高中生物必修二《DNA的结构和复制》同步训练
学校:__________ 姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________
一、单题(本大题共32小题,共64分)
1.DNA的复制是以亲代DNA为模版合成子代DNA的过程,下列有关这一过程的叙述错误的是( )
A.真核生物的DNA复制发生在细胞分裂前的间期
B.解旋过程是一个需要酶催化的耗能过程
C.真核细胞中DNA复制和染色体复制是分别独立进行的
D.碱基互补配对原则保证了复制的准确性
2.左氧氟沙星的作用机制是通过特异性抑制细菌DNA旋转酶的活性,阻止细菌DNA的复制而导致细菌死亡。迄今为止,只在原核生物中发现了DNA旋转酶。下列相关叙述正确的是( )
A.左氧氟沙星可抑制DNA聚合酶从而抑制人体细胞的DNA复制,故毒副作用很大
B.DNA复制时以每条单链为模板,DNA聚合酶沿模板链的5′端向3′端方向移动
C.一个含有m个腺漂岭的DNA分子经过n次复制,共消耗腺嘌呤脱氧核苷酸2n-1×m个
D.一个DNA在体外复制n次所得的DNA分子中,含有亲代母链的DNA分子占1/2n-1
3.在一些因素作用下,某大肠杆菌的拟核DNA分子单链上的一个碱基C脱去氨基突变为碱基U。若脱氨基过程只发生一次,下列说法错误的是( )
A.正常情况下,大肠杆菌拟核DNA分子两条链的(A+T)/(G+C)的值相等
B.该大肠杆菌的拟核DNA分子复制一次,子代中该突变位点不会出现A—T
C.该大肠杆菌分裂n次(n1),子代中该突变位点为A—U的细胞占1/2n
D.随大肠杆菌分裂次数增加,子代中该突变位点为G—C的细胞所占比例增大
4.下列关于真核生物遗传物质的结构及遗传信息传递过程的叙述,错误的是( )
A.真核生物都以DNA为遗传物质,细胞中都含有4种脱氧核苷酸
B.遗传物质的相邻碱基之间都通过“—磷酸一核糖—磷酸—”相连接
C.正常人体细胞中遗传信息的传递方向不可能是RNA→RNA
D.核DNA分子的两条链反向平行,两条链各有一个游离的磷酸基团
5.2013年中国科学院古人类研究所研究员付巧妹利用现代人DNA的一部分序列首次开发出古基因组捕获技术,成功将仅占0.03%的人类DNA从大量来自土壤细菌的DNA中辨识并提纯出来,让我们可以从微观视角直接观察古人类的遗传信息。下列说法错误的是( )
A.古基因组捕获技术利用了碱基互补配对原则
B.进行古基因组捕获前需要知道古人类的DNA序列
C.题述的现代人DNA部分序列可能来自人类线粒体
D.利用的现代人DNA部分序列必须是人类特有的序列
6.下列关于DNA结构与复制的叙述中,正确的是( )
A.DNA分子中的嘌呤与嘧啶数目一定是相等的
B.DNA分子结构的稳定性与其碱基比例无关
C.细胞中DNA分子复制需要解旋酶和DNA聚合酶等
D.某双链DNA中腺嘌呤占20%共60个,复制4次需胞嘧啶1500个
7.如图是某学生在“制作DNA双螺旋结构模型”活动中制作的一个模型,①②③④分别代表四种不同的碱基模型(①、③代表嘌呤碱基,②、④代表嘧啶碱基),下列叙述正确的是( )
A.该模型可代表一个双链脱氧核糖核酸分子
B.该模型表明每个脱氧核糖都与一个磷酸相连
C.①②③④位于DNA双螺旋结构的外侧
D.若要将此链和其互补链连接,则需要10个连接物代表氢键
8.滚环复制是某些环状DNA分子的一种复制方式,新合成的链可沿环状模板链滚动而延伸,其主要过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.复制起始需要用特异的酶至少打开2个磷酸二酯键
B.以b链为模板的新链合成中不需要额外的引物
C.整个复制过程不需要DNA连接酶的参与
D.滚环复制最终仅能产生单链的子代DNA
9.DNA在生物的遗传和变异中发挥着重要的作用,真核细胞内存在着游离于染色体基因组外的环状DNA(eccDNA)。某eccDNA分子中含有1200个碱基对,其中一条链上C+G所占的比例为60%。下列叙述错误的是( )
A.DNA复制时,脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下连接到脱氧核苷酸链的3'端
B.减数分裂中,复制后的子代DNA分子随同源染色体的分离分别进入两个子细胞
C.该eccDNA彻底水解可得到6种产物
D.该eccDNA连续复制3次,会消耗3360个腺嘌呤脱氧核苷酸
10.某真核生物DNA片段的结构示意图如下,下列叙述正确的是
A.①的形成需要DNA聚合酶催化
B.②表示腺嘌呤脱氧核苷酸
C.③的形成只能发生在细胞核
D.若a链中A+T占48%,则DNA分子中G占26%
11.目前临床上癌症治疗的一般方法是手术切除肿瘤,为防止体内癌细胞残留,会在术后进行化疗。某科研小组从资料上获知:二氯二乙胺能够阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用。他们推测二氯二乙胺能作为一种癌症的化疗药物,并用小鼠的肝部肿瘤组织进行了实验探究。下列叙述错误的是( )
A.细胞内参与DNA复制的酶至少包括解旋酶、DNA聚合酶和DNA连接酶三种
B.实验中需将小鼠肝肿瘤组织剪碎并用胃蛋白酶处理,使其分散开来以制成细胞悬液
C.肿瘤细胞培养所需气体主要是O2和CO2,其中CO2可维持培养液的pH
D.该实验可利用血细胞计数板,在显微镜下对癌细胞进行观察、计数
12.在 DNA 复制时,5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料,与腺嘌呤配对,掺入新合成的子链。用 Giemsa 染料对复制后的染色体进行染色,DNA分子的双链都含有 BrdU 的染色单体呈浅蓝色,只有一条链含有 BrdU 的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养,取根尖用 Giemsa 染料染色后,观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是( )
