内容正文:
专题06 DNA的结构和复制
一、单选题
1.(23-24高一下·山西忻州·期中)DNA可以储存足够量的遗传信息,主要原因在于( )
A.核糖核苷酸的种类具有多样性
B.核糖核苷酸的排列顺序具有多样性
C.脱氧核苷酸的种类具有多样性
D.脱氧核苷酸的排列顺序具有多样性
2.(23-24高一下·山西太原·期中)某生物的碱基组成是总嘌呤占58%,总嘧啶占42%,此生物不可能是( )
A.豌豆 B.T2噬菌体 C.烟草 D.烟草花叶病毒
3.(23-24高一下·山西吕梁·期中)某双链DNA分子中含有400个碱基,其中腺嘌呤和胸腺嘧啶占全部碱基的60%,则该DNA分子中四种碱基的比例A:T:C:G为( )
A.2:2:3:3 B.3:3:2:2
C.1:1:4:4 D.3:2:3:2
4.(23-24高一下·山西太原·期中)下列关于DNA的叙述,错误的是( )
A.独特的“双螺旋”结构,为复制提供了精确的模板
B.“碱基互补配对原则”保证了复制的准确进行
C.碱基特定的排列顺序,构成了DNA分子的特异性
D.细胞生物以DNA为遗传物质,病毒以RNA为遗传物质
5.(23-24高一下·山西太原·期中)DNA双螺旋结构中,A与T之间有2个氢键,G与C之间有3个氢键。现有四种碱基总数相等的DNA样品,根据样品中碱基的含量,判断最有可能来自高温环境中的嗜热菌的是( )
A.含T32%的样品 B.含A17%的样品
C.含G30%的样品 D.含C15%的样品
6.(23-24高一下·山西太原·期中)下图为某同学画的含有两个碱基对的DNA片段结构示意图(“○”代表磷酸基团),同组其他同学对此图进行评价,其中合理的是( )
A.甲同学:物质组成和结构上没有错误
B.乙同学:只有一处错误,应将U改为T
C.丙同学:至少有三处错误,其中核糖应改为脱氧核糖
D.丁同学:如果表示RNA双链,则该图完全正确
7.(23-24高一下·山西长治·期中)如图为DNA的结构模式图。下列叙述正确的是( )
A.甲和丙是DNA单链的5'-端
B.①表示腺嘌呤,④表示胸腺嘧啶
C.③⑤⑥构成了胞嘧啶脱氧核苷酸
D.DNA的多样性与⑤⑥⑦的排列顺序有关
8.(23-24高一下·山西长治·期中)在严查偷猎野生动物的行动中,执法部门发现某餐馆出售的“山羊肉”比较可疑,经实验室检验,执法部门确定这种“山羊肉”来自国家二级保护动物中华斑羚。执法部门最可能采取哪种检测办法( )
A.检测“山羊肉”与中华斑羚细胞中DNA的空间结构
B.检测“山羊肉”与中华斑羚细胞中DNA所含有的碱基种类
C.检测“山羊肉”与中华斑羚细胞中DNA所含有的碱基排列顺序
D.检测“山羊肉”与中华斑羚细胞中DNA所含的磷酸、五碳糖
9.(23-24高一下·山西吕梁·期中)在对DNA结构的探索历程中,沃森和克里克提出的双螺旋结构具有划时代的意义。下列关于DNA分子结构的叙述;错误的是( )
A.环状双链DNA中没有游离的磷酸基团,磷酸基团的数目与脱氧核苷酸数目相等
B.链状DNA分子一条链上相邻碱基通过“磷酸—脱氧核糖—磷酸”连接
C.DNA的两条链是反向平行的,脱氧核糖和磷酸基团交替连接构成DNA的基本骨架
D.DNA分子结构相对稳定的重要原因之一是两条链上的碱基互补配对形成了氢键
10.(23-24高一下·山西·期中)下图为某真核生物DNA片段的结构示意图。下列叙述正确的是( )
A.①是氢键,氢键越多 DNA的结构越不稳定
B.②是鸟嘌呤脱氧核苷酸
C.DNA复制过程中会有③的断裂和形成
D.若α链中G+C占56%,则DNA分子中A占22%
11.(23-24高一下·山西·期中)科研人员在某试管中加入4 种脱氧核苷酸(其中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸用放射性同位素标记)、ATP、某些酶和噬菌体的DNA等物质,结果在该试管中检测到含有放射性标记的噬菌体 DNA。下列分析错误的是( )
A.实验结果表明噬菌体的DNA分子具有自我复制能力
B.噬菌体的DNA能够为 DNA 复制提供模板
C.“某些酶”中含 DNA 聚合酶,该酶能解开 DNA 双螺旋并催化子链的合成
D.ATP能为DNA分子复制提供能量
12.(23-24高一下·山西·期中)人乳头瘤病毒(HPV)是一种很小的无包膜的环状双链DNA病毒。下列有关 HPV 遗传物质的说法,错误的是( )
A.脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧构成其基本骨架
B.双链DNA 中碱基的数目和脱氧核糖的数目相等
C.DNA分子两条链之间的碱基按照碱基互补配对原则形成碱基对
D.环状DNA分子也具有游离的磷酸基团
13.(23-24高一下·山西·期中)生命科学史中蕴含着丰富的科学思维和方法。下列相关叙述错误的是( )
A.辛格和尼科尔森运用假说——演绎法提出细胞膜的流动镶嵌模型
B.沃森和克里克构建的DNA分子双螺旋结构模型属于物理模型
C.鲁宾和卡门用同位素标记法证明了光合作用产生的O2来自H2O
D.T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验运用了放射性同位素标记技术
14.(23-24高一下·山西太原·期中)孟德尔提出“成对的遗传因子”实际是指( )
A.同源染色体上同一位置控制相对性状的基因
B.四分体中发生缠绕并交换相应片段的基因
C.一条染色体上有特定遗传效应的脱氧核苷酸序列
D.一条染色体经复制后形成的两条姐妹染色单体
15.(23-24高一下·山西·期中)下图中A~H分别表示细胞内与基因有关的物质或结构。下列相关叙述正确的是( )
A.组成细胞生物基因的单糖B有2种
B.C 表示 A、C、U、G 4种碱基
C.一条H上只能携带1个F分子
D.E是具有遗传效应的F片段,其在 H上呈线性排列
16.(23-24高一下·山西·期中)太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光,此种水母的DNA分子上有一段长度为5170个碱基对的片段———绿色荧光蛋白基因。已知遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中,则绿色荧光蛋白基因的碱基排列顺序有( )
A.1种 B.4种 C.45170元种 D.无法确定
17.(23-24高一下·山西太原·期中)下列结构或物质的层次关系正确的是( )
A.染色体←DNA←基因←脱氧核苷酸
B.染色体←DNA←脱氧核苷酸←基因
C.染色体←脱氧核苷酸←DNA←基因
D.基因←染色体←脱氧核苷酸←DNA
18.(23-24高一下·陕西西安·期中)下列有关基因和染色体的叙述不正确的是( )
①染色体只存在于真核细胞的细胞核中,是基因的主要载体,基因在染色体上呈线性排列
②摩尔根利用果蝇进行杂交实验,运用假说—演绎法确定了基因在染色体上
③只有生殖细胞中才有性染色体
④一条染色体上有许多基因,染色体就是由基因组成的
⑤萨顿研究蝗虫的减数分裂,运用类比推理的方法提出假说“基因在染色体上”
A.①②③⑤ B.②③④ C.③④ D.①②⑤
19.(22-23高一下·宁夏吴忠·期中)下列关于基因、DNA和染色体关系的叙述,错误的是( )
A.基因在染色体上呈线性排列
B.每个DNA分子上有许多个基因
C.每条染色体上只有1个DNA分子
D.染色体主要由DNA和蛋白质组成
20.(22-23高一下·宁夏吴忠·期中)某DNA片段一条链上的碱基序列为5′-GAATTC-3′,则其互补链的碱基序列是( )
A.5′-CUUAAG-3' B.3′-CTTAAG-5′
C.5′-CTTGAA-3′ D.3′-CAATTG-5′
21.(22-23高一下·宁夏吴忠·期中)用15N标记一个DNA分子的两条链,让该DNA分子在14N的培养液中连续复制2次,则含15N的子代DNA分子个数是( )
A.4 B.6 C.8 D.2
22.(22-23高一下·宁夏吴忠·期中)若某双链DNA分子中,碱基G占碱基总数的20%,则该分子中碱基A占碱基总数的( )
A.60% B.40% C.30% D.20%
23.(22-23高一下·青海玉树·期中)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,但所控制的性状是一对相对性状
24.(22-23高一下·青海西宁·期中)下列关于DNA、染色体、基因的关系的叙述,错误的是( )
A.未复制前每条染色体有一个DNA分子,经复制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
25.(22-23高一下·陕西·期中)下列关于基因、DNA和染色体关系的表述,错误的是( )
A.一条染色体上有多个基因
B.基因在染色体上呈线性排列
C.非同源染色体上的非等位基因能进行自由组合
D.基因都位于DNA上,染色体是基因的主要载体
26.(22-23高一下·陕西咸阳·期中)下列关于基因与DNA的叙述,错误的是( )
A.DNA由C、H、O、N、P等元素组成
B.基因通常是有遗传效应的DNA片段
C.任何DNA的片段都有遗传效应,都可控制生物的性状
D.烟草花叶病毒的基因是有遗传效应的RNA片段
27.(22-23高一下·陕西榆林·期中)关于人体细胞中染色体、DNA和基因三者之间关系的叙述,错误的是( )
A.基因在染色体上呈线性排列
B.细胞中三者数量最多的是基因
C.基因是具有遗传效应的DNA片段或RNA片段
D.染色体是DNA的主要载体,线粒体中也有DNA的分布
28.(23-24高一上·陕西铜川·期中)下列有关“骨架”的说法,错误的是( )
A.生物大分子以“碳链”为基本骨架
B.细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层
C.细胞骨架由纤维素构成,有利于维持细胞形态
D.DNA分子的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接形成
29.(22-23高一下·陕西延安·期中)下列关于DNA复制过程的叙述,错误的是( )
A.需要解旋酶断开双链间的氢键
B.在DNA双链中,只有一条链可作为模板合成新的DNA
C.子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3'-端
D.DNA复制过程使完整的遗传信息传递给子细胞
30.(22-23高一下·陕西延安·期中)下列有关DNA双螺旋结构的叙述,错误的是( )
A.DNA的两条链反向平行
B.脱氧核糖和磷酸交替排列构成DNA分子的基本骨架
C.DNA每条链的5'-端是羟基末端
D.DNA分子中C和G所占比例越大,结构越稳定
31.(22-23高一下·陕西咸阳·期中)DNA指纹技术在案件侦破工作中有着重要作用,从案发现场获取的生物组织材料中提取DNA样品,可为案件侦破提供证据。DNA分子提供该依据的原理是( )
A.不同人体内DNA含有的碱基不同
B.不同人体内DNA含有的磷酸不同
C.不同人体内DNA含有的五碳糖不同
D.不同人体内DNA的核苷酸序列不同
32.(22-23高一下·陕西咸阳·期中)下图是人体DNA片段结构示意图,下列叙述正确的是( )
A.图中①、②和③相间排列,构成了DNA的基本骨架
B.⑤和⑥所在的核苷酸通过“磷酸——脱氧核糖——磷酸”连接
C.图中①、②和③共同构成的结构是胞嘧啶脱氧核苷酸
D.⑨是氢键,通过该键可以使A与T配对、G与C配对
33.(22-23高一下·陕西西安·期中)下列关于真核细胞中DNA分子复制的叙述,错误的是( )
A.DNA复制发生在细胞分裂的间期,以DNA分子的两条链为模板
B.主要在细胞核中完成,复制需要氨基酸和酶
C.DNA分子边解旋边复制
D.是一种半保留复制,复制遵循碱基互补配对原则
34.(22-23高一下·陕西·期中)关于DNA分子结构的叙述,正确的是( )
A.DNA分子的基本单位是4种核糖核苷酸
B.DNA基本骨架由脱氧核糖与磷酸交替连接形成
C.DNA分子两条链之间靠磷酸二酯键连接
D.DNA分子中A+T的量一定等于G+C的量
35.(22-23高一下·陕西西安·期中)人们对遗传物质的认识经历了不断探索与发展的过程。下列叙述正确的是( )
A.肺炎链球菌体内转化实验证明了DNA是遗传物质
B.肺炎链球菌体外转化实验运用了放射性同位素标记技术
C.烟草花叶病毒感染实验不能说明所有病毒的遗传物质都是RNA
D.梅塞尔森和斯塔尔实验证明了DNA的复制方式是全保留复制
36.(22-23高一下·山西朔州·期中)利用CRISPR基因编辑技术,研究人员可以极其精确地修改动物、植物和微生物的DNA.下列有关叙述错误的是( )
A.动物、植物和微生物的DNA所含五碳糖、磷酸和碱基种类相同
B.RNA与DNA分子都是由四种核苷酸组成,都可以储存遗传信息
C.核酸等生物大分子均以碳链为骨架,因此活细胞中碳元素含量最多
D.环状DNA分子中每个脱氧核糖均连接2个磷酸基团和1个含氮碱基
37.(22-23高一下·山西大同·期中)某双链DNA分子含100个碱基对,现将其中1条链的T用32P标记,让该DNA在普通培养基中复制3次,则子代DNA中含32P标记的链所占的比例是( )
A.1/4 B.1/8 C.1/16 D.1/32
38.(22-23高一下·山西太原·期中)下列有关DNA复制过程的说法错误的是( )
A.DNA的复制时间一般为细胞分裂前的间期
B.DNA复制的模板是亲代DNA的两条链
C.DNA复制的原料是4种游离的脱氧核苷酸
D.DNA复制的场所只在细胞核
39.(22-23高一下·山西太原·期中)某DNA含碱基对500个,其中胞嘧啶为100个,则胸腺嘧啶占总碱基数的百分比为( )
A.80% B.60% C.40% D.10%
40.(22-23高一下·山西太原·期中)下列关于DNA结构的说法,错误的是( )
A.DNA的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构
B.在DNA中,碱基比例总是(A+T)/(G+C)=1.
C.DNA中G与C碱基对含量越高,其结构稳定性越强
D.DNA碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA的多样性
41.(22-23高一下·山西太原·期中)下列叙述错误的是( )
A.一个基因含有许多个脱氧核苷酸
B.染色体的基本组成单位是基因
C.基因通常是有遗传效应的DNA片段
D.遗传信息蕴藏在4种脱氧核苷酸的排列顺序之中
二、多选题
42.(23-24高一下·山西太原·期中)DNA复制是在为细胞分裂进行必要的物质准备。下列叙述正确的是( )
A.DNA复制发生在细胞分裂的前期
B.DNA复制需要相关蛋白质的参与
C.DNA复制与染色体复制是分别独立进行的
D.DNA复制保证了亲子代间遗传信息的连续性
43.(22-23高一下·陕西商洛·期中)下列说法正确的是( )
A.嗜热细菌的遗传物质一定是DNA B.基因在细胞中总是成对存在的
C.若一双链DNA中的 A+T=40%,则 A+G=60% D.孟德尔发现遗传定律运用了假说-演绎法
44.(22-23高一下·陕西西安·期中)DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中,为该模型的构建提供主要依据的是( )
A.查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等
B.克里克提出的DNA半保留复制机制和中心法则
C.艾弗里去除肺炎链球菌的相关物质并证明DNA是遗传物质
D.富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱
45.(22-23高一下·山西阳泉·期中)将15N标记的亲代大肠杆菌(其DNA经密度梯度离心后如图甲),转至以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养,每20分钟繁殖一代,收集并提取DNA,进行密度梯度离心,如图为离心结果模拟图。下列有关叙述正确的是( )
A.乙是转入14N培养基中复制一代的结果
B.繁殖三代后含15N的DNA分子与含14N的DNA分子比为1∶4
C.出现丙结果至少需要20分钟
D.若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心,其结果也能判断DNA的复制方式
46.(22-23高一下·山西太原·期中)下列叙述正确的是( )
A.沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型
B.可以利用DNA指纹技术对犯罪嫌疑人的身份进行鉴定
C.不同人的头发中DNA不同是因为碱基的种类不同
D.DNA的多样性是生物多样性的物质基础
三、非选择题
47.(23-24高一下·山西阳泉·期中)如图甲为真核细胞DNA复制过程模式图,图乙为DNA分子的某一片段放大,请根据图示过程,回答问题。
(1)甲图所示过程可发生的时间是在细胞分裂的 期。DNA复制需要的条件有 。
(2)乙图中从主链上看,两条单链 平行。DNA分子复制时,在 酶的作用下,氢键断开。右侧链从上向下方向是 (填3'→5'或5'→3')。
(3)若该DNA分子共有1000个碱基对,其中腺嘌呤300个,则该DNA分子进行第三次复制时,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 个,图乙中⑧的名称为
(4)DNA复制的特点是 。(答出两点即可)
48.(23-24高一下·山西长治·期中)下图为染色体、染色质和DNA的示意图。请据图回答问题。
(1)从图中可以看出DNA分子具有 结构(空间结构),并由两条平行且走向 的长链组成。在真核细胞中,DNA分子的主要载体是 。
(2)图中①、②代表的分别是 (填中文名称),⑦代表的是 。
(3)若在一条单链中,(A+T)/(G+C)=n时,在另一互补链中上述比例为 ,在整个DNA分子中上述比例为 。
49.(23-24高一下·陕西·期中)乙肝病毒为双链DNA病毒,其侵染人体肝细胞后的增殖过程如图所示。回答下列问题:
(1)过程①需要的原料是 ,催化①和过程③主要的酶分别是 。
(2)与过程②相比,过程③中特有的碱基配对方式是 。若RNA片段中有300个碱基,其中A和C共有120个,则由过程③形成的DNA片段中G和T的数目之和为 。
(3)治疗乙肝时,通过药物抑制过程③比抑制过程②的副作用小,这是因为 。
50.(23-24高一下·陕西西安·期中)下图是DNA片段的结构图,请据图回答:
(1)图甲表示DNA片段的平面结构,图乙表示DNA片段的 结构。
(2)图中表示碱基对的是1;表示脱氧核苷酸的是: (用图中的数字回答)。
(3)碱基配对的方式有两种,即 配对; 配对。
(4)DNA片段(基因)对遗传性状的控制是通过其指导蛋白质的合成实现的,主要包括遗传信息的 和 两个过程。
51.(23-24高一下·宁夏吴忠·期中)下图所示为DNA分子结构模式图,请据图回答下列问题。
(1)组成DNA的基本单位是 。
(2)6为 ,8为 。
(3)构成DNA分子的两条链按 方式盘旋成双螺旋结构,图中磷酸和 交替连接,构成了DNA分子的基本骨架。
(4)若3为胞嘧啶,则4属于何种碱基 ,两者之间通过 相连。
(5)若5中的碱基为T,则5的名称为 。
(6)某双链 DNA分子中,胞嘧啶占全部碱基的27%,则腺嘌呤占全部碱基的 。
A.23% B.27% C.13.5% D.54%
52.(22-23高一下·宁夏吴忠·期中)如图表示真核细胞中遗传信息传递的一般规律,其中A、B、C分别表示相应的过程。请据图回答问题:
(1)图中A过程表示 ,发生的主要场所是 。
(2)B过程表示 ,需要的模板是 ,需要的酶是 。
(3)过程C表示 ,需要的原料是 。
53.(22-23高一下·宁夏吴忠·期中)根据DNA分子结构模式图回答下列问题
(1)写出下列结构的名称② ;④ ;⑤ ;⑦ ;(填文字)
(2)DNA分子的两条链按反向平行方式盘旋成 结构。
(3)DNA分子的基本骨架由 和 交替连接而成,两条链上的碱基通过 连接成碱基对,碱基之间的配对遵循 原则。
(4)与RNA相比较,DNA分子中特有的碱基是 (填字母)。
(5)DNA分子复制时,新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一条链,这种复制方式称做 。
54.(22-23高一下·青海西宁·期中)下列甲图中DNA分子有a和d两条链,将甲图中某一片段放大后如乙图所示,结合所学知识回答下列问题:
(1)从甲图可看出DNA的复制方式是 。
(2)甲图中,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成脱氧核苷酸链,从而形成子链;则A是 酶,B是 酶。
(3)乙图中,2是 ,5是 ,6是 ,7是 ,10是 。
(4)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。
55.(22-23高一下·陕西咸阳·期中)如图表示生物体内三个重要的生理活动。根据所学知识结合图形,回答下列问题:
(1)甲、乙、丙三图正在进行的生理过程分别是 、 、 。
(2)甲、乙、丙过程需要的原料分别是 、 、 。
(3)在正常情况下,甲图中a链和b链的碱基排列顺序 (填相同或不相同),对于乙图来说,起始密码和终止密码位于分子上 (填字母)。
(4)丙图所示的生理过程是从分子1链的 端开始的,最终合成的两条肽链是否相同 (填相同或不相同)。
56.(22-23高一下·陕西咸阳·期中)下图为真核生物DNA的结构(图甲)及发生的生理过程(图乙),请据图回答下列问题:
(1)图甲为DNA的结构示意图,其基本骨架由 和 (填序号)交替排列构成,④为 (填名称)。
(2)从图乙可看出,该过程是从 个起点开始复制的,从而 复制速率;图中所示的酶为 酶;作用于图甲中的 (填序号)。
(3)若图甲中的亲代DNA分子含有100个碱基对,最多有 种碱基排列方式,这体现了DNA 的特性(填多样性或特异性),若该DNA中腺嘌呤脱氧核苷酸有30个,将该DNA分子放在含培养液中复制3次,可以得到 个DNA分子,该过程中消耗 个腺嘌呤脱氧核苷酸。
57.(22-23高一下·陕西西安·期中)如图为某DNA分子片段结构模式图,请回答问题:
(1)甲图中④的中文全称是 ,⑤的中文名称是 。
(2)实验室内模拟DNA复制时,除引物外,还需提供的条件 _____。(选填字母)
A.DNA模板 B.四种脱氧核苷酸 C.ATP D.解旋酶、DNA聚合酶等
(3)乙图表示遗传信息的传递规律,在遗传学上称为 法则;乙图中标号①表示 过程;③表示 过程。
(4)乙图中如果DNA分子一条链(a链)的碱基排列顺序……ACGGAT……那么在进行②过程中,以a链为模板形成的mRNA的碱基顺序是 。
1.(24-25高一上·山西太原·期中)科学技术和科学方法推动了生物学的研究与发展。下列与科学方法对应的描述正确的是( )
A.归纳法——施莱登通过观察所有植物细胞的结构,提出植物细胞学说
B.建构模型——辛格和尼科尔森建构的DNA双螺旋结构模型是物理模型
C.提出假说——欧文顿通过对细胞通透性的研究,提出细胞膜由脂质组成的假说
D.同位素标记法——科学家先用荧光染料标记膜蛋白后,再将小鼠细胞和人细胞融合
2.(23-24高一下·山西忻州·期中)某兴趣小组将1个含有14N标记的大肠杆菌转移到15NH4Cl培养液中培养1h后,提取子代大肠杆菌的DNA,将提取的DNA解旋成单链,进行密度梯度离心,记录的离心后试管中DNA的位置及含量如图所示。下列说法错误的是( )
A.图中结果无法直接证明DNA的半保留复制
B.DNA解旋成单链的原因是一条链中相邻核苷酸之间的化学键断裂
C.DNA复制过程中新合成的两条子链的碱基互补
D.DNA复制了3次,该细菌的细胞周期大约为20min
3.(23-24高一下·山西忻州·期中)人体癌细胞的细胞质中含环状DNA(ecDNA),该DNA可大量扩增,且其上面含有癌基因。下列说法正确的是( )
A.癌细胞中的ecDNA和蛋白质组成了染色质
B.基因都是有遗传效应的DNA片段
C.ecDNA上的脱氧核糖均连接着两个磷酸基团
D.ecDNA的复制不遵循半保留复制的特点
4.(23-24高一下·山西大同·期中)已知在甲DNA分子中的一条单链的(A+G)/(T+C)=m,乙DNA分子中一条单链的(A+T)/(G+C)=n,则甲DNA分子的另一条链中对应的碱基比例、乙DNA分子中对应的碱基比例分别为( )
A.m、1/n B.m、1 C.1/m、n D.1、n
5.(23-24高一下·山西太原·期中)“任何实验的价值和效用,取决于所使用材料对于实验目的的适合性”。下列实验材料选择不合适的是( )
A.用山柳菊研究生物遗传的规律
B.用果蝇研究基因与染色体的关系
C.用T2噬菌体研究生物的遗传物质
D.用大肠杆菌研究DNA的复制方式
6.(23-24高一下·山西长治·期中)模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。运用模型可以解释复杂的研究对象,简化生物学问题。下列关于制作减数分裂模型和DNA双螺旋结构模型的叙述,错误的是( )
A.制作DNA双螺旋结构模型过程中,每个核糖连接1个磷酸基团和1个碱基
B.用一根铁丝将颜色和长短一样的橡皮泥扎起可代表已复制好的一条染色体
C.两组同学选用相同数目和种类卡片所制作的DNA结构模型碱基序列可能不同
D.可用2种不同颜色的橡皮泥制作果蝇4对同源染色体的减数分裂模型
7.(23-24高一下·山西吕梁·期中)某兴趣小组同学准备了如图所示六种材料及曲别针若干来制作DNA双螺旋结构模型,形成一个化学键(包含氢键)需要一个曲别针,准备制作其中一条链有8个A、7个C、6个G、5个T的一个双链DNA分子结构模型(一个脱氧核苷酸中的“”与“”只用一个曲别针连接)。下表中各个同学的相关判断全部正确的是( )
同学
构建的模型类型
需用到的曲别针数目(个)
连接两个曲别针的数目(个)
模型中四种碱基比例
甲
物理模型
219
50
相等
乙
数学模型
219
52
相等
丙
物理模型
230
48
不相等
丁
概念模型
214
47
不相等
A.同学甲 B.同学乙 C.同学丙 D.同学丁
8.(23-24高一下·山西长治·期中)微卫星DNA(STR)富含腺嘌呤—胸腺嘧啶碱基对,不同个体的STR具有明显差异。下列关于STR的叙述,错误的是( )
A.STR片段中嘧啶数与嘌呤数不相等
B.STR彻底水解后可以得到6种小分子物质
C.相对于等长的其他DNA,STR稳定性可能较差
D.不同个体的STR不同,体现了DNA的多样性
9.(23-24高一下·山西长治·期中)细胞核中DNA复制的部分过程如图所示,其中SSB是一种DNA单链结合蛋白,能阻止DNA重新螺旋。下列叙述正确的是( )
A.酶①为DNA聚合酶,酶②为解旋酶
B.酶②催化两条子链由5'-端向3'-端延伸
C.SSB与单链DNA通过碱基互补配对结合
D.SSB与单链DNA的结合不利于DNA复制
10.(23-24高一下·山西忻州·期中)将果蝇(2n=8)的精原细胞的核DNA用含3H的胸腺嘧啶标记后,置于不含3H标记的培养液中培养,完成一次有丝分裂后进行减数分裂,最终产生了8个精细胞。不考虑染色体互换,下列叙述正确的是( )
A.有丝分裂后,子细胞中的每个核DNA都是只有一条链有3H标记
B.产生的8个精细胞中都有4条染色体,其中有2条带有3H标记
C.有丝分裂后期带3H标记的染色体数为8条
D.减数分裂Ⅰ中期的细胞中带3H标记的染色单体数为4条
11.(23-24高一下·陕西西安·期中)下列关于DNA分子结构与复制的叙述,正确的是( )
A.DNA分子中含有四种核糖核苷酸
B.在双链DNA分子中,A/T的值低于G/C的值
C.DNA复制不仅需要氨基酸作为原料,还需要ATP供能
D.DNA复制不仅发生在细胞核中,也发生于线粒体,叶绿体中
12.(23-24高一下·陕西西安·期中)下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,正确的是( )
A.染色体是DNA的主要载体,一条染色体上含有2个DNA分子
B.在DNA分子结构中碱基的排列构成了DNA分子的基本骨架
C.基因通常是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上可含有成百上千个基因
D.一个基因含有许多个脱氧核苷酸,基因的特异性是由脱氧核苷酸的比例决定的
13.(23-24高一下·陕西西安·期中)下图为某DNA分子片段结构示意图,下列有关描述错误的是( )
A.该DNA分子片段中磷酸数=脱氧核糖数=含氮碱基数
B.图中的①②③不是组成一个鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸的各部分
C.A、B链的方向是同方向且平行,DNA呈规则的双螺旋结构
D.DNA单链中相邻碱基通过“脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖”连接
14.(23-24高一下·陕西西安·期中)如图表示基因的作用与性状的表现之间的关系,下列相关叙述正确的是( )
A.①过程与DNA复制的共同点是都以DNA的一条链为模板,在DNA聚合酶的作用下进行
B.③过程直接需要的物质或结构有mRNA、氨基酸、tRNA、核糖体、酶、ATP
C.人的囊性纤维化症和苯丙酮尿症都是基因通过控制蛋白质结构直接影响表现性状的
D.HIV、大肠杆菌及T2噬菌体都可以在人体细胞内进行①③这两个基本过程
15.(23-24高一下·陕西西安·期中)图①~③分别表示细胞中DNA 复制、转录和翻译的过程,下列叙述正确的是( )
A.f链中A和U数目不一定相等
B.①过程ab和cd完整链中A+T占比不同
C.③过程不发生碱基互补配对原则
D.②过程需要解旋酶
16.(23-24高一下·青海·期中)下图是真核生物中与遗传有关的结构示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.1条染色体含有1个或2个DNA分子
B.DNA复制时,子链的延伸方向是3'→5'
C.1个DNA分子上可含有多个基因
D.基因存在于细胞核、线粒体、叶绿体等结构中
17.(23-24高一下·宁夏石嘴山·期中)一个双链均被32P标记的DNA 置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述不正确的是( )
A.DNA 复制是一个边解旋边复制的过程
B.复制时在DNA 聚合酶的催化下利用四种脱氧核苷酸合成子链
C.子代DNA 分子中含32P 的单链与含31P的单链之比为1:4
D.子代 DNA 分子中含32P与含31P的分子数之比为1:4
18.(23-24高一下·宁夏石嘴山·期中)用32P、35S标记的一个噬菌体侵染未被标记的细菌,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35S、32P的噬菌体分别有( )
A.0个、0个 B.0个、2个
C.2个、32个 D.2个、0个
19.(23-24高一下·宁夏石嘴山·期中)下图是果蝇X染色体上一些基因的示意图。下列有关叙述错误的是( )
A.一条染色体上有许多个基因
B.把一个特定的基因和一条特定的染色体联系起来的科学家是摩尔根
C.染色体是基因的主要载体
D.萨顿证明了基因在染色体上呈线性排列
20.(23-24高一下·宁夏银川·期中)基因主要位于染色体上,下列关于基因和染色体关系的表述,错误的是( )
A.一条染色体上有多个基因,这些基因在染色体上呈线性排列
B.基因在染色体上,染色体就是由基因组成的
C.减数分裂过程中染色体的分配方式使得位于染色体上的基因的遗传具有一定的规律
D.基因与染色体的位置关系以及在减数分裂过程中分配方式上的联系使我们更好地理解孟德尔遗传定律只适用于进行有性生殖的真核生物的核基因
21.(22-23高一下·宁夏石嘴山·期中)一个含500个碱基对的DNA分子片段,其中一条链中T+A占40%。若将该DNA分子放在含14N的培养基中连续复制3次,下列相关叙述正确的是( )
A.该DNA分子的另一条链中T+A占60%
B.该DNA分子中含有A的数目为400个
C.该DNA分子第3次复制时需要消耗1200个鸟嘌呤
D.经3次复制后,子代DNA中含14N的单链占1/8
22.(22-23高一下·宁夏银川·期中)用卡片构建DNA双链平面结构模型,所提供的卡片类型和数量如表所示,下列选项正确的是( )
卡片类型
脱氧核糖
磷酸
碱基
A
T
G
C
卡片数量
22
22
5
6
6
5
A.最多可构建4种脱氧核苷酸,11个脱氧核苷酸对
B.DNA中每个脱氧核糖均与1分子磷酸相连
C.构成的双链DNA片段最多有25个氢键
D.最多可构建411种不同碱基序列的DNA
23.(22-23高一下·宁夏银川·期中)如图表示采用同位素示踪技术和离心处理来探究DNA复制方式的过程图解,下列说法错误的是( )
A.图中轻带表示14N-14N的DNA分子
B.本实验证明DNA的复制方式为半保留复制
C.细菌繁殖三代后取样、提取DNA,离心后离心管中出现三个条带
D.若将DNA双链分开来离心,则b、c两组实验结果都是得到两个条带
24.(22-23高一下·陕西·期中)下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的叙述,错误的是( )
A.染色体是DNA的主要载体,一条染色体上含有1个或2个DNA分子
B.一个DNA分子上可含有成百上千个基因,一个基因含有许多个脱氧核苷酸
C.基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的
D.DNA分子所含的碱基总数与基因所含的碱基总数相等
25.(22-23高一下·陕西咸阳·期中)DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNA分子中(A+T)/(G+C)与(A+C)(G+T)两个比值的叙述,正确的是( )
A.碱基序列不同的双链DNA分子,后一比值不同
B.前一个比值越大,双链DNA分子的稳定性越高
C.前一个比值在DNA两条链中不相等
D.双链DNA分子,后一比值等于1
26.(22-23高一下·陕西咸阳·期中)下图表示DNA复制的过程,结合图示判断,下列有关叙述错误的是( )
A.DNA复制过程中需要解旋酶破坏DNA双链间的氢键
B.DNA分子的复制具有边解旋边复制的特点,生成的两条子链的方向相反
C.DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成链
D.DNA的两条子链都是连续合成的
27.(22-23高一下·陕西咸阳·期中)真核细胞中某生理过程如图所示,下列叙述错误的是( )
A.a链和b链的方向相反
B.酶1可使磷酸二酯键断裂,酶2可催化磷酸二酯键的形成
