2019-2020学年人教版生物必修二课时分层作业11　DNA的复制　基因是有遗传效应的DNA片段

2019-2020学年人教版生物必修二课时分层作业11　DNA的复制　基因是有遗传效应的DNA片段

课时分层作业(十一) (建议用时：35 分钟) [合格基础练] 1．如图表示细胞核内某生理过程，其中 a、b、c、d 表示脱氧核苷酸链。以 下说法正确的是( ) A．此过程需要能量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．正常情况下，a、d 链都应该到不同的细胞中去 D．b 链中(A＋G)/(T＋C)的值一定与 c 链中的相同 C [DNA 分子中不存在尿嘧啶脱氧核苷酸，A 项错误；真核生物细胞中，DNA 复制可以发生在细胞核、线粒体和叶绿体中，B 项错误；a、d 两条链分布到两个 DNA 分子中，DNA 分子经过复制后平均分配给两个子细胞，因此正常情况下 a、 d 链应该到不同的细胞中去，C 项正确；由题图可知 b 链中(A＋G)/(T＋C)的值与 c 链中的不相同，互为倒数，D 项错误。] 2．一个被 15N 标记的 DNA 分子，以含 14N 的 4 种脱氧核苷酸为原料，连续 复制 3 次，则含 15N 的脱氧核苷酸链占全部脱氧核苷酸链的比例是 ( ) A．1/2 B．1/4 C．1/6 D．1/8 D [DNA 的复制方式为半保留复制，连续复制 3 次形成 8 个 DNA 分子，则 含 15N 的脱氧核苷酸链只有 2 条，则其占全部脱氧核苷酸链的比例是 2/16＝1/8， 选项 D 正确。] 3．如图为真核生物染色体上 DNA 分子复制过程的示意图。下列有关叙述错 误的是( ) A．图中 DNA 分子复制是从多个起点同时开始的 B．图中 DNA 分子复制是边解旋边双向复制的 C．真核生物 DNA 分子的复制过程需要解旋酶 D．真核生物的这种复制方式提高了复制速率 A [从图中可以看出 DNA 分子复制有多个起点，但不是同时开始的，因为复 制环有大有小，所以 A 不对。图中 DNA 分子复制是边解旋边双向复制的。真核 生物 DNA 分子的复制过程需要解旋酶、DNA 聚合酶等参与。真核生物的 DNA 分 子具有多个复制起点，这种复制方式加速了复制过程，提高了复制速率。] 4．DNA 分子能够自我复制的结构基础是( ) A．DNA 具有独特的双螺旋结构 B．配对的脱氧核苷酸之间连接成与母链互补的子链 C．磷酸和脱氧核苷酸交替排列的顺序稳定不变 D．DNA 分子具有多样性和特异性 A [DNA 独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，而碱基互补配对原则 保证了复制能准确无误地进行。] 5．某个 DNA 片段由 500 对碱基组成，G＋C 占碱基总数的 34%。若该 DNA 片段连续复制三次，第三次复制时，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 B [由于 G＋C 占总数的 34%，所以 A＋T 占 66%，A 与 T 各占 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)。] 6．已知某 DNA 分子含有 500 个碱基对，其中一条链上 A∶C∶T∶G＝ 1∶2∶3∶4。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 B [先要计算一个 DNA 分子中含有 G 的数目，其中一条链上 G 的数目＝500 ×4/(1＋2＋3＋4)＝200，则另一条链上 G 的数目＝500×2/(1＋2＋3＋4)＝100，所 以 DNA 双链上共有 G 300 个，n 次复制结束后共消耗 G 的数目为 4 500 个，4 500/300＝15，即 DNA 分子增加 15 个，复制后 DNA 的数目是 16＝24，则 n＝4。] 7．DNA 分子片段复制的情况如图所示，图中 a、b、c、d 表示脱氧核苷酸链 的片段。如果没有发生变异，下列说法不正确的是( ) A．b 和 c 的碱基序列可以互补 B．a 和 c 的碱基序列可以互补 C．a 中(A＋T)/(G＋C)的值与 b 中(A＋T)/(G＋C)的值相同 D．a 中(A＋G)/(T＋C)的值与 d 中(A＋G)/(T＋C)的值一般不相同 B [a 和 d 互补，b 和 c 互补，如果不发生变异，a 和 c 及 b 和 d 的碱基组成 相同。某条脱氧核苷酸链上(A＋T)/(G＋C)的值与其互补链上的值相同，而(A＋ G)/(T＋C)的值与其互补链上的值一般不相同，所以 C 项和 D 项中的说法均正确。] 8．用 15N 标记含有 100 个碱基对的双链 DNA 分子，其中有胞嘧啶 60 个，该 DNA 分子在含有 14N 的培养基中连续复制 4 次。其结果不可能是( ) A．含有 15N 的 DNA 分子占 1/8 B．复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸 600 个 C．含有 14N 的 DNA 分子占 7/8 D．复制结果共产生 16 个 DNA 分子 C [15N 标记的 DNA 分子在含 14N 的培养基中复制 4 次后，产生 16 个 DNA 分子，其中含 15N 的 DNA 分子有 2 个，占 1/8，A、D 项正确；经计算，该 DNA 分子中 A＝40 个，则复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸 15×40＝600(个)，B 项正 确；含 14N 的 DNA 分子有 16 个，占总数的 100%，C 项错误。] 9．