微專題五基因本質(zhì)的相關(guān)題型突破一、噬菌體侵染細(xì)菌實驗中上清液和沉淀物放射性分析例1有人試圖通過實驗來了解H5N1禽流感病毒侵入家禽的一些過程。設(shè)計實驗如圖：一段時間后，檢測子代H5N1病毒的放射性及S、P元素，下表對結(jié)果的預(yù)測中，最可能發(fā)生的是()選項放射性S元素P元素A全部無全部32S全部31PB全部有全部35S多數(shù)32P、少數(shù)31PC少數(shù)有全部32S少數(shù)32P、多數(shù)31PD全部有全部35S少數(shù)32P、多數(shù)31P答案D解析病毒侵染細(xì)胞時，蛋白質(zhì)外殼留在外面，只有核酸注入細(xì)胞。由圖可知，病毒先在含32P的宿主細(xì)胞1中培養(yǎng)(其DNA被32P標(biāo)記)，然后轉(zhuǎn)移到含35S的宿主細(xì)胞2中培養(yǎng)。病毒以自身的遺傳物質(zhì)為模板，利用宿主細(xì)胞的原料合成子代病毒的遺傳物質(zhì)和蛋白質(zhì)外殼，故子代病毒的核酸多數(shù)含31P，少數(shù)含32P，蛋白質(zhì)全部被35S標(biāo)記。方法總結(jié)132P噬菌體侵染大腸桿菌235S噬菌體侵染大腸桿菌變式1下列關(guān)于“噬菌體侵染細(xì)菌的實驗”的敘述，正確的是()A分別用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體B分別用35S和32P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，進(jìn)行長時間的保溫培養(yǎng)C用35S標(biāo)記噬菌體的侵染實驗中，沉淀物存在少量放射性可能是攪拌不充分所致D32P、35S標(biāo)記的噬菌體侵染實驗分別說明DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)答案C解析噬菌體營寄生生活，不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，需用含放射性的大腸桿菌培養(yǎng)才能使噬菌體帶上放射性標(biāo)記，A項錯誤；實驗中保溫時間不能過長，若保溫時間太長則可能使一些含32P的子代噬菌體釋放出來，離心后存在于上清液中，導(dǎo)致上清液中檢測到32P，B項錯誤；35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，理論上應(yīng)存在于上清液中，但可能會因攪拌不充分，使部分噬菌體仍吸附在細(xì)菌表面而存在于沉淀物中，C項正確；本實驗可說明DNA是遺傳物質(zhì)，因為缺少蛋白質(zhì)進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞的對照實驗，不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，D項錯誤。二、DNA分子結(jié)構(gòu)的計算例2已知某雙鏈DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數(shù)的34%，其一條鏈中的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32%和18%，則在它的互補(bǔ)鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的()A34%和16% B34%和18%C16%和34% D32%和18%答案A解析設(shè)該DNA分子的兩條鏈分別為1鏈和2鏈，雙鏈DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數(shù)的34%，則AT占66%，又因為雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)配對的兩種堿基之和占整個DNA分子比例和每條鏈中的比例相同，因此A1T166%，G1C134%，又因為T1與C1分別占該鏈堿基總數(shù)的32%和18%，則A166%32%34%，G134%18%16%。根據(jù)DNA分子的堿基互補(bǔ)配對關(guān)系可知，T2A134%，C2G116%。方法總結(jié)1堿基互補(bǔ)配對原則是核酸中堿基數(shù)量計算的基礎(chǔ)根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則可推知以下多條用于堿基計算的規(guī)律。