生物中圖版自主訓練：第三單元第一章第三節(jié)DNA的復制

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精自主廣場我夯基我達標1.將一個DNA分子進行標記，讓其連續(xù)復制三次，在最后得到的DNA分子中,被標記的DNA單鏈占DNA總單鏈數(shù)的（)A.1／32B.1／6 C。1／8 思路解析：標記了一個DNA分子之后，就等于標記了兩條DNA單鏈。那么，無論復制多少次，被標記的總是這兩條單鏈，所以本題的計算方法是用2除以最后得到的總的DNA單鏈數(shù),即2÷16=1／8（亦即1／2n)。答案：C2。DNA分子的雙鏈在復制時解旋，從氫鏈連接處分開的堿基是（）A。鳥嘌呤與尿嘧啶 B.鳥嘌呤與胞嘧啶C.腺嘌呤與尿嘧啶 D.鳥嘌呤與胸腺嘧啶思路解析:由堿基互補配對原則知：腺嘌呤與胸腺嘧啶配對,鳥嘌呤與胞嘧啶配對，它們在DNA分子中以氫鍵形成堿基對；在復制或轉錄時DNA分子在解旋酶的作用下,連接堿基的氫鏈斷裂,兩個堿基分開,從而使DNA分子解旋。答案:B3.一個被放射性元素標記的雙鏈DNA噬菌體侵染細菌，若此細菌破裂后釋放出n個噬菌體,則其中具有放射性元素的噬菌體占總數(shù)的(）A。 B。 C。 D。思路解析：在子代噬菌體的DNA分子中,只有2個DNA分子含有親代噬菌體的DNA成分。答案：C4。將大腸桿菌的DNA用15N標記，然后將該大腸桿菌移入14N培養(yǎng)基上，連續(xù)培養(yǎng)4代，此時,15N標記的DNA分子占大腸桿菌DNA分子總量的（）A. B。 C。 D。思路解析：親代DNA用15N標記，移到14N培養(yǎng)基上，連續(xù)培養(yǎng)4代后形成16個DNA分子，其中只有2個DNA分子含15N。答案：C5。如下圖所示，橫軸表示細胞周期，縱軸表示一個細胞核中DNA含量或染色體數(shù)目的變化情況，請分析圖示，表示有絲分裂中DNA含量的變化、染色體數(shù)目變化和減數(shù)分裂過程中DNA含量變化、染色體數(shù)目變化的曲線依次是（）A。④②①③ B.①④②③C。④①②③ D.①②③④思路解析：解答此類題目,關鍵是要弄清楚有絲分裂和減數(shù)分裂過程中染色體和DNA的數(shù)量變化并能正確分析圖象。無論是有絲分裂還是減數(shù)分裂，在間期都進行DNA的復制,使DNA含量加倍。據(jù)圖分析，圖中①②都有間期加倍現(xiàn)象，屬DNA變化曲線。①圖中一個細胞周期結束后DNA含量又恢復原狀，為有絲分裂DNA的變化；②圖結果DNA減半，為減數(shù)分裂過程中DNA的變化.③④圖為染色體數(shù)量變化。③圖結果減半，為減數(shù)分裂中染色體數(shù)目變化;④圖結果恢復原狀,為有絲分裂中染色體數(shù)目變化.答案:B6.DNA復制能夠準確無誤地進行,保證子分子的結構與母分子的結構相同，其根本原因是()A。DNA有獨特的雙螺旋結構B。堿基有嚴格的互補配對關系C.參與復制過程的酶有專一性D.復制過程有充足的能量供給思路解析：DNA復制是按照堿基互補配對原則而進行的，從而保證了子分子的結構與母分子的結構相同。答案：B7。女性子宮瘤細胞中最長的DNA分子可達36mm,DNA復制速度約為4μm／min,但復制過程僅需40min左右即完成。這是因為（）A。邊解旋邊復制 B。每個復制點雙向復制，使子鏈迅速延伸C。以半保留方式復制 D。復制起點多，分段同時復制思路解析：真核細胞中的DNA復制起點多，并且同時復制，所以比較迅速.答案：D8.