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DNA复制与碱基计算问题专题
DNA复制和碱基计算问题专题

1．（ ）一个DNA片段（如图所示），下列相关叙述正确的是
A．把该DNA放在含14N的培养液中复制两代，子代 DNA中不含有15N的DNA占3/4
B．②处碱基对的缺失将导致染色体变异
C．作用于①和③的酶的种类肯定是不一样的
D．如该DNA片段含120个磷酸基团，则其指导合成的蛋白质最多含40个氨基酸
2．（ ）一个双链均被32P标记的噬菌体DNA上有x个碱基对，其中腺嘌呤有m个。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出128个子代噬菌体。下列叙述正确的是
A．该过程至少需要64(x－m)个胞嘧啶脱氧核苷酸
B．噬菌体增殖需要细菌提供原料、模板和酶等
C．只含31P与含32P的子代噬菌体的比例为63∶1
D．若该DNA上的基因发生突变，则其长度一定改变
3．（ ）将玉米的一个根尖细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一个细胞周期，然后将子代细胞转入不含放射性标记的培养基中继续培养。下列关于细胞内染色体的放射性标记分布情况的描述，正确的是
A．第二次分裂结束只有一半的细胞具有放射性
B．第二次分裂结束具有放射性的细胞可能有4个
C．在第二次分裂的中期每条染色体的两条单体都被标记
D．在第二次分裂的中期只有半数的染色体中一条单体被标记
4．（ ）用32P标记了玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂完成后每个细胞中被32P标记的染色体条数是
A．0条 B．20条 C．大于0小于20条 D．以上都有可能
5． （ ）假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由1000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是
A．该过程至少需要29 700个鸟嘌呤脱氧核苷酸
B．噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和DNA聚合酶等
C．含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1∶49
D．若该DNA发生突变，则其控制的性状即发生改变
6．（ ）如图是在电子显微镜下拍摄的某生物细胞DNA复制过程中的物像。下列有关叙述正确的是
A．此图反映出的DNA复制模式，可作为DNA双向复制的证据
B．此过程必须遵循碱基互补配对原则，任一条链中A＝T，G＝C
C．若将该DNA进行彻底水解，产物是脱氧核苷酸和四种碱基
D．若该DNA分子的一条链中(A＋T)/(G＋C)＝a，则互补链中该比值为1/a
7．（ ）一个双链均含32P的DNA分子，在不含32P的溶液中复制3次后，含32P的子代DNA分子个数是
A.1 B.2 C.4 D.8
8．（ ）已知某DNA分子中，一条链的(A+G)／(C+T)为0.2，那么在它的互补链中，(A+G)／（C+T）应为
A．2.5 B.0.2 C．5 D．1
9．（ ）某生物核酸的碱基组成，嘌呤碱基占52%，嘧啶碱基占48%，此生物一定不是
A．噬菌体 B.大肠杆菌 C.青霉 D.烟草花叶病毒
10．（ ）某基因中含有102个碱基，则由它控制合成的一条肽链中最多含有肽键的个数和氨基酸的种类分别是
A．34个、20种 B.16个、17种 C．33个、20种 D．18个、16种
11．（ ）某基因片段含有400个碱基，其中一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4。则有关该DNA分子的叙述，错误的是
A．该基因片段的一个碱基改变，不一定会引起子代性状的改变
B．该基因片段连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸180个
C．该基因片段中4种含氮碱基A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7
D．该基因片段中的碱基对排列方式共有4200种
12．（ ）关于DNA分子结构的叙述中，不正确的是
A.双链DNA分子中的一段，若含有30个腺瞟岭，就一定会同时含有30个胸腺嘧啶
B.每个DNA分子中，碱基数＝脱氧核昔酸数＝磷酸数
C.DNA分子由四种脱氧核苷酸组成
D.DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传密码
13．（ ）在某DNA分子的所有碱基中，鸟嘌呤占22%，则胸腺嘧啶占
A．11% B．22% C．28% D．44%
14． （ ）从某生物组织中提取DNA进行分析，其四种碱基数的比例是鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基数的46%，又知该DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤，则与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的 A．26% B．24% C．14% D．11%