項目雙鏈DNA分子1鏈2鏈A、G、T、C的關(guān)系A(chǔ)1T2；G1C2AT；GCA2T1；G2C1AGTCACTGDNA中堿基總數(shù)50%非互補(bǔ)堿基和之比：或1m互補(bǔ)堿基和之比：或nnn某種堿基的比例(X為A、T、G、C中某種堿基的含量)(X1%X2%)X1%X2%2堿基比例與雙鏈DNA分子的共性及特異性(1)共性：不因生物種類的不同而不同1；1；1。(2)特異性：的值在不同DNA分子中一般是不同的，是DNA分子多樣性和特異性的表現(xiàn)。3進(jìn)行堿基計算要注意的三點(1)單位是“對”還是“個”，這方面往往帶來數(shù)據(jù)成倍的錯誤。(2)注意提供的數(shù)據(jù)是DNA雙鏈還是DNA的一條單鏈。(3)解題時最好畫一下簡圖，比較直觀，減少因為思路不清引起的錯誤。變式2DNA的一條單鏈中0.4。上述比值在其互補(bǔ)單鏈和整個DNA分子中分別為()A0.4、0.6 B2.5、1.0C0.4、0.4 D0.6、1.0答案B解析根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，在整個DNA分子中，因為AT，GC，所以的比值為1.0。在雙鏈DNA分子中，一條鏈上的與其互補(bǔ)鏈上的值相等，為0.4，因而互補(bǔ)鏈中2.5。三、DNA復(fù)制的有關(guān)計算例3某DNA分子含m對堿基，其中腺嘌呤有A個。下列有關(guān)此DNA在連續(xù)復(fù)制時所需的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目的敘述中，錯誤的是()A在第一次復(fù)制時，需要(mA)個B在第二次復(fù)制時，需要2(mA)個C在第n次復(fù)制時，需要2n1(mA)個D在n次復(fù)制過程中，總共需要2n(mA)個答案D解析DNA復(fù)制n次是指DNA連續(xù)復(fù)制了n次，產(chǎn)生的子代DNA分子為2n個，形成的脫氧核苷酸鏈有2n1條。第n次復(fù)制是指DNA已復(fù)制了n1次，產(chǎn)生的子代DNA分子繼續(xù)進(jìn)行第n次復(fù)制。兩種復(fù)制情況下所需的脫氧核苷酸的數(shù)目是不同的。在計算DNA分子在第n次復(fù)制過程中所需含某種堿基的脫氧核苷酸數(shù)目時，要先計算出復(fù)制n次所需要的該種脫氧核苷酸數(shù)，再減去(n1)次復(fù)制過程中所需要的該種脫氧核苷酸數(shù)。該DNA分子含胞嘧啶數(shù)目為(mA)個，復(fù)制n次需胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目為(mA)(2n1)個。方法總結(jié)DNA分子的復(fù)制為半保留復(fù)制，一個DNA分子復(fù)制n次，則有：(1)DNA分子數(shù)子代DNA分子數(shù)2n個。含有親代DNA鏈的子代DNA分子數(shù)2個。不含親代DNA鏈的子代DNA分子數(shù)(2n2)個。(2)脫氧核苷酸鏈數(shù)子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)2 n1條。親代脫氧核苷酸鏈數(shù)2條。新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)(2n12)條。(3)消耗的脫氧核苷酸數(shù)若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，經(jīng)過n次復(fù)制需要消耗該脫氧核苷酸數(shù)為m·(2n1)個 。第n次復(fù)制需該脫氧核苷酸數(shù)m·2n1個。變式3某一個DNA分子中，A為200個，復(fù)制數(shù)次后，消耗周圍環(huán)境中含A的脫氧核苷酸3 000個，該DNA分子已經(jīng)復(fù)制了幾次()A4次 B3次 C5次 D6次答案A解析利用DNA復(fù)制規(guī)律得知，經(jīng)過n次復(fù)制利用腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)目3 000(2n1)×200，得n4。1(2018·濟(jì)寧高一檢測)某DNA分子中AT占整個DNA分子堿基總數(shù)的44%，其中一條鏈(a)上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%，那么，對應(yīng)的另一條互補(bǔ)鏈(b)上的G占DNA分子堿基總數(shù)的比例是()A35% B29% C28% D17.5%答案D解析已知該DNA分子中AT占整個DNA分子堿基總數(shù)的比例為44%，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則可知，AT22%，則GC28%。