C.该图表示DNA半保留复制过程,遗传信息传递方向是DNA→DNA
D.植物细胞的线粒体和叶绿体中也可发生该过程
28.(22-23高一下·陕西咸阳·期中)下列关于DNA分子结构的叙述,正确的是( )
A.双链DNA分子有两个游离的磷酸基团
B.每个DNA分子中碱基数=磷酸数=核糖数
C.T2噬菌体的遗传物质初步水解可产生4种核糖核苷酸
D.在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数
29.(23-24高一上·陕西汉中·期中)DNA指纹技术在案件侦破工作中有着重要作用,从案发现场提取 DNA.样品,可为案件侦破提供证据,下列说法正确的是( )
A.人体的所有细胞都能用于 DNA 鉴定
B.不同人体 DNA 分子的空间结构不同
C.不同人体 DNA 所含的碱基种类不同
D.不同人体 DNA 所含的脱氧核苷酸排列顺序不同
30.(22-23高一下·陕西榆林·期中)在制作DNA双螺旋结构模型时,某小组选取材料的种类和数量如下表所示。推测制作出的DNA双链模型中碱基对最多含有( )
材料种类
脱氧核糖
磷酸
代表氢键和化学键的小棒
碱基
A
T
C
G
数量(个)
60
30
足量
15
10
5
15
A.5个 B.10个 C.15个 D.30个
31.(22-23高一下·陕西西安·期中)许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成或影响某些物质的功能,从而抑制肿瘤细胞增殖,为治疗肿瘤提供了可能。下面是三种抗肿瘤药物的作用机理:羟基脲能阻止脱氧核苷酸的合成;阿糖胞苷能抑制DNA聚合酶活性;放线菌素D能抑制DNA模板的功能。下列说法正确的是( )
A.羟基脲处理后,肿瘤细胞中DNA复制的过程会出现原料过多的情况
B.阿糖胞苷处理后,肿瘤细胞的DNA复制速度加快
C.放线菌素D处理后,肿瘤细胞中DNA不能正常解旋形成模板
D.将三种药物精准导入肿瘤细胞可减弱肿瘤细胞对人体的伤害
32.(22-23高一下·陕西西安·期中)DNA双螺旋结构模型的提出,进一步阐释了DNA作为遗传物质的结构基础。沃森和克里克成功提出DNA双螺旋结构模型(如图),与他们正确的科学探究方法及科学态度密切相关。下列叙述正确的是( )
A.沃森和克里克依据DNA分子X衍射图谱得出碱基互补配对方式
B.DNA指纹图谱用于亲子鉴定主要与DNA双螺旋结构有关
C.DNA的两条链走向相同,两条链都是由5´-端→3´-端
D.DNA的一条单链中,有游离的磷酸基团的一端称为5´-端
33.(22-23高一下·山西运城·期中)下列有关双链DNA的叙述,错误的是( )
A.若DNA分子中碱基G所占比例为a,则碱基T所占比例为1/2-a
B.双链DNA的特异性表现在(A+C)/(G+T)的比例上
C.如果一条链上(A+T)/(G+C)=m,则另一条链上该比值也为m
D.若一条链中(A+G)/(T+C)=0.5,则其互补链中该比值为2
34.(22-23高一下·山西运城·期中)如图为某真核生物DNA片段的结构示意图。下列相关叙述不合理的是( )
A.图示α链上端是5'端,β链上端是3'端,两条链反向平行
B.图中磷酸和脱氧核糖交替连接构成DNA 的基本骨架
C.DNA 两条链上的碱基配对方式千变万化
D.图中①表示氢键,②为腺嘌呤(A)
35.(22-23高一下·山西大同·期中)某同学要制作含2个胞嘧啶且只有4个碱基对的DNA双链结构模型。下列关于该模型的叙述,错误的是( )
A.最多能搭建出44种DNA双螺旋结构模型
B.碱基对之间的连接物有10个
C.脱氧核糖与磷酸之间的连接物有14个
D.相邻碱基由2个脱氧核糖和1个磷酸基团连接
36.(22-23高一下·山西大同·期中)DNA的复制方式是半保留复制,而不同生物DNA的复制方向存在差异,其中大多数生物的DNA复制方向是“双向复制”(左图):从固定的起始点以双向等速复制方式进行的,其复制叉以DNA分子上某一特定顺序为起点,向两个方向等速生长前进;而某些线性DNA病毒(如腺病毒)则以“相向复制”的方向进行复制(右图)。与“双向复制”相比,“相向复制”具有不同的特点,假设DNA单位时间内复制的速率相等,则对同样长度的DNA进行复制,“相向复制”具有的特点是( )
A.复制所需时间较短 B.子链合成需要的原料不同
C.一个复制叉两条模板 D.一个起始点只复制一条链
37.(22-23高一下·山西阳泉·期中)某同学制作“DNA双螺旋结构”模型时,用订书针代表连接各部分的化学键。下列关于制作模型时订书针的连接情况,分析正确的是( )
A.制作脱氧核苷酸时,需在同一碱基上连接脱氧核糖和磷酸
B.制作脱氧核苷酸链时,将相邻两个磷酸连接,代表磷酸二酯键
C.制作双链结构时,胸腺嘧啶和腺嘌呤之间用3个订书针相连
D.制作双链结构时,胞嘧啶和鸟嘌呤之间的订书针代表氢键
38.(22-23高一下·山西阳泉·期中)在对DNA结构的探索中,沃森和克里克对DNA双螺旋结构的揭示是划时代的伟大发现。下列有关DNA的叙述,错误的是( )
A.染色体上的DNA含有1个游离的磷酸基团
B.DNA的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构
C.双链DNA中嘌呤碱基总数和嘧啶碱基总数相等
D.A与T配对,G与C配对是DNA结构稳定的原因之一
二、多选题
39.(23-24高一下·山西太原·期中)科学研究发现,未经人工转基因操作的番薯都含有农杆菌的部分基因,而这些基因的遗传效应促使番薯根部发生膨大产生了可食用的部分,因此番薯被人类选育并种植。下列相关分析错误的是( )
A.农杆菌这些特定的基因不能在番薯细胞内复制
B.农杆菌和番薯的基因都是4种碱基对的随机排列
C.农杆菌和番薯的基因都是有遗传效应的DNA片段
D.农杆菌的部分基因能在自然条件下转入到番薯细胞
40.(23-24高一下·山西长治·期中)枯草杆菌有噬菌体敏感性菌株(S型)和抗性菌株(R型),噬菌体能特异性侵染S型菌。实验小组分别在三个培养瓶中培养S型菌、R型菌、R型+S型混合菌,一段时间后接入噬菌体,测得枯草杆菌的相对含量变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A.枯草杆菌和噬菌体均具有遗传物质和核糖体
B.枯草杆菌的基因是有遗传效应的RNA片段
C.S型菌能为噬菌体的增殖提供模板、能量等
D.混合培养时R型菌对噬菌体的抗性可能降低
41.(23-24高一下·陕西·期中)用15N标记人的生发层细胞中一对性染色体的DNA分子,然后放在没有标记的环境中连续复制2次后,产生的含有15N标记的DNA分子的细胞占子代细胞总数的比例可能是( )
A.25% B.50% C.75% D.100%
42.(23-24高一下·陕西西安·期中)HIV病毒入侵人体后,主要攻击人体的T细胞,使人体免疫能力下降。下图为HIV病毒在人体细胞内增殖的过程。据图分析,下列叙述不正确的是( )
A.①过程需要的原料是四种核糖核苷酸
B.④过程需遵循碱基互补配对原则
C.②③过程均需要RNA聚合酶
D.⑤过程产生的蛋白质中氨基酸的排列顺序是由rRNA决定的
43.(22-23高一下·陕西咸阳·期中)如图所示,下列有关叙述正确的是( )
A.甲是DNA,乙为RNA,此过程为转录,酶为RNA聚合酶
B.甲是DNA,乙为DNA,此过程为DNA复制,酶为DNA聚合酶和解旋酶
C.甲是RNA,乙为DNA,此过程为转录,原料为脱氧核苷酸
D.甲是RNA,乙为蛋白质,此过程为翻译,原料为氨基酸
44.(22-23高一下·陕西咸阳·期中)下列关于遗传信息和遗传密码在核酸中的位置和碱基构成的叙述中,错误的是( )
A.遗传信息位于mRNA上,密码子位于DNA上,碱基构成相同
B.遗传信息位于DNA上,密码子位于mRNA、tRNA或rRNA上,碱基构成相同
C.遗传信息和密码子都位于DNA上,碱基构成相同
D.遗传信息位于DNA上,密码子位于mRNA上,碱基构成不同
45.(22-23高一下·陕西咸阳·期中)研究人员将1个含的大肠杆菌转移到培养液中,培养24h后提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA加热处理,即解开双螺旋,变成单链;然后进行密度梯度离心,试管中出现的两种条带含量如下图所示。下列说法正确的是( )
A.该实验可用来探究DNA的复制方式
B.子代DNA分子共有8个,其中2个DNA分子含有
C.解开双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的磷酸二酯键
D.若直接将子代DNA分子进行密度梯度离心,则相应的条带含量比为1∶3
46.(22-23高一下·陕西榆林·期中)细菌在含15N的培养基中繁殖数代后,使细菌的DNA皆含有15N,然后再移入含14N的培养基中培养,提取其子代的DNA进行梯度离心,下图①~⑤为可能的结果,下列叙述正确的是( )
A.该实验运用了密度梯度离心法和放射性同位素示踪法
B.根据含14N或15N的DNA离心后的位置,⑤为亲代、②为子一代
C.若出现图中③的结果(带宽比3:1),则亲代DNA进行了3次复制
D.若②为第一次分裂结束后子代DNA分离的结果,则可以排除全保留复制的学说
三、非选择题
47.(23-24高一下·山西太原·期中)某实验小组为探究DNA复制方式是全保留复制还是半保留复制,进行了以下实验。已知培养用的细菌大约每20分钟分裂一次,实验过程及部分结果如图所示。请据图分析并回答下列问题:
(1)用含有15N培养基培养一段时间后提取细菌DNA,经密度梯度离心后,测定溶液的紫外光吸收光谱,结果如图2中a所示,峰值出现在离心管的P处,此时DNA的标记情况为 (填“15N/15N”或“15N/14N”或“14N/14N”)。该实验能否用35S培养细菌进行实验? (填“能”或“不能”),其原因是 。
(2)从图中实验结果分析,DNA复制方式为 。若继续培养大肠杆菌至60分钟,子代DNA中含14N的DNA分子所占比例为 。
(3)若DNA复制方式为全保留复制,则20分钟时紫外光吸收光谱的峰值为 个,峰值会出现在离心管的 处。
48.(23-24高一下·山西太原·期中)下图是DNA复制的示意图,Ⅰ和Ⅱ为相应的酶。请回答下列问题:
(1)图中1是 ,Ⅱ是 。除图中条件外,还需细胞提供 驱动。在真核细胞中,此过程发生的场所有 (答出两点即可)。
(2)DNA的基本骨架由 交替连接而成。一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基A和T之间通过 连接。
(3)若亲代DNA分子中含有100个碱基对,其中A+T占60%,则该DNA分子复制4次.共需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是 。
49.(23-24高一下·山西长治·期中)研究人员将只含14N-DNA的大肠杆菌转移到含有15NH4Cl的培养液中,培养24小时后提取子代大肠杆菌的DNA,检测到如图1所示甲、乙两种类型DNA,并将DNA进行热变性处理以形成单链,然后进行离心,得到的两种条带分别对应下图2中的两个波峰。回答下列问题:
(1)环状DNA中有 个游离的磷酸基团。若大肠杆菌的某个环状DNA共含有m个碱基,其中有a个胸腺嘧啶,则该DNA复制n次需要游离的胞嘧啶的数目为 。
(2)热变性处理破坏了DNA的 键。该培养过程中,大肠杆菌增殖一代需要 小时。24小时后检测到图1中甲、乙两种类型DNA的数目比为 。若延长培养时间,则图2中15N条带对应的峰值变化情况是 。
(3)关于大肠杆菌合成DNA时原料的来源,有三种可能:①细胞内自主合成;②从培养液中摄取;③二者都有。为探究这一问题,现设计如下实验:将只含14N-DNA的大肠杆菌在含15N标记脱氧核苷酸的培养液中培养一代,提取DNA并进行离心,观察离心管中DNA的位置,若离心后DNA均位于离心管的 (填“底部”“中部”或“顶部”),则支持观点①;若离心后DNA均位于离心管的 (填“底部”“中部”或“顶部”),则支持观点②,
50.(23-24高一下·山西·期中)图甲表示DNA 的复制过程,将图甲中某一片段放大后如图乙所示。据图回答下列问题:
(1)图甲所示的DNA 复制方式是 ,在证明该种复制方式的实验过程中,科学家主要使用了 (答出2点即可)等科学方法。
(2)DNA复制以 为模板,以 为原料。在复制过程中,解旋酶作用于图乙中的化学键 (填“m”或“n”)。
(3)DNA复制将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,从而保持了遗传信息的连续性。结合所学知识分析,DNA分子能够准确进行复制的保障是 。
(4)已知5-溴尿嘧啶(5-BrU)既可以与A配对,又可以与C配对。将一个正常的具有分裂能力的细胞,接种到含有A、G、C、T、5-BrU 五种核苷酸的适宜培养基上,至少需要经 次复制后,才能实现细胞中某DNA分子某位点上碱基对从T-A到C-G的替换。
51.(23-24高一下·山西·期中)某实验小组采用放射性同位素标记技术重做了赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验,下图表示实验的部分步骤。回答下列问题:
(1)要获得被放射性同位素标记的T2噬菌体,首先要用含有 来培养大肠杆菌,再用大肠杆菌来培养T2噬菌体,根据实验结果判断,所选用的放射性同位素标记物是 (填“32P”或“35S”)。
(2)实验结果显示沉淀物中放射性很高,说明进入大肠杆菌中的是噬菌体的 ,仅凭图中实验结果 (填“能”或“不能”)说明 DNA是遗传物质,原因是 。
(3)若将带有32P标记的(dATP(dA-Pα-Pβ-Pγ,d表示脱氧)用于 DNA生物合成,将32P 标记到新合成的T2噬菌体DNA分子上,则带有32P的磷酸基团应在dATP的 (填“α”“β”或“γ”)位上。让一个两条链均用32P标记的噬菌体 DNA分子侵染大肠杆菌后,在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体的双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并被释放出来,则其中含有32P的噬菌体占比为2/n,原因是 。
52.(23-24高一下·陕西西安·期中)下图表示生物体内三个重要的生理活动。请根据所学知识回答 下列问题。
(1)甲、乙、丙三图正在进行的生理过程分别是 。
(2)在正常情况下,甲图中碱基的排列顺序相同的单链是 (填字母)。
(3)起始密码子和终止密码子位于乙图中 (填字母)上。
(4)丙图中1彻底水解得到的化合物有 种。
(5)丙图所示的生理过程是从1的 端开始的。如果1由351个基本单位构成,则对应合成完整的n链最多需要脱去 分子的水。
53.(23-24高一下·陕西西安·期中)DNA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、分散复制。
(1)根据图中的示例对三种复制作出可能的假设:
①如果是全保留复制,则1个DNA分子复制得到2个DNA分子,其中一个是 ,而另一个是 ;
②如果是半保留复制,则新形成的两个DNA分子,各有 ;
③如果是分散复制,则新形成的DNA分子中 。
(2)请同学们设计实验来证明DNA的复制方式。实验步骤:
a.在含14N的培养液中生长的大肠杆菌,其DNA分子均为14N/14N-DNA(对照);
b.在含15N的培养液中生长的大肠杆菌,其DNA分子均为15N/15N-DNA(亲代);
c.将亲代15N标记的大肠杆菌转移到含14N的培养液中,再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),用密度梯度离心法离心。实验预测:
①如果子代Ⅰ离心只出现一条 ,则可以排除 ,但不能确定是 。
②如果子代Ⅰ离心只出现一条中等密度带,再继续做子代Ⅱ密度鉴定,若子代Ⅱ离心后出现 ,则可以排除 ,同时确定 。
54.(23-24高一下·陕西西安·期中)如图甲~丁表示大分子物质或结构,①、②代表遗传信息的传递过程。请据图回答问题:
(1)①过程需要的原料和酶分别是 、 ;①过程与②过程碱基配对方式的区别是 。
(2)若乙中含1000个碱基,其中C占26%、G占32%,则甲中胸腺嘧啶(T)的比例是 ,此DNA片段经三次复制,在第三次复制过程中需消耗 个胞嘧啶(C)脱氧核苷酸。
(3)少量的mRNA能在短时间内指导合成大量蛋白质的原因是 ;②过程涉及的RNA有 类。
(4)在细胞分裂间期发生的遗传信息传递过程是 ,在分裂期此图所示过程很难进行,原因是 。
55.(23-24高一下·陕西咸阳·期中)甲图中 DNA 分子有 a 和 d 两条链,将甲图中某一片段放大后如乙图所示,结合所学知识回答下列问题:
(1)从甲图可看出 DNA 复制方式是 。
(2)甲图中,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成脱氧核苷酸链,从而形成子链;则 A 是 ,B 是 。
(3)图甲过程在根尖分生区细胞中进行的场所有 ,进行的时间为 。
(4)乙图中,7 是胸腺嘧啶脱氧核苷酸。DNA 分子的基本骨架由 (填序号)交替连接 而成;DNA 分子两条链上的碱基通过 连接成碱基对,并且遵循碱基互补配对原则。
(5)DNA 分子复制时,在有关酶的作用下,以母链为模板,以游离的 为原料,按 照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链。
(6)若亲代 DNA 分子中碱基总数为 100 对,A+T 占 60%,则该 DNA 分子复制 4 次,共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是 。
(7)若将含 14N 的细胞放在只含 15N 的培养液中培养,使细胞连续分裂 4 次,则最终获得的子代 DNA 分子中,两条链都含 15N 的占 。
56.(23-24高一下·青海·期中)下图是某链状DNA片段示意图,结合所学知识,回答下列问题:
(1)图中DNA的2条单链按 方式盘旋成双螺旋结构,该DNA分子中有 个游离的磷酸基团。
(2)④的中文全称是 ,2条脱氧核苷酸链的碱基之间的氢键越多,DNA分子结构越 (“稳定”或“不稳定”)。
(3)若DNA分子一条链中的A占17%,互补链中的A占23%,则整个DNA分子中的C占 。
(4)在结构模式图中,一条DNA单链片段的序列是5'—AGCTCCGA-3',则它的互补链的序列是:5'- -3'。
57.(23-24高一下·宁夏石嘴山·期中)下图甲、乙、丙表示生物细胞中三种生物大分子的合成过程。请据图回答下列问题:
(1)神经细胞可进行上图中的 过程。
(2)图乙表示 生物的遗传信息表达过程,判断依据是 。
(3)一个双链均被32P标记的DNA分子,将其置于只含有31P的环境中复制2次,子代中含32P的单链与含31P的单链数目之比为 。有100个碱基对的某双链DNA分子片段,含60个胞嘧啶脱氧核苷酸,若连续复制3次,则在第3次复制时需消耗游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸 个。
(4)基因H、N编码各自蛋白质的前3个氨基酸的DNA序列如下图所示,起始密码子均为AUG,则基因N转录时以 链为模板。
(5)人体不同组织细胞的转录的产物 (选填“都相同”“都不同”或“不完全相同”),其原因是 。
58.(23-24高一下·宁夏石嘴山·期中)如图表示某种真核生物DNA片段的结构(图甲)及发生的相关生理过程(图乙),回答下列问题:
(1)图甲中④全称是 ,它是组成 (填“噬菌体”或“新冠病毒”)遗传物质的基本单位。图乙过程发生的场所为 。
(2)体内 DNA 复制时,催化形成图甲中⑩形成的酶 ,催化⑨断裂需要的酶是 。
(3)若双链DNA 分子的一条链中(A+T)/(C+G)=a。则其互补链中该比值为 。
(4)DNA分子杂交技术可以杂合双链区的多少来比较不同生物之间的亲缘关系,该技术的依据的原理是 。
(5)将一个细胞的DNA用15N标记,放入含有14N的4种脱氧核糖核苷酸培养液中,连续分裂4次,问:含14N的DNA 分子的细胞占总细胞数的 ,含15N的 DNA分子的细胞占总细胞数的 。
59.(22-23高一下·宁夏石嘴山·期中)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的结构的中文名称:⑧ 。
(2)DNA分子的两条链的碱基之间以 连接形成碱基对。
(3)若将含14N的细胞放在只含15N的环境中培养,使细胞连续分裂n次,则最终获得的子代DNA分子中,含14N的有 个,这说明DNA的复制方式是 。
(4)构成DNA分子的碱基只有四种,碱基互补配对的方式也只有两种,而不同生物的DNA分子携带的遗传信息不同,主要原因是 。
(5)某一DNA分子片段含有100对碱基,其中腺嘌呤有30个,若让该DNA分子复制2次,至少需要游离鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目是 个。
(6)DNA分子复制过程发生的时间主要为 。
60.(22-23高一下·陕西商洛·期中)如下图所示DNA分子结构模式图。
(1)图中3表示 (用汉字表示),1、2、3合称 。
(2)如果5是腺嘌呤(A),则6是 (用汉字表示),3能否表示腺嘌呤? 。
(3)若该片段表示的是人体内的DNA,则复制时间是 。
(4)DNA被彻底氧化分解,能产生含氮废物的是(用图中数字表示) 。
(5)假设大肠杆菌的DNA被标记上14N,相对分子质量为a,含15N的DNA,相对分子质量为b,现将含15N的大肠杆菌放入含14N的培养基中培养,子一代DNA分子相对分子质量平均为 。
61.(22-23高一下·陕西榆林·期中)下图甲中DNA分子有a和d两条链,将甲图中某一片段放大后如乙图所示,结合所学知识回答下列问题:
(1)从甲图可看出DNA复制的方式是 。
(2)甲图中,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成脱氧核苷酸链,从而形成子链,则B是 酶。
(3)DNA分子的基本骨架由乙图中的[ ] 和[ ] 交替连接而成; DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且遵循 原则。
62.(22-23高一下·陕西西安·期中)将大肠杆菌在含15N的培养基中繁殖数代后,使大肠杆菌DNA的含氨碱基皆含有15N,然后再将其移入含15N的培养基中培养,抽取亲代及子代的DNA,离心分离。下图①-⑤为可能的结果。请据图回答下列问题:
(1)实验过程中提取亲代、子一代、子二代、子三代的DNA,离心分离后得到的结果依次是 。本实验说明DNA分子复制的特点是 。
(2)大肠杆菌DNA分子复制时,含有15N的DNA作为 。培养基中含14N的物质在细胞中合成 作为该过程的原料。复制过程中断开氢键使DNA双链分开的酶是 。
(3)假设该大肠杆菌的DNA分子有100万个碱基,其中碱基A占20%,一条链中碱基C占该链的35%,则另一条链中碱基C占该链的比例为 。
63.(22-23高一下·陕西西安·期中)下图为真核生物DNA复制的过程示意图,真核生物DNA复制有多个复制起点。据图回答下列问题:
(1)图中过程需要的原料是 ,该过程需要的酶除解旋酶外,还有 。
(2)图中DNA每个复制起点在一次细胞分裂过程中使用 次,多复制起点的意义是 。
(3)通过图示过程能够得到两个相同的DNA分子,其原因是 为DNA复制提供了精确模板, 保证了DNA复制能够准确进行。
(4)若DNA分子中G与C之和占全部碱基总数的35.8%,其中一条链中的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 。
64.(22-23高一下·陕西西安·期中)在真核生物中,DNA分子的复制随着染色体的复制而完成。如图是DNA分子复制的示意图,请据图分析回答下列问题:
(1)图中①是 ,它的主要成分是DNA和 。
(2)DNA分子进行复制时,首先在 (填图中序号及名称)的作用下,使DNA分子的双链解开,然后以解开的双链为 ,在DNA聚合酶等酶的作用下,利用细胞中游离的4种 为原料合成子链,进而形成新的DNA分子。
(3)DNA分子具有独特的 结构,为复制提供了精确的模板,通过 原则,保证了复制能够精确地进行。
(4)若1个双链均被32P标记的DNA分子,在不含32P的培养基中复制3次,其子代中含32P的DNA分子有 个,占子代总数的百分比为 。
65.(22-23高一下·山西大同·期中)某研究小组利用生物技术将2个两条链均被32P标记的A基因导入某生物的精原细胞(含有两对同源染色体)中,然后将其置于普通培养液中培养,使其进行一次减数分裂产生4个子细胞。不考虑互换和其他变异,回答下列问题:
(1)若2个A基因导入两条非同源染色体上,则在减数分裂I前期含32P标记的四分体有 个,减数分裂Ⅰ可观察到的染色体特殊行为是 ,减数分裂结束后产生的子细胞中含A基因的数量可能是 个。
(2)将2个A基因导入到一对同源染色体(1号)上,若发现4个子细胞中均含有A基因,则这2个A基因的位置是 ;若发现只有1个次级精母细胞的1条染色体上含有32P标记的A基因,则减数分裂结束后产生的4个子细胞中,1号染色体的DNA标记情况是 。
(3)已知A基因中的一条链中腺嘌呤占30%,另一条链中腺嘌呤占28%,则A基因中胞嘧啶占 %。该A基因在减数分裂Ⅰ前的间期会复制,其复制的方式是 ,参与复制的酶有 ,复制后的子代A基因两条链中(A+C)/(T+G)的数量关系是 。
66.(22-23高一下·山西晋中·期中)下图表示与遗传物质相关结构的示意图,请据图回答问题:
(1)1953年,沃森和克里克构建了DNA分子的 结构模型。
(2)⑥的中文名称是 。
(3)DNA分子复制时,图中④处 (化学键名称)发生断裂,此过程在生物体细胞内是通过 酶的作用及ATP来完成。通过生化分析得出新合成的DNA分子中A=T、G=C,这个事实说明DNA分子的复制遵循 原则。
(4)某一DNA分子片段含有100对碱基,其中腺嘌呤有35个,若让该DNA分子扩增三次(即复制三次)至少需要鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目是 个。
67.(22-23高一下·山西阳泉·期中)我国公安在开展打击拐卖妇女儿童的专项斗争中,应用DNA指纹技术进行亲子鉴定。请回答:
(1)“DNA指纹”实际上是指DNA中的 ,DNA指纹技术依据的主要原理是DNA双链之间的 原则。
(2)每个人的DNA指纹图是独一无二的,是因为每个人的DNA中 不同,这体现了DNA结构具有 的特点。
(3)检测时,主要比对被检测个体的DNA链之间的吻合度。图示某小孩与其母亲和四位男性的DNA比对结果,则该小孩的生物学父亲是 (填字母)。
68.(22-23高一下·山西太原·期中)如图1、图2分别为DNA复制及DNA结构示意图,请据图下列回答问题:
(1)由图1可得知,DNA复制是一个 的过程。其中在酶I的作用下,DNA双螺旋的 解开,酶II是 ,模板链是 (填字母)。
(2)DNA的基本骨架由 和 交替连接。DNA两条链上的碱基通过 连接成碱基对,并且遵循 原则。
(3)图2中①的中文名称是 ,④的名称是 。
(4)DNA通过复制将遗传信息从亲代传递给子代,保持了遗传信息的 。
(5)将DNA双链都被标记的大肠杆菌放在含有的培养基中培养,使其分裂3次,含有的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为 。
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专题06 DNA的结构和复制
一、单选题
1.(23-24高一下·山西忻州·期中)DNA可以储存足够量的遗传信息,主要原因在于( )
A.核糖核苷酸的种类具有多样性
B.核糖核苷酸的排列顺序具有多样性
C.脱氧核苷酸的种类具有多样性
D.脱氧核苷酸的排列顺序具有多样性
【答案】D
【分析】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。DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性。
【详解】A、DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,A错误;
B、DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,B错误;
C、DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,并且只有4种,C错误;
D、脱氧核苷酸的排列顺序千变万化,构成了DNA的多样性,使DNA可以储存足够量的遗传信息,D正确。
故选D。
2.(23-24高一下·山西太原·期中)某生物的碱基组成是总嘌呤占58%,总嘧啶占42%,此生物不可能是( )
A.豌豆 B.T2噬菌体 C.烟草 D.烟草花叶病毒
【答案】B
【分析】DNA分子一般是由两条链组成的,两条链上的碱基遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则,因此双链DNA分子中,嘌呤与嘧啶相等;RNA是单链结构,嘌呤不一定与嘧啶相等。具有细胞结构的生物含有DNA和RNA两种核酸,病毒只含有DNA或RNA一种核酸。
【详解】由题意可知,该生物中嘌呤与嘧啶不相等,说明含有RNA,豌豆、烟草为细胞生物,同时含有DNA和RNA,烟草花叶病毒为RNA病毒,含有RNA,只有T2噬菌体为DNA病毒,不含RNA,ACD错误,B正确。
故选B。
3.(23-24高一下·山西吕梁·期中)某双链DNA分子中含有400个碱基,其中腺嘌呤和胸腺嘧啶占全部碱基的60%,则该DNA分子中四种碱基的比例A:T:C:G为( )
A.2:2:3:3 B.3:3:2:2
C.1:1:4:4 D.3:2:3:2
【答案】B
【分析】DNA的双螺旋结构:①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。②DNA分子中的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。③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【详解】该DNA分子为双链DNA,腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基的60%,则A=T=30%,C=G=20%,因此四种碱基的比例为A:T:C:G=3:3:2:2,B正确,ACD错误。
故选B。
4.(23-24高一下·山西太原·期中)下列关于DNA的叙述,错误的是( )
A.独特的“双螺旋”结构,为复制提供了精确的模板
B.“碱基互补配对原则”保证了复制的准确进行
C.碱基特定的排列顺序,构成了DNA分子的特异性
D.细胞生物以DNA为遗传物质,病毒以RNA为遗传物质
【答案】D
【分析】DNA结构特点:⑴稳定性:规则的双螺旋结构使其结构相对稳定,一般不易改变。⑵多样性:虽然构成DNA的碱基只有四种,但由于构成每个DNA分子的碱基对数、碱基种类及排列顺序多样,可形成多种多样的DNA分子。⑶特异性:对一个具体的DNA分子而言,其碱基对特定的排列顺序可使其携带特定的遗传信息,决定该DNA分子的特异性。
【详解】A、DNA独特的双螺旋结构为DNA的复制提供了精确的模板,保证了复制的准确性,A正确;
B、严格的碱基互补配(A与T配对,G与C配对)对保证了DNA复制能够准确进行,B正确;
C、碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性,碱基的特定排列顺序,构成了DNA分子的特异性,C正确;
D、细胞生物以DNA为遗传物质,病毒以DNA或RNA为遗传物质,D错误。
故选D。
5.(23-24高一下·山西太原·期中)DNA双螺旋结构中,A与T之间有2个氢键,G与C之间有3个氢键。现有四种碱基总数相等的DNA样品,根据样品中碱基的含量,判断最有可能来自高温环境中的嗜热菌的是( )
A.含T32%的样品 B.含A17%的样品
C.含G30%的样品 D.含C15%的样品
【答案】B
【分析】DNA分子的内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则(A-T、C-G),且腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有2个氢键,胞嘧啶与鸟嘌呤之间有3个氢键,所以C+G含量越高,DNA分子就越稳定,也越能耐高温。
【详解】A、腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有2个氢键,胞嘧啶与鸟嘌呤之间有3个氢键,所以C+G含量越高,DNA分子就越稳定,也越能耐高温,含胸腺嘧啶32%的样品,其胞嘧啶含量为18%,则胞嘧啶和鸟嘌呤含量为18%×2=36%,A错误;
B、含腺嘌呤17%的样品,其胞嘧啶含量为33%,则胞嘧啶和鸟嘌呤含量为33%×2=66%,B正确;
C、含G30%的样品,其胞嘧啶含量为30%,则胞嘧啶和鸟嘌呤含量为30%×2=60%,C错误;
D、含胞嘧啶15%的样品,其胞嘧啶和鸟嘌呤含量为15%×2=30%,D错误。
故选B。
6.(23-24高一下·山西太原·期中)下图为某同学画的含有两个碱基对的DNA片段结构示意图(“○”代表磷酸基团),同组其他同学对此图进行评价,其中合理的是( )
A.甲同学:物质组成和结构上没有错误
B.乙同学:只有一处错误,应将U改为T
C.丙同学:至少有三处错误,其中核糖应改为脱氧核糖
D.丁同学:如果表示RNA双链,则该图完全正确
【答案】C
【分析】1、DNA与RNA在组成成分上的区别:DNA中的五碳糖是脱氧核糖,RNA中的五碳糖是核糖;DNA中特有的碱基是胸腺嘧啶T,RNA中特有的碱基是尿嘧啶U。
2、DNA分子的结构特点是:DNA分子是由2条反向平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,磷酸和脱氧核糖交替排列在外侧,构成DNA的基本骨架,碱基在内侧,两条链上的碱基通过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。
【详解】A、图示的DNA的结构在物质组成和结构上都出现错误,不该出现尿嘧啶和核糖,且连接方式也错误,即脱氧核苷酸之间磷酸二酯键连接错了,A错误;
B、该DNA模型至少有3处错误:核糖应改成脱氧核糖,U应改成T,脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的位置也错了,B错误;
