新课标高中生物人教版必修2 3 基因的本质(课件+作业)

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名称 新课标高中生物人教版必修2 3 基因的本质(课件+作业)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 生物学
更新时间 2020-08-13 16:21:47

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课件52张PPT。同步导练/RJ·必修② 生物 经典品质/超越梦想 同步
导练03 基因的本质重难点提示第一节 DNA是主要的遗传物质三维目标晨背关键词自主性学习知识点解读温示提馨随堂演练 (点击进入)word板块 温示提馨课时作业6 (点击进入)word板块
1.判断正误
(1)格里菲思的实验结果没有具体证明哪一种物质是遗传物质(  )
(2)艾弗里证明转化因子是DNA而不是蛋白质(  )
(3)1952年,赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体,证明T2噬菌体的遗传物质是DNA(  )
(4)用含35S的噬菌体侵染细菌,经离心后,可在沉淀物中发现大量的放射性物质(  )
(5)真核生物细胞中的遗传物质都是DNA,原核生物细胞中的遗传物质都是RNA(  )
答案:(1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)×
2.肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验,均不能证明的是(  )
A.DNA可以产生可遗传的变异
B.蛋白质不是遗传物质
C.DNA可以控制生物的性状
D.DNA是主要的遗传物质
解析:肺炎双球菌的转化实验可证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质;噬菌体侵染细菌的实验只能证明DNA是遗传物质;大多数生物遗传物质为DNA,所以DNA是主要的遗传物质,两实验均不能证明此结论。
答案:D
3.如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体后,让其侵染大肠杆菌,在产生的子代噬菌体的组成结构中,能够找到的标记元素为(  )
A.在外壳中找到15N和35S
B.在DNA中找到15N和32P
C.在外壳中找到15N
D.在DNA中找到15N、32P和35S
解析:用15N、32P、35S共同标记噬菌体,15N标记了噬菌体的DNA和蛋白质外壳,32P标记了噬菌体的DNA,35S标记了噬菌体的蛋白质外壳。噬菌体侵染细菌过程中蛋白质外壳留在细菌外面,DNA进入细菌内部,在细菌中以噬菌体DNA为模板,利用细菌的原料合成子代噬菌体的DNA和蛋白质外壳,由于DNA复制,故在子代噬菌体中能找到15N和32P标记的DNA,不能找到35S和15N标记的蛋白质。
答案:B
4.生物兴趣小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌实验,下列有关分析不正确的是(  )
A.理论上,b中不应具有放射性
B.b中含放射性的高低,与②过程中搅拌是否充分有关
C.若b中含有放射性,说明与①过程中培养时间的长短有关
D.上述实验过程并不能证明DNA是遗传物质
解析:用35S只能标记噬菌体的蛋白质外壳,而噬菌体侵染细菌时,其蛋白质外壳只能留在细菌外。搅拌越充分,蛋白质外壳与细菌分离得越彻底,沉淀物b中放射性越低,如果使蛋白质外壳与细菌彻底分离,则沉淀物b中不含放射性;本实验并没有“示踪”DNA在遗传中的作用,因此不能证明DNA是遗传物质;若沉淀物b中具有放射性,与①过程中培养时间的长短无关,但与搅拌不充分有关。
答案:C
5.下列有关遗传物质的叙述,正确的是(  )
A.生物细胞中DNA较多,所以DNA是主要的遗传物质
B.真核细胞内的DNA是遗传物质,原核细胞内的RNA是遗传物质
C.人体细胞核内的遗传物质是DNA,而细胞质内的遗传物质是RNA
D.病毒的遗传物质是DNA或RNA
解析:绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以DNA是主要的遗传物质,A错误;只要细胞内存在DNA,DNA就是遗传物质,B、C错误;病毒的遗传物质是DNA或RNA,D正确。
答案:D
6.根据下列材料,分析回答问题:
材料1:用同位素31P、32P和32S、35S分别作如下标记:
项目
噬菌体
大肠杆菌
脱氧核苷酸
32P
31P
氨基酸
32S
35S
材料2:
(1)用32P标记噬菌体的大致操作过程:
①______________________________________;
②_______________________________________。
(2)若材料1中的噬菌体和大肠杆菌分别换成烟草花叶病毒和烟叶细胞,则能说明_____________________________________________。
(3)分析材料2,A~D的结果中,________不正确,其理由是________________________________________________________________________________________________________。
(4)材料1、材料2共同说明的问题是________。
解析:(1)由于噬菌体是病毒,必须寄生在活细胞中,所以需先用培养基培养细菌,再用细菌培养噬菌体。(2)烟草花叶病毒的核酸是RNA,它可以侵染烟草的叶肉细胞,说明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。(3)由于DNA酶能够分解DNA分子,不存在DNA时就不能使R型细菌转化成S型细菌,所以小鼠不会死亡。(4)材料1、材料2共同说明了DNA是遗传物质。
答案:(1)①在含有放射性32P的培养基中培养大肠杆菌
②再用上述大肠杆菌培养噬菌体
(2)RNA是遗传物质
(3)D DNA分子被DNA酶分解掉,R型细菌不能转化成S型细菌,小鼠应为正常
(4)DNA是遗传物质
课件40张PPT。同步导练/RJ·必修② 生物 经典品质/超越梦想 同步
导练03 基因的本质第二节 DNA分子的结构三维目标晨背关键词自主性学习知识点解读温示提馨随堂演练 (点击进入)word板块 温示提馨课时作业7 (点击进入)word板块
1.判断正误
(1)DNA分子由四种脱氧核苷酸组成,这四种脱氧核苷酸含有的碱基是A、U、C、G(  )
(2)DNA分子由两条方向相同的脱氧核苷酸链盘旋而成(  )
(3)沃森和克里克构建的DNA分子双螺旋结构中,磷酸-脱氧核糖骨架排列在螺旋外部,碱基排列在螺旋内部(  )
(4)DNA分子中的碱基一定存在如下数量关系:C=T,A=G(  )
(5)DNA单链中的A与T的数量一定相等(  )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
2.下列对DNA结构的叙述中,错误的是(  )
A.DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧
B.DNA分子中的两条链反向平行
C.DNA分子中氢键数目和碱基数目一定相等
D.DNA分子中碱基之间一一对应配对的关系是碱基互补配对原则
解析:在DNA分子中,脱氧核糖与磷酸交替连接,排列在DNA外侧,共同构成DNA分子的基本骨架;DNA分子中的两条链反向平行;A-T间是2个氢键,G-C间是3个氢键,故氢键数目和碱基数目不相等。
答案:C
3.(2019年黄冈模拟)已知某DNA分子中,G与C之和占全部碱基总数的35.8%,其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%。则在它的互补链中,T和C分别占该链碱基总数的(  )
A.32.9%和17.1% B.31.3%和18.7%
C.18.7%和31.3% D.17.1%和32.9%
解析:由题中G+C=35.8%,可推出C=G=17.9%,A=T=32.1%;设它的互补链中,T和C分别占该链碱基总数的比例为X、Y,则有1/2×(X+32.9%)=32.1%,1/2×(Y+17.1%)=17.9%,解得X=31.3%,Y=18.7%。
答案:B
4.(2019年山东名校联考)如图为DNA分子部分结构示意图,对该图的描述错误的是(  )
A.DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构
B.④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸,②和③相间排列,构成了DNA分子的基本骨架
C.⑤⑥⑦⑧对应的碱基依次为A、G、C、T
D.若该DNA分子中A与T之和占全部碱基数目的54%,其中一条链中G占该链碱基总数的22%,则另一条链中G占该链碱基总数的24%
解析:DNA分子由反向平行的两条链组成;④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸,②脱氧核糖和①磷酸相间排列,构成了DNA分子的基本骨架;根据碱基互补配对原则,在DNA分子中A与T配对,G与C配对;若该DNA分子中A与T之和占全部碱基数目的54%,则该DNA分子的一条链中A与T之和占该链碱基数目的54%,若一条链中G占该链碱基总数的22%,则该条链中C占24%,则互补链中G占该链碱基总数的24%。
答案:B
5.如图是DNA片段的结构图,请据图回答:
(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分子中的两条长链是由________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。
(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分子的两条链相互缠绕成规则的________结构。
