2018屆高考生物一輪復(fù)習(xí) 第六單元 遺傳的分子基礎(chǔ) 第18講 DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因的本質(zhì)學(xué)案

第18講DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因的本質(zhì)最新考綱1.DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點()。2.DNA分子的復(fù)制()。3.基因的概念()?？键c一DNA分子的結(jié)構(gòu)及相關(guān)計算(5年12考)1.圖解DNA分子結(jié)構(gòu)助學(xué)巧記巧記DNA分子結(jié)構(gòu)的“五·四·三·二·一”2.DNA分子的特性1.真題重組判斷正誤(1)細(xì)胞中DNA分子的堿基對數(shù)等于所有基因的堿基對數(shù)之和(2017·海南卷，23C)(×)(2)大腸桿菌細(xì)胞中只有A、T、C、G四種堿基(2012·海南卷，5C)(×)(3)雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和核糖是通過氫鍵連接的。(2014·全國卷，5C)(×)(4)DNA的X光衍射實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)。(2013·全國卷，5C)(×)(5)DNA有氫鍵，RNA沒有氫鍵(2013·全國卷，1A)(×)以上內(nèi)容主要源自教材必修2 P4850，把握DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建歷程及DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)涵是解題關(guān)鍵。2.(必修2 P49圖311改編)下圖為大腸桿菌DNA分子片段，分析并回答下列問題。(1)圖中2是核糖還是脫氧核糖？_。1、2、3構(gòu)成了一個完整的脫氧核苷酸分子，據(jù)圖推測其中文名稱是_。(2)圖中的堿基對5和6是GC、AT還是AU？_。你的判斷理由是什么？_。(3)每個DNA片段中有幾個游離的磷酸基團(tuán)？ _。(4)圖中a處為_鍵，用_酶可將其斷裂，b處為_鍵，該鍵形成時需_酶參與，其斷裂時需用_酶。提示(1)脫氧核糖胞嘧啶脫氧核苷酸或鳥嘌呤脫氧核苷酸(2)AT5與6間有2個氫鍵，應(yīng)為AT對，而不是GC對，而且DNA分子中無“U”(3)2個(4)氫解旋磷酸二酯DNA聚合酶或DNA連接限制性核酸內(nèi)切DNA分子的結(jié)構(gòu)及特點1.(2017·海南卷，24)DNA分子的穩(wěn)定性與堿基對之間的氫鍵數(shù)目有關(guān)。下列關(guān)于生物體內(nèi)DNA分子中(AT)/(GC)與(AC)/(GT)兩個比值的敘述，正確的是()A.堿基序列不同的雙鏈DNA分子，后一比值不同B.前一個比值越大，雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越高C.當(dāng)兩個比值相同時，可判斷這個DNA分子是雙鏈D.經(jīng)半保留復(fù)制得到的DNA分子，后一比值等于1解析在雙鏈DNA分子中，A、T之間形成2個氫鍵構(gòu)成堿基對，G、C之間形成3個氫鍵構(gòu)成堿基對，所以G、C對相對越多，DNA分子越穩(wěn)定，B錯誤；又因AT、GC，所以只要是雙鏈DNA分子(AC)/(GT)都恒等于1，A錯誤，D正確；單鏈DNA中，兩個比值也可能相同，C錯誤。答案D2.(2017·山東部分重點中學(xué)聯(lián)考)下列有關(guān)DNA分子的敘述，正確的是()A.“噬菌體侵染細(xì)菌實驗”證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)B.一個含n個堿基的DNA分子，轉(zhuǎn)錄出的mRNA分子的堿基數(shù)量是n/2C.DNA的一條單鏈上相鄰的堿基A與T之間通過氫鍵連接D.DNA分子互補(bǔ)配對的兩條鏈中堿基序列一定不同解析“噬菌體侵染細(xì)菌實驗”只證明了DNA是遺傳物質(zhì)，A錯誤；一個含n個堿基的DNA分子，由于DNA中存在非編碼區(qū)，故轉(zhuǎn)錄出的mRNA分子的堿基數(shù)量肯定小于n/2，B錯誤；DNA的一條單鏈上相鄰的堿基A與T之間通過脫氧核糖一磷酸一脫氧核糖連接，C錯誤；DNA分子互補(bǔ)配對的兩條鏈中，堿基序列肯定不同，D正確。答案D(1)DNA分子的特異性是由堿基對的排列順序決定的，而不是由配對方式?jīng)Q定的，配對方式只有四種：AT、CG、TA、GC。(2)DNA中并不是所有的脫氧核糖都連著兩個磷酸基團(tuán)，兩條鏈各有一個3端的脫氧核糖連著一個磷酸基團(tuán)(環(huán)狀DNA分子除外)。(3)雙螺旋結(jié)構(gòu)并不是固定不變的，復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程中會發(fā)生解旋。(4)在DNA分子中，A與T分子數(shù)相等，G與C分子數(shù)相等，但AT的量不一定等于GC的量，后者恰恰反映了DNA分子的特異性。(5)并非所有的DNA分子均具“雙鏈”，有的DNA分子為單鏈。原核細(xì)胞及真核細(xì)胞細(xì)胞器中的DNA分子為“雙鏈環(huán)狀”。