[基礎(chǔ)檢查]
1.(2023·廣東高三四校聯(lián)考)下列有關(guān)生物科學(xué)史的敘述,錯誤的是( )
A.沃森和克里克運用“假說—演繹法”證明了DNA半保留復(fù)制的機理
B.孟德爾運用“假說—演繹法”提出了基因的分離定律和自由組合定律
C.魯賓和卡門運用“同位素標(biāo)記技術(shù)”發(fā)現(xiàn)光合作用釋放的氧氣來自水
D.施萊登和施旺運用“歸納法”提出一切動植物都由細胞發(fā)育而來
答案:A
2.下列關(guān)于DNA復(fù)制的敘述,錯誤的是 ( )
A.DNA復(fù)制是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程
B.DNA復(fù)制是一個邊解旋邊復(fù)制的過程
C.DNA復(fù)制只發(fā)生在細胞分裂前的間期
D.DNA復(fù)制需要模板、原料、能量和酶等基本條件
解析:DNA復(fù)制是指以親代DNA的兩條鏈為模板合成子代DNA的過程,A項正確;DNA復(fù)制是一個邊解旋邊復(fù)制的過程,B項正確;DNA復(fù)制主要發(fā)生在細胞分裂前的間期,原核細胞內(nèi)、無絲分裂過程中也能發(fā)生DNA復(fù)制,C項錯誤;DNA復(fù)制需要模板(DNA雙鏈)、酶(解旋酶、DNA聚合酶)、能量(ATP)、原料(脫氧核苷酸)等基本條件,D項正確。
答案:C
3.用15N標(biāo)記一個含有100個堿基對的DNA分子,其中有胞嘧啶60個,該DNA在14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次,其結(jié)果不可能是 ( )
A.含有15N的DNA占18 B.含有14N的DNA占78
C.復(fù)制過程中需要腺嘌呤脫氧核苷酸600個 D.共產(chǎn)生16個DNA分子
解析:一個被15N標(biāo)記的DNA分子在14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次,共得到24=
16(個)DNA分子。根據(jù)DNA半保留復(fù)制的特點可知:這16個DNA分子中有
2個DNA的一條鏈含有15N,另一條鏈含有14N,其余14個DNA的兩條鏈都含有14N。由此可知,含有14N的DNA占100%,含有15N的DNA占18。由題可得該DNA分子中含40個腺嘌呤,復(fù)制4次需腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量=(24-1)×40=
600(個)。
答案:B
4.下圖所示為DNA復(fù)制的片段,圖中a、b、c、d表示各條脫氧核苷酸鏈,下列敘述錯誤的是 ( )
A.b和c的堿基序列互補
B.a和c的堿基序列互補
C.a鏈中A+TG+C的比值與b鏈中同項比值相同
D.a鏈中A+TG+C的比值與c鏈中同項比值相同
解析:a和d的堿基序列互補,b和c的堿基序列也互補,A項正確;a和c的堿基序列相同,B項錯誤;因為a與b的堿基序列互補,根據(jù)堿基互補配對原則,a鏈中A+TG+C的比值與b鏈中同項比值相同,C項正確;因為a與c的堿基序列相同,所以a鏈中A+TG+C的比值與c鏈中同項比值相同,D項正確。
答案:B
5.(2021·廣東梅州)科學(xué)家以大腸桿菌為實驗對象,運用同位素標(biāo)記技術(shù)及離心技術(shù)進行DNA復(fù)制方式的探索實驗,實驗內(nèi)容及結(jié)果見下表。
回答下列問題。
(1)要得到DNA中的氮全部被放射性標(biāo)記的大腸桿菌B,必須經(jīng)過 代培養(yǎng),且培養(yǎng)液中的 是唯一氮源。
(2)綜合分析本實驗的DNA離心結(jié)果,第 組結(jié)果對得到結(jié)論起到了關(guān)鍵作用,但需把它與第 組和第 組的結(jié)果進行比較,才能說明DNA分子的復(fù)制方式是 。
(3)①若子Ⅰ代DNA的離心結(jié)果為“輕”和“重”兩條密度帶,則“重帶”DNA來自 ,據(jù)此可判斷DNA分子的復(fù)制方式不是 復(fù)制。
②若將子Ⅰ代DNA雙鏈分開后再離心,則其結(jié)果 (填“能”或“不能”)判斷DNA的復(fù)制方式。
③若在同等條件下將子Ⅱ代繼續(xù)培養(yǎng),則子n代DNA離心的結(jié)果是密度帶的數(shù)量和位置 ,放射性強度發(fā)生變化的是 帶。
