備戰(zhàn)2019年高考生物 高頻考點(diǎn)解密 專題12 DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制

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1、解密12 DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制 高考考點(diǎn) 考查內(nèi)容 三年高考探源 考查頻率 DNA的結(jié)構(gòu) 1.掌握DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)。 2.DNA復(fù)制的特點(diǎn)及堿基互補(bǔ)配對原則 2018浙江卷·22 2018海南卷·15 2017海南卷?24 2016上海卷?28 2016新課標(biāo)II?2 2016新課標(biāo)I?29 ★★★☆☆ DNA的復(fù)制 ★★★☆☆ 考點(diǎn)1 DNA的結(jié)構(gòu) 1.兩種DNA結(jié)構(gòu)模型解讀 (1)由圖1可解讀以下信息: (2)圖2是圖1的簡化形式,其中①是磷酸二酯鍵,③是氫鍵。解旋酶作用于③部位,限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶作用于①部位

2、。 2.由堿基種類及比例可分析判斷核酸的種類 (1)若有U無T,則該核酸為RNA。 (2)若有T無U,且A=T,G=C,則該核酸一般為雙鏈DNA。 (3)若有T無U,且A≠T,G≠C,則該核酸為單鏈DNA。 3.DNA分子中的堿基計算的常用方法 (1)互補(bǔ)的兩個堿基數(shù)量相等,即A=T,C=G。 (2)任意兩個不互補(bǔ)的堿基數(shù)量之和占總堿基數(shù)的50%,即A+G=T+C=A+C=T+G=(A+T+C+G)×50%,==1。 (3)一條鏈中互補(bǔ)的兩種堿基的和等于另一條鏈中這兩種堿基的和,即A1+T1=A2+T2,G1+C1=G2+C2(1、2分別代表DNA分子的兩條鏈,下同)。

3、(4)一條鏈中互補(bǔ)的兩種堿基數(shù)量之和占該單鏈堿基數(shù)的比例等于DNA分子兩條鏈中這兩種堿基數(shù)量之和占總堿基數(shù)的比例,即 ==, ==。 (5)一條鏈中兩種不互補(bǔ)堿基之和的比值,與另一條鏈中該比值互為倒數(shù),即若一條鏈中(或)=K,則另一條鏈中(或)=。 【特別提醒】 DNA分子的共性與特異性 (1)共性:、、或在不同DNA分子中無特異性(均相同); (2)特異性:在不同DNA中可不相同,代表DNA分子特異性(但DNA分子特異性還有堿基排列順序)。 注:即使兩個DNA分子中數(shù)量相同,其堿基對排列順序也可能是不同的,只有同1個DNA分子復(fù)制得到的子代之間才會擁有種類、數(shù)量、排列順序均相

4、同的堿基對。 調(diào)研1 如圖表示某DNA片段,有關(guān)該圖的敘述中,不正確的是 A.②③④可形成DNA的基本組成單位 B.②③和不同的④構(gòu)成的結(jié)構(gòu)在DNA中的特定排列順序可代表遺傳信息 C.⑤的形成需要DNA聚合酶 D.⑤的分開需要DNA解旋酶 【答案】C 調(diào)研2 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(A+T)/(G+C)與(A+C)/(G+T)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.經(jīng)半保留復(fù)制得到的DNA分子,后一比值等于1 C.當(dāng)兩個比值相同時,可判斷這個DNA分子是雙鏈 D.前一個比

5、值越大,雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越高 【答案】B 考點(diǎn)2 DNA的復(fù)制 1.有關(guān)DNA復(fù)制的幾個問題 (1)復(fù)制的場所:主要場所是細(xì)胞核,但在擬核、線粒體、葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(如質(zhì)粒)中也可進(jìn)行DNA復(fù)制。 (2)外界條件對DNA復(fù)制的影響:在DNA復(fù)制的過程中,需要酶的催化和ATP供能,凡是影響酶活性的因素和影響細(xì)胞呼吸的因素,都會影響DNA的復(fù)制。 (3)復(fù)制方式:半保留復(fù)制。新合成的每個DNA分子中,都保留了原來DNA分子中的一條鏈(模板鏈)。 (4)過程特點(diǎn):邊解旋邊復(fù)制;多點(diǎn)解旋和復(fù)制。 (5)DNA復(fù)制的準(zhǔn)確性 ①一般情況下,DNA分子能準(zhǔn)確地進(jìn)行復(fù)制。原因:

6、DNA具有獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu),能為復(fù)制提供精確的模板;通過堿基互補(bǔ)配對,保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。 ②在特殊情況下,在外界因素和生物內(nèi)部因素的作用下,可能造成堿基配對發(fā)生差錯,引發(fā)基因突變。 2.DNA半保留復(fù)制的相關(guān)計算方法 (1)將用15N標(biāo)記的DNA分子放入含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)培養(yǎng)n代,其后代DNA分子的情況分析如下 復(fù)制代數(shù) DNA分子 分子數(shù) 只含15N 只含14N 含15N 含14N 親代 1 1 0 1 0 1 2 0 0 2 2 2 4 0 2 2 4 n 2n 0 2n-2 2 2n 規(guī)

