PAGE7-基因是有遺傳效應的DNA片段[基礎對點]學問點一DNA分子復制方式的推想和試驗證據1.下列有關探究DNA復制過程試驗的說法，不正確的是()A．本試驗利用了同位素示蹤法和離心技術B．細胞有絲分裂一次意味著DNA復制一次C．本試驗的原理是DNA能進行復制D．本試驗結果說明白DNA具有半保留復制的特點答案C解析該試驗的原理是僅含15N的雙鏈DNA分子密度大，僅含14N的雙鏈DNA分子密度小，一條鏈含14N，一條鏈含15N的雙鏈DNA分子密度居中。2．把培育在含輕氮(14N)環境中的細菌，轉移到含重氮(15N)環境中培育相當于復制一輪的時間，然后放回原環境中培育相當于連續復制兩輪的時間后，分析表明細菌DNA組成為()A.eq\f(3,4)輕氮型、eq\f(1,4)中間型B.eq\f(1,4)輕氮型、eq\f(3,4)中間型C.eq\f(1,2)中間型、eq\f(1,2)重氮型D.eq\f(1,2)輕氮型、eq\f(1,2)中間型答案A解析將含14N的細菌移到含重氮(15N)環境中培育相當于復制一輪的時間，則得到的每個DNA分子都是一條鏈含14N、一條鏈含15N；再放回至含14N的環境中培育相當于連續復制兩輪的時間后，由1個DNA分子得到4個DNA分子，其中3個DNA分子只含14N，另外1個DNA分子一條鏈含14N、一條鏈含15N，即eq\f(3,4)輕氮型、eq\f(1,4)中間型，A正確。學問點二DNA分子復制的過程3.下列關于DNA復制條件的敘述，不正確的是()A．DNA復制時只有DNA的一條鏈作模板B．以4種游離的脫氧核苷酸為原料C．DNA復制過程須要消耗能量D．沒有酶的催化，細胞DNA復制無法進行答案A解析DNA分子利用細胞供應的能量，在解旋酶的作用下將雙鏈解開，以解開的兩條鏈為模板，在DNA聚合酶作用下，利用細胞中游離的4種脫氧核苷酸為原料，合成與母鏈互補的子鏈，每條新鏈與其對應的模板鏈盤繞成雙螺旋結構。4．某DNA分子片段為eq\a\vs4\al(—ATGTG—,—TACAC—)，可進行人工復制使其數量增加，復制時應賜予的條件是()①—ATGTG—和—TACAC—作模板鏈②四種核糖核苷酸③四種脫氧核苷酸④DNA聚合酶⑤DNA水解酶A．①③④B．①②④C．①②⑤D．①③⑤答案A解析DNA的每一條鏈都可以作為DNA復制的模板，須要的原料是脫氧核苷酸，須要DNA聚合酶，不須要DNA水解酶。5．DNA一般能精確復制，其緣由是()①DNA規則的雙螺旋結構為復制供應模板②DNA復制發生于細胞周期的間期③堿基互補配對是嚴格的④產生的兩個子代DNA均和親代DNA相同A．②④B．②③C．①④D．①③答案D解析DNA規則的雙螺旋結構經解旋后為DNA復制供應精確的模板，①正確；嚴格的堿基互補配對原則保證了DNA復制的精確性，③正確。6．DNA分子片段復制狀況如圖所示，圖中a、b、c、d表示脫氧核苷酸鏈的片段。下列說法錯誤的是()A．b和c的堿基序列可以互補B．a和c的堿基序列可以互補C．a中(A＋G)/(T＋C)的值與d中(A＋G)/(T＋C)的值一般不相同D．a中(A＋T)/(G＋C)的比值與b中(A＋T)/(G＋C)的比值相同答案B解析由于a和d互補，a和b也互補，因此b和d相同，同理c和a相同，b和c互補，A正確、B錯誤；由于a和d互補，因此二者中(A＋G)/(T＋C)的值一般不相同，C正確；由于a和b互補，因此二者中(A＋T)/(G＋C)的值相同，D正確。學問點三與DNA復制相關的計算7.將大腸桿菌置于含15N的培育基中培育一段時間，然后把DNA被15N完全標記的大腸桿菌作為親代，轉移到只含14N的一般培育基培育，使其繁殖兩代形成4個新個體，則它們的DNA中含14N的脫氧核苷酸鏈與含15N的脫氧核苷酸鏈的比是()A．3∶1B．2∶1C．1∶1D．7∶1答案A解析15N標記的DNA有兩條含15N的鏈，當在含14N的培育基中培育時，依據半保留復制的特點，增殖一代時，新形成的2個DNA分子上應各有一條含15N的鏈和一條含14N的鏈。增殖兩代時，形成了4個新個體，含有4個DNA分子，共8條單鏈，其中只有2條含15N，其余6條均含14N,14N鏈∶15N鏈＝6∶2＝3∶1。8．一個不含放射性元素的噬菌體，在脫氧核苷酸被32P標記及氨基酸被15N標記的細菌體內，連續繁殖三代，含有32P和15N標記的噬菌體分別占子代噬菌體總數的比例為()A．