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学案20　DNA分子的结构和复制及基因
是有遗传效应的DNA片段
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
选项
考点 题号
DNA分子的结构 1、2、6、9、13
DNA分子的复制 3、5、8、10、12
基因是有遗传效应的DNA片段 10、11
实验分析与综合考查 4、7、14
　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　
一、单项选择题
1．如图为核苷酸链结构图，有关叙述不正确的是(　　)
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A．能构成一个完整核苷酸的是图中的a和b
B．各核苷酸之间是通过化学键③连接起来的
C．DNA连接酶可连接断裂的化学键③
D．若该链为脱氧核苷酸链，从碱基组成上看，缺少的碱基是T
解析：核苷酸是核酸的基本组成单位，每个核 ( http: / / www.21cnjy.com )苷酸由一分子的磷酸、一分子的五碳糖、一分子的含氮碱基组成；DNA中有A、T、C、G四种碱基，RNA中有A、U、C、G四种碱基；核苷酸分子通过磷酸二酯键连接组成核苷酸链。
答案：A
2．细胞内某一DNA片段中有30%的碱基为A，则该片段中 (　　)
A．G的含量为30%　　　 B．U的含量为30%
C．嘌呤含量为50% D．嘧啶含量为40%
答案：C
3．以下与遗传物质相关的叙述，正确的是(　　)
A．豌豆的遗传物质是DNA和RNA
B．甲流病毒的遗传物质含有S元素
C．T2噬菌体内，由碱基A、C、G参与组成的核苷酸有6种
D．可利用同位素示踪法证明DNA以半保留的方式复制
解析：豌豆的遗传物质是DNA。甲流病毒的遗传物质是RNA，不含S元素。T2噬菌体内只有DNA，碱基A、C、G参与组成的核苷酸有3种。
答案：D
4．下列有关实验及实验方法的描述，不正确的一项是(　　)
A．用含15N尿苷的营养液培养洋葱，根尖分生区细胞的吸收峰值出现在间期
B．研究遗传病发病率需在人群中随机抽样调查，研究其遗传方式需分析患者家系系谱图
C．“生物体在形成配子时成对的遗传因子分离，分别进入不同配子中”属于孟德尔的假说
D．DNA被15N标记的一个精原细胞，在含14N培养液中进行减数分裂，产生两个含15N的精细胞
答案：D
5．已知双链DNA分子共含有2 000个碱 ( http: / / www.21cnjy.com )基对，其中一条链上A:G:T:C=1:2:3:4。该DNA分子连续复制3次，则在第三次复制过程中需要鸟嘌呤脱氧核苷酸(　　)
A．3 200个　 B．4 800个
C．5 600个 D．8 400个
答案：B
6．(2013·云浮质检)下列与生物体内核酸分子功能多样性无关的是(　　)
A．核苷酸的组成种类　 B．核苷酸的连接方式
C．核苷酸的排列顺序　 D．核苷酸数量的多少
解析：核酸分子的多样性与核苷酸的种类、数量和排列序有关，在核苷酸链中，核苷酸之间都是通过磷酸二酯键相连接的。
答案：B
7．在一个双链DNA分子中，碱基总数为m，腺嘌呤碱基数为n，则下列有关叙述正确的是(　　)
①脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基总数＝m　②碱基之间的氢键数为(3m/2)－n　③两条链中A＋T的数量为2n　④G的数量为m－n
A．①②③④　 B．②③④ C．③④　 D．①②③
解析：腺嘌呤碱基数为n，则G的数量为(m/ ( http: / / www.21cnjy.com )2)－n，DNA分子中氢键数＝n×2＋[(m/2)－n]×3＝(3m/2)－n；两条链中A＋T的数量等于整个DNA分子中A＋T的碱基数，等于A的两倍(2n)。
答案：D
8．(2013·江门联考)将用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中复制n次，则后代中含15N的单链占全部DNA单链的比例和含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例依次是(　　)
A．1/2n,1/2n　 B．1/2n,1/2n－1
C．1/2n,1/2n＋1　 D．1/2n－1,1/2n
解析：将用15N标记的一个 ( http: / / www.21cnjy.com )DNA分子放在含有14N的培养基中复制n次，可形成2n个DNA分子，2n＋1条单链，含15N的单链为2条，含15N的DNA分子为2个；故后代中含15N的单链占全部DNA单链的比例为：2/2n＋1＝1/2n，含15N的DNA分子占全部DNA分子的比例为∶2/2n＝1/2n－1。
答案：B
二、双项选择题
9．(2013·惠州一中检测)下图为真核细胞内某基因(15N标记)的结构示意图，该基因全部碱基中A占20%。下列说法正确的是(　　)
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A．该基因一定存在于细胞核内的染色体DNA上
B．该基因的一条核苷酸链中(C＋G)/(A＋T)为3∶2
C．DNA解旋酶只作用于①部位，限制性核酸内切酶只作用于②部位
D．将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的DNA分子占1/4
解析：真核细胞中的DNA主要存在于细胞核内的染色体中，少量存在于线粒体、叶绿体中。由双链DNA中A(腺嘌呤)占20%，且DNA中A＝T、C＝G可知，C＋G＝100%－(A＋T)＝60%，故该基因中(C＋G)/(A＋T)＝3∶2＝该基因一条核苷酸链中(C＋G)/(A＋T)。DNA解旋酶破坏的是碱基对之间的氢键(即②)，而限制性核酸内切酶以及DNA连接酶作用于DNA分子中磷酸与脱氧核糖之间的共价键。15N标记的DNA在14N培养液中培养，复制3次后，含15N的DNA占2/23＝1/4。