A.第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色
B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同
C.第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4
D.根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后,还能观察到深蓝色的染色单体
13.含有100个碱基对的—个DNA分子片段,其中一条链的A+T占40%,它的互补链中G与T分别占22%和18%,如果连续复制2 次,则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为( )
A.240个 B.180个 C.114个 D.90个
14.酵母菌的DNA中碱基A约占32%,关于酵母菌核酸的叙述错误的是( )
A.DNA复制后A约占32% B.DNA中C约占18%
C.DNA中(A+G)/(T+C)=1 D.RNA中U约占32%
15.某同学欲制作DNA双螺旋结构模型,已准备了足够的相关材料,下列叙述正确的是( )
A.在制作脱氧核苷酸时,需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B.制作模型时,鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连
C.制成的模型中,腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和
D.制成的模型中,磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧
16.下列有关DNA分子结构与复制的相关描述,正确的是( )
A.DNA分子中每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸基团和一个碱基
B.单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链
C.用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液培养真核细胞,可用于研究DNA复制的场所
D.果蝇一个精原细胞中的核DNA分子用15N标记,在正常情况下,其减数分裂形成的精子中,含有15N的精子数占1/4
17.一个DNA分子中共有300个碱基对,其中一条链中腺嘌呤所占的比例是20%,另一条链上G与C之和所占的比例是60%。下列相关叙述错误的是( )
A.腺嘌呤在另一条链上的比例也是20%
B.若G与C之和所占的比例改为50%,则该DNA分子的热稳定性会降低
C.该DNA复制3次共需要消耗1440个胞嘧啶
D.该DNA第2次复制共需要消耗360个鸟嘌呤
18.如图为某DNA部分结构示意图,已知该DNA分子含有m个碱基对,其中碱基C所占碱基总数的比例为n。下列相关叙述正确的是( )
A.该DNA分子中的每个碱基都可与两个磷酸基团形成磷酸二酯键
B.该DNA分子碱基对的排列方式有4m种,碱基的排列顺序代表遗传信息
C.该DNA分子中含氢键数m+2n个,碱基A+G占碱基总数的1/2
D.若该DNA分子进行连续两次复制,需消耗游离的脱氧核苷酸6m个
19.腺病毒由DNA和蛋白质组成,其基因组以线性双链DNA形式存在,许多腺病毒在肠道细胞中复制,可引起婴幼儿患肠炎,导致腹痛、腹泻。下列有关叙述正确的是( )
A.腺病毒线性DNA的单链中,相邻的碱基之间通过氢键连接
B.DNA分子的稳定性与氢键含量有关,碱基对G—C含量越高,DNA分子越稳定
C.腺病毒主要的遗传物质是DNA,复制时原料、酶、能量等由肠道细胞提供
D.DNA复制时,游离的脱氧核苷酸添加到子链的3′端,每条链的5′端是羟基末端
20.下图为某同学制作的DNA双螺旋结构模型,相关描述正确的是( )
A.一个细胞周期中,c处化学键可能多次断裂、生成
B.模型中d处小球代表磷酸,它和脱氧核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架
C.DNA的两条链反向平行,故a链从左向右的碱基序列和b链从右向左的碱基序列相同
D.DNA分子上不具有遗传效应的片段一般不能遗传给下一代
21.下列有关基因转录、翻译和DNA复制的比较,正确的是( )
A.转录和翻译不可能在细胞中同一场所同时发生
B.转录和翻译过程中的碱基配对方式无差异
C.在细胞增殖和分化过程中均有转录和翻译发生
D.DNA复制时发生碱基配对差错一定会引起生物性状的改变
22.如图是人体细胞中某DNA片段结构示意图。有关叙述正确的是
A.图中“1”代表磷酸基团,“A”代表腺苷
B.图中“2”代表的化学键是肽键
C.图中“3”连接的是磷酸基团与核糖
D.图中“4”代表鸟嘌呤脱氧核苷酸
23.某哺乳动物精原细胞(2n=4)的核DNA双链全部被32P标记,将其放在不含32P的培养液中先进行一次有丝分裂后再减数分裂形成精细胞。分裂过程中某时期细胞中染色体的状态如图所示。不考虑其他变异,下列叙述错误的是( )
A.图示的时期为减数分裂I的前期,发生了非姐妹染色单体间的互换
B.该细胞为初级精母细胞,次级精母细胞中可能有2条染色体含有32P
C.此细胞有2个四分体,可能有5条染色单体含有32P
D.分裂后形成的4个子细胞不可能只有2个含有32P