C、图示为DNA结构模式图,图中核糖应改成脱氧核糖,U应改成T,脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的位置错误,故丙说:“有三处错误,其中核糖应改为脱氧核糖”,C正确;
D、图中即使画的是RNA双链结构,该图也应该是错误的,因为磷酸二酯键的位置错误,D错误。
故选C。
7.(23-24高一下·山西长治·期中)如图为DNA的结构模式图。下列叙述正确的是( )
A.甲和丙是DNA单链的5'-端
B.①表示腺嘌呤,④表示胸腺嘧啶
C.③⑤⑥构成了胞嘧啶脱氧核苷酸
D.DNA的多样性与⑤⑥⑦的排列顺序有关
【答案】A
【分析】题图分析:图为DNA的结构模式图,其中①为胸腺嘧啶,②为鸟嘌呤,③为胞嘧啶,④为腺嘌呤,⑤为磷酸基团,⑥为脱氧核糖,⑦为磷酸基团。
【详解】A、磷酸基团连接在脱氧核糖5号碳位置,因此DNA分子中含有游离磷酸基团的一端是DNA的5'一端,即甲和丙是DNA单链的5'-端,A正确;
B、①与A配对,为胸腺嘧啶T,④与T配对,为腺嘌呤A,B错误;
C、③⑥⑦构成了胞嘧啶脱氧核苷酸,C错误;
D、脱氧核糖与磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,而DNA的多样性与碱基对的排列顺序有关,D错误。
故选A。
8.(23-24高一下·山西长治·期中)在严查偷猎野生动物的行动中,执法部门发现某餐馆出售的“山羊肉”比较可疑,经实验室检验,执法部门确定这种“山羊肉”来自国家二级保护动物中华斑羚。执法部门最可能采取哪种检测办法( )
A.检测“山羊肉”与中华斑羚细胞中DNA的空间结构
B.检测“山羊肉”与中华斑羚细胞中DNA所含有的碱基种类
C.检测“山羊肉”与中华斑羚细胞中DNA所含有的碱基排列顺序
D.检测“山羊肉”与中华斑羚细胞中DNA所含的磷酸、五碳糖
【答案】C
【分析】DNA分子的结构特性(l)稳定性:DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变;两条链间碱基互补配对的方式不变。(2)多样性:DNA分子中碱基时排列顺序多种多样。(3)特异性:每种DNA有别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。
【详解】A、“山羊肉”与中华斑羚细胞中DNA的空间结构相同,均为双螺旋结构,A错误;
B、“山羊肉”与中华斑羚细胞中DNA所含有的碱基种类相同,均为A、T、C、G,B错误;
C、每种DNA有别于其他DNA的特定的碱基排列顺序,C正确;
D、“山羊肉”与中华斑羚细胞中DNA所含的磷酸、五碳糖相同,均为脱氧核糖,D错误。
故选C。
9.(23-24高一下·山西吕梁·期中)在对DNA结构的探索历程中,沃森和克里克提出的双螺旋结构具有划时代的意义。下列关于DNA分子结构的叙述;错误的是( )
A.环状双链DNA中没有游离的磷酸基团,磷酸基团的数目与脱氧核苷酸数目相等
B.链状DNA分子一条链上相邻碱基通过“磷酸—脱氧核糖—磷酸”连接
C.DNA的两条链是反向平行的,脱氧核糖和磷酸基团交替连接构成DNA的基本骨架
D.DNA分子结构相对稳定的重要原因之一是两条链上的碱基互补配对形成了氢键
【答案】B
【分析】DNA的双螺旋结构:
①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。
②DNA分子中的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。
③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【详解】A、闭环双链DNA中没有游离的磷酸基团,可看作链状双链DNA两端形成磷酸酯键连在一起,其基本单位是脱氧核苷酸,磷酸基团的数目与脱氧核苷酸数目相等,A正确;
B、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,B错误;
C、DNA的两条链是反向平行的,脱氧核糖和磷酸基团交替连接构成DNA的基本骨架,C正确;
D、DNA分子是由两条脱氧核苷酸长链盘旋成规则的双螺旋结构,DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替排列形成基本骨架,DNA分子双螺旋结构中间为碱基对,碱基之间形成氢键,从而维持了双螺旋结构的稳定,D正确。
故选B。
10.(23-24高一下·山西·期中)下图为某真核生物DNA片段的结构示意图。下列叙述正确的是( )
A.①是氢键,氢键越多 DNA的结构越不稳定
B.②是鸟嘌呤脱氧核苷酸
C.DNA复制过程中会有③的断裂和形成
D.若α链中G+C占56%,则DNA分子中A占22%
【答案】D
【分析】DNA分子双螺旋结构的主要特点: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。 DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。
【详解】A、①是氢键,氢键越多 DNA的结构越稳定,A错误;
B、②是鸟嘌呤,B错误;
C、③是磷酸二酯键,DNA复制过程中没有③的断裂,但有③形成,C错误;
D、若α链中G+C占56%,根据G1+C1=G2+C2=G+C=56%,则DNA分子中A+T=44%,因为A=T,所以A占22%,D正确。
故选D。
11.(23-24高一下·山西·期中)科研人员在某试管中加入4 种脱氧核苷酸(其中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸用放射性同位素标记)、ATP、某些酶和噬菌体的DNA等物质,结果在该试管中检测到含有放射性标记的噬菌体 DNA。下列分析错误的是( )
A.实验结果表明噬菌体的DNA分子具有自我复制能力
B.噬菌体的DNA能够为 DNA 复制提供模板
C.“某些酶”中含 DNA 聚合酶,该酶能解开 DNA 双螺旋并催化子链的合成
D.ATP能为DNA分子复制提供能量
【答案】C
【分析】DNA复制的条件:①模板:亲代DNA的两条链;②酶:解旋酶和DNA聚合酶;③能量:ATP;④原料:四种脱氧核苷酸。
【详解】A、试管中添加的被放射性同位素标记的是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,结果却检测到了放射性标记的噬菌体DNA,说明在试管中进行了噬菌体DNA的复制,利用放射性胸腺嘧啶脱氧核苷酸合成了子代DNA,A正确;
B、DNA复制需要亲代DNA提供模板,试管中添加的噬菌体的DNA能为DNA复制提供模板,B正确;
C、DNA聚合酶具有催化合成磷酸二酯键的作用,但不能解开DNA双螺旋结构,C错误;
D、DNA复制需要消耗能量,ATP作为直接能源物质,水解释放的能量可用于DNA分子复制,D正确。
故选C。
12.(23-24高一下·山西·期中)人乳头瘤病毒(HPV)是一种很小的无包膜的环状双链DNA病毒。下列有关 HPV 遗传物质的说法,错误的是( )
A.脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧构成其基本骨架
B.双链DNA 中碱基的数目和脱氧核糖的数目相等
C.DNA分子两条链之间的碱基按照碱基互补配对原则形成碱基对
D.环状DNA分子也具有游离的磷酸基团
【答案】D
【分析】DNA结构:①DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。②DNA分子外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的基本骨架。③DNA分子两条链的内侧的碱基按照碱基互补配对原则配对,并以氢键互相连接。
【详解】A、DNA分子外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的基本骨架,碱基排列在内侧,A正确;
B、一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子碱基和一分子脱氧核糖组成,所以双链DNA 中碱基的数目和脱氧核糖的数目相等,B正确;
C、DNA分子两条链之间的碱基按照碱基互补配对原则形成碱基对,其中A与T配对,G与C配对,配对的碱基依靠氢键连接,C正确;
D、环状DNA分子没有游离的磷酸基团,D错误。
故选D。
13.(23-24高一下·山西·期中)生命科学史中蕴含着丰富的科学思维和方法。下列相关叙述错误的是( )
A.辛格和尼科尔森运用假说——演绎法提出细胞膜的流动镶嵌模型
B.沃森和克里克构建的DNA分子双螺旋结构模型属于物理模型
C.鲁宾和卡门用同位素标记法证明了光合作用产生的O2来自H2O
D.T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验运用了放射性同位素标记技术
【答案】A
【分析】鲁宾和卡门采用同位素标记法证明光合作用中产生的氧气来自水;沃森和克里克通过构建物理模型发现了DNA的双螺旋结构;赫尔希和蔡斯采用同位素标记法证明DNA是遗传物质。
【详解】A、辛格和尼科尔森运用“提出假说”,提出流动镶嵌模型,说明细胞膜具有流动性,进而解释细胞生长和运动,A错误;
B、物理模型是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,沃森和克里克构建的DNA分子双螺旋结构模型属于物理模型,B正确;
C、鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2,然后进行了两组实验:第一组给植物提供H2O和C18O2,第二组给同种植物提供H218O和CO2,在其他条件都相同的情况下,第一组释放的氧气都是O2,第二组释放的都是18O2,该实验方法为同位素标记法,证明了光合作用产生的O2来自H2O,C正确;
D、赫尔希和蔡斯用放射性同位素标记技术,完全实现了DNA和蛋白质的分离,证明了DNA是遗传物质,D正确。
故选A。
14.(23-24高一下·山西太原·期中)孟德尔提出“成对的遗传因子”实际是指( )
A.同源染色体上同一位置控制相对性状的基因
B.四分体中发生缠绕并交换相应片段的基因
C.一条染色体上有特定遗传效应的脱氧核苷酸序列
D.一条染色体经复制后形成的两条姐妹染色单体
【答案】A
【分析】孟德尔提出“成对的遗传因子”实际是指同源染色体上的等位基因。
【详解】A、同源染色体上同一位置控制相对性状的基因是等位基因,即孟德尔提出“成对的遗传因子”,A正确;
B、四分体中发生缠绕并交换相应片段的基因可能是等位基因,可能是相同基因,B错误;
C、一条染色体上有特定遗传效应的脱氧核苷酸序列属于基因,C错误;
D、一条染色体经复制后形成的两条姐妹染色单体是由一个着丝粒相连的,不属于同源染色体,无等位基因,D错误。
故选A。
15.(23-24高一下·山西·期中)下图中A~H分别表示细胞内与基因有关的物质或结构。下列相关叙述正确的是( )
A.组成细胞生物基因的单糖B有2种
B.C 表示 A、C、U、G 4种碱基
C.一条H上只能携带1个F分子
D.E是具有遗传效应的F片段,其在 H上呈线性排列
【答案】D
【分析】染色体由DNA和蛋白质组成,基因是有遗传效应的DNA片段,一条染色体上有多个基因。
【详解】A、组成细胞生物基因的单糖B有1种,即脱氧核糖,A错误;
B、C 表示 A、C、T、G 4种碱基,B错误;
C、一条H染色体上可能携带1个或2个F DNA分子,C错误;
D、基因是控制生物体性状的基本单位,是具有遗传效应的DNA片段,且基因在染色体H上呈线性排列,D正确。
故选D。
16.(23-24高一下·山西·期中)太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光,此种水母的DNA分子上有一段长度为5170个碱基对的片段———绿色荧光蛋白基因。已知遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中,则绿色荧光蛋白基因的碱基排列顺序有( )
A.1种 B.4种 C.45170元种 D.无法确定
【答案】A
【分析】DNA分子具有具有多样性和特异性的特点。
【详解】水母的DNA分子上有一段长度为5170个碱基对的片段———绿色荧光蛋白基因,,每一个基因有其独特的碱基排列顺序,所以绿色荧光蛋白基因的碱基排列顺序有1种,A正确,BCD错误。
故选A。
17.(23-24高一下·山西太原·期中)下列结构或物质的层次关系正确的是( )
A.染色体←DNA←基因←脱氧核苷酸
B.染色体←DNA←脱氧核苷酸←基因
C.染色体←脱氧核苷酸←DNA←基因
D.基因←染色体←脱氧核苷酸←DNA
【答案】A
【分析】1、染色体的主要成分是DNA和蛋白质,染色体是DNA的主要载体;
2、基因通常是有遗传效应的DNA片段,是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位,DNA和基因的基本组成单位都是脱氧核苷酸;
3、基因在染色体上,且一条染色体含有多个基因,基因在染色体上呈线性排列。
【详解】染色体主要由蛋白质和DNA组成,基因通常是有遗传效应的DNA片段,因此基因的基本组成单位为脱氧核苷酸,所以它们的关系由大到小依次是染色体←DNA←基因←脱氧核苷酸,A正确,BCD错误。
故选A。
18.(23-24高一下·陕西西安·期中)下列有关基因和染色体的叙述不正确的是( )
①染色体只存在于真核细胞的细胞核中,是基因的主要载体,基因在染色体上呈线性排列
②摩尔根利用果蝇进行杂交实验,运用假说—演绎法确定了基因在染色体上
③只有生殖细胞中才有性染色体
④一条染色体上有许多基因,染色体就是由基因组成的
⑤萨顿研究蝗虫的减数分裂,运用类比推理的方法提出假说“基因在染色体上”
A.①②③⑤ B.②③④ C.③④ D.①②⑤
【答案】C
【分析】摩尔根利用果蝇进行杂交实验,运用假说—演绎法确定了基因在染色体上。一个DNA分子上有多个基因,基因在染色体上呈线性排列。
【详解】①染色体只存在于真核细胞的细胞核中,是基因的主要载体,少数基因不在染色体上,存在于细胞质中,基因在染色体上呈线性排列,①正确;
②摩尔根利用果蝇进行杂交实验,运用假说一演绎法确定了控制果蝇白眼基因在X染色体上,②正确;
③生殖细胞和体细胞中都含有性染色体,③错误;
④一条染色体上有许多基因,染色体主要由蛋白质和DNA组成,④错误;
⑤萨顿研究蝗虫的减数分裂,根据染色体和基因的平行关系,运用类比推理的方法提出假说“基因在染色体上”,⑤正确。
故选C。
19.(22-23高一下·宁夏吴忠·期中)下列关于基因、DNA和染色体关系的叙述,错误的是( )
A.基因在染色体上呈线性排列
B.每个DNA分子上有许多个基因
C.每条染色体上只有1个DNA分子
D.染色体主要由DNA和蛋白质组成
【答案】C
【分析】真核生物的染色体是基因的主要载体,且基因在染色体上呈线性排列,每条染色体上含有许多个基因。
【详解】AD、真核生物的染色体是基因的主要载体,其成分主要是DNA和蛋白质,且基因在染色体上呈线性排列,AD正确;
B、真核生的基因是有遗传效应的DNA片段,每个DNA分子上有许多个基因,B正确;
C、每条染色体上有1个或2个核DNA分子,C错误。
故选C。
20.(22-23高一下·宁夏吴忠·期中)某DNA片段一条链上的碱基序列为5′-GAATTC-3′,则其互补链的碱基序列是( )
A.5′-CUUAAG-3' B.3′-CTTAAG-5′
C.5′-CTTGAA-3′ D.3′-CAATTG-5′
【答案】B
【分析】DNA的双螺旋结构:①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;②DNA分子中的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;③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【详解】DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的,且两条链之间遵循A-T、G-C的碱基互补配对原则,若某DNA片段一条链上的碱基序列为5′-GAATTC-3′,根据碱基互补配对原则,其互补链的碱基序列是3′-CTTAAG-5′,ACD错误、B正确。
故选B。
21.(22-23高一下·宁夏吴忠·期中)用15N标记一个DNA分子的两条链,让该DNA分子在14N的培养液中连续复制2次,则含15N的子代DNA分子个数是( )
A.4 B.6 C.8 D.2
【答案】D
【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。DNA复制条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸)。DNA复制特点:半保留复制。DNA分子复制时,以DNA的两条链为模板,合成两条新的子链,每个子代DNA分子含一条亲代DNA分子的母链和一条新形成的子链,称为半保留复制。
【详解】让一个用15N标记的DNA分子在14N的培养液中连续复制2次,共形成4个DNA,由于DNA复制是半保留复制,最终有2个DNA分子中既含15N也含14N,2个DNA分子中只含有14N,故含15N的子代DNA分子有2个。ABC错误,D正确。
故选D。
22.(22-23高一下·宁夏吴忠·期中)若某双链DNA分子中,碱基G占碱基总数的20%,则该分子中碱基A占碱基总数的( )
A.60% B.40% C.30% D.20%
【答案】C
【分析】双链DNA分子中遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则,配对的碱基数量相同。根据碱基互补配对原则,双链DNA中,互补配对的碱基之和占碱基总数的一半。
【详解】由DNA分子中碱基互补配对原则可知,双链DNA分子中A=T、G=C,因此A+C=G+T=50%,若双链DNA分子中,G的分子数占20%,那么A的分子数占50%-20%=30%,ABD错误,C正确。
故选C。
23.(22-23高一下·青海玉树·期中)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,但所控制的性状是一对相对性状
【答案】C
【分析】1、基因和染色体的关系:基因在染色体上,并且在染色体上呈线性排列,染色体是基因的主要载体。
2、萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说,摩尔根运用假说-演绎法证明基因在染色体上。
【详解】A、基因主要位于染色体上且染色体是基因的主要载体,A正确;
B、基因在染色体上是由萨顿提出的,摩尔根利用假说-演绎法证实基因位于染色体上,B正确;
C、果蝇的X染色体比Y染色体短小,但Y染色体上并不含有与X染色体对应的全部基因,如控制果蝇眼色的基因只分布在X染色体上,C错误;
D、同源染色体同一位置上的基因可能不同,如等位基因,但所控制的是一对相对性状,D正确。
故选C。
24.(22-23高一下·青海西宁·期中)下列关于DNA、染色体、基因的关系的叙述,错误的是( )
A.未复制前每条染色体有一个DNA分子,经复制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
【答案】D
【分析】基因是有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的遗传物质的结构和功能单位,染色体的主要成分是DNA和蛋白质,染色体是DNA的主要载体,每个染色体上有一个或两个DNA分子,每个DNA分子含多个基因,每个基因中含有许多脱氧核苷酸。
【详解】A、没有复制之前,每条染色体有一个DNA分子,复制后每条染色单体上有一个DNA分子,A正确;
B、每个DNA分子含多个基因,基因是有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的遗传物质的结构和功能单位,B正确;
C、一条染色体上含有多个基因,基因在染色体上呈线性排列,C正确;
D、每个DNA分子含多个基因,基因在一个DNA分子上成单存在,基因在同源染色体的相同位置上成对存在,D错误。
故选D。
25.(22-23高一下·陕西·期中)下列关于基因、DNA和染色体关系的表述,错误的是( )
A.一条染色体上有多个基因
B.基因在染色体上呈线性排列
C.非同源染色体上的非等位基因能进行自由组合
D.基因都位于DNA上,染色体是基因的主要载体
【答案】D
【分析】染色体的主要成分是DNA和蛋白质,染色体是DNA的主要载体;基因是有遗传效应的DNA片段,是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位;基因在染色体上,且一条染色体含有多个基因,基因在染色体上呈线性排列。
【详解】AB、真核生物的染色体是基因的主要载体,一条染色体上有多个基因,且基因在染色体上呈线性排列,AB正确;
C、在减数第一次分裂后期,同源染色体分离的同时,非同源染色体上的非等位基因能进行自由组合,C正确;
D、真核生物的染色体是基因的主要载体,此外基因也可分布在线粒体、叶绿体中,原核生物的DNA分布在拟核等部位,D错误。
故选D。
26.(22-23高一下·陕西咸阳·期中)下列关于基因与DNA的叙述,错误的是( )
A.DNA由C、H、O、N、P等元素组成
B.基因通常是有遗传效应的DNA片段
C.任何DNA的片段都有遗传效应,都可控制生物的性状
D.烟草花叶病毒的基因是有遗传效应的RNA片段
【答案】C
【分析】基因通常是有遗传效应的DNA片段,是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位。DNA的组成元素为C、H、O、N、P。
【详解】A、DNA 由碱基(含 C、H、N 等)、脱氧核糖(含 C、H、O)和磷酸(含 P、O、H)构成,所以其组成元素为 C、H、O、N、P 等,A正确;
B、基因通常是有遗传效应的 DNA 片段,能控制生物的性状这是基因的基本定义,B正确;
C、并不是任何 DNA 的片段都有遗传效应,都能控制生物的性状,只有特定的片段即基因才有遗传效应,能控制生物的性状,C错误;
D、烟草花叶病毒的遗传物质是 RNA,其基因是有遗传效应的RNA 片段,D正确。
故选C。
27.(22-23高一下·陕西榆林·期中)关于人体细胞中染色体、DNA和基因三者之间关系的叙述,错误的是( )
A.基因在染色体上呈线性排列
B.细胞中三者数量最多的是基因
C.基因是具有遗传效应的DNA片段或RNA片段
D.染色体是DNA的主要载体,线粒体中也有DNA的分布
【答案】C
【分析】1、等位基因是指位于同源染色体相同位置上控制相对性状的基因。
2、基因是具有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的基本单位。
3、染色体是基因的主要载体,基因在染色体上呈线性排列,一条染色体上含有多个基因。
【详解】AB、染色体是基因的主要载体,基因在染色体上呈线性排列,一条染色体上含有多个基因,染色体、DNA和基因中,数量最多的是基因,AB正确;
C、在人体细胞中,基因是具有遗传效应的DNA片段,C错误;
D、在人体细胞中,染色体是DNA的主要载体,线粒体中也有DNA的分布,D正确。
故选C。
28.(23-24高一上·陕西铜川·期中)下列有关“骨架”的说法,错误的是( )
A.生物大分子以“碳链”为基本骨架
B.细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层
C.细胞骨架由纤维素构成,有利于维持细胞形态
D.DNA分子的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接形成
【答案】C
【分析】1、DNA 分子是由两条长链组成的,这两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。其中,每条链上的一个核苷酸以脱氧核糖与另一个核苷酸上的磷酸基团结合,即脱氧核糖和磷酸基团交替连接形成主链的基本骨架,排列在主链的外侧,碱基则位于主链内侧。
2、细胞骨架存在于细胞质中,是由蛋白质纤维交错连接的网络结构。就像骨骼对于人的作用一样,细胞骨架给细胞提供一个支架,在维持细胞形态、胞内运输、变形运动等方面发挥着重要的作用。
【详解】A、生物大分子包括多糖、蛋白质和核酸等,组成多糖的基本单位是单糖,组成蛋白质的基本单位是氨基酸,组成核酸的基本单位是核苷酸,这些基本单位称为单体,每个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。生物大分子是由许多单体连接成的多聚体,因此,生物大分子也是以碳链为基本骨架的,A正确;
B、磷脂头部亲水、尾部疏水,生物膜的基本支架是磷脂双分子层,B正确;
C、细胞骨架是由蛋白质纤维构成的,与细胞形态的维持有关,C错误;
D、DNA分子属于双螺旋结构,每条链上的一个核苷酸以脱氧核糖与另一个核苷酸上的磷酸基团结合,即脱氧核糖和磷酸基团交替连接形成主链的基本骨架,D正确。
故选C。
29.(22-23高一下·陕西延安·期中)下列关于DNA复制过程的叙述,错误的是( )
A.需要解旋酶断开双链间的氢键
B.在DNA双链中,只有一条链可作为模板合成新的DNA
C.子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3'-端
D.DNA复制过程使完整的遗传信息传递给子细胞
【答案】B
【分析】DNA复制需要模板、原料、能量、酶等条件。DNA复制需要4种脱氧核苷酸作为原料。DNA复制是边解旋边复制、半保留复制。DNA复制的特点:边解旋边复制、半保留复制、半不连续复制、多起点复制。
【详解】A、DNA两条链上的碱基通过氢键形成碱基对,需要解旋酶断开双链间的氢键,A正确;
B、在 DNA 双链中,DNA的两条链都可作为模板合成新的 DNA,B错误;
C、DNA复制时,子链只能从5’端向3’端延伸,故子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3'-端,C正确;
D、DNA 复制过程使亲代DNA复制产生两个子代DNA,平均分配到两个子细胞,使完整的遗传信息传递给子细胞,D正确。
故选B。
30.(22-23高一下·陕西延安·期中)下列有关DNA双螺旋结构的叙述,错误的是( )
A.DNA的两条链反向平行
B.脱氧核糖和磷酸交替排列构成DNA分子的基本骨架
C.DNA每条链的5'-端是羟基末端
D.DNA分子中C和G所占比例越大,结构越稳定
【答案】C
【分析】DNA的双螺旋结构:①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;②DNA分子中的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;③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【详解】A、DNA分子的两条链呈反向平行的双螺旋结构,A正确;
B、脱氧核糖和磷酸交替排列在DNA的外侧,构成DNA分子的基本骨架,B正确;
C、DNA每条链的5'端是磷酸基团末端,3'端是羟基末端,C错误;
D、由于C-G之间有3个氢键,A-T之间有2个氢键,因此DNA分子中C和G所占比例越大,结构越稳定,D正确。
故选C。
31.(22-23高一下·陕西咸阳·期中)DNA指纹技术在案件侦破工作中有着重要作用,从案发现场获取的生物组织材料中提取DNA样品,可为案件侦破提供证据。DNA分子提供该依据的原理是( )
A.不同人体内DNA含有的碱基不同
B.不同人体内DNA含有的磷酸不同
C.不同人体内DNA含有的五碳糖不同
D.不同人体内DNA的核苷酸序列不同
【答案】D
【分析】DNA分子的多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸的种类数量和排列顺序。特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的碱基序列。
【详解】A、不同人体内DNA含有的碱基相同,都是A、T、C、G,A不符合题意;
B、不同人体内DNA含有的磷酸相同,B不符合题意;
C、不同人体内DNA含有的五碳糖相同,都是脱氧核糖,C不符合题意;
D、DNA指纹根据人与人之间的遗传信息不同,遗传信息储藏在碱基对的排列顺序中,也就是所含核苷酸的序列不同,D符合题意。
故选D。
32.(22-23高一下·陕西咸阳·期中)下图是人体DNA片段结构示意图,下列叙述正确的是( )
A.图中①、②和③相间排列,构成了DNA的基本骨架
B.⑤和⑥所在的核苷酸通过“磷酸——脱氧核糖——磷酸”连接
C.图中①、②和③共同构成的结构是胞嘧啶脱氧核苷酸
D.⑨是氢键,通过该键可以使A与T配对、G与C配对
【答案】D
【分析】题图分析:图示为DNA分子片段结构示意图,其中①是磷酸;②是脱氧核糖;③是含氮碱基;④是一分子磷酸+一分子脱氧核糖+一分子胞嘧啶,但不是胞嘧啶脱氧核苷酸;⑤、⑥、⑦、⑧都表示含氮碱基(⑤是腺嘌呤、⑥是鸟嘌呤、⑦是胞嘧啶、⑧是胸腺嘧啶);⑨是氢键。
【详解】A、①磷酸和②脱氧核糖的交替排列构成了DNA分子的基本骨架,A错误;
B、DNA单链中相邻的两个碱基通过“-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-”连接,即⑤和⑥所在的核苷酸通过-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-”连接,B错误;
C、图中①、②和③不能表示胞嘧啶脱氧核苷酸,②、③和下一个磷酸才能构成胞嘧啶脱氧核苷酸,C错误;
D、⑨是氢键,A与T、G与C可通过氢键形成碱基对,D正确。
故选D。
33.(22-23高一下·陕西西安·期中)下列关于真核细胞中DNA分子复制的叙述,错误的是( )
A.DNA复制发生在细胞分裂的间期,以DNA分子的两条链为模板
B.主要在细胞核中完成,复制需要氨基酸和酶
C.DNA分子边解旋边复制
D.是一种半保留复制,复制遵循碱基互补配对原则
【答案】B
【分析】1、DNA复制过程: (1)解旋:需要细胞提供能量,在解旋酶的作用下,两条螺旋的双链解开。 (2)合成子链:以解开的每一段母链为模板,在DNA聚合酶等酶的作用下,利用游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链。 (3)形成子代DNA分子:延伸子链,母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。
2.场所:主要在细胞核,此外在线粒体和叶绿体中也能进行。
3.时期:有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
4.特点:(1)边解旋边复制;(2)复制方式:半保留复制。
5.条件:(1)模板:亲代DNA分子的两条链。(2)原料:游离的4种脱氧核苷酸。(3)能量:ATP.(4)酶:解旋酶、DNA聚合酶。
【详解】A、DNA复制的发生在细胞分裂间期,包括有丝分裂前的间期和减数第一次分裂前的间期,以DNA分子的两条链为模板,A正确;
B、DNA分子的复制主要在细胞核中完成,复制时需要游离的4种脱氧核苷酸,B错误;
C、在DNA分子的复制过程中,DNA分子边解旋边复制,C正确;
D、DNA分子的复制方式为半保留复制,即每条子链与其模板链形成一个新的DNA分子,DNA分子的复制遵循碱基互补配对原则,D正确。
故选B。
34.(22-23高一下·陕西·期中)关于DNA分子结构的叙述,正确的是( )
A.DNA分子的基本单位是4种核糖核苷酸
B.DNA基本骨架由脱氧核糖与磷酸交替连接形成
C.DNA分子两条链之间靠磷酸二酯键连接
D.DNA分子中A+T的量一定等于G+C的量
【答案】B
【分析】DNA分子双螺旋结构的主要特点: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。DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。
【详解】A、DNA分子的结构单位是4种脱氧核糖核苷酸,RNA的基本单位是4种核糖核苷酸,A错误;
B、磷酸和脱氧核糖交替连接,排列在DNA分子的外侧,构成DNA的基本骨架,B正确;
C、DNA分子两条链之间靠碱基对连接,C错误;
D、DNA分子中A=T,G=C,A+T不一定等于G+C,D错误。
故选B。
35.(22-23高一下·陕西西安·期中)人们对遗传物质的认识经历了不断探索与发展的过程。下列叙述正确的是( )
A.肺炎链球菌体内转化实验证明了DNA是遗传物质
B.肺炎链球菌体外转化实验运用了放射性同位素标记技术
C.烟草花叶病毒感染实验不能说明所有病毒的遗传物质都是RNA
D.梅塞尔森和斯塔尔实验证明了DNA的复制方式是全保留复制
【答案】C
【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲思的体内转化实验和艾弗里的体外转化实验,其中格里菲思的体内转化实验说明了加热杀死的S型细菌中存在某种转化因子,能将R型细菌转化为S型细菌,艾弗里的体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、格里菲思的体内转化实验说明了加热杀死的S型细菌中存在某种转化因子,能将R型细菌转化为S型细菌,没有证明DNA是遗传物质,A错误;
B、艾弗里肺炎链球菌体外转化实验运用了“减法原理”,证明DNA是遗传物质,没有用到放射性同位素标记技术,B错误;
C、烟草花叶病毒感染实验说明RNA是遗传物质,但不能说明所有病毒的遗传物质都是RNA,C正确;
D、梅塞尔森和斯塔尔实验证明了DNA的复制方式是半保留复制,D错误。
故选C。
36.(22-23高一下·山西朔州·期中)利用CRISPR基因编辑技术,研究人员可以极其精确地修改动物、植物和微生物的DNA.下列有关叙述错误的是( )
A.动物、植物和微生物的DNA所含五碳糖、磷酸和碱基种类相同
B.RNA与DNA分子都是由四种核苷酸组成,都可以储存遗传信息
C.核酸等生物大分子均以碳链为骨架,因此活细胞中碳元素含量最多
D.环状DNA分子中每个脱氧核糖均连接2个磷酸基团和1个含氮碱基
【答案】C
【分析】DNA由脱氧核苷酸组成的大分子聚合物。脱氧核苷酸由碱基、脱氧核糖和磷酸构成。其中碱基有4种:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。DNA分子结构中,两条多脱氧核苷酸链围绕一个共同的中心轴盘绕,构成双螺旋结构。脱氧核糖-磷酸链在螺旋结构的外面,碱基朝向里面。两条多脱氧核苷酸链反向互补,通过碱基间的氢键形成的碱基配对相连,形成相当稳定的组合。
