2017年高一生物(通用版)暑假專(zhuān)題突破訓(xùn)練專(zhuān)題八 巧解DNA分子結(jié)構(gòu)和復(fù)制的相關(guān)計(jì)算含答案

1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精專(zhuān)題八巧解DNA分子結(jié)構(gòu)和復(fù)制的相關(guān)計(jì)算一、DNA結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)的相關(guān)內(nèi)容落實(shí)1由1分子磷酸、1分子堿基和1分子化合物a構(gòu)成了化合物b,如圖所示，則敘述正確的是（）若m為腺嘌吟，則b肯定為腺嘌吟脫氧核苷酸在禽流感病原體、幽門(mén)螺旋桿菌體內(nèi)b均為4種ATP脫去兩個(gè)高能磷酸鍵，可形成b,a為核糖若a為脫氧核糖，則由b構(gòu)成的核酸完全水解，得到的化合物最多有8種2下列有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述中，錯(cuò)誤的是（）雙鏈DNA分子中含有兩個(gè)游離的磷酸基團(tuán)DNA的一條單鏈上相鄰的堿基A與T之間通過(guò)氫鍵連接嘌吟堿基與嘧啶堿基的結(jié)合保證了DNA分子空間結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定DNA分子兩條鏈反向平行3同源染

2、色體上的DNA分子之間最可能相同的是（）堿基對(duì)的排列順序B.氫鍵的數(shù)目C.錯(cuò)誤!的比值D脫氧核苷酸的種類(lèi)二、相關(guān)DNA復(fù)制中同位素標(biāo)記法計(jì)算的問(wèn)題突破4在DNA復(fù)制開(kāi)始時(shí)，將大腸桿菌放在含低劑量3H標(biāo)記的脫氧胸苷（3H-dT）的培養(yǎng)基中，3H-dT可摻入正在復(fù)制的DNA分子vt、卜g陽(yáng)學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精中，使其帶有放射性標(biāo)記。幾分鐘后，將大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含高劑量3HdT的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時(shí)間。收集、裂解細(xì)胞，抽取其中的DNA進(jìn)行放射性自顯影檢測(cè)，結(jié)果如圖所示.據(jù)圖可以作出的推測(cè)是（）高放射性低觸射性高戲射性気Iabc復(fù)制起始區(qū)在高放射性區(qū)域DNA復(fù)制為半保留復(fù)制DNA復(fù)制從起始點(diǎn)向兩個(gè)方

3、向延伸DNA復(fù)制方向?yàn)閍c5用15N標(biāo)記細(xì)菌的DNA分子（雙鏈均被標(biāo)記），再將它們放入含14N的培養(yǎng)基上連續(xù)繁殖4代，a、b、c為三種DNA分子：a只含i5N,b同時(shí)含有15N和14N，c只含14N。下圖中可正確表示這三種DNA分子的比例的是（）ABCD6.用15N標(biāo)記含有100個(gè)堿基對(duì)的DNA分子,其中有胞嘧啶60個(gè)。該DNA分子在14N培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次，其結(jié)果可能是（）A.含有14N的DNA占100%B復(fù)制過(guò)程中需游離的腺嘌吟脫氧核苷酸640個(gè)含15N的鏈占1/8子代DNA中嘌吟與嘧啶之比是2：37用32P標(biāo)記玉米體細(xì)胞（含20條染色體）的DNA分子雙鏈，再將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)入不含32P的培

4、養(yǎng)基中培養(yǎng)，讓其分裂n次，若一學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精個(gè)細(xì)胞中的染色體總條數(shù)和被32P標(biāo)記的染色體條數(shù)分別是40條和2條，則該細(xì)胞至少是處于第幾次分裂的分裂期（）A.第一次B.第二次C.第三次D.第四次三、相關(guān)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則計(jì)算的問(wèn)題突破8在一個(gè)雙鏈DNA分子中，堿基總數(shù)為m,腺嘌吟堿基數(shù)為n,則下列有關(guān)敘述正確的是（）脫氧核苷酸數(shù)=磷酸數(shù)=堿基總數(shù)=口3m2n堿基之間的氫鍵數(shù)為2一條鏈中A+T的數(shù)量為nG的數(shù)量為mnA.B.C.D.9.雙脫氧核苷酸常用于DNA測(cè)序，其結(jié)構(gòu)與脫氧核苷酸相似,能參與DNA的合成，且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則.DNA合成時(shí)，在DNA聚合酶作用下，若連接上的是雙脫氧核