24.阿糖胞苷、5-FU 和柔红霉素是常用的抗肿瘤药物,其作用机理分别如下:阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性;5-FU抑制胸腺嘧啶核苷酸合成酶的活性;柔红霉素能嵌入DNA,抑制DNA的解旋。下列叙述正确的是( )
A.阿糖胞苷处理后,肿瘤细胞DNA复制时,DNA双链无法解开
B.5-FU处理后,肿瘤细胞的DNA复制和转录都会受到抑制
C.柔红霉素处理后,肿瘤细胞的 RNA聚合酶无法进行转录
D.阿糖胞苷、5-FU和柔红霉素对正常细胞无不利影响
25.雌猫在胚胎发育早期,胚胎细胞中的1条X染色体会随机失活,只有1条X染色体保留活性,相关的分子机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A.X染色体失活是发生在Xist基因转录后
B.保留活性的X染色体上Xist基因与Tsix基因均能表达
C.Xist基因和Tsix基因共用同一条模板链
D.该机制的研究有望应用于21三体综合征的治疗
26.关于图甲、乙、丙的说法,错误的是( )
甲 乙 丙
A.图甲所示过程相当于图丙的⑥过程,主要发生于细胞核中
B.若图甲的①中A占23%、U占25% ,则对应DNA片段中A占24%
C.图乙所示过程相当于图丙的⑨过程,所需原料是氨基酸
D.正常情况下,图丙中在动、植物细胞中都不可能发生的是⑥⑦⑧过程
27.某精原细胞(2n=8)所有的DNA分子双链均用15N标记后置于含14N的培养基中培养,先进行一次有丝分裂产生两个子细胞,再进行减数分裂。减数分裂过程中,观察其中1个细胞的不同时期,其染色体和核DNA的数量关系如图所示。若无染色体变异发生,下列叙述错误的是( )
A.Ⅰ时期,细胞内最多有4个染色体含有15N
B.Ⅱ时期,细胞中可形成4个均含15N的四分体
C.Ⅲ时期,细胞中至少含4条15N标记的脱氧核苷酸链
D.IV时期形成的精细胞中各含1个染色体组
28.如图为某核酸长链的示意图,下列相关叙述中,正确的是( )
A.图示化合物的元素组成只有C、H、O、N
B.图示化合物为DNA的一条链
C.图中的T、C、G可参与合成6种核苷酸
D.图示化合物只能在细胞核中找到
29.“假说—演绎法”大致分为三步:提出假说;由假说推出一些结论;设计实验验证这些结论。其中演绎推理是假说成为理论的过程中重要的一环。关于假说—演绎法,下列叙述错误的是( )
A.上述步骤中的第二步用到了演绎推理
B.在孟德尔的实验研究中,实施测交实验并统计实际结果就是演绎推理环节
C.摩尔根得出“控制果蝇白眼的基因在X染色体上,Y染色体上不含有它的等位基因”这结论也运用了假说—演绎法
D.DNA半保留复制原理的发现,也是假说—演绎法的成功运用
30.下列科学实验与技术方法不相符的是( )
科学实验 技术方法
A 鉴别动物细胞是否死亡 台盼蓝染色法
B 人鼠细胞融合证明细胞膜流动性实验 荧光标记法
C 艾弗里肺炎链球菌转化实验 酶解法
D 梅塞尔森和斯塔尔证明DNA半保留复制实验 放射性同位素标记法
A.A B.B C.C D.D
31.科学家曾提出DNA复制方式的三种假说:全保留复制、半保留复制和分散复制(图1)。对此假说,科学家以大肠杆菌为实验材料,进行了如下实验(图2):
下列有关叙述正确的是( )
A.第一代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带,说明DNA复制方式一定是半保留复制
B.第二代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带和1条轻带,说明DNA复制方式一定是全保留复制
C.结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果,说明DNA复制方式一定是分散复制
D.若DNA复制方式是半保留复制,继续培养至第三代,细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带
32.关于遗传物质DNA的经典实验,叙述错误的是( )
A.摩尔根依据果蝇杂交实验结果首次推理出基因位于染色体上
B.孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转化因子”化学本质相同
C.肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体浸染细菌实验均采用了能区分DNA和蛋白质的技术
D.双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳定的直径
二、解答题(本大题每空1分,共36分)
33.如图是某链状DNA分子的局部结构示意图,请据图回答下列问题。
(1)写出下列图中序号所代表结构的中文名称:① ,⑧ ,⑨ 。
(2)从主链上看,两条单链方向 ,该DNA分子应有 个游离的磷酸基团。
(3) 和 交替连接,构成了DNA分子的基本骨架。
(4)若大肠杆菌DNA分子的碱基G有x个,占其碱基总量的比例是y,则该DNA分子中T的数目是 个,若该DNA分子复制4次,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数目为 个。
(5)假设小麦DNA分子中(A+T)/(G+C)=1.2,那么(A+G)/(T+C)= 。
34. 如图表示细胞核中发生的一些代谢活动,回答下列问题:
(1)据图甲分析,在DNA聚合酶作用下,引物引导子链延伸,最终合成两个DNA分子,此过程中需严格遵循 原则。
(2)图甲所示结构中某基因A在进行复制时出现了图乙所示情况,DNA复制过程中还可能因出现 ,从而导致某一核基因会突变成其等位基因,这说明等位基因之间的差异主要体现在 。
(3)图丙所示②链合成过程所需要的关键酶为 ,经检测,图丙中的②链含3000个含氮碱基,以其为模板合成的蛋白质中氨基酸数目远少于1000个,尝试推测原因是 。