【详解】A、动物、植物和微生物的DNA所含五碳糖、磷酸和碱基种类相同,均为脱氧核糖、磷酸和碱基(A、T、G、C),A正确;
B、RNA与DNA分子都是由四种核苷酸组成,RNA由4种核糖核苷酸组成,DNA由4种脱氧核苷酸组成,RNA与DNA分子都可以储存遗传信息,B正确;
C、核酸、蛋白质和多糖均以碳链为骨架;活细胞中氧元素含量最多,C错误;
D、环状DNA分子首尾相连,其中每个脱氧核糖均连接2个磷酸基团和1个含氮碱基,D正确。
故选C。
37.(22-23高一下·山西大同·期中)某双链DNA分子含100个碱基对,现将其中1条链的T用32P标记,让该DNA在普通培养基中复制3次,则子代DNA中含32P标记的链所占的比例是( )
A.1/4 B.1/8 C.1/16 D.1/32
【答案】B
【分析】DNA分子复制的计算规律:
(1)已知DNA的复制次数,求子代DNA分子中含有亲代DNA单链的DNA分子数或所占的比例:一个双链DNA分子,复制n次,形成的子代DNA分子数为2n个。根据DNA分子半保留复制特点,不管亲代DNA分子复制几次,子代DNA分子中含有亲代DNA单链的DNA分子数都只有两个,占子代DNA总数的2/2n。
(2)已知DNA分子中的某种脱氧核苷酸数,求复制过程中需要的游离脱氧核苷酸数:设一个DNA分子中有某核苷酸m个,则该DNA复制n次,需要该游离的该核苷酸数目为(2n-1)×m个;设一个DNA分子中有某核苷酸m个,则该DNA完成第n次复制,需游离的该核苷酸数目为2n-1×m个。
【详解】某双链DNA分子含100个碱基对,现将其中1条链的T用32P标记,让该DNA在普通培养基中复制3次,由于亲代DNA分子中只有一条链含有标记,且DNA复制方式为半保留复制,则该单链DNA只能参与组成一个子代DNA分子,因此该DNA分子复制三次后产生的子代DNA有23=8个,由于DNA复制的原料没有放射性,因此,其中含32P标记的链所占的比例是1/8,即B正确。
故选B。
38.(22-23高一下·山西太原·期中)下列有关DNA复制过程的说法错误的是( )
A.DNA的复制时间一般为细胞分裂前的间期
B.DNA复制的模板是亲代DNA的两条链
C.DNA复制的原料是4种游离的脱氧核苷酸
D.DNA复制的场所只在细胞核
【答案】D
【分析】DNA的复制概念:以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程;
场所:主要在细胞核(线粒体,叶绿体中也可);
复制时间:有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期;
基本条件:模板、亲代DNA分子两条脱氧核苷酸链 、原料:4种脱氧核苷酸,能量:ATP 解旋酶、 DNA聚合酶等;
特点:边解旋边复制;半保留复制;
意义:保持了遗传信息的连续性。
【详解】A、有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期会进行DNA的复制,A正确;
B、DNA复制过程中,以DNA 分子的两条链为模板合成子链,B正确;
C、DNA 复制以4种游离的脱氧核苷酸原料,C正确;
D、DNA复制的主要场所是细胞核,线粒体和叶绿体中也会进行DNA的复制,D错误。
故选D。
39.(22-23高一下·山西太原·期中)某DNA含碱基对500个,其中胞嘧啶为100个,则胸腺嘧啶占总碱基数的百分比为( )
A.80% B.60% C.40% D.10%
【答案】C
【分析】DNA所含的碱基是A、G、C、T,且双链DNA中碱基含量A=T、C=G。
【详解】某DNA含碱基对500个,其中胞嘧啶为100个,由于碱基C=碱基G,鸟嘌呤也为100个,则胸腺嘧啶和腺嘌呤各400个,因此胸腺嘧啶占总碱基数的百分比为400/1000,即40%,C正确。
故选C。
40.(22-23高一下·山西太原·期中)下列关于DNA结构的说法,错误的是( )
A.DNA的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构
B.在DNA中,碱基比例总是(A+T)/(G+C)=1.
C.DNA中G与C碱基对含量越高,其结构稳定性越强
D.DNA碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA的多样性
【答案】B
【分析】DNA 分子双螺旋结构的主要特点: 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。 DNA 分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:腺嘌呤一定与胸腺嘧啶配对,鸟嘌呤一定与胞嘧啶配对,碱基之间这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。
【详解】A、DNA 分子的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构, A 正确;
B、在DNA分子中,A与T配对,C与G配对,A的数目等于T的数目,C的数目等于G的数目,故(A+G)/(T+C)=1,B错误;
C、G 与 C 之间能形成3个氢键, A 和 T 之间形成2个氢键,所以 DNA 分子中 G 与 C 碱基对含量较高,其结构稳定性相对较高, C正确;
D、 DNA 的碱基排列顺序千变万化构成了 DNA 分子的多样性,D正确;
故选B。
41.(22-23高一下·山西太原·期中)下列叙述错误的是( )
A.一个基因含有许多个脱氧核苷酸
B.染色体的基本组成单位是基因
C.基因通常是有遗传效应的DNA片段
D.遗传信息蕴藏在4种脱氧核苷酸的排列顺序之中
【答案】B
【分析】DNA和基因概念:基因通常是有遗传效应的DNA片段,DNA分子的碱基对的排列顺序蕴藏着遗传信息。
【详解】A、基因通常是有遗传效应的DNA片段,一个基因含有许多个脱氧核苷酸 ,A正确;
B、染色体是由DNA和蛋白质组成,基本组成单位是脱氧核苷酸和氨基酸 ,B错误;
C、基因通常是有遗传效应的DNA片段 ,RNA病毒中的RNA也带有基因,C正确;
D、不同基因其碱基对(脱氧核苷酸)的排列顺序不同,遗传信息蕴藏在4种脱氧核苷酸的排列顺序之中 ,D正确。
故选B。
二、多选题
42.(23-24高一下·山西太原·期中)DNA复制是在为细胞分裂进行必要的物质准备。下列叙述正确的是( )
A.DNA复制发生在细胞分裂的前期
B.DNA复制需要相关蛋白质的参与
C.DNA复制与染色体复制是分别独立进行的
D.DNA复制保证了亲子代间遗传信息的连续性
【答案】BD
【分析】有关DNA分子的复制,考生可以从以下几方面把握:
1、DNA复制过程为:(1)解旋:需要细胞提供能量,在解旋酶的作用下,两条螺旋的双链解开;(2)合成子链:以解开的每一段母链为模板,在DNA聚合酶等酶的作用下,利用游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链;(3)形成子代DNA分子:延伸子链,母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。
2、特点:(1)边解旋边复制;(2)复制方式:半保留复制。
3、条件:(1)模板:亲代DNA分子的两条链;(2)原料:游离的4种脱氧核苷酸;(3)能量:ATP;(4)酶:解旋酶、DNA聚合酶。
4、准确复制的原因:(1)DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板;(2)通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。
【详解】A、DNA复制发生在细胞分裂的间期,A错误;
B、DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶,本质为蛋白质,B正确;
C、在真核细胞中,细胞核内的DNA位于染色体上,DNA的复制与染色体复制是同时进行的,不是分别独立进行的,C错误;
D、DNA通过复制,将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,从而保证了亲子代间遗传信息的连续性,D正确。
故选BD。
43.(22-23高一下·陕西商洛·期中)下列说法正确的是( )
A.嗜热细菌的遗传物质一定是DNA B.基因在细胞中总是成对存在的
C.若一双链DNA中的 A+T=40%,则 A+G=60% D.孟德尔发现遗传定律运用了假说-演绎法
【答案】AD
【分析】DNA的双螺旋结构:
①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;
②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内测;
③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【详解】A、嗜热细菌同时含有DNA和RNA,则其遗传物质一定是DNA,A正确;
B、基因在细胞中并不总是成对存在的,如原核生物中的基因、细胞质基因等,B错误;
C、若一双链DNA中的 A+T=40%,则A=T=20%,C=G=30%,可算出A+G=50%,C错误;
D、孟德尔发现遗传定律用了假说-演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论,D正确。
故选AD。
44.(22-23高一下·陕西西安·期中)DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中,为该模型的构建提供主要依据的是( )
A.查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等
B.克里克提出的DNA半保留复制机制和中心法则
C.艾弗里去除肺炎链球菌的相关物质并证明DNA是遗传物质
D.富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱
【答案】AD
【分析】20世纪50年代初,英国科学家威尔金斯等用X射线衍射技术对DNA结构潜心研究了3年,意识到DNA是一种螺旋结构。物理学家弗兰克林在1951年底拍摄到一张十分清晰的DNA的X射线照片。当威尔金斯出示了弗兰克林在一年前拍下的DNA的X射线衍射照片后,沃森看出DNA的内部是一种螺旋形结构,沃森和克里克继续循着这个思路深入探讨,根据各方面对DNA研究的信息和他们的研究分析,得出一个共识:DNA是一种双链螺旋结构,并构建了DNA分子双螺旋结构模型。
【详解】A、查哥夫发现的DNA中腺嘌呤含量与胸腺嘧啶含量相等,鸟嘌呤的含量与胞嘧啶的含量相等,为DNA双螺旋结构模型构建提供依据,A正确;
B、克里克提出的DNA半保留复制机制和中心法则是在DNA双螺旋结构建构之后,不能为DNA模型的构建提供主要依据,B错误;
C、艾弗里去除肺炎链球菌的相关物质并证明DNA是遗传物质,但不能为DNA模型的构建提供主要依据,C错误;
D、富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱为DNA双螺旋结构模型构建提供依据,D正确。
故选AD。
45.(22-23高一下·山西阳泉·期中)将15N标记的亲代大肠杆菌(其DNA经密度梯度离心后如图甲),转至以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养,每20分钟繁殖一代,收集并提取DNA,进行密度梯度离心,如图为离心结果模拟图。下列有关叙述正确的是( )
A.乙是转入14N培养基中复制一代的结果
B.繁殖三代后含15N的DNA分子与含14N的DNA分子比为1∶4
C.出现丙结果至少需要20分钟
D.若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心,其结果也能判断DNA的复制方式
【答案】BC
【分析】1、DNA分子复制时,以DNA的两条链为模板,合成两条新的子链,每个DNA分子各含一条亲代DNA分子的母链和一条新形成的子链,称为半保留复制。
2、将15N标记的大肠杆菌,转至以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养,产生15N标记的只有2个DNA(一条链为14N,另一条链为15N),其余的DNA均为14N标记。
【详解】A、DNA复制为半保留复制,转入14N培养基中复制一代的结果是产生2个DNA,且均为一条链为14N,另一条链为15N,对应图丙,A错误;
B、繁殖三代后共形成8个DNA分子,其中只有两个DNA分子含15N,所有DNA分子均含有14N,因此,含有15N的DNA分子与含14N的DNA分子比为1∶4,B正确;
C、丙代表的DNA只有一种类型,即一条链含15N,另一条链含14N,这样的DNA只能是复制一代形成的DNA,所以出现丙结果需繁殖一代,至少需要20分钟,C正确;
D、将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心,无法判断后代DNA的两条链的来源,不能判断DNA的复制方式,D错误。
故选BC。
46.(22-23高一下·山西太原·期中)下列叙述正确的是( )
A.沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型
B.可以利用DNA指纹技术对犯罪嫌疑人的身份进行鉴定
C.不同人的头发中DNA不同是因为碱基的种类不同
D.DNA的多样性是生物多样性的物质基础
【答案】ABD
【分析】DNA分子中千变万化的碱基对的排列顺序构成了DNA分子的多样性,DNA分子中碱基对特定的排列顺序构成了每个DNA分子的特异性。
【详解】A、沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型,该模型以 脱氧核糖和磷酸交替连接排在外侧构成DNA的基本骨架,用 DNA中碱基(脱氧核苷酸)排列顺序千变万化来解释DNA分子的多样性,A正确;
B、由于DNA分子具有特异性,因此可以利用DNA指纹技术对遇难者的身份进行鉴定,B正确;
C、不同人的头发中DNA不同是因为碱基对排列顺序不同,即不同人的遗传信息不同,C错误;
D、构成DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序可以千变万化,从而决定了DNA分子的多样性,基因控制性状,基因是具有遗传效应的DNA片段,所以DNA多样性是生物多样性的物质基础,D正确。
故选ABD。
三、非选择题
47.(23-24高一下·山西阳泉·期中)如图甲为真核细胞DNA复制过程模式图,图乙为DNA分子的某一片段放大,请根据图示过程,回答问题。
(1)甲图所示过程可发生的时间是在细胞分裂的 期。DNA复制需要的条件有 。
(2)乙图中从主链上看,两条单链 平行。DNA分子复制时,在 酶的作用下,氢键断开。右侧链从上向下方向是 (填3'→5'或5'→3')。
(3)若该DNA分子共有1000个碱基对,其中腺嘌呤300个,则该DNA分子进行第三次复制时,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 个,图乙中⑧的名称为
(4)DNA复制的特点是 。(答出两点即可)
【答案】(1) 间 模板、原料、能量和酶
(2) 反向 解旋酶 3'→5'
(3) 2800 (胸腺嘧啶)脱氧核苷酸
(4)半保留复制;边解旋边复制;双向、多起点复制
【分析】根据题意和图示分析可知:图示表示真核细胞DNA复制过程,首先需要解旋酶将DNA双螺旋打开,为复制提供模板;然后需要DNA聚合酶将脱氧核苷酸连接形成子链,该过程还需要ATP提供能量;子链与母链再螺旋化形成子代DNA分子。
【详解】(1)甲图所示过程为DNA分子复制,发生的时间是在有丝分裂间期和减数分裂第一次分裂前的间期,DNA复制需要的条件有模板、原料、能量和酶;
(2)乙图中从主链上看,两条单链反向平行,DNA分子复制时,解旋酶能使双链DNA解开,使碱基对之间的氢键断裂。磷酸基团的末端称为5'端,羟基的末端称为3'端,因此右侧链从上向下方向是3'→5';
(3)若该DNA分子共有1000个碱基对,其中腺嘌呤300个,胞嘧啶为1000-300=700个,则该DNA分子进行第三次复制时,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸700×(23-22)=2800个;图乙中⑥为胸腺嘧啶,因此⑧的名称为胸腺嘧啶脱氧核苷酸;
(4) DNA复制的特点是半保留复制;边解旋边复制;双向多起点复制。
48.(23-24高一下·山西长治·期中)下图为染色体、染色质和DNA的示意图。请据图回答问题。
(1)从图中可以看出DNA分子具有 结构(空间结构),并由两条平行且走向 的长链组成。在真核细胞中,DNA分子的主要载体是 。
(2)图中①、②代表的分别是 (填中文名称),⑦代表的是 。
(3)若在一条单链中,(A+T)/(G+C)=n时,在另一互补链中上述比例为 ,在整个DNA分子中上述比例为 。
【答案】(1) 双螺旋 相反 染色体
(2) 胞嘧啶、腺嘌呤 胸腺嘧啶脱氧核苷酸
(3) n n
【分析】DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链,DNA分子一般由2条反向平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,由氢键连接形成碱基对,两条链上的碱基遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
【详解】(1)DNA由两条方向相反的单链通过氢键结合在一起后,呈现出双螺旋空间结构。真核细胞中DNA主要分布在染色体(质)上。
(2)按照碱基互补配对原则G—C(胞嘧啶),T—A(腺嘌呤)可知,①是胞嘧啶、②是腺嘌呤。①是胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
(3)一条单链上(A1+T1)/(G1+C1)=n,根据碱基互补配对原则,与该链互补的另一条链上(A2+T2)/(G2+C2)=n,整个DNA分子中(A+T)/(G+C)=n。
49.(23-24高一下·陕西·期中)乙肝病毒为双链DNA病毒,其侵染人体肝细胞后的增殖过程如图所示。回答下列问题:
(1)过程①需要的原料是 ,催化①和过程③主要的酶分别是 。
(2)与过程②相比,过程③中特有的碱基配对方式是 。若RNA片段中有300个碱基,其中A和C共有120个,则由过程③形成的DNA片段中G和T的数目之和为 。
(3)治疗乙肝时,通过药物抑制过程③比抑制过程②的副作用小,这是因为 。
【答案】(1) 核糖核苷酸 RNA聚合酶 、逆转录酶
(2) A—T 300
(3) 过程③是乙肝病毒增殖过程中的特有过程,而过程②在人体蛋白质合成过程中也存在
【分析】据图分析,①表示转录,②表示翻译,③表示逆转录。
【详解】(1)过程①表示转录,需要的原料是核糖核苷酸,催化①转录过程需要RNA聚合酶,催化③逆转录过程需要逆转录酶。
(2)过程②碱基互补配对方式是A-U、U-A、C-G、G-C,过程③碱基互补配对方式是A-T、U-A、C-G、G-C,③中特有的碱基配对方式是A-T。若RNA片段中有300个碱基,由过程③形成的DNA片段中碱基为600个,则G和T的数目之和为600×50%=300。
(3)治疗乙肝时,通过药物抑制③逆转录比抑制②翻译的副作用小,因为③逆转录是乙肝病毒增殖过程中的特有过程,而②在人体蛋白质合成过程中也存在。
50.(23-24高一下·陕西西安·期中)下图是DNA片段的结构图,请据图回答:
(1)图甲表示DNA片段的平面结构,图乙表示DNA片段的 结构。
(2)图中表示碱基对的是1;表示脱氧核苷酸的是: (用图中的数字回答)。
(3)碱基配对的方式有两种,即 配对; 配对。
(4)DNA片段(基因)对遗传性状的控制是通过其指导蛋白质的合成实现的,主要包括遗传信息的 和 两个过程。
【答案】(1)双螺旋结构
(2)3
(3) A-T C-G
(4) 转录 翻译
【分析】分析题图:图示甲是DNA片段的平面结构图,其中1是碱基对;2是脱氧核苷酸链的片段;3是腺嘌呤脱氧核苷酸,为DNA的基本组成单位;乙是DNA分子的立体结构。
【详解】(1)DNA分子是由两条链组成的规则的双螺旋结构,图甲表示DNA片段的平面结构,图乙表示DNA片段的立体(或空间)结构,即双螺旋结构。
(2)由分析可知,图中1表示G-C碱基对;3表示由一分子脱氧核糖、一分子腺嘌呤碱基和一分子磷酸组成的腺嘌呤脱氧核苷酸。
(3) DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则,即A与T配对,C与G配对。
(4)基因的表达包括遗传信息的转录和翻译两个过程,DNA片段(基因)对遗传性状的控制是通过其指导蛋白质的合成实现的,主要包括遗传信息的转录和翻译两个过程。
51.(23-24高一下·宁夏吴忠·期中)下图所示为DNA分子结构模式图,请据图回答下列问题。
(1)组成DNA的基本单位是 。
(2)6为 ,8为 。
(3)构成DNA分子的两条链按 方式盘旋成双螺旋结构,图中磷酸和 交替连接,构成了DNA分子的基本骨架。
(4)若3为胞嘧啶,则4属于何种碱基 ,两者之间通过 相连。
(5)若5中的碱基为T,则5的名称为 。
(6)某双链 DNA分子中,胞嘧啶占全部碱基的27%,则腺嘌呤占全部碱基的 。
A.23% B.27% C.13.5% D.54%
【答案】(1)脱氧核糖核苷酸
(2) 碱基对 脱氧核苷酸链
(3) 反向平行 脱氧核糖
(4) 鸟嘌呤 氢键
(5)胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸
(6)A
【分析】图中1是磷酸基团、2是脱氧核糖、3和4都是含氮碱基、5是脱氧核苷酸、6是碱基对、7是氢键、8是一条脱氧核苷酸链的片段。
【详解】(1)根据题意可知,该图为DNA分子模式图,DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸。
(2)根据图示可知,图中1是磷酸基团、2是脱氧核糖、3和4都是含氮碱基、5是脱氧核苷酸、6是碱基对、7是氢键、8是一条脱氧核苷酸链的片段。
(3)双链DNA分子中,两条链以反向平行的方式盘旋成双螺旋结构,磷酸和脱氧核糖交替连接,构成了DNA分子的基本骨架。
(4)双链DNA分子中,碱基之间遵循严格的碱基互补配对原则形成碱基对,即A-T、C-G;因此若图中3为胞嘧啶,则4应是鸟嘌呤,两者之间通过氢键相连。
(5)根据图示可知,5是脱氧核苷酸,若5中的碱基为T,则5的名称为胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸。
(6)在双链DNA分子中,腺嘌呤的量等于胸腺嘧啶的量,胞嘧啶的量等于鸟嘌呤。因此根据题意可知,胞嘧啶、鸟嘌呤各占全部碱基的27%,所以腺嘌呤和胸腺嘧啶占全部碱基的46%,腺嘌呤的量等于胸腺嘧啶的量,因此腺嘌呤占全部碱基的23%,A正确,BCD错误。
故选A。
52.(22-23高一下·宁夏吴忠·期中)如图表示真核细胞中遗传信息传递的一般规律,其中A、B、C分别表示相应的过程。请据图回答问题:
(1)图中A过程表示 ,发生的主要场所是 。
(2)B过程表示 ,需要的模板是 ,需要的酶是 。
(3)过程C表示 ,需要的原料是 。
【答案】(1) DNA复制 细胞核
(2) 转录 DNA的一条链 RNA聚合酶
(3) 翻译 21种游离的氨基酸(或“游离的氨基酸”)
【分析】分析题图可知:A过程为DNA分子的复制;B为转录;C过程为翻译过程。
【详解】(1)据图可知,A过程是以DNA的两条链为模板合成新的DNA的过程,表示DNA分子的复制,真核细胞中DNA分子的复制的主要场所是细胞核。
(2)B过程是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,表示转录;转录过程需要的酶是RNA聚合酶。
(3)过程C是以mRNA为模板,以氨基酸为原料合成蛋白质的过程,故C过程为翻译过程,该过程所需要的原料是21种游离的氨基酸(或“游离的氨基酸”)。
53.(22-23高一下·宁夏吴忠·期中)根据DNA分子结构模式图回答下列问题
(1)写出下列结构的名称② ;④ ;⑤ ;⑦ ;(填文字)
(2)DNA分子的两条链按反向平行方式盘旋成 结构。
(3)DNA分子的基本骨架由 和 交替连接而成,两条链上的碱基通过 连接成碱基对,碱基之间的配对遵循 原则。
(4)与RNA相比较,DNA分子中特有的碱基是 (填字母)。
(5)DNA分子复制时,新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一条链,这种复制方式称做 。
【答案】(1) 胞嘧啶 鸟嘌呤 脱氧核糖 腺嘌呤脱氧核苷酸/腺嘌呤脱氧核糖核苷酸
(2)双螺旋
(3) 磷酸 脱氧核糖 氢键 碱基互补配对
(4)T
(5)半保留复制
【分析】根据碱基互补配对原则,图中①②③④分别为胸腺嘧啶T、胞嘧啶C、腺嘌呤A和鸟嘌呤G;⑤为脱氧核糖,⑥为磷酸。
【详解】(1)DNA分子是反向平行的双螺旋结构,且两条链的碱基之间遵循A-T、G-C的碱基互补配对原则,故②是胞嘧啶,④是鸟嘌呤,⑤是脱氧核糖,⑦是由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成的,表示腺嘌呤脱氧核苷酸。
(2)DNA分子的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
(3)DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸基团交替排列构成;两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,即A-T、G-C。
(4)与RNA相比较,DNA分子中特有的碱基是T(胸腺嘧啶)。
(5)DNA复制方式为半保留复制,即新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一条链。
54.(22-23高一下·青海西宁·期中)下列甲图中DNA分子有a和d两条链,将甲图中某一片段放大后如乙图所示,结合所学知识回答下列问题:
(1)从甲图可看出DNA的复制方式是 。
(2)甲图中,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成脱氧核苷酸链,从而形成子链;则A是 酶,B是 酶。
(3)乙图中,2是 ,5是 ,6是 ,7是 ,10是 。
(4)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。
【答案】(1)半保留复制
(2) 解旋 DNA聚合
(3) 腺嘌呤 脱氧核糖 磷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 一条脱氧核苷酸链的片段
(4) 脱氧核糖和磷酸 氢键 碱基互补
【分析】分析甲图:该图是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DNA解旋酶,B是催化以DNA单链d为模板形成DNA分子的子链c,因此B是DNA聚合酶,由图可以看出形成的新DNA分子中都含有一条模板链和一条子链,因此DNA分子的复制是半保留复制;
分析图乙:该图是DNA分子的平面结构,1是碱基C,2是碱基A,3是碱基G,4是碱基T,5是脱氧核糖,6是磷酸,7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,8是碱基对,9是氢键,10是脱氧核糖核苷酸链。
【详解】(1)由图可知,形成的新DNA分子中都含有一条模板链和一条子链,因此DNA分子的复制是半保留复制。
(2)分析题图可知,A酶的作用是使DNA分子的双螺旋结构解开,因此是解旋酶;B酶的作用是催化形成DNA子链进而进行DNA分子的复制,是DNA聚合酶。
(3)乙图中,根据碱基互补配对原则,2是碱基A(腺嘌呤),5是脱氧核糖,6是磷酸,7是由胸腺嘧啶、脱氧核糖和磷酸组成的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸,10是一条脱氧核苷酸链的片段。
(4)DNA分子中磷酸和脱氧核糖交替连接构成了DNA分子的基本骨架;DNA分子中两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对,并且遵循碱基互补配对原则。
55.(22-23高一下·陕西咸阳·期中)如图表示生物体内三个重要的生理活动。根据所学知识结合图形,回答下列问题:
(1)甲、乙、丙三图正在进行的生理过程分别是 、 、 。
(2)甲、乙、丙过程需要的原料分别是 、 、 。
(3)在正常情况下,甲图中a链和b链的碱基排列顺序 (填相同或不相同),对于乙图来说,起始密码和终止密码位于分子上 (填字母)。
(4)丙图所示的生理过程是从分子1链的 端开始的,最终合成的两条肽链是否相同 (填相同或不相同)。
【答案】(1) DNA复制 转录 翻译
(2) 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 氨基酸
(3) 不相同 f
(4) A 相同
【分析】分析题图,甲图中以DNA的两条链分别为模板,表示DNA复制;乙图以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,表示转录过程,丙图以mRNA为模板合成蛋白质,表示翻译过程。
【详解】(1)甲图中以DNA的两条链分别为模板,表示DNA复制;乙图以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,表示转录过程,丙图以mRNA为模板合成蛋白质,表示翻译过程。
(2)甲图表示DNA复制,以脱氧核糖核苷酸为原料;乙图表示转录过程,以核糖核苷酸为原料;丙图表示翻译过程,以氨基酸为原料。
(3)图中a链和b链通过碱基互补配对原则形成双链,故甲图中a链和b链的碱基排列顺序不相同;对于乙图来说,起始密码和终止密码位于分子上f(mRNA)上。
(4)丙图所示的生理过程是翻译,由于多肽链n比m要长,故翻译是从分子1链的A端开始的。以相同模板合成的两条肽链的是相同的。
56.(22-23高一下·陕西咸阳·期中)下图为真核生物DNA的结构(图甲)及发生的生理过程(图乙),请据图回答下列问题:
(1)图甲为DNA的结构示意图,其基本骨架由 和 (填序号)交替排列构成,④为 (填名称)。
(2)从图乙可看出,该过程是从 个起点开始复制的,从而 复制速率;图中所示的酶为 酶;作用于图甲中的 (填序号)。
(3)若图甲中的亲代DNA分子含有100个碱基对,最多有 种碱基排列方式,这体现了DNA 的特性(填多样性或特异性),若该DNA中腺嘌呤脱氧核苷酸有30个,将该DNA分子放在含培养液中复制3次,可以得到 个DNA分子,该过程中消耗 个腺嘌呤脱氧核苷酸。
【答案】(1) ① ② 胞嘧啶脱氧核糖核苷酸
(2) 2 提高 解旋酶 ⑨
(3) 4100 多样性 8 210
【分析】分析题图:甲图为DNA分子结构平面图,其中①表示磷酸,②表示脱氧核糖,③表示碱基(胞嘧啶),④表示由一分子脱氧核糖、一分子磷酸和一分子C(胞嘧啶)组成的胞嘧啶脱氧核苷酸;⑤表示腺嘌呤,⑥表示鸟嘌呤,⑦表示胸腺嘧啶,⑧表示胞嘧啶,⑨表示氢键。乙图表示DNA分子复制过程图,从图中可看出,DNA复制是多起点复制。
【详解】(1)DNA分子的基本骨架由①磷酸和②脱氧核糖交替连接构成。图中的④是由一分子脱氧核糖、一分子磷酸和一分子C(胞嘧啶)组成的胞嘧啶脱氧核苷酸。
(2)分析图乙可知,有2个复制起点,这样可以大大提高复制的速率。图中酶使碱基对间的⑨氢键断裂,使DNA双链解旋,应为解旋酶。
(3)组成DNA的碱基有4种,若图甲中的亲代DNA分子含有100个碱基对,最多有4100种碱基排列方式,这体现了DNA多样性。若该DNA中腺嘌呤脱氧核苷酸有30个,将该DNA分子放在含培养液中复制3次,可以得到23=8个DNA分子,该过程中消耗23-1×30=210个腺嘌呤脱氧核苷酸。
57.(22-23高一下·陕西西安·期中)如图为某DNA分子片段结构模式图,请回答问题:
(1)甲图中④的中文全称是 ,⑤的中文名称是 。
(2)实验室内模拟DNA复制时,除引物外,还需提供的条件 _____。(选填字母)
A.DNA模板 B.四种脱氧核苷酸 C.ATP D.解旋酶、DNA聚合酶等
(3)乙图表示遗传信息的传递规律,在遗传学上称为 法则;乙图中标号①表示 过程;③表示 过程。
(4)乙图中如果DNA分子一条链(a链)的碱基排列顺序……ACGGAT……那么在进行②过程中,以a链为模板形成的mRNA的碱基顺序是 。
【答案】(1) 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 碱基对
(2)ABCD
(3) 中心 DNA复制 翻译
(4)……UGCCUA……
【分析】1、DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的,其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。
2、中心法则:(1) 遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制; (2) 遗传信息可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。
【详解】(1)图示为DNA分子的双螺旋结构,其中①表示胸腺嘧啶、②表示脱氧核糖、③表示磷酸,④表示胸腺嘧啶脱氧核苷酸,是组成DNA的基本单位之一;⑤表示相互配对的两个碱基形成的碱基对。
(2)DNA复制方式为半保留复制,DNA分子复制时要有DNA模板、 引物、原料(四种脱氧核苷酸)、能量(ATP水解提供), 还要有催化反应进行的解旋酶和DNA聚合酶,同时还要考虑酶促反应发生的最适温度和pH,综上所述,ABCD正确。
故选ABCD。
(3)乙图在遗传学上称为中心法则,可以表示遗传信息的传递的一般规律。由图知,图中①表示以DNA为模板合成DNA的过程,即DNA复制,③表示以mRNA为模板合成蛋白质的过程,即翻译。
(4)图中②过程表示转录,是以DNA为模板合成RNA的过程。已知如果DNA分子一条链(a链)的碱基顺序是...ACGGAT...在转录过程中,根据碱基互补配对原则A-U、T-A、 G-C,C-G, 以a链为模板形成的mRNA碱基顺.. .UGCCUA...