100%、100% B．25%、50%C．50%、50% D．25%、0答案A解析噬菌體侵染細菌后在親代噬菌體的DNA的作用下，以細菌細胞內的脫氧核苷酸和氨基酸為原料合成子代噬菌體的DNA和蛋白質外殼。細菌細胞內脫氧核苷酸被32P標記，氨基酸被15N標記，則后代每個噬菌體都含有32P和15N。學問點四基因是有遺傳效應的DNA片段9.下列關于基因的敘述，正確的是()A．DNA分子上隨意一個片段都是基因B．人體細胞中染色體是基因的唯一載體C．等位基因的根本區分是脫氧核苷酸的排列依次不同D．基因的多樣性確定了DNA分子的多樣性答案C解析基因是有遺傳效應的DNA片段，而不是DNA分子中隨意一個片段，A錯誤；人體細胞中染色體是基因的主要載體，線粒體中也分布著肯定數量的基因，B錯誤；基因是有遺傳效應的DNA片段，DNA分子的多樣性確定了基因的多樣性，D錯誤。10．DNA分子具有特異性，體現在()A．DNA分子外側，磷酸和脫氧核糖交替連接的方式穩定不變B．DNA分子內側，堿基對的配對方式不變C．DNA分子堿基對的排列依次千變萬化D．每個DNA分子的堿基都有其特定的排列依次答案D解析A、B兩項說明DNA分子具有穩定性，C項說明DNA分子具有多樣性，D項說明白DNA分子具有特異性。[實力提升]11．下列關于DNA、染色體、基因的關系的敘述，錯誤的是()A．未復制前每條染色體有一個DNA分子，經復制每條染色單體上有一個DNA分子B．每個DNA分子上有很多基因，基因是有遺傳效應的DNA片段C．基因在染色體上呈線性排列D．基因在DNA分子雙鏈上成對存在答案D解析基因是DNA分子雙鏈的片段，在一個DNA分子上不會成對存在。12．如圖為真核細胞內某DNA片段(15N標記)結構示意圖，共有1000對脫氧核苷酸組成，其中堿基A占20%。下列說法正確的是()A．該DNA片段復制3次，則須要游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸2800個B．該DNA片段的一條核苷酸鏈中eq\f(C＋G,A＋T)為3∶2C．解旋酶作用于①部位，DNA聚合酶用于催化②部位的化學鍵構成D．將該DNA片段置于14N培育液中復制3次后，含14N的DNA分子占eq\f(3,4)答案B解析由題干可知，該DNA片段中堿基A有400個，依據堿基互補配對原則，A＝T＝400個，C＝G＝600個，該DNA片段復制3次，則須要游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸為600×(23－1)＝4200(個)，A錯誤；由于堿基A占20%，因此堿基T占20%，堿基C占30%，堿基G占30%，該DNA片段的兩條脫氧核苷酸鏈中eq\f(C＋G,A＋T)為3∶2，則該DNA片段的一條脫氧核苷酸鏈中eq\f(C＋G,A＋T)也為3∶2，B正確；DNA聚合酶用于催化①部位的化學鍵形成，解旋酶作用于②部位，C錯誤；將該DNA片段置于14N培育液中復制3次后，子代DNA分子全部含有14N，D錯誤。13．如圖是DNA分子復制的圖解，請據圖回答下列問題。(1)圖中的1表示________過程，須要________酶的作用。(2)圖中的2表示以母鏈為模板進行的堿基的________，參加配對的物質是游離在四周的__________________。(3)圖中的3過程表示形成兩個新的____________分子，這一過程包括子鏈中脫氧核苷酸的________與________交替連接以及子鏈與母鏈在空間結構上的________化。參加此過程的酶有________等。(4)分析DNA復制過程，其場所一般在________內；能量由________供應。(5)DNA一般是嚴格的________復制，DNA復制的遺傳學意義是為________在上下代之間的________打算了物質基礎。(6)具有N個堿基對的一個DNA分子片段中，含有m個腺嘌呤脫氧核苷酸。①該片段完成n次復制須要______________個游離的胞嘧啶脫氧核苷酸。②該片段完成第n次復制須要______________個游離的胞嘧啶脫氧核苷酸。