5、苷酸，子鏈延伸終止;若連接上的是脫氧核苷酸，子鏈延伸繼續(xù)。在人工合成體系中，有適量的序列為GTACATACATG的單鏈模板、胸腺嘧啶雙脫氧核苷酸和4種脫氧核苷酸。則以該單鏈為模板合成出的不同長(zhǎng)度的子鏈最多有（）A.2種B.3種C.4種D.5種TOC o 1-5 h z10關(guān)于如圖所示DNA分子的敘述，正確的是（）+”GAATTG-Iiin31_HiIiIIISIIIlii111IIII|111學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精限制酶作用于部位，DNA連接酶作用于部位該DNA的特異性表現(xiàn)在堿基種類(lèi)和(A+T)/(G+C)的比例上若該DNA分子中A為p個(gè)，占全部堿基的n/m(m2n),則G的個(gè)數(shù)為(pm/

6、2n)p把該DNA分子放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制兩代，子代中含15N的DNA分子占3/4四、綜合應(yīng)用體驗(yàn)11分析以下材料,回答有關(guān)問(wèn)題：材料一在沃森和克里克提出雙螺旋結(jié)構(gòu)模型之前，人們已經(jīng)證實(shí)了DNA分子是由許多脫氧核苷酸構(gòu)成的長(zhǎng)鏈，自然界中的DNA并不以單鏈形式存在，而是由兩條鏈結(jié)合形成的。材料二1949年到1951年期間，科學(xué)家Chargaff研究不同生物的DNA時(shí)發(fā)現(xiàn)，DNA分子中的嘧啶核苷酸的總數(shù)始終等于嘌吟核苷酸的總數(shù);A的總數(shù)等于T的總數(shù),G的總數(shù)等于C的總數(shù)，但(A+T)與(G+C)比值不是固定的。材料三根據(jù)RFranklin等人對(duì)DNA晶體的X射線衍射分析表明，DNA分子由許多

7、“亞單位”組成，而且每一層的間距為0.34nm,而且整個(gè)DNA分子長(zhǎng)鏈的直徑是恒定的.以上科學(xué)研究成果為1953年沃森和克里克提出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型奠定了基礎(chǔ)。請(qǐng)分析回答：材料一表明DNA分子是由兩條組成的，其基本單位是。學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精嘧啶核苷酸的總數(shù)始終等于嘌呤核苷酸的總數(shù)，說(shuō)明o腺嘌吟(A)的總數(shù)等于胸腺嘧啶(T)的總數(shù)，鳥(niǎo)嘌吟(G)的總數(shù)等于胞嘧啶(C)的總數(shù)，說(shuō)明4)A與T的總數(shù)和G與C的總數(shù)的比值不固定，說(shuō)明O(5)RFranklin等人提出的DNA分子中的亞單位事實(shí)上是。亞單位的間距都為0.34nm，而且DNA分子的直徑是恒定的，這些特征表明學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)

8、精(6)基于以上分析，沃森和克里克提出了各對(duì)應(yīng)堿基之間的關(guān)系是，這種對(duì)應(yīng)關(guān)系稱(chēng)為原則，并成功地構(gòu)建了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。12下圖是某DNA分子的局部結(jié)構(gòu)示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題.寫(xiě)出下列圖中序號(hào)代表的結(jié)構(gòu)的中文名稱(chēng):，。圖中DNA片段中堿基對(duì)有對(duì)，該DNA分子應(yīng)有個(gè)游離的磷酸基。從主鏈上看，兩條單鏈；從堿基關(guān)系看，兩條單鏈。如果將14N標(biāo)記的細(xì)胞培養(yǎng)在含15N標(biāo)記的脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中，此圖所示的(填圖中序號(hào))中可測(cè)到15N。若細(xì)胞在該培養(yǎng)液中分裂四次，該DNA分子也復(fù)制四次，則得到的子代DNA分子中含14N的DNA分子和含15N的DNA分子的比例為。若該DNA分子共有a個(gè)堿基，其中

