2019新创新生物苏教版必修2课时达标训练：第四章 第二节 DNA分子的结构和复制 5页

课时达标训练(九) DNA 分子的结构和复制 (时间：25 分钟；满分：50 分) 一、选择题(每小题 2 分，共 20 分) 1．(广东高考)1953 年 Watson 和 Crick 构建了 DNA 双螺旋结构模型，其重要意义在于 ( ) ①证明 DNA 是主要的遗传物质 ②确定 DNA 是染色体的组成成分 ③发现 DNA 如何储存遗传信息 ④为 DNA 复制机制的阐明奠定基础 A．①③ B．②③ C．②④ D．③④ 2．(上海高考)在 DNA 分子模型搭建实验中，如果用一种长度的塑料片代表 A 和 G，用 另一长度的塑料片代表 C 和 T，那么由此搭建而成的 DNA 双螺旋的整条模型( ) A．粗细相同，因为嘌呤环必定与嘧啶环互补 B．粗细相同，因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸相似 C．粗细不同，因为嘌呤环不一定与嘧啶环互补 D．粗细不同，因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸不同 3．下列关于 DNA 复制的叙述，正确的是( ) A．在细胞有丝分裂间期，发生 DNA 复制 B．DNA 通过一次复制后产生四个 DNA 分子 C．DNA 双螺旋结构全部解旋后，开始 DNA 的复制 D．单个脱氧核苷酸在 DNA 酶的作用下连接合成新的子链 4．把培养在含轻氮(14N)环境中的一个细菌，转移到含重氮(15N)环境中，培养相当于繁 殖一代的时间，然后全部放回原环境中培养相当于连续繁殖两代的时间后，细菌 DNA 组成 分析表明( ) A．3/4 轻氮型、1/4 中间型 B．1/4 轻氮型、3/4 中间型 C．1/2 轻氮型、1/2 中间型 D．3/4 重氮型、1/4 中间型 5．在一个 DNA 分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的 42%，若其中一条 链的胞嘧啶占该链碱基总数的 24%，胸腺嘧啶占 30%，则另一条链上，胞嘧啶和胸腺嘧啶 分别占该链碱基总数的( ) A．21%,12% B．30%,24% C．34%,12% D．58%,30% 6．下面关于 DNA 分子结构的叙述中，错误的是( ) A．每个双链 DNA 分子含有四种脱氧核苷酸 B．每个碱基分子上均连接着一个磷酸和一个脱氧核糖 C．每个 DNA 分子中碱基数＝磷酸数＝脱氧核糖数 D．双链 DNA 分子中的一段含有 40 个胞嘧啶，就一定会同时含有 40 个鸟嘌呤 7．下列有关 DNA 复制的说法中，正确的是( ) A．DNA 复制时只有一条链可以作为模板 B．DNA 复制所需要的原料是 4 种脱氧核苷酸 C．DNA 复制的场所只有细胞核 D．DNA 复制的时间只能是有丝分裂间期 8.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．b 和 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 d 链中同项比值不同 9．(山东高考)某研究小组测定了多个不同双链 DNA 分子的碱基组成，根据测定结果绘 制了 DNA 分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在 DNA 分子中碱基数目比值的关 系图，下列正确的是( ) 10．某个 DNA 片段由 500 对碱基组成，A＋T 占碱基总数的 34%，若该 DNA 片段复制 2 次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为( ) A．330 B．660 C．990 D．1 320 二、非选择题(共 30 分) 11．(10 分)如图是 DNA 片段的结构图，请据图回答问题。 (1)图甲是 DNA 片段的________结构，图乙是 DNA 片段的________结构。 (2)填出图中部分结构的名称：[2]________________、[5]__________________。 (3)从图中可以看出 DNA 分子中的两条链是由________和________交替连接的。 (4)连接碱基对的化学键是____________，碱基配对的方式如下：即________与________ 配对；________与________配对。 (5)从图甲可以看出组成 DNA 分子的两条链的方向是________的，从图乙可以看出组成 DNA 分子的两条链相互缠绕成________的________结构。 (6)含有 200 个碱基的某 DNA 片段中碱基间的氢键共有 260 个。