2020高中生物 第3章 遗传信息的复制与表达

2020高中生物 第3章 遗传信息的复制与表达

第1节　遗传信息的复制 基础巩固 ‎1某一DNA分子中,A为200个,复制数次后消耗周围环境中含A的脱氧核苷酸3 000个,该DNA分子已经复制了(　　)‎ A.4次 B.3次 C.5次 D.6次 解析：设该DNA分子复制了n次,则可以列出算式:200×(2n-1)=3 000,即可求出n=4。‎ 答案：A ‎2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.游离的脱氧核糖核苷酸与母链进行碱基互补配对 C.配对的脱氧核糖核苷酸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：碱基互补配对原则保证了DNA复制准确无误地进行。‎ 答案：B ‎3DNA分子复制时解旋酶作用于下图中哪一结构? (　　)‎ 解析：DNA分子复制时,解旋酶的作用是打开氢键,因为DNA分子中不含有U,因而C项错误,D项正确。‎ 答案：D ‎4下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图,下列有关叙述错误的是(　　)‎ A.图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的 B.图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的 C.真核生物DNA分子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：从题图中可以看出该DNA分子有多个复制起点,但不是同时开始复制的。图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的。真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶、DNA聚合酶等参与。这种多起点、半保留复制的模式不仅能够保持前后代的稳定性,而且提高了DNA复制的速率。‎ 6‎ 答案：A ‎5下列关于细胞内DNA复制的叙述,正确的是(　　)‎ A.发生在细胞分裂的各个时期 B.两条链同时作模板进行复制 C.子代DNA分子由两条新链组成 D.形成的两条新链碱基序列相同 解析：DNA分子复制发生在有丝分裂间期和减数分裂的间期。DNA的复制为半保留复制,因此子代DNA由一条母链和一条子链组成。形成的两条新链分别与两条母链互补,它们之间的碱基序列也互补。‎ 答案：B ‎6一个用15N标记的DNA分子在含14N的培养基中连续复制3次,将每次复制产物置于试管内进行离心,右图中分别代表复制1次、2次、3次后试管中分层结果的是(　　)‎ A.c、e、f B.a、e、b C.a、b、d D.c、d、f 解析：DNA分子的复制特点是半保留复制,用15N标记的DNA分子在含14N的培养基中复制1次后,每个DNA分子的一条链含15N,一条链含14N,离心后全部位于中密度带,对应题图中的c;复制2次后,产生4个DNA分子,其中含15N、14N的DNA分子为2个,只含14N的DNA分子为2个,离心后一半位于中密度带,一半位于低密度带,对应题图中的e;复制3次后,产生8个DNA分子,其中含15N、14N的DNA 分子为2个,只含14N的DNA分子为6个,离心后少部分位于中密度带,大部分位于低密度带,对应题图中的f。‎ 答案：A ‎7PCR技术中所使用的DNA聚合酶与生物体内的DNA聚合酶相比,其突出特性是(　　)‎ A.耐高温 B.呈强酸性 C.催化效率特别高 D.呈强碱性 解析：PCR技术中使用的DNA聚合酶的最适反应温度为‎72 ℃‎左右,比生物体内DNA复制时的温度(人:‎37 ℃‎左右)高。‎ 6‎ 答案：A 能力提升 ‎8被15N标记的含有100个碱基对的DNA分子中有胞嘧啶60个,该DNA分子在含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.复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核糖核苷酸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4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分子的两条链全部含有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4次需要腺嘌呤脱氧核糖核苷酸的数量为40×(24-1)=600(个)。‎ 答案：B ‎9假如某一含31P的DNA分子中含有1 000个碱基对,将该DNA分子放在用32P标记的脱氧核糖核苷酸的培养液中培养让其复制n次,则DNA分子的平均相对分子质量比原来增加了(　　)‎ A.1 000 ‎ B.2 000‎ C.1 000×(2n-1)/2n-1 ‎ D.1 000×(2n-1)/2n 解析：DNA的基本组成单位为脱氧核糖核苷酸,用32P标记后,每一个基本组成单位的相对分子质量增加1, 所以一个DNA分子的相对分子质量共增加2 000。复制n次后相对分子质量共增加2 000×(2n-1),则DNA分子平均相对分子质量比原来增加了2 000×(2n-1)/2n=1 000×(2n-1)/2n-1 。