35. 图甲为某链状DNA分子片段的结构图,①~⑨代表相应的结构。图乙为DNA复制过程模式图。引发体是一类多酶复合物,位于复制叉的前端,主要成分为引物酶以及DNA解旋酶等。单链结合蛋白(SSB)可结合于解旋酶解开的单链区,待复制的各项条件具备后,SSB脱离单链区,子链开始合成。回答下列问题:
(1)图甲所示DNA的基本骨架由 (填名称)交替排列构成。该DNA分子具有游离的磷酸基 个。
(2)图乙中参与DNA复制过程的酶有 等,其中参与形成磷酸二酯键的酶有 。若图甲中DNA分子共含有X个碱基,该DNA分子在含有32P标记的培养液中复制2次,则获得的所有DNA分子的平均相对分子质量比原来增加 。
(3)图乙中SSB结合于解旋酶解开的单链区,可以防止核酸酶将解开的单链降解,也可以防止 ,从而保证解旋后的DNA处于单链状态。DNA复制时,随从链的合成 (填“不需要引物”“需要一种引物”或“需要多种引物”)。
(4)某小组为验证图乙DNA复制的方式为半保留复制,进行了如下操作:将普通大肠杆菌转移到含3H的培养基上繁殖一代,再将子代大肠杆菌的DNA处理成单链,然后进行离心处理。他们的实验结果 (填“能”或“不能”)证明DNA的复制方式是半保留复制而不是全保留复制,理由是 。
36. 如图1、图2分别表示生物体内的生物大分子的部分结构模式图,图3是胰岛素的合成过程(胰岛素中含有6个半胱氨酸,半胱氨酸的分子式为C3H7NO2S)。据图回答下列问题:
(1)图1中三种大分子的彻底水解产物都是 ,但三者的功能不同,其原因是结构不同,这体现了 的生物学重要观点。这些物质可存在于不同生物体内,可作为生物自身能源物质的是 ;甲壳类动物的外骨骼中也有一种多糖,其可用于废水处理,还可用于 (答出一点)。
(2)图2为核苷酸链,每个单体都是由①②③连接而成的。若该链是DNA链,则最能体现其与RNA链组成不同的是[ ] 和[ ] 。(填图2中的序号及对应名称)
(3)图3中,甲过程所需的原料是 ,在甲过程中形成的化学键有 (答出两种)。乙过程需要水解酶的作用,C肽被剪切下来的场所最可能是 ,生成的胰岛素以 方式分泌到细胞外,参与血糖浓度的维持,体现了激素类蛋白质具有的功能是 。
【答案和解析】
1.C
【解析】
1.A、真核生物的DNA复制发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂间期,A正确;
B、DNA分子的复制需要消耗能量且需要解旋酶解旋,B正确;
C、染色体的主要成分DNA和蛋白质,染色体是DNA的主要载体,真核细胞中DNA复制和染色体复制是同时进行的,C错误;
D、双螺旋结构为DNA复制提供了精确的模板,碱基互补配对原则保证了复制的准确性,D正确。
故选C。
2.D
【解析】
2.左氧氟沙星通过特异性抑制细菌DNA旋转酶的活性,阻止细菌DNA的复制而导致细菌死亡,迄今为止,只在原核生物中发现了DNA旋转酶,所以左氧氟沙星不会抑制DNA聚合酶的活性从而抑制人体细胞的DNA复制,故A项错误;
DNA复制时以每条链为模板,DNA聚合酶只能沿模板链的3′端→5′端方向移动,子链延伸方向是5′端→3′端,故B项错误;
一个含有m个腺嘌呤的DNA分子经过n次复制,由于DNA进行半保留复制,所以共需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸(2n-1)×m个,故C项错误;
一个DNA复制n次后形成2n个DNA分子,其中含有亲代母链的DNA分子有2个,占1/2n-1,故D项正确。
3.D
【解析】
3.正常的双链DNA中,在数量上(A1+T1)/(G1+C1)=(A2+T2)/(G2+C2),故A项正确;
根据题述信息,建立模型如图,据图分析可知,大肠杆菌的拟核DNA分子复制一次,子代中该突变位点不会出现A—T,故B项正确;
经n(n1)次有丝分裂后,子代细胞中,含DNA的数量为2n,该突变位点为A—U的细胞只有1个,占子细胞的1/2n,故C项正确;
随大肠杆菌分裂次数增加,子代中该突变位点为G—C的细胞所占比例一直为1/2,没有逐渐增大,故D项错误。
4.B
【解析】
4.真核生物都以DNA为遗传物质,细胞中都含有4种脱氧核苷酸,A项正确;
DNA中,同一条链上相邻碱基之间通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连接,两条链上相邻碱基之间通过氢键相连接,B项错误;
仅有一些RNA病毒可以进行RNA复制,正常人体细胞中遗传信息的传递方向不可能是RNA→RNA,C项正确;
核DNA分子的两条链反向平行,两条链各有一个游离的磷酸基团,D项正确。
5.B
【解析】
5.古基因组捕获技术的原理是利用现代人DNA的一部分序列,根据碱基互补配对原则识别并提纯出可与该序列配对的古人类DNA序列,故不需要提前知道古人类的DNA序列,故A项正确,B项错误;
线粒体中含有DNA,题中所利用的现代人DNA的部分序列可以来自人类线粒体,也可来自人类细胞核,故C项正确;
若要从土壤细菌DNA中辨识提纯出人类的DNA,所用的现代人类DNA序列必须是人类特有的序列,故D项正确。
6.C
【解析】
6.双链DNA分子中的嘌呤与嘧啶数目一定是相等的,单链DNA则不一定,故A项错误;
DNA分子中C—G碱基对比例越高,其氢键越多,稳定性越高,故B项错误;
细胞中DNA分子复制需要解旋酶和DNA聚合酶等,故C项正确;
DNA中腺嘌呤占20%共60个,则胞嘧啶有90个,复制4次可得到16个DNA分子,相当于15个DNA分子需要用到胞嘧啶,因此共需要胞嘧啶数目为90×15=1350(个),故D项错误。
7.D
【解析】
7.A、该模型只有一条单链,不可代表一个双链脱氧核糖核酸分子,A错误;