9、腺嘌吟有m個(gè)，則該DNA分子復(fù)制4次，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸為個(gè).學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精13在有關(guān)DNA分子的研究中，常用32P來(lái)標(biāo)記DNA分子。用a、卩和y表示ATP或dATP（d表示脫氧）上三個(gè)磷酸基團(tuán)所處的位置（APPP或dAPPP）。回答下列問(wèn)題；a卩ya卩丫（1）某種酶可以催化ATP的一個(gè)磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到DNA末端上，同時(shí)產(chǎn)生ADP。若要用該酶把32P標(biāo)記到DNA末端上，那么帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在ATP的（填“a”“p”或“Y”）位上。（2）若用帶有32P的dATP作為DNA生物合成的原料，將32P標(biāo)記到新合成的DNA分子上，則帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在dATP的（填“a”“或

10、“丫”）位上。（3）將一個(gè)某種噬菌體DNA分子的兩條鏈用32P進(jìn)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(shí)間.若得到的所有噬菌體雙鏈DNA分子都裝配成噬菌體（n個(gè)）并釋放，則其中含有32P的噬菌體所占比例為2/n，原因是學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精答案精析C識(shí)圖可知a為五碳糖、b為核苷酸、m為堿基。若m堿基是腺嘌吟，a為核糖，則核苷酸為腺嘌吟核糖核苷酸，再加上一個(gè)磷酸基團(tuán)就是ADP,加兩個(gè)磷酸基團(tuán)就是ATP.若a為脫氧核糖,則b為脫氧核糖核苷酸。b核酸完全水解，得到的化合物為磷酸、脫氧核糖和A、G、C、T4種堿基，共6種化合物。禽流感病原體是以RNA

11、為遺傳物質(zhì)的病毒，只含有4種核糖核苷酸,幽門(mén)螺旋桿菌是細(xì)菌，含有8種核苷酸。B雙鏈DNA分子中每一條鏈上都含有1個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，沒(méi)有與兩個(gè)脫氧核糖連接.由于DNA分子兩條鏈反向平行，這兩個(gè)游離的磷酸基團(tuán)分別位于DNA分子兩條鏈的兩端.DNA的一條單鏈上相鄰的堿基A與T之間通過(guò)脫氧核糖磷酸脫氧核糖連接。磷酸與脫氧核糖交替連接構(gòu)成DNA分子的基本骨架，堿基排布在內(nèi)側(cè)，嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，使DNA分子具有相對(duì)的穩(wěn)定性.D般情況下同源染色體上的DNA分別來(lái)自父方和母方，一般不相同，因此，它們的堿基排列順序、氫鍵的數(shù)目、（A+T）/（G+C）的比值一般都不相同，但它們都含有4種脫氧核苷酸.C根據(jù)

12、放射性自顯影結(jié)果可知，中間低放射性區(qū)域是復(fù)制開(kāi)始時(shí)在含低劑量3H標(biāo)記的脫氧胸苷（3HdT）的培養(yǎng)基中進(jìn)行復(fù)制的結(jié)果，A項(xiàng)錯(cuò)誤；兩側(cè)高放射性區(qū)域是將大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含高劑量3HdT的培養(yǎng)基中進(jìn)行復(fù)制的結(jié)果，因此可判斷DNA復(fù)制從起學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精始點(diǎn)(中間)向兩個(gè)方向延伸，C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤；該實(shí)驗(yàn)不能證明DNA復(fù)制為半保留復(fù)制,B項(xiàng)錯(cuò)誤。5B一個(gè)雙鏈均含15N的DNA在含14N的培養(yǎng)基上連續(xù)復(fù)制4次,產(chǎn)生16個(gè)DNA分子，由于是半保留復(fù)制，所以其中只含15N的DNA分子為0個(gè)，同時(shí)含有15N和14N的DNA分子有2個(gè)，只含14N的DNA分子有14個(gè)。A在14N培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次，得到

13、24=16個(gè)DNA分子,32條鏈,其中含14N的DNA占100，含15N的鏈有2條，占1/16；根據(jù)已知條件，每個(gè)DNA分子中腺嘌呤脫氧核苷酸有錯(cuò)誤!=40個(gè)，復(fù)制過(guò)程中消耗A=40X(24-1)=600個(gè)；每個(gè)DNA分子中嘌吟和嘧啶互補(bǔ)相等，兩者之比是1：1。C每一次細(xì)胞分裂間期，細(xì)胞核中的DNA分子都復(fù)制一次.細(xì)胞復(fù)制一次，細(xì)胞中的DNA都是由一條鏈含32P、一條鏈含31P兩條鏈組成。細(xì)胞再?gòu)?fù)制一次，細(xì)胞中的DNA一半是由一條鏈含32P、一條鏈含31P兩條鏈組成，另一半是由兩條都含31P的鏈組成,依次類(lèi)推.由染色體總條數(shù)為40條，可推知是有絲分裂后期.若是第一次有絲分裂后期,移向細(xì)胞每一極

