高中生物人教版 (新课标)必修2《遗传与进化》第4节 基因是有遗传效应的DNA片段同步练习题

课时作业九

一、选择题(每小题2分，共24分)

1．沃森和克里克在发表了DNA分子双螺旋结构的论文后，又提出了DNA自我复制的假说。下列有关假说内容的叙述不正确的是(　　)

A．DNA复制时，双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂

B．以解开的两条单链为模板，以游离的脱氧核苷酸为原料，依据碱基互补配对原则，通过氢键结合到作为模板的单链上

C．形成的DNA分子包括一条模板单链和一条新链

D．形成的两个DNA分子是由两条母链、两条子链分别结合而成

D　[沃森和克里克提出的DNA自我复制的假说为半保留复制，即形成的DNA分子包括一条母链和一条子链。]

2．如图为真核细胞内某DNA片段(15N标记)结构示意图，共有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DNA片段复制3次，则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸2 800个

B．该DNA片段的一条核苷酸链中为3∶2

C．解旋酶作用于①部位，DNA聚合酶用于催化②部位的化学键构成

D．将该DNA片段置于14N培养液中复制3次后，含14N的DNA分子占

B　[该DNA片段复制3次，则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为600×(23－1)＝4 200个；由于碱基A占20%，因此碱基T占20%，碱基C占30%，碱基G占30%，该DNA片段的两条脱氧核苷酸链中为3∶2，则该DNA片段的一条脱氧核苷酸链中也为3∶2；DNA聚合酶用于催化①部位的化学键构成，解旋酶作用于②部位；将该DNA片段置于14N培养液中复制3次后，子代DNA分子全部含有14N。]

3．体外进行DNA复制的实验，向试管中加入有关的酶、4种脱氧核苷酸和ATP，37 ℃下保温。下列叙述中正确的是(　　)

A．能生成DNA，DNA的碱基比例与4种脱氧核苷酸的比例一致

B．不能生成DNA，因为缺少DNA模板

C．能生成DNA，DNA的碱基比例不确定，且与酶的来源有一定的关联

D．不能生成DNA，因为实验中缺少酶催化的适宜的体内条件

B　[DNA复制需要的条件是模板、原料、酶、能量等，题目的条件缺少模板，不能生成DNA。]

4．下列关于DNA复制条件的叙述，不正确的是(　　)

A．DNA复制时只有DNA的一条链作模板

B．以4种游离的脱氧核苷酸为原料

C．DNA复制过程需要消耗能量

D．没有酶的催化，细胞DNA复制无法进行

A　[DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下将双链解开，以解开的两条链为模板，在DNA聚合酶作用下，利用细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，合成与母链互补的子链，每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。]

5．DNA分子的多样性和特异性分别决定于(　　)

A．碱基对不同的排列顺序和特定的碱基排列顺序

B．细胞分裂的多样性和DNA复制的稳定性

C．碱基对不同的排列顺序和碱基互补配对原则

D．DNA分子的双螺旋结构和解旋酶的特异性

A　[碱基对的不同排列顺序决定了DNA分子的多样性，而特定的碱基排列顺序决定了DNA分子的特异性。]

6．下列有关基因的叙述，正确的是(　　)

A．基因是控制生物性状的结构单位和功能单位

B．人体细胞内的基因全部位于染色体上

C．经测定，一个由n个脱氧核苷酸构成的DNA分子中，包含了m个基因，则每个基因的平均长度为n/2m个脱氧核苷酸对

D．基因中脱氧核苷酸的排列顺序就是遗传信息，只能通过减数分裂传递给后代

A　[基因是有遗传效应的DNA片段，是控制生物性状的结构单位和功能单位。人体细胞内的基因主要在染色体上，线粒体DNA分子上也有少量基因。一个DNA分子上有许多个基因，但并非基因与基因紧密相连，那些没有遗传效应的DNA片段并不是基因，因此C项中基因的平均长度小于n/2m个脱氧核苷酸对。有性生殖的生物通过减数分裂将遗传信息传递给下一代，无性生殖的生物通过有丝分裂将遗传信息传递给下一代。]

