1、1课下能力提升(九) DNA 分子的结构和复制(时间：25 分钟；满分：50 分)一、选择题(每小题 2 分，共 20 分)1下列关于沃森和克里克构建 DNA 双螺旋结构模型的叙述，错误的是( )A沃森和克里克构建 DNA 双螺旋结构模型是建立在 DNA 分子以 4 种脱氧核苷酸(碱基为 A、T、G、C)为单位连接而成的长链的基础上B威尔金斯和富兰克林通过对 DNA 衍射图谱的有关数据进行分析，得出 DNA 分子呈螺旋结构C沃森和克里克曾尝试构建了多种模型，但都不科学D沃森和克里克最后受腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量，鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量的启发，构建出了科学的模
2、型2下面关于 DNA 分子结构的叙述中，错误的是( )A每个双链 DNA 分子含有四种脱氧核苷酸B每个碱基分子上均连接着一个磷酸和一个脱氧核糖C每个 DNA 分子中碱基数磷酸数脱氧核糖数D双链 DNA 分子中的一段含有 40 个胞嘧啶，就一定会同时含有 40 个鸟嘌呤3在一个 DNA 分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的 42%，若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的 24%，胸腺嘧啶占 30%，则另一条链上，胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的( )A21%,12% B30%,24%C34%,12% D58%,30%4(上海高考)在 DNA 分子模型搭建实验中，如果用一种长度的塑料片代
3、表 A 和 G，用另一长度的塑料片代表 C 和 T，那么由此搭建而成的 DNA 双螺旋的整条模型( )A粗细相同，因为嘌呤环必定与嘧啶环互补B粗细相同，因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸相似C粗细不同，因为嘌呤环不一定与嘧啶环互补D粗细不同，因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸不同5如图为 DNA 分子结构示意图，相关叙述正确的是( )2a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dDNA 分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息e占的比例越大，DNA 分子越不稳定f依次代表 A、G、C、TAbcdf BcdfCabcf Dbce6下列有关 DN
4、A 复制的说法中，正确的是( )ADNA 复制时只有一条链可以作为模板BDNA 复制所需要的原料是 4 种脱氧核苷酸CDNA 复制的场所只有细胞核DDNA 复制的时间只能是有丝分裂间期7把培养在含轻氮( 14N)环境中的一个细菌，转移到含重氮( 15N)环境中，培养相当于繁殖一代的时间，然后全部放回原环境中培养相当于连续繁殖两代的时间后，细菌 DNA 组成分析表明( )A3/4 轻氮型、1/4 中间型B1/4 轻氮型、3/4 中间型C1/2 轻氮型、1/2 中间型D3/4 重氮型、1/4 中间型8.如图表示 DNA 分子复制的片段，图中 a、b、c、d 表示各条脱氧核苷酸链。一般地说，下列各项
5、中正确的是( )Aa 和 c 的碱基序列互补3Bb 和 c 的碱基序列相同Ca 链中(AT)/(GC)的比值与 b 链中同项比值相同Da 链中(AT)/(GC)的比值与 d 链中同项比值不同9(山东高考)某研究小组测定了多个不同双链 DNA 分子的碱基组成，根据测定结果绘制了 DNA 分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在 DNA 分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是( )10某 DNA 分子中含有 1 000 个碱基对(被 32P 标记)，其中有胸腺嘧啶 400 个。若将该 DNA 分子放在只含被 31P 标记的脱氧核苷酸的培养液中让其复制两次，其结果不可能是( )A含 32P 的
