一、选择题
1.下图表示生物体内核酸的基本单位——核苷酸的模式图,下列说法正确的是()
A.DNA与RNA在核苷酸上的不同点在③方面
B.如果要构成三磷酸腺苷,必须在②位置上加上两个磷酸基团
C.人体内的③有5种,②有2种
D.③在细胞核内共有4种
解析:选C。DNA与RNA在核苷酸上的不同点有两处,②五碳耱不同和③含氮碱基不同;要构成三磷酸腺苷必须在①位置上加上两个磷酸基团,③在细胞核中共有5种。
2.(2014·洛阳统考)下列生理过程或生物技术中发生碱基互补配对的有()
①受精作用 ②病毒的增殖过程 ③细菌的二分裂过程 ④目的基因与运载体的结合 ⑤细胞的融合 ⑥翻译 ⑦逆转录
A.②③④⑥⑦B.①③④⑤⑥
C.①②④⑤⑥ D.②③⑥⑦
解析:选A。碱基互补配对发生在DNA的复制、转录、翻译及逆转录过程中。病毒的增殖过程和细菌的二分裂过程都进行遗传物质的复制;目的基因与运载体结合时黏性末端的碱基也要进行互补配对。受精作用与细胞融合是细胞膜相互识别与融合的过程,不涉及碱基互补配对。
3.右图表示发生在细胞核内的某生理过程,其中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链。以下说法正确的是()
A.此过程需要ATP和尿嘧啶核糖核苷酸
B.真核细胞中此过程发生的唯一场所是细胞核
C.b中(A G)/(T C)的比值一定与c中的相同
D.正常情况下a、d链应该到不同的细胞中去
解析:选D。据图可知,此生理过程是DNA的复制。该过程不需要尿嘧啶核糖核苷酸;真核生物发生此过程的场所有细胞核、线粒体和叶绿体;b中(A G)/(T C)的比值与c中的此比值呈倒数关系。
4.用15N同位素标记细菌的DNA分子,再将其放入含14N的培养基上连续繁殖4代,a、b、c为三种DNA分子:a只含15N,b同时含15N和14N,c只含14N。图中表示这三种DNA分子的比例正确的是()
解析:选D。分析题干,DNA分子在含14N的培养基上连续繁殖4代,可形成16个DNA分子,由于DNA分子的复制是半保留复制,因此16个DNA分子中有2个DNA分子同时含15N和14N,14个DNA分子只含14N,不存在只含有15N的DNA分子。
5.真核细胞某基因中碱基A占全部碱基的20%,以下说法正确的是()
A.该基因一定位于细胞核内
B.组成该基因的一条脱氧核苷酸链中G∶T=3∶2
C.因基因中碱基A与T配对,故细胞中的A与T的数量一定相等
D.将该细胞置于15N培养液中分裂1次后,全部染色体都含有15N
解析:选D。真核细胞中基因可能位于细胞核内,也可能位于线粒体中。基因双链中A=T=20%,G=C=(1-20%-20%)/2=30%,但一条脱氧核苷酸链中,不能确定G与T的比例关系。虽然基因中A的数量与T的数量相等,但细胞中还存在单链RNA,故细胞中的A与T的数量不一定相等。
6.(2014·山东潍坊一模)真核细胞内某基因由1 000对脱氧核苷酸组成,其中碱基A占20%。下列说法正确的是()
A.该基因一定存在于染色体上
B.该基因的一条脱氧核苷酸链中(C G)/(A T)为3∶2
C.DNA解旋酶能催化该基因水解为多个脱氧核苷酸
D.该基因复制3次,需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸2 800个
解析:选B。真核细胞的细胞器线粒体或叶绿体中也含有基因,但不存在于染色体上;根据已知条件可知:在该基因中,A=T=400个,G=C=600个,在一条链上C G=300,A T=200,因此B是正确的。
7.(2014·江苏通州一中高三学情调研)某DNA分子中含有1 000个碱基对(P元素只是32P)。若将该DNA分子放在只含31P的脱氧核苷酸的培养液中让其复制两次,则子代DNA的相对分子质量平均比原来()
A.减少1 500 B.增加1 500
C.增加1 000 D.减少1 000
解析:选A。复制两次,形成4个DNA,8条单链,6条含31P,2条含32P。
8.下图表示DNA复制的过程,结合图示下列有关叙述不正确的是()
A.DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链之间的氢链,使两条链解开
B.DNA分子的复制具有双向复制的特点,生成的两条子链的方向相反
C.从图示可知,DNA分子具有多起点复制的特点,缩短了复制所需的时间
D.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
解析:选C。虽然DNA具有多起点复制的特点,但图中所示每条链只沿一个起点在复制。
9.在果蝇精巢内的细胞中,由A、C、T三种碱基参与构成的核苷酸共有a种。其DNA分子结构稳定性最低的时期是细胞周期的b期。假如在精原细胞进行DNA分子复制之前,用放射性元素标记了其中一条染色体,分裂完成后含有放射性元素的子细胞是c。则a、b、c分别代表()
