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第六单元 第18讲
考点
题号
错题统计
DNA分子的结构
1、4、5、7、10、12、14
有关碱基的计算
3、8
DNA分子的复制和相关计算
6、11、13
基因的本质及DNA复制实验探究
2、6、9、15
一、选择题
1．(2014·石家庄一中月考)下列有关DNA分子结构的说法，正确的是( )
A．相邻的碱基被相邻的两个核糖连在一起
B．每个磷酸基团上都连着两个五碳糖
C．，才能保证DNA两条长链之间的距离不变
解析：选D DNA分子中一条链上相邻的碱基被“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”连在一起，两条链上相邻的碱基被氢键连在一起；DNA链末端的磷酸基团上连着一个五碳糖；碱基对排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性。
2．(2014·烟台诊断)下列有关真核生物基因的说法，正确的是( )
①基因是有遗传效应的DNA片段 ②基因的基本单位是核糖核苷酸 ③基因存在于细胞核、核糖体等结构 ④基因表达时会受到环境的影响 ⑤DNA分子每一个片段都是一个基因 ⑥基因在染色体上呈线性排列 ⑦基因的分子结构首先由摩尔根发现
A．两个 B．三个
C．四个 D．五个
解析：选B 基因是具有遗传效应的DNA片段，其基本单位是脱氧核苷酸。基因主要分布在细胞核中，少量分布于细胞质中的线粒体和叶绿体中。基因在染色体上呈线性排列。基因的表达既受基因的控制，又受外界环境条件的影响。DNA双螺旋结构是由沃森和克里克创建的。
3．(2014·湛江模拟)下列关于DNA的说法不正确的是( )
A．DNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基组成一个密码子
B．用DNA分子杂交技术可以鉴定雅安地震中遇难者的身份
C．当(A＋T)/(C＋G)的比值增大时，解旋的温度要降低
D．DNA是绝大多数生物的遗传物质
解析：选A 遗传密码位于mRNA上不位于DNA上。
4．同源染色体上的DNA分子之间最可能相同的是( )
A．碱基对的排列顺序 B．磷酸二酯键的数目
C．脱氧核苷酸的种类
解析：选C 同源染色体上含有等位基因或相同的基因，所以A、B、D均可能不同，只有C正确。
5．下列能正确表示DNA片段的示意图是( )
解析：选D DNA通常为双链结构，由含有A、T、C、G四种碱基的脱氧核苷酸组成。A与T配对，之间有两个氢键；G与C配对，之间有三个氢键。DNA分子的两条链反向平行。
6．细菌在15N培养基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N，然后再移入14N培养基中培养，抽取亲代及子代的DNA经高速离心分离，如图①～⑤为可能的结果，下列叙述错误的是( )
A．子一代DNA应为② B．子二代DNA应为①
C．子三代DNA应为④ D．亲代的DNA应为⑤
解析：选C 由题意可知，子一代的DNA应为全中(14N、15N)，即图②；子二代DNA应为1/2中(14N 、15N)、1/2轻(14N、14N)，即图①；子三代DNA应为1/4中(14N、15N)、3/4轻(14N、14N)，即图③，而不是全轻(14N、14N)；亲代的DNA应为全重(15N、15N)，即图⑤。
7．下图为某同学在学习DNA的结构后制作的含有两个碱基对的DNA片段(“○”代表磷酸基因)，下列为几位同学对此图的评价，其中正确的是( )
A．甲说：“物质组成和结构上没有错误”
B．乙说：“只有一处错误，就是U应改为T”
C．丙说：“至少有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖”
D．丁说：“如果说他画的是RNA双链则该图就是正确的”
解析：选C DNA中含有的五碳糖应为脱氧核糖，而不是核糖；不含碱基U，而是含碱基T；两个相邻核苷酸之间的磷酸二酯键连接不正确，应是前一个核苷酸的脱氧核糖与后一个核苷酸的磷酸基团连接形成磷酸二酯键。
8．(预测题)用 15N完全标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶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
B．含有 14N的DNA分子占
C．复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸600个
D．复制结果共产生16个DNA分子
解析：选B 含有100个碱基对的DNA分子中有200个碱基，其中胞嘧啶有60个，则腺嘌呤有40个，连续复制4次后产生24个DNA分子，需要腺嘌呤脱氧核苷酸的个数为(24－1)×40＝600。根据DNA半保留复制的特点可知，经连续复制产生的16个DNA分子中含有
14N的占100%。
9．科学研究发现，小鼠体内HMIGIC基因与肥胖直接相关。具有HMIGIC基因缺陷的实验小鼠与作为对照的正常小鼠，吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对照组小鼠变得十分肥胖，而具有HMIGIC基因缺陷的实验小鼠体重仍然保持正常，说明( )
A．基因在DNA上 B．基因在染色体上
C．基因具有遗传效应 D．DNA具有遗传效应
解析：选C 正常小鼠吃高脂肪食物会变得肥胖，而具有HMIGIC基因缺陷的小鼠吃同样多的高脂肪食物体重仍保持正常，这说明肥胖由基因控制，从而得出基因能够控制性状，具有遗传效应。
10．(2014·贵阳模拟)如图为DNA分子结构示意图，对该图的描述正确的是( )
A．②和③相间排列，构成了DNA分子的基本骨架
B．④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸
C．当DNA复制时，⑨的形成需要连接酶
D．DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息
解析：选D ①和②相间排列，构成了DNA分子的基本骨架，A不正确；④的结构并不是胞嘧啶脱氧核苷酸，①是属于上一个脱氧核苷酸的磷酸，由
