1[2021遼寧·4,2分,難度★★☆☆☆]下列有關(guān)細(xì)胞內(nèi)的DNA及其復(fù)制過程的敘述,正確的是(　　)A.子鏈延伸時游離的脫氧核苷酸添加到3'端B.子鏈的合成過程不需要引物參與C.DNA每條鏈的5'端是羥基末端D.DNA聚合酶的作用是打開DNA雙鏈
【解析】 在DNA復(fù)制過程中,DNA聚合酶從引物的3'端延伸子鏈,即子鏈延伸時游離的脫氧核苷酸添加到3'端,A正確;DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA,而只能從3'端延伸DNA鏈,因此,子鏈的合成過程需要引物參與,B錯誤;通常將DNA的羥基末端稱為3'端,而磷酸基團(tuán)的末端稱為5'端,C錯誤;細(xì)胞內(nèi)的DNA進(jìn)行復(fù)制時需解旋酶打開DNA雙鏈,DNA聚合酶的作用是催化合成DNA子鏈,D錯誤。
2[2021海南·6,2分,難度★★☆☆☆]已知5-溴尿嘧啶(BU)可與堿基A或G配對。大腸桿菌DNA上某個堿基位點(diǎn)已由A—T轉(zhuǎn)變?yōu)锳—BU,要使該位點(diǎn)由A—BU轉(zhuǎn)變?yōu)镚—C,則該位點(diǎn)所在的DNA至少需要復(fù)制的次數(shù)是(　　)
【解析】 根據(jù)題意可知,BU既可以與堿基A配對,又可以和堿基G配對,又知大腸桿菌DNA上某個堿基位點(diǎn)已由A—T轉(zhuǎn)變?yōu)锳—BU,則該位點(diǎn)所在的DNA復(fù)制一次,該位點(diǎn)可能會變?yōu)镚—BU,再復(fù)制一次,該位點(diǎn)可能會變?yōu)镚—C,即該位點(diǎn)所在的DNA至少需要復(fù)制2次才能使該位點(diǎn)由A—BU轉(zhuǎn)變?yōu)镚—C,B項正確。
3[2022廣東·12,2分,難度★★★☆☆]λ噬菌體的線性雙鏈DNA兩端各有一段單鏈序列。這種噬菌體在侵染大腸桿菌后其DNA會自連環(huán)化(如圖所示),該線性分子兩端能夠相連的主要原因是(　　)A.單鏈序列脫氧核苷酸數(shù)量相等B.分子骨架同為脫氧核糖與磷酸C.單鏈序列的堿基能夠互補(bǔ)配對D.自連環(huán)化后兩條單鏈方向相同
【解析】 單鏈序列脫氧核苷酸數(shù)量相等和分子骨架同為脫氧核糖與磷酸都不是該線性DNA分子兩端能夠相連的原因,A、B錯誤;據(jù)圖可知,單鏈序列的堿基能夠互補(bǔ)配對,這是該線性DNA分子兩端能夠相連的主要原因,C正確;該線性DNA分子自連環(huán)化后兩條單鏈方向相反,D錯誤。
4[2021山東·5,2分,難度★★★☆☆]利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,將含有基因修飾系統(tǒng)的T-DNA插入到水稻細(xì)胞M的某條染色體上,在該修飾系統(tǒng)的作用下,一個DNA分子單鏈上的一個C脫去氨基變?yōu)閁,脫氨基過程在細(xì)胞M中只發(fā)生一次。將細(xì)胞M培育成植株N。下列說法錯誤的是(　　)A.N的每一個細(xì)胞中都含T-DNAB.N自交,子一代中含T-DNA的植株占3/4C.M經(jīng)n(n≥1)次有絲分裂后,脫氨基位點(diǎn)為A—U的細(xì)胞占1/2nD.M經(jīng)3次有絲分裂后,含T-DNA且脫氨基位點(diǎn)為A—T的細(xì)胞占1/2
【解析】 在將細(xì)胞M培育成植株N的過程中,進(jìn)行了有絲分裂,所以N的每一個細(xì)胞中都含T-DNA,A正確;結(jié)合題中信息,T-DNA插入到水稻細(xì)胞M的某條染色體上,由細(xì)胞M培育成植株N,N自交,子一代中含T-DNA的植株占3/4,B正確;結(jié)合題中信息“一個DNA分子單鏈上的一個C脫去氨基變?yōu)閁,脫氨基過程在細(xì)胞M中只發(fā)生一次”可知,M經(jīng)n(n≥1)次有絲分裂后,脫氨基位點(diǎn)為A—U的DNA分子總是一個,則含有該DNA分子的細(xì)胞占1/2n,C正確;結(jié)合上述分析可知,M經(jīng)3次有絲分裂后,脫氨基位點(diǎn)為A—U的細(xì)胞占1/8,含T-DNA且脫氨基位點(diǎn)為A—T的細(xì)胞占3/8,D錯誤。
5[2022海南·11,3分,難度★★★★☆]科學(xué)家曾提出DNA復(fù)制方式的三種假說:全保留復(fù)制、半保留復(fù)制和分散復(fù)制(圖1)。對此假說,科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)(圖2)。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)A.第一代細(xì)菌DNA離心后,試管中出現(xiàn)1條中帶,說明DNA復(fù)制方式一定是半保留復(fù)制B.第二代細(xì)菌DNA離心后,試管中出現(xiàn)1條中帶和1條輕帶,說明DNA復(fù)制方式一定是全保留復(fù)制C.結(jié)合第一代和第二代細(xì)菌DNA的離心結(jié)果,說明DNA復(fù)制方式一定是分散復(fù)制D.若DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制,繼續(xù)培養(yǎng)至第三代,細(xì)菌DNA離心后試管中會出現(xiàn)1條中帶和1條輕帶
【解題關(guān)鍵】　　(1)如果DNA的復(fù)制方式為全保留復(fù)制,則一個親代15N/15N-DNA分子在含14NH4Cl的培養(yǎng)液中復(fù)制一次后,形成的兩個子代DNA分子為15N/15N-DNA和14N/14N-DNA,離心后,試管中出現(xiàn)一條輕帶、一條重帶;如果DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制,則一個親代15N/15N-DNA分子在含14NH4Cl的培養(yǎng)液中復(fù)制一次后,形成的兩個子代DNA分子都是15N/14N-DNA,離心后,試管中出現(xiàn)一條中帶;如果DNA的復(fù)制方式為分散復(fù)制,則一個親代15N/15N-DNA分子在含14NH4Cl的培養(yǎng)液中復(fù)制一次后,形成的子代DNA分子離心后,試管中出現(xiàn)一條中帶。(2)如果DNA的復(fù)制方式為全保留復(fù)制,則一個親代15N/15N-DNA分子在含14NH4Cl的培養(yǎng)液中復(fù)制2次后,得到的4個DNA分子中,其中一個是15N/15N-DNA,另外3個是14N/14N-DNA,離心后,試管中出現(xiàn)一條重帶、一條輕帶;如果DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制,則一個親代15N/15N-DNA分子在含14NH4Cl的培養(yǎng)液中復(fù)制2次后,得到的4個DNA分子中,其中2個DNA分子是15N/14N-DNA,另外2個DNA分子是14N/14N-DNA,離心后,試管中出現(xiàn)一條中帶、一條輕帶;如果DNA的復(fù)制方式為分散復(fù)制,則一個親代15N/15N-DNA分子在含14NH4Cl的培養(yǎng)液中復(fù)制2次后,得到的4個DNA分子離心后,試管中只有一條中帶。
【解析】 第一代細(xì)菌DNA離心后,試管中出現(xiàn)1條中帶,說明DNA復(fù)制方式一定不是全保留復(fù)制,可能為半保留復(fù)制或分散復(fù)制,A錯誤;若DNA復(fù)制方式為全保留復(fù)制,則第二代細(xì)菌DNA離心后,試管中會出現(xiàn)1條重帶和1條輕帶,與題圖信息不符,B錯誤;若DNA復(fù)制方式為分散復(fù)制,則第一代和第二代細(xì)菌DNA離心后,試管中只出現(xiàn)1條中帶,與題圖信息不符,C錯誤;若DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制,繼續(xù)培養(yǎng)至第三代,得到的子代DNA分子離心后,試管中會出現(xiàn)1條中帶和1條輕帶,D正確。
6[2021河北·16,3分,難度★★★★☆](多選)科學(xué)思維許多抗腫瘤藥物通過干擾DNA合成及功能抑制腫瘤細(xì)胞增殖。下表為三種抗腫瘤藥物的主要作用機(jī)理。下列敘述正確的是(　　)A.羥基脲處理后,腫瘤細(xì)胞中DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程都出現(xiàn)原料匱乏B.放線菌素D處理后,腫瘤細(xì)胞中DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程都受到抑制C.阿糖胞苷處理后,腫瘤細(xì)胞DNA復(fù)制過程中子鏈無法正常延伸D.將三種藥物精準(zhǔn)導(dǎo)入腫瘤細(xì)胞的技術(shù)可減弱它們對正常細(xì)胞的不利影響