A.5、分裂间期、两个来自于同一个次级精母细胞形成的精细胞
B.5、分裂间期、两个来自于不同次级精母细胞形成的精细胞
C.3、分裂前期、两个来自于同一个次级精母细胞形成的精细胞
D.3、分裂间期、两个来自于不同次级精母细胞形成的精细胞
解析:选A。碱基A可以参与构成腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸,碱基C可以参与构成胞嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶核糖核苷酸,碱基T只能参与构成胸腺嘧啶脱氧核苷酸。DNA分子结构稳定性最低的时期是DNA复制时,也就是细胞分裂间期。用放射性元素标记了一条染色体,也就是标记了一个DNA分子,该DNA分子进行半保留复制后,形成两个DNA分子,各含有一条含放射性元素的单链,且这两个DNA分子通过一个着丝点相连。减数第一次分裂结束之后,这两个DNA分子进入同一个次级精母细胞中,在减数第二次分裂后期,着丝点分裂,两个DNA分子分开,随后分别进入到两个精细胞中。
10.下列有关DNA复制的叙述,不正确的是()
A.DNA在复制过程中可能会发生差错,但这种差错不一定改变生物的性状
B.DNA的复制过程是先解旋后复制
C.DNA的复制通常发生在细胞分裂间期
D.DNA复制过程需要DNA聚合酶
解析:选B。DNA的复制过程是边解旋边复制。
11.(2014·衡阳六校联考)某DNA分子有500个碱基对,其中含有鸟嘌呤300个,该DNA进行连续复制,经测定最后一次复制消耗了周围环境中3 200个腺嘌呤脱氧核苷酸,则该DNA分子共复制了多少次()
A.3次 B.4次
C.5次 D.6次
解析:选C。已知该DNA分子有500个碱基对,其中含有300个鸟嘌呤,则A与T均为200个;最后一次复制消耗了3 200个A,因此,最后一次复制净产生的DNA分子数为3 200/200=16(个),则经过复制后,形成的DNA分子总数为32个.因此,这个DNA分子共进行了5(25=32)次复制。
12.下图为真核细胞内某基因(被15N标记)的结构示意图,该基因全部碱基中C占30%,下列说法正确的是()
A.解旋酶作用于①②两处
B.该基因的一条核苷酸链中(C G)/(A T)为3∶2
C.若①处后T变为A,则该基因控制的性状一定发生改变
D.该基因在含14N的培养液中复制3次后,含14N的DNA分子占3/4
解析:选B。①处为磷酸二酯键,②处为氢键,解旋酶作用的部位为氢键;由于C占该基因全部碱基的30%,所以A与T均占该基因全部碱基的20%,该基因的一条核苷酸链中(C G)/(A T)等于该基因全部碱基中(C G)/(A T)=3∶2;若①处后T变为A,突变后的密码子对应的氨基酸不一定改变,则该基因控制的性状不一定发生改变;该基因在含14N的培养液中复制3次后,含14N的DNA分子占100%。
二、非选择题
13.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A是________酶,B是________酶。
(3)图甲过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有______________________________
________________________________________________________________________。
(4)乙图中,7是______________________________________________________。
DNA分子的基本骨架由________交替连接而成;DNA分子两条链上的碱基通过________连接成碱基对,并且遵循________原则。
解析:(1)DNA复制的方式是半保留复制,即子代DNA保留了母链的一条。(2)A酶是解旋酶,破坏了DNA分子中两条链中的氢键,使DNA分子解开螺旋;B酶催化DNA子链的合成,为DNA聚合酶。(3)图甲为DNA复制,发生在细胞核、线粒体和叶绿体中。(4)图乙中4为胸腺嘧啶,5为脱氧核糖,6为磷酸,三者构成的7为胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
答案:(1)半保留复制
(2)解旋 DNA聚合
(3)细胞核、线粒体、叶绿体
(4)胸腺嘧啶脱氧核苷酸 脱氧核糖和磷酸 氢键 碱基互补配对
14.(2014·福州一模)蚕豆体细胞染色体数目2N=12,科学家用3H标记蚕豆根尖细胞的DNA,可以在染色体水平上研究真核生物的DNA复制方法。
实验的基本过程如下:
Ⅰ.将蚕豆幼苗培养在含有3H的胸腺嘧啶脱氧核苷的培养基上,培养一段时间后,观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。