DNA分子結(jié)構(gòu)相關(guān)計算【典例】 (2014·山東理綜，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，下列正確的是()慧眼識圖獲取信息答案C“歸納法”求解DNA分子中的堿基數(shù)量的計算規(guī)律(1)在DNA雙鏈中嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù)相同，即AGTC。(2)“互補(bǔ)堿基之和”的比例在任意一條鏈及整個DNA分子中都相同，即若在一條鏈中m，在互補(bǔ)鏈及整個DNA分子中m，而且由任一條鏈轉(zhuǎn)錄來的mRNA分子中(AU)/(GC)仍為m(注：不同DNA分子中m值可不同，顯示特異性)。(3)非互補(bǔ)堿基之和的比例在兩條互補(bǔ)鏈中互為倒數(shù)，在整個DNA分子中為1，即若在DNA一條鏈中a，則在其互補(bǔ)鏈中，而在整個DNA分子中1。(注：不同雙鏈DNA分子中非互補(bǔ)堿基之和的比均為1，無特異性)【方法體驗】(2017·河南洛陽檢測)如圖為DNA分子部分結(jié)構(gòu)示意圖，對該圖的描述不正確的是()A.DNA分子是由兩條鏈組成的，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)B.的名稱是胞嘧啶脫氧核苷酸，和相間排列，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架C.對應(yīng)的堿基依次為A、G、C、TD.若該DNA分子中A與T之和占全部堿基數(shù)目的54%，其中一條鏈中G占該鏈堿基總數(shù)的22%，則另一條鏈中G占該鏈堿基總數(shù)的24%解析DNA分子由反向平行的兩條鏈組成，A正確；由一分子磷酸，一分子胞嘧啶和一分子脫氧核糖構(gòu)成，但不能構(gòu)成胞嘧啶脫氧核苷酸，脫氧核糖和磷酸交替排列，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架，B錯誤；根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，在DNA分子中A與T配對，G與C配對，C正確；若該DNA分子中A與T之和占全部堿基數(shù)目的54%，則該DNA分子的一條鏈中A與T之和占該鏈堿基數(shù)目的54%，若一條鏈中G占該鏈堿基總數(shù)的22%，則該條鏈中C占24%，則互補(bǔ)鏈中G占該鏈堿基總數(shù)的24%，D正確。答案B考點二DNA分子的復(fù)制及基因的概念(5年13考)1.DNA分子的復(fù)制(1)概念、時間、場所(2)過程(3)特點過程：邊解旋邊復(fù)制方式：半保留復(fù)制(4)準(zhǔn)確復(fù)制的原因和意義原因：DNA具有獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供精確的模板，堿基互補(bǔ)配對原則，保證了復(fù)制能準(zhǔn)確進(jìn)行。意義：DNA分子通過復(fù)制，將遺傳信息從親代傳給了子代，保持了遺傳信息的連續(xù)性。助學(xué)巧記巧記DNA分子的復(fù)制的“二、二、三、四”2.觀察下面的基因關(guān)系圖，完善相關(guān)內(nèi)容DNA分子的復(fù)制及相關(guān)計算(2016·全國卷，2)某種物質(zhì)可插入DNA分子兩條鏈的堿基對之間，使DNA雙鏈不能解開。若在細(xì)胞正常生長的培養(yǎng)液中加入適量的該物質(zhì)，下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.隨后細(xì)胞中的DNA復(fù)制發(fā)生障礙B.隨后細(xì)胞中的RNA轉(zhuǎn)錄發(fā)生障礙C.該物質(zhì)可將細(xì)胞周期阻斷在分裂中期D.可推測該物質(zhì)對癌細(xì)胞的增殖有抑制作用解析某物質(zhì)可插入DNA分子兩條鏈的堿基對之間，使DNA雙鏈不能打開，說明該物質(zhì)會阻礙DNA分子的解旋，因而會阻礙DNA分子的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和抑制細(xì)胞增殖，A、B、D三項均正確；因DNA分子的復(fù)制發(fā)生在間期，所以該物質(zhì)可將細(xì)胞周期阻斷在分裂間期，C項錯誤。答案C1.DNA復(fù)制的類型：在真核生物中，DNA復(fù)制一般是多起點復(fù)制。在原核生物中，DNA復(fù)制一般是一個起點。無論是真核生物還是原核生物，DNA復(fù)制大多數(shù)都是雙向進(jìn)行的。如圖所示為真核生物DNA的多起點、雙向復(fù)制：圖中顯示多起點復(fù)制，但多起點并非同時進(jìn)行，其意義在于提高復(fù)制速率。2.DNA分子復(fù)制中的相關(guān)計算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·(2n2n1)m·2n1個?！炯磳W(xué)即練】(2017·河北省承德高三期中)用15N標(biāo)記含有100個堿基對的DNA分子(其中有腺嘌呤60個)，該DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次。下列有關(guān)判斷錯誤的是()A.含有15N的DNA分子只有兩個B.含有14N的DNA分子占總數(shù)的C.4次復(fù)制共消耗游離的胞嘧啶脫氧核苷酸600個D.