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单链片段,而5表示的是腺嘌呤脱氧核苷酸。(3)从甲图的平面结构可以看出:DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧构成了基本骨架。(4)DNA分子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。
答案:(1)平面 立体(或空间)
(2)一条脱氧核苷酸单链片段 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 双螺旋
课件44张PPT。同步导练/RJ·必修② 生物 经典品质/超越梦想 同步
导练03 基因的本质第三节 DNA的复制三维目标晨背关键词自主性学习知识点解读温示提馨随堂演练 (点击进入)word板块 温示提馨课时作业8 (点击进入)word板块
1.判断正误
(1)所有的细胞都能进行DNA复制(  )
(2)DNA解旋后的每一条脱氧核苷酸链都可以作为DNA复制的模板(  )
(3)DNA双螺旋全部解开后,再开始进行DNA复制(  )
(4)DNA解旋酶破坏的是氢键,不能将DNA分解成脱氧核苷酸(  )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)√
2.下列关于DNA复制的叙述,正确的是(  )
A.DNA分子在解旋酶的作用下,水解成脱氧核苷酸
B.在复制过程中,解旋和复制是同时进行的
C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链
D.两条新的子链形成一个新的DNA分子
解析:A.解旋酶使DNA分子中碱基对之间的氢键断裂,是DNA水解成单链而不是水解成脱氧核苷酸,A错误;B.复制过程是边解旋边复制,所以解旋和复制是同时进行的,B正确;C.水解成的两条单链都可以作为DNA复制的模板,C错误;D.形成的DNA分子中各含有一条母链和一条子链,两条链之间的碱基通过氢键形成碱基对,组成一个新的DNA分子,D错误。
答案:B
3.某DNA分子有2 000个脱氧核苷酸,已知它的一条链上碱基A∶G∶T∶C=1∶2∶3∶4,复制一次,则需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是(  )
A.200个 B.300个
C.400个 D.800个
解析:由题知另一条链T∶C∶A∶G=1∶2∶3∶4,所以双链中A+T=40%,A=T=20%。复制一次形成2个DNA, DNA为半保留复制,所以复制一次需要2 000×20%=400个腺嘌呤脱氧核苷酸。
答案:C
4.如图表示发生在细胞核内的某生理过程,其中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链。以下说法正确的是(  )
A.此过程需要ATP和尿嘧啶脱氧核苷酸
B.真核细胞中此过程发生的唯一场所是细胞核
C.b中(A+G)/(T+C)的比值一定与c中的相同
D.正常情况下a、d链都应该到不同的细胞中去
解析:据图可知,此生理过程是DNA的复制。该过程不需要尿嘧啶脱氧核苷酸;真核生物发生此过程的场所有细胞核、线粒体和叶绿体;b中(A+G)/(T+C)的比值与c中的比值呈倒数关系。
答案:D
5.(2019年湖北八校联考)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)如果将细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中,此图所示的________(填图中序号)中可检测到15N。若细胞在该培养液中分裂4次,该DNA分子也复制4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________。
(4)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=a/2-m,复制4次,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为(24-1)×(a/2-m)=15(a/2-m)。
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)①②③④⑥⑧⑨ 1∶8
(4)15(a/2-m)
课件25张PPT。同步导练/RJ·必修② 生物 经典品质/超越梦想 同步
导练03 基因的本质第四节 基因是有遗传效应的DNA片段三维目标晨背关键词自主性学习知识点解读温示提馨随堂演练 (点击进入)word板块 温示提馨课时作业9(点击进入)word板块
1.判断正误
(1)基因是DNA上的片段(  )
(2)基因是DNA上有一定功能的特异性碱基排列顺序(  )
(3)基因和DNA是同一概念(  )
(4)一种生物的基因在另一种生物体内可表现出不同的性状(  )
(5)人体基因全部位于染色体上(  )
(6)基因的化学结构不会发生改变(  )
(7)基因的化学成分是碱基、核糖和磷酸(  )
(8)基因A和基因B的根本区别是这两种基因所含的脱氧核苷酸的种类不同(  )
答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)×
(7)× (8)×
2.组成DNA的碱基只有4种,4种碱基的配对方式只有2种,但DNA分子具有多样性和特异性,主要原因是(  )
A.DNA分子是高分子化合物
B.脱氧核糖结构不同
C.磷酸的排列方式不同
D.碱基的排列顺序不同,碱基数目不同
解析:DNA分子中的碱基种类只有四种,但其排列顺序千变万化,不同的DNA分子所含的碱基数目不同,这些决定了DNA分子的多样性和特异性。
答案:D
3.下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,不正确的是(  )
A.基因一定位于染色体上
B.基因在染色体上呈线性排列
C.四种脱氧核苷酸的数目和排列顺序决定了基因的多样性和特异性
D.一条染色体上含有1个或2个DNA分子
解析:基因是具有遗传效应的DNA片段,DNA不一定位于染色体上,因此基因不一定位于染色体上;多个基因位于同一条染色体上,基因在染色体上呈线性排列;不同基因中脱氧核苷酸的数目和排列顺序不同,基因具有多样性,而每一个基因中脱氧核苷酸的数目和排列顺序是特定的,因此基因又具有特异性;没有复制的每条染色体含有1个DNA分子,复制后的每条染色体含有2条染色单体,每条染色单体含有1个DNA分子。
答案:A
4.20世纪50年代初,查哥夫对多种生物的DNA做了碱基定量分析,发现的比值如下表。结合所学知识,下列叙述正确的是(  )
DNA来源
大肠杆菌
小麦

猪肝
猪胸腺
猪脾
1.01
1.21
1.21
1.43
1.43
1.43
A.猪的DNA结构比大肠杆菌DNA结构更稳定一些
B.小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息相同
C.小麦的基因中A+T的数量是C+G数量的1.21倍
D.同一生物不同组织的DNA碱基组成相同
解析:大肠杆菌DNA中的比值小于猪,说明大肠杆菌DNA所含C-G碱基对的比例较高,而C-G碱基对含三个氢键,所以大肠杆菌的DNA结构稳定性高于猪,A错误;虽然小麦和鼠的DNA中的比值相同,但不能表明二者的碱基序列相同,B错误;基因是有遗传效应的DNA片段,因此无法根据小麦DNA中A+T和C+G的数量关系得出基因中A+T和C+G的数量关系,C错误。
答案:D
5.如图所示为细胞中与基因有关的物质或结构,请分析并回答下列问题。
(1)细胞内的遗传物质是[  ]________,基因和b的关系是____________________________。
(2)遗传物质的主要载体是[  ]________,基因和a的关系是__________________________。
(3)c和b的关系是__________,b被彻底水解后的产物是________(填字母)。
(4)如果基因存在于________上,则其遗传方式与性别相关联,这就是________。这种遗传方式既遵循________定律,又有特殊性。
(5)b的空间结构是________。若其中的(A+T)/(G+C)=0.25,则G占总碱基数的比例为________,其中一条单链中(A+T)/(G+C)=________。
解析:(1)细胞内的遗传物质是DNA,基因是具有遗传效应的DNA片段。
(2)DNA的主要载体是染色体,基因在染色体上呈线性排列。
(3)DNA的基本单位是脱氧核苷酸,当DNA分子彻底水解时,产物为磷酸、脱氧核糖和含氮碱基,当DNA分子初步水解时产物为脱氧核苷酸。
(4)存在于性染色体上的基因控制的性状与性别有关,伴性遗传符合基因的分离定律。
(5)DNA分子具有双螺旋结构。如果DNA分子中(A+T)/(G+C)=0.25,则G占总碱基数的比例是40%。每条单链中(A+T)/(G+C)等于整个DNA分子中的该比例。
答案:(1)[b]DNA 基因是有遗传效应的b片段
(2)[a]染色体 基因在a上呈线性排列
(3)c是组成b的基本单位 d、e、f
(4)性染色体 伴性遗传 基因分离
(5)规则的双螺旋结构 40% 0.25
课件4张PPT。同步导练/RJ·必修② 生物 经典品质/超越梦想 同步
导练03 基因的本质章末知识归纳课时作业6 DNA是主要的遗传物质
一、选择题
1.在生命科学发展过程中,证明DNA是遗传物质的实验是(  )
①孟德尔的豌豆杂交实验 ②摩尔根的果蝇杂交实验
③肺炎双球菌转化实验 ④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验
⑤DNA的X光衍射实验
A.①② B.②③
C.③④ D.④⑤
