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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、dB.c、dC.a、b、cD.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3m-2n2一条链中A+T的数量为nG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(m-2n)2=3m-2n2;因A+T的总量为2n,故一条链中的A+T的数量应为n;中G的数量应为m-2n2=m2-n。答案:A3.制作DNA分子的双螺旋结构模型时,会发现制成的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生的4个精子中,含有15N标记的DNA的精子所占比例为()A.0B.25%C.50%D.100%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,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:C10.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A.B.C.D.解析:由题意可知,C=(2m-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n次复制需要的总量减去(n-1)次复制需要的总量,即(2n-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)44(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)图中过程在植物根尖分生组织细胞中进行的场所有,进行的时期为。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)1/41/8(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G1、G2代细胞。再从G0、G1、G2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、G1、G2三代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,G0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)ABD(2)011(3)31P31P和32P(4)半保留复制
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