答案：BD
10．下列关于DNA复制的叙述中，正确的是 (　　)
A．无丝分裂一般不发生DNA复制
B．DNA复制过程中可能会产生新的基因
C．一个DNA分子通过复制形成另一个新的不同的DNA分子
D．需要解旋酶和DNA聚合酶
答案：BD
11．下列关于基因、遗传信息的描述中，错误的是 (　　)
A．基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的唯一载体
B．遗传信息可以通过DNA复制传递给后代
C．互为等位基因的两个基因肯定具有相同的碱基数量
D．遗传信息是指DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序
答案：AC
三、非选择题
12．(2013·潮州检测)科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下的实验研究(已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次，产生子代，实验结果见相关图示)：
实验一：
实验二：
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(1)实验一、实验二的作用是________________。
(2)从结果C、D看，DNA复制具有__________________的特点。根据这一特点，理论上结果E中含14N的DNA分子所占比例为________。
(3)复制过程除需要模板DNA、脱氧核苷酸外，还需要________等条件。
(4)若对结果C中的DNA分子先用解旋酶处理，然后再离心，结果为F，请在图中表示出。
解析：(1)实验一和实验二分别表示14 ( http: / / www.21cnjy.com )N和15N标记的DNA的离心结果，其作用是与后面的实验结果形成对照。(2)从结果C、D看，新形成的 DNA保留了原来DNA的两条链，DNA复制具有半保留复制的特点；经过60 min后，DNA复制了3次，共形成8个DNA分子，其中有2个DNA分子是15N/14N，其余6个DNA分子为14N/14N。(4)结果C中的DNA分子为15N/14N，解旋后形成的单链为一条重链15N和一条轻链14N。
答案：(1)对照作用　(2)半保留复制　1　(3)酶、能量　(4)图略(图中应显示两条带分别处于轻链和重链位置)
13．下图是DNA分子结构模式图，请据图回答下列问题：
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(1)组成DNA的基本单位是[　]______________。
(2)图中1、2、6的名称依次为1__________；2_________；
6__________。
(3)图中8示意的是______________________。在双链DNA分子中嘌呤与嘧啶之间的数量关系可表示为____________________。
(4)由于解旋酶的作用使[　]________断裂，两条扭成螺旋的双链解开，若4是胞嘧啶，则3是________________。
(5)如下图，两个脱氧核苷酸之间靠氢键相连，其中正确的是(　　)
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(6)从生物“适应的相对性”、“基因突变的低频性”可见DNA作为遗传物质其分子结构具有____________性。
答案：(1)5　脱氧核苷酸　(2)磷酸(基团)　脱氧核糖　碱基对
(3)一条脱氧核苷酸链的片段　嘌呤数＝嘧啶数(A＋G＝T＋C)　(4)7　氢键　鸟嘌呤　(5)B　(6)稳定
14．在正常情况下，细胞内完全可以 ( http: / / www.21cnjy.com )自主合成组成核酸的核糖和脱氧核糖。现在细胞系由于发生基因突变而不能自主合成核糖和脱氧核糖，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：突变细胞系、基本培养基、核糖核苷酸、14 C—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________，其基本组成单位是________；
RNA主要分布在________，其基本组成单位是________。
(4)实验步骤：
第一步：编号。取基本培养基两个，编号为甲、乙。
第二步：设置对比实验。在培养基甲中加入适量的 ( http: / / www.21cnjy.com )核糖核苷酸和14C—脱氧核苷酸；在培养基乙中加入等量的____________________。
第三步：培养。在甲、乙培养基中分别接种等量的突变细胞系，放到________________培养一段时间，让细胞增殖。
第四步：观察。分别取出培养基甲、乙中的细胞，用放射性探测显微仪探测观察________和________的放射性强弱。
(5)预期结果：
①培养基甲中细胞的放射性部位主要在________；
②培养基乙中细胞的放射性部位主要在________。
(6)实验结论： ____________________。
答案：(3)细胞核　脱氧核苷酸　细胞质
核糖核苷酸
(4)第二步：14C 核糖核苷酸和脱氧核苷酸
第三步：适宜的相同环境中
第四步：细胞核　细胞质
(5)①细胞核　②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

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