又已知一條鏈(a)上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%，即G121%，則該鏈上C135%，互補(bǔ)鏈(b)上G2G135%，則G2占雙鏈堿基總數(shù)的比例為17.5%。2(2018·成都診斷)將洋蔥根尖細(xì)胞在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)液中完成一個細(xì)胞周期，然后在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)液中繼續(xù)完成一個細(xì)胞周期。下列敘述正確的是()A第一個細(xì)胞周期中，細(xì)胞內(nèi)放射性迅速升高的時期是分裂前期B第一個細(xì)胞周期結(jié)束后，每個子細(xì)胞中都有一半的染色體被標(biāo)記C第二個細(xì)胞周期的分裂中期，每條染色體中僅有一條染色單體被標(biāo)記D完成兩個細(xì)胞周期后，每個子細(xì)胞中含3H標(biāo)記的染色體數(shù)目相同答案C解析含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸是DNA復(fù)制的原料，第一個細(xì)胞周期中，細(xì)胞內(nèi)放射性迅速升高是由于DNA分子復(fù)制，發(fā)生在分裂間期，A項錯誤；由于DNA分子復(fù)制是半保留復(fù)制，形成的子代DNA分子中一條是原來的母鏈，一條是新合成的子鏈，第一個細(xì)胞周期結(jié)束后，每個子細(xì)胞中所有的染色體都被標(biāo)記，B項錯誤；第二個細(xì)胞周期中，在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，間期染色體復(fù)制，一條染色體上的兩條染色單體只有一條有放射性，第二個細(xì)胞周期的分裂中期，每條染色體中僅有一條染色單體被標(biāo)記，C項正確；第二次分裂的后期，含3H標(biāo)記的染色體與不含3H標(biāo)記的染色體隨機(jī)向兩極移動，每個子細(xì)胞中含3H標(biāo)記的染色體數(shù)目不一定相同，D項錯誤。3(2018·湖南教改共同體高一期中)如果把人的精原細(xì)胞核中的46個DNA分子用15N標(biāo)記，此細(xì)胞在不含標(biāo)記的環(huán)境中依次經(jīng)過1次有絲分裂和1次減數(shù)分裂，則下列相關(guān)描述正確的是()A在有絲分裂的后期，含有放射性的染色體有92條B在減數(shù)第一次分裂后期，一個初級精母細(xì)胞中含有放射性的DNA有92個C在減數(shù)第二次分裂中期，一個次級精母細(xì)胞中含放射性的DNA是46個D形成的8個精細(xì)胞中，含有放射性的細(xì)胞最少占25%答案A解析精原細(xì)胞中每個DNA都有15N，根據(jù)半保留復(fù)制可知，有絲分裂后期產(chǎn)生的92個DNA分子都有15N，A正確；經(jīng)過有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞中，每個DNA都有放射性，但每個DNA只有一條鏈有放射性，因此減數(shù)第一次分裂后期，形成的46條染色體都有放射性，其中46個DNA有放射性，另外46個DNA沒有，B錯誤；減數(shù)第二次分裂一個次級精母細(xì)胞中含有放射性的DNA只有23個，C錯誤；減數(shù)分裂產(chǎn)生的8個細(xì)胞中，至少有4個有放射性，占，D錯誤。4(2018·江西臨川一中期中)一個雙鏈均被32P標(biāo)記的DNA由5 000個堿基對組成，其中腺嘌呤占20%，將其置于只含31P的環(huán)境中復(fù)制3次。