子代 DNA 分子中有一 条母链和一条与母链互补的子链，DNA 分子中的两条母链一直往后 代传递。复制 4 次后产生的子代 DNA 分子为 24 个，本题中含有 15N 标记的子代 DNA 分子为 2 个，所占比例为 2 24 ＝12.5%。 答案：(1)解旋 (2)Ⅱ、Ⅲ (3)碱基互补配对 (4)半保留复制 (5)100% 12.5% 11．科学家在研究 DNA 分子复制方式时进行了如下图所示的实 验研究，已知培养用的细菌大约每 20 min 分裂一次，实验结果如下 图所示。 (1)复制过程除需要模板 DNA、脱氧核苷酸外，还需要 _______________________________________ (至少答两点)等。 (2)为了证明 DNA 复制的方式为半保留复制，请设计实验三(用 图示和相关文字补充在上图中)，并画出结果 C(同时含有 14N 和 15N 的 DNA 分子称为中链 DNA)。 (3)该过程中，实验一、实验二起________作用。若用 15N 标记的 DNA 作为模板，用含 14N 标记的培养基培养，在下列坐标图中画出 连续培养细菌 60 min 过程中，含 15N 的 DNA 分子含量____________ _____________________________________________________。 解析：(1)DNA 分子复制除需要模板、原料外，还需要能量、酶 和适宜的环境条件，如温度、pH 等。(2)实验一、二不能证明半保留 复制的特点，用 15N 标记 DNA 的细菌在 14N 培养基中培养或用 14N 标记 DNA 的细菌在 15N 培养基中培养，然后提取细菌 DNA 离心， 观察结果，如果第一次分裂结果只有中链 DNA，则可以证明 DNA 复制方式为半保留复制。(3)细菌大约每 20 min 分裂一次，在连续培 养 60 min 的过程中，可以认为细菌连续分裂 3 次，DNA 复制 3 次， 不管复制几次产生多少个 DNA 分子，含最初两条母链的 DNA 只有 2 个，且含两条母链的 DNA 所占比例为 2/2n(n 为复制次数)。 答案：(1)能量、酶、适宜的温度和 pH(任答两点即可) (2) (3)对照 所画曲线如图所示 C 级 拓展提升 12．正常情况下，细胞内完全可以自主合成组成核酸的核糖和脱 氧核糖。若基因变化引起细胞不能自主合成核糖和脱氧核糖，则必须 从培养基中摄取。为验证 DNA 分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不 是核糖核苷酸，现提供如下实验材料，请你完成实验方案。 (1)实验目的：验证 DNA 分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是 核糖核苷酸。 (2)实验材料：基因变化的细胞、基本培养基、核糖核苷酸、14C 核糖核苷酸、脱氧核苷酸、14C 脱氧核苷酸、放射性探测显微仪等。 (3)实验原理。 DNA 主要分布在__________中，其基本组成单位是__________。 RNA 主 要 分 布 在 ____________ 中 ， 其 基 本 组 成 单 位 是 __________。 (4)实验步骤。 分组编号 培养基甲 培养基 乙 设置对照实验 加入适量的核糖核苷酸和 14C 脱氧核苷酸 _______ _ 培养 分别接种等量的________，在相同且适宜条件下培养 观察 分别选取培养基甲和培养基乙中的细胞，用放射性探 测显微仪观察________。 (5)预期结果。 ①培养基甲中细胞的放射性部位主要在____________________ ________； ②培养基乙中_________________________________________。 (6)实验结论：_________________________________________ _____________________________________________________。 解析：DNA 主要分布于细胞核中，RNA 主要分布于细胞质中， DNA 的基本组成单位是脱氧核苷酸，RNA 的基本组成单位是核糖核 苷酸。要验证 DNA 复制的原料是脱氧核苷酸，可根据被标记的脱氧 核苷酸在细胞中的分布情况来判断。 答案：(3)细胞核 脱氧核苷酸 细胞质 核糖核苷酸 (4)加入等量的 14C 核糖核苷酸和脱氧核苷酸 突变细胞系 细 胞核和细胞质的放射性强弱 (5)①细胞核 ②细胞的放射性部位主 要在细胞质 (6)DNA 分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核 苷酸