B、该模型的前三个脱氧核糖都与两个磷酸相连,最后一个脱氧核糖与一个磷酸相连,B错误;
C、①②③④为碱基,均位于DNA双螺旋结构的内侧,C错误;
D、若要将此链和其互补链连接,则需要10个连接物代表氢键,其中的A-T之间有两个氢键(2个A-T对,共4个氢键),C-G之间有三个氢键(2个G-C键,共6个氢键),D正确。
故选D。
8.B
【解析】
8.A、由图可知,滚环复制起始时需要特异的酶在起始点切开一条链的磷酸二酯键,A错误;
B、在DNA聚合酶催化下,以环状负链(b链)为模板,从正链(a链)的3′-OH末端加入与负链(b链)互补的脱氧核苷酸,使链不断延长,通过滚动而合成新的正链,不需要合成引物,B正确;
C、复制该DNA时,a链首先被断开,需要核酸内切酶,随后DNA分子以b链为模板延伸子链,需要DNA聚合酶,最后用DNA连接酶连接成环,C错误;
D、DNA复制的结果是得到与亲代一样的DNA,故滚环复制的最终结果仍可得到环状DNA分子(可能由延伸得到的单链再经缠绕而成),D错误。
故选B。
9.B
【解析】
9.A、DNA复制时,子链的延伸方向是5'端→3'端,在DNA聚合酶的作用下,脱氧核苷酸连接到脱氧核苷酸链的3'端,A正确;
B、减数分裂中,复制后的子代DNA分子(分布在姐妹染色单体上),随姐妹染色单体的分离进入两个子细胞,B错误;
C、eccDNA彻底水解可得到6种产物,分别为脱氧核糖、磷酸、四种含氮碱基(A、T、C、G),C正确;
D、该eccDNA分子中含有1200个碱基对,其中一条链上C+G所占的比例为60%,由碱基互补配对原则可知,该ccDNA分子中C+G所占的比例为60%,A=T=1200×2×(1-60%)÷2=480个,该eccDNA连续复制3次,会消耗(23-1)×480=3360个腺嘌呤脱氧核苷酸,D正确。
故选B。
10.D
【解析】
10.A 、①是氢键,不需要酶的催化, A 错误;
B、图中②与A配对,表示腺嘌呤,B错误;
C、③是DNA分子复制过程中形成的磷酸二酯键,DNA复制可以发生在细胞核、线粒体和叶绿体中,C错误;
D、若a链中A+T占48%,则整个DNA分子中A+T=48%,因此G+C=52%,又因为G=C,所以G占26%,D正确。
故选D。
11.B
【解析】
11.A、DNA复制时,解旋酶解开双螺旋,DNA聚合酶催化子链的延伸,DNA连接酶连接不连续合成的子链,A正确;
B、处理肝组织块获得到肝细胞悬液,应该用胰蛋白酶或胶原蛋白酶,不能用胃蛋白酶,B错误;
C、细胞培养所需的气体主要有O2和CO2,O2是细胞代谢所需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH,C正确;
D、该实验可利用血细胞计数板对癌细胞进行计数,也可以利用比色计测定癌细胞培养液的浑浊度,D正确。
故选B。
12.C
【解析】
12.A、根据分析,第一个细胞周期的每条染色体的染色单体都只有一条链含有 BrdU,故呈深蓝色,A正确;
B.第二个细胞周期的每条染色体复制之后,每条染色体上的两条染色单体均为一条单体双链都含有 BrdU呈浅蓝色,一条单体只有一条链含有 BrdU呈深蓝色,故着色都不同,B正确;
C.第二个细胞周期结束后,不同细胞中含有的带有双链都含有 BrdU的染色体和只有一条链含有 BrdU 的染色体的数目是不确定的,故第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体比例不能确定,C错误;
D.根尖分生区细胞可以持续进行有丝分裂,所以不管经过多少个细胞周期,依旧可以观察到一条链含有BrdU的染色单体,成深蓝色,D正确。
故选C。
13.B
【解析】
13.分析题意可知:该DNA片段含有100个碱基对,即每条链含有100个碱基,其中一条链(设为1链)的A+T占40%,即A1+T1=40个,则C1+G1=60个;互补链(设为2链)中G与T分别占22%和18%,即G2=22,T2=18,可知C1=22,则G1=60-22=38=C2,故该DNA片段中C=22+38=60。已知DNA复制了2次,则DNA的个数为22=4,4个DNA中共有胞嘧啶脱氧核苷酸的数量为4×60=240,原DNA片段中有60个胞嘧啶脱氧核糖核苷酸,则需要游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为240-60=180,B正确,ACD错误。
故选B。
14.D
【解析】
14.A、DNA分子为半保留复制,复制时遵循A-T、G-C的配对原则,则DNA复制后的A约占32%,A正确;
B、酵母菌的DNA中碱基A约占32%,则A=T=32%,G=C=(1-2×32%)/2=18%,B正确;
C、DNA遵循碱基互补配对原则,A=T、G=C,则(A+G)/(T+C)=1,C正确;
D、由于RNA为单链结构,且RNA是以DNA的一条单链为模板进行转录而来,故RNA中U不一定占32%,D错误。
故选D。
15.C
【解析】
15.A、在制作脱氧核苷酸时,需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基,A错误;
B、鸟嘌呤和胞嘧啶之间由3个氢键连接,B错误;
C、DNA的两条链之间遵循碱基互补配对原则,即A=T、C=G,故在制作的模型中A+C=G+T,C正确;
D、DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧,D错误。
故选C。
16.C
【解析】
16.A、DNA分子中约大多数脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基,但两条链的末端各有一个脱氧核糖上只连着一个磷酸和一个碱基,A错误;
B、DNA酶的作用是促进DNA水解成脱氧核苷酸,促进单个脱氧核苷酸连接合成新的子链的酶是DNA聚合酶,B错误;