解析:孟德尔的豌豆杂交实验得出了遗传规律,摩尔根的果蝇杂交实验证明基因位于染色体上。肺炎双球菌体外转化实验证明了DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质;T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了DNA是遗传物质。DNA的X光衍射实验为DNA模型的构建奠定了基础,故选C。
答案:C
2.如图为肺炎双球菌转化实验中的基本步骤,下列有关说法正确的是(  )
A.①②都要加热处理
B.③要将所有提取物与R型细菌共同培养
C.④的结果是只有S型或R型一种菌落
D.①④的结果可能是有S型、R型两种菌落
解析:①过程是将加热杀死的S型细菌和R型活细菌混合培养,接种到固体培养基上,经④过程后,可以培养出S型、R型两种菌落;②过程是分离出S型细菌的DNA和蛋白质等大分子物质,不需加热处理,经③过程分别与R型细菌混合培养,接种到固体培养基上,经④过程后,可以培养出S型、R型两种菌落或R型一种菌落。
答案:D
3.下列有关噬菌体侵染细菌的实验的说法,正确的是(  )
A.艾弗里通过噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质
B.用含32P的培养基直接培养噬菌体,即可用32P标记噬菌体的DNA
C.用35S标记的噬菌体与细菌混合一段时间后离心,沉淀物的放射性很高
D.噬菌体侵染细菌实验不足以证明病毒的遗传物质是DNA
解析:艾弗里通过肺炎双球菌体外转化实验证明了DNA是遗传物质,A错误。噬菌体是病毒,必须依赖活细胞才能生存,不能用培养基直接培养,B错误。35S标记的是蛋白质,因为入侵时只有头部的DNA进入细菌体内,上清液中放射性高,C错误。噬菌体侵染细菌实验只能证明DNA是遗传物质,但不能证明病毒的遗传物质是DNA,故D正确。
答案:D
4.在证明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述,正确的是(  )
A.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖
B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质
C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中
D.人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
解析:T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,只能侵染大肠杆菌,不能侵染肺炎双球菌,所以不可以在肺炎双球菌中复制和增殖,A错误;病毒没有细胞结构,不能独立生活,所以在T2噬菌体病毒颗粒内不可以合成mRNA和蛋白质,需要借助宿主细胞来合成mRNA和蛋白质,B错误;噬菌体侵染细菌时,其DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成,复制及表达需大肠杆菌提供原料、酶和ATP,所以培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中,C正确;人类免疫缺陷病毒是RNA病毒,T2噬菌体是DNA病毒,因此二者的核酸类型和增殖过程不相同,D错误。
答案:C
5. “噬菌体侵染细菌的实验”是研究遗传物质的经典实验,主要过程如下:
①标记噬菌体→②噬菌体与细菌混合培养→③搅拌、离心→④检测放射性
下列叙述正确的(  )
A.完整的实验过程需要利用分别含有35S和32P及既不含35S也不含32P的细菌
B.②中少量噬菌体未侵入细菌会导致上清液中的放射性强度都偏高
C.③的作用是加速细菌的解体,促进噬菌体从细菌体内释放出来
D.用32P标记的噬菌体进行该实验,④的结果是只能在沉淀物中检测到放射性
解析:标记噬菌体的DNA和蛋白质外壳需要分别标记,同时需要遵循对照实验的单一变量原则,A正确;少量噬菌体未侵入会使上清液中有少量放射性,但不会太高,35S标记时无影响,B错误;搅拌和离心的作用是让细菌和噬菌体分开,C错误;用32P标记时,④的结果是沉淀物中放射性很高,上清液中也会检测到少量放射性,D错误。
答案:A
6.艾弗里的肺炎双球菌转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验,都能证明DNA是遗传物质,对这两个实验的研究方法可能有:①设法把DNA与蛋白质分开,研究其各自的效应,②放射性同位素标记法。下列有关叙述正确的是(  )
A.两者都运用了①和②
B.前者运用了①,后者运用了②
C.前者只运用了②,后者运用了①和②
D.前者只运用了①,后者运用了①和②
解析:这两个实验的设计思路相同,都是设法把DNA与蛋白质分开,研究其各自的效应,但噬菌体侵染细菌实验中还运用了同位素标记法。
答案:D
7.赫尔希与蔡斯用32P标记T2噬菌体与无标记的细菌培养液混合,一段时间后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。与此有关的叙述不正确的是(  )
A.放射性主要集中在沉淀物中,但上清液中也不排除有少量放射性
B.如果离心前混合时间过长,会导致上清液中放射性降低
C.本实验的目的是独立研究DNA在遗传中的作用
D.本实验说明了DNA在亲子代之间传递具有连续性
解析:被32P标记的噬菌体DNA,正常情况下是要进入细菌体内传到子代噬菌体中。在培养过程中噬菌体在细菌体内会大量繁殖,离心是为了使大肠杆菌沉淀,放射性主要在底部大肠杆菌体内的噬菌体中,上层有放射性说明有部分噬菌体未侵入大肠杆菌体内,或从大肠杆菌中释放出来,如果离心前混合时间过长,会导致上清液中放射性升高,B错误。
答案:B
8.在肺炎双球菌的转化实验中,在培养有R型细菌的1、2、3、4四支试管中,依次加入从S型活细菌中提取的DNA、蛋白质、多糖、DNA和DNA酶,经过培养,检查结果发现试管内仍然有R型细菌的是(  )
A.2和3 B.1、2和3
C.2、3和4 D.1、2、3和4
解析:四支试管中都培养有R型细菌,加入S型细菌DNA的1号试管有部分R型细菌转化成S型细菌,即R型细菌和S型细菌都有,其余三支试管中都只有R型细菌。
答案:D
9.下图是某种高等植物的病原体的遗传过程实验,实验表明这种病原体(  )
A.寄生于细胞内,通过RNA遗传
B.可单独生存,通过蛋白质遗传
C.寄生于细胞内,通过蛋白质遗传
D.可单独生存,通过RNA遗传
解析:分析题图可知这种病原体由RNA和蛋白质组成,应为RNA病毒,其只有寄生在活细胞内利用细胞内的营养及环境条件才能表现出生命现象;由图解可知,该生物的RNA能将亲代病毒的特征遗传给后代,而蛋白质不能,所以RNA是这种病原体的遗传物质。
答案:A
10.噬菌体侵染细菌的过程中,能证明DNA分子是遗传物质的关键步骤是(  )
①噬菌体将自己的DNA注入细菌体内
②噬菌体的DNA利用细菌体内的成分复制出DNA和蛋白质外壳
③新合成的DNA和蛋白质外壳组装成子代噬菌体
④释放子代噬菌体
A.①② B.③④
C.①④ D.②③
解析:题中①④是最关键的步骤,因为①注入的仅仅是噬菌体的DNA,而蛋白质外壳留在细菌的外面;④释放出与亲代大小、形状等完全一样的子代噬菌体,这充分说明了噬菌体的各种性状是通过DNA传递给后代的,从而证明了DNA是遗传物质。
答案:C
11.用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,经培养、搅拌、离心、检测,上清液的放射性占15%,沉淀物的放射性占85%。上清液带有放射性的原因可能是(  )
A.噬菌体侵染大肠杆菌后,大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体
B.搅拌不充分,吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离
C.离心时间过长,上清液中析出较重的大肠杆菌
D.32P标记了噬菌体蛋白质外壳,离心后存在于上清液中
解析:培养时间过长,部分大肠杆菌裂解,其中含放射性的噬菌体释放出来,所以在上清液中出现放射性。
答案:A
12.(2019年高考·江苏卷)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质,下列关于该实验的叙述正确的是(  )
A.实验中可用15N代替32P标记DNA
B.噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的
C.噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌
D.实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
解析:N是蛋白质和DNA共有的元素,若用15N代替32P标记噬菌体的DNA,则其蛋白质也会被标记,A错误;噬菌体的蛋白质外壳是由噬菌体的DNA在大肠杆菌体内编码的,B错误;噬菌体的DNA合成的模板来自噬菌体自身的DNA,而原料来自大肠杆菌,C正确;该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA,D错误。故选C。
答案:C
13.下列有关核酸与遗传物质关系的叙述,不正确的是(  )
A.DNA是绝大多数生物的遗传物质
B.有些生物的遗传物质是RNA
C.在真核生物中,DNA和RNA都是遗传物质,其中DNA是主要的遗传物质
D.核酸是所有生物的遗传物质,其中DNA是主要的遗传物质
解析:具有细胞结构的生物含有DNA和RNA两种核酸,但DNA是遗传物质,病毒只含有DNA或RNA一种核酸,其含有的这种核酸就是该病毒的遗传物质,总之,大多数生物的遗传物质是DNA,即DNA是主要的遗传物质。
答案:C
14.为研究噬菌体侵染细菌的详细过程,下列相关实验方案与结论中合理的是(  )
A.将两组噬菌体都用32P和35S标记后再去侵染细菌
B.噬菌体侵染细菌实验可得出蛋白质不是遗传物质的结论
C.充分的搅拌能使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