下列敘述不正確的是()A該DNA分子中含有氫鍵的數(shù)目為13 000B復(fù)制過程需要21 000個游離的胞嘧啶脫氧核苷酸C子代DNA分子中含31P與含32P的分子數(shù)之比為31D子代DNA分子中含31P的單鏈與含32P的單鏈之比為71答案C解析由題意知，該DNA分子含有5 000個堿基對，A占20%，因此AT10 000×20%2 000，CG3 000，則該DNA分子中含有氫鍵的數(shù)目2 000×23 000×313 000，A正確；DNA分子復(fù)制3次形成了8個DNA分子，其中有7個DNA分子需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸，所以復(fù)制過程需要的游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目7×3 00021 000，B正確；子代DNA分子中含32P的DNA分子只有兩個，含31P的分子數(shù)是8個，則子代中含31P的DNA分子數(shù)與含32P的DNA分子數(shù)之比為41，C錯誤；由題意知，含有32P標(biāo)記的DNA單鏈?zhǔn)?條，含有31P的單鏈?zhǔn)?×8214條，因此子代DNA分子中含31P的單鏈與含32P的單鏈之比為71，D正確。5(2016·課標(biāo)，29)在有關(guān)DNA分子的研究中，常用32P來標(biāo)記DNA分子。用、和表示ATP或dATP(d表示脫氧)上三個磷酸基團(tuán)所處的位置(APPP或dAPPP)?；卮鹣铝袉栴}：(1)某種酶可以催化ATP的一個磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到DNA末端上，同時產(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“”“”或“”)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“”“”或“”)位上。(3)將一個某種噬菌體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)一段時間。若得到的所有噬菌體雙鏈DNA分子都裝配成噬菌體(n個)并釋放，則其中含有32P的噬菌體所占比例為，原因是_。答案(1)(2)(3)一個含有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噬菌體的雙鏈DNA分子中，因此在得到的n個噬菌體中只有2個帶有標(biāo)記解析(1)ATP水解生成ADP的過程中，斷裂的是遠(yuǎn)離腺苷A的那個高能磷酸鍵即位和位之間的高能磷酸鍵，即位磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到DNA末端。要將32P標(biāo)記到DNA上，帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在位上。(2)dATP脫去位和位的磷酸基團(tuán)后為腺嘌呤脫氧核糖核苷酸，即DNA的基本組成單位之一，用dATP為原料合成DNA時，要將32P標(biāo)記到新合成的DNA上，則32P應(yīng)在位。(3)由于DNA分子復(fù)制為半保留復(fù)制，故噬菌體雙鏈DNA的復(fù)制過程中，被32P標(biāo)記的兩條單鏈?zhǔn)冀K被保留，并分別存在于兩個子代DNA分子中。另外，新合成DNA過程中，原料無32P標(biāo)記，所以n個子代DNA分子中有且只有2個含有32P標(biāo)記。6DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型提出之后，人們又去探究DNA是如何傳遞遺傳信息的。當(dāng)時推測可能有如圖A所示的三種方式。1958年，Meslson和Stahl用密度梯度離心的方法，追蹤由15N標(biāo)記的DNA親代鏈的去向，實驗過程是：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均為15NDNA(親代)，將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代(子代和子代)后離心得到如圖B所示的結(jié)果。請依據(jù)上述材料回答下列問題：(1)如果與對照相比，子代離心后能分出輕和重兩條密度帶，則說明DNA傳遞遺傳信息的方式是_。如果子代離心后只有1條中密度帶，則可以排除DNA傳遞遺傳信息的方式是_。如果子代離心后只有1條中密度帶，再繼續(xù)做子代的DNA密度鑒定：若子代離心后能分出中、輕兩條密度帶，則可以確定DNA傳遞遺傳信息的方式是_。若子代離心后不能分出中、輕兩條密度帶，則可以確定DNA傳遞遺傳信息的方式是_。(2)他們觀測的實驗數(shù)據(jù)如下：梯度離心DNA浮力密度(g/mL)表世代實驗對照親代1.7241.710子代1.7171.710子代() 1.717，() 1.7101.710分析實驗數(shù)據(jù)可知：實驗結(jié)果與當(dāng)初推測的DNA三種可能復(fù)制方式中的_方式相吻合。