请回答： ①该 DNA 片段中共有腺嘌呤________个，C 和 G 共________对。 ②该 DNA 片段复制 4 次，共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸________个。 ③在 DNA 分子稳定性的比较中，________碱基对的比例高，DNA 分子稳定性高。 12．(10 分)DNA 指纹技术正发挥着越来越重要的作用，目前在亲子鉴定、侦察罪犯等 方面是最为可靠的鉴定技术。 请思考回答下列有关 DNA 指纹技术的问题： (1)DNA 亲子鉴定中，DNA 探针必不可少，DNA 探针实际是一种已知碱基顺序的 DNA 片段。请问：DNA 探针寻找基因所用的原理是：____________________________________。 (2)用 DNA 做亲子鉴定时，小孩的条码会一半与其生母相吻合，另一半与其生父相吻合， 其原因是__________________________________________________________。 (3)如图为通过提取某小孩和其母亲以及待测定的两位男性的 DNA，进行 DNA 指纹鉴 定，部分结果如图所示。则该小孩的真正生物学父亲是________________________________。 (4)现在已知除了一卵双生胞胎外，每个人的 DNA 是独一无二的，就好像指纹一样，这 说明了：______________________________________________________________________。 (5)为什么用 DNA 做亲子鉴定，而不用 RNA?______________________ _______。 (6)为了确保实验的准确性，需要克隆出较多的 DNA 样品，若一个只含 31P 的 DNA 分 子用 32P 标记的脱氧核苷酸为原料连续复制 3 次后，含 32P 的单链占全部单链的________。 13．(10 分)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)根据图示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 分子形成 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)请设计实验来证明 DNA 的复制方式。 实验步骤： ①在氮源为 14N 的培养基上生长的大肠杆菌，其 DNA 分子均为 14N－DNA(对照)。 ②在氮源为 15N 的培养基上生长的大肠杆菌， 其 DNA 分子均为 15N－DNA(亲代)。 ③将亲代含 15N 的大肠杆菌转移到 14N 培养基上，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用密度梯 度离心方法分离。 (3)实验预测： ①如果与对照(14N/14N)相比，子代Ⅰ能分离出两条带：________和________，则可以排 除________，同时肯定是________________。 ② 如 果 子 代 Ⅰ 只 有 一 条 ________ ， 则 可 以 排 除 ________ ， 但 不 能 肯 定 是 ________________。 ③如果子代 Ⅰ只有一条中密度带，再继续做子代ⅡDNA 密度鉴定，若子代Ⅱ可以分出 ____________ 和 ____________ ， 则 可 以 排 除 __________________ ， 同 时 肯 定 ________________。 ④如果子代Ⅱ不能分出________两条密度带，则排除________，同时肯定________。 (4)用图例表示出最可能的实验结果。 答案 课时达标训练(九) 1．选 D 本题考查 DNA 的结构和复制的相关知识，体现了对总结归纳与知识应用能 力的考查。DNA 分子双螺旋结构模型中，碱基排列在内侧，碱基对的排列顺序代表遗传信 息，③正确；DNA 复制的特点是边解旋边复制和半保留复制，DNA 分子双螺旋结构模型为 DNA 复制机制的阐明奠定基础，④正确。 2．选 A A 和 G 都是嘌呤碱基，C 和 T 都是嘧啶碱基，在 DNA 分子中，总是 A＝T， G＝C，依题意，用一种长度的塑料片代表 A 和 G，用另一长度的塑料片代表 C 和 T，则 DNA 的粗细相同。 3．选 A DNA 是在细胞分裂的间期进行复制的，其复制过程是边解旋边复制，特点为 半保留复制，即以每一条解开的母链作模板，按碱基互补配对原则合成新的子链，合成子链 需要的酶是 DNA 聚合酶；复制的结果为一个 DNA 分子复制成为两个相同的 DNA 分子。 4．