6、DNA 分子占 1/2B含 31P 的 DNA 分子占 1/2C子代 DNA 分子相对分子质量平均比原来减少 1 500D共消耗鸟嘌呤脱氧核苷酸 1 800 个二、非选择题(共 30 分)11(10 分)如图是 DNA 片段的结构图，请据图回答问题。(1)图甲是 DNA 片段的_结构，图乙是 DNA 片段的_结构。(2)填出图中部分结构的名称：2_、5_。(3)从图中可以看出 DNA 分子中的两条链是由_和_交替连接的。(4)连接碱基对的化学键是_，碱基配对的方式如下：即_与_配对；_与_配对。4(5)从图甲可以看出组成 DNA 分子的两条链的方向是_的，从图乙可以看出组成DNA 分子的两条链
7、相互缠绕成_的_结构。(6)含有 200 个碱基的某 DNA 片段中碱基间的氢键共有 260 个。请回答：该 DNA 片段中共有腺嘌呤_个，C 和 G 共_对。该 DNA 片段复制 4 次，共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸_个。在 DNA 分子稳定性的比较中，_碱基对的比例高，DNA 分子稳定性高。12(10 分)DNA 指纹技术正发挥着越来越重要的作用，目前在亲子鉴定、侦察罪犯等方面是最为可靠的鉴定技术。请思考回答下列有关 DNA 指纹技术的问题：(1)DNA 亲子鉴定中，DNA 探针必不可少，DNA 探针实际是一种已知碱基顺序的 DNA 片段。请问：DNA 探针寻找基因所用的原理是：_。(2)用
8、DNA 做亲子鉴定时，小孩的条码会一半与其生母相吻合，另一半与其生父相吻合，其原因是_。(3)如图为通过提取某小孩和其母亲以及待测定的两位男性的 DNA，进行 DNA 指纹鉴定，部分结果如图所示。则该小孩的真正生物学父亲是_。(4)现在已知除了一卵双生胞胎外，每个人的 DNA 是独一无二的，就好像指纹一样，这说明了：_。(5)为什么用 DNA 做亲子鉴定，而不用 RNA?_。(6)为了确保实验的准确性，需要克隆出较多的 DNA 样品，若一个只含 31P 的 DNA 分子用 32P 标记的脱氧核苷酸为原料连续复制 3 次后，含 32P 的单链占全部单链的_。13(10 分)DNA 复制方式可以通
9、过设想来进行预测，可能的情况是：全保留复制、半保留复制、分散复制。5(1)根据图示对三种复制作出可能的假设：如果是全保留复制，则 1 个 DNA 分子形成 2 个 DNA 分子，其中一个是_，而另一个是_；如果是半保留复制，则新形成的两个 DNA 分子各有_；如果是分散复制，则新形成的 DNA 分子中_。(2)请设计实验来证明 DNA 的复制方式。实验步骤：在氮源为 14N 的培养基上生长的大肠杆菌，其 DNA 分子均为 14NDNA(对照)。在氮源为 15N 的培养基上生长的大肠杆菌， 其 DNA 分子均为 15NDNA(亲代)。将亲代含 15N 的大肠杆菌转移到 14N 培养基上，再连续繁
10、殖两代(和)，用密度梯度离心方法分离。(3)实验预测：如果与对照( 14N/14N)相比，子代能分离出两条带：_和_，则可以排除_，同时肯定是_。如果子代 只有一条_，则可以排除_，但不能肯定是_。如果子代 只有一条中密度带，再继续做子代DNA 密度鉴定，若子代可以分出_和_，则可以排除_，同时肯定_。如果子代不能分出_两条密度带，则排除_，同时肯定_。(4)用图例表示出最可能的实验结果。答案1选 B 沃森和克里克最先提出了碱基在外侧的双螺旋和三螺旋结构模型，后来又提出了碱基在内侧的双螺旋结构模型，并且同种碱基配对。最后提出了碱基互补配对的双螺旋结构模型。2选 B 脱氧核苷酸分子的连接方式应为
11、 。在双链的 DNA 分子内部，碱基之间通过氢键连接形成碱基对，对一个碱基来说，一侧连接着一个脱氧核糖，另一侧通过氢键和另一个碱基相连。3选 C 解这类题目，最好先画出 DNA 分子的两条链及碱基符号，并标出已知碱基的含量，这样比较直观，更易找到解题方法。然后利用 DNA 分子的碱基互补配对原则，由整6个 DNA 分子中 AT42%，可得出 A1T 1即对应单链碱基总数的百分比也为 42%，则C1G 158%。由一条链中 C124%，C 1G 158%，得出对应另一条单链中 C234%，由一条链中 A1T 142%，A 112%，得出对应另一条单链 T212%。4选 A A 和 G 都是嘌呤碱
12、基，C 和 T 都是嘧啶碱基，在 DNA 分子中，总是AT，GC，依题意，用一种长度的塑料片代表 A 和 G，用另一长度的塑料片代表 C 和 T，则 DNA 的粗细相同。5选 B DNA 分子是反向平行的双螺旋结构，磷酸与脱氧核糖交替排列在外侧，构成了 DNA 的基本骨架；中的及下方的磷酸基团组成胞嘧啶脱氧核苷酸；碱基互补配对，配对碱基之间通过氢键相连； DNA 分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息；G 与 C 之间形成 3 条氢键，G 与 C 含量越多，DNA 分子越稳定；根据碱基互补配对原则，依次代表 A、G、C、T。6选 B DNA 复制时， 两条链都可以作为模板，真核生物 DNA