15．（ ）右图为细胞内某基因(15N标记)结构示意图，A占全部碱基的20％。下列说法错误的是
A．该基因中不可能含有S元素
B．该基因的碱基(C+G)／(A+T)为3：2
C．DNA解旋酶作用于②部位
D．将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的脱氧核苷酸链占I／4
16．（ ）有100个碱基对的某DNA分子片段，内含60个胞嘧啶脱氧核苷酸，若连续复制n次，则在第n次复制时需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸多少个
A．40n－1 B．40n C．40×2n－1 D．40×2n
17．（ ）某个DNA片段由500对碱基组成，A＋T占碱基总数的34％，若该DNA片段复制两次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为
A．330 B．660 C．990 D．1320
18．（ ）关于下图中DNA分子片段的说法不正确的是
A.把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代中含15N的DNA单链占全部单链的7/8
B.②处的碱基对缺失可能导致基因突变
C.限制性内切酶可作用于①部位，解旋酶作用于③部位
D.该DNA的特异性表现在碱基种类和（A+T）/（G+C）的比例上
19．（ ）经测定，某RNA片段中有30个碱基，其中A＋G＝12，那么转录该RNA片段的DNA片段中C＋T的数量为
A.20个       B.30个         C.60个          D.120个
20．将大肠杆菌置于含15N的培养基上培养。这样，后代大肠杆菌细胞中的DNA双链均被15N标记。然后将被15N标记的大肠杆菌作为亲代转到普通培养基中，繁殖两代。亲代、第一代、第二代大肠杆菌DNA的状况如图所示：
(1)第一代大肠杆菌DNA贮存的遗传信息与亲代大肠杆菌DNA贮存的遗传信息完全相同的原因是______________________________________________________________。
(2)如果将第二代大肠杆菌的DNA分子总量作为整体1，其中，带有15N的第二代大肠杆菌DNA分子约占总量的________%。
(3)如果将第二代大肠杆菌的DNA单链总量作为整体1，其中第二代大肠杆菌的DNA中被15N标记的DNA单链约占总量的________%。
21．图1表示细胞生物遗传信息传递的某过程，图2表示DNA结构片段。回答下列问题：

(1) 图1所示的遗传信息传递过程中不同于图2的碱基互补配对方式是________________。
(2) 若把图2所示DNA放在含15N的培养液中复制3代，子代中含14N的DNA所占比例为______。
(3)某研究性学习小组以细菌为实验对象，运用 技术及 法对有关DNA复制的方式是全保留还是半保留进行了探究(已知全保留复制中子代DNA均由两条子链构成，培养用的细菌大约每20 min分裂一次，产生子代)。请据图3回答下列问题
实验三的离心结果：如果DNA位于1/2重带和1/2轻带位置，则是全保留复制；如果DNA位于全中带位置，则是半保留复制。为了进一步得出结论，该小组设计了实验四，请分析，如果DNA位于________ (位置及比例)带位置，则是全保留复制；如果DNA位于________ (位置及比例)带位置，则是半保留复制。
(4)某卵原细胞（2N=4）中每对同源染色体仅有一条染色体上的DNA分子两条链均被15N标记，该卵原细胞在14N的环境中进行减数分裂，那么减数第一次分裂后期的初级卵母细胞中含有15N标记的染色单体有 条；减数第二次分裂后期的次级卵母细胞中含有15N标记的染色体有 条。其产生含有15N标记的卵细胞的概率为 。
参考答案
1．AC【解析】 试题分析：DNA复制两代，共有4个DNA分子，亲代DNA中只有一条链是15N，所以子代含有15N的DNA分子只有1个，不含有15N的DNA分子有3个，占3/4，A正确；②处碱基对的缺失将导致基因突变，B错误；酶具有专一性，所以①③处酶种类不同，C正确；DNA片段有120个磷酸基团，即有120个碱基，所以指导合成的蛋白质最多含有20个氨基酸，D错误。
考点：本题考查DNA相关知识，意在考查考生能从课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题。
2．C 【解析】该DNA分子共有碱基2x个，其中腺嘌呤m个，所以胞嘧啶脱氧核苷酸的数量为(x－m)个，该过程至少需要的胞嘧啶脱氧核苷酸的数量为127(x－m)个，A项错误；噬菌体增殖过程中所需的模板来自噬菌体，其他如原料、ATP和酶等来自细菌，B项错误；在128个子代噬菌体中，只有两个含有32P，其他126个只含31P，所以只含31P与含32P的子代噬菌体的比例为63∶1，C项正确；基因突变包括个别碱基对的增加、缺失或替换，碱基对的替换不改变基因的长度，D项错误。