D.用32P和35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌需长时间保温培养
解析:两组噬菌体分别用32P和35S标记后应分别侵染两组细菌,A错误;噬菌体侵染细菌时将蛋白质外壳留在细菌体外,蛋白质没有机会参与子代噬菌体的增殖过程,故无法证明蛋白质不是遗传物质,B错误;搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,C正确;T2噬菌体侵染大肠杆菌时只能进行短时间保温,否则细菌裂解,子代噬菌体释放出来后会影响实验结果,D错误。
答案:C
二、综合题
15.某生物兴趣小组在学习了 “肺炎双球菌转化实验”后也重复了相关实验,并提出了新的问题进行探究。
配制培养基:加入琼胶或明胶以便形成固体培养基。
(1)重复实验:A组实验接种正常R型菌;B组接种正常S型菌;C组接种加热杀死的S型菌;D组接种加热杀死的S型菌和正常的R型菌的混合液。培养结果如下。
(2)实验结论及分析:
①本实验中设置的对照组是_________,D组出现的S型菌是R型菌变异的结果,该变异类型属于_______,转化形成的S型菌和野生型S型菌的遗传物质__________(填“相同”或“不相同”)。
②观察D组实验结果后,有同学提出D组实验结果的出现可能是实验时对S型细菌加热杀死不彻底造成的,根据__________组实验结果即可否定此假设。
③根据实验结果可推测出S型菌中存在着某种__________。
④艾弗里等人研究发现S型菌中能促使R型菌转化的物质是DNA。兴趣小组同学分析S型菌加热杀死后, S型菌的DNA之所以能进入R型菌,是因为R型菌应处于__________态。
解析:(2)实验结论及分析:
①本实验中设置的对照组是ABC,D组出现的S型菌是R型菌变异的结果,该变异类型属于基因重组,转化形成的S型菌和野生型S型菌的遗传物质不相同。
②观察D组实验结果后,有同学提出D组实验的结果出现可能是实验时对S型细菌加热杀死不彻底造成的,根据C组实验结果即可否定此假设。
③根据实验结果可推测出S型菌中存在着某种转化因子。
④艾弗里等人研究发现S型菌中能促使R型菌转化的物质是DNA。兴趣小组同学分析S型菌加热杀死后, S型菌的DNA之所以能进入R型菌,是因为R型菌应处于感受态。
答案:(2)①ABC 基因重组 不相同
②C ③转化因子 ④感受
16.根据下列有关遗传物质研究的科学实验回答问题:
(1)如图为肺炎双球菌转化实验的部分图解,该实验是在格里菲思肺炎双球菌转化实验的基础上进行的,其目的是证明“转化因子”的化学成分。请据图回答:
①在对R型细菌进行培养之前,首先必须进行的工作是对S型细菌的DNA、蛋白质、荚膜多糖等物质__________。
②细菌转化的实质是__________。
A.基因突变 B.基因重组
C.染色体结构变异 D.染色体数量变异
(2)1952年,赫尔希和蔡斯利用同位素标记法完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验,如图是实验的部分过程:
①赫尔希和蔡斯用不同的放射性同位素分别标记噬菌体的DNA和蛋白质,而不是标记在同一种噬菌体上,这其中蕴涵的设计思路是________________。图中是用放射性同位素标记______________的实验操作。
②噬菌体侵染细菌之后,合成新的噬菌体蛋白质外壳需要__________。
A.细菌的DNA及其氨基酸
B.噬菌体的DNA及其氨基酸
C.噬菌体的DNA和细菌的氨基酸
D.细菌的DNA及噬菌体的氨基酸
解析:(1)①实验要遵循单一变量原则,只有将各种化学物质分离并提纯后单独使用,才能确定哪种物质是转化因子。②S型菌的DNA进入R型菌内,导致其转化,所以转化相当于基因工程,实质是发生了基因重组。
(2)①实验要遵循单一变量原则,分离DNA和蛋白质,单独观察其作用才能确定哪个是遗传物质。上清液中放射性很高,所以是标记了噬菌体的蛋白质外壳,蛋白质外壳没有进入噬菌体,离心后在上清液中。②合成蛋白质外壳的模板是噬菌体的DNA,原料是细菌的氨基酸。
答案:(1)①分离并提纯 ②B
(2)①分离DNA和蛋白质,单独观察其作用 蛋白质外壳 ②C
课时作业7 DNA分子的结构
一、选择题
1.1953年沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型,其重要意义在于(  )
①发现DNA如何存储遗传信息
②确定DNA是主要的遗传物质
③发现DNA分子中碱基含量的规律性
④为DNA复制机制的阐明奠定基础
A.①③ B.②③ C.①④ D.③④
解析:双螺旋结构模型的确定解释了DNA为什么能存储大量遗传信息,为DNA半保留复制奠定了基础,因此①④正确。
答案:C
2.某双链DNA分子含1 000个碱基对,已知腺嘌呤(A)的数目是300个,则胞嘧啶(C)的数目是(  )
A.400 B.500 C.600 D.700
解析:根据双链DNA分子中A=T,G=C有A+T+G+C=2 000个,A=300个,所以C=(2 000-2×300)÷2=700个。
答案:D
3.下列关于DNA分子结构的叙述,正确的是(  )
A.DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的单链结构
B.DNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基
C.DNA分子两条链之间是嘌呤与嘧啶形成碱基对
D.DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸—脱氧核糖—磷酸相连
解析:DNA分子是以4种脱氧核苷酸为基本单位构成的双链结构,A错误;DNA分子中中间的磷酸连接着2个脱氧核糖,B错误;DNA分子两条链之间是嘌呤和嘧啶配对的,C正确;DNA分子一条链上的相邻碱基通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖连接,D错误。
答案:C
4.某双链DNA分子中,G占碱基总数的38%,其中一条链中的T占该DNA分子全部碱基总数的5%,那么另一条链中的T在该DNA分子中的碱基比例为(  )
A.5% B.7%
C.24% D.38%
解析:在双链DNA中,G=C,A=T,所以G+T=50%,则T=50%-38%=12%,又因为一条链中T占该DNA分子全部碱基总数的5%,则另一条链中T占该DNA分子全部碱基的比例为12%-5%=7%。
答案:B
5.已知某双链DNA片断的一条链上,A与T分别占该链碱基总数的m、n,则此DNA片断中G所占比例为(  )
A.(1-m-n)/2 B.1-m-n
C.(m+n)/2 D.无法确定
解析:在DNA分子中,两个互补碱基之和在每一条链的比例和占整个DNA分子的比例相同。根据题意,一条链上A与T分别占该链碱基总数的m、n,则A+T占该条链的比例为m+n,在整个DNA分子中也是m+n,所以G+C的比例为1-(m+n),由于DNA分子中,G=C,因此G的比例为(1-m-n)/2,A正确;B、C、D错误。
答案:A
6.下列四种化合物的“○”中都含有结构“A”,对此分析不正确的是(  )
A.人体的一个细胞可以同时含有①②③④这4种结构
B.大肠杆菌含有结构③和④,但遗传物质只含有结构③
C.烟草花叶病毒含有结构④
D.上述四种化合物的“○”中所包含的结构相同
解析:图中四种化合物分别代表ATP、核苷酸、DNA片段、RNA片段。人体一个细胞中这4种结构都是必须具有的,A正确;大肠杆菌含有DNA和RNA,但遗传物质只是DNA,B正确;烟草花叶病毒含有RNA和蛋白质,含有结构④,C正确;上述四种化合物的“○”中所包含的结构分别是腺苷、腺嘌呤、腺嘌呤脱氧核糖核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸,D错误。
答案:D
7.如图为DNA分子结构示意图,对该图的叙述正确的是(  )
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.⑨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,①磷酸和②脱氧核糖交替连接排列在外侧,构成了DNA分子的基本骨架,a错误;④中的③、②与②下方的磷酸基团组成胞嘧啶脱氧核苷酸,b错误;配对碱基之间通过氢键相连并遵循碱基互补配对原则,c正确;DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息,d正确。
答案:B
8.由双链DNA的组成分析,下列相关比值在不同DNA分子中可变的是(  )
A.T/A B.G/C
C.(A+T)/(G+C) D.(A+G)/(T+C)
解析:DNA分子两条链的碱基是互补配对的,因此,在双链DNA中一定有A=T、G=C;因此有:A+G=T+C、A+C=T+G;由于不同的DNA分子A不一定等于G或C,T不一定等于G或C,因此在不同的DNA分子中,(A+T)/(G+C)是可变的。
答案:C
9.已知在甲DNA分子中的一条单链(A+G)/(T+C)=m,乙DNA分子中一条单链中的(A+T)/(G+C)=n,分别求甲、乙两DNA分子中各自的另一条链中对应的碱基比例分别为(  )
A.m、1/n B.1/m、n
C.m、1 D.1、n
解析:在DNA分子中,一条链中的A=互补链中的T,同理一条链中的T、G、C=互补链中的A、C、G,所以在互补链中(A+G)/(T+C)=1/m,(A+T)/(G+C)=n,故B正确。
答案:B
10.下列关于双链DNA的叙述,不正确的是(  )
A.若一条链上A和T的数目相等,则另一条链上的A和T数目也相等
B.若一条链上A的数目大于T,则另一条链上A的数目小于T
C.若一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则另一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4