復(fù)制共產(chǎn)生了16個DNA分子解析該DNA分子是在含14N的培養(yǎng)基中復(fù)制的，新形成的子鏈均為14N，故16個DNA分子都含14N，比例為100%，B錯誤；含有100個堿基對200個堿基的DNA分子，其中有腺嘌呤60個，解得C40個，故4次復(fù)制共消耗游離的胞嘧啶脫氧核苷酸：(241)×40600，C正確；1個DNA經(jīng)過4次復(fù)制，共產(chǎn)生2416個DNA分子，D正確。答案B基因的本質(zhì)1.(2014·海南卷，21)下列是某同學(xué)關(guān)于真核生物基因的敘述：攜帶遺傳信息能轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸能與核糖體結(jié)合 能轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生RNA每相鄰三個堿基組成一個反密碼子可能發(fā)生堿基對的增添、缺失、替換其中正確的是()A. B. C. D.解析基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，攜帶遺傳信息，并能夠?qū)⑦z傳信息通過轉(zhuǎn)錄傳遞到RNA，通過翻譯表現(xiàn)為蛋白質(zhì)特定的氨基酸序列和空間結(jié)構(gòu)，基因中可能發(fā)生堿基對的增添、缺失或替換，即基因突變。答案B2.(2018·江蘇南通模擬)下列關(guān)于基因、DNA和染色體關(guān)系的敘述，錯誤的是()A.染色體主要由蛋白質(zhì)和DNA組成B.每條染色體上都有許多個DNA分子C.一個DNA分子上有多個基因D.基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段解析染色體主要由DNA和蛋白質(zhì)兩種物質(zhì)組成，A正確；每條染色體含有一個或2個DNA分子，B錯誤；基因是DNA上決定生物性狀的小片段，一個DNA分子上有多個基因，C、D正確。答案B(1)針對遺傳物質(zhì)為DNA的生物而言，基因是指“有遺傳效應(yīng)的DNA片段”，但就RNA病毒而言，其基因為“有遺傳效應(yīng)的RNA片段”。(2)并非所有DNA片段都是基因，基因不是連續(xù)分布在DNA上的，而是由堿基序列將不同的基因分隔開的。 易錯·防范清零易錯清零易錯點1誤認(rèn)為DNA分子中“嘌呤一定等于嘧啶”點撥DNA分子一般為“雙螺旋結(jié)構(gòu)”，雙鏈DNA中嘌呤等于嘧啶，但注意一條鏈中嘌呤不一定等于嘧啶，單鏈DNA分子中嘌呤也不一定等于嘧啶。易錯點2誤認(rèn)為DNA復(fù)制“只發(fā)生于”細(xì)胞核中點撥細(xì)胞生物中凡存在DNA分子的場所均可進(jìn)行DNA分子的復(fù)制，其場所除細(xì)胞核外，還包括葉綠體、線粒體、原核細(xì)胞的擬核及質(zhì)粒。易錯點3混淆DNA復(fù)制、“剪切”與“水解”中的四種酶點撥(1)DNA聚合酶：需借助母鏈模板，依據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，將單個脫氧核苷酸連接成“鏈”；(2)DNA連接酶：將多個復(fù)制起點所復(fù)制出的“DNA片段”“縫合”起來形成磷酸二酯鍵，即連接“片段”；(3)限制性內(nèi)切酶：用于切斷DNA雙鏈中主鏈上的“3，5磷酸二酯鍵”；(4)DNA水解酶：用于將DNA分子水解為脫氧核苷酸。易錯點4DNA結(jié)構(gòu)與復(fù)制解題時的5個“注意”點撥(1)注意不要將DNA分子中堿基對之間氫鍵的形成與斷裂條件混淆，氫鍵可由解旋酶催化斷裂，同時需要ATP供能，也可加熱斷裂(體外)；而氫鍵是自動形成的，不需要酶和能量。(2)注意“DNA復(fù)制了n次”和“第n次復(fù)制”的區(qū)別，前者包括所有的復(fù)制，但后者只包括第n次的復(fù)制。(3)注意堿基的單位是“對”還是“個”。(4)注意在DNA復(fù)制過程中，無論復(fù)制了幾次，含有親代脫氧核苷酸單鏈的DNA分子都只有兩個。(5)注意看清試題中問的是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”，是“含”還是“只含”等關(guān)鍵詞，以免掉進(jìn)陷阱。糾錯小練1.下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述正確的是()A.DNA分子是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的單鏈結(jié)構(gòu)B.DNA分子中的每個磷酸均連接著一個脫氧核糖和一個堿基C.DNA分子兩條鏈之間總是嘌呤與嘧啶形成堿基對D.DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過磷酸脫氧核糖磷酸相連解析絕大多數(shù)DNA分子是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的雙鏈結(jié)構(gòu)，A錯誤；DNA分子中的絕大多數(shù)磷酸連接著兩個脫氧核糖，且磷酸不與堿基直接相連，B錯誤；DNA分子中，堿基之間的配對遵循堿基互補(bǔ)配對原則，因此兩條鏈之間總是嘌呤與嘧啶形成堿基對，C正確；DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過脫氧核糖磷酸脫氧核糖相連，D錯誤。答案C2.