答案(1)全保留復(fù)制全保留復(fù)制半保留復(fù)制分散復(fù)制(2)半保留復(fù)制解析(1)由題意可知，如果子代離心后能分出輕和重兩條密度帶，可得出是全保留復(fù)制。如果子代離心后只有1條中密度帶，肯定不可能是全保留復(fù)制，可能是半保留復(fù)制或分散復(fù)制。子代為第二次復(fù)制的產(chǎn)物，若是半保留復(fù)制會有中和輕密度帶；若是全保留復(fù)制會有重和輕密度帶。若子代能分出輕、中密度帶，可推知為半保留復(fù)制方式；若沒有中、輕密度帶之分，則可能為分散復(fù)制。(2)分析表中的數(shù)據(jù)，子代為全中，子代為中、輕，可推測該復(fù)制方式為半保留復(fù)制。對點訓(xùn)練題組一噬菌體侵染細(xì)菌實驗中上清液和沉淀物放射性分析1赫爾希與蔡斯用32P標(biāo)記的T2噬菌體與無標(biāo)記的細(xì)菌培養(yǎng)液混合，保溫一段時間后經(jīng)過攪拌、離心得到了上清液和沉淀物。與此有關(guān)的敘述不正確的是()A32P主要集中在沉淀物中，上清液中也不排除有少量放射性B如果離心前混合時間過長，會導(dǎo)致上清液中放射性降低C本實驗的目的是單獨(dú)研究DNA在遺傳中的作用D本實驗說明了DNA在親子代之間傳遞具有連續(xù)性答案B解析噬菌體侵染細(xì)菌并在細(xì)菌內(nèi)復(fù)制，細(xì)菌未破裂前離心，由于細(xì)菌內(nèi)含有子代噬菌體，較重，離心后在下層，而親代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼較輕，離心后在上清液中。若離心前混合時間過長，則可能使一些含32P的子代噬菌體釋放出來，離心后存在于上清液中，會導(dǎo)致上清液中放射性較高。2(2018·廣西南寧模擬)某研究人員模擬赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實驗，進(jìn)行了以下4個實驗：用未標(biāo)記的噬菌體侵染35S標(biāo)記的細(xì)菌；用32P標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌；用未標(biāo)記的噬菌體侵染3H標(biāo)記的細(xì)菌；用15N標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌，經(jīng)過一段時間后離心，檢測到以上4個實驗中放射性出現(xiàn)的主要位置依次是()A沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液B沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液C上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液D沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液答案D解析在該實驗中，沉淀物的主要成分是細(xì)菌，上清液的主要成分是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼。都直接對細(xì)菌進(jìn)行了標(biāo)記，放射性主要出現(xiàn)在沉淀物中；用32P只能標(biāo)記噬菌體的DNA，在該實驗中，噬菌體的DNA會進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)，放射性也主要出現(xiàn)在沉淀物中；用15N可以標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA，在該實驗中，噬菌體的蛋白質(zhì)外殼不會進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)，而DNA可以進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)，故放射性會出現(xiàn)在上清液和沉淀物中。題組二DNA分子結(jié)構(gòu)的計算37­乙基鳥嘌呤不與胞嘧啶(C)配對而與胸腺嘧啶(T)配對。