7．下列关于基因的叙述，正确的是(　　)

A．DNA分子上任意一个片段都是基因

B．人体细胞中染色体是基因的唯一载体

C．等位基因的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同

D．基因的多样性决定了DNA分子的多样性

C　[基因是有遗传效应的DNA片段，而不是DNA分子中任意一片段；人体细胞中染色体是基因的主要载体，线粒体中也分布着一定数量的基因；构成基因的基本组成单位是脱氧核苷酸；基因的多样性与DNA分子的多样性均与脱氧核苷酸的数量和排列顺序有关。]

8．如图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图，有关叙述正确的是(　　)

A．基因R、S、N、O在果蝇所有体细胞中都表达

B．R、S、N、O互为非等位基因

C．果蝇的每个基因都是由成百上千个核糖核苷酸组成的

D．基因R、S、N、O中的比值一般相同

B　[R、S、N、O控制果蝇不同的性状，在果蝇体细胞中选择性表达，互为非等位基因。]

9．下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是(　　)

A．图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的

B．图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的

C．真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶

D．真核生物的这种复制方式提高了复制速率

A　[从图中可以看出有多个复制起点，但由于复制环的大小不同，所以复制起始的时间有先有后。DNA分子复制是边解旋边双向复制的，真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶、DNA聚合酶等酶的参与。这种半保留复制的模式不仅保持了前后代的稳定性，而且每次复制都可产生两个DNA分子，提高了复制效率。]

10．假定某高等生物体细胞的染色体数是10条，其中染色体中的DNA分子用含3H的胸腺嘧啶标记，将该体细胞放入不含有3H标记的培养液中连续培养2代，则在形成的第2代细胞的1个细胞的有丝分裂后期，没有被标记的染色体数为(　　)

A．5条  B．40条  C．20条  D．10条

D　[根据DNA半保留复制的特点，DNA双链被含3H的胸腺嘧啶标记，在不含3H标记的培养液中完成第一次分裂后，每条染色体的DNA分子中一条链有3H标记，另一条链没有3H标记。在不含3H标记的培养液中进行第二次分裂的后期时一半染色体被标记，一半染色体没有被标记。]

11．某双链DNA分子含m对碱基，其中腺嘌呤有a个。该DNA在连续复制时，对所需要的胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述，不正确的是(　　)

A．在第一次复制时，需要(m－a)个

B．复制两次时，共需要2(m－a)个

C．在第n次复制时，需要2n－1(m－a)个

D．不论复制多少次，需要胞嘧啶脱氧核苷酸的数目等于所需要的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目

B　[双链DNA分子中含2m个碱基，a个腺嘌呤，推算出胞嘧啶个数为：(2m－2a)/2＝m－a(个)，在第一次复制时，需胞嘧啶脱氧核苷酸个数为(21－1)×(m－a)＝m－a(个)，复制两次需要：(22－1)×(m－a)＝3(m－a)个，第n次复制时需要：(2n－1)(m－a)－(2n－1－1)(m－a)＝2n－1(m－a)个；根据DNA中碱基互补配对原则知，胞嘧啶与鸟嘌呤数目相等。]

12．某DNA分子中含有1 000个碱基对(被32P标记)，其中有胸腺嘧啶400个。若将该DNA分子放在只含被31P标记的脱氧核苷酸的培养液中让其复制两次，其结果不可能是(　　)

A．含32P的DNA分子占1/2

B．含31P的DNA分子占1/2

C．子代DNA分子相对分子量平均比原来减少1 500

D．共消耗鸟嘌呤脱氧核苷酸1 800个

B　[该DNA分子在含 31P的培养液中复制两次，可得到22个DNA分子，其中含31P的DNA分子占100%；含32P的DNA分子占2/4＝1/2。因为DNA复制为半保留复制，亲代DNA分子的两条链只可能进入两个子代DNA分子中；22个DNA分子中有两个DNA分子的每条链都只有31P，还有两个DNA分子都是一条链含31P，另一条链含32P。前两个DNA 分子相对分子质量比原DNA分子共减少了4 000，后两个DNA分子比原DNA分子共减少了2 000，这样4个DNA分子的相对分子量平均比原来减少了6 000/4＝1 500；在1 000个碱基对的DNA分子中，胸腺嘧啶400个，则含有鸟嘌呤个数(1 000×2－400×2)/2＝600(个)，复制两次所消耗鸟嘌呤脱氧核苷酸数目为600×(22－1)＝1 800(个)。]