1.(24-25高一上·山西太原·期中)科学技术和科学方法推动了生物学的研究与发展。下列与科学方法对应的描述正确的是( )
A.归纳法——施莱登通过观察所有植物细胞的结构,提出植物细胞学说
B.建构模型——辛格和尼科尔森建构的DNA双螺旋结构模型是物理模型
C.提出假说——欧文顿通过对细胞通透性的研究,提出细胞膜由脂质组成的假说
D.同位素标记法——科学家先用荧光染料标记膜蛋白后,再将小鼠细胞和人细胞融合
【答案】C
【分析】模型构建法:模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助具体的实物或其它形象化的手段,有的则抽象的形式来表达。模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观的表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型。
【详解】A、施莱登和施旺运用不完全归纳法通过观察部分植物细胞的结构,提出植物细胞学说,A错误;
B、物理模型是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,沃森和克里克构建的DNA分子双螺旋结构模型属于物理模型,辛格和尼科尔森对生物膜结构的研究,提出流动镶嵌模型,也用到了物理模型构建法,B错误;
C、欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验,发现细胞膜对不同物质的通透性不一样,提出细胞膜由脂质组成的假说,C正确;
D、科学家选择不同荧光染料标记膜蛋白,最终融合细胞表面两类荧光染料均匀分布,原因是构成膜结构的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的,这表明细胞膜的结构结点是具有一定的流动性,该实验采用的方法是荧光标记法,D错误。
故选C。
2.(23-24高一下·山西忻州·期中)某兴趣小组将1个含有14N标记的大肠杆菌转移到15NH4Cl培养液中培养1h后,提取子代大肠杆菌的DNA,将提取的DNA解旋成单链,进行密度梯度离心,记录的离心后试管中DNA的位置及含量如图所示。下列说法错误的是( )
A.图中结果无法直接证明DNA的半保留复制
B.DNA解旋成单链的原因是一条链中相邻核苷酸之间的化学键断裂
C.DNA复制过程中新合成的两条子链的碱基互补
D.DNA复制了3次,该细菌的细胞周期大约为20min
【答案】B
【分析】根据题意和图示分析可知:将DNA被14N标记的大肠杆菌移到15N培养基中培养,因合成DNA的原料中含15N,所以新合成的DNA链均含15N。根据半保留复制的特点,第一代的2个DNA分子都应一条链含15N,一条链含14N。
【详解】A、DNA全保留复制和半保留复制解旋成单链后离心结果是一样的,因此图中结果无法直接证明DNA的半保留复制,A正确;
B、DNA解旋成单链的原因是两条链之间的氢键断裂,B错误;
C、DNA复制遵循半保留复制,DNA的两条链作为模板分别进行复制产生子链,因此新合成的两条子链的碱基互补,C正确;
D、由于14N单链∶15N单链=1∶7,原来有一个含14N的DNA,所以实际的比例应为2:14,故培养1h分裂了3次,共产生8个DNA,因此可推知该细菌的细胞周期大约为60÷3=20min,D正确。
故选B。
3.(23-24高一下·山西忻州·期中)人体癌细胞的细胞质中含环状DNA(ecDNA),该DNA可大量扩增,且其上面含有癌基因。下列说法正确的是( )
A.癌细胞中的ecDNA和蛋白质组成了染色质
B.基因都是有遗传效应的DNA片段
C.ecDNA上的脱氧核糖均连接着两个磷酸基团
D.ecDNA的复制不遵循半保留复制的特点
【答案】C
【分析】1、DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构;DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架,内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则(A-T、C-G,其中A-T之间有2个氢键,C-G之间有3个氢键)。2、基因通常是有遗传效应的DNA片段,但是有些病毒的遗传物质是RNA,这些病毒的基因就是具有遗传效应的RNA片段。
【详解】A、癌细胞中的ecDNA位于细胞质中,不与蛋白质结合形成染色质,A错误;
B、基因通常是有遗传效应的DNA片段,在一些病毒中,基因是有遗传效应的RNA片段,B错误;
C、DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架,ecDNA上的脱氧核糖均连接着两个磷酸基团,C正确;
D、ecDNA的复制遵循半保留复制的特点,D错误。
故选C。
4.(23-24高一下·山西大同·期中)已知在甲DNA分子中的一条单链的(A+G)/(T+C)=m,乙DNA分子中一条单链的(A+T)/(G+C)=n,则甲DNA分子的另一条链中对应的碱基比例、乙DNA分子中对应的碱基比例分别为( )
A.m、1/n B.m、1 C.1/m、n D.1、n
【答案】C
【分析】由于双链DNA分子中,遵循A与T配对、C与G配对的配对原则,配对的碱基相等,因此在每一条DNA单链中的(A+T)/(G+C)比例与双链DNA分子中的该比例相同,两条单链上的(A+G)/(T+C)的比值互为倒数,在双链DNA分子中,(A+G)/(T+C)=1。
【详解】由于双链DNA分子中,遵循A与T配对、C与G配对的碱基互补配对原则,配对的碱基相等,则两条单链上的(A+G)/(T+C)的比值互为倒数,每一条DNA单链中的(A+T)/(G+C)比例应与双链DNA分子中的比例相同。因此若甲DNA分子中的一条单链的(A+G)/(T+C)=m,则甲DNA分子的另一条链中对应的碱基比例为1/m;若乙DNA分子中一条单链的(A+T)/(G+C)=n,则乙DNA分子中(A+T)/(G+C)=n,C正确,ABD错误。
故选C。
5.(23-24高一下·山西太原·期中)“任何实验的价值和效用,取决于所使用材料对于实验目的的适合性”。下列实验材料选择不合适的是( )
A.用山柳菊研究生物遗传的规律
B.用果蝇研究基因与染色体的关系
C.用T2噬菌体研究生物的遗传物质
D.用大肠杆菌研究DNA的复制方式
【答案】A
【分析】孟德尔正确地选用实验材料;(豌豆)①豌豆是严格的自花传粉、闭花授粉植物。所以在自然状态下,能避开外来花粉的干扰,便于形成纯种,能确保实验结果的可靠性。②豌豆花大且花冠的性状便于人工去雄和人工授粉。③豌豆具有多个稳定的,可以明显区分的相对性状。④繁殖周期短,后代数量大,而且豌豆成熟后籽粒都留在豆荚中,便于观察和计数。
【详解】A、山柳菊有时进行无性繁殖,因此不适合用于研究基因的遗传规律,A错误;
B、果蝇细胞中有4对染色体,并且进行有性生殖,因此可以用果蝇研究基因与染色体的关系,B正确;
C、噬菌体侵染细菌的过程中,DNA注入细菌内,蛋白质外壳留在外面,因此是研究生物的遗传物质的合适材料,C正确;
D、大肠杆菌属于原核生物,原核细胞拟核中只有一个DNA,因此可以用大肠杆菌研究DNA的复制方式,D正确。
故选A
6.(23-24高一下·山西长治·期中)模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。运用模型可以解释复杂的研究对象,简化生物学问题。下列关于制作减数分裂模型和DNA双螺旋结构模型的叙述,错误的是( )
A.制作DNA双螺旋结构模型过程中,每个核糖连接1个磷酸基团和1个碱基
B.用一根铁丝将颜色和长短一样的橡皮泥扎起可代表已复制好的一条染色体
C.两组同学选用相同数目和种类卡片所制作的DNA结构模型碱基序列可能不同
D.可用2种不同颜色的橡皮泥制作果蝇4对同源染色体的减数分裂模型
【答案】A
【分析】减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制;
(2)减数第一次分裂:
①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;
②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;
③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;
④末期:细胞质分裂;
(3)减数第二次分裂过程:
①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;
②中期:染色体形态固定、数目清晰;
③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;
④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、减数分裂模型和DNA双螺旋结构模型都属于物理模型,每一个链状DNA分子中,大多数脱氧核糖会连接2个磷酸基团和1个碱基,末端的脱氧核糖只连接1个磷酸基团和1个减基,A错误;
B、颜色和长短一样的橡皮泥可以表示复制后的姐妹染色单体,用铁丝扎起来表示连接姐妹染色单体的着丝粒,B正确;
C、DNA分子中脱氧核糖核苷酸数目和种类相同时,排列顺序也可能不同,C正确;
D、果蝇有2个染色体组,染色体的颜色表示的是来源不同,所以用2种颜色就可以表示果蝇减数分裂的模型,D正确。
故选A。
7.(23-24高一下·山西吕梁·期中)某兴趣小组同学准备了如图所示六种材料及曲别针若干来制作DNA双螺旋结构模型,形成一个化学键(包含氢键)需要一个曲别针,准备制作其中一条链有8个A、7个C、6个G、5个T的一个双链DNA分子结构模型(一个脱氧核苷酸中的“”与“”只用一个曲别针连接)。下表中各个同学的相关判断全部正确的是( )
同学
构建的模型类型
需用到的曲别针数目(个)
连接两个曲别针的数目(个)
模型中四种碱基比例
甲
物理模型
219
50
相等
乙
数学模型
219
52
相等
丙
物理模型
230
48
不相等
丁
概念模型
214
47
不相等
A.同学甲 B.同学乙 C.同学丙 D.同学丁
【答案】A
【分析】DNA双螺旋结构的主要特点如下:
(1)DNA是由两条单链组成的,这两条链按平行方式盘旋成双螺旋结构。
(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架。
(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,碱基之间配对时遵循碱基互补配对原则,即A总是与T配对、C总是与G配对。
【详解】制作DNA双螺旋结构模型属于物理模型。
DNA链中碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,即A—T、C—G,故该双链DNA分子结构模型有13个A—T碱基对,13个C—G碱基对,由于A—T碱基对之间有2个氢键,C—G碱基对之间有3个氢键,所以该模型中需要代表碱基对之间的氢键的连接物13×2+13×3=65(个);每条链中连接脱氧核苷酸的化学键有26−1=25个,两条链共50个,连接磷酸和脱氧核糖共需(5+6+7+8)×2=52个化学键;该DNA链中五碳糖和含氮碱基中的化学键有(5+6+7+8)×2=52个,因此制作模型过程要用到65+52×2+50=219个曲别针。
DNA分子末端的磷酸基团只含有一个磷酸酯键,模型中有[(5+6+7+8)−1]×2=50个均连接了两个曲别针。
该双链DNA分子结构模型有13个A-T碱基对,13个C-G碱基对,制作的DNA分子结构模型中,四种碱基比例相同。
综上同学甲正确,A正确。
故选A。
8.(23-24高一下·山西长治·期中)微卫星DNA(STR)富含腺嘌呤—胸腺嘧啶碱基对,不同个体的STR具有明显差异。下列关于STR的叙述,错误的是( )
A.STR片段中嘧啶数与嘌呤数不相等
B.STR彻底水解后可以得到6种小分子物质
C.相对于等长的其他DNA,STR稳定性可能较差
D.不同个体的STR不同,体现了DNA的多样性
【答案】A
【分析】DNA分子具有多样性和特异性,其中多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸的排列顺序千变万化;特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的碱基序列。
【详解】A、DNA分子中嘧啶数与嘌呤数相等,A错误;
B、DNA分子彻底水解后可以得到四种碱基、磷酸和脱氧核糖,共6种小分子物质,B正确;
C、DNA分子中A-T之间有2个氢键,G-C之间有3个氢键,氢键越多,DNA分子稳定性越高,因此相对于等长的其他DNA,STR稳定性可能较差,C正确;
D、由于碱基对的排列顺序不同,导致不同生物的 STR 不同,体现了 DNA 具有多样性,D正确。
故选A。
9.(23-24高一下·山西长治·期中)细胞核中DNA复制的部分过程如图所示,其中SSB是一种DNA单链结合蛋白,能阻止DNA重新螺旋。下列叙述正确的是( )
A.酶①为DNA聚合酶,酶②为解旋酶
B.酶②催化两条子链由5'-端向3'-端延伸
C.SSB与单链DNA通过碱基互补配对结合
D.SSB与单链DNA的结合不利于DNA复制
【答案】B
【分析】DNA分子复制的过程:
①解旋:在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开;
②合成子链:以解开的每一条母链为模板,以游离的四种脱氧核苷酸为原料,遵循碱基互补配对原则,在有关酶的作用下,各自合成与母链互补的子链;
③形成子代DNA:每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构,从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。
【详解】A、酶①能解开DNA双链,为解旋酶,酶②将游离的四种脱氧核苷酸连接成为脱氧核苷酸链,为DNA聚合酶,A错误;
B、DNA聚合酶只能与3'端结合,因此DNA复制时子链的延伸方向是5'→3 ,B正确;
C、根据题干信息可知,SSB是一种DNA单链结合蛋白(不含有碱基),故与单链(DNA)的结合不遵循碱基互补配对原则,C错误;
D、根据题干信息可知,SSB与单链结合,防止解旋的单链重新配对,而使DNA呈伸展状态,有利于DNA复制,D错误。
故选B。
10.(23-24高一下·山西忻州·期中)将果蝇(2n=8)的精原细胞的核DNA用含3H的胸腺嘧啶标记后,置于不含3H标记的培养液中培养,完成一次有丝分裂后进行减数分裂,最终产生了8个精细胞。不考虑染色体互换,下列叙述正确的是( )
A.有丝分裂后,子细胞中的每个核DNA都是只有一条链有3H标记
B.产生的8个精细胞中都有4条染色体,其中有2条带有3H标记
C.有丝分裂后期带3H标记的染色体数为8条
D.减数分裂Ⅰ中期的细胞中带3H标记的染色单体数为4条
【答案】A
【分析】根据DNA半保留复制的特点,用3H标记的精原细胞在不含3H的原料中进行了一次有丝分裂,则DNA分子中都是一条链含3H,一条链不含3H。产生的精原细胞进行减数分裂,仍是在不含3H的原料进行复制,所以每条染色体上的两个DNA分子中只有1条链含有3H。
【详解】AC、果蝇的精原细胞含有8条染色体,若进行有丝分裂,由于DNA的半保留复制,每个DNA均有一条链带有标记,一条链不带标记,故进行有丝分裂时前期带有标记的染色体为8条、带有标记的染色单体为16条,有丝分裂后期带有标记的染色体数是16条,有丝分裂结束后,子细胞中每个核DNA分子只有一条链3H标记,细胞中含有标记的染色体数是8条,A正确,C错误;
BD、子细胞中DNA进行再次复制进行减数分裂,由于DNA分子的半保留复制,每条染色体上只有一条染色单体有标记,故减数第一次分裂时细胞中含有8条有标记的染色体、8条有标记的染色单体,由于减数第一次分裂同源染色体分离,故减数第二次分裂的前期、中期细胞中含有4条染色体有标记,有标记的染色单体数也为4条,减数第二次分裂后期,姐妹染色单体分离,细胞中含有标记的染色体数仍为4条,由于姐妹染色体分向两个细胞是随机的,所以形成的精细胞中含有标记的染色体数不确定,因此产生的8个精细胞,每个细胞内含有4条染色体,但有标记的染色体数可能为0~4条,BD错误。
故选A。
11.(23-24高一下·陕西西安·期中)下列关于DNA分子结构与复制的叙述,正确的是( )
A.DNA分子中含有四种核糖核苷酸
B.在双链DNA分子中,A/T的值低于G/C的值
C.DNA复制不仅需要氨基酸作为原料,还需要ATP供能
D.DNA复制不仅发生在细胞核中,也发生于线粒体,叶绿体中
【答案】D
【分析】DNA分子结构的主要特点:DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构;DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架,内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则(A-T、C-G)。
【详解】A、DNA分子中含有四种脱氧核糖核苷酸,A错误;
B、在双链DNA分子中碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,即A-T、C-G,故A/T的值等于G/C的值等于1,B错误;
C、DNA复制的原料是脱氧核苷酸,C错误;
D、DNA主要分布在细胞核中,此外在线粒体和叶绿体中也有少量DNA分布,因此DNA复制不仅发生在细胞核中,也发生于线粒体、叶绿体中,D正确。
故选D。
12.(23-24高一下·陕西西安·期中)下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,正确的是( )
A.染色体是DNA的主要载体,一条染色体上含有2个DNA分子
B.在DNA分子结构中碱基的排列构成了DNA分子的基本骨架
C.基因通常是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上可含有成百上千个基因
D.一个基因含有许多个脱氧核苷酸,基因的特异性是由脱氧核苷酸的比例决定的
【答案】C
【分析】1、DNA分子一般是由2条反向平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,两条链上的碱基由氢键连接形成碱基对,碱基对千变万化的排列顺序构成了DNA分子的多样性,每一个DNA分子的碱基对的排列顺序是特定的,这构成了DNA分子的特异性。
2、染色体主要由DNA和蛋白质组成,真核细胞的DNA主要存在于细胞核中的染色体上,因此说染色体是DNA的主要载体。
3、基因是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子含有许多个基因。
【详解】A、染色体是DNA的主要载体,一条染色体上含有1个或2个DNA分子,A错误;
B、在DNA分子结构中,脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成了DNA的基本骨架,B错误;
C、基因通常是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上可含有成百上千个基因,RNA病毒的基因是有遗传效应的RNA片段,C正确;
D、一个基因含有许多个脱氧核苷酸,基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的,D错误。
故选C。
13.(23-24高一下·陕西西安·期中)下图为某DNA分子片段结构示意图,下列有关描述错误的是( )
A.该DNA分子片段中磷酸数=脱氧核糖数=含氮碱基数
B.图中的①②③不是组成一个鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸的各部分
C.A、B链的方向是同方向且平行,DNA呈规则的双螺旋结构
D.DNA单链中相邻碱基通过“脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖”连接
【答案】C
【分析】DNA分子双螺旋结构的主要特点如下:(1)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;(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧;(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律,A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶) 配对,G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对,碱基之间的这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。
【详解】A、每个DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸,一分子脱氧核苷酸含有一分子磷酸基团,一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基,因此DNA分子中碱基数、磷酸数、脱氧核糖数都相等,A正确;
B、分析图可知,图中①②③不能组成一个鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸,因为磷酸基团和脱氧核糖之间为磷酸二酯键,B正确;
C、每个双链DNA分子中的两条链反向平行盘旋成双螺旋结构,故A、B链的方向是反方向且平行,DNA呈规则的双螺旋结构,C错误;
D、分析图可知,DNA单链中相邻碱基通过“脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖”连接,而DNA双链中相邻碱基通过氢键相连,D正确。
故选C。
14.(23-24高一下·陕西西安·期中)如图表示基因的作用与性状的表现之间的关系,下列相关叙述正确的是( )
A.①过程与DNA复制的共同点是都以DNA的一条链为模板,在DNA聚合酶的作用下进行
B.③过程直接需要的物质或结构有mRNA、氨基酸、tRNA、核糖体、酶、ATP
C.人的囊性纤维化症和苯丙酮尿症都是基因通过控制蛋白质结构直接影响表现性状的
D.HIV、大肠杆菌及T2噬菌体都可以在人体细胞内进行①③这两个基本过程
【答案】B
【分析】根据题意和图示分析可知:①表示转录,②表示转运RNA,③表示翻译。基因对性状的控制:(1)通过控制酶的合成来控制代谢这程,从而控制生物的性状。(2)通过控制蛋白质的结构来直接控制性状。
【详解】A、①过程与DNA复制的不同点是:以DNA单链为模板,在DNA聚合酶的作用下进行,A错误;
B、③过程是翻译,直接需要的物质或结构有mRNA、氨基酸、tRNA、核糖体、酶、ATP,B正确;
C、苯丙酮尿症是通过控制酶的合成来控制代谢这程,从而控制生物的性状;人的囊性纤维化症是通过控制蛋白质的结构来直接控制性状,C错误;
D、HIV是RNA病毒,侵入人体T细胞后,逆转录形成DNA,再进行①③过程,但大肠杆菌和T2噬菌体不侵染人体细胞,D错误。
故选B。
15.(23-24高一下·陕西西安·期中)图①~③分别表示细胞中DNA 复制、转录和翻译的过程,下列叙述正确的是( )
A.f链中A和U数目不一定相等
B.①过程ab和cd完整链中A+T占比不同
C.③过程不发生碱基互补配对原则
D.②过程需要解旋酶
【答案】A
【分析】图①中以DNA分子的两条链作为模板,合成子代DNA分子的过程,该过程表示DNA分子的复制。图②中以DNA分子的一条链为模板,合成RNA的过程,该过程表示转录。图③过程表示发生在核糖体中的翻译过程。
【详解】A、f链代表转录形成的RNA,由于其是单链结构,并没有A-U配对,所以 A 和 U 数目不一定相等,A正确;
B、①过程代表DNA复制,a与b为互补链,c与d为互补链,配对过程中A与T碱基互补配对,所以a链中的A等于b链中的T含量,反之a链中的T等于b链中的A含量,而模板DNAc链与d链也配对,也满足上述关系,所以ab、cd完整链中A+T 占比都相同,B错误;
C、③过程代表翻译,翻译过程中有tRNA的反密码子与mRNA上的密码子进行碱基互补配对,C错误;
D、②过程代表转录,不需要解旋酶,RNA聚合酶具有解旋的作用,D错误。
故选A。
16.(23-24高一下·青海·期中)下图是真核生物中与遗传有关的结构示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.1条染色体含有1个或2个DNA分子
B.DNA复制时,子链的延伸方向是3'→5'
C.1个DNA分子上可含有多个基因
D.基因存在于细胞核、线粒体、叶绿体等结构中
【答案】B
【分析】DNA分子的复制过程首先是DNA分子在解旋酶的作用下解旋成两条单链,解开的两条链分别为模板,在DNA聚合酶的作用下,按照碱基互补配对原则形成子链,子链与模板链双螺旋成新的DNA分子,DNA分子是边解旋边复制的过程。
【详解】A、没有复制的染色体含有1个DNA分子,完成复制的染色体含有2个DNA分子,所以1条染色体含有1个或2个DNA分子,A正确;
B、DNA复制时,子链的延伸方向是5’→3’,B错误;
C、基因是具有遗传效应的DNA片段,所以1个DNA分子上可含有多个基因,C正确;
D、细胞核、线粒体、叶绿体等结构中都含有DNA,基因位于DNA上,所以基因存在于细胞核、线粒体、叶绿体等结构中,D正确。
故选B。
17.(23-24高一下·宁夏石嘴山·期中)一个双链均被32P标记的DNA 置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述不正确的是( )
A.DNA 复制是一个边解旋边复制的过程
B.复制时在DNA 聚合酶的催化下利用四种脱氧核苷酸合成子链
C.子代DNA 分子中含32P 的单链与含31P的单链之比为1:4
D.子代 DNA 分子中含32P与含31P的分子数之比为1:4
【答案】C
【分析】1、DNA分子中的两条链上的碱基遵循A与T配对,G与C配对的配对原则,A、T碱基对之间的氢键是2个,G、C碱基对之间的氢键是3个,因此G、C碱基对含量越高,DNA分子越稳定。
2、DNA分子的复制是边解旋边复制、且是半保留复制的过程。
【详解】A、DNA 分子的复制是边解旋边复制、且是半保留复制,A正确;
B、复制时在DNA聚合酶的催化下利用四种游离的脱氧核糖核苷酸为原料合成子链,B正确;
C、由题意知被32P标记的DNA单链是2条,含有31P的单链是2×8-2=14条,因此子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7,C错误;
D、子代DNA分子中含32P的DNA分子数是2个,含31P 的分子数是8个,二者之比是1∶4,D正确。
故选C。
18.(23-24高一下·宁夏石嘴山·期中)用32P、35S标记的一个噬菌体侵染未被标记的细菌,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35S、32P的噬菌体分别有( )
A.0个、0个 B.0个、2个
C.2个、32个 D.2个、0个
【答案】B
【分析】噬菌体的遗传物质是DNA。DNA是半保留复制,亲代DNA双链分离后的两条单链均可作为新链合成的模板,复制完成后的子代DNA分子的核苷酸序列均与亲代DNA分子相同,但子代DNA分子的双链一条来自亲代,另一条为新合成的链。DNA复制可以将遗传信息从亲代传给子代,从而保持遗传信息的连续性。
【详解】用32P、35S标记的一个噬菌体侵染未被标记的细菌,该细菌解体后释放出32个大小、形状一样的噬菌体,分析这个过程可知,亲代的DNA分子的双链都带32P标记,蛋白质外壳有35S标记。因为噬菌体在侵染细菌的时候,注入细菌的是噬菌体的DNA,蛋白质外壳没有进入细菌内,所以细菌解体后释放的子代噬菌体都没有35S标记;整个体系中,只有亲代DNA的两条单链有32P标记,DNA是半保留复制,所以这两条带32P标记的单链分别与互补的子链形成了子代DNA分子,分别进入了两个子代噬菌体中,因此,所产生的32个大小、形状一样的噬菌体中,只有两个噬菌体所含的DNA分子有一条单链含32P,另一条单链不含32P,剩下的30个噬菌体的DNA都没有32P标记,ACD错误,B正确。
故选B。
19.(23-24高一下·宁夏石嘴山·期中)下图是果蝇X染色体上一些基因的示意图。下列有关叙述错误的是( )
A.一条染色体上有许多个基因
B.把一个特定的基因和一条特定的染色体联系起来的科学家是摩尔根
C.染色体是基因的主要载体
D.萨顿证明了基因在染色体上呈线性排列
【答案】D
【分析】1、孟德尔以豌豆为实验材料,运用假说—演绎法得出两大遗传定律,即基因的分离定律和自由组合定律。
2、萨顿提出基因在染色体上的假说,摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上。
【详解】A、分析果蝇X染色体上一些基因的示意图可知,一条染色体上有许多个基因,A正确;
B、摩尔根等利用果蝇做实验把一个特定的基因和一条特定的染色体联系起来,运用假说-演绎法证明基因在染色体上,B正确;
C、染色体是基因的主要载体,C正确;
D、萨顿提出基因在染色体上的假说,摩尔根等运用假说-演绎法证明基因在染色体上,并用相关技术证明基因在染色体上呈线性排列,D错误。
故选D。
20.(23-24高一下·宁夏银川·期中)基因主要位于染色体上,下列关于基因和染色体关系的表述,错误的是( )
A.一条染色体上有多个基因,这些基因在染色体上呈线性排列
B.基因在染色体上,染色体就是由基因组成的
C.减数分裂过程中染色体的分配方式使得位于染色体上的基因的遗传具有一定的规律
D.基因与染色体的位置关系以及在减数分裂过程中分配方式上的联系使我们更好地理解孟德尔遗传定律只适用于进行有性生殖的真核生物的核基因
【答案】B
【分析】1、染色体的主要成分是DNA和蛋白质,染色体是DNA的主要载体。
2、基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位。
3、基因在染色体上,且一条染色体含有多个基因,基因在染色体上呈线性排列。
【详解】A、基因通常是有遗传效应的DNA片段,DNA主要分布在染色体上,一条染色体上有多个基因,这些基因在染色体上呈线性排列,A正确;
B、染色体主要由DNA和蛋白质组成的,基因通常是有遗传效应的DNA片段,B错误;
C、减数分裂过程中同源染色体的分离,导致其上的等位基因分离,非同源染色体的自由组合导致其上的非等位基因自由组合,因此减数分裂过程中染色体的分配方式使得位于染色体上的基因的遗传具有一定的规律,C正确;
D、基因与染色体的位置关系以及在减数分裂过程中分配方式上的联系使我们更好地理解孟德尔遗传定律只适用于进行有性生殖的真核生物的核基因,D正确。
故选B。