D.若一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则另一条链上A∶T∶G∶C=2∶1∶4∶3
解析:根据DNA双螺旋结构中的碱基互补配对原则可知,两条链上互补碱基的数量关系是A=T,G=C。若一条链上A和T的数目相等,则另一条链上的A和T数目也相等,A正确;若一条链上A的数目大于T,则另一条链上A的数目小于T,B正确;若一条链A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,对应另一条链T∶A∶C∶G=1∶2∶3∶4,调整为A∶T∶G∶C的顺序,应等于2∶1∶4∶3,C错误,D正确。
答案:C
11.下图所示的DNA分子中脱氧核苷酸的配对连接方式中正确的是(  )
解析:在DNA分子中两条链反向平行,相对应的碱基通过氢键相连,即A和T配对,G和C配对,故D正确。
答案:D
12.下列关于碱基互补配对的含义的叙述不正确的是(  )
A.DNA分子中有一个嘌呤就会有一个与之相配对的嘧啶
B.DNA分子中一条链的嘌呤数或嘧啶数一定等于另一条链的嘌呤数或嘧啶数
C.DNA分子中嘌呤总数一定等于嘧啶总数且各占50%
D.DNA分子中任何一种碱基所占的比例是两条单链上该碱基所占比例的平均数
解析:在DNA分子的双链中嘌呤和嘧啶互补配对,DNA分子中一条链的嘌呤数或嘧啶数一定等于另一条链的嘧啶数或嘌呤数。
答案:B
13.在DNA分子模型的搭建实验中,若仅有订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含 10对碱基(A有6个)的DNA双链片段,那么使用的订书钉个数为(  )
A.58 B.78
C.82 D.88
解析:构成一个脱氧核苷酸需要2个订书钉,20个脱氧核苷酸总共需要40个;一条DNA单链需要9个订书钉连接,两条链共需要18个;双链间的氢键数共有24个,总共需要订书钉24个,所以共需订书钉82个。
答案:C
14.下图为某同学在学习DNA分子的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段(其中〇代表磷酸),下列为几位同学对此图的评价,其中正确的是(  )
A.甲说:该图没有物质和结构上的错误
B.乙说:该图有一处错误,就是U应改为T
C.丙说:该图有三处错误,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:题图中有三处错误,错误一:组成DNA分子的五碳糖应该是脱氧核糖,所以图中的核糖应改为脱氧核糖;错误二:碱基应为A、T、G、C四种,图中的U应改为T;错误三:单链中的脱氧核糖和磷酸应交替连接。
答案:C
二、综合题
15.下图是一个DNA分子的片段,回答下列问题:
(1)图中②的名称是__________。
(2)表示DNA基本组成单位的唯一标号是__________。
(3)构成DNA分子基本骨架的组成成分在图中的标号是__________。
(4)图中的碱基对一共有__________对;在图示的这些碱基对中,所携带的遗传信息有__________种。
解析:(1)②是组成DNA的五碳糖,即脱氧核糖。
(2)组成DNA的基本单位是脱氧核苷酸,一分子的脱氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基组成的。
(3)磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧,构成DNA的基本骨架。
(4)图中有2对A和T,2对C和G,一种DNA分子只代表一种遗传信息。
答案:(1)脱氧核糖 (2)④ (3)②③ (4)4 1
16.下图为大肠杆菌DNA分子结构图示(片段)。请根据图示分析并回答下列问题:
(1)图中1表示______________,2表示____________,1、2、3结合在一起的结构叫做__________________。
(2)3有________种,中文名称分别是________。
(3)DNA分子中3和4是通过________连接起来的。
(4)DNA被彻底氧化分解后,能产生含氮废物的是________和________(用序号表示)。
(5)图中DNA分子片段中,游离的磷酸有________个。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分子的碱基之间的氢键数目是________________________。
解析:(1)据图分析可知,图中1表示磷酸,2表示脱氧核糖,3表示含氮碱基,1、2、3结合在一起形成脱氧核苷酸。(2)3表示含氮碱基,由于3与4之间的氢键是3个,因此3、4是C、G碱基对,3可能是鸟嘌呤G或胞嘧啶C。(3)DNA分子中3和4通过氢键连接形成碱基对。(4)DNA分子的组成成分是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基,其中只有含氮碱基内含有氮元素,因此DNA被彻底氧化分解后,能产生含氮废物的是图中的3和4。(5)图中DNA分子片段中,游离的磷酸有2个;该DNA分子中鸟嘌呤数目为x,因此G、C碱基对为x,腺嘌呤=胸腺嘧啶=×-x,由于G、C碱基对之间的氢键是3个,A、T碱基对之间的氢键是2个,因此DNA分子的碱基之间的氢键数是3x+2×(×-x)=x+。
答案:(1)磷酸 脱氧核糖 脱氧核苷酸
(2)2 鸟嘌呤、胞嘧啶 (3)氢键 (4)3 4
(5)2 x(1+)或写成x+
17.下图是制作DNA双螺旋结构模型的过程图,请回答下面的问题:
(1)在制作模型前进行的设计中,甲处应考虑具备________种材料,它们分别是________;其中五边形材料表示________。
(2)乙表示的物质是________,a位置的元素是____________,制作一个乙用到了________种材料。
(3)由乙连接成丙的过程,需考虑的主要有:两条链中五边形材料的顶角应呈________(填“同向”或“反向”)关系;若一条链的下端是磷酸,则另一条链的上端应该是________,这样制作的目的是体现DNA双链________的特点。
(4)随机将班里某两位同学制作的单链连接成双链,不合理的地方最可能是________________________。
(5)丙到丁过程体现了DNA分子________的特点,丁中排在外侧的物质是__________________________。
解析:(1)DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,一分子脱氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子含氮碱基和一分子脱氧核糖组成,因此制作DNA模型时具备6种材料,它们分别是磷酸、脱氧核糖和4种碱基,其中脱氧核糖可用五边形材料来表示。
(2)乙表示DNA分子的基本组成单位——脱氧核苷酸,其中a位置为氧元素,一分子脱氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子含氮碱基和一分子脱氧核糖组成,因此制作一个乙用到了3种材料。
(3)DNA分子中的两条链反向平行;若一条链的下端是磷酸,则另一条链的上端应该是磷酸,这样可以体现DNA双链反向平行的特点。
(4)随机将班里某两位同学制作的单链连接成双键,不合理的地方最可能是双键间的碱基配对不遵循碱基互补配对原则。
(5)丙到丁过程,体现了DNA分子(双)螺旋的特点,丁中排在外侧的物质是交替连接的脱氧核糖和磷酸。
答案:(1)6 磷酸、脱氧核糖、四种碱基 脱氧核糖
(2)脱氧核苷酸 氧 3
(3)反向 磷酸 反向平行
(4)双链间的碱基配对不遵循碱基配对互补原则
(5)(双)螺旋 交替连接的脱氧核糖和磷酸
18.如图是DNA片段的结构图,请据图回答:
(1)填出图中部分结构的名称:[2]________、[3]____________、[5]________。
(2)从图中可以看出DNA分子中的两条链是由____________和________交替连接构成的。
(3)连接碱基对的[7]是________,碱基配对的方式如下:即________与________配对;______与______配对。
(4)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分子的两条链相互缠绕成________结构。
解析:(1)由图可知2是一条脱氧核苷酸单链片段,3是五碳糖脱氧核糖,5是腺嘌呤脱氧核苷酸。(2)从图中可以看出DNA分子中的两条链由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的。(3)连接碱基对的7是氢键,碱基互补配对是指A(腺嘌呤)和T(胸腺嘧啶)配对,G(鸟嘌呤)和C(胞嘧啶)配对。(4)从图甲可以看出DNA分子的两条链是反向平行的,因为左边的是上边有游离的磷酸,右边的是下边有游离的磷酸。从图乙看出DNA分子缠绕成规则的双螺旋结构。
答案:(1)一条脱氧核苷酸单链片段 脱氧核糖 腺嘌呤脱氧核苷酸
(2)脱氧核糖 磷酸
(3)氢键 A(腺嘌呤) T(胸腺嘧啶) G(鸟嘌呤)
C(胞嘧啶)
(4)反向平行 规则的双螺旋
课时作业8 DNA分子的复制
一、选择题
1.下列关于DNA复制过程的顺序,正确的是(  )
①互补碱基对之间氢键断裂
②互补碱基对之间氢键合成
③DNA分子在解旋酶的作用下解旋
④以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对
⑤子链与母链盘绕成双螺旋结构
A.①③④②⑤ B.③①⑤④②
C.①④②⑤③ D.③①④②⑤
解析:DNA复制的基本过程是:解旋→合成子链→双链螺旋化,在解旋时互补碱基对之间的氢键断裂,在合成子链时重新形成新的氢键。
答案:D
2.DNA复制过程中,保证复制准确无误进行的关键步骤是(  )
A.破坏氢键并使DNA双链解开
B.游离脱氧核苷酸与母链碱基互补配对
C.配对的游离脱氧核苷酸连接成子链
D.子链与模板母链盘绕成双螺旋结构