3．B 【解析】本题主要考查细胞分裂及DNA复制的相关内容，意在考查考生的理解分析能力。将玉米的一个根尖细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸中培养，该根尖细胞进行有丝分裂，且DNA的复制方式为半保留复制，经过一个细胞周期后，产生的子代细胞均含有放射性，且一个DNA分子中有一条链含有放射性。将产生的子细胞放在不含放射性标记的培养基中继续培养，第二次分裂结束后具有放射性的细胞可能有1个、2个、3个或4个；在第二次分裂的中期，每条染色体都被标记，且每条染色体的两条单体中有一条被标记。
4．D 【解析】第一次细胞分裂完成后所形成的细胞中，DNA双链均是一条链含有32P，另一条链不含32P，第二次细胞分裂的间期，染色体复制后一条染色单体含32P，另一条染色单体不含32P，有丝分裂后期，姐妹染色单体分离，如果含32P的20条染色体同时移向细胞的一极，不含32P的20条染色体同时移向细胞的另一极，则产生的子细胞中被32P标记的染色体条数是20条和0条。如果分别移向细胞两极的20条染色体中既有含32P的，也有不含32P的，则形成的子细胞中被32P标记的染色体条数大于0条小于20条。
5．C 【解析】试题分析：有题目意思可知，一个DNA中A占20%，等于T，G和C分别占30%。所释放出来的100个DNA分子中，有98个不带标记，2个带标记，相当于99个是新合成的，该过程至少需要99×1000×2×30%=59400个鸟嘌呤脱氧核苷酸，A错；噬菌体增殖需要细菌提供能量、原料和DNA聚合酶等，B错；含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为2∶98=1∶49，C正确；若该DNA发生突变，则其控制的性状不一定发生改变，D错。
考点：本题考查DNA复制，意在考查考生能理解所学知识的要点。
6．A 【解析】在一条链中A与T不一定相等；DNA彻底水解是指将核苷酸也水解，DNA分子中互补碱基之和相等。
7．B【解析】试题分析：DNA为半保留复制，第一次复制，两条含32P的DNA母链就分离到2个子代DNA中去，无论复制几次，这两条含32P的DNA母链始终在2个子代DNA，故B正确。
考点：本题考查DNA复制相关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论能力。
8．C【解析】试题分析：因为A与T配对，G与C配对，设已知DNA链为1链，这条链的互补链为2链，那么1链的 A＋G数量等于2链的T＋C数量，1链的T＋C数量等于2链的A＋G数量，也就是说2链中(T+C)/(A+G)=1链中(A+G)/(T+C)，那么2链中(A+G)/(T+C)=1链中T＋C/A＋G。，即A＋G/T＋C＝1/0.2=5，C正确。
考点：本题考查了DNA分子结构中计算规律的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能用数学方式准确地描述生物学方面的内容、以及数据处理能力。
9．A【解析】试题分析：在双链DNA中嘌呤与嘧啶配对，所以嘌呤一定等于嘧啶，而题中该生物的核酸的碱基组成中，嘌呤碱基占52%，嘧啶碱基占48%，所以该生物一定不是仅含有DNA一种核酸的生物。噬菌体只含有DNA一种核酸，故A正确；大肠杆菌是原核生物，既有DNA，也有RNA，故B错误；青霉是真核生物，既有DNA，也有RNA，故C错误；烟草花叶病毒只含有RNA，故D错误。
考点：本题考查核酸的碱基组成的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
10．B 【解析】试题分析：根据DNA的碱基数：RNA的碱基数：蛋白质的氨基酸数=6:3:1，所以该肽链的氨基酸数是102/6=17个，所以氨基酸最多17种，肽键最多17-1=16个，故B正确。
考点：本题考查基因的结构的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
11．D 【解析】试题分析：如果碱基发生改变后，仍决定相同的氨基酸，则子代性状不改变，A正确；DNA含400个碱基，一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链T:A:C:G=1:2:3:4，由此确定A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7，又A有400*3/20=60个，连续复制2次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸（22-1）*60=180，BC正确；碱基对的排列方式小于4200种，因为碱基的种类及比例已经固定，D错误。
考点：本题考查DNA结构与复制的知识。意在考查能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
12．D 【解析】试题分析：双链DNA分子中，A=T、G=C；A正确。DNA分子由4脱氧核苷酸连接而成，每个脱氧核苷酸=1个磷酸+一个脱氧核糖+一个碱基；B、C正确。DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息，遗传密码位于mRNA上；D错误。
考点：本题考查DNA分子结构的相关知识，意在考查对知识的识记及理解。