二、非选择题(共26分)

13．如图为DNA复制的图解，请据图回答下列问题。

(1)DNA复制发生在________________________期。

(2)②过程称为____________。

(3)③中的子链是____________。

(4)③过程必须遵循________________原则。

(5)子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子，由此说明DNA复制具有________________的特点。

(6)具有N个碱基对的一个DNA分子片段中，含有m个腺嘌呤脱氧核苷酸。

①该片段完成n次复制需要________个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。

②该片段完成第n次复制需要________个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。

答案　(1)有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间 (2)解旋　(3)Ⅱ、Ⅲ　(4)碱基互补配对　(5)半保留复制　(6)①(2n－1)(N－m)　②2n－1(N－m)

14．下图所示细胞中与基因有关的物质或结构，请分析并回答：

(1)细胞内的遗传物质是[　]________，基因和b的关系是________________。

(2)遗传物质的主要载体是[　]________，基因和a的关系是________________。

(3)c和b的关系是____________________，b被彻底水解后的产物是____________(填字母)。

(4)h可用____________试剂鉴定。

(5)如果基因存在于____________上，则其遗传方式与性别相关联，这就是____________。这种遗传方式既遵循____________定律，又有特殊性。

(6)b的空间结构是________________________。若其中的＝0.25，则G占总碱基数比例为__________，其中一条单链中＝____________。

解析　图中a为染色体，b为DNA，c为脱氧核苷酸，d、e、f分别为磷酸、脱氧核糖、含氮碱基，g为C、H、O、N、P五种元素，h为蛋白质。

答案　(1)b　DNA　基因是有遗传效应的DNA片段　(2)a　染色体　基因在a上呈线性排列　(3)c是组成b的基本单位　d、e、f　(4)双缩脲　(5)性染色体　伴性遗传　基因分离　(6)规则的双螺旋结构　40%　0.25

15．由于DNA上的“遗传因子”基本都是符合孟德尔的遗传定律的，因此人类可以利用PCR技术合成的DNA进行亲子鉴定，其原理是：首先获取被测试者的DNA，并进行PCR扩增，取其中一样本DNA用限制酶切成特定的小片段，放进凝胶内，用电泳推动DNA小片段分离，再使用特制的“探针”去寻找基因。相同的基因会凝聚在一起，然后利用特别的染料在X光照射下，便会显示由DNA探针凝聚在一起的黑色条码。每个人的条码一半与其母亲的条码吻合，另一半与其父亲的条码吻合。

(1)2002年6月，我国第一张位点的“基因身份证明”在湖北武汉诞生。人的“基因身份证明”是否终身有效？________。理由是__________________________________。

(2)双胞胎或多胞胎的“基因身份证明”是否一定完全相同？____________，原因是_______________。

(3)图示某小孩和其母亲以及待测定的四位男性的DNA指纹图谱示意图，请推测该小孩真正生物学上的父亲是________，原因是__________________________。

解析　(1)同一个体的所有体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂而来的，所以DNA相同，具有个体的特异性和稳定性，故“基因身份证明”终身有效。(2)同卵双胞胎DNA相同，但异卵双胞胎DNA不同。(3)对比DNA指纹图谱就会发现孩子的基因有一半与母亲相同，还有一半与B相同，而A、C、D与孩子DNA指纹图谱不相同，所以B是孩子真正生物学上的父亲。

答案　(1)是　因为同一个体的不同生长发育阶段和不同组织的DNA是相同的，所以它有高度的个体特异性和稳定性　(2)不一定　如果是异卵双生的双胞胎，其遗传物质不相同　(3)B　子代遗传物质一半来自父亲，一半来自母亲