1、1第二节 DNA 分子的结构和复制课后篇巩固探究一、选择题1.下图为 DNA 分子结构示意图,下列对该图的叙述,正确的是( )a.和相间排列,构成了 DNA 分子的基本骨架b.的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸c.是氢键,其形成遵循碱基互补配对原则d.DNA 分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息A.b、c、d B.c、d C.a、b、c D.b、c解析: DNA 分子是双螺旋结构,磷酸与脱氧核糖交替排列在外侧,构成了 DNA 分子的基本骨架,a错误;中的与下方的磷酸基团组成胞嘧啶脱氧核苷酸,b 错误;DNA 两条链的碱基互补配对,配对碱基之间通过氢键相连,c 正确;DNA 分子中特定的脱氧核苷酸序列
2、代表了遗传信息,d 正确。答案: B2.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( )脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数= m 碱基之间的氢键数为 一条链中 A+T 的数量为 n 3m-2n2G 的数量为 m-nA. B.C. D.解析: 的等量关系容易判断;对于,需知 G 与 C 之间形成 3 个氢键,A 与 T 之间形成 2 个氢键,故氢键数为 2n+3 ;因 A+T 的总量为 2n,故一条链中的 A+T 的数量应为 n;中 G 的(m-2n)2 =3m-2n2数量应为 -n。m-2n2 =m2答案: A3.制作 DNA 分子的双螺旋结构模型时,会
3、发现制成的 DNA 分子的平面结构很像一架“梯子”,那么组成这架“梯子”的“扶手”、“扶手”与“扶手”之间的“阶梯”、连接“阶梯”的化学键、遵循的原则依次是( )磷酸和脱氧核酸 氢键 碱基对 碱基互补配对A. B.C. D.解析: 从制作 DNA 双螺旋结构模型的实验中可以看出,位于最外面的“梯子”的“扶手”是磷酸和脱氧核糖;而“扶手”与“扶手”之间的“阶梯”是碱基对;连接“阶梯”的化学键是氢键,也就是说碱基和碱基之间是通过氢键相连接的;遵循的原则是碱基互补配对原则。答案: B4.假设含有一对同源染色体的一个精原细胞的 DNA 分子用 15N 标记,并供给 14N 的原料,该细胞进行减数分裂产
4、生的 4 个精子中,含有 15N 标记的 DNA 的精子所占比例为( )A.0 B.25%C.50% D.100%2解析: 精原细胞减数分裂形成精子的过程中 DNA 只复制一次,而 DNA 复制是半保留复制,精原细胞的DNA 分子用 15N 标记,并供给 14N 的原料,复制结果是每个 DNA 分子都有一条链是被 15N 标记,一条链被 14N 标记,所以形成的精子中含有 15N 标记的 DNA 的精子所占比例为 100%。答案: D5.已知某 DNA 分子含有 500 个碱基对,其中一条链上 ACTG=1234。该 DNA 分子连续复制数次后,消耗周围环境中含 G 的脱氧核苷酸 4 500
5、个,则该 DNA 分子已经复制了( )A.3 次 B.4 次C.5 次 D.6 次解析: 其中一条链上 ACTG=1234,根据碱基互补配对的原则,另外一条链上ACTG=3412,而 DNA 共含有 500 个碱基对(1 000 个碱基),所以整个 DNA 分子中 G 的个数是 300 个,消耗周围环境中 4 500 个 G,总共形成的 DNA 分子数=(4 500+300)/300=16 个,是由 1个 DNA 复制 4 次形成的。答案: B6.把培养在含轻氮( 14N)环境中的一细菌,转移到含重氮( 15N)环境中,培养相当于复制一次的时间,然后放回原环境中培养相当于连续复制两次的时间后,
6、细菌 DNA 组成分析表明( )A.3/4 轻氮型、1/4 中间型B.1/4 轻氮型、3/4 中间型C.1/2 轻氮型、1/2 中间型D.3/4 重氮型、1/4 中间型答案: A7.用一个 32P 标记的噬菌体侵染细菌,若该细菌解体后释放出 32 个大小、形状一样的噬菌体,则其中含有 32P 的噬菌体( )A.0 个 B.2 个C.30 个 D.32 个解析: 标记了一个噬菌体,等于标记了 2 条 DNA 链,由于 DNA 为半保留复制,原噬菌体的 2 条链分别进入 2 个噬菌体内,以后不管复制多少次,最终都只有 2 个噬菌体被标记。答案: B8.有关真核细胞 DNA 分子的复制,下列叙述正确
7、的是 ( )A.复制过程中先是全部解旋,再半保留复制B.复制过程中不需要消耗 ATPC.DNA 聚合酶催化两个游离的脱氧核苷酸之间的连接D.复制后产生的 2 个子代 DNA 分子共含有 4 个游离的磷酸基团解析: 双链 DNA 的复制特点是“边解旋边复制、半保留复制”等,故 A 项错误;复制过程需要“原料、酶、能量、模板、适宜的温度和 pH 等”,故 B 项错误;DNA 聚合酶是催化游离的脱氧核苷酸与一段脱氧核苷酸链间形成磷酸二酯键,故 C 项错误;DNA 的双链是反向平行排列的,每条链上都有一个游离的磷酸基团未与另一个脱氧核苷酸形成磷酸二酯键,从而使得每个双链 DNA 分子上都有 2 个游离