13．C 【解析】试题分析：在DNA分子中鸟嘌呤和胞嘧啶含量相同，而胸腺嘧啶和腺嘌呤含量相同，故胸腺嘧啶的含量是（1-2*22%）/2=28%，故选C。
考点：本题考查DNA结构相关知识，意在考察考生对知识点的理解掌握和简单计算能力。
14．A 【解析】据题意画出DNA分子链28%并标出相应碱基含量，如图。根据碱基互补配对原则，整个DNA分子中G＋C＝46%，则单链DNA分子中GH＋CH＝46%，可推知单链中AH＋TH＝54%，因为H链中AH＝28%，则TH＝26%，可推知对应另一条链中A＝26%。

15．D 【解析】基因是有遗传效应的DNA片段，其元素只含C、H、O、N、P。在双链DNA分子中，A等于T也占全部碱基的20%，由于A+T+G+C=100%、C=G,得出C和G各占全部碱基30%，所以该基因的碱基（C+G）/（A+T）为3∶2。限制性核酸内切酶作用于磷酸二酯键，DNA解旋酶作用于氢键。复制3次共产生8个DNA，16条脱氧核苷酸链，有两条母链含15N，所以含15N的脱氧核苷酸链占1/8。
16．C 【解析】有100个碱基对的某DNA分子片段，内含60个胞嘧啶脱氧核苷酸，则有40个胸腺嘧啶脱氧核苷酸，而第n次复制相当于将它的（n-1）次复制后具有的脱氧核苷酸翻倍，而DNA分子复制（n-1）次共有胸腺嘧啶脱氧核苷酸40×2n－1个，所以C正确。
17．C 【解析】DNA片段由500对碱基组成，A＋T占碱基总数的34％，所以AT共有340个，GC共有660个，有GC数目相等，所以G=C=330个，DNA复制两次，需要330*3=990个。
18．D 【解析】试题分析：此DNA一条链是N15标记，一条是N14标记，在含N15的培养液中复制2代会形成4个DNA分子，因DNA复制是半保留复制，含N15的DNA单链应有7条，故A正确。②处的碱基对缺失可能会导致基因突变，故B正确。限制酶作用于磷酸二酯键，解旋酶作用于氢键，故C正确。在DNA中几乎都是由ATGC这四种碱基组成的，故D错误。
考点：本题考查DNA结构和复制相关知识，意在考察考生对知识点的理解掌握和对图形的分析能力。
19．B 【解析】试题分析：mRNA是以DNA的一条链为模板转录而成，所以ｍRNA中碱基数等于DNA分子中碱基数的一半，即ｍRNA中碱基数等于1/2DNA的;双链DNA中A＝T，G＝C，所以不互补碱基和C＋T＝A＋G＝1/2DNA，所以C＋T＝ｍRNA碱基数＝30个；答案选B。
考点：本题考查转录的相关知识，意在考查对知识的理解应用及计算技巧。
20．(1)以亲代15N标记的DNA分子为模板，通过碱基互补配对原则合成 (2)50 (3)25
【解析】(1)DNA复制精确的原因：一是以含15N的亲代DNA分子作模板，二是碱基互补配对原则。(2)亲代DNA为标有15N的DNA，第一代DNA为杂合DNA分子(即一条链含15N，一条链含14N)，第二代以两个杂合DNA为模板，以含14N的脱氧核苷酸为原料，共合成4个DNA，其中两个完全标有14N，两个仍为杂合(即含15N)占总量的50%。(3)第二代4个DNA分子中，含15N的链有两条，占总链的比例为2/8＝25%。
21． (1) A—U (2) (3)同位素示踪 密度梯度离心 1/4轻和3/4重 1/2中和1/2重 (4)4 0或2或4 3/4
【解析】 （1）图1表示转录过程，图2表示DNA结构片段，因此，图1所示的遗传信息传递过程中不同于图2的碱基互补配对方式是A—U。
（2）图2所示的DNA，一条链含15N，另一条链含14N，若把图2所示DNA放在含15N的培养液中复制3代，凡是新形成的子链都含有15N，子代DNA分子总数是8，根据半保留复制，其中含14N的DNA分子数为1，因此子代中含14N的DNA所占比例为1/8。
（3）据图3可知：研究DNA复制的方式可用同位素示踪技术和密度梯度离心的方法。实验四是把14N的细菌放在含有15N的培养基中培养40分钟，该细菌分裂2次，共形成4个子代DNA分子。若是全保留复制，则有3个DNA分子的2条链均含15N，1个DNA分子的2条链均含14N，经密度梯度离心后位于1/4轻和3/4重带位置。若是半保留复制，则有2个DNA分子的一条链含15N，另一条链含14N；2个DNA分子的2条链均含15N，经密度梯度离心后位于1/2中和1/2重带位置。
（4）由题意可知，含有4条即2对同源染色体，其中有2条即每对同源染色体仅有一条染色体上的DNA分子两条链均被15N标记的某卵原细胞在14N的环境中进行减数分裂，依据DNA分子半保留复制的原理，当DNA即染色体复制结束时，2条被15N标记的染色体所含有的4条染色单体上的DNA分子的均为一条链含15N，另一条链含14N，因此处于减数第一次分裂后期的初级卵母细胞中含有15N标记的染色单体有4条。减数第一次分裂的主要特点是同源染色体分离，分别移向细胞两极，因染色体减移向细胞两极的过程是随机的，所以减数第一次分裂结束时所形成的次级卵母细胞中所含有的被15N标记的染色体数是0或1或2。减数第二次分裂后期由于着丝点分裂，1条染色体形成2条子染色体，因此处于减数第二次分裂后期的次级卵母细胞中含有15N标记的染色体有0或2或4条，其产生含有15N标记的卵细胞的概率为3/4。
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