2019-2020学年人教版生物必修二江苏专用练习：第3章第3节　DNA的复制第4节　基因是有遗传效应的DNA片段

2019-2020学年人教版生物必修二江苏专用练习：第3章第3节　DNA的复制第4节　基因是有遗传效应的DNA片段

[学生用书 P109(单独成册)] [基础达标] 1．(2019·西安高一检测)下列有关真核细胞 DNA 分子复制的叙述，正确的是( ) A．复制形成的两个子代 DNA 分子共 2 个游离的磷酸基团 B．DNA 复制完成后原先的 DNA 分子不复存在 C．DNA 聚合酶催化碱基对之间的连接 D．复制过程中先全部解链，再进行半保留复制 解析：选 B。DNA 分子的每条单链的一端有一个游离的磷酸基团，2 个 DNA 分子共有 4 条单链，共有 4 个游离的磷酸基团，A 项错误；亲代 DNA 分子的两条链分别参与形成子 代 DNA，已经不复存在，B 项正确；DNA 聚合酶催化游离的脱氧核苷酸之间的连接，C 项 错误；DNA 复制过程中边解链边进行半保留复制，D 项错误。 2．(2019·潍坊高一检测)下列关于 DNA 复制的叙述中，正确的是( ) A．DNA 复制时，亲代 DNA 中只有一条链是模板 B．精原细胞略微增大进行 DNA 复制 C．DNA 复制在核糖体上进行 D．DNA 复制时，以其周围游离的脱氧核糖核酸为原料 解析：选 B。DNA 复制时，亲代 DNA 中的两条链都是模板，A 项错误；精原细胞略微 增大，说明细胞处于分裂间期，正在进行 DNA 复制，B 项正确；DNA 复制主要在细胞核中 进行，蛋白质合成在核糖体上进行，C 项错误；DNA 复制时，以其周围游离的单体——脱 氧核糖核苷酸为原料，D 项错误。 3．在一个细胞周期中，DNA 复制过程中的解旋发生在( ) A．两条 DNA 母链之间 B．DNA 子链与其互补的母链之间 C．两条 DNA 子链之间 D．DNA 子链与其非互补母链之间 解析：选 A。DNA 复制过程中的解旋发生在两条 DNA 母链之间。 4．某同学经分离得到 X、Y 两种未知菌种，分析其 DNA 的碱基组成，发现 X 菌的腺 嘌呤含量为 15%，而 Y 菌的胞嘧啶含量为 42%。下列关于这两个菌种 DNA 组成的叙述，正 确的是( ) A．X 菌的鸟嘌呤含量为 15% B．X 菌的胞嘧啶及鸟嘌呤碱基组成总和为 70% C．Y 菌的腺嘌呤的数量较 X 菌的低 D．X 菌 DNA 解旋所需能量较将 Y 菌解旋所需能量高 解析：选 B。X 菌的腺嘌呤含量为 15%，说明胸腺嘧啶的含量为 15%，胞嘧啶和鸟嘌 呤的含量均为 35%，X 菌的胞嘧啶及鸟嘌呤碱基组成总和为 70%。Y 菌的胞嘧啶含量为 42%， 说明腺嘌呤的含量为 8%，但具体数量不能确定。胞嘧啶和鸟嘌呤之间存在三个氢键，氢键 越多，解旋所需的能量就越多，但 X、Y 菌中胞嘧啶和鸟嘌呤具体数量不定，因此无法判断。 5．(2019·江西临川一中期中)一个双链均被 32P 标记的 DNA 由 5 000 个碱基对组成，其 中腺嘌呤占 20%，将其置于只含 31P 的环境中复制 3 次。下列叙述不正确的是( ) A．该 DNA 分子中含有氢键的数目为 1.3×104 B．复制过程需要 2.1×104 个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 C．子代 DNA 分子中含 31P 与含 32P 的分子数之比为 3∶1 D．子代 DNA 分子中含 31P 的单链与含 32P 的单链之比为 7∶1 解析：选 C。由题意可知，该 DNA 分子含有 5 000 个碱基对，A 占 20%，因此 A＝T ＝10 000×20%＝2 000，C＝G＝3 000，则该 DNA 分子中含有氢键的数目＝2 000×2＋3 000×3＝13 000 个，A 正确；DNA 分子复制 3 次形成了 8 个 DNA 分子，其中有 7 个 DNA 分子需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸，所以复制过程需要的游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数目＝ 7×3 000＝21 000 个，B 正确；子代 DNA 分子中含 32P 的 DNA 分子只有两个，含 31P 的分 子数是 8 个，二者之比是 1∶4，C 错误；由题意知含有 32P 标记的 DNA 单链是 2 条，含有 31P的单链是2×8－2＝14条，因此子代DNA分子中含 31P的单链与含 32P的单链之比为7∶1， D 正确。 [能力提升] 6．最新研究表明，人类 24 条染色体上含有 3 万～4 万个蛋白质编码基因。这一事实说 明( ) A．基因是 DNA 上有遗传效应的片段 B．基因是染色体 C．1 条染色体上有许多个基因 D．基因只存在于染色体上 解析：选 C。人类 24 条染色体上含有 3 万～4 万个蛋白质编码基因，说明 1 条染色体 上含有许多个基因；线粒体内的基因不在染色体上。 7．某双链 DNA 分子共含有含氮碱基 1 400 个，其中一条单链上(A＋T)/(G＋C)＝2/5， 则该 DNA 分子连续复制两次，共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是( ) A．300 个 B．400 个 C．600 个 D．1 200 个 解析：选 C。由题中所给信息求出，该 DNA 分子中 T 有 200 个，复制两次需要的游离 的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数目是(22－1)×200＝600(个)。 8．将用 15N 标记的一个 DNA 分子置于含 14N 的脱氧核苷酸的培养基中，经过 4 次连续 复制，含 15N 标记的脱氧核苷酸链占总脱氧核苷酸链的比例是( ) A．1/4 B．1/6 C．1/8 D．1/16 解析：选 D。一个含有 15N 的 DNA 分子经过 4 次复制得到 24＝16 个 DNA 分子，共 2×16 ＝32 条脱氧核苷酸链，其中含有 15N 标记的脱氧核苷酸链只有 2 条，故含有 15N 标记的脱氧 核苷酸链所占的比例是 2/32＝1/16。 9．如图所示，a、b、c 为 3 种 DNA 分子：a 只含 15N，b 同时含 14N 和 15N，c 只含 14N， 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 4 代后，这 3 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 4 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 选项所示。 10．下列关于如图 DNA 分子片段的说法，正确的是(多选) ( ) A．解旋酶可作用于①②处 B．“G”是鸟嘌呤脱氧核苷酸 C．该 DNA 的特异性表现在碱基种类和(A＋G)/(C＋T)的比例上 D．把此 DNA 放在含 15N 的培养液中复制 2 代，子代中均含 15N 的 DNA 解析：选 BD。解旋酶的作用是催化氢键断开，使 DNA 两条链分开，形成两条单链 DNA， 即作用于图中③处，A 错误；“G”是鸟嘌呤脱氧核苷酸，B 正确；DNA 分子的特异性是由于 每个特定的 DNA 分子都具有其特定的碱基对排列顺序，对于任何双链 DNA 分子中，(A＋ G)/(C＋T)的比值都等于 1，C 错误；把此 DNA 放在含 15N 的培养液中复制 2 代，子代 DNA 都含有 15N，D 正确。 11．(2019·河北衡水中学高一期中)将一个不含放射性同位素 32P 标记的大肠杆菌(拟核 DNA 呈环状，共含有 m 个碱基，其中有 a 个胸腺嘧啶)放在含有 32P 标记的胸腺嘧啶脱氧核 苷酸的培养基中培养一段时间，检测到如图Ⅰ、Ⅱ两种类型的 DNA(虚线表示含有放射性的 脱氧核苷酸链)。下列有关该实验的结果预测与分析，正确的是( ) A．DNA 第二次复制产生的子代 DNA 有Ⅰ、Ⅱ两种类型，比例为 1∶3 B．DNA 复制后分配到两个子细胞时，其上的基因遵循基因分离定律 C．