②和③及下面的磷酸才可以构成胞嘧啶脱氧核苷酸，B不正确；⑨(氢键)的形成不需要酶，C不正确；遗传信息就是DNA分子中特定的脱氧核苷酸的排列顺序，D正确。
11．如图为真核细胞DNA复制过程模式图，据图分析，下列相关叙述错误的是( )
A．由图示得知，DNA分子复制的方式是半保留复制
B．DNA解旋酶能使双链DNA解开，但需要消耗ATP
C．从图中可以看出合成两条子链的方向是相反的
D．DNA复制过程中是先完全解旋，再半保留复制
解析：选D 从图示可以看出，新合成的两个DNA分子分别保留一条母链，为半保留复制；DNA解旋酶的作用是使DNA分子的两条链解开，需要消耗ATP；两条子链的合成方向是相反的；DNA分子的复制是边解旋边复制的。
12．(2014·潍坊高考仿真测试)20世纪90年代，Cuenoud等发现DNA也有催化活性。他们根据共有序列设计并合成了由47个核苷酸组成的单链DNA­E47，它可以催化两个DNA片段之间的连接。下列有关叙述正确的是( )
A．在DNA­E47中，嘌呤碱基数一定等于嘧啶碱基数
B．在DNA­E47中，碱基数＝脱氧核苷酸数＝脱氧核糖数
C．DNA­E47 作用的底物和DNA聚合酶作用的底物是相同的
D．在DNA­E47中，每个脱氧核糖上均连有一个磷酸和一个含N碱基
解析：选B DNA­E47为单链，该DNA分子中没有碱基互补配对，因此嘌呤碱基数不一定等于嘧啶碱基数；DNA­E47由47个脱氧核苷酸组成，每个脱氧核苷酸由一分子碱基、一分子脱氧核糖、一分子磷酸组成，因此，在DNA­E47中碱基数＝脱氧核苷酸数＝脱氧核糖数；DNA­E47作用的底物是两个DNA片段，DNA聚合酶作用的底物是游离的脱氧核苷酸；DNA­E47单链中间的脱氧核糖上均连有两个磷酸和一个含N碱基。
二、非选择题
13．(2014·长春外国语学校月考)下图为真核细胞DNA复制过程模式图，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________。除了图中所示酶外，丙DNA分子的合成还需要__________酶。
(3)从图中可以看出合成两条子链的方向__________。
(4)细胞中DNA复制的场所是__________；在复制完成后，乙、丙分开的时期为__________。
(5)若一个卵原细胞的一条染色体上的β­珠蛋白基因在复制时一条脱氧核苷酸链中一个A替换成T，则由该卵原细胞产生的卵细胞携带该突变基因的概率是__________。
解析：DNA分子复制的场所是细胞核、线粒体和叶绿体。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，卵原细胞中一条染色体中DNA的一条链发生基因突变，复制后，携带突变基因的DNA分子进入卵细胞的概率是1/4。
答案：(1)半保留复制
(2)能量(ATP) DNA连接
(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)1/4
14．下图是某DNA分子的局部结构示意图，请据图回答。
(1)写出下列图中序号代表的结构的中文名称：①____________，⑦____________，⑧____________，⑨____________。
(2)图中DNA片段中碱基对有________对，该DNA分子应有________个游离的磷酸基。
(3)从主链上看，两条单链____________；从碱基关系看，两条单链__________。
(4)如果将14N标记的细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中，此图所示的__________________(填图中序号)中可测到15N。若细胞在该培养液中分裂四次，该DNA分子也复制四次，则得到的子代DNA分子中含14N的DNA分子和含15N的DNA分子的比例为____________。
(5)若该DNA分子共有a个碱基，其中腺嘌呤有m个，则该DNA分子复制4次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为__________个。
解析：根据碱基互补配对原则可知：①是胞嘧啶，②是腺嘌呤，③是鸟嘌呤，④是胸腺嘧啶，⑤是磷酸基团，⑥是胸腺嘧啶，⑦是脱氧核糖，⑧是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，⑨是一条脱氧核苷酸链的片段。复制4次，产生16个DNA分子，由于DNA复制为半保留复制，含 14N的DNA分子共2个，所有的DNA都含有15N，所以子代DNA分子中含 14N和15N的比例为1∶8。A＝T＝m，则G＝C＝－m，复制4次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为(24－1)×＝15·。
答案：(1)胞嘧啶 脱氧核糖 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 一条脱氧核苷酸链的片段
(2)4 2 (3)反向平行 互补
(4)①②③④⑥⑧⑨ 1∶8
(5)15·
15．科学家在研究DNA分子复制的方式时，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，实验结果见下图)。
(1)复制过程除需要模板DNA、脱氧核苷酸外，还需要____________________________等(至少答两点)。
(2)
为了证明DNA复制的特点为半保留复制，请设计实验三(用图示和有关文字补充在图中)，并画出结果C。
(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，用含有14N的培养基培养，在图中所示的坐标中画出连续培养细菌60 min过程中，15N标记DNA分子含量变化的曲线图。
解析：(1)DNA分子的复制方式为半保留复制，复制过程中需要模板DNA、脱氧核苷酸、能量、酶、适宜的温度和pH等。(2)要证明DNA分子的复制方式为半保留复制，根据已知图示可知，采用同位素标记并做密度梯度离心和分析，只要培养原料中标记的同位素与模板DNA中标记的同位素不同即可。(3)实验要遵循对照性原则，实验一、实验二起对照作用。绘图时注意题干信息：培养用的细菌大约每20 min分裂一次。