‎ 答案：C ‎10某条只含有14N的双链DNA分子共有含氮碱基1 400个,其中一条单链上(A+T)∶(C+G)=2∶5。则该DNA分子放在含15N的培养基上连续复制2次后,含有15N的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸数和含有15N的DNA分子数依次是(　　)‎ A.600个,3个 ‎ B.400个,4个 C.600个,4个 ‎ D.1 200个,3个 解析：根据一条单链上(A+T)∶(C+G)=2∶5可以知道在整个DNA分子上(A+T)∶(G+C)=2∶5,又知道在双链DNA中A=T,所以可以求出每个DNA中所含的胸腺嘧啶(T)数量为 1 400×2/7×1/2=200。连续复制2次,含15N的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸(T)的数量是200×(22-1)=600;含15N的DNA分子数是4个。‎ 6‎ 答案：C ‎11将大肠杆菌在含有15N标记的培养液中培养后,再转移到含有14N的普通培养液中培养,8 h 后提取DNA进行分析,发现含15N的DNA分子占总DNA分子的比例为1/16,则大肠杆菌的细胞周期是(　　)‎ A.2 h B.5 h C.1.6 h D.1 h 解析：一个DNA分子复制n次,产生2n个DNA分子,含15N的DNA为2个,根据题意“含15N的DNA分子占总DNA分子的比例为1/16”,可以知道DNA总数为32,再由2n=32,求出该DNA分子复制了5次,用了 8 h,则复制1次需要的时间为1.6 h,即一个细胞周期。‎ 答案：C ‎12下图表示DNA分子的复制,图中a、b、c、d表示各条多核苷酸链。下列叙述正确的是 (　　)‎ A.a与c的碱基序列互补 B.b与c的碱基序列相同 C.a链中(A+T)/(G+C)的比值与b链中的同项比值相同 D.a链中(A+T)/(G+C)的比值与c链中的同项比值不同 解析：由图可知,a、d两条母链碱基互补,a、b两条链碱基互补,c、d两条链碱基互补,可推出a链与c链碱基序列相同,b链与c链碱基序列互补。两条互补链中(A+T)/(G+C)的比值相同。‎ 答案：C ‎13蚕豆根尖细胞在含3H的培养基中完成一次有丝分裂后,移至不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期,其染色体的放射性标记分布情况是(　　)‎ A.每条染色体的两条单体都被标记 B.每条染色体中都只有一条单体被标记 C.只有半数的染色体中一条单体被标记 D.每条染色体的两条单体都不被标记 解析：在含3H的培养基中完成一次有丝分裂后,每个DNA分子中分别有一条链含3H,继续在无放射性的培养基中培养时,复制产生的每对姐妹染色单体中仅一条含有3H。‎ 答案：B 综合应用 ‎14某DNA分子有α、β两条链,将α链上某一区域放大后如下图所示,结合所学知识回答下列问题。‎ 6‎ ‎(1)DNA分子在体内细胞中进行复制时,首先在　　　　酶的作用下解开DNA双链;若在体外进行DNA扩增,常对DNA进行　　　　处理,使两条链之间的氢键断裂,DNA双链解开。 ‎ ‎(2)若DNA在复制过程中,α链上的一个碱基发生改变,由A变为T,该DNA分子经3次复制后所产生的异常DNA分子所占的比例为　　　　。 ‎ ‎(3)请举例说明细胞核中DNA分子在细胞分裂间期发生复制的事实: ‎ ‎ ‎ ‎　。 ‎ 解析：(1)DNA分子复制过程中,氢键的断裂需要解旋酶或加热处理。‎ ‎(2)分析可知,一条链上的一个碱基发生改变后,以这条链为模板复制成的DNA分子均异常,以另一条链为模板复制成的DNA分子均正常,故后代异常DNA分子所占比例为1/2。‎ ‎(3)经细胞分裂间期后,细胞核中DNA数目加倍,一个着丝粒上含有两条姐妹染色单体。‎ 答案：(1)解旋　加热 ‎(2)1/2‎ ‎(3)经细胞分裂间期后,细胞核中DNA分子的含量加倍(或经细胞分裂间期后,一个着丝粒上含有两条姐妹染色单体)‎ ‎15下图是DNA复制的有关图示,A→C表示大肠杆菌的DNA复制,D→G表示哺乳动物的DNA复制。图中黑点表示复制起始点,“→”表示复制方向。‎ ‎(1)A DNA分子复制完成理论上约需 30 s,而实际上只需约16 s。根据图中A→C分析,是因为 ‎ ‎　。 ‎ ‎(2)哺乳动物的DNA分子展开可达‎2 m之长,若按A→C的方式复制,至少需要8 h,而实际上为3 h左右。据图中D→G分析,是因为 ‎ ‎　。 ‎ ‎(3)A→G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　　　　　　　　　　　　　　　　　　的。 ‎ ‎(4)C与A相同,G与D相同,DNA能被如此准确地复制出来,是因为 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 6‎ ‎　。 ‎ 解析：据图中A→C可知,DNA分子的复制向两个方向同时进行,因而复制时间缩短了。据图中D→G,在一个较长的DNA分子上,复制起点很多且向两个方向进行,正是有多个起点且双向复制,所需时间才较短。(3)(4)实际上考查了所学的基本知识,较为简单。‎ 答案：(1)DNA复制是双向进行的 ‎(2)DNA复制时有多个起始点,且是双向复制 ‎(3)边解旋边复制 ‎(4)DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板;DNA分子的碱基互补配对保证了DNA分子复制准确无误地完成 6‎