某DNA分子中腺嘌呤(A)占堿基總數(shù)的30%，其中的鳥嘌呤(G)全部被7­乙基化，該DNA分子正常復(fù)制產(chǎn)生兩個DNA分子，其中一個DNA分子中胸腺嘧啶(T)占堿基總數(shù)的45%，另一個DNA分子中鳥嘌呤(G)所占比例為()A10% B20%C30% D45%答案B解析根據(jù)DNA分子中的A占30%可知，T占30%，C占20%，G占20%，當(dāng)其中的G全部被7­乙基化后，新復(fù)制的兩個DNA分子中如果一個DNA分子中的T占總數(shù)的45%，則另一個DNA分子中的T占35%，但G的比例不變。4某DNA分子中，胞嘧啶與鳥嘌呤共占堿基總量的46%，其中一條鏈上腺嘌呤占此鏈堿基總數(shù)的28%，則另一條鏈上腺嘌呤占此鏈堿基總數(shù)的百分比為()A46% B26%C54% D24%答案B解析設(shè)該DNA分子的兩條鏈分別為1鏈和2鏈。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則得，(G1C1)%(C2G2)%總(GC)%，故G2C246%。同理，(A1T1)%(A2T2)%總(AT)%，即A2T254%，A1T228%，故A254%28%26%。5已知1個DNA分子中有4 000個堿基對，其中胞嘧啶有2 200個，這個DNA分子中應(yīng)含有的脫氧核苷酸的數(shù)目和腺嘌呤的數(shù)目分別是()A4 000個和900個 B4 000個和1 800個C8 000個和1 800個 D8 000個和3 600個答案C解析每個脫氧核苷酸含有一個堿基，因為含有4 000個堿基對，所以含有8 000個脫氧核苷酸。因為胞嘧啶和鳥嘌呤的數(shù)目是2 200對，所以腺嘌呤和胸腺嘧啶的數(shù)目是1 800對，又因腺嘌呤和胸腺嘧啶數(shù)目相等，所以腺嘌呤的數(shù)目是1 800個。6(2014·山東，5)某研究小組測定了多個不同雙鏈DNA分子的堿基組成，根據(jù)測定結(jié)果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補(bǔ)鏈、一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數(shù)目比值的關(guān)系圖，下列關(guān)系圖中正確的是()答案C解析DNA分子中應(yīng)始終等于1，A項錯誤；一條單鏈中與其互補(bǔ)鏈中互為倒數(shù)，一條單鏈中0.5時，互補(bǔ)鏈中2，B項錯誤；一條單鏈中與其互補(bǔ)鏈中及DNA分子中都相等，C項正確，D項錯誤。7(2018·淄博期中)對DNA分子的堿基進(jìn)行數(shù)量分析，可以通過檢測其中某種堿基的數(shù)目及其比例來推斷其他堿基數(shù)目及其比例。假如檢測某DNA分子得知堿基A的數(shù)目為x，其比例為y，以下推斷正確的有()A堿基總數(shù)量為B堿基C的數(shù)目為x(y1)C嘌呤與嘧啶的比例為D堿基G的比例為答案A解析若DNA分子中堿基A的數(shù)目為x，其比例為y，則堿基總數(shù)為，A項正確；由A項知，堿基總數(shù)為，則CG×x(1)，B項錯誤；雙鏈DNA分子中嘌呤與嘧啶數(shù)量相等，因此嘌呤與嘧啶的比例是1，C項錯誤；堿基G的比例是(12y)×y，D項錯誤。題組三DNA復(fù)制的有關(guān)計算8(2018·濟(jì)南模擬)假設(shè)一個雙鏈均被32P標(biāo)記的噬菌體DNA由5 000個堿基對組成，其中腺嘌呤占全部堿基的20%。用這個噬菌體侵染只含31P的大腸桿菌，共釋放出100個子代噬菌體。下列敘述正確的是()A該過程至少需要300 000個鳥嘌呤脫氧核苷酸B噬菌體增殖需要細(xì)菌提供模板、原料和酶等C含32P與只含31P的子代噬菌體的比例為149D含32P與含31P的子代噬菌體的比例為149答案C解析該噬菌體的DNA含有10 000個堿基，AT2 000個，GC3 000個。在噬菌體增殖的過程中，噬菌體以自身的DNA為模板進(jìn)行半保留復(fù)制，100個子代噬菌體含有100個DNA，相當(dāng)于新合成了99個DNA，至少需要的鳥嘌呤(G)脫氧核苷酸是99×3 000297 000個，A、B錯誤；含有32P的噬菌體共有2個，只含有31P的噬菌體共有98個，含31P的噬菌體共有100個，C正確，D錯誤。9一個完全標(biāo)記上15N的DNA分子含100個堿基對，其中腺嘌呤(A)有40個。在不含15N的培養(yǎng)液中經(jīng)過n次復(fù)制后，不含15N的DNA分子總數(shù)與含15N的DNA分子總數(shù)之比為71，需游離胞嘧啶(C)為m個，則n、m分別是()A3、960 B3、900C4、960 D4、900答案D解析標(biāo)記過的DNA分子不管復(fù)制多少次，其子代DNA分子中必然有兩個DNA分子攜帶有標(biāo)記。