21.(22-23高一下·宁夏石嘴山·期中)一个含500个碱基对的DNA分子片段,其中一条链中T+A占40%。若将该DNA分子放在含14N的培养基中连续复制3次,下列相关叙述正确的是( )
A.该DNA分子的另一条链中T+A占60%
B.该DNA分子中含有A的数目为400个
C.该DNA分子第3次复制时需要消耗1200个鸟嘌呤
D.经3次复制后,子代DNA中含14N的单链占1/8
【答案】C
【分析】由题干获得的信息进行分析:
(1)1个DNA经过3次复制,共产生23=8个DNA分子。
(2)由于DNA分子的复制是半保留复制,故8个DNA分子中含原DNA分子的有2个。
(3)根据碱基互补配对原则,该DNA分子中A=T,一条链中T+A占40%,则整个DNA分子中T+A占40%,所以DNA分子中A=T=500×2×40%÷2=200个,则鸟嘌呤G=500-200=300个,复制3次需G的数量=(23-1)×300=2100个,第3次复制需G的数量=22×300=1200个。
【详解】A、该DNA分子的一条链中T+A占40%,据碱基互补配对原则,则另一条链中T+A也等于40%,A错误;
B、500个碱基对的DNA分子片段,其中一条链中T+A占40%,则整个DNA中T+A也等于40%,又A=T,A即占20%,故A=500×2×20%=200个,B错误;
C、该DNA分子的C=(500×2-200-200)÷2=300个,第3次复制时,有4个该DNA分子复制,因此需要鸟嘌呤G=300×4=1200个,C正确;
D、经3次复制后,共有8个DNA,共16条链,其中2条是原DNA的,14条是新合成的含14N的链,占7/8,D错误。
故选C。
22.(22-23高一下·宁夏银川·期中)用卡片构建DNA双链平面结构模型,所提供的卡片类型和数量如表所示,下列选项正确的是( )
卡片类型
脱氧核糖
磷酸
碱基
A
T
G
C
卡片数量
22
22
5
6
6
5
A.最多可构建4种脱氧核苷酸,11个脱氧核苷酸对
B.DNA中每个脱氧核糖均与1分子磷酸相连
C.构成的双链DNA片段最多有25个氢键
D.最多可构建411种不同碱基序列的DNA
【答案】C
【分析】双链DNA分子严格遵循碱基互补配对原则,即A一定与T配对,G一定与C配对,碱基对之间以氢键相连,A-T碱基对间有2个氢键,G-C碱基对间有3个氢键。
【详解】A、根据表格数据可知,代表脱氧核糖、磷酸和含氮碱基的卡片数分别都是22,所以最多可构建22个脱氧核苷酸,根据碱基种类和碱基互补配对原则可推知,最多构建4种脱氧核苷酸,5个A-T碱基对和5个G-C碱基对,共10个脱氧核苷酸对,A错误;
B、DNA分子结构中,与脱氧核糖直接相连的一般是2分子磷酸,但是每条链最末端的脱氧核糖只连接1分子磷酸,B错误;
C、构成的双链DNA片段中可含5个A-T碱基对和5个G-C碱基对,所以最多可含有氢键数5×2+5×3=25个,C正确;
D、这些卡片可形成5个A-T碱基对,5个C-G碱基对,且碱基对种类和数目确定,因此可构建的DNA碱基序列种类数少于410种,D错误。
故选C。
23.(22-23高一下·宁夏银川·期中)如图表示采用同位素示踪技术和离心处理来探究DNA复制方式的过程图解,下列说法错误的是( )
A.图中轻带表示14N-14N的DNA分子
B.本实验证明DNA的复制方式为半保留复制
C.细菌繁殖三代后取样、提取DNA,离心后离心管中出现三个条带
D.若将DNA双链分开来离心,则b、c两组实验结果都是得到两个条带
【答案】C
【分析】由于15N与14N的原子量不同,形成的DNA的相对质量不同,DNA分子的两条链都是15N,DNA分子的相对质量最大,离心后分布在试管的下端,如果DNA分子的两条链含有14N,相对质量最轻,离心后分布在试管上端,如果DNA分子的一条链是14N,另一条链是15N,相对分子质量介于二者之间,离心后分布在试管中部。
【详解】A、由于15N与14N的分子量不同,形成的DNA的相对质量不同,因此图中轻带表示14N/14N(分子量最小)的DNA分子,A正确;
B、如果DNA的复制方式半保留复制,则当在第二代时,有一半DNA分子一条链是15N,一条链是14N,另一半DNA分子两条链全是14N,则离心时会出现一半中带和一半的轻带,因此本实验证明DNA的复制方式为半保留复制,B正确;
C、由于DNA分子是半保留复制,则不管复制多少代(大于或等于2),离心后离心管中都只出现轻带和中带两个条带,C错误;
D、若将DNA双链分开来离心,则b、c两组实验结果都是得到两个条带,即15N的单链一个条带,14N的单链一个条带,D正确。
故选C。
24.(22-23高一下·陕西·期中)下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的叙述,错误的是( )
A.染色体是DNA的主要载体,一条染色体上含有1个或2个DNA分子
B.一个DNA分子上可含有成百上千个基因,一个基因含有许多个脱氧核苷酸
C.基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的
D.DNA分子所含的碱基总数与基因所含的碱基总数相等
【答案】D
【分析】1、基因的概念:基因是具有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的基本单位。
2、基因和染色体的关系:基因在染色体上,并且在染色体上呈线性排列,染色体是基因的主要载体。
【详解】A、DNA主要存在于染色体上,故染色体是DNA的主要载体,通常一条染色体上含有1个DNA分子,DNA复制后一条染色体上含有2个DNA分子,A正确;
B、基因是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上可含有成百上千个基因,一个基因含有许多个脱氧核苷酸,B正确;
C、基因是有遗传效应的DNA片段,含有许多个脱氧核苷酸,基因的特异性取决于脱氧核苷酸的排列顺序,C正确;
D、基因是具有遗传效应的DNA片段,DNA分子中存在非基因片段,DNA分子所含的碱基总数通常大于基因所含的碱基总数,D错误。
故选D。
25.(22-23高一下·陕西咸阳·期中)DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNA分子中(A+T)/(G+C)与(A+C)(G+T)两个比值的叙述,正确的是( )
A.碱基序列不同的双链DNA分子,后一比值不同
B.前一个比值越大,双链DNA分子的稳定性越高
C.前一个比值在DNA两条链中不相等
D.双链DNA分子,后一比值等于1
【答案】D
【分析】碱基互补配对原则的规律:
(1)在双链DNA分子中,互补碱基两两相等,A=T,C=G,则A+G=C+T,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数;
(2)DNA分子的一条单链中(A+T)与(G+C)的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值;
(3)DNA分子一条链中(A+G)与(T+C)的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数,在整个双链中该比值等于1。
【详解】AD、所有双链DNA分子中,A=T、C=G,因此后一比值等于1,A错误、D正确;
B、DNA双链分子中,A、T之间形成2个氢键,C、G之间形成3个氢键,因此前一比值越小,双链DNA分子稳定性越高,B错误;
C、双链DNA分子中,A=T,G=C,所以(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=1。(A+T)/(G+C)的碱基比率在绝大多数情况下不等于1,在特殊情况下等于1,即(A+T)/(G+C)的比值在DNA两条链中有可能相等,C错误。
故选D。
26.(22-23高一下·陕西咸阳·期中)下图表示DNA复制的过程,结合图示判断,下列有关叙述错误的是( )
A.DNA复制过程中需要解旋酶破坏DNA双链间的氢键
B.DNA分子的复制具有边解旋边复制的特点,生成的两条子链的方向相反
C.DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成链
D.DNA的两条子链都是连续合成的
【答案】D
【分析】分析题图:图示表示DNA分子复制过程,根据箭头方向可知DNA复制是双向复制,且形成的子链的方向相反。DNA复制需要以DNA的两条链为模板,所以首先需要解旋酶断裂两条链间的氢键,还需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段,此外还需原料(四种脱氧核苷酸)和能量。
【详解】A、DNA复制过程的第一步是解旋,需要用解旋酶破坏DNA双链之间的氢键,使两条链解开,A正确;
B、由题图可知,DNA分子的复制具有边解旋边复制的特点,且复制双向进行,生成的两条子链的方向相反,B正确;
C、DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段,C正确;
D、由题图可知,DNA分子的两条子链中,一条单链的合成是连续的,另一条单链的合成是不连续的,D错误。
故选D。
27.(22-23高一下·陕西咸阳·期中)真核细胞中某生理过程如图所示,下列叙述错误的是( )
A.a链和b链的方向相反
B.酶1可使磷酸二酯键断裂,酶2可催化磷酸二酯键的形成
C.该图表示DNA半保留复制过程,遗传信息传递方向是DNA→DNA
D.植物细胞的线粒体和叶绿体中也可发生该过程
【答案】B
【分析】图示表示DNA分子的复制,其复制有边解旋边复制、半保留复制的特点,并且遵循碱基互补配对原则。图中酶1表示解旋酶,酶2表示DNA聚合酶。
【详解】A、由题图可知,a链和b链螺旋形成新的DNA分子,因此a、b链是反向的,A正确;
B、酶1是解旋酶,作用是使氢键断裂,双链DNA分子解旋形成单链DNA,B错误;
C、分析题图可知,DNA分子的复制特点是半保留复制,通过DNA分子的复制,遗传信息从DNA流向DNA,C正确;
D、植物细胞的线粒体和叶绿体都含有少量DNA,可以发生DNA分子的复制过程,D正确。
故选B。
28.(22-23高一下·陕西咸阳·期中)下列关于DNA分子结构的叙述,正确的是( )
A.双链DNA分子有两个游离的磷酸基团
B.每个DNA分子中碱基数=磷酸数=核糖数
C.T2噬菌体的遗传物质初步水解可产生4种核糖核苷酸
D.在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数
【答案】A
【分析】DNA分子是一个独特的双螺旋结构,是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成;外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架,内侧是碱基对(A-T;C-G)通过氢键连接。
【详解】A、双链DNA分子中含有两个游离的磷酸基团,分别位于DNA分子的两端,A正确;
B、DNA分子中含有的五碳糖是脱氧核糖,而不是核糖。脱氧核苷酸由一分子碱基一分子磷酸和一分子脱氧核糖组成,每个DNA分子中碱基数=磷酸数=脱氧核糖数,B错误;
C、T2噬菌体的遗传物质是DNA,由是脱氧核苷酸组成,不含核糖核苷酸,DNA水解产生4种脱氧核苷酸,C错误;
D、在DNA双螺旋结构中嘧啶数等于嘌呤数,D错误。
故选A。
29.(23-24高一上·陕西汉中·期中)DNA指纹技术在案件侦破工作中有着重要作用,从案发现场提取 DNA.样品,可为案件侦破提供证据,下列说法正确的是( )
A.人体的所有细胞都能用于 DNA 鉴定
B.不同人体 DNA 分子的空间结构不同
C.不同人体 DNA 所含的碱基种类不同
D.不同人体 DNA 所含的脱氧核苷酸排列顺序不同
【答案】D
【分析】DNA分子能够储存足够量的遗传信息,进传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中,碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性,而碱基的特定的排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性:DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA分子上分布着多个基因,基因是有遗传效应的DNA片段。
【详解】A、不是人体的所有细胞都能用于 DNA 鉴定,如人体的红细胞中没有细胞核和细胞器,因而不含有DNA,因此不能用作DNA鉴定,A错误;
B、不同人体内的DNA所含的空间结构相同,均为双螺旋结构,B错误;
C、不同人体内的DNA所含的碱基相同都是A、T、C、G,C错误;
D、不同人体 DNA 所含的脱氧核苷酸排列顺序不同,因而具有特异性,这是DNA指纹技术的原理所在,D正确。
故选D。
30.(22-23高一下·陕西榆林·期中)在制作DNA双螺旋结构模型时,某小组选取材料的种类和数量如下表所示。推测制作出的DNA双链模型中碱基对最多含有( )
材料种类
脱氧核糖
磷酸
代表氢键和化学键的小棒
碱基
A
T
C
G
数量(个)
60
30
足量
15
10
5
15
A.5个 B.10个 C.15个 D.30个
【答案】C
【分析】根据表格数据和碱基互补配对的原则可知(A= T,G=C),该模型可以形成10个A-T碱基对,5个G-C碱基对,所以共30个脱氧核苷酸,表格提供30个磷酸基团,因此该模型最只能形成30个脱氧核苷酸。
【详解】根据表格数据和碱基互补配对的原则可知(A= T,G=C),该模型最多含有10个A-T碱基对,5个G-C碱基对,共15个碱基对,C正确,ABD错误。
故选C。
31.(22-23高一下·陕西西安·期中)许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成或影响某些物质的功能,从而抑制肿瘤细胞增殖,为治疗肿瘤提供了可能。下面是三种抗肿瘤药物的作用机理:羟基脲能阻止脱氧核苷酸的合成;阿糖胞苷能抑制DNA聚合酶活性;放线菌素D能抑制DNA模板的功能。下列说法正确的是( )
A.羟基脲处理后,肿瘤细胞中DNA复制的过程会出现原料过多的情况
B.阿糖胞苷处理后,肿瘤细胞的DNA复制速度加快
C.放线菌素D处理后,肿瘤细胞中DNA不能正常解旋形成模板
D.将三种药物精准导入肿瘤细胞可减弱肿瘤细胞对人体的伤害
【答案】D
【分析】1、DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。DNA复制条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸);DNA复制过程:边解旋边复制;DNA复制特点:半保留复制。2、基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段:一是转录,转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程;二是翻译,翻译是指以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。
【详解】A、羟基脲只阻止脱氧核糖核苷酸的合成,所以羟基脲处理后,肿瘤细胞中DNA复制会出现原料匮乏,A错误;
B、阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性,而DNA聚合酶催化DNA子链的合成,所以阿糖胞苷处理后,肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸,B错误;
C、放线菌素D能抑制DNA模板的功能,而不是抑制模板的形成,C错误;
D、三种药物能抑制肿瘤细胞中DNA的复制和转录,也能抑制正常细胞的DNA复制和转录。所以,将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响,D正确。
故选D。
32.(22-23高一下·陕西西安·期中)DNA双螺旋结构模型的提出,进一步阐释了DNA作为遗传物质的结构基础。沃森和克里克成功提出DNA双螺旋结构模型(如图),与他们正确的科学探究方法及科学态度密切相关。下列叙述正确的是( )
A.沃森和克里克依据DNA分子X衍射图谱得出碱基互补配对方式
B.DNA指纹图谱用于亲子鉴定主要与DNA双螺旋结构有关
C.DNA的两条链走向相同,两条链都是由5´-端→3´-端
D.DNA的一条单链中,有游离的磷酸基团的一端称为5´-端
【答案】D
【分析】DNA分子双螺旋结构的主要特点: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。DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。
【详解】A、沃森和克里克依据DNA分子X衍射图谱得出DNA分子为螺旋结构,通过构建DNA分子的双螺旋物理模型研究DNA分子的结构,A错误;
B、DNA指纹图谱用于亲子鉴定主要与DNA分子中碱基的排列顺序有关(即特异性有关),DNA空间结构都是双螺旋结构,B错误;
C、DNA的两条链是反向平行的,一条链是由5’端→3’端,另一条链是由3’端→5’端,C错误;
D、DNA的一条单链中,有游离的磷酸基团的一端称为5’端,有-OH的一端是3’端,D正确。
故选D。
33.(22-23高一下·山西运城·期中)下列有关双链DNA的叙述,错误的是( )
A.若DNA分子中碱基G所占比例为a,则碱基T所占比例为1/2-a
B.双链DNA的特异性表现在(A+C)/(G+T)的比例上
C.如果一条链上(A+T)/(G+C)=m,则另一条链上该比值也为m
D.若一条链中(A+G)/(T+C)=0.5,则其互补链中该比值为2
【答案】B
【分析】DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构,其外侧由脱氧核糖和磷酸交替连结构成基本骨架,内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,即A-T、C-G、T-A、G-C。
【详解】A、若DNA分子中碱基G所占比例为a,根据碱基互补配对原则,A=T=a、C=G=1/2-a,故DNA分子中碱基T所占比例为1/2-a,A正确;
B、根据碱基互补配对原则,A=T、C=G,双链DNA的特异性表现在(A+T)/(G+C)的比例上,双链DNA的(A+C)/(G+T)=1,B错误;
C、DNA分子的一条单链中(A+T)与(G+C)的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值,如果一条链上(A+T)/(G+C)=m,则另一条链上该比值也为m,C正确;
D、双链DNA分子中一条链中(A+G)/(T+C)=0.5,另一条链中(T+C)/(A+G)=0.5,故其互补链中(A+G)/(T+C)=2,D正确。
故选B。
34.(22-23高一下·山西运城·期中)如图为某真核生物DNA片段的结构示意图。下列相关叙述不合理的是( )
A.图示α链上端是5'端,β链上端是3'端,两条链反向平行
B.图中磷酸和脱氧核糖交替连接构成DNA 的基本骨架
C.DNA 两条链上的碱基配对方式千变万化
D.图中①表示氢键,②为腺嘌呤(A)
【答案】C
【分析】分析题图:图示为某真核生物DNA片段的结构示意图,中①为氢键,②为腺嘌呤。
【详解】A、DNA分子中,与磷酸基团相连的碳叫做5'端碳,且两条链之间遵循碱基互补配对原则,故该图示α链上端是5'端,β链上端是3'端,两条链反向平行
由于碱基对C-G之间有3个氢键,而A-T之间有2个氢键,所以碱基对C-G所占的比例越大,DNA分子越稳定,A正确;
B、图中磷酸和脱氧核糖形成磷酸二酯键,交替连接构成DNA 的基本骨架,B正确;
C、DNA 两条链上的碱基配对方式是固定,A与T配对,C与G配对,遵循碱基互补配对,C错误;
D、图示为某真核生物DNA片段的结构示意图,中①为氢键,②为腺嘌呤(A),D正确。
故选C。
35.(22-23高一下·山西大同·期中)某同学要制作含2个胞嘧啶且只有4个碱基对的DNA双链结构模型。下列关于该模型的叙述,错误的是( )
A.最多能搭建出44种DNA双螺旋结构模型
B.碱基对之间的连接物有10个
C.脱氧核糖与磷酸之间的连接物有14个
D.相邻碱基由2个脱氧核糖和1个磷酸基团连接
【答案】A
【分析】DNA双螺旋结构的主要特点如下:(1)DNA是由两条单链组成的,这两条链按平行方式盘旋成双螺旋结构。(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架。(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,碱基之间配对时遵循碱基互补配对原则,即A总是与T配对、C总是与G配对。
【详解】A、该DNA要搭建只有4个碱基对的DNA双链结构模型,但由于已经确定含2个胞嘧啶,故搭建的DNA种类数<44种,A错误;
B、该DNA分子中有4个碱基对,且含有2个胞嘧啶,C与G之间有3个氢键,则A=T=(8-4)/2=2个,A与T之间有2个氢键,则碱基对之间的连接物有2×2+2×3=10个,B正确;
C、根据DNA分子结构的特点可知,设能搭建的DNA分子含有n个碱基对,则每条链需要脱氧核糖和磷酸之间的连接物的数目为2n-1,共需(2n-1)×2个,故若要搭建一个具有4个碱基对的 DNA 分子片段,则需要脱氧核糖与磷酸之间的连接物(2×4-1)×2=14个,C正确;
D、DNA分子每条单链都是由脱氧核苷酸连接而成,其中磷酸和脱氧核糖交替连接,相邻碱基由2个脱氧核糖和1个磷酸基团连接,D正确。
故选A。
36.(22-23高一下·山西大同·期中)DNA的复制方式是半保留复制,而不同生物DNA的复制方向存在差异,其中大多数生物的DNA复制方向是“双向复制”(左图):从固定的起始点以双向等速复制方式进行的,其复制叉以DNA分子上某一特定顺序为起点,向两个方向等速生长前进;而某些线性DNA病毒(如腺病毒)则以“相向复制”的方向进行复制(右图)。与“双向复制”相比,“相向复制”具有不同的特点,假设DNA单位时间内复制的速率相等,则对同样长度的DNA进行复制,“相向复制”具有的特点是( )
A.复制所需时间较短 B.子链合成需要的原料不同
C.一个复制叉两条模板 D.一个起始点只复制一条链
【答案】D
【分析】DNA复制过程为:(1)解旋:需要细胞提供能量,在解旋酶的作用下,两条螺旋的双链解开;(2)合成子链:以解开的每一段母链为模板,在DNA聚合酶等酶的作用下,利用游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链;(3)形成子代DNA分子:延伸子链,母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。。
【详解】A、无论是“双向复制”还是“相向复制”都需要对整个DNA链进行复制,对同样长度的DNA进行复制,“相向复制”时间不会更短,A错误;
B、子链均是DNA链,所需原料都是脱氧核苷酸,B错误;
CD、据图可知,“相向复制”一个复制叉有一条模板,一个起始点只复制一条链,C错误,D正确。
故选D。
37.(22-23高一下·山西阳泉·期中)某同学制作“DNA双螺旋结构”模型时,用订书针代表连接各部分的化学键。下列关于制作模型时订书针的连接情况,分析正确的是( )
A.制作脱氧核苷酸时,需在同一碱基上连接脱氧核糖和磷酸
B.制作脱氧核苷酸链时,将相邻两个磷酸连接,代表磷酸二酯键
C.制作双链结构时,胸腺嘧啶和腺嘌呤之间用3个订书针相连
D.制作双链结构时,胞嘧啶和鸟嘌呤之间的订书针代表氢键
【答案】D
【分析】DNA分子双螺旋结构的主要特点:
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。 DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。
【详解】A、订书针代表连接DNA各部分的化学键,DNA的基本单位脱氧核苷酸由一分子的磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基组成,连接时,脱氧核糖的C1位与含氮碱基相连,C5位与磷酸相连,同一碱基上不能同时连接脱氧核糖和磷酸,A错误;
B、脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键将一个脱氧核苷酸的脱氧核糖和另一个脱氧核苷酸的磷酸相连,B错误;
C、双链结构的胸腺嘧啶和腺嘌呤之间,形成2个氢键,需要2个订书针,C错误;
D、双链DNA结构中,胞嘧啶和鸟嘌呤之间通过氢键相连,因此,胞嘧啶和鸟嘌呤之间的订书针代表氢键,D正确。
故选D。
38.(22-23高一下·山西阳泉·期中)在对DNA结构的探索中,沃森和克里克对DNA双螺旋结构的揭示是划时代的伟大发现。下列有关DNA的叙述,错误的是( )
A.染色体上的DNA含有1个游离的磷酸基团
B.DNA的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构
C.双链DNA中嘌呤碱基总数和嘧啶碱基总数相等
D.A与T配对,G与C配对是DNA结构稳定的原因之一
【答案】A
【分析】DNA分子是由两条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,两条链上的碱基通过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。
【详解】A、未复制染色体上的DNA,由两条脱氧核苷酸链构成,每条链含有1个游离的磷酸基团,共2个游离的磷酸基团,A错误;
B、DNA的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构,B正确;
C、根据碱基互补配对原则,DNA分子中A与T配对,G与C配对,故双链DNA中嘌呤碱基(A+G)总数和嘧啶碱基(C+T)总数相等,C正确;
D、A与T配对,G与C配对,通过氢键相连,形成碱基对,是DNA结构稳定的原因之一,D正确。
故选A。
二、多选题
39.(23-24高一下·山西太原·期中)科学研究发现,未经人工转基因操作的番薯都含有农杆菌的部分基因,而这些基因的遗传效应促使番薯根部发生膨大产生了可食用的部分,因此番薯被人类选育并种植。下列相关分析错误的是( )
A.农杆菌这些特定的基因不能在番薯细胞内复制
B.农杆菌和番薯的基因都是4种碱基对的随机排列
C.农杆菌和番薯的基因都是有遗传效应的DNA片段
D.农杆菌的部分基因能在自然条件下转入到番薯细胞
【答案】AB
【分析】1、基因的概念:基因通常是具有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的基本单位。
2、基因和遗传信息的关系:基因中的脱氧核苷酸(碱基对)排列顺序代表遗传信息。
【详解】A、农杆菌这些特定的基因可以在番薯细胞内复制,导致这些基因的遗传效应促使番薯根部发生膨大产生了可食用部分,A错误;
B、农杆菌和番薯的基因中4种碱基对的排列顺序是特定的,B错误;
C、农杆菌和番薯的遗传物质都是DNA,其基因都是有遗传效应的DNA片段,C正确;
D、农杆菌这些特定的基因可能在自然条件下转入了番薯细胞,导致未经人工转基因操作的番薯都含有农杆菌的部分基因,D正确。
故选AB。
40.(23-24高一下·山西长治·期中)枯草杆菌有噬菌体敏感性菌株(S型)和抗性菌株(R型),噬菌体能特异性侵染S型菌。实验小组分别在三个培养瓶中培养S型菌、R型菌、R型+S型混合菌,一段时间后接入噬菌体,测得枯草杆菌的相对含量变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A.枯草杆菌和噬菌体均具有遗传物质和核糖体
B.枯草杆菌的基因是有遗传效应的RNA片段
C.S型菌能为噬菌体的增殖提供模板、能量等
D.混合培养时R型菌对噬菌体的抗性可能降低
【答案】ABC
【分析】病毒没有细胞器没有细胞结构;R和S菌混合培养,R出现了变异,最可能是发生了基因重组,因基因突变具有低频性,且细菌不是诱发突变的因素。
【详解】A、枯草杆菌和噬菌体均具有遗传物质,噬菌体无核糖体,A错误;
B、枯草杆菌的基因是有遗传效应的DNA片段,B错误;
C、S型菌能为噬菌体的增殖提供原料、能量等,但不能提供模板,C错误;
D、混合培养时,枯草杆菌的数量明显减少,说明R型菌也被侵染,最可能是S型的DNA和R的DNA发生了重组,使得R合成了受体蛋白,导致R型菌对噬菌体的抗性降低,D正确。
故选ABC
41.(23-24高一下·陕西·期中)用15N标记人的生发层细胞中一对性染色体的DNA分子,然后放在没有标记的环境中连续复制2次后,产生的含有15N标记的DNA分子的细胞占子代细胞总数的比例可能是( )
A.25% B.50% C.75% D.100%
【答案】BCD
【分析】DNA复制方式为半保留复制,DNA的两条链分别作为模板,合成互补的子链,子链和母链构成一个新的DNA分子。
【详解】用15N标记人的生发层细胞中一对性染色体的DNA分子,然后放在没有标记的环境中复制一次,分裂形成的两个子细胞中每个DNA分子均为一条链含15N,一条链不含15N。两个细胞在没有标记的环境中再复制一次,每个细胞中的两条性染色体上的两个单体均一个单体含15N,一个单体不含15N。若两个细胞中所有含15N的单体移向同一侧,则产生的四个细胞中有2个含15N;若两个细胞中含15N的单体移向两侧,则产生的四个细胞中有4个含15N;若一个细胞中所有含15N的单体移向同一侧,另一个细胞中含15N的单体移向两侧,则产生的四个细胞中有3个含15N。综上所述,产生的含有15N标记的DNA分子的细胞占子代细胞总数的比例可能是50%、75%、100%。
故选BCD。
42.(23-24高一下·陕西西安·期中)HIV病毒入侵人体后,主要攻击人体的T细胞,使人体免疫能力下降。下图为HIV病毒在人体细胞内增殖的过程。据图分析,下列叙述不正确的是( )
A.①过程需要的原料是四种核糖核苷酸
B.④过程需遵循碱基互补配对原则
C.②③过程均需要RNA聚合酶
D.⑤过程产生的蛋白质中氨基酸的排列顺序是由rRNA决定的
【答案】ACD
【分析】分析题图:①为逆转录过程;②为DNA分子复制;③④为转录过程;⑤为翻译过程。
【详解】A、①过程是逆转录,是以RNA为模板合成DNA,所以原料应该是四种脱氧核苷酸,A错误;
B、③④为转录过程,所以需遵循碱基互补配对原则,B正确;
C、②为DNA分子复制需要DNA聚合酶,③过程为转录需要RAN聚合酶,C错误;
D、⑤过程产生的蛋白质中氨基酸的排列顺序是由mRNA中的核糖核苷酸序列来决定的,D错误。
故选ACD。
43.(22-23高一下·陕西咸阳·期中)如图所示,下列有关叙述正确的是( )
A.甲是DNA,乙为RNA,此过程为转录,酶为RNA聚合酶
B.甲是DNA,乙为DNA,此过程为DNA复制,酶为DNA聚合酶和解旋酶
C.甲是RNA,乙为DNA,此过程为转录,原料为脱氧核苷酸
D.甲是RNA,乙为蛋白质,此过程为翻译,原料为氨基酸
【答案】ABD