如下图为果蝇某一条染色体的几个基因示意图，下列有关叙述正确的是 ( ) A．基因 R、S、N、O 在果蝇所有体细胞中都表达 B．R、S、N、O 互为非等位基因 C．果蝇的每个基因都是由成百上千个核糖核苷酸组成的 D．基因 R、S、N、O 中的脱氧核苷酸数目比值一般相同 B [R、S、N、O 控制果蝇不同的性状，互为非等位基因。] 10．下列关于 DNA、染色体、基因的关系的叙述，不正确的是( ) A．每条染色体上有一个 DNA 分子，经复制后每条染色单体上有一个 DNA 分子 B．每个 DNA 分子上有许多基因，基因是有遗传效应的 DNA 片段 C．基因在染色体上呈线性排列 D．基因在 DNA 分子双链上成对存在 D [基因是 DNA 分子双链上的片段，在一个 DNA 分子上不会成对存在。] 11．如图表示细胞内与基因有关的物质或结构，请仔细阅读并回答问题： 元素(a)―→ b c d ―→e―→基因(f)―→g――→ ＋h i (1) 细 胞 内 的 遗 传 物 质 是 [ ]________ ， 基 因 和 g 的 关 系 是 _______________________________________________________________ _______________________________________________________________。 (2)e 和 g 的关系是______________________________， g 被彻底水解后的产物可用字母__________________ 表示。 (3) 遗 传 物 质 的 主 要 载 体 是 [ ]________ ， 基 因 和 i 的 关 系 是 _______________________________________________________________。 (4)g 的 成 分 与 RNA 的 成 分 相 比 ， 主 要 差 异 在 于 _______________________________________________________________ _______________________________________________________________。 (5)g 的空间结构一般表现为________，若其中(C＋G)/(T＋A)＝1/2，则 A 占 总碱基数的比例为________，其单链中(C＋G)/(T＋A)为________。 (6)g 的功能可表达为_____________________________________________ _______________________________________________________________。 [解析] 根据图示信息可以推知：g 是 DNA，h 是蛋白质，i 是染色体，e 是 脱氧核苷酸，b、c、d 是构成脱氧核苷酸的磷酸、脱氧核糖和含氮碱基，a 是组成 元素 C、H、O、N、P。(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)脱氧核苷酸是构成 DNA 的基本单位，DNA 彻底水解后可用字母 b、 c、d 表示。(3)遗传物质的主要载体是染色体(i)，基因在染色体上呈线性排列。 (4)DNA 与 RNA 在组成成分上的主要区别是碱基和五碳糖的种类不同。(5)DNA 具有双螺旋的空间结构。因为 DNA 双链中，A＝T，G＝C，则 A 占总碱基数的比 例为 A/(A＋T＋C＋G)＝A/(2A＋2G)，由(C＋G)/(T＋A)＝1/2 得出 A＝2G，所以， A 占总碱基数的比例为 A/3A＝1/3；根据(C＋G)/(T＋A)的特点知，DNA 单链中(C ＋G)/(T＋A)的值与双链中(C＋G)/(T＋A)的值相同。(6)基因的功能是贮存、复制、 传递和表达遗传信息。 [答案] (1)g DNA 基因是 g(DNA)上有遗传效应的片断 (2)e 是 g 的基本 单位 b、c、d (3)i 染色体 基因在染色体上呈线性排列 (4)碱基和五碳糖的种类不同 (5)双螺旋 1/3 1/2 (6)贮存、复制、传递和表达遗传信息 12．图甲中 DNA 分子有 a 和 d 两条链，将图甲中某一片段放大后如图乙所示， 结合所学知识回答下列问题： (1)从图甲可看出 DNA 复制方式是________。 (2)图甲中，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 的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链，则 A是________酶，B 是______ 酶。 (3)图甲过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有________。 (4) 图 乙 中 ， 7 是 ____________________ 。 DNA 分 子 的 基 本 骨 架 由 ______________交替连接而成；DNA 分子两条链上的碱基通过____________连接 成碱基对，并且遵循________原则。 (5)具有 N 个碱基对的一个 DNA 分子片段中，含有 m 个腺嘌呤脱氧核苷酸， 该片段完成 n 次复制需要______个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸；该片段完成第 n 次 复制需要________个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。(填字母) A．(2n－1)(N－m) B．2n－1(N－m) C．2n－1( N 2－m) D．