14、所有染色體上DNA中的一條鏈被32P標(biāo)記，共40條染色體被標(biāo)記。若是第二次有絲分裂后期,細(xì)胞中有20條染色體上DNA中的一條鏈被32P標(biāo)記，另外20條染色體未被標(biāo)記。被32P標(biāo)記的染色體隨機(jī)移向細(xì)胞兩極，進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞。若其中一個(gè)子細(xì)胞中含有2條被標(biāo)記的染色體，到達(dá)第三次有絲分裂后期，即符合題意。DDNA中，G與C之間形成3個(gè)氫鍵，A與T之間形成學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精2個(gè)氫鍵，故氫鍵數(shù)為:2n+3X錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!因A=T,A+T的總量為2n,故一條鏈中的A+T的數(shù)量應(yīng)為n。中計(jì)算G的數(shù)量有誤，應(yīng)為錯(cuò)誤！=錯(cuò)誤！nD在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中，堿基A與T、G與C分別形成堿基對(duì)，胸腺嘧啶雙脫氧核苷酸

15、（假定用T表示）應(yīng)與A配對(duì)形成氫鍵。故堿基序列為GTACATACATG的單鏈模板在正常脫氧核苷酸環(huán)境中會(huì)生成如下雙鏈DNA分子：GTACATACATGCATGTATGTAC雙脫氧核苷酸會(huì)使子鏈合成終止，因此當(dāng)DNA復(fù)制時(shí)若加入胸腺嘧啶雙脫氧核苷酸（T）,可能會(huì)在、位置替換堿基T而形成4種異常DNA片段，另外，還有胸腺嘧啶雙脫氧核苷酸不參與復(fù)制所形成的子鏈,故可形成5種不同長(zhǎng)度的長(zhǎng)鏈。C限制酶和DNA連接酶都作用于磷酸二酯鍵;該DNA的特異性不表現(xiàn)在堿基種類(lèi)上，因?yàn)镈NA中的堿基只有4種；把該DNA分子放在含15N的培養(yǎng)基中復(fù)制兩代,子代DNA分子都含有15N.（1）脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈脫氧核苷酸（2

16、）DNA分子中嘌呤與嘧啶之間一一對(duì)應(yīng)（3）A與T一一對(duì)應(yīng)，C與G一對(duì)應(yīng)（4）A與T之間的對(duì)應(yīng)和C與G之間的對(duì)應(yīng)互不影響（5）堿基對(duì)DNA分子的空間結(jié)構(gòu)非常規(guī)則學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精A與T配對(duì),C與G配對(duì)堿基互補(bǔ)配對(duì)解析回答該問(wèn)題關(guān)鍵是理解DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的內(nèi)容。12(1)胞嘧啶脫氧核糖胸腺嘧啶脫氧核苷酸一條脫氧核苷酸鏈的片段(2)42(3)反向平行互補(bǔ)(4)1:8(5)15(錯(cuò)誤!f)解析(1)根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可知:是胞嘧啶，是腺嘌吟，是鳥(niǎo)嘌吟，是胸腺嘧啶，是磷酸基團(tuán)，是胸腺嘧啶，是脫氧核糖，是胸腺嘧啶脫氧核苷酸，是一條脫氧核苷酸鏈的片段。(4)DNA分子復(fù)制4次，產(chǎn)生16個(gè)DNA分子，由于DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，含14N的DNA分子共2個(gè),所有的DNA都含有15N,所以子代DNA分子中含14N和15N的比例為1：8。(5)A=T=m，則G=C=錯(cuò)誤!一m,復(fù)制4次，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸a為（161）X（2m）=15（錯(cuò)誤!一m）13.(1)丫(2)a(3)個(gè)含有32P標(biāo)記的噬菌體雙鏈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(gè)噬菌體的雙鏈DNA分子中，因此在得到的n個(gè)噬菌體中只有2個(gè)帶有標(biāo)記解析(1)ATP水解生成ADP的過(guò)程中，斷裂的是遠(yuǎn)離腺苷A的那個(gè)高能磷酸鍵即卩位和y位之