8、的磷酸基团,故 DNA 复制产生的 2 个子代 DNA 分子共含有 4 个游离的磷酸基团,因而 D 项正确。答案: D9. 导学号 75604054 下列有关 DNA 多样性的叙述,正确的是( )A.DNA 多样性的原因是 DNA 分子空间结构千变万化B.含有 200 个碱基的 DNA 分子,碱基对的排列方式有 4200种C.DNA 分子的多样性和特异性是生物多样性和特异性的基础D.DNA 分子多样性是指一个 DNA 分子上有许多个基因解析: DNA 分子的多样性指 DNA 分子中碱基排列顺序千变万化,A、D 错误;含 200 个碱基的 DNA 分子,碱基对的排列方式有 4100种。答案: C
9、10.某 DNA 分子含有 2m 个碱基,其中腺嘌呤有 a 个。下列关于 DNA 复制所需游离胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述,正确的是( )复制一次需要( m-a)个 在第二次复制时需要 3(m-a)个 在第 n 次复制时需要 2n-1(m-a)个 复制 n 次需要 2n(m-a)个3A. B.C. D.解析: 由题意可知,C=(2 m-2a)/2=m-a。所以复制一次需要 C 的量为( m-a),复制 n 次需要 C 的总量为(2n-1)(m-a),因为 DNA 复制是半保留复制,所以每次复制新形成的子链与上代的亲本链数量是相等的,即第 n 次复制需要 C 的量为 2n-1(m-a)。也可以用
10、n 次复制需要的总量减去( n-1)次复制需要的总量,即(2 n-1)(m-a)-(2n-1-1)(m-a)=2n-1(m-a)。答案: B二、非选择题11.根据下图所示 DNA 分子结构模式图完成问题。(1)写出图中的名称。 , , , 。 (2)从主链上看,两条单链 平行;从碱基关系看,两条单链遵循 原则。 (3) 和 相间排列,构成了 DNA 分子的基本骨架。 (4)图中共有 种碱基, 种脱氧核苷酸。 (5)DNA 分子的空间结构是 结构。 (6)遗传信息储存在 DNA 的 中。 答案: (1)胞嘧啶 脱氧核糖 磷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸(2)反向 碱基互补配对(3)脱氧核糖 磷酸(4)4
11、 4(5)规则双螺旋(6)碱基排列顺序12. 导学号 75604055 下图是 DNA 复制图解,请据图回答问题。(1)DNA 复制的时期是 。 (2)DNA 准确复制的结构基础是 和 。 (3)一个有 15N 标记的 DNA 分子,放在没有标记的环境中培养,复制三次后标记的 DNA 分子占 DNA 分子总数的 ,标记的链占全部 DNA 单链的 。 (4)由(3)题可见,DNA 分子复制又称为 复制。 (5)图中 A 和 B 均是 DNA 分子复制过程中所需要的酶,其中 B 能将单个的脱氧核苷酸连接到脱氧核苷酸链上,从而形成子链,则 B 是 酶。A 是 酶,其作用是 。 (6)图中过程在植物根
12、尖分生组织细胞中进行的场所有 ,进行的时期为 。 4答案: (1)有丝分裂间期和减数第一次分裂间期(2)独特的双螺旋结构 碱基互补配对 (3)1/4 1/8 (4)半保留 (5)DNA 聚合 解旋 断裂氢键使 DNA 解旋(6)细胞核、线粒体 有丝分裂间期13.含有 32P 或 31P 的磷酸,两者化学性质几乎相同,都可参与 DNA 分子的组成,但含 32P 的磷酸的相对分子质量比含 31P 的磷酸的相对分子质量大。现将某哺乳动物的细胞放在含有 31P 标记的磷酸的培养基中,连续培养数代后得到 G0代细胞。然后将 G0代细胞移至含 32P 的培养基中培养,经过第1、2 次细胞分裂后,分别得到
13、G1、G 2代细胞。再从 G0、G 1、G 2代细胞中提取 DNA,经密度梯度离心后得到的结果如下图所示。由于 DNA 的相对分子质量不同,因此在离心管内的分布不同。若分别表示轻、中、重三种 DNA 的位置。请回答下列问题。(1)G0、G 1、G 2三代 DNA 离心后的试管分别是图中的 、 、 。 (2)G2代三条带中的 DNA 分子数的比例是 。 (3)图中两条带中的 DNA 分子所含的同位素分别是: ; 。 (4)上述实验结果证明 DNA 的复制方式为 。 解析: 首先应理解轻、中、重三种 DNA 的含义:由两条都含 31P 的脱氧核苷酸链组成的是轻 DNA;由一条含 31P 的脱氧核苷
14、酸链与一条含 32P 的脱氧核苷酸链组成的是中 DNA;由两条含 32P 的脱氧核苷酸链组成的是重 DNA。根据 DNA 半保留复制的特点,G 0代细胞中的 DNA 全部是轻 DNA;G1代是以 G0代细胞的 DNA 为模板,以含 32P 的脱氧核苷酸为原料形成的两个 DNA 分子,全部为中 DNA;G2代是以 G1代细胞的 DNA 为模板,以含 32P 的脱氧核苷酸为原料形成的四个 DNA 分子,其中有两个 DNA 分子的母链都含 31P,子链都含 32P,为中 DNA,另两个 DNA 分子的母链、子链都含 32P,是重 DNA。答案: (1)A B D(2)011(3)31P 31P 和 32P(4)半保留复制