(2n－1)( N 2－m) [解析] (1)(2)图甲表示 DNA 分子复制过程，A 的作用是使 DNA 分子的双螺 旋结构解开，形成单链 DNA，因此 A 是解旋酶；B 能将单个脱氧核苷酸连接成脱 氧核苷酸链，因此 B 是 DNA 聚合酶，由图可以看出形成的子代 DNA 分子都含有 一条模板链和一条新合成的子链，因此 DNA 分子的复制方式是半保留复制。(3) 绿色植物的叶肉细胞中 DNA 存在于细胞核、线粒体、叶绿体中，因此进行 DNA 分子复制的场所是细胞核、线粒体、叶绿体。(4)图乙中，7 是胸腺嘧啶脱氧核糖 核苷酸，DNA 分子中的磷酸和脱氧核糖交替排列形成 DNA 分子的骨架，两条链 上的碱基通过氢键连接形成碱基对，碱基之间遵循 A 与 T 配对，G 与 C 配对的碱 基互补配对原则。(5)已知 DNA 分子片段中有 N 个碱基对，m 个腺嘌呤脱氧核苷 酸，则胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为 N－m，完成 n 次复制需要(2n－1)(N－m)个游 离的胞嘧啶脱氧核苷酸；完成第 n 次复制需要 2n－1(N－m)个游离的胞嘧啶脱氧核 苷酸。 [答案] (1)半保留复制 (2)解旋 DNA 聚合 (3)细胞核、线粒体、叶绿体 (4)胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸 磷酸与脱氧核糖 氢键 碱基互补配对 (5)A B [等级过关练] 13．假设将有一对同源染色体的精原细胞的 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 15N 标记的 DNA 的精子所占 比例为( ) A．0 B．25% C．50% D．100% D [精原细胞中一条染色体上含 1 个 15N 标记的 DNA 分子，一对同源染色体 含两个 DNA 分子，经过间期的复制，2 个 15N 标记的 DNA 分子变成 4 个 DNA 分 子，每个 DNA 分子中一条链是含 15N，另一条链含 14N。减数第一次分裂结束， 形成两个次级精母细胞，每个次级精母细胞含 2 个 DNA 分子，减数第二次分裂结 束后，形成 4 个精细胞，每个精细胞中含 1 个 DNA 分子，这个分子中一条链含 15N， 另一条链含 14N。因此，4 个精子中都含 15N 标记的 DNA，因此选 D。] 14．将全部 DNA 分子双链经 32P 标记的雄性动物细胞(染色体数为 2N)置于不 含 32P 的培养基中培养。经过连续两次细胞分裂后产生 4 个子细胞，检测子细胞中 的标记情况。下列推断正确的是( ) A．若进行有丝分裂，则含 32P 染色体的子细胞比例一定为 1/2 B．若进行减数分裂，则含 32P 染色体的子细胞比例一定为 1 C．若子细胞中的染色体都含 32P，则进行的一定是有丝分裂 D．若子细胞中的染色体不都含 32P，则进行的一定是减数分裂 B [解答本题的关键是结合有丝分裂、减数分裂的相关知识分析 DNA 复制后 各 DNA 链的走向。若进行有丝分裂，第一次有丝分裂后，子细胞中都含有 32P 标 记；当细胞处于第二次分裂后期时，染色单体随机分开，带有 32P 标记的染色体也 随机进入 2 个细胞，所以经过连续两次细胞分裂后产生的 4 个子细胞中，含 32P 染色体的子细胞可能为 2 个或 3 个或 4 个，A 错误；若进行减数分裂，经过连续 两次细胞分裂后产生 4 个子细胞，说明 DNA 只复制一次，因此含 32P 染色体的子 细胞比例一定为 1，B 正确；若子细胞中的染色体都含 32P，则进行的是减数分裂， C 错误；若子细胞中的染色体不都含 32P，则进行的一定不是减数分裂，D 错误。] 15．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、分散(弥散)复制三种。究竟是哪种复制方式呢？下面通过设计实验来 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，不同分子量的 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Ⅰ代能分辨出两条 DNA 带：一条________带 和一条________带，则可以排除_______________________________________。 (2)如果子Ⅰ代只有一条中密度带，则可以排除________________________， 但不能肯定是______________________________________________。 (3)如果子Ⅰ代只有一条中密度带，再继续做子Ⅱ代 DNA 密度鉴定：若子Ⅱ 代可以分出______________和______________，则可以排除分散复制，同时肯定 为半保留复制；如果子Ⅱ代不能分出________密度两条带，则排除____________， 同时确定为________。 [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 的脱氧核苷酸链(子链)。因此全保留复制后得到的两个 DNA 分子，一个是原来的两条母链重新形成的 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；分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(14N/14N) 重(15 N/15 N) 半保留复制和分散复制 (2)全保留复 制 半保留复制或分散复制 (3)一条中密度带 一条轻密度带 中、轻 半保留 复制 分散复制