复制 n 次需要胞嘧啶的数目是(2n－1)(m－a)/2 个 D．复制 n 次形成的放射性脱氧核苷酸单链为 2n＋1－2 条 答案：D 12．用 32P 标记了果蝇精原细胞 DNA 分子的双链，再将这些细胞置于只含 31P 的培养 液中培养，发生了如下图 A→D 和 D→H 的两个细胞分裂过程。下列相关叙述正确的是(多 选) ( ) A．BC 段细胞中一定有 2 条 Y 染色体 B．EF 段细胞中可能有 1 条 Y 染色体 C．EF 段细胞中含 32P 的染色体一定有 8 条 D．FG 段细胞中含 32P 的染色体可能有 8 条 解析：选 BC。分析图示可知，A→D 表示有丝分裂过程，BC 段包括有丝分裂的前期、 中期、后期，处于有丝分裂前期和中期的细胞中有 1 条 Y 染色体，处于有丝分裂后期的细 胞中有 2 条 Y 染色体，A 项错误；D→H 表示减数分裂过程，EF 段为减数第一次分裂，细 胞中有 1 条 Y 染色体，B 项正确；果蝇的精原细胞中有 8 条染色体，依据 DNA 的半保留复 制方式可知，用 32P 标记了果蝇精原细胞 DNA 分子的双链，再将这些细胞置于只含 31P 的 培养液中培养，在 A→D 段完成一个细胞周期后，每个子细胞中染色体上的核 DNA 分子均 为 1 条链含 32P，1 条链含 31P，在 D→E 段的减数第一次分裂前的间期，每一个核 DNA 分 子经过复制后所形成的 2 个子代 DNA 分子中，有 1 个 DNA 分子的 1 条链含 32P，另 1 条链 含 31P，另 1 个 DNA 分子的 2 条链都含有 31P，这 2 个 DNA 分子分别位于 1 条染色体的 2 条姐妹染色单体上，所以在 EF 段减数第一次分裂的细胞中含 32P 的染色体一定有 8 条，C 项正确；FG 段表示减数第二次分裂过程，由于在减数第一次分裂过程中同源染色体分离， 分别进入不同的次级精母细胞中，因此 FG 段细胞中含 32P 的染色体有 4 条，D 项错误。 13．(2019·枣庄模块检测)为研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素(多肽类激素，临 床上用于治疗骨质疏松症)，某科研机构从预期新型降钙素的功能出发，推测相应的脱氧核 苷酸序列，并人工合成了两条 72 个碱基的 DNA 单链，两条链通过 18 个碱基对形成部分双 链 DNA 片段，再利用 Klenow 酶补平，获得双链 DNA，过程如图。分析并回答下列问题： (1)请画出一个脱氧核苷酸的结构模式图并标注各部分名称。 (2)在 DNA 单链合成过程中所需条件除酶、模板和原料外还需要________。 (3)Klenow 酶是一种________酶，合成的双链 DNA 有________个碱基对。 (4)用 15N 标记该双链 DNA，复制 1 次，测得子代 DNA 中含有 15N 的单链占 50%，该 现象________(填“能”或“不能”)说明 DNA 复制方式为半保留复制，请分析原因。 答案：(1)如图所示 (2)ATP (3)DNA 聚合 126 (4)不能 若为半保留复制，两个子代 DNA 分别如图 1 所示，含有 15N 的单链占 50%； 若为全保留复制，两个子代 DNA 分别如图 2 所示，含有 15N 的单链也占 50%。 14．(2019·淄博高一检测)下图表示细胞内与基因有关的物质或结构，分析并回答下列问 题： (1)细胞内的遗传物质是[ ]________，基因和它的关系是__________________________ ________________________________________________________________________。 (2)a 是指________，e 和 g 的关系是________，e 有________种，g 被彻底水解后的产物 可用字母________表示。 (3)f 和 i 的位置关系是____________________，f 和 h 的关系是________。 (4)1 个 i 和 g 有两种比例关系：________和________。 (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______。 答案：(1)g DNA 基因是具有遗传效应的 DNA 片段，1 个 DNA 分子上含有许多个基 因 (2)C、H、O、N、P e 是 g 的基本单位 4 b、c、d (3)f 在 i 上呈线性排列 f 控制 h 的合成 (4)1∶1 1∶2 (5)规则的双螺旋 1/3 15．(2019·山东沂水一中期中)细胞生物都以 DNA 作为遗传物质，这是细胞具有统一性 的证据之一。请回答下列问题： (1)DNA 复制需要多种酶，这些酶的合成场所是________。这些酶从合成场所到达作用 部位，共需要穿过________层膜结构。 (2)下列表示 DNA 复制的有关图示中，“A→B→C”表示乳酸菌的 DNA 复制，“D→E →F”表示哺乳动物的 DNA 分子复制片段。图中黑点表示复制起点，“→”表示复制方向， “⇨”表示时间顺序。 ①若 A 中含有 48 502 个碱基对，预计此 DNA 分子复制的时间需要约 30 s，而实际上只 需 16 s，分析 A～C 图可知，其原因是______________________________。 ②哺乳动物体细胞中的 DNA 分子展开可达 2 m，若按 D～F 图所示的方式进行复制， 至 少 需 要 8 h ， 而 实 际 上 只 需 约 6 h ， 分 析 D ～ F 图 可 知 ， 其 原 因 是 _______________________________________________________________________。 ③A～F 图均有以下特点：延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明 DNA 分子复制是 ________________________________________________________________________。 (3)研究人员分析 Z、W 两种未知菌种的 DNA 的碱基组成时，发现 Z 菌的腺嘌呤含量占 碱基总量的 35%，而 W 菌的胞嘧啶含量占碱基总量的 30%。由此可推知，这两种菌种中耐 热性较强的是________。 答案：(1)核糖体 0 (2)①复制是双向进行的 ②复制是从多个起点双向进行的 ③边 解旋边复制的过程 (3)W 菌 [素养培优] 16．(2019·河北张家口高一期中)苦马豆素(SW)最早是从植物灰苦马豆中分离获得的一 种毒素，为了研究 SW 对肿瘤细胞的 DNA 复制的影响。研究者提出了以下实验思路： Ⅰ.实验分组： 甲组：培养液＋肿瘤细胞＋3HTDR(3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)＋生理盐水； 乙组：培养液＋肿瘤细胞＋3HTDR＋SW(用生理盐水配制)，每组设置若干个重复样品。 Ⅱ.分别测定两组的细胞内的放射性强度(CRD)，求每组平均值。 Ⅲ.将各样品在适宜条件下培养合适时间后，测定 CRD，求每组平均值并进行统计分析。 请回答下列问题(要求答题时用 SW、CRD、3HTDR 表示相关名词)： (1)肿瘤细胞的 DNA 复制发生在细胞分裂的________，复制时需________________酶的 参与。 (2) 预 测 实 验 的 可 能 结 果 及 结 论 ： 若 乙 组 的 CRD 明 显 高 于 甲 组 ， 则 说 明 ___________________________________________________； 若乙组的 CRD 明显低于甲组，则说明_____________________________________。 (3)实验中之所以采用 3HTDR，是因为 3HTDR 是合成 DNA 的一种原料，这样就可以 根据________的变化来判断 DNA 复制的情况。 答案：(1)间期 解旋酶和 DNA 聚合 (2)SW 对 DNA 复制有促进作用 SW 对 DNA 复制有抑制作用 (3)CRD