(2017·江西省高三聯(lián)考)如圖所示為DNA復(fù)制的較為詳細(xì)的圖解，據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述，錯誤的是()A.僅在解旋酶和DNA聚合酶的催化下，DNA復(fù)制不能順利進(jìn)行B.在DNA復(fù)制的過程中，可能會出現(xiàn)尿嘧啶與腺嘌呤互補(bǔ)配對現(xiàn)象C.圖示DNA復(fù)制的特點有邊解旋邊復(fù)制以及半保留復(fù)制等D.復(fù)制完成后，前導(dǎo)鏈和隨后鏈所在單鏈堿基排列順序相同解析從圖示信息可知，DNA復(fù)制需要拓?fù)洚悩?gòu)酶、解旋酶、引物合成酶、聚合酶I和等多種酶的催化，A正確；在DNA復(fù)制過程中，RNA引物能與模板鏈互補(bǔ)形成雜交鏈，該雜交鏈中可能含有堿基對AU，B正確；從圖中信息可知，DNA復(fù)制的特點有邊解旋邊復(fù)制和半保留復(fù)制等，C正確；從圖中信息可知，前導(dǎo)鏈和隨后鏈都是新合成的子鏈，而兩條子鏈上堿基是互補(bǔ)的，D錯誤。答案D3.將一個不含放射性同位素32P標(biāo)記的大腸桿菌(擬核DNA呈環(huán)狀，共含有m個堿基，其中有a個胸腺嘧啶)放在含有32P標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間，檢測到如圖、兩種類型的DNA(虛線表示含有放射性的脫氧核苷酸鏈)。下列有關(guān)該實驗的結(jié)果預(yù)測與分析，正確的是()A.DNA第二次復(fù)制產(chǎn)生的子代DNA有、兩種類型，比例為13B.DNA復(fù)制后分配到兩個子細(xì)胞時，其上的基因遵循基因分離定律C.復(fù)制n次需要胞嘧啶的數(shù)目是(2n1)D.復(fù)制n次形成的放射性脫氧核苷酸單鏈數(shù)為2(n1)2解析DNA分子具有半保留復(fù)制的特點，將一個不含放射性同位素32P標(biāo)記的大腸桿菌放在含有32P標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，復(fù)制兩次后，會形成4個DNA分子，、兩種類型各2個，比例為11，A錯誤；真核生物在進(jìn)行有性生殖時，核基因遵循基因的分離定律，原核生物大腸桿菌的基因在二分裂過程中，不遵循基因的分離定律，B錯誤；DNA共含有m個堿基，其中有a個胸腺嘧啶，則1個DNA分子含有胞嘧啶的數(shù)目是(m2a)/2，復(fù)制n次需要胞嘧啶的數(shù)目是(2n1)×(m2a)/2，C錯誤；該大腸桿菌復(fù)制n次，共形成2n個DNA分子，放射性脫氧核苷酸單鏈數(shù)為2(n1)2，D正確。答案D課堂小結(jié)思維導(dǎo)圖晨讀必背1.DNA分子兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)，脫氧核糖和磷酸交替連接，排在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基排列在內(nèi)側(cè)。2.科學(xué)家運(yùn)用同位素標(biāo)記技術(shù)，采用假說一演繹法，證實了DNA以半保留方式復(fù)制。3.DNA分子中脫氧核苷酸的排列順序代表了遺傳信息。4.DNA復(fù)制具有邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制的特點，主要發(fā)生在細(xì)胞核中，需要有模板、原料、酶和能量。5.DNA復(fù)制需要解旋酶和DNA聚合酶參與。6.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，其主要載體是染色體，線粒體和葉綠體中也存在基因。隨堂·真題&預(yù)測1.(2017·海南卷，23)下列關(guān)于真核生物遺傳物質(zhì)和性狀的敘述，正確的是()A.細(xì)胞中染色體的數(shù)目始終等于DNA的數(shù)目B.有絲分裂有利于保持親代細(xì)胞和子代細(xì)胞間遺傳性狀的穩(wěn)定C.細(xì)胞中DNA分子的堿基對數(shù)等于所有基因的堿基對數(shù)之和D.生物體中，一個基因決定一種性狀，一種性狀由一個基因決定解析真核細(xì)胞的細(xì)胞核中，染色體復(fù)制之前，染色體數(shù)等于DNA數(shù)，復(fù)制后，染色體DNA12，如果再加上細(xì)胞質(zhì)中的DNA，染色體始終小于DNA數(shù)目，A錯誤；有絲分裂的生物學(xué)意義就是有利于保持親、子代細(xì)胞間遺傳性狀的穩(wěn)定，B正確；細(xì)胞中的DNA中，只有具遺傳效應(yīng)的片段才是基因，DNA中還有很多非基因序列，C錯誤；生物體中，基因與性狀之間并不是單純的一對一關(guān)系，D錯誤。答案B2.(經(jīng)典高考)某親本DNA分子雙鏈均以白色表示，以灰色表示第一次復(fù)制出的DNA子鏈，以黑色表示第二次復(fù)制出的DNA子鏈，該親本雙鏈DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次后的產(chǎn)物是()解析DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，復(fù)制后不存在親代的DNA分子(雙鏈均為白色)，排除A、B項；第二次復(fù)制后得到的4個DNA分子中，每個DNA分子各有1條鏈?zhǔn)堑诙螐?fù)制形成的(黑色)，排除C項；進(jìn)一步分析可知D項符合題意。答案D3.(2019·高考預(yù)測)下列關(guān)于DNA的敘述，正確的是()A.染色體解螺旋形成染色質(zhì)時，DNA分子的雙鏈沒有解旋B.DNA分子中每個脫氧核糖上均連著一個磷酸和一個堿基C.將15N標(biāo)記的細(xì)菌置于含14N的培養(yǎng)基中繁殖兩代后，子代細(xì)菌DNA分子的兩條鏈都是一條鏈含14N，另一條鏈含15ND.DNA分子復(fù)制時解旋酶與DNA聚合酶不能同時發(fā)揮作用解析染色體解螺旋形成染色質(zhì)發(fā)生在有絲分裂的末期，DNA的解旋發(fā)生在DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程中，A正確；在DNA分子中，除每條鏈頂端的脫氧核糖連接一個含氮堿基和一個磷酸外，其余每個脫氧核糖均連接一個含氮堿基和兩個磷酸，B錯誤；15N標(biāo)記的細(xì)菌的DNA分子兩條鏈都含15N，由于DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制，依據(jù)這一特點來分析，DNA復(fù)制時的原料含14N，子一代DNA分子全部是一條鏈?zhǔn)?5N，一條鏈?zhǔn)?4N；子一代繼續(xù)培養(yǎng)，子二代DNA中一半DNA分子兩條鏈都是14N，一半DNA分子是一條鏈?zhǔn)?5N，一條鏈?zhǔn)?4N，C錯誤；DNA復(fù)制是邊解旋邊復(fù)制的過程，解旋酶與DNA聚合酶能同時發(fā)揮作用，D錯誤。答案A4.(2019·高考預(yù)測)研究發(fā)現(xiàn)rep蛋白可以將DNA雙鏈解旋，結(jié)合蛋白可以和解旋的DNA單鏈結(jié)合，并隨著子鏈的延伸而與DNA單鏈分離。下列敘述正確的是()A.rep蛋白能使A與C、T與G之間的氫鍵斷裂B.低溫處理DNA分子也可以使DNA雙鏈解旋C.DNA復(fù)制具有邊解旋邊復(fù)制和半保留復(fù)制的特點D.結(jié)合蛋白與DNA單鏈結(jié)合不利于DNA新鏈的形成解析因為rep蛋白可以將DNA雙鏈解旋，則rep蛋白應(yīng)為解旋酶，能破壞氫鍵，DNA雙鏈堿基之間互補(bǔ)配對原則是A與 T配對，C與G配對，即rep蛋白可破壞A與T、C與G之間形成的氫鍵，A錯誤；高溫處理DNA分子能使DNA雙鏈解旋，B錯誤；DNA復(fù)制的特點是邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制，C正確；DNA結(jié)合蛋白纏繞在DNA單鏈上，可防止單鏈之間重新螺旋化，對DNA新鏈的形成有利，D錯誤。答案C教師獨具1.下列與真核細(xì)胞內(nèi)DNA分子復(fù)制有關(guān)的敘述正確的是()A.復(fù)制過程中先全部解旋，再半保留復(fù)制B.復(fù)制過程主要發(fā)生在有絲分裂前期C.DNA連接酶催化兩個游離的脫氧核苷酸之間的連接D.復(fù)制后兩個子代DNA分子的堿基序列可能不同解析DNA復(fù)制是邊解旋邊復(fù)制的，A錯誤；復(fù)制的時間是有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期，B錯誤；DNA連接酶催化兩個DNA片段之間的脫氧核苷酸形成磷酸二酯鍵，C錯誤；復(fù)制后兩個子代DNA分子的堿基序列一般相同，但若發(fā)生基因突變，則形成的DNA分子堿基序列可能不同，D正確。答案D2.假如檢測某DNA分子得知堿基A的比例為x%，又知該DNA的一條鏈所含的堿基中y%是鳥嘌呤，以下推斷正確的有()A.DNA分子中堿基總數(shù)量為x/yB.DNA分子中堿基U的數(shù)目為x%C.另一條鏈中鳥嘌呤是(1x%y%)D.DNA分子中堿基C的比例為50%x%解析在DNA分子中A和T的數(shù)量是相等的，G和C的數(shù)量是相等的，A的比例是x%，只知道一條鏈中的G的比例，所以無法得出DNA分子的堿基總數(shù)，A錯誤；DNA分子中沒有U，B錯誤；另一條鏈中鳥嘌呤應(yīng)是(12x%)/2y%，C錯誤；堿基C的比例應(yīng)是(12x%)/2，即50%x%，D正確。 答案D3.如圖是DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建構(gòu)過程圖解(15)，請據(jù)圖探討相關(guān)問題：(1)物質(zhì)1是構(gòu)成DNA的基本單位，與RNA的基本單位相比，兩者成分方面的差別是_；_。(2)催化形成圖2中的磷酸二酯鍵的酶有_(供選酶：RNA聚合酶、DNA聚合酶、DNA解旋酶)。(3)圖3和圖4中的氫鍵用于連接兩條脫氧核苷酸鏈，如果DNA耐高溫的能力越強(qiáng)，則_(填“GC”或“AT”)堿基對的比例越高。(4)RNA病毒與DNA病毒相比更容易發(fā)生變異，請結(jié)合圖5和有關(guān)RNA的結(jié)構(gòu)說明其原因：_。解析(1)DNA與RNA相比，主要區(qū)別是DNA中的五碳糖是脫氧核糖，特有的堿基是T，而RNA的基本單位中的五碳糖是核糖，特有的堿基是U。(2)圖2中磷酸二酯鍵是由脫氧核糖核苷酸脫水縮合形成，該過程需要DNA聚合酶催化。(3)DNA分子中氫鍵越多，DNA分子越穩(wěn)定，CG之間有3個氫鍵，AT之間有2個氫鍵。(4)RNA是單鏈結(jié)構(gòu)，DNA分子是雙鏈螺旋結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較強(qiáng)，而單鏈RNA更容易發(fā)生變異。答案(1)DNA中的五碳糖為脫氧核糖，RNA中的五碳糖為核糖DNA特有堿基為T，RNA特有的堿基為U(2)DNA聚合酶(3)GC(4)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，RNA單鏈較不穩(wěn)定(時間：30分鐘滿分：100分)1.(2017·湖南長沙期中，15)如圖為核苷酸模式圖，下列說法正確的是()A.組成DNA與RNA的核苷酸只有不同B.在人的口腔上皮細(xì)胞中，有1種，有5種C.RNA分子中，連接和的化學(xué)鍵的數(shù)目等于氫鍵的數(shù)目D.在含有5對核苷酸的DNA片段中，連接和的化學(xué)鍵有12個解析組成DNA與RNA的核苷酸，也不同，A錯誤；人口腔上皮細(xì)胞中既有DNA也有RNA，因此(堿基)有五種，磷酸一種，B正確；RNA分子一般為單鏈，一般沒有氫鍵(tRNA含有氫鍵)，C錯誤；5對核苷酸DNA片段，連接和的鍵，應(yīng)該是18個，D錯誤。答案B2.在DNA復(fù)制開始時，將大腸桿菌放在含低劑量3H標(biāo)記的脫氧胸苷(3HdT)的培養(yǎng)基中，3HdT可摻入正在復(fù)制的DNA分子中，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，結(jié)果如圖所示。據(jù)圖可以作出的推測是()A.復(fù)制起始區(qū)在高放射性區(qū)域B.DNA復(fù)制為半保留復(fù)制C.DNA復(fù)制從起始點向兩個方向延伸D.DNA復(fù)制方向為ac解析由題干信息可知，DNA復(fù)制的前一段時間，培養(yǎng)基中含低劑量放射性標(biāo)記，后一段時間含高劑量放射性標(biāo)記，最終檢測的放射性結(jié)果顯示低劑量在中段，高劑量在兩端，所以可推測DNA復(fù)制從起始點向兩個方向延伸。答案C3.(2018·安陽市高三一調(diào)，8)某雙鏈(鏈和鏈)DNA分子中有2 000個堿基，其中腺嘌呤占20%。下列有關(guān)分析正確的是()A.鏈中AT的含量等于鏈中CG的含量B.鏈和鏈中G所占本鏈的比例之和等于DNA雙鏈中G所占的比例C.該DNA分子中含有的氫鍵數(shù)目為2 600個D.以該DNA分子為模板轉(zhuǎn)錄出的RNA中AU800個解析鏈中AT的含量等于鏈中TA的含量，A錯誤；鏈和鏈中G所占的比例之和是DNA雙鏈中G所占比例的2倍，B錯誤；該DNA分了中氫鍵數(shù)目為A的數(shù)目×2G的數(shù)目×3400×2600×32 600(個)，C正確；以該DNA分子為模板轉(zhuǎn)錄出的RNA中AU等于鏈或鏈AT的數(shù)目，即400個，D錯誤。答案C4.(2017·安徽師大附中入學(xué)測試，17)下列有關(guān)真核生物基因的說法，正確的是()基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段基因的基本單位是核糖核苷酸基因存在于細(xì)胞核、核糖體等結(jié)構(gòu)中基因表達(dá)時會受到環(huán)境的影響DNA分子每一個片段都是一個基因基因在染色體上呈線性排列基因的分子結(jié)構(gòu)首先由摩爾根發(fā)現(xiàn)A. B. C. D.解析正確；錯誤，基因的基本單位是脫氧核苷酸；錯誤，基因不存在于核糖體；正確；錯誤，基因是有遺傳效應(yīng)的特定的DNA片段；正確；錯誤，基因的分子結(jié)構(gòu)首先是由沃森和克里克提出的。C正確。答案C5.(2017·河南中原名校聯(lián)考)真核細(xì)胞中DNA復(fù)制如下圖所示，下列表述錯誤的是()A.多起點雙向復(fù)制能保證DNA復(fù)制在短時間內(nèi)完成B.每個子代DNA都有一條核苷酸鏈來自親代C.復(fù)制過程中氫鍵的破壞和形成都需要DNA聚合酶的催化D.DNA分子的準(zhǔn)確復(fù)制依賴于堿基互補(bǔ)配對原則解析多起點雙向復(fù)制能保證DNA復(fù)制在短時間內(nèi)完成，A正確；DNA復(fù)制以親代DNA分子的兩條鏈分別作為模板，通過堿基互補(bǔ)配對原則合成子鏈，所以每個子代DNA都有一條核苷酸鏈來自親代，B正確；復(fù)制過程中氫鍵的破壞需要解旋酶的催化，C錯誤；DNA分子的準(zhǔn)確復(fù)制依賴于堿基互補(bǔ)配對原則，即A與T配對、G與C配對，D正確。答案C6.下圖表示人體腸道中大腸桿菌DNA復(fù)制過程的部分內(nèi)容，引物酶能以DNA為模板合成RNA片段。下列相關(guān)敘述正確的是()A.圖中酶表示的是解旋酶B.該復(fù)制過程的模板由大腸桿菌提供，原料、場所、酶均由人體提供C.圖中共有五種堿基和五種核苷酸D.RNA聚合酶具有酶和引物酶的作用解析圖中酶能催化合成DNA片段，屬于DNA聚合酶，A錯誤；圖中有DNA和RNA兩種核酸，因此圖中共含有A、T、C、G、U五種堿基和四種脫氧核苷酸、四種核糖核苷酸，C錯誤；大腸桿菌為原核生物，其DNA復(fù)制可在自身細(xì)胞中進(jìn)行，故原料、酶等均由自身提供，B錯誤。答案D7.(2017·四川省綿陽高三模擬)下圖中DNA分子片段中一條鏈由15N構(gòu)成，另一條鏈由14N構(gòu)成。下列有關(guān)說法錯誤的是()A.DNA連接酶和DNA聚合酶都可作用于形成處的化學(xué)鍵，解旋酶作用于處B.是胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸C.若該DNA分子中一條鏈上GC56%，則無法確定整個DNA分子中T的含量D.把此DNA放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制兩代，子代中含15N的DNA占100%解析DNA連接酶和DNA聚合酶均作用于兩個核苷酸之間的化學(xué)鍵，解旋酶作用于堿基對之間的氫鍵，A正確；是胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸，B正確；若該DNA分子中一條鏈上GC56%，則整個DNA分子中GC的含量也是56%，則整個DNA分子中T的含量為(156%)/222%，C錯誤；DNA進(jìn)行半保留復(fù)制，把此DNA放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制兩代，由于所用原料均含有15N，子代中含15N的DNA占100%，D正確。答案C8.(2018·河南八市第一次測評，6)一個不含3H的DNA分子片段由200個堿基對組成，將它放在脫氧腺苷全被3H標(biāo)記的培養(yǎng)液中連續(xù)復(fù)制三次，所測得的DNA的放射性強(qiáng)度(放射性強(qiáng)度含3H的堿基總數(shù)/全部DNA分子中的堿基總數(shù))為28%。則上述DNA片段中含有胞嘧啶的數(shù)量為()A.36個 B.64個C.72個 D.128個解析一個DNA分子復(fù)制三次，共合成8個DNA分子，相當(dāng)于7個DNA分子中含有3H標(biāo)記的脫氧腺苷。假設(shè)每個DNA分子中有M個脫氧腺苷，28%7M/8×200×2，M128個。根據(jù)堿基數(shù)量AT128，推知GC72，C正確。答案C9.用卡片構(gòu)建DNA平面結(jié)構(gòu)模型，所提供的卡片類型和數(shù)量如下表所示，以下說法正確的是()卡片類型脫氧核糖磷酸堿基ATGC卡片數(shù)量10102332A.最多可構(gòu)建4種脫氧核苷酸，5個脫氧核苷酸對B.構(gòu)成的雙鏈DNA片段最多有10個氫鍵C.DNA中每個脫氧核糖均與1分子磷酸相連D.最多可構(gòu)建44種不同堿基序列的DNA解析根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，代表脫氧核糖、磷酸和含氮堿基的卡片數(shù)分別都是10，所以最多可構(gòu)建10個脫氧核苷酸，根據(jù)堿基種類可推知最多能構(gòu)建4種脫氧核苷酸，4個脫氧核苷酸對，A錯誤；構(gòu)成的雙鏈DNA片段中可包含2個AT堿基對和2個GC堿基對，所以最多可含有氫鍵數(shù)2×22×310個，B正確；DNA分子結(jié)構(gòu)中，與脫氧核糖直接相連的一般是2個磷酸，但是兩端各有一個最末端的脫氧核糖只連接一個磷酸，C錯誤；堿基序列要達(dá)到44種，每種堿基對的數(shù)量至少要有4對，故D錯誤。答案B10.(2017·河北保定模擬)除了同卵雙生外，幾乎沒有“DNA指紋”一模一樣的兩個人。“DNA指紋”可用于身份鑒別是利用了DNA的()A.特異性 B.穩(wěn)定性C.多樣性 D.變異性解析每個DNA分子的堿基具有特定的排列順序，構(gòu)成了DNA分子的特異性，使得每個人的DNA都不完全相同，可以像指紋一樣用來識別身份。在刑偵領(lǐng)域，DNA分子能像指紋一樣用來鑒定個人身份，該實例依據(jù)的是DNA分子的特異性。故選A。答案A11.(2017·河南鄭州模考，14)某雙鏈DNA分子有100個堿基對，其中有腺嘌呤35個，下列敘述正確的是()A.該DNA分子蘊(yùn)含的遺傳信息種類最多有4100種B.該DNA分子在第4次復(fù)制時消耗520個胞嘧啶脫氧核苷酸C.每個脫氧核糖上均連接著一個磷酸和一個堿基D.DNA分子每一條鏈中相鄰的堿基通過氫鍵相連解析由于每種堿基的數(shù)量是有限的，所以該DNA分子蘊(yùn)含的遺傳信息種類少于4100種，A錯誤；該DNA分子含有100個堿基對，腺嘌呤有35個，則胸腺嘧啶有35個，胞嘧啶鳥嘌呤65個，與第3次復(fù)制相比，第4次復(fù)制后增加的DNA分子數(shù)是1688，所以第4次復(fù)制時需要的胞嘧啶脫氧核苷酸為8×65520(個)，B正確；DNA分子中多數(shù)的脫氧核糖與兩個磷酸基團(tuán)相連，C錯誤；DNA分子中，一條鏈上的相鄰堿基由“一脫氧核糖磷酸脫氧核糖”連接，D錯誤。答案B12.(2017·廣東佛山一檢)如圖為真核細(xì)胞內(nèi)基因Y的結(jié)構(gòu)簡圖，共含有2 000個堿基對，其中堿基A占20%。下列說法正確的是()A.基因Y復(fù)制兩次，共需要4 800個游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸B.基因Y復(fù)制時解旋酶作用于兩處C.若處TA替換為GC，則Y控制的性狀一定發(fā)生改變D.Y的等位基因y中堿基A也可能占20%解析該基因共有2 000對脫氧核苷酸組成，其中鳥嘌呤占30%，因此該基因中含有鳥嘌呤數(shù)目為2 000×2×30%1 200個，則基因復(fù)制2次，則需要游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸數(shù)目(221)×1 2003 600個，A錯誤；基因Y復(fù)制時解旋酶作用于處，即氫鍵，B錯誤；若處T/A替換為G/C，由于密碼子的簡并性等原因，Y控制的性狀不一定發(fā)生改變，C錯誤；Y的等位基因y是基因突變形成的，基因突變是指堿基對的增添、缺失或替換，因此y中堿基A也可能占20%，D正確。答案D13.(2018·高考仿真練)2015年諾貝爾化學(xué)獎表彰三位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)DNA修復(fù)技術(shù)。切除修復(fù)是修復(fù)DNA損傷最為普遍的方式，其主要過程為：在多種酶的作用下，切除DNA受損傷部分，并合成新的片段填補(bǔ)缺口，最后將新合成片段與原DNA鏈連接。上述過程中不可能發(fā)生()A.磷酸二酯鍵的斷裂和形成B.ATP迅速轉(zhuǎn)化為ADPC.未能完全修復(fù)而存留下來的損傷可能會造成細(xì)胞的癌變D.切除修復(fù)過程中需要DNA連接酶參與反應(yīng)，而不需要DNA聚合酶解析切除DNA受損傷部分，需要斷裂磷酸二酯鍵，合成新的片段填補(bǔ)缺口需形成磷酸二酯鍵，A項可能發(fā)生；合成受損傷部分序列，需要消耗能量，會發(fā)生ATP的水解，B項可能發(fā)生；未能完全修復(fù)而存留下來的損傷可能會在適合的條件下造成細(xì)胞的癌變等，C項可能發(fā)生；修復(fù)過程需要合成切除的DNA片段，且需要將其與原DNA鏈連接，故需要DNA聚合酶和DNA連接酶參與，D項符合題意。答案D14.(2017·江西吉安高三期中)生長在太平洋西北部的一種海蜇能發(fā)出綠色熒光，這是因為海蜇DNA分子上有一段長度為5 170個堿基對的片段綠色熒光蛋白基因。轉(zhuǎn)基因?qū)嶒灡砻?，轉(zhuǎn)入了海蜇的綠色熒光蛋白基因的轉(zhuǎn)基因鼠，在紫外線的照射下，也能像海蜇一樣發(fā)光。下列敘述錯誤的是()A.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段B.基因是DNA上的有一定功能的特異性的堿基排列順序C.基因是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位和功能單位D.DNA的任意片段都能在另一種生物體內(nèi)表達(dá)解析基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，DNA上任意片段不一定是基因，D錯誤。答案D15.(2017·福建莆田質(zhì)檢)一個被32P標(biāo)記的DNA雙鏈片段由100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，下列敘述錯誤的是()A.該DNA雙鏈片段中含有氫鍵的數(shù)目是260個B.第3次復(fù)制過程需要420個游離的胞嘧啶脫氧核苷酸C.子代DNA中含32P的單鏈與含31P的單鏈之比為17D.子代DNA中含32P與只含31P的分子數(shù)之比為13解析DNA雙鏈片段由100個堿基對組成，腺嘌呤占20%，即腺嘌呤有200×20%40個，進(jìn)而推知胸腺嘧啶有40個，鳥嘌呤與胞嘧啶各占60個，因此氫鍵數(shù)為40×260×3260個，A正確；第3次復(fù)制過程需要胞嘧啶脫氧核苷酸60×2(31)240(個)，B錯誤；32P標(biāo)記的DNA置于只含31P的環(huán)境中復(fù)制3次，復(fù)制時原料全含31P，后代中只有原來的母鏈含32P，因此，子代DNA中含32P的單鏈有2條，含31P的單鏈有14條，即子代DNA中含32P的單鏈與含31P的單鏈之比為17，C正確；子代DNA中含32P的DNA有2個，只含31P的DNA有6個，即子代DNA中含32P與只含31P的分子數(shù)之比為13，D正確。答案B16.(2017·山東濱州檢測)DNA的復(fù)制方式可以通過設(shè)想來進(jìn)行預(yù)測，可能的情況是全保留復(fù)制、半保留復(fù)制、分散復(fù)制三種。究竟是哪種復(fù)制方式呢？下面設(shè)計實驗來證明DNA的復(fù)制方式。實驗步驟：a.在氮源為14N的培養(yǎng)基中生長的大腸桿菌，其DNA分子均為14NDNA(對照)。b.在氮源為15N的培養(yǎng)基中生長的大腸桿菌，其DNA分子均為15NDNA(親代)。c.將親代含15N的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到氮源為14N的培養(yǎng)基中，再連續(xù)繁殖兩代(和)，用密度梯度離心法分離，不同相對分子質(zhì)量的DNA分子將分布在試管中的不同位置上。實驗預(yù)測：(1)如果與對照(14N/14N)相比，子代能分辨出兩條DNA帶：一條_帶和一條_帶，則可以排除_。(2)如果子代只有一條中密度帶，則可以排除_，但不能肯定是_。(3)如果子代只有一條中密度帶，再繼續(xù)做子代DNA密度鑒定：若子代可以分出_和_，則可以排除分散復(fù)制，同時肯定半保留復(fù)制；如果子代不能分出_密度兩條帶，則排除_，同時確定為_。解析由圖示可知，深色為親代DNA的脫氧核苷酸鏈(母鏈)，淺色為新形成的子代DNA的脫氧核苷酸鏈(子鏈)。因此全保留復(fù)制后得到的兩個DNA分子，一個是原來的兩條母鏈重新形成的親代DNA分子，一個是兩條子鏈形成的子代DNA分子；半保留復(fù)制后得到的每個子代DNA分子的一條鏈為母鏈，一條鏈為子鏈；分散復(fù)制后得到的每個子代DNA分子的單鏈都是由母鏈片段和子代片段間隔連接而成的。答案(1)14N/14N15N/15N半保留復(fù)制和分散復(fù)制(2)全保留復(fù)制半保留復(fù)制還是分散復(fù)制(3)一條中密度帶一條輕密度帶中、輕半保留復(fù)制分散復(fù)制24