根據(jù)不含15N的DNA分子總數(shù)與含15N的DNA分子總數(shù)之比為71，可知共得到16個DNA分子，DNA分子需要復(fù)制4次；根據(jù)題中腺嘌呤有40個可知AT40(個)，GC60(個)，16個DNA分子共需要60×16個堿基C，除去開始時作為模板的DNA分子中所含的C，還需要96060600(個)。10用經(jīng)3H標(biāo)記的n個噬菌體侵染大腸桿菌，在普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間后，統(tǒng)計得知培養(yǎng)基中共有后代噬菌體m個，其中含有標(biāo)記元素的噬菌體占的比例為()A. B.C. D.答案B解析每個噬菌體共有2條被標(biāo)記的DNA鏈，n個噬菌體DNA經(jīng)復(fù)制后被標(biāo)記的DNA鏈進(jìn)入2n個子代噬菌體內(nèi)，所以被標(biāo)記的噬菌體所占比例為。11在噬菌體侵染細(xì)菌的實驗中，如果細(xì)菌體內(nèi)的DNA和蛋白質(zhì)分別含有31P和32S，噬菌體中的DNA和蛋白質(zhì)分別含有32P和35S，噬菌體DNA在細(xì)菌體內(nèi)復(fù)制了三次，那么從細(xì)菌體內(nèi)釋放出的子代噬菌體中含有32P的噬菌體和含有35S的噬菌體分別占子代噬菌體總數(shù)的()A.和1 B.和0C.和0 D.和1答案C解析噬菌體侵染細(xì)菌時進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)的只有噬菌體的DNA，被標(biāo)記的蛋白質(zhì)外殼留在外面，子代噬菌體的蛋白質(zhì)是以細(xì)菌的氨基酸為原料重新合成的，因此所有子代噬菌體的外殼都含有32S而不含35S。假如一個含有32P的噬菌體在細(xì)菌體內(nèi)利用31P復(fù)制了三次，由于DNA是半保留復(fù)制，在產(chǎn)生的8個子代噬菌體中，只有2個含有32P，占所有子代噬菌體的。12某DNA分子中含有1 000個堿基對(被32P標(biāo)記)，其中有胸腺嘧啶400個。若將該DNA分子放在只含被31P標(biāo)記的脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中讓其復(fù)制兩次，其結(jié)果不可能是()A含32P的DNA分子占B含31P的DNA分子占C子代DNA分子相對分子量平均比原來減少1 500D共消耗鳥嘌呤脫氧核苷酸1 800個答案B解析該DNA分子在含31P的培養(yǎng)液中復(fù)制兩次，可得到22個DNA分子，其中含31P的DNA分子占100%，含32P的DNA分子占；因為DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，親代DNA分子的兩條鏈只可能進(jìn)入兩個子代DNA分子中；22個DNA分子中有兩個DNA分子的每條鏈都只有31P，還有兩個DNA分子都是一條鏈含31P，另一條鏈含32P。前兩個DNA分子相對分子質(zhì)量比原DNA分子共減少了4 000，后兩個DNA分子相對分子質(zhì)量比原DNA分子共減少了2 000，這樣4個DNA分子的相對分子量平均比原來減少了1 500；在1 000個堿基對的DNA分子中，有胸腺嘧啶400個，則含有鳥嘌呤個數(shù)為600，復(fù)制兩次所消耗鳥嘌呤脫氧核苷酸數(shù)目為600×(221)1 800。綜合強(qiáng)化13請回答下列有關(guān)雙鏈DNA分子中含氮堿基的問題：(1)若A占20%，則G占_。(2)若雙鏈DNA中A占20%，且一條鏈中的A占20%，則此鏈中C所占比例的最大值是_。(3)一條鏈中0.4，互補(bǔ)鏈中的此值是_。(4)一條鏈中0.4，互補(bǔ)鏈中的此值是_。(5)若A有P個，占全部堿基數(shù)的20%，則該DNA分子中的G有_個。答案(1)30%(2)60%(3)2.5(4)0.4(5)1.5P解析(1)由雙鏈DNA分子的嘌呤堿基數(shù)占總堿基數(shù)的一半可知：AG50%，因而G占30%。(2)由雙鏈DNA分子中A占20%可知：該DNA分子中(AT)占40%，(CG)占60%，對任意一條鏈而言，某種堿基所占比例的最大值即該對堿基所占的比例，因而，C最多占該鏈的60%。(3)由雙鏈DNA中，一條鏈中的與另一條鏈中的該比值互為倒數(shù)可知，其互補(bǔ)鏈中的2.5。(4)由于雙鏈DNA及任意一條鏈中的為一定值，可知其互補(bǔ)鏈中的0.4。