C、胸腺嘧啶脱氧核苷酸是DNA复制所需的特有原料,用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液培养真核细胞,可通过检测放射性来研究DNA复制的场所,C正确;
D、DNA是半保留复制,果蝇一个精原细胞中的核DNA分子用15N标记,在正常情况下,其减数分裂只复制一次,复制后每个DNA的两条链组成都是15N14N,所以形成的精子中,含有15N的精子数占100%,D错误。
故选C。
17.C
【解析】
17.A、一条单链中G和C之和占该链全部碱基数的60%,则整个DNA分子中,G+C=60%,A+T=40%,则A=T=20%,其中一条链中腺嘌呤所占的比例是20%,则腺嘌呤在另一条链上的比例也是20%,A正确;
B、双链DNA分子中氢键数目越多,热稳定性越高,碱基对G和C之间有三个氢键,A和T之间有两个氢键,若G与C之和所占的比例改为50%,则该DNA分子的热稳定性会降低,B正确;
C、该DNA分子中共有300个碱基对,G+C=60%,则G=C=600×30%=180,经过3次复制需消耗游离的胞嘧啶数为180×(23-1)=1260个,C错误;
D、该DNA第2次复制时,需消耗游离的鸟嘌呤数为 180×22-1=360个,D正确。
故选C。
18.D
【解析】
18.DNA分子中磷酸和脱氧核糖间会形成磷酸二酯键,故A项错误;
该DNA分子中有特定的碱基比例,所以碱基对的排列方式小于4m种,故B项错误;
该DNA分子中含有的氢键为2m+2mn个,故C项错误;
若该DNA分子连续复制两次,需消耗游离的脱氧核苷酸6m个,故D项正确。
19.B
【解析】
19.腺病毒DNA的每条链上相邻碱基间通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖连接,故A项错误;
DNA分子的稳定性与氢键含量有关,碱基对G—C含量越高,DNA分子越稳定,故B项正确;
DNA为腺病毒的遗传物质,复制时原料、酶、能量等由人体肠道细胞提供,故C项错误;
复制子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3′端,每条链的3′端是羟基末端,故D项错误。
20.A
【解析】
20.A、据图可知,c处表示碱基之间的氢键,DNA复制是会断裂和生成,一个细胞周期中,分裂间期存在DNA复制,因此c处化学键可能多次断裂、生成,A正确;
B、模型中d处小球代表脱氧核糖,它和磷酸交替连接分布在DNA的外侧,构成DNA分子的基本骨架,B错误;
C、DNA的两条链反向平行是指一条链是从3'→5',另一条是从5'→3',但a链从左向右的碱基序列和b链从右向左的碱基序列并不相同,C错误;
D、DNA分子上不具有遗传效应的片段不是基因,无论基因还是非基因片段,都可以通过减数分裂遗传给下一代,D错误。
故选A。
21.C
【解析】
21.A、由于原核细胞没有核膜,所以基因的转录与翻译可以在同一场所同时发生,A错误;
B、转录和翻译过程中的碱基配对方式不完全相同,前者的碱基互补配对方式为A-U、T-A、C-G、G-C,后者的碱基互补配对方式为A-U、U-A、C-G、G-C,B错误;
C、由于细胞增殖、分化过程中都有蛋白质的合成,所以均会发生基因转录与翻译,C正确;
D.由于密码子有简并性,一个氨基酸可以由多个密码子决定,所以DNA复制时发生碱基配对差错不一定会引起性状的改变,D错误。
故选C。
22.D
【解析】
22.A、图中“1”代表磷酸基团,“A”代表腺嘌呤,A错误;
B、图中“2”代表的化学键是氢键,B错误;
C、图中“3”连接的是磷酸基团与脱氧核糖,C错误;
D、图中“4”代表鸟嘌呤脱氧核苷酸,D正确。
故选D。
23.D
【解析】
23.A、图中表示的染色体行为是同源染色体联会形成了2个四分体,并且序号为①和②的同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换,A正确;
B、经一次有丝分裂后形成的染色体的DNA中有一条链是含有32P(用图中的虚线表示),另一条链是含有的普通P(用图中的实线表示),继续进行减数分裂时,原料为普通的P,经染色体复制后,每个染色体的两条姐妹染色单体的P元素的组成不同,有一条单体含有32P,另一条单体的两条DNA链均含有普通的P,发生非姐妹染色单体的互换时,交换的片段可能是带有32P,也可能是普通的P的单体片段之间的互换,有以下两种情况:
因此,图中的细胞中不考虑含有32P与普通P的染色单体间的互换(图中第一种情况),则初级精母细胞中的两对同源染色体共有4条染色体单体含有32P,形成的次级精母细胞中含有2条非同源染色体,如①和③,可能有2条染色体含有32P,B正确;
C、若考虑第二种情况,则图中有5条染色单体含有32P,分别是①的2条单体、②的1条单体、③和④分别只有1条单体,C正确;
D、若按照第一种情况发生互换形成的次级精母细胞如①和③中含有32P的单体分到同一极,可能导致含有32P的染色体分到一个精细胞中,含有普通P的染色体分到一个精母细胞中,这样形成的4个精细胞中恰好有2个含有32P,另外2个不含有32P,D错误。
故选D。
24.C
【解析】
24.A、阿糖胞苷能抑制DNA聚合酶活性,DNA聚合酶是催化脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链的,故阿糖胞苷处理后,DNA双链可以解旋,但不能合成子链,A错误;
B、DNA复制需要包括胸腺嘧啶脱氧核苷酸在内的4种游离的脱氧核糖核苷酸做原料,5-FU抑制胸腺嘧啶核苷酸合成酶的活性,即不能合成胸腺嘧啶脱氧核苷酸,故5-FU处理后可以影响DNA复制(影响DNA子链的合成),但不能抑制转录,因为转录不需要胸腺嘧啶核苷酸,B错误;