【解析】 轉(zhuǎn)錄過程需要的原料是核糖核苷酸,DNA復(fù)制的原料是脫氧核糖核苷酸,羥基脲處理后,會導(dǎo)致DNA復(fù)制所需要的原料匱乏,不會導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄過程原料匱乏,A項錯誤;DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄都需要DNA作為模板,放線菌素D處理后,DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程都會受到抑制,B項正確;DNA復(fù)制過程中子鏈的延伸需要DNA聚合酶,阿糖胞苷處理后,DNA聚合酶的活性被抑制,DNA復(fù)制過程中子鏈將無法正常延伸,C項正確;精準(zhǔn)導(dǎo)入腫瘤細(xì)胞技術(shù)可以使藥物直接作用于腫瘤細(xì)胞,減少對正常細(xì)胞的不利影響,D項正確。
7[2021全國甲·30,9分,難度★★★★☆]用一段由放射性同位素標(biāo)記的DNA片段可以確定基因在染色體上的位置。某研究人員使用放射性同位素32P標(biāo)記的脫氧腺苷三磷酸(dATP, dA-Pα~Pβ~Pγ) 等材料制備了DNA片段甲(單鏈),對W基因在染色體上的位置進(jìn)行了研究,實(shí)驗(yàn)流程的示意圖如下?；卮鹣铝袉栴}:(1)該研究人員在制備32P標(biāo)記的DNA片段甲時,所用dATP的α位磷酸基團(tuán)中的磷必須是32P,原因是　 。 (2)該研究人員以細(xì)胞為材料制備了染色體樣品,在混合操作之前去除了樣品中的RNA分子,去除RNA分子的目的是 　。 (3)為了使片段甲能夠通過堿基互補(bǔ)配對與染色體樣品中的W基因結(jié)合,需要通過某種處理使樣品中的染色體DNA　　　　　　　　　　。 (4)該研究人員在完成上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,又對動物細(xì)胞內(nèi)某基因的mRNA進(jìn)行了檢測,在實(shí)驗(yàn)過程中用某種酶去除了樣品中的DNA,這種酶是　 。
【參考答案】　(1)dATP分別脫掉γ、β位上的磷酸基團(tuán)后,成為組成DNA分子的基本單位(原料)(3分)(2)防止RNA與DNA片段甲發(fā)生堿基互補(bǔ)配對,影響基因在染色體上的定位(實(shí)驗(yàn)結(jié)果)(2分)(3)解螺旋為單鏈(2分)(4)DNA(水解)酶(2分)【解題思路】　(1)與ATP相比,dATP中的五碳糖是脫氧核糖,其脫掉遠(yuǎn)離“dA”的兩個磷酸基團(tuán)之后,變成腺嘌呤脫氧核糖核苷酸,腺嘌呤脫氧核糖核苷酸是組成DNA的基本單位。(2)待定位基因轉(zhuǎn)錄形成的RNA可能會與DNA片段甲發(fā)生堿基互補(bǔ)配對,影響基因在染色體上的定位。(3)要想使片段甲(單鏈)與染色體樣品中的W基因的單鏈之間發(fā)生堿基互補(bǔ)配對,需要將W基因解旋成單鏈。(4)酶具有專一性,去除樣品中的DNA,需要用DNA(水解)酶。
8[2021浙江6月·22,2分,難度★★★★☆]DNA復(fù)制與細(xì)胞分裂綜合考查,注重跨模塊融合在DNA復(fù)制時,5-溴尿嘧啶脫氧核苷(BrdU)可作為原料,與腺嘌呤配對,摻入新合成的子鏈。用Giemsa染料對復(fù)制后的染色體進(jìn)行染色,DNA分子的雙鏈都含有BrdU的染色單體呈淺藍(lán)色,只有一條鏈含有BrdU的染色單體呈深藍(lán)色?，F(xiàn)將植物根尖放在含有BrdU的培養(yǎng)液中培養(yǎng),取根尖用Giemsa染料染色后,觀察分生區(qū)細(xì)胞分裂中期染色體的著色情況。下列推測錯誤的是(　　)A.第一個細(xì)胞周期的每條染色體的兩條染色單體都呈深藍(lán)色B.第二個細(xì)胞周期的每條染色體的兩條染色單體著色都不同C.第三個細(xì)胞周期的細(xì)胞中染色單體著色不同的染色體均為1/4D.根尖分生區(qū)細(xì)胞經(jīng)過若干個細(xì)胞周期后,還能觀察到深藍(lán)色的染色單體

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