(5)若A有P個，占全部堿基數(shù)的20%，則DNA分子的總堿基數(shù)為5P(個)，而由雙鏈DNA分子的嘌呤堿基數(shù)占總堿基數(shù)的一半可知：G占總堿基數(shù)的50%20%30%，則G有5P×30%1.5P(個)。14正常情況下細(xì)胞內(nèi)可以自主合成組成核酸的核糖核苷酸和脫氧核苷酸，某細(xì)胞系由于發(fā)生基因突變而不能自主合成，必須從培養(yǎng)基中攝取。為驗證“DNA 分子復(fù)制的原料是脫氧核苷酸，而不是核糖核苷酸”，現(xiàn)提供如下實驗材料，請你完成實驗方案。(1)實驗材料：突變細(xì)胞系、基本培養(yǎng)基、12C核糖核苷酸、14C核糖核苷酸、12C脫氧核苷酸、14C脫氧核苷酸、細(xì)胞放射性檢測技術(shù)等。(2)實驗步驟：第一步：取基本培養(yǎng)基若干，隨機(jī)分成兩組，分別編號為甲組和乙組。第二步：在甲組培養(yǎng)基中加入適量的12C核糖核苷酸和 14C脫氧核苷酸；在乙組培養(yǎng)基中加入_。第三步：在甲、乙兩組培養(yǎng)基中分別接種_，在 5%CO2 恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)一段時間，使細(xì)胞增殖。第四步：分別取出甲、乙兩組培養(yǎng)基中的細(xì)胞，檢測細(xì)胞中出現(xiàn)放射性的部位。(3)預(yù)期結(jié)果：_。(4)實驗結(jié)論：_。答案(2)第二步：等量的14C核糖核苷酸和12C脫氧核苷酸 第三步：等量的突變細(xì)胞系(3)甲組培養(yǎng)基中細(xì)胞的放射性部位主要在細(xì)胞核；乙組培養(yǎng)基中細(xì)胞的放射性部位主要在細(xì)胞質(zhì)(4)DNA分子復(fù)制的原料是脫氧核苷酸，而不是核糖核苷酸解析(2)根據(jù)生物實驗需要遵循對照原則和控制單一變量原則，可進(jìn)行如下實驗：實驗步驟：第一步：編號，取基本培養(yǎng)基兩個，編號為甲、乙，兩組之間進(jìn)行對照。第二步：設(shè)置對比實驗。在培養(yǎng)基甲中加入適量的12C核糖核苷酸和14C脫氧核苷酸；在培養(yǎng)基乙中加入等量的14C核糖核苷酸和12C脫氧核苷酸。第三步：培養(yǎng)。在甲、乙培養(yǎng)基中分別接種等量的突變細(xì)胞系，放到適宜的相同環(huán)境中培養(yǎng)一段時間，讓細(xì)胞增殖。第四步：觀察、檢測。分別取出培養(yǎng)基甲、乙中的細(xì)胞，用放射性探測顯微儀探測觀察細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的放射性強(qiáng)弱。(3)預(yù)期結(jié)果：由于DNA主要分布在細(xì)胞核中，而RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中，所以甲組培養(yǎng)基中細(xì)胞的放射性部位主要在細(xì)胞核；乙組培養(yǎng)基中細(xì)胞的放射性部位主要在細(xì)胞質(zhì)。(4)實驗結(jié)論：DNA分子復(fù)制的原料是脫氧核苷酸而不是核糖核苷酸。15(2017·寧晉二中高一期中)在試管中合成DNA的實驗過程是：先把高能磷酸基團(tuán)接種到四種脫氧核苷酸上，然后將這四種磷酸脫氧核苷酸放入一支試管中，還要加入從某種生物體內(nèi)提取的DNA聚合酶系，最后放入一個帶15N標(biāo)記的DNA分子，并將試管放在適宜溫度的環(huán)境中。據(jù)下列實驗結(jié)果回答：(1)由分析得知：新合成的DNA分子中，AT，GC，這個事實說明DNA的合成遵循_。新合成的DNA分子中，的比例與帶15N標(biāo)記的DNA分子一樣，這說明新DNA分子是_。分析還得知，新合成的DNA分子帶有15N標(biāo)記的DNA的鏈占50%，這個事實說明_。(2)在一個新合成的DNA中，的值是否與它的模板DNA的任一單鏈相同？_。理由是_。(3)一段時間內(nèi)測得容器內(nèi)共有8個DNA分子，此段時間DNA分子共進(jìn)行_次復(fù)制。在這8個DNA中，不含15N的DNA、一條鏈中含15N的DNA和兩條鏈都含15N的DNA數(shù)目之比是_。答案(1)堿基互補(bǔ)配對原則以標(biāo)記DNA為模板的產(chǎn)物DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制(2)相同DNA分子的一條單鏈中的比值等于其互補(bǔ)鏈和整個DNA分子中該比例的比值(3)362017