选 A 轻氮(14N)环境中的一个细菌转移到重氮(15N)环境中培养相当于繁殖一代的时 间后，DNA 分子全为 15N/14N，再返回轻氮(14N)环境中培养繁殖，产生 8 个 DNA 分子，3/4 轻氮型、1/4 中间型。 5．选 C 解这类题目，最好先画出 DNA 分子的两条链及碱基符号，并标出已知碱基 的含量，这样比较直观，更易找到解题方法。然后利用 DNA 分子的碱基互补配对原则，由 整个 DNA 分子中 A＋T＝42%，可得出 A1＋T1 即对应单链碱基总数的百分比也为 42%，则 C1＋G1＝58%。由一条链中 C1＝24%，C1＋G1＝58%，得出对应另一条单链中 C2＝34%，由 一条链中 A1＋T1＝42%，A1＝12%，得出对应另一条单链 T2＝12%。 6．选 B 脱氧核苷酸分子的连接方式应为 。在双链的 DNA 分子 内部，碱基之间通过氢键连接形成碱基对，对一个碱基来说，一侧连接着一个脱氧核糖，另 一侧通过氢键和另一个碱基相连。 7．选 B DNA 复制时， 两条链都可以作为模板，真核生物 DNA 复制的场所可以是细 胞核，也可以是线粒体和叶绿体，在细菌体内还可以是拟核。DNA 复制时需要的原料是 4 种脱氧核苷酸。 8．选 C a、d 两条母链碱基互补，a、b 两条链碱基互补，c、d 两条链碱基互补，可推 出 a 和 c 碱基序列相同，b 和 c 碱基序列互补；两条互补链中的(A＋T)/(G＋C)相同。 9．选 C DNA 分子中(A＋C)/(T＋G)应始终等于 1；一条单链中(A＋C)/(T＋G)与其互 补链中(A＋C)/(T＋G)互为倒数，一条单链中(A＋C)/(T＋G)＝0.5 时，互补链中(A＋C)/(T＋ G)＝2；一条单链中(A＋T)/(G＋C)与其互补链中(A＋T)/(G＋C)及 DNA 分子中(A＋T)/(G＋C) 都相等。 10．选 C 根据碱基互补配对原则，DNA 分子中 A＋T＝34%，G＋C＝66%，所以 C ＝33%，亲代 DNA 分子中 C 的数目是 33%×500×2＝330 个。DNA 复制 2 次需要的胞嘧啶 数目为：330×(22－1)＝990 个。 11．解析：(1)从图中可以看出：甲表示的是 DNA 分子的平面结构。而乙表示的是 DNA 分子的立体(空间)结构。(2)图中 2 表示的是一条脱氧核苷酸链片段，而 5 表示的是腺嘌呤脱 氧核苷酸。(3)从图甲的平面结构可以看出：DNA 分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在 外侧构成了基本骨架。(4)DNA 分子的两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且有一定规 律：A 与 T 配对，G 与 C 配对。(5)根据图甲可以判断：组成 DNA 分子的两条脱氧核苷酸链 是反向平行的；从图乙可以看出组成 DNA 分子的两条脱氧核苷酸链相互缠绕成规则的双螺 旋结构。(6)①碱基对 G 和 C 之间有三个氢键，而 A 和 T 间有两个氢键，设该 DNA 片段碱 基 A 有 x 个，碱基 G 有 y 个，则有以下关系：x＋y＝200×1/2＝100,2x＋3y＝260，解得 A 为 40 个，G 和 C 各为 60 个。②复制 4 次共需原料 C 为：(24－1)×60＝900 个。③C 和 G 之间的氢键多于 A、T 之间的氢键，因此 C 和 G 比例越高，DNA 分子稳定性越大。 答案：(1)平面 立体(或空间) (2)一条脱氧核苷酸链片段 腺嘌呤脱氧核苷酸 (3)脱 氧核糖 磷酸 (4)氢键 A(腺嘌呤) T(胸腺嘧啶) G(鸟嘌呤) C(胞嘧啶) (5)反向 规 则 双螺旋 (6)①40 60 ②900 ③C 和 G 12．解析：DNA 具有特异性，不同个体的 DNA 分子不同，因此可利用 DNA 分子杂交 原理进行亲子鉴定。由于子代的同源染色体一条来自父方，一条来自母方，因此亲子鉴定时， 应一半与父亲吻合，一半与母亲吻合。人体所有细胞都来源于同一个受精卵，因此都含有相 同的遗传物质。 答案：(1)碱基互补配对原则 (2)孩子的每一对同源染色体一条来自父亲，一条来自母 亲 (3)B (4)DNA 分子具有多样性和特异性 (5)因为基因在 DNA 上，而不在 RNA 上，且 DAN 具有特异性 (6)7/8 13．(1)①亲代的 新形成的 ②一条链来自亲代 DNA，另一条链是新形成的 ③每条 链中的一些片段是母链的，另一些片段是子链的 (3)①一条轻密度带(14N/14N) 一条重密度 带(15N/15N) 半保留复制和分散复制 全保留复制 ②中密度带(14N/15N) 全保留复制 半 保留复制还是分散复制 ③一条中密度带(14N/15N) 一条轻密度带(14N/14N) 分散复制 半 保留复制 ④中、轻 半保留复制 分散复制 (4)最可能的实验结果(如图所示)：