(4)將一個某種噬菌體DNA分子的兩條鏈用32P進行標(biāo)記,并使其感染大腸桿菌,在不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間。若得到的所有噬菌體雙鏈DNA分子都裝配成噬菌體(n個)并釋放,則其中含32P的噬菌體所占的比例為______,原因是__________________________________________________________
_____________________________________________________________。
解析:(1)要得到DNA中的氮全部被放射性標(biāo)記的大腸桿菌B,必須經(jīng)過多代培養(yǎng),且培養(yǎng)液中的15N是唯一氮源。(2)第3組實驗結(jié)果最為重要,因為B的DNA為15N/15N-DNA,B的子Ⅰ代的DNA為15N/14N-DNA,這就說明DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制;但中帶只有與輕帶和重帶進行比較才能得出,所以它要與第1組和第2組的結(jié)果進行比較。(3)①“輕帶”DNA為14N/14N-DNA,“重帶”DNA為15N/15N-DNA,據(jù)表可知,“重帶”DNA來自B。①的結(jié)果是后代DNA的兩條鏈全是原來的或全是新合成的,說明DNA分子的復(fù)制方式不是半保留復(fù)制。②將子Ⅰ代DNA雙鏈分開后再離心,無法判斷后代DNA的兩條鏈的來源,不能判斷DNA的復(fù)制方式。③將子Ⅱ代繼續(xù)培養(yǎng),子n代DNA的情況是有兩個為14N/15N-DNA,其余全部為14N/14N-DNA,所以子n代DNA離心的結(jié)果是密度帶的數(shù)量和位置沒有變化,放射性強度發(fā)生變化的是輕帶。(4)噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA,該DNA為雙鏈,兩條鏈用32P進行標(biāo)記,并使其感染大腸桿菌,在不含有32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間,由于DNA是半保留復(fù)制,因此只有2個DNA分子含有放射性,因此比例是2n。
答案:(1)多 15N(或15NH4Cl) (2)3 1 2 半保留復(fù)制 (3)①B 半保留 ②不能 ③不變 輕 (4)2n 一個含有32P標(biāo)記的雙鏈DNA分子經(jīng)半保留復(fù)制后,標(biāo)記的兩條單鏈只能分配到兩個噬菌體的雙鏈DNA分子,因此在得到的n個噬菌體中只有兩個帶有標(biāo)記
[拓展應(yīng)用]
6.含15N標(biāo)記的雙鏈DNA含有200個堿基對,腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基的30%;其中的一條鏈上腺嘌呤有20個,下列表述正確的是( )
A.該DNA中的堿基排列方式共有4200種
B.該DNA中4種堿基的比例為A∶T∶G∶C=2∶2∶3∶3
C.該DNA連續(xù)復(fù)制2次,需要游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸560個
D.該DNA在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制3次,含15N標(biāo)記的DNA占25%
解析:該DNA含有200個堿基對,由于堿基數(shù)目確定,所以其堿基排列方式少于4200種,A項錯誤;由題意可知,A和T各為60個,C和G各為140個,所以該DNA中4種堿基的比例為A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7,B項錯誤;該DNA連續(xù)復(fù)制2次,需要游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸為 (22-1)×140=420(個),C項錯誤;該DNA在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制3次得到8個DNA,根據(jù)DNA半保留復(fù)制的特點,其中有2個DNA有一條鏈含14N,另一條鏈含 15N,其余6個DNA只含14N,所以含15N標(biāo)記的DNA占25%,D項正確。
答案:D
7.已知一個完全標(biāo)記上15N的DNA含100個堿基對,其中有腺嘌呤40個。經(jīng)過n次復(fù)制后,不含15N的DNA總數(shù)與含15N的DNA總數(shù)之比為7∶1。若需游離的胞嘧啶為m個,則n、m分別是 ( )
A.3、900 B.3、420 C.4、420 D.4、900