一個DNA分子的堿基總數(shù)中，腺嘌呤為200個，復制數(shù)次后，消耗周圍環(huán)境中含有腺嘌呤的脫氧核苷酸3000個，該DNA分子復制了幾次（是第幾代）（）A。三次（第四代） B。四次（第五代）C。五次（第六代） D.六次(第七代）思路解析:每個DNA分子復制一次，需要消耗腺嘌呤脫氧核苷酸200個，可以形成DNA分子15個(3000/200=15），則復制了四次，第五代DNA分子有24=16個,新增加15個。答案：B我綜合我發(fā)展9.(2006北京高考理綜,4）用32P標記了玉米體細胞（含20條染色體）的DNA分子雙鏈，再將這些細胞轉入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，在第二次細胞分裂中期、后期，一個細胞中的染色體總條數(shù)和被32P標記的染色體條數(shù)分別是（）A.中期20和20、后期40和20B.中期20和10、后期40和20C。中期20和20、后期40和10D。中期20和10、后期40和10思路解析：DNA的復制為半保留復制,一個玉米細胞有20條染色體，內含20個DNA分子，有40條鏈被標記.第一次分裂形成的2個子細胞中所有染色體都被標記（每個DNA分子中一條鏈被標記,一條鏈不被標記）；第二次分裂時,中期的染色體都被標記；后期由于染色單體變?yōu)槿旧w，則有一半染色體被標記，為20條。如果是多個細胞也符合這樣的規(guī)律。答案：A10。如圖所示，將大腸桿菌放在含有同位素15N培養(yǎng)基中培育若干代后，細菌DNA所有的氮均為15N，它比14N分子密度大.然后將DNA被15N標記的大腸桿菌再移到14N培養(yǎng)基中培養(yǎng)，每隔4h（相當于分裂繁殖一代的時間）取樣一次，測定其不同世代細菌DNA的密度。DNA復制的密度梯度離心試驗結果如下圖所示.（1）中帶含有的氮元素是__________。（2）如果測定第四代DNA分子密度，比例為__________。（3）如果將第一代（全中）DNA鏈的氫鍵斷裂后再測定密度,它的兩條DNA單鏈在試管中的分布位置應為__________________。（4）上述實驗表明，子代DNA合成的方式是__________。思路解析：(1)親代DNA雙鏈均含有15N,密度最大，離心力最大，離心后分布在試管底部（重帶)。半保留復制的一代2個DNA分子中,1條單鏈含15N，另1條單鏈含14N(因在14N培養(yǎng)基中培養(yǎng)），密度小于親代DNA，離心后分布在試管中部（中帶)。一代的2個DNA分子再同步復制4個DNA，離心后則有2個分布在試管中部（中帶)，另2個含14N的DNA分布試管上部（輕帶）。二代的4個DNA分子再同步復制成8個DNA，其中2個位于試管中部（中帶）,另6個則位于試管的輕帶。如下圖，因此，中帶的DNA是雜合的，一半14N，一半15N。（2)第三代同步復制第四代，可產(chǎn)生16個DNA分子。其中中帶的2個，占1／8，輕帶的14個,占7／8.（3）第一代2個雜合DNA分子氫鍵斷裂成2條含15N的單鏈分布在重帶,另2條單鏈含14N,分布在輕帶。即1／2分布在重帶，1／2分布在輕帶。（4）實驗證明DNA的復制為半保留復制。答案：（1）一半14N，一半15N（2）7／8輕,1／8中（3)1／2分布在輕帶，1／2分布在重帶（4）半保留復制11。一個分別用32P和35S標記了DNA和蛋白質的噬菌體去侵染大腸桿菌，釋放出n個子代噬菌體，其中只含32P、只含35S、同時含有32P和35S以及既不含32P又不含35S的噬菌體數(shù)分別是多少？思路解析:解答此題要求熟練掌握噬菌體侵染細菌的過程和DNA復制的特點.由于噬菌體在侵染細菌時其蛋白質外殼并未注入細菌內部，因而子代噬菌體中不可能含有35S。