解析:DNA能准确复制是因为DNA独特的双螺旋结构提供了精确的模板,还有就是复制时的碱基互补配对原则,B正确;DNA分子解旋不是准确复制的关键,A错误;配对的游离脱氧核苷酸连接成子链不是关键步骤,C错误;子链与模板母链盘绕成双螺旋结构不是关键步骤,D错误。
答案:B
3.下列关于DNA复制的叙述,正确的是(  )
A.在细胞有丝分裂间期,发生DNA复制
B.DNA通过一次复制后产生四个子代DNA分子
C.真核生物DNA复制的场所只有细胞核
D.单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链
解析:DNA复制发生在细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期,是以亲代DNA的两条链为模板,合成两个子代DNA的过程;真核生物DNA复制的主要场所是细胞核,线粒体、叶绿体内也可进行;DNA复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶,不需要DNA(水解)酶。
答案:A
4.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,抽取其子代的DNA经高速离心分离,下图①~⑤为可能的结果,下列叙述错误的是(  )
A.第一次分裂的子代DNA应为⑤
B.第二次分裂的子代DNA应为①
C.第三次分裂的子代DNA应为③
D.亲代的DNA应为⑤
解析:DNA分子的复制是半保留复制,根据题干信息可知,亲代DNA的两条链都含15N,应为图⑤;一个亲代DNA分子第一次复制后产生的两个子代DNA分子,均是一条链含15N,另一条链含14N,即全为15N/14N,经离心后,应为图②;经过第二次复制后,共得到4个DNA分子,其中2个DNA分子为15N/14N,另外2个DNA分子的两条链都含14N,经离心后应为图①;经过第三次复制后,共得8个DNA分子,其中2个DNA分子为15N/14N,其余6个DNA分子的两条链均为14N,离心后应为图③。
答案:A
5.将在含15NH4Cl的培养液中培养若干代的某真核细胞转移到含14NH4Cl的培养液中培养,让细胞连续进行有丝分裂,并进行密度梯度离心,则下列说法中不正确的是(  )
A.细胞经过一次分裂和离心后,DNA位于试管的中层
B.细胞经过两次分裂和离心后,一半DNA位于试管的中层,另一半DNA位于上层
C.细胞经过三次分裂和离心后,的DNA位于试管的中层,的DNA位于试管的上层
D.该实验可以证明DNA的复制是半保留复制
解析:细胞经过一次分裂和离心后,所形成的每个子代DNA分子中的两条链中一条链含15N,另一条链含14N,位于试管的中层,A正确;细胞经过两次分裂和离心后,一半DNA位于试管的中层,另一半DNA位于上层,B正确;细胞经过三次分裂和离心后,有的DNA位于试管的上层,的DNA位于试管的中层,C错误;该实验可以证明DNA的复制是半保留复制,D正确。
答案:C
6.蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一个细胞周期后,转移至不含放射性标记的培养基中继续分裂,至第二次有丝分裂中期,其染色体的放射性标记分布情况是(  )
A.每条染色体的两条单体都被标记
B.每条染色体中都只有一条单体被标记
C.只有半数的染色体中一条单体被标记
D.每条染色体的两条单体都不被标记
解析:由于DNA分子的复制方式为半保留复制,在有放射性标记的培养基中完成一个细胞周期后,每个DNA分子中都有一条链含放射性;继续在无放射性的培养基中培养到一个细胞周期的中期时,由于DNA的半保留复制,DNA分子一半含放射性,一半不含放射性,分别存在于一条染色体的两条姐妹染色单体上,故B正确。
答案:B
7.某DNA含有3 000个碱基,腺嘌呤占35%。若该DNA分子以15N同位素标记的游离脱氧核苷酸为原料复制3次,再将全部复制产物置于试管内离心,进行密度分层,得到结果如图①所示;然后加入解旋酶再离心,得到结果如图②所示。则下列有关分析中正确的是(  )
A.X层中的DNA只有14N标记,Y层中的DNA只有15N标记
B.W层中含15N标记的胞嘧啶3 150个
C.W层与Z层的核苷酸数之比为1∶4
D.X层中含有的氢键数是Y层的3倍
解析:由于DNA复制为半保留复制,故X层为中带,应是含有15N和14N的DNA,A错误;由于DNA复制3次,产生了8个DNA,共有16条链,则Z含有2条14N链,W含有14条15N链,由题意可知,每个DNA含胞嘧啶3 000×15%=450(个),故W层中含15N链的胞嘧啶为450×14÷2=3 150(个),B正确;W层与Z层核苷酸数之比为14∶2=7∶1,C错误;X层为2个DNA,Y层为6个DNA,故X层氢键数为Y层的,D错误。
答案:B
8.某个DNA片段由500对碱基组成,G+C占碱基总数的34%。若该DNA片段连续复制3次,第3次复制时,需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸分子个数为(  )
A.1 155 B.1 320 C.2 310 D.2 640
解析:由于G+C=34%,所以A+T=66%,A=T=33%,整个DNA片段中含有500对碱基,该DNA片段中腺嘌呤脱氧核苷酸分子个数为33%×1 000=330个。在第三次复制时需新合成8条DNA单链,相当于4个DNA分子,因此需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸分子个数为330×4=1 320(个)。
答案:B
9.一个双链均被32P标记的DNA由5 000个碱基对组成,其中腺嘌呤占20%,将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述不正确的是(  )
A.该DNA分子中含有氢键的数目为1.3×104
B.复制过程需要2.4×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
C.子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7
D.子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为1∶3
解析:DNA由5 000个碱基对组成,其中腺嘌呤占20%,即A=T=2 000个,C=G=3 000个,A、T之间有2个氢键,C、G之间有3个氢键,因此该DNA分子中含有氢键的数目为2 000×2+3 000×3=1.3×104,A项正确;复制3次共8个DNA分子,复制过程需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸=8×3 000-3 000=2.1×104个,B错误;8个DNA分子共16条单链,其中含32P的单链为2条,含31P的单链14条,则子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7,C正确;因为DNA的半保留复制特点,子代DNA分子中含32P的分子有2个,只含31P的分子有6个,比例为1∶3,D正确。
答案:B
10.用15N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14N的培养基中连续复制4次。下列有关判断,不正确的是(  )
A.复制结果共产生16个DNA分子
B.复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸600个
C.含有15N的DNA分子占1/8
D.含有14N的DNA分子占7/8
解析:根据题意,DNA分子中有胞嘧啶=鸟嘌呤=60个,则A=T=100-60=40个。该DNA分子连续复制4次,形成的子代DNA分子有24=16个,含有15N的DNA分子只有2个,占1/8;含有14N的DNA分子是16个,占100%;复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸=(16-1)×40=600个。所以A、B、C都对,只有D错。
答案:D
11.在生物实验室内模拟生物体DNA复制所必需的条件是(  )
①酶类 ②游离的四种脱氧核苷酸 ③ATP
④DNA分子 ⑤mRNA ⑥tRNA ⑦适宜的温度
⑧适宜的pH
A.①②③④⑤⑥ B.②③④⑤⑥⑦
C.①②③⑤⑦⑧ D.①②③④⑦⑧
解析:DNA复制需要模板、原料、能量和酶,模板是DNA分子,原料是游离的四种脱氧核苷酸,能量是ATP,酶需要适宜的温度和pH,故需要①②③④⑦⑧,D正确;复制不需要mRNA,也不需要tRNA,故A、B、C错误。
答案:D
12.一个用15N标记的DNA分子含100个碱基对,其中腺嘌呤40个,在不含15N的培养基中经过n次复制后,不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为7∶1,复制过程共需游离的胞嘧啶为m个,则n、 m分别是(  )
A.3、900 B.3、420 C.4、420 D.4、900
解析:已知:一个用15N标记的DNA分子中A+T+C+G=200个,A=T=40个,解得C=G=60个;依据DNA分子的半保留复制方式,在不含15N的培养基中经过n次复制后,子代DNA分子的总数为2n,其中不含15N的DNA分子总数为2n-2,含15N的DNA分子总数为2,则(2n-2)∶2=7∶1,解得n=4,复制过程共需游离的胞嘧啶为m=(24-1)×60=900个。综上所述,A、B、C均错误,D正确。
答案:D
二、综合题
13.如图是DNA的复制图解,请据图回答下列问题。
(1)DNA复制发生在________期。
(2)②过程称为________。
(3)③中的子链是________。
(4)③过程必须遵循________原则。
(5)子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子,由此说明DNA的复制具有________特点。