【分析】以DNA为模板可通过DNA复制形成子代DNA,也可以通过转录形成mRNA,以mRNA为模板可通过翻译形成蛋白质。以RNA为模板可通过逆转录形成DNA。形成DNA需要的原料是四种脱氧核糖核苷酸,形成RNA需要的原料是四种核糖核苷酸。
【详解】A、若甲是DNA,乙为RNA,则此过程表示转录过程,以甲DNA的一条链为模板,酶为 RNA 聚合酶,A正确;
B、若甲是DNA,乙为DNA,则此过程表示DNA复制过程,要以甲的两条链分别为模板,酶为DNA聚合酶、解旋酶等,B正确;
C、若甲是RNA,乙为DNA,则此过程为逆转录过程,需要的原料为四种脱氧核苷酸,C错误;
D.若甲是RNA,乙为蛋白质,则此过程为翻译过程,原料为氨基酸,D正确。
故选ABD。
44.(22-23高一下·陕西咸阳·期中)下列关于遗传信息和遗传密码在核酸中的位置和碱基构成的叙述中,错误的是( )
A.遗传信息位于mRNA上,密码子位于DNA上,碱基构成相同
B.遗传信息位于DNA上,密码子位于mRNA、tRNA或rRNA上,碱基构成相同
C.遗传信息和密码子都位于DNA上,碱基构成相同
D.遗传信息位于DNA上,密码子位于mRNA上,碱基构成不同
【答案】ABC
【分析】1、RNA分为mRNA、tRNA和rRNA等,mRNA上具有密码子,tRNA具有运载氨基酸的作用;
2、构成DNA的碱基是A、T、G、C,构成RNA的碱基是A、U、G、C,故它们的碱基构成不完全相同。
【详解】A、对于DNA作为遗传物质的生物而言,遗传信息位于DNA上,遗传密码位于mRNA上,A错误;
B、遗传信息位于DNA上,mRNA上具有密码子,tRNA具有运载氨基酸的作用,DNA和tRNA碱基种类不完全相同,构成DNA的碱基是A、T、G、C,构成tRNA的碱基是A、U、G、C,B错误;
C、对于DNA作为遗传物质的生物而言,遗传信息位于DNA上,遗传密码位于mRNA上,DNA和mRNA碱基种类不完全相同,构成DNA的碱基是A、T、G、C,构成mRNA的碱基是A、U、G、C,C错误;
D、遗传信息位于DNA上,遗传密码位于mRNA上,构成DNA的碱基是A、T、G、C,构成mRNA的碱基是A、U、G、C,故它们的碱基构成不完全相同,D正确。
故选ABC。
45.(22-23高一下·陕西咸阳·期中)研究人员将1个含的大肠杆菌转移到培养液中,培养24h后提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA加热处理,即解开双螺旋,变成单链;然后进行密度梯度离心,试管中出现的两种条带含量如下图所示。下列说法正确的是( )
A.该实验可用来探究DNA的复制方式
B.子代DNA分子共有8个,其中2个DNA分子含有
C.解开双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的磷酸二酯键
D.若直接将子代DNA分子进行密度梯度离心,则相应的条带含量比为1∶3
【答案】BD
【分析】根据题意分析可知:将DNA被14N标记的大肠杆菌移到15N培养基中培养,因合成DNA的原料中含15N,所以新合成的DNA链均含15N。
【详解】A、由于该实验解开了双螺旋,变成了单链,无论是全保留复制,还是半保留复制,复制相同次数以后两种条带所占的比例是相同的,因此不能判断DNA的复制方式,A错误;
B、子代DNA分子共8个,其中有2个DNA分子含有14N ,B正确;
C、解开DNA双螺旋的实质就是破坏脱氧核苷酸之间的氢键,C错误;
D、若直接将子代DNA分子进行密度梯度离心,则相应条带含量比为1:3,D正确。
故选BD。
46.(22-23高一下·陕西榆林·期中)细菌在含15N的培养基中繁殖数代后,使细菌的DNA皆含有15N,然后再移入含14N的培养基中培养,提取其子代的DNA进行梯度离心,下图①~⑤为可能的结果,下列叙述正确的是( )
A.该实验运用了密度梯度离心法和放射性同位素示踪法
B.根据含14N或15N的DNA离心后的位置,⑤为亲代、②为子一代
C.若出现图中③的结果(带宽比3:1),则亲代DNA进行了3次复制
D.若②为第一次分裂结束后子代DNA分离的结果,则可以排除全保留复制的学说
【答案】BCD
【分析】DNA分子复制是半保留复制,新合成的DNA分子由1条母链和1条子链组成。
将大肠杆菌在含15N的培养基中繁殖数代后,使大肠杆菌DNA的含氮碱基都含有15N,即亲代DNA应为全重带(15N/15N),即图⑤,再将其转入含14N的培养基中培养,子一代DNA应为全中带(14N/15N),即图②。
【详解】A、本实验的研究方法是密度梯度离心法和同位素标记法,但15N不具有放射性,不属于放射性同位素示踪法,A错误;
B、亲代DNA两条链均含有15N,离心后为⑤,在含14N的培养液中增殖一代,则形成的两个DNA均为一条链含15N,一条链为14N,离心后为②,B正确;
C、由子一代DNA继续增殖,得到的子二代中共4个DNA,离心后应为1/2中带(14N/15N)、1/2轻带(14N/14N),即图①;子二代继续增殖形成的子三代共8个DNA,两个DNA的一条链含15N,一条链为14N,其余6个DNA的两条链均为14N,离心后应为1/4中带(14N/15N)、3/4轻带(14N/14N),即图③,C正确;
D、⑤中的DNA两条链都含15N,若以此为模板用14N为原料进行全保留复制,结果应该是出现重带和中带,出现②,可以排除全保留复制的学说,D正确。
故选BCD。
三、非选择题
47.(23-24高一下·山西太原·期中)某实验小组为探究DNA复制方式是全保留复制还是半保留复制,进行了以下实验。已知培养用的细菌大约每20分钟分裂一次,实验过程及部分结果如图所示。请据图分析并回答下列问题:
(1)用含有15N培养基培养一段时间后提取细菌DNA,经密度梯度离心后,测定溶液的紫外光吸收光谱,结果如图2中a所示,峰值出现在离心管的P处,此时DNA的标记情况为 (填“15N/15N”或“15N/14N”或“14N/14N”)。该实验能否用35S培养细菌进行实验? (填“能”或“不能”),其原因是 。
(2)从图中实验结果分析,DNA复制方式为 。若继续培养大肠杆菌至60分钟,子代DNA中含14N的DNA分子所占比例为 。
(3)若DNA复制方式为全保留复制,则20分钟时紫外光吸收光谱的峰值为 个,峰值会出现在离心管的 处。
【答案】(1) 15N/15N 不能 DNA的元素组成不含S
(2) 半保留复制 100%/1
(3) 2/二/两 P点、Q点的上方
【分析】DNA分子的复制所需条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶)、原料(游离的四种脱氧核苷酸)。
【详解】(1)测定溶液的紫外光吸收光谱,结果如图2中a所示,峰值出现在离心管的P处,此时培养的时间为0分钟,细菌未增殖,而结合题干“用含有15N培养基培养一段时间后提取细菌DNA”可知此时DNA的标记情况为15N/15N。该实验不能用35S培养细菌进行实验,因为DNA的元素(C、H、O、N、P)组成不含S。
(2)已知培养用的细菌大约每20分钟分裂一次,某实验小组为探究DNA复制方式是全保留复制还是半保留复制,结合图2中d的实验结果,只有Q这一种条带,若进行全保留复制则会得到15N/15N和14N/14N两种条带,与结果不符,而若为半保留复制则子代DNA均为15N/14N这一种条带,与结果相符,故从图中实验结果分析,DNA复制方式为半保留复制。若继续培养大肠杆菌至60分钟(繁殖三次),子代DNA中含14N(DNA复制时需利用的原料)的DNA分子所占比例为100%。
(3)若DNA复制方式为全保留复制,则20分钟时紫外光吸收光谱的峰值为2个(15N/15N和14N/14N两种条带),峰值会出现在离心管的P点(15N/15N)、Q点(15N/14N)的上方处。
48.(23-24高一下·山西太原·期中)下图是DNA复制的示意图,Ⅰ和Ⅱ为相应的酶。请回答下列问题:
(1)图中1是 ,Ⅱ是 。除图中条件外,还需细胞提供 驱动。在真核细胞中,此过程发生的场所有 (答出两点即可)。
(2)DNA的基本骨架由 交替连接而成。一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基A和T之间通过 连接。
(3)若亲代DNA分子中含有100个碱基对,其中A+T占60%,则该DNA分子复制4次.共需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是 。
【答案】(1) 解旋酶 DNA聚合酶 能量 细胞核、叶绿体、线粒体
(2) 磷酸与脱氧核糖 脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖
(3)600个
【分析】分析图1可知,该图是DNA分子复制过程,Ⅰ是解旋酶,Ⅱ是催化以DNA单链d为模板形成DNA分子的子链c,因此Ⅱ是DNA聚合酶。
【详解】(1)分析图1可知,该图是DNA分子复制过程,Ⅰ是解旋酶,Ⅱ是催化以DNA单链d为模板形成DNA分子的子链c,因此Ⅱ是DNA聚合酶。此过程消耗能量,在真核细胞中,此过程发生的场所有细胞核、叶绿体、线粒体。
(2)DNA的基本骨架由磷酸与脱氧核糖交替连接而成。一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基A和T之间通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖连接。
(3)若亲代DNA分子中碱基总数为100对,A+T占60%,则G+C占40%,G=C=20%,故DNA分子中C=100×2×20%=40,该DNA分子复制4次,共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸数量是(24-1)×40=600。
49.(23-24高一下·山西长治·期中)研究人员将只含14N-DNA的大肠杆菌转移到含有15NH4Cl的培养液中,培养24小时后提取子代大肠杆菌的DNA,检测到如图1所示甲、乙两种类型DNA,并将DNA进行热变性处理以形成单链,然后进行离心,得到的两种条带分别对应下图2中的两个波峰。回答下列问题:
(1)环状DNA中有 个游离的磷酸基团。若大肠杆菌的某个环状DNA共含有m个碱基,其中有a个胸腺嘧啶,则该DNA复制n次需要游离的胞嘧啶的数目为 。
(2)热变性处理破坏了DNA的 键。该培养过程中,大肠杆菌增殖一代需要 小时。24小时后检测到图1中甲、乙两种类型DNA的数目比为 。若延长培养时间,则图2中15N条带对应的峰值变化情况是 。
(3)关于大肠杆菌合成DNA时原料的来源,有三种可能:①细胞内自主合成;②从培养液中摄取;③二者都有。为探究这一问题,现设计如下实验:将只含14N-DNA的大肠杆菌在含15N标记脱氧核苷酸的培养液中培养一代,提取DNA并进行离心,观察离心管中DNA的位置,若离心后DNA均位于离心管的 (填“底部”“中部”或“顶部”),则支持观点①;若离心后DNA均位于离心管的 (填“底部”“中部”或“顶部”),则支持观点②,
【答案】(1) 0 (m/2-a)(2n-1)
(2) 氢 12 1:1 一直增大
(3) 顶部 中部
【分析】DNA分子的复制方式为半保留复制,复制特点是边解旋边复制。DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。 在复制形成子链时,常常需要两条链沿着不同的方 向延伸,而反向的那条链在延伸时是不连续的。
【详解】(1)DNA分子一般是链状的,变成环形后,两端游离的磷酸集基团就会形成化学键,环状DNA中有0个游离的磷酸基团。某个环状DNA共含有m个碱基,其中有a个胸腺嘧啶,根据碱基互补配对原则,T=A=a,则C=G=m/2-a,DNA复制n次需要游离的胞嘧啶的数目为(m/2-a)(2n-1)。
(2)高温变性的原理是高温破环了DNA的氢键,DNA解旋。根据图2可知,培养24小时后提取子代大肠杆菌的DNA共得到8条链,4个DNA分子可推得DNA复制了2代,大肠杆菌增殖一代需要12小时。分析图1,甲是15N-14N的DNA分子,不管复杂多少代一直都是2个,乙是15N-15N的DNA分子,甲、乙两种类型DNA的数目比为1:1。若延长培养时间,会复出更多的15N,则图2中15N条带对应的峰值变化情况是一直变大。
(3)大肠杆菌合成DNA时原料,如果是细胞内自主合成,则只含14N-DNA的大肠杆菌培养一代后得到的子代都只含14N,密度最小离心后DNA均位于离心管的顶部;如果是从培养液中摄取,则只含14N-DNA的大肠杆菌在含15N标记脱氧核苷酸的培养液中培养一代后得到的子代是15N-14N的DNA分子,离心后DNA均位于离心管的中部。
50.(23-24高一下·山西·期中)图甲表示DNA 的复制过程,将图甲中某一片段放大后如图乙所示。据图回答下列问题:
(1)图甲所示的DNA 复制方式是 ,在证明该种复制方式的实验过程中,科学家主要使用了 (答出2点即可)等科学方法。
(2)DNA复制以 为模板,以 为原料。在复制过程中,解旋酶作用于图乙中的化学键 (填“m”或“n”)。
(3)DNA复制将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,从而保持了遗传信息的连续性。结合所学知识分析,DNA分子能够准确进行复制的保障是 。
(4)已知5-溴尿嘧啶(5-BrU)既可以与A配对,又可以与C配对。将一个正常的具有分裂能力的细胞,接种到含有A、G、C、T、5-BrU 五种核苷酸的适宜培养基上,至少需要经 次复制后,才能实现细胞中某DNA分子某位点上碱基对从T-A到C-G的替换。
【答案】(1) 半保留复制 同位素标记法、密度梯度离心法,假说—演绎法
(2) DNA的两条链 脱氧核苷酸 m
(3)DNA的双螺旋结构提供了复制的精确模板,通过严格的碱基互补配对原则保证了DNA复制准确进行
(4)3
【分析】DNA分子是由两条反向、平行的脱氧核苷酸链构成的规则的双螺旋结构,磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧,构成基本骨架,两条链上的碱基通过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。
【详解】(1)DNA分子的复制方式为半保留复制,以亲代DNA的一条链为模板,合成子链,母链和子链重新恢复双螺旋成为子代的DNA分子;证明DNA分子复制方式的实验中用了15N对DNA进行标记,运用了同位素标记法、密度梯度离心法,也运用了假说—演绎法。
(2)DNA复制以DNA的两条链为模板,以脱氧核苷酸为原料合成DNA的过程。解旋酶的作用部位是m氢键。
(3)DNA复制时首先需要解旋酶解开DNA双螺旋,然后在DNA聚合酶的催化下使脱氧核糖核苷酸以碱基互补配对的方式合成子链DNA,可见,DNA的双螺旋结构提供了复制的精确模板,通过严格的碱基互补配对原则保证了DNA复制准确进行,从而使得子代DNA分子含有的遗传信息与亲代DNA分子一模一样。
(4)据题意可知,5-BrU可以与A配对,也可以和C配对。只考虑T-A对的复制,第一次复制时有T-A、A-5-BrU;第二次复制时有T-A、A-5-BrU、5-BrU-C;第三次复制时有T-A、A-5-BrU、5-BrU-C、C-G,所以需要经过3次复制后,才能实现细胞中某DNA分子某位点上碱基对从T-A到C-G的替换。
51.(23-24高一下·山西·期中)某实验小组采用放射性同位素标记技术重做了赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验,下图表示实验的部分步骤。回答下列问题:
(1)要获得被放射性同位素标记的T2噬菌体,首先要用含有 来培养大肠杆菌,再用大肠杆菌来培养T2噬菌体,根据实验结果判断,所选用的放射性同位素标记物是 (填“32P”或“35S”)。
(2)实验结果显示沉淀物中放射性很高,说明进入大肠杆菌中的是噬菌体的 ,仅凭图中实验结果 (填“能”或“不能”)说明 DNA是遗传物质,原因是 。
(3)若将带有32P标记的(dATP(dA-Pα-Pβ-Pγ,d表示脱氧)用于 DNA生物合成,将32P 标记到新合成的T2噬菌体DNA分子上,则带有32P的磷酸基团应在dATP的 (填“α”“β”或“γ”)位上。让一个两条链均用32P标记的噬菌体 DNA分子侵染大肠杆菌后,在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体的双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并被释放出来,则其中含有32P的噬菌体占比为2/n,原因是 。
【答案】(1) 放射性的原料 32P
(2) DNA 不能 缺少对照,不能说明DNA是遗传物质
(3) α DNA的复制是半保留复制,用32P标记的噬菌体 DNA分子的两条链最终会进入到两个子代DNA分子中去,并进入到两个噬菌体中,由于复制后总噬菌体数为n,所以含有32P的噬菌体占总数比例为2/n
【分析】ATP脱去远离A的两个磷酸基团后,余下的结构为腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本组成单位之一;同理,dATP脱去远离dA的两个磷酸基团后,余下的结构为腺嘌呤脱氧核苷酸,是DNA的基本组成单位之一。
【详解】(1)噬菌体营寄生生活,要获得被放射性同位素标记的T2噬菌体,首先要用含有放射性的原料来培养大肠杆菌,再用大肠杆菌来培养T2噬菌体,由图可知,放射性出现在沉淀物中,根据噬菌体注入大肠杆菌的是DNA,因此可推断所选用的放射性同位素标记物是32P。
(2)实验结果显示沉淀物中放射性很高,说明进入大肠杆菌中的是噬菌体的DNA,仅凭图中实验结果不能说明 DNA是遗传物质,原因是缺少对照,蛋白质未进入大肠杆菌,不能说明DNA是遗传物质。
(3)让一个两条链均用32P标记的噬菌体 DNA分子侵染大肠杆菌后,在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体的双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并被释放出来,则其中含有32P的噬菌体占比为2/n,原因是DNA的复制是半保留复制,用32P标记的噬菌体 DNA分子的两条链最终会进入到两个子代DNA分子中去,并进入到两个噬菌体中,由于复制后总噬菌体数为n,所以含有32P的噬菌体占总数比例为2/n。
52.(23-24高一下·陕西西安·期中)下图表示生物体内三个重要的生理活动。请根据所学知识回答 下列问题。
(1)甲、乙、丙三图正在进行的生理过程分别是 。
(2)在正常情况下,甲图中碱基的排列顺序相同的单链是 (填字母)。
(3)起始密码子和终止密码子位于乙图中 (填字母)上。
(4)丙图中1彻底水解得到的化合物有 种。
(5)丙图所示的生理过程是从1的 端开始的。如果1由351个基本单位构成,则对应合成完整的n链最多需要脱去 分子的水。
【答案】(1)DNA 复制、转录、翻译
(2)a 和 c 、 b 和 d
(3)f
(4)6
(5) A 116
【分析】甲图:分别以 a 、 d 为模板,合成 b 、 c ,代表 DNA 的复制过程;乙图:以 e 中一条链为模板,合成 f ,代表转录过程;丙图:以1 为模板,合成 m 、 n ,代表翻译过程。
【详解】(1)甲图:分别以 a 、 d 为模板,合成 b 、 c ,代表 DNA 的复制过程;乙图:以 e 中一条链为模板,合成 f ,代表转录过程;丙图:以1为模板,合成 m 、 n ,代表翻译过程。
(2) a 和 d 分别是亲代 DNA 分子上的单链,二者的碱基序列为互补关系,因此 a 和 c 、 b 和 d 上的碱基序列相同。
(3)起始密码子和终止密码子位于 mRNA 上,即乙图中 f 上。
(4)丙图中两个核糖体都位于1上,说明1为 mRNA ,其彻底水解后得到的化合物有6种:核糖、磷酸和4种碱基。
(5)因肽链长的翻译在前,所以翻译的方向从肽链短到肽链长,从两条肽链 m 和 n 的长度可以知道,翻译从 A 端开始。
如果1由351个基本单位构成,则最多对应117个密码子,这117个密码子最多对应117个氨基酸,形成一条多肽链时最多脱掉117-1=116个水分子。
53.(23-24高一下·陕西西安·期中)DNA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、分散复制。
(1)根据图中的示例对三种复制作出可能的假设:
①如果是全保留复制,则1个DNA分子复制得到2个DNA分子,其中一个是 ,而另一个是 ;
②如果是半保留复制,则新形成的两个DNA分子,各有 ;
③如果是分散复制,则新形成的DNA分子中 。
(2)请同学们设计实验来证明DNA的复制方式。实验步骤:
a.在含14N的培养液中生长的大肠杆菌,其DNA分子均为14N/14N-DNA(对照);
b.在含15N的培养液中生长的大肠杆菌,其DNA分子均为15N/15N-DNA(亲代);
c.将亲代15N标记的大肠杆菌转移到含14N的培养液中,再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),用密度梯度离心法离心。实验预测:
①如果子代Ⅰ离心只出现一条 ,则可以排除 ,但不能确定是 。
②如果子代Ⅰ离心只出现一条中等密度带,再继续做子代Ⅱ密度鉴定,若子代Ⅱ离心后出现 ,则可以排除 ,同时确定 。
【答案】(1) 亲代DNA 新形成的子代DNA 一条链来自亲代DNA分子,另一条链是新形成的 每一条链中一些片段是母链片段,而另一些片段是新形成的子链片段
(2) 中等密度带 全保留复制 半保留复制还是分散复制 1/2中等密度带,1/2轻密度带 分散复制 半保留复制
【分析】1、如果DNA的复制方式为全保留复制,则一个亲代15N-15N的DNA分子复制后,两个子代DNA分子是:一个是15N-15N,一个是14N-14N,在离心管中分布的位置是轻带一半、重带一半;
2、如果DNA的复制方式为半保留复制,则一个亲代15N-15N的DNA分子复制后,两个子代DNA分子都是15N-14N,在离心管中分布的位置全部在中带。
3、如果DNA的复制方式为分散复制,则一个亲代15N-15N的DNA分子复制后,在离心管中分布的位置全部在中带,这样就不能区分半保留复制和分散复制,再继续做子代ⅡDNA密度鉴定。
【详解】(1)①如果是全保留复制,则一个DNA分子形成两个DNA分子,其中一个是亲代的DNA分子,而另一个则是新形成的DNA分子。
②如果是半保留复制,则新形成的两个DNA分子,各有一条链来自亲代DNA分子,另一条链是新形成的DNA子链。
③如果是分散复制,则新形成的DNA分子中每条链中一些片段是母链,而另一些片段是子链片段。
(2)设计同位素标记法实验来证明DNA的复制方式,14N/14N表示轻DNA,14N/15N表示中DNA,15N/15N表示重DNA。实验预测:
①如果与对照(14N/14N)相比,如果子代Ⅰ只有一条中等密度带,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;
②如果子代Ⅰ只有一条中等密度带,再继续做子代ⅡDNA密度鉴定,若子代Ⅱ可以分出中等密度带和轻密度带,则可以排除是分散复制,同时肯定是半保留复制; 如果子代Ⅱ不能分出中等和轻密度两条带,则排除半保留复制,同时确定为分散复制。
54.(23-24高一下·陕西西安·期中)如图甲~丁表示大分子物质或结构,①、②代表遗传信息的传递过程。请据图回答问题:
(1)①过程需要的原料和酶分别是 、 ;①过程与②过程碱基配对方式的区别是 。
(2)若乙中含1000个碱基,其中C占26%、G占32%,则甲中胸腺嘧啶(T)的比例是 ,此DNA片段经三次复制,在第三次复制过程中需消耗 个胞嘧啶(C)脱氧核苷酸。
(3)少量的mRNA能在短时间内指导合成大量蛋白质的原因是 ;②过程涉及的RNA有 类。
(4)在细胞分裂间期发生的遗传信息传递过程是 ,在分裂期此图所示过程很难进行,原因是 。
【答案】(1) 四种核糖核苷酸 RNA聚合酶 ①过程存在T-A,②过程存在U-A
(2) 21% 2320
(3) 一条mRNA上可以结合多个核糖体同时合成多个肽链 3/三
(4) 分裂期DNA染色体都高度螺旋化
【分析】分析图解:图中过程①表示遗传信息的转录过程,过程②表示翻译;图中甲表示DNA,乙表示mRNA,丙表示多肽链,丁表示核糖体。
【详解】(1)分析图解可知,图中①过程表示遗传信息的转录过程,转录合成的是RNA,因此需要核糖核苷酸作为原料;①过程是DNA的一条链与mRNA进行碱基互补配对,②过程是mRNA与tRNA进行碱基互补配对,因此①过程存在T-A,②过程存在U-A。
(2)图中乙表示mRNA,若乙中含1000个碱基,其中C占26%、G占32%,则DNA分子中的模板链中的G占26%、C占32%,则DNA分子中G+C=58%,A+T=42%,因此其中的胸腺嘧啶的比例是21%,胞嘧啶有580个。此DNA片段经三次复制,在第三次复制过程中需消耗的胞嘧啶脱氧核苷酸=(23-22)×580=2320个。
(3)图中看出,一个mRNA可以与多个核糖体相继结合,同时进行多条相同肽链的合成,因此少量的mRNA能在短时间内指导合成大量蛋白质;翻译过程需要mRNA作为模板,tRNA作为运输工具,rRNA作为合成场所,即②过程涉及的RNA有三类。
(4)在细胞分裂间期主要发生DNA复制和有关蛋白质的合成,因此发生的遗传信息传递过程可以表示为
在分裂期时,由于DNA处于高度螺旋化的染色体中,无法解旋,因此DNA复制和表达过程很难进行。
55.(23-24高一下·陕西咸阳·期中)甲图中 DNA 分子有 a 和 d 两条链,将甲图中某一片段放大后如乙图所示,结合所学知识回答下列问题:
(1)从甲图可看出 DNA 复制方式是 。
(2)甲图中,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成脱氧核苷酸链,从而形成子链;则 A 是 ,B 是 。
(3)图甲过程在根尖分生区细胞中进行的场所有 ,进行的时间为 。
(4)乙图中,7 是胸腺嘧啶脱氧核苷酸。DNA 分子的基本骨架由 (填序号)交替连接 而成;DNA 分子两条链上的碱基通过 连接成碱基对,并且遵循碱基互补配对原则。
(5)DNA 分子复制时,在有关酶的作用下,以母链为模板,以游离的 为原料,按 照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链。
(6)若亲代 DNA 分子中碱基总数为 100 对,A+T 占 60%,则该 DNA 分子复制 4 次,共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是 。
(7)若将含 14N 的细胞放在只含 15N 的培养液中培养,使细胞连续分裂 4 次,则最终获得的子代 DNA 分子中,两条链都含 15N 的占 。
【答案】(1)半保留复制
(2) 解旋酶 DNA聚合酶
(3) 细胞核、线粒体 间期(或有丝分裂前的间期)
(4) ⑤⑥ 氢键
(5)4种脱氧核苷酸
(6)600个
(7)7/8
【分析】DNA 双螺旋结构的主要特点如下。(1)DNA是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构;(2)DNA 中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧;(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对具有一定的规律:A(腺嘌呤)一定与 T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与 C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫作碱基互补配对原则。
DNA 的复制是指以亲代 DNA 为模板合成子代 DNA 的过程。复制开始时,在细胞提供的能量的驱动下,解旋酶将DNA 双螺旋的两条链解开,然后,DNA 聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的 4 种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。同时,每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
【详解】(1)从图甲可看出DNA复制时,解旋酶打开一段链,DNA聚合酶以母链为模板合成一段子链,即从甲图可看出 DNA 复制方式是半保留复制。
(2)甲图中,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成脱氧核苷酸链,从而形成子链;则 A 是解旋酶,催化氢键的断裂,B是DNA聚合酶,催化脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的形成。
(3)图甲过程(DNA的复制)在根尖分生区细胞中进行的场所有细胞核、线粒体,进行的时间为间期(或有丝分裂前的间期)。
(4)乙图中,7 是胸腺嘧啶脱氧核苷酸。DNA 分子的基本骨架由⑤(脱氧核糖)⑥(磷酸)交替连接 而成;DNA 分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且遵循碱基互补配对原则。
(5)DNA 分子复制时,在有关酶的作用下(解旋酶,DNA聚合酶),以母链为模板,以游离的4种脱氧核苷酸为原料,按 照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链。
(6)若亲代 DNA 分子中碱基总数为 100 对,A+T 占 60%,则G+T 占40%,G=C=20%,故亲代DNA分子中含有40个G和C,该 DNA 分子复制 4 次,共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是(24—1)×40=600个。
(7)若将含14N的细胞放在只含15N的环境中培养,使细胞连续分裂4次,子代DNA分子数是24=16个,因DNA分子是半保留复制,所以两条链都含15N的DNA分子是14个,则最终获得的子代DNA分子中,两条链都含15N的占14/16=7/8。
56.(23-24高一下·青海·期中)下图是某链状DNA片段示意图,结合所学知识,回答下列问题:
(1)图中DNA的2条单链按 方式盘旋成双螺旋结构,该DNA分子中有 个游离的磷酸基团。
(2)④的中文全称是 ,2条脱氧核苷酸链的碱基之间的氢键越多,DNA分子结构越 (“稳定”或“不稳定”)。
(3)若DNA分子一条链中的A占17%,互补链中的A占23%,则整个DNA分子中的C占 。
(4)在结构模式图中,一条DNA单链片段的序列是5'—AGCTCCGA-3',则它的互补链的序列是:5'- -3'。
【答案】(1) 反向平行 2
(2) 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 稳定
(3)30%
(4)TCGGAGCT
【分析】分析题图:表示DNA分子结构,④表示胸腺嘧啶脱氧核苷酸,①是胸腺嘧啶,②是脱氧核糖,③是磷酸基团,⑤是碱基对,⑥是鸟嘌呤。
【详解】(1)DNA分子两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构,该链状DNA分子中有2个游离的磷酸基团,分别位于每条链的5′端。
(2)①是胸腺嘧啶,②是脱氧核糖,③是磷酸基团,三者结合在一起构成的④是胸腺嘧啶脱氧核苷酸。两条链的碱基依据碱基互补配对原则通过氢键相连,氢键越多DNA分子就越稳定。
(3)如果在DNA的一条链中A占17%,互补链中A占23%,则整个DNA分子中A占(17%+23%)÷2=20%;由于 A=T,G=C,则该DNA分子中C=30%。
(4)一条DNA单链片段的序列是5'—AGCTCCGA-3',根据碱基互补配对原则可知,它的互补链的序列是:5'-TCGGAGCT-3'。
57.(23-24高一下·宁夏石嘴山·期中)下图甲、乙、丙表示生物细胞中三种生物大分子的合成过程。请据图回答下列问题:
(1)神经细胞可进行上图中的 过程。
(2)图乙表示 生物的遗传信息表达过程,判断依据是 。
(3)一个双链均被32P标记的DNA分子,将其置于只含有31P的环境中复制2次,子代中含32P的单链与含31P的单链数目之比为 。有100个碱基对的某双链DNA分子片段,含60个胞嘧啶脱氧核苷酸,若连续复制3次,则在第3次复制时需消耗游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸 个。
(4)基因H、N编码各自蛋白质的前3个氨基酸的DNA序列如下图所示,起始密码子均为AUG,则基因N转录时以 链为模板。
(5)人体不同组织细胞的转录的产物 (选填“都相同”“都不同”或“不完全相同”),其原因是 。
【答案】(1)丙
(2) 原核 边转录边翻译(或转录和翻译的场所相同)
(3) 1∶3 160
(4)a
(5) 不完全相同 不同组织细胞中基因进行选择性表达
【分析】根据题意和图示分析可知:图甲表示DNA自我复制,即在细胞核内,以DNA两条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成DNA的过程。图乙表示边转录边翻译过程,发生在原核细胞中。图丙表示在细胞核内的转录和在细胞质中的翻译过程。
【详解】(1)神经细胞为高度分化的细胞,不进行DNA复制,但可以进行转录和翻译,转录主要发生在细胞核内,翻译发生在细胞质的核糖体上,图乙为边转录边翻译的原核细胞,故神经细胞可进行上图中的丙过程。
(2)图乙是边转录边翻译的过程,发生在原核生物体内。
(3)由于DNA的复制为半保留复制,一个双链均被32P标记的DNA分子,将其置于只含有31P的环境中复制2次,得到的4个DNA分子中只有两个DNA的一条链含有32P,一条链含有31P,另外两个DNA分子两条链均为31P,故子代中含32P的单链与含31P的单链数目之比为2∶6=1∶3;A-T对的数目为100-60=40对,因此DNA中胸腺嘧啶脱氧核苷酸为40个,DNA第三次复制时,以第二次的产物(4个DNA)为模板,需要合成4个DNA,因此需要消耗游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸40×4=160个。
(4)根据起始密码子是AUG可知,基因H是以b链为模板进行转录,基因N则是以a链为模板进行转录。
(5)由于不同组织细胞中基因进行选择性表达,故人体不同组织细胞的转录的产物不完全相同。
58.(23-24高一下·宁夏石嘴山·期中)如图表示某种真核生物DNA片段的结构(图甲)及发生的相关生理过程(图乙),回答下列问题:
(1)图甲中④全称是 ,它是组成 (填“噬菌体”或“新冠病毒”)遗传物质的基本单位。图乙过程发生的场所为 。
(2)体内 DNA 复制时,催化形成图甲中⑩形成的酶 ,催化⑨断裂需要的酶是 。
(3)若双链DNA 分子的一条链中(A+T)/(C+G)=a。则其互补链中该比值为 。
(4)DNA分子杂交技术可以杂合双链区的多少来比较不同生物之间的亲缘关系,该技术的依据的原理是 。
(5)将一个细胞的DNA用15N标记,放入含有14N的4种脱氧核糖核苷酸培养液中,连续分裂4次,问:含14N的DNA 分子的细胞占总细胞数的 ,含15N的 DNA分子的细胞占总细胞数的 。
【答案】(1) 胞嘧啶脱氧核苷酸 噬菌体 细胞核、叶绿体、线粒体
(2) DNA聚合酶 解旋酶
(3)a
(4)碱基互补配对
(5) 100% 12.5%
【分析】分析甲图:①为磷酸,②为脱氧核糖,③为胞嘧啶,④为胞嘧啶脱氧核苷酸,⑤⑥⑦⑧为含氮碱基,⑨为氢键,⑩为磷酸二酯键。分析乙图:乙图表示DNA分子复制过程。
【详解】(1) 分析甲图:④为胞嘧啶脱氧核苷酸,噬菌体是DNA病毒,胞嘧啶脱氧核苷酸是噬菌体遗传物质的基本单位;
乙图表示DNA分子复制过程,在真核细胞中,进行DNA复制的场所是细胞核、线粒体和叶绿体。
(2) ⑩为磷酸二酯键,由DNA聚合酶催化形成,⑨为氢键,DNA复制时,需要解开双螺旋结构,催化氢键断裂的酶是解旋酶。
(3)根据碱基互补配对原则,在DNA中,A=T,C=G,若双链DNA分子的一条链中(A+T)/(C+G)=a,则其互补链中该比值为:(T+A)/(G+C)=a。
(4)DNA分子杂交技术依据的原理是碱基互补配对原则;两种生物杂合双链区的部位越多,说明两种生物的亲缘关系越近。
(5)将一个细胞的DNA用15N标记,放入含14N的4种脱氧核苷酸培养液中,连续分裂4次形成16个DNA分子,根据DNA半保留复制,其中有两个DNA分子一条链含有14N,另一条链含有15N,其余14个DNA分子只含14N,所以16个DNA分子均含14N,含14N的DNA 分子的细胞占总细胞数的100%,含15N的DNA细胞占总细胞数的2/16, 即12.5%。
59.(22-23高一下·宁夏石嘴山·期中)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的结构的中文名称:⑧ 。
(2)DNA分子的两条链的碱基之间以 连接形成碱基对。
(3)若将含14N的细胞放在只含15N的环境中培养,使细胞连续分裂n次,则最终获得的子代DNA分子中,含14N的有 个,这说明DNA的复制方式是 。
(4)构成DNA分子的碱基只有四种,碱基互补配对的方式也只有两种,而不同生物的DNA分子携带的遗传信息不同,主要原因是 。
(5)某一DNA分子片段含有100对碱基,其中腺嘌呤有30个,若让该DNA分子复制2次,至少需要游离鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目是 个。
(6)DNA分子复制过程发生的时间主要为 。
【答案】(1)脱氧核苷酸(或胸腺嘧啶脱氧核苷酸)
(2)氢键
(3) 2 半保留复制
(4)碱基(或碱基对) 排列顺序不同
(5)210
(6)有丝分裂间期 或减数第一次分裂(前)的间期(细胞分裂前的间期)
【分析】1、DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链,DNA分子一般由2条反向平行的脱氧核苷酸链促成的规则的双螺旋结构,磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,两条链上的碱基遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
2、分析题图可知,该图是DNA分子的平面结构,其中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,⑦是脱氧核糖,⑧是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,⑨是脱氧核苷酸链。
【详解】(1)④是胸腺嘧啶,⑤是磷酸,⑦是脱氧核糖,一个核苷酸分子由一分子含氮碱基,一分子五碳糖和一分子磷酸组成,故⑧为胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
(2)DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构,其外侧由脱氧核糖和磷酸交替连结构成基本骨架,内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对。
(3)将含14N的细胞放在只含15N的环境中培养,使细胞连续分裂n次,共产生2n个DNA分子,含14N的DNA分子有2个,含15N的占100%,这说明DNA的复制特点是半保留复制。
(4)不同生物的DNA分子携带的遗传信息不同,主要原因是碱基对或脱氧核苷酸的排列顺序不同。
(5)该DNA片段含有100个碱基对,其中腺嘌呤有30个,A=T=30个,则C=G=100-30=70个,让该DNA分子复制2次,至少需要游离鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目是70×(22-1)=210个。
(6)DNA分子复制过程发生的时间主要为有丝分裂前的间期或减数第一次分裂前的间期。
60.(22-23高一下·陕西商洛·期中)如下图所示DNA分子结构模式图。
(1)图中3表示 (用汉字表示),1、2、3合称 。
(2)如果5是腺嘌呤(A),则6是 (用汉字表示),3能否表示腺嘌呤? 。
(3)若该片段表示的是人体内的DNA,则复制时间是 。
(4)DNA被彻底氧化分解,能产生含氮废物的是(用图中数字表示) 。
(5)假设大肠杆菌的DNA被标记上14N,相对分子质量为a,含15N的DNA,相对分子质量为b,现将含15N的大肠杆菌放入含14N的培养基中培养,子一代DNA分子相对分子质量平均为 。
【答案】(1) 含氮碱基 脱氧核苷酸
(2) 胸腺嘧啶 不能
(3)有丝分裂前的间期和减数第一次分裂前的间期
(4)3、4、5和6
(5)(a+b)/2
【分析】试题分析:分析题图,图示表示DNA分子结构,其中1是磷酸;2是脱氧核糖;3、4、5和6都是含氮碱基,由于A和T之间有2个氢键,C和G之间有3个氢键,所以3和4是A和T,5和6是C和G;其中1、2和3构成一个脱氧核苷酸。
【详解】(1)图示表示DNA分子结构,3、4、5和6都是含氮碱基,1、2和3构成一个脱氧核糖核苷酸。
(2)根据碱基互补配对原则可知,如果5是腺嘌呤(A),则6是胸腺嘧啶(T),由于A和T之间有2个氢键,C和G之间有3个氢键,3不能表示腺嘌呤。
(3)人体内复制发生在有丝分裂前的间期和减数第一次分裂前的间期。
(4)DNA分子中只有含氮碱基含有氮元素,所以DNA被彻底氧化分解,能产生含氮废物的是含氮碱基3、4、5和6。
(5)将含15N的大肠杆菌放入含14N的培养基中培养,根据DNA半保留复制特点,子一代两个DNA分子均有一条链含有14N,另一条链含有15N,所以子一代DNA分子的相对分子质量平均为(a+b)/2。
61.(22-23高一下·陕西榆林·期中)下图甲中DNA分子有a和d两条链,将甲图中某一片段放大后如乙图所示,结合所学知识回答下列问题:
(1)从甲图可看出DNA复制的方式是 。
(2)甲图中,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成脱氧核苷酸链,从而形成子链,则B是 酶。
(3)DNA分子的基本骨架由乙图中的[ ] 和[ ] 交替连接而成; DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且遵循 原则。
【答案】(1)半保留复制、边解旋边复制
(2)DNA聚合
(3) 6磷酸 5脱氧核糖 碱基互补配对
【分析】题图分析,图甲为复制过程,A为解旋酶,B为DNA聚合酶,a、d为解开的母链,b、c为新合成的子链;
图乙为DNA的平面结构,1~10依次为胞嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、脱氧核糖、磷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、碱基对、氢键、一个脱氧核苷酸链的片段。
【详解】(1)由图可以看出形成的新DNA分子中都含有一条模板链和一条子链,因此DNA分子的复制是半保留复制,且为边解旋边复制。
(2)分析题图可知,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是催化以DNA单链d为模板形成DNA分子的子链c,因此B是DNA聚合酶。
(3)DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构,其外侧由5脱氧核糖和6磷酸交替连结构成基本骨架,内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,即A-T、C-G、T-A、G-C。
62.(22-23高一下·陕西西安·期中)将大肠杆菌在含15N的培养基中繁殖数代后,使大肠杆菌DNA的含氨碱基皆含有15N,然后再将其移入含15N的培养基中培养,抽取亲代及子代的DNA,离心分离。下图①-⑤为可能的结果。请据图回答下列问题:
(1)实验过程中提取亲代、子一代、子二代、子三代的DNA,离心分离后得到的结果依次是 。本实验说明DNA分子复制的特点是 。
(2)大肠杆菌DNA分子复制时,含有15N的DNA作为 。培养基中含14N的物质在细胞中合成 作为该过程的原料。复制过程中断开氢键使DNA双链分开的酶是 。
(3)假设该大肠杆菌的DNA分子有100万个碱基,其中碱基A占20%,一条链中碱基C占该链的35%,则另一条链中碱基C占该链的比例为 。
【答案】(1) ⑤②①③ 半保留复制
(2) 模板 脱氧核苷酸 解旋酶
(3)25%
【分析】1、验证DNA半保留复制的实验过程中要用到同位素标记法和密度梯度离心法。
2、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,因此亲代DNA的两条链都是15N,位于试管中的“重带”区应该为⑤,由于DNA的半保留复制方式,子一代DNA的两条链中一条含有15N,另一条含有14N,位于试管中的“中带”区,应为②,同理可得子二代形成的4个DNA分子,有2个DNA分子的两条链都是14N,2个DNA分子的一条链是14N,另一条链为15N,位于“轻带”和“中带”区,应为①;子三代形成的8个DNA,有6个DNA分子的两条链都是14N,2个DNA分子的一条链是14N,另一条链为15N,应为③。
【详解】(1)实验过程中提取亲代,DNA的两条链都是15N,位于试管中的“重带”区应该为⑤。由于DNA的半保留复制方式,子一代DNA的两条链中一条含有15N,另一条含有14N,位于试管中的“中带”区,应为②,同理可得子二代形成的4个DNA分子,有2个DNA分子的两条链都是14N,2个DNA分子的一条链是14N,另一条链为15N,位于“轻带”和“中带”区,应为①;子三代形成的8个DNA,有6个DNA分子的两条链都是14N,2个DNA分子的一条链是14N,另一条链为15N,应为③。本实验说明DNA分子复制的特点是半保留复制。
(2)DNA复制时,亲代含有15N的DNA作为模板。DNA复制的原料是14N标记的脱氧核苷酸。DNA复制开始时,在解旋酶的作用下,把双链解开,然后以解开的每一段母链为模板,利用细胞中的原料合成子链。
(3)若该DNA分子中,碱基A占20%,根据碱基互补配对原则,碱基T占20%,碱基C与碱基G各占30%,假设一条链中C所占的比例为C1,另一条链中C所占的比例为C2,(C1+C2)÷2=30%,C1=35%,C2=25%
63.(22-23高一下·陕西西安·期中)下图为真核生物DNA复制的过程示意图,真核生物DNA复制有多个复制起点。据图回答下列问题:
(1)图中过程需要的原料是 ,该过程需要的酶除解旋酶外,还有 。
(2)图中DNA每个复制起点在一次细胞分裂过程中使用 次,多复制起点的意义是 。
(3)通过图示过程能够得到两个相同的DNA分子,其原因是 为DNA复制提供了精确模板, 保证了DNA复制能够准确进行。
(4)若DNA分子中G与C之和占全部碱基总数的35.8%,其中一条链中的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 。
【答案】(1) (游离的)4 种脱氧核苷酸 DNA 聚合酶
(2) 一 提高复制的效率
(3) DNA独特的双螺旋结构 碱基互补配对原则
(4)31.3%和18.7%
【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。 DNA复制条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸);DNA复制过程:边解旋边复制;DNA复制特点:半保留复制。
【详解】(1)据图可知,图中以DNA的每一条链为模板,合成子代DNA,表示DNA复制,DNA复制的原料是4种游离的脱氧核苷酸。DNA复制条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸),因此该过程需要的酶除解旋酶外,还有DNA聚合酶。
(2)在一个细胞周期(一次细胞分裂)中,DNA复制只复制一次,因此在每个复制起点只起始一次。图中多个复制起点复制同一个DNA分子,可以加快DNA分子复制的速度。
(3)通过图示过程能够得到两个相同的DNA分子,“准确”复制的原因有DNA具有独特的双螺旋结构,能为复制提供了精确的模板;碱基具有互补配对的能力,能够使复制准确无误。
(4)DNA分子中,G与C之和占全部碱基总数的35.8%,则每一条链中的G与C之和占该链的比例都是35.8%,A与T之和占该链的比例为1-35.8%=64.2%,因为该链中的T所占比例为32.9%,则A所占比例为:64.2%-32.9%=31.3%,互补链的T与该链的A相等,所占比例为31.3%,同理,互补链中的C与该链的G相等,所占比例为:35.8%-17.1%=18.7%。
64.(22-23高一下·陕西西安·期中)在真核生物中,DNA分子的复制随着染色体的复制而完成。如图是DNA分子复制的示意图,请据图分析回答下列问题:
(1)图中①是 ,它的主要成分是DNA和 。
(2)DNA分子进行复制时,首先在 (填图中序号及名称)的作用下,使DNA分子的双链解开,然后以解开的双链为 ,在DNA聚合酶等酶的作用下,利用细胞中游离的4种 为原料合成子链,进而形成新的DNA分子。
(3)DNA分子具有独特的 结构,为复制提供了精确的模板,通过 原则,保证了复制能够精确地进行。
(4)若1个双链均被32P标记的DNA分子,在不含32P的培养基中复制3次,其子代中含32P的DNA分子有 个,占子代总数的百分比为 。
【答案】(1) 染色体 蛋白质
(2) 解旋酶 模板 脱氧核苷酸
(3) 双螺旋 碱基互补配对
(4) 2 25%
【分析】DNA复制过程为:(1)解旋:需要细胞提供能量,在解旋酶的作用下,两条螺旋的双链解开;(2)合成子链:以解开的每一段母链为模板,在DNA聚合酶等酶的作用下,利用游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链;(3)形成子代DNA分子:延伸子链,母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。据图可知,①是染色体,②是解旋酶,③是DNA聚合酶。
【详解】(1)据图可知,①是染色体,是细胞核中能被碱性染料染成深色的物质,主要成分是DNA和蛋白质。
(2)DNA复制时,首先是DNA分子在解旋酶的作用下解旋,使互补碱基对之间氢键断裂,然后以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对,互补碱基对之间通过氢键形成碱基对,游离的4种脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下形成脱氧核苷酸链子链,子链与母链盘旋成双螺旋结构,形成新的DNA分子。
(3)DNA能“准确”复制的原因:DNA具有独特的双螺旋结构,能为复制提供了精确的模板;碱基具有互补配对的能力,能够使复制准确无误。
(4)1个双链均被32P标记的DNA分子,在不含32P的培养基中复制3次,总共形成23个DNA分子,由于DNA分子的复制为半保留复制,所以无论复制多少次,2条32P标记的DNA链只能分开到2个子代DNA,故最终只有2个子代DNA含有32P的母链.即含32P的 DNA分子所占比例为2/8=1/4=25%。
65.(22-23高一下·山西大同·期中)某研究小组利用生物技术将2个两条链均被32P标记的A基因导入某生物的精原细胞(含有两对同源染色体)中,然后将其置于普通培养液中培养,使其进行一次减数分裂产生4个子细胞。不考虑互换和其他变异,回答下列问题:
(1)若2个A基因导入两条非同源染色体上,则在减数分裂I前期含32P标记的四分体有 个,减数分裂Ⅰ可观察到的染色体特殊行为是 ,减数分裂结束后产生的子细胞中含A基因的数量可能是 个。
(2)将2个A基因导入到一对同源染色体(1号)上,若发现4个子细胞中均含有A基因,则这2个A基因的位置是 ;若发现只有1个次级精母细胞的1条染色体上含有32P标记的A基因,则减数分裂结束后产生的4个子细胞中,1号染色体的DNA标记情况是 。
(3)已知A基因中的一条链中腺嘌呤占30%,另一条链中腺嘌呤占28%,则A基因中胞嘧啶占 %。该A基因在减数分裂Ⅰ前的间期会复制,其复制的方式是 ,参与复制的酶有 ,复制后的子代A基因两条链中(A+C)/(T+G)的数量关系是 。
【答案】(1) 2/两/二 减数分裂I前期同源染色体配对形成四分体;在减数分裂I后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合 0、 1或2
(2) 两个A基因导入到一对同源染色体的两条染色体上 有2个细胞的1号染色体有32P标记,2个没有32P标记
(3) 21 半保留复制和边解旋边复制 解旋酶和DNA聚合酶 1
【分析】 减数分裂过程:(1)减数分裂前间期:染色体的复制;(2)减数第一次分裂:①前期:联会;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂:①前期:染色体散乱分布;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】(1)若2个A基因导入两条非同源染色体上,在减数第一次分裂前的间期DNA分子复制,同源染色体联会形成四分体,在减数分裂I前期含32P标记的四分体有2个;减数分裂Ⅰ可观察到的染色体特殊行为是在减数分裂I前期同源染色体配对形成四分体,在减数分裂I后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合;设两对同源染色体分别是1/1’和2/2',设两个A基因分别位于1和2染色体上,在减数分裂I后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合,形成的次级精母细胞类型可能是含有1和2染色体、1’和2'染色体,则最终产生的子细胞中含有的A基因数量可能是2个、0个,也可能是1和2',1’和2,则最终产生的子细胞中都含有1个A基因。
(2)将2个A基因导入到一对同源染色体(1号)上,若发现4个子细胞中均含有A基因,可能是两个A基因导入到一对同源染色体的两条染色体上,也可能是导入到同一条染色体上,则当两个A基因导入到一对同源染色体的两条染色体上时,4个子细胞中均含有A基因;若发现只有1个次级精母细胞的1条染色体上含有32P标记的A基因,说明两个A基因导入到一对同源染色体的同一条染色体上,由于减数第一次分裂时同源染色体分离,则减数分裂结束后产生的4个子细胞中,1号染色体的DNA标记情况是:有2个细胞的1号染色体有32P标记,2个没有32P标记。
(3)分析题意,已知A基因中的一条链中腺嘌呤占30%,另一条链中腺嘌呤占28%,则整个A基因中A+T=58%,G+C=42%,由于DNA分子中A=T,G=C,则A基因中胞嘧啶C占42%/2=21%;该A基因在减数分裂Ⅰ前的间期会复制,其复制的方式是半保留复制和边解旋边复制;参与DNA复制的酶有解旋酶(催化DNA双链打开)和DNA聚合酶(催化单个的脱氧核苷酸连接到正在形成的子链上);根据碱基互补配对关系A=T,G=C可知,复制后的子代A基因两条链中(A+C)/(T+G)的数量关系是1。
66.(22-23高一下·山西晋中·期中)下图表示与遗传物质相关结构的示意图,请据图回答问题:
(1)1953年,沃森和克里克构建了DNA分子的 结构模型。
(2)⑥的中文名称是 。
(3)DNA分子复制时,图中④处 (化学键名称)发生断裂,此过程在生物体细胞内是通过 酶的作用及ATP来完成。通过生化分析得出新合成的DNA分子中A=T、G=C,这个事实说明DNA分子的复制遵循 原则。
(4)某一DNA分子片段含有100对碱基,其中腺嘌呤有35个,若让该DNA分子扩增三次(即复制三次)至少需要鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目是 个。
【答案】(1)双螺旋结构
(2)鸟嘌呤脱氧核苷酸
(3) 氢键 解旋酶 碱基互补配对原则
(4)455
【分析】分析题图可知,①是染色体,②是染色单体,③是DNA分子,④是氢键,⑤是碱基,⑥是鸟嘌呤脱氧核苷酸。
【详解】(1)1953年,沃森和克里克构建了DNA分子的 双螺旋结构模型,模型认为:DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,两条链上的碱基通过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。
(2)据图可知,⑥是由一分子鸟嘌呤,一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成的,中文名称是鸟嘌呤脱氧核苷酸。
(3)DNA分子复制时,首先在解旋酶的作用下,④氢键断裂,DNA分子的双螺旋结构打开,这个过程叫解旋;然后以DNA单链为模板、以四种游离的脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则合成子链,最后模板链与相应的子链双螺旋形成子代DNA。通过生化分析得出新合成的DNA分子中A=T、G=C,这个事实说明DNA分子的复制遵循碱基互补配对原则。
(4)某一DNA分子片段含有100对碱基,其中腺嘌呤有35个,那么鸟嘌呤有100-35=65个,根据DNA复制时,需要周围环境中鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目为(2 n-1)×m=(23-1)×65=455个。
67.(22-23高一下·山西阳泉·期中)我国公安在开展打击拐卖妇女儿童的专项斗争中,应用DNA指纹技术进行亲子鉴定。请回答:
(1)“DNA指纹”实际上是指DNA中的 ,DNA指纹技术依据的主要原理是DNA双链之间的 原则。
(2)每个人的DNA指纹图是独一无二的,是因为每个人的DNA中 不同,这体现了DNA结构具有 的特点。
(3)检测时,主要比对被检测个体的DNA链之间的吻合度。图示某小孩与其母亲和四位男性的DNA比对结果,则该小孩的生物学父亲是 (填字母)。
【答案】(1) 碱基序列 碱基互补配对
(2) 碱基排列顺序(或遗传信息) 特异性
(3)B
【分析】DNA分子能够储存足够量的遗传信息,遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中,碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性,而碱基的特定的排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性。DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA分子上分布着多个基因,基因是有遗传效应的DNA片段。
【详解】(1)人的遗传信息主要分布于染色体上的DNA中。两个随机个体具有相同DNA序列的可能性微乎其微,因此,DNA可以像指纹一样用来识别身份,这种方法就是DNA指纹技术。“DNA指纹"实际上是指DNA中的碱基序列,即其中包含的遗传信息,DNA指纹技术依据的主要原理是DNA链之间的碱基互补配对原则。
(2)虽然每个人的DNA均由4种脱氧核苷酸组成,但每个人的DNA中碱基排列顺序(或遗传信息)不同,所以每个人的DNA指纹图是独一无二的,这体现了DNA结构具有特异性的特点。
(3)小孩的遗传物质来自其母亲和父亲,检测时,主要比对被检测个体的DNA链之间的吻合度。小孩的两条条带其中一条与母亲其中一条相同,另一条与B图其中一条相同,所以B是小孩的生物学父亲。
68.(22-23高一下·山西太原·期中)如图1、图2分别为DNA复制及DNA结构示意图,请据图下列回答问题:
(1)由图1可得知,DNA复制是一个 的过程。其中在酶I的作用下,DNA双螺旋的 解开,酶II是 ,模板链是 (填字母)。
(2)DNA的基本骨架由 和 交替连接。DNA两条链上的碱基通过 连接成碱基对,并且遵循 原则。
(3)图2中①的中文名称是 ,④的名称是 。
(4)DNA通过复制将遗传信息从亲代传递给子代,保持了遗传信息的 。
(5)将DNA双链都被标记的大肠杆菌放在含有的培养基中培养,使其分裂3次,含有的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为 。
【答案】(1) 边解旋边复制 两条链 DNA聚合酶 a、d
(2) 脱氧核糖 磷酸 氢键 碱基互补配对
(3) 胸腺嘧啶 胸腺嘧啶脱氧(核糖)核苷酸
(4)连续性
(5)1/4
【分析】已知DNA的复制次数,求子代DNA分子中含有亲代DNA单链的DNA分子数或所占的比例:一个双链DNA分子,复制n次,形成的子代DNA分子数为2n个。根据DNA分子半保留复制特点,不管亲代DNA分子复制几次,子代DNA分子中含有亲代DNA单链的DNA分子数都只有2个。
【详解】(1)分析图1可知,DNA复制是一个边解旋边复制的过程。在酶Ⅰ解旋酶的作用下,断开氢键,DNA双螺旋的两条链解开,酶II是DNA聚合酶,将游离的脱氧核糖核苷酸连接到脱氧核糖核苷酸链上,模板链是a、d,子代链是b、c。
(2)DNA分子的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接而成;DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且遵循碱基互补配对原则。
(3)分析图2,①与A配对,故①的中文名称是胸腺嘧啶,④由1分子胸腺嘧啶、1分子脱氧核糖和1分子磷酸基团组成的胸腺嘧啶脱氧(核糖)核苷酸。
(4)DNA通过复制将遗传信息从亲代细胞传给子代细胞,保持了遗传信息的连续性。
(5)复制3次后,子代大肠杆菌为23=8个,含有亲代DNA的大肠杆菌(含有15N 的大肠杆菌)为2个,占全部大肠杆菌的比例为2/8=1/4。
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