生物必修2《遗传与进化》第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段精练

DNA的复制　基因是有遗传效应的DNA片段

 (时间：30分钟；满分：50分)

一、选择题(每小题2分，共20分)

1．关于基因的说法，错误的是(　　)

A．每个基因都是DNA分子上的一个片段

B．基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位

C．基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位

D．一个DNA分子上的碱基总数等于该DNA分子上所有基因上的碱基数之和

2．真核细胞某生理过程如图所示，下列叙述错误的是(　　)

A．酶1可使磷酸二酯键断裂，酶2可催化磷酸二酯键的形成

B．a链和b链的方向相反，a链与c链的碱基序列相同

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．c链和d链中G＋C所占比例相等，该比值越大DNA热稳定性越高

3．一个用15N标记的DNA分子，放在没有标记的环境中培养，复制5次后标记的DNA分子占DNA分子总数的(　　)

A．1/4　　　　　　　　　　　      B．1/8

C．1/16                           D．1/32

4．如图表示DNA分子复制的片段，图中a、b、c、d表示各条脱氧核苷酸链。一般地说，下列各项中正确的是(　　)

A．a和c的碱基序列互补，b和c的碱基序列相同

B．a链中(A＋C)/(G＋T)的比值与d链中同项比值相同

C．a链中(A＋T)/(G＋C)的比值与b链中同项比值相同

D．a链中(G＋T)/(A＋C)的比值与c链中同项比值不同

5．假设一个DNA分子中含有1 000个碱基对，将这个DNA分子放在含32P标记的脱氧核苷酸的培养基中让其复制一次，则新形成的一个DNA分子的相对分子质量比原来增加了(　　)

A．1 000                       B．2 000

C．500                         D．无法确定

6．某双链DNA分子含有200个碱基，一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则该DNA分子(　　)

A．含有4个游离的磷酸基

B．连续复制2次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸210个

C．4种碱基A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7

D．碱基排列方式共有4100种

7．具有A个碱基对的一个DNA分子片段，含有m个腺嘌呤，该片段第n次复制需要多少个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸(　　)

A．(2n－1)·(A－m)                   B．2n－1·(A－m)

C．(2n－1)·(A/2－m)                  D．2n·(A/2－m)

8．如图是果蝇染色体上的白眼基因示意图，下列叙述正确的是(　　)

A．白眼基因片段中，含有成百上千个核糖核苷酸

B．S基因是有遗传效应的DNA片段

C．白眼基因在常染色体上

D．基因片段中有5种碱基，8种核苷酸

9．假如某大肠杆菌的DNA分子用15N标记后其相对分子质量为a，用14N标记后相对分子质量为b。现将用15N标记后的大肠杆菌，培养在含有14N的培养基中，则子一代、子二代的DNA分子平均相对分子质量分别为(　　)

A．(a＋b)/2　(a＋3b)/4                 B．a＋b　a＋3b

C.　(a＋b)/2                      D．a＋b　(a＋b)/3

10．在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14N－DNA(相对分子质量为a)和15N－DNA(相对分子质量为b)。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用某种离心方法分离得到的结果如图所示。下列对此实验的叙述不正确的是(　　)

A．Ⅰ代大肠杆菌DNA分子中一条链是14N，另一条链是15N

B．Ⅱ代大肠杆菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4

C．预计Ⅲ代大肠杆菌DNA分子的平均相对分子质量为(7a＋b)/8

D．上述实验结果证明DNA复制方式为半保留复制

二、非选择题(共30分)

11．(9分)如图为DNA分子的复制图解，请据图回答：

(1)该过程主要发生在细胞的____________(部位)。正常进行所需的条件是________________________________________________________________________等。

(2)图中A′链与________链相同，B′链与________链相同，因此该过程形成的两个DNA分子完全相同，每个子代DNA分子中均保留了其亲代DNA分子的一条单链，这种复制方式称为____________________。

(3)假如经过科学家的测定，A链上的一段(M)中的A∶T∶C∶G 为2∶1∶1∶3，能不能说明该科学家的测定是错误的？____________，原因是_________________________________________________________。

(4)如果以A链的M为模板，复制出的A′链碱基比例应该是________________________________。

(5)15N标记的DNA分子，放在没有标记的培养基上培养，复制三次后，标记的链占全部DNA单链的________。

12．(13分)如图所示细胞中与基因有关的物质或结构，请分析并回答：

a

(1)细胞内的遗传物质是[　 ]________，基因和b的关系是________________________________________________________________________。

(2)遗传物质的主要载体是[　 ]________，基因和a的关系是________________________________________________________________________。

(3)c和b的关系是________________________________________________________________________，

b被彻底水解后的产物是________(填字母)。

(4)基因和h的关系是________________________________________________________。

(5)如果基因存在于_________________上，则其遗传方式与性别相关联，这就是________________。这种遗传方式既遵循________________定律，又有特殊性。