Ⅱ.当DNA分子双链都被3H标记后.再将根移到含有秋水仙素的非放射性培养基中,培养一段时间后,观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。
请回答相关问题:
(1)蚕豆根尖细胞进行的分裂方式是________;秋水仙素能使部分细胞的染色体数目加倍,其作用的机理是
________________________________________________________________________。
(2)Ⅰ中,在根尖细胞进行第一次分裂时,每一条染色体上带有放射性的染色单体有________条,每个DNA分子中,有________条链带有放射性。
Ⅱ中,若观察到一个细胞具有24条染色体,且二分之一的染色单体具有放射性,则表明该细胞的染色体在无放射性的培养基上复制了________次,该细胞含有________个染色体组。
(3)上述实验表明,DNA分子的复制方式是________。
解析:(1)蚕豆根尖细胞为体细胞,其分裂方式为有丝分裂。秋水仙素可以抑制纺锤体的形成,导致染色体不能被拉向两极,从而形成了染色体数目加倍的细胞。(2)由于DNA的复制为半保留复制,第一次分裂完成时,每个DNA分子中都有一条链被3H标记,每一条染色体上有2条染色单体被3H标记。当DNA分子双链都被3H标记后,再将根移到含有秋水仙素的非放射性培养基中,观察到一个细胞具有24条染色体,且二分之一的染色单体具有放射性,则表明该细胞的染色体在无放射性的培养基上复制了2次,该细胞含有4个染色体组。(3)该实验证明DNA分子的复制方式是半保留复制。
答案:(1)有丝分裂 抑制纺锤体的形成
(2)2 1 2 4
(3)半保留复制
15.(2014·烟台调研)阅读以下材料,回答有关问题。
从2009年3月底开始,墨西哥、美国等国接连爆发大规模甲型H1N1流感疫情,并迅速蔓延至北美地区以外的国家,全球拉响防疫警报。
某学校生物兴趣小组的同学通过查阅资料发现,常见的流感病毒都是RNA病毒,同时提出疑问:甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA。下面是兴趣小组为探究甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA设计的实验步骤,请将其补充完整。
(1)实验目的: ___________________________________________________________。
(2)材料用具:显微注射器,甲型H1N1流感病毒的核酸提取液,胚胎干细胞,DNA水解酶和RNA水解酶等。
(3)实验步骤:
第一步:把甲型H1N1流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组,____________;
________________________________________________________________________。
第二步:取等量的猪胚胎干细胞分成三组,用显微注射技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取物注射到三组猪胚胎干细胞中。
第三步:将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间,然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品,检测是否有甲型H1N1流感病毒产生。
(4)请预测结果及结论:
①________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③若A、B、C三组均出现甲型H1N1流感病毒,则甲型H1N1流感病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。
解析:病毒是由蛋白质外壳和核酸组成的,核酸是遗传物质,核酸包括DNA和RNA两类,根据题目要求探究的问题及给予的材料、试剂分析可知,实验中分别利用DNA水解酶、RNA水解酶处理该病毒核酸提取液,然后再注射到猪胚胎干细胞中培养,由于酶具有专一性,可根据培养后是否检测到H1N1病毒来判断其核酸类型。
答案:(1)探究甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA (3)分别用等量的相同浓度的DNA水解
酶、RNA水解酶处理A、B两组核酸提取液,C组不做处理
(4)①若A、C两组出现甲型H1N1流感病毒,B组没有出现,则甲型H1N1流感病毒的遗传物质是RNA ②若B、C两组出现甲型H1N1流感病毒,A组没有出现,则甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA
