热点聚焦练4 遗传分子基础相关计算专题集训1．已知某DNA分子的一条单链中(A＋C)/(T＋G)＝m，则( )A．它的互补链中的这个比例也是mB．以它为模板转录的信使RNA上(A＋C)/(U＋G)＝1/mC．该DNA分子中的(A＋C)/(T＋G)＝mD．当m＝1时，这条单链中的A＝C＝T＝G答案 B解析 根据碱基互补配对原则可知，在双链DNA分子中，A＝T，C＝G，因此这条单链的互补链中的(A＋C)/(T＋G)＝1/m，整个DNA分子中(A＋C)/(T＋G)＝1，以它为模板转录的信使RNA上(A＋C)/(U＋G)＝1/m；当m＝1时，只能说明A＋C＝T＋G，并不能说明这条单链上的4种碱基数量相等。2．如图是真核生物细胞中的某过程示意图，下列叙述不正确的是( )A．图中正在进行的过程是转录，进行该过程的主要部位是细胞核B．从化学结构上看，图中的2和5相同C．若已知a链上形成e链的功能段中碱基比例为A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则形成的e链的碱基比例是U∶A∶G∶C＝1∶2∶4∶3D．通过该过程，遗传信息由a传递到了e上，再由e传递到蛋白质上答案 B解析 该图表示以DNA的一条链作为模板，形成一条子链，是转录过程，该过程进行的主要部位是细胞核。图中的2是RNA中的尿嘧啶核糖核苷酸，5是DNA中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，它们的化学结构不相同。因为a链与e链上的碱基之间互补配对，若a链上相应功能段中A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则形成的e链的碱基比例是U∶A∶C∶G＝1∶2∶3∶4。通过转录，DNA上的遗传信息传递到RNA上，再由RNA经翻译传递到蛋白质上。3．已知一条完全标记上15N的DNA分子在只含14N的培养基中经n次复制后，仅含14N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为7∶1，则n是( )A．2B．3C．4D．5答案 C解析 该DNA分子经过n次复制后得到DNA分子数为2n6\n个，其中有2个DNA分子中各有一条链带有15N标记，故有(2n－2)/2＝7/1，所以n＝4。4．下图中，DNA分子片段中一条链由15N构成，另一条链由14N构成。下列有关说法不正确的是( )A．①处为磷酸二酯键，DNA解旋酶作用于③处B．②是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸C．若该DNA分子中一条链上G＋C＝56%，则无法确定整个DNA分子中T的含量D．把此DNA放在含15N的培养液中复制两代，子代中含15N的DNA占100%答案 C解析 ①处是两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。该DNA分子中一条链上G＋C＝56%，则整个DNA分子中G＋C＝56%，则T＝22%。DNA复制两代后，得到4个DNA分子，均含有15N。5．小鼠有40条染色体，将其卵原细胞的DNA分子用15N标记，并供给14N的原料，该小鼠进行减数分裂产生的卵细胞中，含15N标记的DNA的卵细胞的可能性为( )A．0B．25%C．50%D．100%答案 D解析 由于DNA复制是半保留复制，因此，子代的每个DNA分子中都有一条链来自亲代，含有15N，另一条子链含有14N，故每个卵细胞中都含有15N标记。6．某DNA分子有α、β两条链，将α链上某一区域放大后如图所示，下列叙述不正确的是( )A．DNA分子在体内细胞中进行复制时DNA解旋酶断裂的是两条链之间的氢键B．限制酶的作用是打开DNA分子中两个相邻脱氧核苷酸之间的3′，5′－磷酸二酯键C．若DNA在复制过程中，α链上的一个碱基发生改变，由A→T，该DNA分子经3次复制后所产生的异常DNA分子所占比例为1/4D．参与DNA转录的酶是RNA聚合酶，图中α链的片段转录出来的碱基序列为AUC答案 C解析 DNA在复制过程中，以α链为模板复制出来的子代DNA都是异常的，而以β链为模板复制出来的子代DNA都是正常的，即所产生的异常DNA分子所占比例为1/2，故C项错误。6\n7．一mRNA含有a个碱基，其中C、G之和为b，经过反转录得到一单链DNA分子，利用该单链DNA得到n个双链DNA分子，合成这些双链DNA分子共需胸腺嘧啶脱氧核苷酸的个数为( )A．无法计算B．(n－1)(a－b)C．2n(a－b)D．n(a－b)答案 D解析 mRNA含有a个碱基，其中C、G之和为b，则1个DNA分子中碱基总数为2a，G＋C＝2b，碱基T＝(2a－2b)/2＝a－b，合成n个双链DNA分子需要n(a－b)个胸腺嘧啶脱氧核苷酸。8．分析一个DNA分子时，发现30%的脱氧核苷酸含有腺嘌呤，则该DNA分子中一条链上鸟嘌呤含量占此链碱基总数的最大值为( )A．20%B．30%C．40%D．70%答案 C解析 设该DNA分子中，每条链上含碱基100个，由如下示意图可知，A1＋A2＝30%×200＝60(个)，根据碱基互补配对原则A＝T，所以T为60个，G＋C＝200－(60＋60)＝80(个)。又因为G＝C＝G1＋G2＝C1＋C2，即G1＋G2＋C1＋C2＝80(个)，G2为最大值时，C2与G1为最小值，接近于0，也就是G2＋C1接近于80个，而G2＝C1，所以G2的最大值为40个，占该链的百分比为40%。9．在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N－DNA(对照)；在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N－DNA(亲代)。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代(子代Ⅰ和子代Ⅱ)，用某种离心方法分离得到的结果如图所示。下列有关说法错误的是( )A．亲代、子代Ⅰ和子代ⅡDNA分子在试管中的分布情况说明，DNA复制属于半保留复制B．由实验结果可以推测子代ⅠDNA分子一条链含15N，一条链含14NC．预计子代ⅢDNA和子代ⅡDNA分子在试管中的分布相同D．复制n代后，含有15N的脱氧核苷酸链占总脱氧核苷酸链的比例是1/2n6\n答案 C解析 亲代DNA分子中双链都为15N，由于密度大，离心后位于试管的底部。若DNA复制方式为半保留复制，则将该DNA分子放在14N的培养基上繁殖一代，得到的2个DNA分子都是一条链含15N，另一条链含14N，离心后位置都位于中间；若繁殖两代，得到4个DNA分子，其中2个DNA分子两条链都含14N，位置位于高处，另处2个DNA分子一条链含15N，另一条链含14N，位置位于中间。若繁殖三代，得到8个DNA分子，其中6个DNA分子两条链都含14N，位置位于高处，另处2个DNA分子一条链含15N，另一条链含14N，位置位于中间。复制n代后，含有15N的脱氧核苷酸链为两条，总脱氧核苷酸链数目为2n＋1，所占比例是1/2n。10．如图表示细胞中蛋白质合成的部分过程，以下叙述不正确的是( )A．甲、乙分子上含有A、G、C、U四种碱基B．甲分子上有m个密码子，乙分子上有n个密码子，若不考虑终止密码子，该蛋白质中有m＋n－1个肽键C．若控制甲合成的基因受到紫外线照射发生了一个碱基对的替换，那么丙的结构可能会受到一定程度的影响D．丙的合成是由两个基因共同控制的答案 B解析 分析题图可知，甲、乙均为信使RNA，含有A、G、C、U四种碱基，A正确；在不考虑终止密码子的情况下，合成的该蛋白质应该有氨基酸m＋n个，肽键数为m＋n－2，B错误；若基因发生了突变，如碱基对的替换，则蛋白质的结构可能发生改变，也可能不改变，因此说丙的结构“可能”会受到一定程度的影响是正确的，C正确；从图中可以看出，该蛋白质由两条肽链构成，可推测出由两个基因共同控制，D正确。11．一个噬菌体中的DNA分子含有800个碱基对，其中含有600个A。该噬菌体侵入大肠杆菌后增殖了若干代，共消耗大肠杆菌细胞内的鸟嘌呤脱氧核苷酸6200个，该噬菌体增殖的代数是( )A．4代B．5代C．6代D．7代答案 B解析 噬菌体的DNA分子中含有800个碱基对，即1600个碱基。在双链DNA分子中，A＝T＝600，G＝C＝200。DNA连续复制后，消耗细菌内的鸟嘌呤脱氧核苷酸6200个，即生成了DNA分子6400/200＝32(个)，完成了5次复制，即增殖了5代。6\n12．将一个被15N标记的DNA分子放入含14N的培养基中连续培养四代，则后代DNA分子中只含14N的DNA分子与含有15N的DNA分子之比为( )A．1∶1B．7∶1C．8∶1D．15∶1答案 B解析 DNA分子的复制方式为半保留复制，经四代后，子代DNA分子有24＝16(个)。在这16个DNA分子中均含有14N，其中有2个DNA分子含有亲代15N链，故只含14N的DNA分子与含有15N的DNA分子之比为14∶2＝7∶1。13．下图为豌豆细胞中某生理过程模式图，据此完成下列问题：(1)由图示得知，获得乙、丙2个产物的方式是________________，其意义在于________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)DNA解旋酶能使双链DNA解开，但需要细胞提供________。进行该过程的场所有________________；在此过程完成后，乙、丙分开的时期为______________________。(3)若该DNA分子含m对碱基，其中腺嘌呤有a个。此DNA在连续复制时所需的胞嘧啶脱氧核苷酸数目是：复制1次时，需要________个，在第n次复制时，需要________个，在n次复制过程中，总共需要________个。答案 (1)半保留复制 使遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性 (2)能量(ATP) 细胞核、线粒体和叶绿体 有丝分裂后期、减数第二次分裂后期 (3)(m－a) 2n－1(m－a) (2n－1)(m－a)解析 由图可知，该过程为DNA复制过程，主要在真核细胞的细胞核中进行，也可发生在线粒体、叶绿体中。DNA复制的方式为半保留复制，需要消耗能量。因为该DNA分子中含m对碱基，其中腺嘌呤有a个，所以鸟嘌呤脱氧核苷酸有(m－a)个。所以，连续复制n次需要(2n－1)(m－a)个胞嘧啶脱氧核苷酸，第n次复制时，需要2n－1(m－a)个。14．下图甲表示大肠杆菌细胞中遗传信息传递的部分过程，图乙为图甲中④的放大图。请据图回答：6\n(1)在图甲中，转录时DNA的双链解开，该变化还可发生在________过程中。mRNA是以图中的②为模板，在有关酶的催化作用下，以4种游离的__________________为原料，依次连接形成的。能特异性识别mRNA上密码子的分子是________，它所携带的小分子有机物用于合成图中[ ]________。(2)图乙中，如果C中尿嘧啶和腺嘌呤之和占42%，则可得出与C合成有关的DNA分子中胞嘧啶占________。(3)图乙中一个正被运载的氨基酸是________，其前接的一个氨基酸是________，其后将要连接上去的一个氨基酸是________。相关密码子见下表：氨基酸丙氨酸谷氨酸赖氨酸色氨酸密码子GCA、GCG、GCC、GCUGAA、GAGAAA、AAGUGG答案 (1)DNA复制 核糖核苷酸 tRNA(转运RNA) ③ 多肽(肽链) (2)29% (3)丙氨酸 色氨酸 赖氨酸解析 图甲中，转录时DNA双链解旋，解旋过程还可发生在DNA复制时。翻译过程中，转运RNA既能识别mRNA上的密码子，也能识别相应种类的氨基酸。mRNA中U＋A＝42%，则DNA中互补碱基T＋A＝42%，则C＝29%。6