又因為噬菌體內僅為1個雙鏈DNA，在細菌體內半保留復制，故子代噬菌體中含放射性32P的只能有兩個.答案：2個，0個，0個，（n－2）個。12。在氮源為14N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為14NDNA(對照）；在氮源為15N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為15NDNA（親代）。將親代大腸桿菌轉移到含14N的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代(Ⅰ和Ⅱ）,用某種離心方法分離得到的結果如下圖所示.請分析：（1）由實驗結果可推測第一代（Ⅰ）細菌DNA分子中一條鏈是__________，另一條鏈是___________。（2）將第一代(Ⅰ）細菌轉移到含15N的培養(yǎng)基上繁殖一代,將所得到細菌的DNA用同樣方法分離.請參照上圖，將DNA分子可能出現(xiàn)在試管中的位置在下圖中標出。思路解析:（1)DNA的復制發(fā)生在細胞分裂過程中，一個細胞周期DNA復制一次。對于多細胞的生物來說，細胞分裂僅僅是增加細胞數(shù)目的方式，而對于單細胞生物來說，則是繁殖后代的方式.因此，題目中大腸桿菌的繁殖代數(shù)就與DNA的復制次數(shù)建立了一一對應的關系（多細胞動物的細胞周期數(shù)、細胞分裂次數(shù)與DNA復制次數(shù)有一一對應關系）。(2）DNA復制是指以親代DNA分子為模板合成子代DNA的過程.其復制過程是邊解旋邊復制，包括三個步驟：①解旋；②以母鏈為模板進行堿基互補配對;③每條子鏈與對應母鏈相盤繞,形成兩個新的DNA分子。從復制過程不難發(fā)現(xiàn),DNA分子復制的特點是半保留復制，新形成的DNA分子中都包含一條親代DNA分子的脫氧核苷酸鏈（母鏈）和一條配對新合成的脫氧核苷酸鏈（子鏈）.由于兩條母鏈間是互補關系，因此,新形成的分屬在兩個DNA分子中的兩條子鏈也是互補關系。DNA復制所需的基本條件是模板（母鏈）、原料（環(huán)境中游離的脫氧核苷酸）、能量(ATP）、酶。正常情況下，原料從周圍環(huán)境中吸收進入細胞核而被利用.在實驗條件下,培養(yǎng)基即是大腸桿菌的生活環(huán)境，也是脫氧核苷酸的來源地，培養(yǎng)基中含有的N元素類型，就是游離脫氧核苷酸的標志類型。（3）14N是自然界中N元素存在的主要形式，15N帶有放射性,其他均與14N作用相同?？蒲腥藛T正是利用了這一點，利用15N作示蹤元素，標記DNA分子或其他要研究的物質分子，達到研究其過程變化的目的。解答本題時也可采用以不同形狀代表N元素的不同類型鏈（例如，用“”代表14N鏈，用“"代表15N鏈）畫草圖的形式，快速、直觀地反映出在不同培養(yǎng)基上的不同結果.草圖舉例(下圖）：就本題而言,本題給出了在不同氮源條件下以及變換氮源的條件下生長的大腸桿菌的DNA的分離結果。首先應當明確的是，大腸桿菌為單細胞生物,其繁殖一代實際上是經(jīng)歷了一個細胞周期,每個細胞周期中DNA復制一次，繁殖兩代就是DNA復制了兩次。整個題目由表面上的細菌繁殖轉化為DNA復制的問題。（1）從上圖可看到，在14N培養(yǎng)基上培養(yǎng)的大腸桿菌DNA（對照）的分離位置位于試管上部，在15N培養(yǎng)基上培養(yǎng)的大腸桿菌DNA（親代）的分離位置位于試管的下部，將親代轉移到14N培養(yǎng)基上培養(yǎng)繁殖出的Ⅰ代的DNA分離在中間位置上，Ⅱ代的DNA的分離位置有兩個:1/2在試管上部,1/2在中間位置。