解析:一個完全標(biāo)記上15N的DNA,經(jīng)過n次復(fù)制后,含15N 的DNA總數(shù)為2個,根據(jù)“不含15N的DNA總數(shù)與含15N的DNA總數(shù)之比為7∶1”,可知不含15N的DNA總數(shù)為14個,故n次復(fù)制后產(chǎn)生的DNA總數(shù)為16個,說明該DNA復(fù)制了4次。該DNA含100個堿基對,其中有腺嘌呤(A)40個,根據(jù)A+C=100,可知C=60(個)。一個DNA復(fù)制了4次,需游離的胞嘧啶(C)為60×(16-1)=900(個)。
答案:D
8.將蠶豆幼苗放在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷(即3H-T,胸腺嘧啶脫氧核苷酸的組成成分)的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間,讓3H摻入DNA中,從而使染色體帶有放射性,培養(yǎng)過程如圖甲。隨后,將幼苗轉(zhuǎn)移到普通培養(yǎng)基(1H-T)中培養(yǎng)一段時間,圖乙是跟蹤檢測根尖細胞部分染色體某時期變化圖。請據(jù)圖回答有關(guān)問題。

(1)完成圖甲的培養(yǎng)過程,核DNA分子至少經(jīng)過 次復(fù)制。若某核DNA分子含有900個胸腺嘧啶脫氧核苷酸,則復(fù)制3次需要 個腺嘌呤脫氧核苷酸。
(2)在細胞分裂過程中,圖乙的B過程發(fā)生的時期是 ;此過程
產(chǎn)生的兩條染色體中,含3H的DNA單鏈與全部單鏈的比值為 。
(3)圖乙中 (填“A”或“B”)階段發(fā)生DNA的半保留復(fù)制,出現(xiàn)相應(yīng)實驗結(jié)果的原因是 。
解析:(1)題圖甲表示將不含放射性的DNA分子放在含有3H—T的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間,產(chǎn)生了兩條鏈都具有放射性的DNA分子;由于DNA分子具有半保留復(fù)制的特點,第一次復(fù)制形成的 DNA分子都只有一條鏈含有放射性,第二次復(fù)制形成的DNA分子中有一半的DNA分子的雙鏈都具有放射性。故完成圖甲的培養(yǎng)過程,核DNA分子至少經(jīng)過2次復(fù)制。已知某核DNA分子含有900個胸腺嘧啶脫氧核苷酸,由A=T可知,該核DNA分子含有900個腺嘌呤脫氧核苷酸,則復(fù)制3次需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸的個數(shù)為(23-1)×900=6 300。(2)圖乙中A過程表示染色體的復(fù)制,B過程表示姐妹染色單體分離。幼苗的根尖細胞不能進行減數(shù)分裂,故圖乙的B過程發(fā)生在有絲分裂后期;B過程產(chǎn)生的兩條染色體共有2個DNA分子,即4條DNA單鏈,2條染色體中有1條染色體有放射性,1條染色體無放射性,因為DNA的復(fù)制方式是半保留復(fù)制,故有放射性的染色體中,只有1條DNA單鏈有放射性,故含3H的DNA單鏈與全部單鏈的比值為14。(3)圖乙中A過程表示染色體(或DNA)的復(fù)制;出現(xiàn)相應(yīng)實驗結(jié)果的原因是開始時染色體中的DNA含有一條3H—T鏈和一條1H—T鏈,A過程進行半保留復(fù)制,使所形成的兩條染色單體中,一條有放射性,一條無放射性。
答案:(1)2 6 300 (2)有絲分裂后期 14 (3)A 開始時染色體中的DNA含有一條3H—T鏈和一條1H—T鏈,A過程進行半保留復(fù)制,使所形成的兩條染色單體中,一條有放射性,一條無放射性
組別
1
2
3
4
培養(yǎng)液中
唯一氮源
14NH4Cl
15NH4Cl
14NH4Cl
14NH4Cl
繁殖代數(shù)
多代
多代
一代
兩代
培養(yǎng)產(chǎn)物
A
B
B的子Ⅰ代
B的子Ⅱ代
操作
提取DNA并離心
離心結(jié)果
僅為輕帶
(14N/14N-DNA)
僅為重帶
(15N/15N-DNA)
僅為中帶
(15N/14N-DNA)
12輕帶
(14N/14N-DNA)
12中帶
(15N/14N-DNA)

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第3節(jié) DNA的復(fù)制

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修2《遺傳與進化》

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