(6)一个双链均被15N标记的DNA分子,利用含14N的4种脱氧核苷酸为原料连续复制4次,则含14N的DNA分子占总数的________,含15N的DNA分子占总数的__________,只含14N的DNA分子占总数的________,只含15N的DNA分子占总数的________。
解析:DNA的复制发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂间期,复制时首先进行解旋,然后按照碱基互补配对原则合成子链。DNA分子复制产生的子代DNA分子中各有一条母链和一条子链,且子链与母链互补,这种复制方式是半保留复制。一个DNA分子复制4次产生16个DNA分子,亲代DNA分子被15N标记,利用14N脱氧核苷酸连续复制4次,产生的子代DNA分子情况:2个DNA分子含15N—14N,14个DNA分子只含14N,没有只含15N的DNA分子。故含14N的=100%,15N的=2/16=12.5%,只含14N的=14/16=87.5%,只含15N的=0。
答案:(1)有丝分裂间期和减数第一次分裂间
(2)解旋 (3)Ⅱ、Ⅲ
(4)碱基互补配对
(5)半保留复制
(6)100% 12.5% 87.5% 0
14.DNA的复制方式可以通过设想来进行预测,可能的情况是全保留复制、半保留复制、弥散复制三种。究竟是哪种复制方式呢?下面设计实验来证明DNA的复制方式。
实验步骤:
a.在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌,其DNA分子均为14N-DNA(对照)。
b.在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌,其DNA分子均为15N-DNA(亲代)。
c.将亲代15N大肠杆菌转移到氮源为14N的培养基中,再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),用密度梯度离心法分离,不同相对分子质量的DNA分子将分布在试管中的不同位置上。
实验预测:
(1)如果与对照(14N/14N)相比,子代Ⅰ能分辨出两条DNA带:一条________带和一条________带,则可以排除___________________。
(2)如果子代Ⅰ只有一条中密度带,则可以排除__________,但不能肯定是________。
(3)如果子代Ⅰ只有一条中密度带,再继续做子代ⅡDNA密度鉴定:若子代Ⅱ可以分出________和______,则可以排除弥散复制,同时肯定半保留复制;如果子代Ⅱ不能分出________密度两条带,则排除________,同时确定为________。
(4)有人提出:第一代(Ⅰ)的DNA用解旋酶处理后再离心就能直接判断DNA的复制方式,如果轻带和重带各占,则一定为半保留复制。你认为这位同学的说法________(填“正确”或“不正确”),原因是__________________________________________________________。
解析:从题目中的图示可知,深色为亲代DNA的脱氧核苷酸链(母链),浅色为新形成的子代DNA的脱氧核苷酸(子链)。因此全保留复制后得到的子代DNA分子,一个是原来的两条母链重新形成的亲代DNA分子,一个是两条子链形成的子代DNA分子;半保留复制后得到的每个子代DNA分子的一条链为母链,一条链为子链;弥散复制后得到的每个子代DNA分子的单链都是由母链片段和子代片段间隔连接而成的。
答案:(1)轻密度(14N/14N) 重密度(15N/15N) 半保留复制和弥散复制
(2)全保留复制 半保留复制还是弥散复制
(3)一条中密度带 一条轻密度带 中、轻 半保留复制 弥散复制
(4)不正确 无论半保留复制还是全保留复制,如果研究DNA单链的情况,结果是一致的,无法区分
15.1958年,Meselson和Stahl通过一系列实验首次证明了DNA的半保留复制,此后科学家便开始了有关DNA复制起点数目、方向等方面的研究。试回答下列问题:
(1)由于DNA分子呈__________结构,DNA复制开始时首先必须解旋从而在复制起点位置形成复制叉(如图1)。因此,研究中可以根据复制叉的数量推测______________的数量。
(2)1963年Cairns将不含放射性的大肠杆菌(拟核DNA呈环状)放在含有3H-胸腺嘧啶的培养基中培养,进一步证明了DNA的半保留复制。根据图2的大肠杆菌亲代环状DNA示意图,请在方框内用简图表示复制一次和复制两次后形成的DNA分子。(注:以“——”表示含放射性的脱氧核苷酸链)
(3)DNA的复制从一点开始以后是单向还是双向进行的?用不含放射性的大肠杆菌DNA放在含有3H-胸腺嘧啶的培养基中培养,给以适当的条件,让其进行复制,得到图3所示结果,这一结果说明______________________________________________________。
(4)为了研究大肠杆菌DNA复制是单起点复制还是多起点复制,用第(2)题的方法,观察到的大肠杆菌DNA复制过程如图4所示,这一结果说明大肠杆菌细胞中DNA复制是__________________起点复制的。
解析:(1)DNA分子是双螺旋结构,所以DNA复制开始时首先必须解旋从而在复制起点位置形成复制叉,所以可以根据复制叉的数量推测复制起点的数量。
(2)大肠杆菌DNA为环状,因为DNA为半保留复制,故复制一次所得的DNA分子中,1条链带放射性标记,1条不带。第二次复制所得的DNA分子中,一半的DNA分子1条链带标记,另一半的DNA分子不带标记。
(3)由图示可以看出:该DNA分子有一个复制起点,复制为双向进行。
(4)由图4可知:该DNA分子有一个复制起点,即单个复制起点。如果是两个起点复制,则会出现两个环。
答案:(1)(规则)双螺旋 复制起点
(2)如图
(3)DNA复制是双向的
(4)单
课时作业9 基因是有遗传效应的DNA片段
一、选择题
1.下列关于基因的叙述,正确的是(  )
A.DNA分子上任意一个片段都是基因
B.人体细胞中染色体是基因的唯一载体
C.等位基因的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同
D.基因的多样性决定了DNA分子的多样性
解析:基因是有遗传效应的DNA片段,而不是DNA分子中任意一个片段;人体细胞中染色体是基因的主要载体,线粒体中也分布着一定数量的基因;构成基因的基本单位是脱氧核苷酸,等位基因的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同;基因的多样性与DNA分子的多样性均与脱氧核苷酸的数量和排列顺序有关。
答案:C
2.通过分析,发现甲、乙两个生物细胞中的DNA含量完全相同,四种碱基的数量也分别相同,下列各项均为对此现象的解释,其中正确的是(  )
A.这两个生物的遗传信息必定相同
B.这两个生物的DNA分子数量相同
C.这两个生物的性状相似
D.还不足以作出以上判断
解析:四种碱基数量分别相同,但排列顺序不一定相同,因此,遗传信息不一定相同。
答案:D
3.下列有关基因、DNA、染色体的叙述,不正确的是(  )
A.染色体是DNA的主要载体
B.基因在染色体上呈线性排列
C.双链DNA分子中含有4个游离的磷酸基团
D.DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基总数不同
解析:染色体主要由DNA和蛋白质组成,细胞中的大部分DNA都在染色体上,A正确;基因是有遗传效应的DNA片段,基因在染色体上呈线性排列,B正确;DNA分子中的每一条链都是由脱氧核糖与磷酸交替连接而成的,都含有1个游离的磷酸基团,所以双链DNA分子中含有2个游离的磷酸基团,C错误;基因是有遗传效应的DNA片段,即DNA分子中除了基因序列之外,基因和基因之间还存在非编码序列,所以DNA分子的碱基总数大于所有基因的碱基总数,D正确。
答案:C
4.生长在太平洋西北部的一种海蜇能发出绿色荧光,这是因为海蜇DNA分子上有一段长度为5 170个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明,转入了海蜇的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠,在紫外线的照射下,也能像海蜇一样发光。下列叙述错误的是(  )
A.基因是有遗传效应的DNA片段
B.基因是DNA上的有一定功能的特异性的碱基排列顺序
C.基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位
D.DNA的任意片段都能在另一种生物体内表达
解析:基因是有遗传效应的DNA片段,只有基因才有可能在另一种生物体内表达。
答案:D
5.对一个基因的描述,正确的是(  )
①基因是DNA分子上特定的片段
②它的分子结构首先由摩尔根发现
③它决定着某一遗传性状或功能
④它的化学结构不会发生变化
A.①和② B.①和③
C.③和④ D.①和④
解析:基因是DNA分子上具有遗传效应的片段,决定着某一遗传性状或功能,①③正确;基因的分子结构是沃森和克里克发现的,②错误;基因的结构在一定的内外环境条件下,可能发生改变,④错误。
答案:B
6.如图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图,从中得到的正确结论是(  )
A.R基因中与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸基和一个碱基
B.R、S、N、O互为等位基因
C.果蝇的每个基因是由成百上千个核糖核苷酸组成的
D.基因是具有遗传效应的DNA片段,一条染色体上可以有多个基因
解析:R基因中与脱氧核糖直接相连的一般是两个磷酸基和一个碱基,A错误;R、S、N、O互为同一染色体上的非等位基因,B错误;果蝇的每个基因都是由脱氧核糖核苷酸组成的,C错误;基因是具有遗传效应的DNA片段,一条染色体上可以有多个基因,D正确。
答案:D
7.由80个碱基组成的DNA分子片段,可由其碱基对组成不同的序列而携带不同的遗传信息,其种类数最多可达(  )