從以上四個分離結果可知,含14N的DNA鏈較輕，在上層,含15N的DNA鏈較重，在下層,繁殖Ⅱ代一半DNA表現(xiàn)同對照，即為14NDNA，另一半DNA的表現(xiàn)同繁殖Ⅰ代。由DNA分子結構和DNA分子半保留復制可推斷，親代的15N—DNA在14N培養(yǎng)基上復制一次（繁殖一代）,新合成的兩條雙鏈DNA分子均是一條15N鏈和一條14N鏈，這也是繁殖Ⅰ代DNA分子分離位置在中間的原因。由此推斷，繁殖Ⅰ代在14N培養(yǎng)基上繁殖二代，以14N鏈為模板合成的是均含14N的DNA分子，以15N鏈為模板合成的DNA分子是一條含14N的鏈，一條含1515N的鏈,分離位置應一半在上部，一半在中間。此推論與繁殖Ⅱ代的實驗分離結果完全相符，證明上述推斷正確.（2）根據(jù)上述推斷方式,將第一代（Ⅰ)細菌轉移到含15N的培養(yǎng)基上繁殖，Ⅰ代DNA復制，其中以含14N的鏈為模板合成的DNA分子，一條鏈含14N，一條鏈含15N，其分離位置應在中間；以含15N鏈為模板合成的DNA分子，兩條均為15N鏈，其分離位置應在下部。答案:(1）15N母鏈14N新鏈（2）見下圖13.(2006廣東高考，38）細胞分裂間期是DNA復制和蛋白質合成等物質積累的過程.（1）在DNA的復制過程中,DNA在___________的作用下，雙螺旋鏈解開成為兩條單鏈，并以每一條單鏈為模板,采用___________復制方式合成子代DNA分子。（2）某基因中的一段序列為……TATGAGCTCGAGTAT……,據(jù)下表提供的遺傳密碼推測其編碼的氨基酸序列：_________________________________。密碼子氨基酸CAC組氨酸UAU酪氨酸AUA異亮氨酸CUC亮氨酸GUG纈氨酸UCC絲氨酸GAG谷氨酸（3）真核生物的細胞分裂從間期進入前期,除了核膜、核仁消失外，在顯微鏡下還可觀察到__________和_________的出現(xiàn)。思路解析：細胞分裂間期，完成DNA分子的復制和有關蛋白質的合成。DNA分子復制時，首先在解旋酶的作用下，將兩條螺旋的長鏈解開，然后以其中的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則，合成新的DNA分子，這種復制方式叫半保留復制.mRNA中三個相鄰堿基（遺傳密碼)決定一個氨基酸，根據(jù)提供的遺傳密碼表可知編碼的氨基酸序列為：……異亮氨酸、亮氨酸、谷氨酸、亮氨酸、異亮氨酸…….真核生物細胞分裂是有絲分裂，從間期進入前期,除了核膜、核仁消失外，還有紡錘體形成和染色體出現(xiàn)等等這些用光學顯微鏡能夠觀察到的現(xiàn)象。答案：(1）解旋酶半保留（2）……異亮氨酸-亮氨酸—谷氨酸—亮氨酸-異亮氨酸……(3）紡錘體染色體14.在試管內合成DNA的實驗過程是:先把高能磷酸基團接到四種脫氧核苷酸上，然后加入DNA解旋酶和DNA聚合酶,最后放入一個帶有15N標記的DNA分子,根據(jù)下述實驗結果，請完成下列問題：（1）分析得知，新合成的DNA分子中,A=T，G=C。這個事實說明，DNA的合成遵循___________________________________。（2）新合成的DNA分子中,(A+T)/（G+C）的比率與標記DNA的比率一樣，這說明新DNA分子是_____________________________。（3）經(jīng)分析,新合成的DNA分子中，帶有15N標記的DNA約占總量的50%，這個事實說明____________________________________。