13、复制的场所可以是细胞核，也可以是线粒体和叶绿体，在细菌体内还可以是拟核。DNA 复制时需要的原料是 4 种脱氧核苷酸。7选 A 轻氮( 14N)环境中的一个细菌转移到重氮( 15N)环境中培养相当于繁殖一代的时间后，DNA 分子全为 15N/14N，再返回轻氮( 14N)环境中培养繁殖，产生 8 个 DNA 分子，3/4轻氮型、1/4 中间型。8选 C 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 和 c 碱基序列相同，b 和 c 碱基序列互补；两条互补链中的(AT)/(GC)相同。9选 C DNA 分子中(AC)/(TG)应始终等于 1；一条单链中(A
14、C)/(TG)与其互补链中(AC)/(TG)互为倒数，一条单链中(AC)/(TG)0.5 时，互补链中(AC)/(TG)2；一条单链中(AT)/(GC)与其互补链中(AT)/(GC)及 DNA 分子中(AT)/(GC)都相等。10选 B 该 DNA 分子在含 31P 的培养液中复制两次，可得到 4 个 DNA 分子，其中含31P 的 DNA 分子占 100%，含 32P 的 DNA 分子占 2/41/2。因为 DNA 复制为半保留复制，亲代 DNA 分子的两条链只可能进入两个子代 DNA 分子中；4 个 DNA 分子中有两个 DNA 分子的每条链都只含有 31P，还有两个 DNA 分子都是一条
15、链含 31P，另一条链含 32P。前两个 DNA 分子相对分子质量比原 DNA 分子共减少了 4 000，后两个 DNA 分子比原 DNA 分子共减少了 2 000，这样 4 个 DNA 分子的相对分子质量平均比原来减少了 6 000/41 500；在 1 000 个碱基对的 DNA 分子中，胸腺嘧啶 400 个，则含有鸟嘌呤个数(1 00024002)/2600(个)，复制两次所消耗鸟嘌呤脱氧核苷酸数目为 600(221)1 800(个)。11解析：(1)从图中可以看出：甲表示的是 DNA 分子的平面结构。而乙表示的是 DNA分子的立体(空间)结构。(2)图中 2 表示的是一条脱氧核苷酸链片
16、段，而 5 表示的是腺嘌呤脱氧核苷酸。(3)从图甲的平面结构可以看出：DNA 分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列7在外侧构成了基本骨架。(4)DNA 分子的两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且有一定规律：A 与 T 配对，G 与 C 配对。(5)根据图甲可以判断：组成 DNA 分子的两条脱氧核苷酸链是反向平行的；从图乙可以看出组成 DNA 分子的两条脱氧核苷酸链相互缠绕成规则的双螺旋结构。(6)碱基对 G 和 C 之间有三个氢键，而 A 和 T 间有两个氢键，设该 DNA 片段碱基 A 有 x 个，碱基 G 有 y 个，则有以下关系： x y2001/2100,2 x3 y260，解得 A为
17、 40 个，G 和 C 各为 60 个。复制 4 次共需原料 C 为：(2 41)60900 个。C 和 G之间的氢键多于 A、T 之间的氢键，因此 C 和 G 比例越高，DNA 分子稳定性越大。答案：(1)平面 立体(或空间) (2)一条脱氧核苷酸链片段 腺嘌呤脱氧核苷酸 (3)脱氧核糖 磷酸 (4)氢键 A(腺嘌呤) T(胸腺嘧啶) G(鸟嘌呤) C(胞嘧啶) (5)反向 规则 双螺旋 (6)40 60 900 C 和 G12解析：DNA 具有特异性，不同个体的 DNA 分子不同，因此可利用 DNA 分子杂交原理进行亲子鉴定。由于子代的同源染色体一条来自父方，一条来自母方，因此亲子鉴定时，
18、应一半与父亲吻合，一半与母亲吻合。人体所有细胞都来源于同一个受精卵，因此都含有相同的遗传物质。答案：(1)碱基互补配对原则 (2)孩子的每一对同源染色体一条来自父亲，一条来自母亲 (3)B (4)DNA 分子具有多样性和特异性 (5)因为基因在 DNA 上，而不在 RNA 上，且 DAN 具有特异性 (6)7/813(1)亲代的 新形成的 一条链来自亲代 DNA，另一条链是新形成的每条链中的一些片段是母链的，另一些片段是子链的 (3)一条轻密度带( 14N/14N) 一条重密度带( 15N/15N) 半保留复制和分散复制 全保留复制 中密度带( 14N/15N) 全保留复制 半保留复制还是分散复制 一条中密度带( 14N/15N) 一条轻密度带( 14N/14N) 分散复制 半保留复制 中、轻 半保留复制 分散复制 (4)最可能的实验结果(如图所示)：