答案(1)解旋解旋(2)互補配對四種脫氧核苷酸(3)DNA脫氧核糖磷酸螺旋DNA聚合酶(4)細胞核ATP(5)半保留遺傳信息傳遞(6)①(2n－1)(N－m)②2n－1(N－m)解析(1)圖中1表示解旋過程，須要解旋酶的作用。解旋酶的作用是打開兩條鏈之間的氫鍵。(2)圖中2表示以母鏈為模板進行堿基互補配對的過程，參加配對的物質是四周環境中游離的四種脫氧核苷酸。(3)圖中3表示形成兩個新的DNA分子，這一過程包括子鏈中脫氧核苷酸的脫氧核糖與磷酸交替連接以及子鏈與母鏈在空間結構上的螺旋化，參加此過程的酶有DNA聚合酶等。(4)DNA主要分布在細胞核中，復制的場所主要是細胞核。復制過程中須要ATP供應能量。(5)DNA具有半保留復制的特點，以確保親子代遺傳信息的連續性。(6)依據DNA分子片段中有N個堿基對，含有m個腺嘌呤脫氧核苷酸，則該DNA分子片段中的胞嘧啶脫氧核苷酸數為(2N－2m)/2＝(N－m)個，經過n次復制，形成2n個DNA分子，增加了2n－1個DNA分子，則須要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數為(2n－1)(N－m)，第n次復制形成2n－1個新DNA分子，第n次復制需2n－1(N－m)。14．如圖表示一個DNA分子上的三個片段A、B、C，請完成下列問題：(1)片段A和C之所以能稱為基因，是因為它們都是__________________。(2)片段A和片段C的不同之處是______________________________________________________________________________________________________。(3)片段A和片段B的不同之處是_______________________________________________________________________________________________________。(4)在人類染色體DNA不表達的片段中有一部分是串連重復的序列，它們在個體之間具有顯著的差異性，這種短序列應當位于圖中的_______________________________________________________________。(5)上題中所說的短序列可應用于________。A．生產基因工程藥物B．偵查罪犯C．遺傳病的產前診斷D．基因治療答案(1)具有遺傳效應的DNA片段，能限制肯定的生物性狀(2)其內部的遺傳信息即脫氧核苷酸的排列依次及數目不同(3)片段B中的堿基序列不攜帶遺傳信息，不具有遺傳效應(4)基因間隔區B(5)B15．下圖所示細胞中與基因有關的物質或結構，請分析并回答：(1)細胞內的遺傳物質是[]________，基因和b的關系是______________________________________。(2)遺傳物質的主要載體是[]________，基因和a的關系是________________________。(3)c和b的關系是________________________，b被徹底水解后的產物是________(填字母)。(4)h可用________試劑鑒定。(5)假如基因存在于________上，則其遺傳方式與性別相關聯，這就是________。(6)b的空間結構是______________________________________________。若其中的eq\f(A＋T,G＋C)＝0.25，則G占總堿基數比例為________，其中一條單鏈中eq\f(A＋T,G＋C)＝________。答案(1)bDNA基因是有遺傳效應的DNA(b)片段(2)a染色體基因在a上呈線性排列(3)c是組成b的基本單位d、e、f(4)雙縮脲(5)性染色體伴性遺傳(6)規則的雙螺旋結構40%0.25解析圖中a為染色體，b為DNA，c為脫氧核苷酸，d、e、f可代表磷酸、脫氧核糖、含氮堿基，g為C、H、O、N、P五種元素，h為蛋白質。(1)細胞內的遺傳物質是b(DNA)，基因是有遺傳效應的DNA片段。(2)遺傳物質DNA的主要載體是a(染色體)，基因在a染色體上呈線性排列。(3)c為脫氧核苷酸，b為DNA，c是組成b的基本單位，DNA徹底水解后的產物是脫氧核糖、含氮堿基和磷酸。(4)h為蛋白質，可通過雙縮脲試劑進行鑒定。(5)假如基因存在于性染色