(6)b的空间结构是___________________________________________________________。

若其中的(A＋T)/(G＋C)＝0.25，则G占总碱基数比例为__________，其中一条单链中(A＋T)/(G＋C)＝__________。

13．(8分)含有32P或31P的磷酸，两者化学性质几乎相同，都可能参与DNA分子的组成，但32P比31P质量大。现在将某哺乳动物的细胞放在含有31P磷酸的培养基中，连续培养数代后得到G0代细胞。然后将G0代细胞移至含有32P磷酸的培养基中培养，经过第一、二次细胞分裂后，分别得到G1、G2代细胞。再从G0、G1、G2代细胞中提取DNA，经密度梯度离心后得到结果如图。

由于DNA分子质量不同，因此在离心管内的分布不同。若①②③分别表示轻、中、重3种DNA分子的位置。请回答：

(1)G0、G1、G2 3代DNA离心后的情况分别是图中的G0________、G1________、G2________。(填试管代号)

(2)G2代在①②③ 3条带中DNA数的比例为________________。

(3)图中①、②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是：条带①_____________、条带②______________。

(4)上述实验结果证明DNA分子的复制是____________________。DNA的自我复制使生物的____________保持相对稳定。

答 案

1．选D　一个DNA分子中含有多个基因。基因是有遗传效应的DNA片段。基因之间的DNA片段属间隔区段，没有遗传效应的DNA片段就不是基因。

2．选A　酶1是解旋酶，断裂的是氢键，酶2是DNA聚合酶，可催化磷酸二酯键的形成，A错误。

3．选C　DNA复制是半保留复制，复制5次，形成32个DNA分子，其中被标记的有2个。

4．选C　DNA复制的特点是半保留复制，b链是以a链为模板合成的，a链和b链合成一个子代DNA分子。a链中等于b链中。

5．选A　DNA分子含有1 000个碱基对，每条链含1 000个碱基，复制1次后新形成的DNA保留母链的一条。利用32P的原料合成新链，每条新链质量增加1 000。

6．选C　一个双链DNA分子中含有2个游离的磷酸基。由一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，计算得出一条链上100个碱基中A、T、G、C的数量依次是10、20、30、40，另一条链上A、T、G、C的数量则依次是20、10、40、30。故该DNA中腺嘌呤脱氧核苷酸数为10＋20＝30，连续复制2次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数(22－1)×30＝90，4种碱基的比例是A∶T∶G∶C＝(10＋20)∶(20＋10)∶(30＋40)∶(40＋30)＝30∶30∶70∶70＝3∶3∶7∶7。含200个碱基的DNA在不考虑每种碱基比例关系的情况下，可能的碱基排列方式共有4100种，但因碱基数量比例已确定，故碱基排列方式肯定少于4100种。

7．选B　DNA复制n次形成2n个DNA，与亲代DNA一致，亲代DNA分子中的G＝(－m)个，则第n次复制需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为2n－1×(－m)＝2n－1·(A－m)。

8．选B　白眼基因位于X染色体上，组成基因片段的基本组成单位是脱氧核苷酸，有4种碱基，4种脱氧核苷酸。

9．选A　在子一代中的两个DNA分子中，都是一条单链含有14N，一条单链含有15N，所以每个DNA分子的平均相对分子质量为(a＋b)/2；在子二代中的四个DNA分子中，有两个只含有14N，另两个是一条单链含有15N、一条单链含有14N，所以平均相对分子质量为[(a＋b)＋2b]/4＝(a＋3b)/4。

10．选B　图中显示亲代大肠杆菌DNA为全重DNA，将该DNA转移至含14N的培养基中繁殖两代后，含15N的DNA应占全部DNA的1/2。

11．解析：(1)DNA分子复制的主要场所是细胞核，在线粒体、叶绿体中也存在着DNA分子的复制，正常进行DNA分子复制所需要的条件是模板、酶、原料、能量等。(2)DNA分子复制为半保留复制，在合成子链时遵循碱基互补配对原则，新合成的子链与另一条母链相同。(3)在双链DNA分子中，A＝T，G＝C，但在单链DNA分子中A与T，G与C不一定相等。(4)在以A链为模板合成的A′链中碱基比例为A∶T∶C∶G＝1∶2∶3∶1。(5)不论复制几次，含15N的DNA分子和DNA单链都是2，经复制三次后DNA分子数为8，DNA单链总数为16，因此标记的链占全部DNA单链的1/8。

答案：(1)细胞核　酶、能量、模板、原料　(2)B　A　半保留复制　(3)不能　在单链中不一定是A＝T，G＝C　

(4)A∶T∶C∶G＝1∶2∶3∶1　(5)1/8

12．解析：图中a为染色体，b为DNA，c为脱氧核苷酸，d、e、f分别为磷酸、脱氧核糖、含氮碱基，g为C、H、O、N、P五种元素，h为蛋白质。

答案：(1)[b]DNA　基因是有遗传效应的DNA片段　(2)[a]染色体　基因在a上呈线性排列　(3)c是组成b的基本单位　d、e、f　(4)基因控制h合成　(5)性染色体　伴性遗传　基因分离　(6)规则的双螺旋结构　40%　0.25

13．解析：由于DNA分子的半保留复制，每次复制都形成一半的新链，故出现重量不同的分离情况，这种复制方式保证了生物体遗传特性的相对稳定。

答案：(1)A　B　D　　(2)0∶1∶1　　(3)31P　31P和32P　　(4)半保留复制　遗传特性