C、柔红霉素能嵌入DNA,抑制DNA的解旋,转录过程中RNA聚合酶具有解旋功能,故 RNA聚合酶无法进行转录,C正确;
D、以上药物都是通过干扰中心法则过程抑制肿瘤细胞增殖的,对正常细胞也会影响,D错误。
故选C。
25.C
【解析】
25.A、分析题图可知,X染色体失活是发生在失活中心的Xist基因转录出XistRNA后,A正确;
B、保留活性的X染色体上Xist基因与Tsix基因均能表达,Tsix基因转录得到的TsixRNA可以与Xist基因转录出的XistRNA结合,可以抑制XistRNA包裹X染色体,阻止XistRNA发挥作用,使表达该基因的染色体保持活性,B正确;
C、Xist基因和Tsix基分别为互补链上的基因,两基因的模板链不同,C错误;
D、可以通过促进21号多出的一条染色体上失活中心的关键基因的转录,转录出的RNA对21号多出的染色体进行包裹并吸引失活因子聚集,从而使得多出的那条染色体失活,21号两条染色体正常发挥作用的方法,因此该机制的研究有望应用于21三体综合征的治疗,D正确。
故选C。
26.D
【解析】
26.A 、图甲所示过程是转录,图丙的 ⑥ 过程也是转录,转录主要发生于细胞核中, A 正确;
B、若图甲的①中A占23%、U占25%,则对应DNA片段中A+T=23%+25%=48%,可知A=T=24%,B正确;
C、图乙所示过程为翻译,图丙的⑨过程也为翻译,翻译所需原料是氨基酸,C正确;
D、正常情况下,动、植物细胞中能发生图丙中⑥过程(转录),D错误。
故选D。
27.A
【解析】
27.A、Ⅰ时期的细胞可表示有丝分裂刚完成的精原细胞,经过一次有丝分裂,每个DNA分子中一条链含有15N,另一条链含有14N,此时8条染色体可都含有15N,A错误;
B、Ⅱ时期表示减数第一次分裂,此时细胞中含有4个四分体,由于经过一次有丝分裂,每个DNA分子中一条链含有15N,另一条链含有14N,再经过减数分裂的间期复制后,每个染色体上含有两个染色单体,其中一个染色单体DNA的两条链都是14N,另一个染色单体DNA的两条链一个含有15N,一个含有14N,即总体来看,每个染色体都含有15N,B正确;
C、Ⅲ是减数第二次分裂后期,最初有8个染色体16个单链含有15N,经过有丝分裂,每个子细胞得到含有15N的单链8个,经过减数第一次分裂,得到含有4条15N标记的脱氧核苷酸链,C正确;
D、Ⅳ时期是减数分裂完成,由于同源染色体分离,精细胞中含有1个染色体组,D正确。
故选A。
28.B
【解析】
28.A、题图是脱氧核苷酸链的片段,其组成元素是C、H、O、N、P,A错误;
B、题图是脱氧核苷酸链的片段,属于DNA的一条单链,B正确;
C、图中的T、C、G可参与合成3种核苷酸,分别是胸腺嘧啶脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸,C错误;
D、真核细胞的DNA主要分布在细胞核中,此外在线粒体和叶绿体中也含有少量,D错误。
故选B。
29.B
【解析】
29.“假说—演绎法”三个步骤中的第二步“由假说推出一些结论”的意思就是在假说的基础上进行演绎,可以椎理出相应的结论,即用到了演绎推理,故A项正确;
孟德尔对测交结果的预测是该科研方法中的演绎椎理环节,他实施测交实验并统计实际结果是验证结论的环节,属于第三步,故B项错误;
摩尔根首先根据杂交实验提出“控制果蝇白眼的基因在X染色体上,Y染色体上不含有它的等位基因”的假说,后来又通过测交实验进行了验证,整个过程遵循了假说—演绎法的方法和步骤,故C项正确;
在DNA复制方式的探究过程中,先是关于两种复制方式的讨论,然后是假设,预期DNA是半保留复制或全保留复制情况下的离心结果,最后进行实验得出实际结果,所以整个过程也是假说—演绎法的成功运用,故D项正确。
30.D
【解析】
30.A、由于细胞膜的选择透过性,用台盼蓝对动物细胞染色时,死细胞会被染成蓝色,而活细胞不会着色,所以常用台盼蓝染色法鉴别动物细胞是否死亡,A正确;
B、用荧光标记法标记人细胞与小鼠细胞后进行融合实验,观察到标记蛋白均匀分布,证明了细胞膜具有流动性,B正确;
C、艾弗里的实验中分别用蛋白酶、RNA酶、酯酶、DNA酶处理了细胞提取物,加入有R型活细菌的培养基中,观察是否发生了转化,C正确;
D、梅塞尔森和斯塔尔利用的15N、14N是N元素的两种稳定同位素,不具有放射性,二者的相对原子质量不同,因为含15N的DNA比含14N的DNA密度大,利用离心技术可以在试管中区分含有不同N元素的DNA,从而证明了“DNA的复制方式为半保留复制”,D错误。
故选D。
31.D
【解析】
31.ABC、第一代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带,则可以排除全保留复制,但不能肯定是半保留复制或分散复制,继续做子代ⅡDNA密度鉴定,若子代Ⅱ可以分出一条中密度带和一条轻密度带,则可以排除分散复制,同时肯定是半保留复制,ABC错误;
D、若DNA复制方式是半保留复制,继续培养至第三代,形成的子代DNA只有两条链均为14N,或一条链含有14N一条链含有15N两种类型,因此细菌DNA离心后试管中只会出现1条中带和1条轻带,D正确。
故选D。
32.A
【解析】
32.A、摩尔根通过假说—演绎法利用果蝇杂交遗传实验证明了基因位于染色体上,A错误;
B、孟德尔描述的“遗传因子”实质是基因,基因是有遗传效应的DNA片段,格里菲思提出的“转化因子”是DNA,两者化学本质相同,B正确;
C、肺炎双球菌体外转化实验利用酶解法去掉DNA或者DNA蛋白质,噬菌体浸染细菌实验利用同位素标记法区分DNA和蛋白质,两者均采用了能区分DNA和蛋白质的技术,C正确;
D、DNA两条链上的碱基由氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则,使DNA分子具有稳定的直径,D正确。
故选A。
33.