A.4120 B.404
C.440 D.260
解析:因为DNA分子两条链上的碱基遵循碱基互补配对原则,所以一条链的碱基序列决定了另一条链的碱基序列,根据数学的排列知识,n个不同碱基对的排列有4n种,40个碱基对排列的种类数为440。
答案:C
8.如图表示脱氧核苷酸、基因、DNA和染色体间的关系。下列有关叙述,错误的是(  )
―→
A.D是脱氧核苷酸,其种类取决于C
B.基因是具有遗传效应的F片段
C.基因的主要载体是染色体,并在其上呈线性排列
D.用甲基绿可以检测G在细胞中的分布
解析:据图可知,F是DNA,G是蛋白质,D是脱氧核苷酸,C是碱基。脱氧核苷酸的种类取决于碱基种类;基因是具有遗传效应的DNA片段;甲基绿用于检测DNA在细胞中的分布,而G是蛋白质。
答案:D
9.人胰岛细胞能产生胰岛素,但不能产生血红蛋白,据此推测胰岛细胞中(  )
A.只有胰岛素基因
B.比人受精卵的基因要少
C.既有胰岛素基因,也有血红蛋白基因和其他基因
D.有胰岛素基因和其他基因,但没有血红蛋白基因
解析:人胰岛细胞属于人的体细胞,同体内的其他细胞一样,细胞内含有人全部的基因,但由于胰岛细胞已高度分化,故血红蛋白基因在胰岛细胞内不能表达,这是细胞分化(即基因在不同细胞中选择性表达)的结果。
答案:C
10.关于基因和染色体的叙述不正确的是(  )
A.基因主要位于染色体上
B.基因在染色体上是由萨顿提出的,而证实基因位于染色体上的是摩尔根
C.果蝇的X染色体比Y染色体短小,因此Y染色体上含有与X染色体对应的全部基因,而X染色体上不具备与Y染色体所对应的全部基因
D.同源染色体同一位置上的基因可能不同,但所控制的性状是同一性状
解析:基因主要位于染色体上,线粒体和叶绿体上的基因不在染色体上,A正确;萨顿提出了“基因位于染色体上”这一假说,这一假说由摩尔根证实,B正确;果蝇的X、Y染色体上有同源区段,也有各自特有的非同源区段,C错误;同源染色体同一位置上可以是等位基因,也可以是相同基因,但它们控制的都是同一性状,等位基因控制的是同一性状的不同表现类型,相同基因控制的是同一性状的相同表现类型,D正确。
答案:C
11.某生物体有10对同源染色体,其细胞中的DNA总量约为7×109个脱氧核苷酸对,假定每个基因平均含有1.4×104个脱氧核苷酸,则生殖细胞中,染色体上的基因个数(  )
A.小于5×105个 B.等于5×105个
C.小于1×106个 D.等于1×106个
解析:假若DNA上的碱基全部构成了基因,则基因个数==1×106(个)。由于基因是有遗传效应的DNA片段,因此生殖细胞中染色体上的基因应小于5×105个。
答案:A
12.下列关于DNA或基因的叙述中,错误的是(  )
A.基因在染色体上呈线性排列
B.DNA分子具有多样性的主要原因是由于碱基配对方式的不同
C.可利用DNA做亲子鉴定是因为DNA分子具有特异性
D.基因是有遗传效应的脱氧核苷酸序列
解析:基因在染色体上呈线性排列,A正确;DNA分子具有多样性的主要原因是由于碱基对的排列顺序不同,B错误;DNA分子具有特异性,可用于做亲子鉴定,C正确;基因是有遗传效应的DNA片段,DNA片段是一段特定的脱氧核苷酸序列,D正确。
答案:B
13.用a表示DNA,b表示基因,c表示脱氧核苷酸,d表示染色体,则正确表示四者关系的是(  )
解析:染色体是由DNA和蛋白质组成,基因是有遗传效应的DNA片段;组成基因和DNA的基本单位是脱氧核苷酸,故D正确。
答案:D
14.下列关于遗传信息的物质基础的叙述,不正确的是(  )
A.从根本上讲,遗传信息的物质基础是基因中特定的脱氧核苷酸的排列顺序
B.RNA也可以作为遗传信息的物质基础
C.蛋白质中特定的氨基酸的排列顺序也是遗传信息的物质基础
D.DNA中特定的碱基对的排列顺序代表一定的遗传信息
解析:在DNA分子中,碱基对的排列顺序储存着遗传信息,A、D均正确;RNA病毒中,RNA是遗传物质,B正确;蛋白质中特定的氨基酸的排列顺序不储存遗传信息,C错误。
答案:C
15.科学研究发现,小鼠体内HMGIC基因与肥胖直接相关。具有HMGIC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HMGIC基因缺陷的实验小鼠体重仍然保持正常,这说明 (  )
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:根据对照实验,正常小鼠吃高脂肪食物则肥胖,具有HMGIC基因缺陷的小鼠吃同样多的高脂肪食物体重仍保持正常,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。
答案:C
16.下列从分子水平上对生物体具有多样性或特异性的分析,错误的是(  )
A.碱基对的排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性
B.碱基对的特定的排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性
C.一个含2 000个碱基的DNA分子,其碱基对可能的排列方式就有41 000种
D.人体内控制β-珠蛋白的基因由1 700个碱基对组成,其碱基对可能的排列方式有41 700种
解析:β-珠蛋白基因碱基对的排列顺序是β-珠蛋白所特有的,任意改变碱基的排列顺序后,合成的就不一定是β-珠蛋白,β-珠蛋白基因的碱基对排列顺序是特定的,其碱基对可能的排列方式应小于41 700种。
答案:D
二、综合题
17.分析下图,回答有关问题:
(1)图中B是________,F是________,G是________。
(2)D与A的位置关系是__________________。
(3)从分子水平看,D与C的关系是________________。
(4)C的基本组成单位是图中________;D的主要载体是图中的________,除此之外,________和________也是D由亲代传递给子代的载体。
(5)在E构成的链中,与1分子G相连接的有________分子的F和________分子的H。
(6)遗传信息是D中________排列顺序。
(7)生物的性状遗传主要通过A上的________传递给后代,实际上是通过________的排列顺序来传递遗传信息的。
解析:(1)染色体主要由DNA和蛋白质组成;脱氧核苷酸由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基组成。(2)基因在染色体上呈线性排列。(3)基因是有遗传效应的DNA片段。(4)组成基因的基本单位是脱氧核苷酸;染色体是基因的主要载体。(5)在DNA分子的一条链中,1个脱氧核糖与1个碱基和2个磷酸基团相连。(6)基因中,碱基的排列顺序储存着遗传信息。(7)生物的性状主要靠基因传递给后代;基因中,碱基的排列顺序储存着遗传信息。
答案:(1)蛋白质 含氮碱基 脱氧核糖
(2)D在A上(呈线性排列)
(3)D是具有遗传效应的C片段
(4)E A 线粒体 叶绿体
(5)1 2 (6)碱基
(7)D(或基因) F(或碱基)
18.如图是科学家对果蝇一条染色体上的基因测序结果,请据图回答问题:
(1)图中朱红眼与深红眼两个基因是否为等位基因?__________。是否遵循基因的分离定律和自由组合定律?__________。该染色体上的基因能否全部表达?__________,原因是__________。
(2)若计算此染色体中基因的碱基数量,是否遵循A=T、G=C的原则?__________,原因是______________。
解析:(1)等位基因为一个个体中位于同源染色体上相同位置,控制相对性状的基因,由于朱红眼与深红眼基因位于同一条染色体上,所以朱红眼和深红眼不是等位基因。基因的分离定律是指等位基因的分离,自由组合定律是指位于非同源染色体上的非等位基因的组合,所以不遵循分离定律和自由组合定律。基因的表达是选择性表达,当是杂合子时,同时有显性基因和隐性基因,一般只表达显性基因,同时基因的表达还和环境有关。
(2)染色体中的DNA是双链的,遵循碱基互补配对原则,即遵循A=T、G=C。
答案:(1)不是 不遵循 不一定(或不能)
当为杂合子时,隐性基因不能表达;基因的表达与环境因素有关(答出一点即可)
(2)遵循 一条染色体中有一个DNA分子,DNA为双链
19.下图是DNA复制的有关示意图,A→B→C表示大肠杆菌的DNA复制。D→F表示哺乳动物的DNA分子复制。图中黑点表示复制起始点,“→”表示时间顺序。
(1)若A中含48 502个碱基对,而子链延伸速度是105个碱基对/分,则此DNA分子复制完成约需 30 s。而实际上只需约16 s。根据A→C图分析,是因为____________________________。
(2)哺乳动物的DNA分子展开可达2 m之长,若按A→C的方式复制,至少8 h,而实际上为6 h左右。据D→F图分析,是因为__________________________。
(3)图示两过程均有以下特点:延伸的子链紧跟着解旋酶,这说明DNA分子复制是____________________的。
(4)C与A相同,F与D相同,C、F能被如此准确地复制出来,是因为 ____________________________。
(5)若图中DNA分子A上有基因a,基因a会随图示______________过程产生______________个基因a。
解析:该题要求根据图解回答DNA分子复制的有关问题。(1)据图A→C可知,DNA分子的复制向两个方向同时进行,因而复制时间缩短了。(2)据图D→F,在一个较长的DNA分子上,复制起始点很多,正是从多个起始点同时复制,所需时间才较短。(3)(4)问实际上考查了所学的基本知识,较为简单。(5)基因随DNA的复制而复制,DNA数量增加,基因数量也增加。
答案:(1)复制是双向进行的
(2)从多个起始点同时进行复制
(3)边解旋边复制
(4)DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板,DNA分子的碱基互补配对原则保证了DNA分子复制准确无误地完成
(5)DNA复制 2