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1、03第3章遗传信息的复制与表达第1节遗传信息的复制基础巩固1.某一DNA分子中,A为200个,复制数次后消耗周围环境中含A的脱氧核苷酸3 000个,该DNA分子已经复制了()A.4次B.3次C.5次D.6次解析:设复制了n次,则可以列出算式:200(2n-1)=3 000,即可求出n=4。答案:A2.保证准确无误地进行DNA复制的关键步骤是()A.解旋酶促使DNA的两条链分离B.游离的脱氧核糖核苷酸与母链进行碱基互补配对C.配对的脱氧核糖核苷酸连接成与母链互补的子链D.模板母链与互补子链盘绕成双螺旋结构解析:碱基互补配对原则保证了复制准确无误地进行。答案:B3.DNA分子复制时解旋酶作用于下图
2、中哪一结构?()解析:DNA分子复制时,解旋酶的作用是打开氢键,因为DNA分子中不含有U,因而C项错误,D项正确。答案:D4.下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图,下列有关叙述错误的是()A.图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的B.图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的C.真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶D.真核生物的这种复制方式提高了复制速率解析:从题图中可以看出有多个复制起点,但不是同时开始复制的。图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的。真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶、DNA聚合酶等参与。这种多起点、半保留复制的模式不仅能够保持前后代的稳定性,而且提高了DNA复制的
3、速率。答案:A5.下列关于细胞内DNA复制的叙述,正确的是()A.发生在细胞分裂的各个时期B.两条链同时作模板进行复制C.子代DNA分子由两条新链组成D.形成的两条新链碱基序列相同解析:DNA分子复制发生在有丝分裂间期和减数分裂间期,并非发生在任何时期。DNA的复制为半保留复制,因此子代DNA由一条母链和一条子链组成。形成的两条新链分别与两条母链互补,它们之间的碱基序列互补。答案:B6.将大肠杆菌置于含15N的培养基中培养一段时间,然后把DNA被15N完全标记的大肠杆菌作为亲代,转移到只含14N的普通培养基培养,使其繁殖2代形成4个新个体,则它们的DNA中含14N的链与15N的链的比是()A.
4、31B.21C.11D.71解析:当利用含14N的培养基来培养15N标记的DNA时,根据半保留复制的特点,子1代DNA分子上应各有1条含15N的链和1条含14N的链。没有了15N的来源,不论以后复制多少次,含15N的链永远只有2条,而增加的新链都是含14N的链。题中形成了4个新个体,含有4个DNA分子共8条单链,只有2条链含15N,其余6条链均含14N,含14N的链含15N的链=62=31。答案:A7.PCR技术中所使用的DNA聚合酶与生物体内的DNA聚合酶相比,其突出特性是()A.耐高温B.呈强酸性C.催化效率特别高D.呈强碱性解析:PCR技术中使用的DNA聚合酶最适反应温度为72 左右,比
5、体内DNA复制的温度(人体内温度为37 左右)高。答案:A能力提升8.用15N标记含有100个碱基对的DNA分子,其中有胞嘧啶60个,该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。其结果不可能是()A.含有15N的DNA分子占1/8B.含有14N的DNA分子占7/8C.复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核糖核苷酸600个D.复制结果共产生16个DNA分子解析:由于DNA的复制是半保留复制,经过4次复制形成的16个DNA分子中,有2个DNA分子中一条链含有15N,另一条链含有14N,其余14个DNA分子的两条链全部含有14N,因此所有的DNA分子都含14N。该DNA分子中含有胞嘧啶60个,由此计算出含
6、有鸟嘌呤60个,腺嘌呤和胸腺嘧啶各有40个,复制4次需要腺嘌呤脱氧核糖核苷酸的数量为40(24-1)=600个。答案:B9.假如某一含31P的DNA分子中含有1 000个碱基对,将该DNA分子放在用32P标记的脱氧核糖核苷酸的培养液中培养让其复制n次,则DNA分子的平均相对分子质量比原来增加了()A.1 000B.2 000C.1 000(2n-1)/(2n-1)D.1 000(2n-1)/2n解析:DNA的基本组成单位为脱氧核糖核苷酸,用32P标记后,每一个基本组成单位的相对分子质量增加1, 所以一个DNA分子的相对分子质量共增加2 000。复制n次后相对分子质量共增加2 000(2n-1)