(1)胞嘧啶 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 一条脱氧核苷酸链
(2)相反 2
(3)磷酸 脱氧核糖
(4)x/2y-x 15x
(5)1
33.【解析】
(1)①与G配对,所以是胞嘧啶;⑧是由一分子的脱氧核糖、一分子的磷酸和一分子的含氮碱基(T)组成的,代表的是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,⑨为一条脱氧核苷酸链(的片段)。
(2)从主链上看,两条单链方向相反,由于图示为链状DNA,每条链的5'端有一个游离的磷酸基团,该DNA分子共2个游离的磷酸基团。
(3)DNA分子的基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替排列组成的,排列在DNA分子的外侧。
(4)DNA双链中,由于遵循碱基互补配对原则,若大肠杆菌DNA分子的碱基G有x个,占其碱基总量的比例是y,不互补的两个碱基之和等于碱基总数的一半,即A+G=x/2y,可知A的数量为x/2y-x,A的数量和T的数量相等,为x/2y-x,胞嘧啶的数量和G的数量相等,为x,该DNA分子复制4次,相当于新合村DNA的数目为24-1=15,则该过程需要消耗游离胞嘧啶脱氧核苷酸数目为15x。
(5)小麦的DNA是双链的,遵循碱基互补配对原则,A=T,C=G,所以(A+G)/(T+C)=1。
34.
(1)碱基互补配对
(2)碱基的缺失、增添 碱基序列不同
(3)RNA聚合酶 ②链中起始密码子之前有很多序列没有参与翻译过程(或②链指导合成的肽链需要进行剪切等加工过程才能形成有一定结构和功能的蛋白质,或②链在形成成熟mRNA的过程中,需将基因中内含子转录而来的片段剪切掉)
34.【解析】
(1)DNA复制遵循碱基互补配对原则。
(2)图乙所示为DNA复制时出现一个碱基的替换,基因突变除了碱基的替换,还有缺失、增添的可能,等位基因之间的差异主要是碱基序列不同。
(3)图丙所示过程为转录,关键酶为RNA聚合酶,转录时,用基因中的一条链(①链)为模板合成RNA(②链),但翻译的时候未必直接以②链为模板,可能要加工成成熟的mRNA再开始翻译;或②链中起始密码子之前有很多序列没有参与翻译过程,而只起到调控作用;或②链指导合成的肽链需要进行剪切等加工过程才能形成有一定结构和功能的蛋白质等,都会导致②链含3000个含氮碱基,以其为模板合成的蛋白质中氨基酸数目远少于1000个。
35.
(1)脱氧核糖和磷酸 2
(2)解旋酶、DNA连接酶和DNA聚合酶(DNA聚合酶Ⅰ、DNA聚合酶Ⅲ) DNA连接酶和DNA聚合酶(DNA聚合酶Ⅰ、DNA聚合酶Ⅲ) 3X/4
(3)解旋的单链DNA重新配对形成双链 需要多种引物
(4)不能 处理成单链后,无论是半保留复制还是全保留复制,含有标记和不含标记的单链均各占一半
35.【解析】
(1)无
(2)无
(3)无
(4)无
36.
(1)葡萄糖 结构与功能相统一(或结构与功能相适应) 淀粉和糖原 制作食品的包装纸和食品添加剂;制作人造皮肤
(2)[①]含氮碱基 [②]五碳糖
(3)氨基酸 肽键和二硫键 高尔基体 胞吐 调节作用
36.【解析】
(1)图1中三种多糖的单体都是葡萄糖,之所以功能不同是因为结构不同,这体现了生物体的结构与功能相适应的观点;纤维素是植物细胞壁的主要成分,不能作为自身的能源物质;甲壳类动物的外骨骼中有几丁质,即壳多糖,可用作废水处理、制作食品的包装纸和食品添加剂或用于制作人造皮肤等。
(2)DNA组成不同于RNA的是[①]含氮碱基和[②]五碳糖。
(3)甲、乙过程分别是胰岛素原肽链合成和加工的过程。合成胰岛素时以氨基酸为原料,经脱水缩合形成肽键将氨基酸连接成肽链。且据题可知,组成胰岛素的氨基酸中共含有6个S元素,结合图示可推知胰岛素原形成过程中肽链之间和肽链内部形成了二硫键,该加工过程应该是在内质网中进行的;然后可推测,C肽的切除最可能是在高尔基体中进行的。胰岛素属于分泌蛋白,以胞吐的方式分泌到细胞外,参与血糖的调节,这体现了激素类蛋白质有调节功能。