7、,则DNA分子平均相对分子质量比原来增加了2 000(2n-1)/2n=1 000(2n-1)/(2n-1 )。答案:C10.某条只含有14N的双链DNA分子共有含氮碱基1 400个,其中一条单链上(A+T)(C+G)=25。则该DNA分子在含15N的培养基上连续复制2次后,含有15N的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸数和含有15N的DNA分子数依次是()A.600个,3个B.400个,4个C.600个,4个D.1 200个,3个解析:一条单链上(A+T)(C+G)=25,则DNA分子中(A+T)(C+G)=25,且在双链DNA中A=T,所以可以求出该DNA分子中所含的胸腺嘧啶(T)数量为1 4002/
8、71/2=200。连续复制2次,含15N的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸(T)的数量是200(22-1)=600;含15N的DNA分子数是4个。答案:C11.将大肠杆菌在含有15N标记的培养液中培养后,再转移到含有14N的普通培养液中培养,8 h后提取DNA进行分析,得出含15N的DNA分子占总DNA分子的比例为1/16,则大肠杆菌的细胞周期是()A.2 hB.5 hC.1.6 hD.1 h解析:一个DNA分子复制n次,产生2n个DNA分子,含15N的DNA为2个,根据题意“含15N的DNA分子占总DNA分子的比例为1/16”,可以知道总DNA数为32,再由2n=32,求出n=5。复制5次用了8 h,
9、则复制1次需要的时间为1.6 h,即一个细胞周期。答案:C12.右图表示DNA分子复制的片段,图中a、b、c、d表示各条多核苷酸链。下列叙述正确的是()A.a与c的碱基序列互补B.b与c的碱基序列相同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(A+T)/(G+C)的比值与c链中同项比值不同解析:由图可知,a、d两条母链的碱基互补,a、b两条链的碱基互补,c、d两条链的碱基互补,可推出a链与c链的碱基序列相同,b链与c链的碱基序列互补。两条互补链中(A+T)/(G+C)的比值相同。答案:C13.将蚕豆根尖细胞放在含3H的培养基中完成一次有丝分裂,然后移至不含放射性标记的
10、培养基中继续分裂至中期,其染色体的放射性标记分布情况是()A.每条染色体的两条单体都被标记B.每条染色体中都只有一条单体被标记C.只有半数的染色体中一条单体被标记D.每条染色体的两条单体都不被标记解析:在有放射性标记的培养基中完成一次有丝分裂后,每个DNA分子中分别有一条链含放射性3H。继续在无放射性的培养基中培养时,复制产生的每对姐妹染色单体中仅一条含有3H。答案:B综合应用14.某DNA分子有、两条链,将链上某一区域放大后如下图所示,结合所学知识回答下列问题。(1)DNA分子在体内细胞中进行复制时,首先在酶的作用下DNA双链解开;若在体外进行DNA扩增时,常对DNA进行处理,使两条链之间的
11、氢键断裂,DNA双链解开。(2)若DNA在复制过程中,链上的一个碱基发生改变,由AT,该DNA分子经3次复制后所产生的异常DNA分子所占的比例为。(3)请举例说明细胞核中DNA分子在细胞分裂间期发生复制的事实: 。解析:(1)DNA分子复制过程中,氢键的断裂需要解旋酶的作用或加热处理。(2)分析可知当一条链上的一个碱基发生改变后,以这条链为模板复制成的DNA分子均异常,以另一条链为模板复制成的DNA分子均正常,故复制后异常DNA分子所占比例为1/2。(3)经细胞分裂间期后,细胞核中DNA数目加倍,或一个着丝粒上含有两条姐妹染色单体。答案:(1)解旋加热(2)1/2(3)经细胞分裂间期后,细胞核
12、中DNA分子的含量加倍(或经细胞分裂间期后,一个着丝粒上含有两条姐妹染色单体)15.在生命科学研究中,“放射性元素示踪”是经常使用的研究手段。某生物科研所做了如下几个科学实验,请仔细阅读分析并回答有关问题。图甲图乙(1)将大肠杆菌的DNA分子用3H标记后,放在普通培养基上按图甲所示方式繁殖8代,那么在子代中含1H的DNA分子的比例是。DNA分子复制所需要的条件是,这种复制方式叫。(2)如图乙所示,科研人员合成一段含15N的特定DNA片段。用它作为探针,利用原理,可检测待测标本中的遗传信息。解析:(1)DNA的复制是半保留复制,该种方式需要模板、原料、能量、酶等条件,大肠杆菌在普通培养基上培养时,新合成的子链都会含1H,所以子代中含1H的大肠杆菌比例为100%。(2)用单链的DNA作为探针,利用碱基互补配对原则,通过DNA分子杂交,可检测待测标本中的遗传信息。答案:(1)100%模板、原料、能量、酶半保留复制(2)碱基互补配对