7、律 繁殖n代后,含15N的DNA分子只有2個;所有子代DNA分子中都有含14N的單鏈;含15N的DNA分子占全部DNA分子的比為2/2n=1/2n-1 分析表格可得: ①子代DNA分子中,含14N的有2n個,只含14N的有(2n-2)個,做題時應(yīng)看準(zhǔn)是“含”還是“只含”。 ②無論復(fù)制多少次,含15N的子代DNA分子始終只有2個。 ③子代DNA分子的總鏈數(shù)為2n×2=2n+1(條)。無論復(fù)制多少次,含15N的鏈?zhǔn)冀K有2條,占總鏈數(shù)的比例為2/2n+1=1/2n。做題時,應(yīng)看準(zhǔn)是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”。 (2)DNA復(fù)制過程中消耗的脫氧核苷酸數(shù)的計算 設(shè)某雙鏈DNA分子中含某種

8、堿基a個: ①復(fù)制n次需要含該堿基的脫氧核苷酸數(shù)為a·(2n-1)個。如圖所示。 ②第n次復(fù)制需要含該堿基的脫氧核苷酸數(shù)為a·2n-1個。由上圖可以看出,復(fù)制的結(jié)果是形成兩個一樣的DNA分子,所以一個DNA分子復(fù)制n次后,得到的DNA分子數(shù)為2n個,復(fù)制(n-1)次后得到的DNA分子數(shù)為2n-1個。第n次復(fù)制增加的DNA分子數(shù)為2n-2n-1=2n-1(個),需要含該堿基的脫氧核苷酸數(shù)為a·2n-1個。 3.DNA復(fù)制與細(xì)胞分裂的模型構(gòu)建 這樣看來,最后形成的4個子細(xì)胞有3種情況:第一種情況是4個細(xì)胞都是;第二種情況是2個細(xì)胞是,1個細(xì)胞是,1個細(xì)胞是;第三種情況是2個細(xì)胞是,

9、另外2個細(xì)胞是。 【易混易錯】 (1)運(yùn)用DNA半保留復(fù)制特點(diǎn),分析被標(biāo)記DNA分子的比例時,應(yīng)注意求的是DNA分子數(shù),還是脫氧核苷酸鏈數(shù);還應(yīng)注意培養(yǎng)液中化學(xué)元素的轉(zhuǎn)換。 (2)運(yùn)用DNA半保留復(fù)制特點(diǎn),解決消耗某種脫氧核苷酸數(shù)量問題時,應(yīng)注意親代DNA分子的兩條母鏈被保留下來,不需消耗原料。 (3)在計算消耗游離的脫氧核苷酸數(shù)時要明確是“經(jīng)過n次復(fù)制”還是“第n次復(fù)制”。 調(diào)研1 真核細(xì)胞某生理過程如下圖,相關(guān)敘述錯誤的是 A.酶1可使氫鍵斷裂,酶2可催化磷酸二酯鍵的形成 B.a(chǎn)鏈和b鏈的方向相反,a鏈與c鏈的堿基序列相同 C.該圖表示DNA半保留復(fù)制過程,遺傳信息傳

10、遞方向是DNA→DNA D.c鏈和d鏈中A+C所占比例相等,且G+C比值越大,DNA熱穩(wěn)定性越高 【答案】D 【解析】分析圖示可知:酶1為解旋酶,可使氫鍵斷裂,酶2為DNA聚合酶,可催化磷酸二酯鍵的形成,進(jìn)而將單個的脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈,A正確;a鏈和b鏈為新形成的一個子代DNA分子的兩條鏈,二者的方向相反,a鏈?zhǔn)且詁鏈為模板形成的子鏈,d鏈?zhǔn)且詂鏈為模板形成的子鏈,而b鏈與c鏈為親代DNA的兩條模板鏈,二者的堿基可以互補(bǔ)配對,所以a鏈與c鏈的堿基序列相同,B正確;圖示中每個新形成的子代DNA分子均由一條母鏈和一條子鏈組成,所以該圖表示DNA半保留復(fù)制過程,遺傳信息傳遞的方向是D

11、NA→DNA,C正確;在雙鏈DNA分子中,互補(bǔ)堿基之和所占的比例在兩條單鏈中相等,A與C不能互補(bǔ)配對,因此c鏈和d鏈中A+C所占比例不等,A與T之間有2個氫鍵,G與C之間有3個氫鍵,所以G+C比值越大DNA熱穩(wěn)定性越高,D錯誤。 調(diào)研2 用15N標(biāo)記含有100個堿基對的DNA分子,其中有胞嘧啶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,不正確的是 A.復(fù)制結(jié)果共產(chǎn)生16個DNA分子 B.復(fù)制過程中需腺嘌呤脫氧核苷酸600個 C.含有15N的DNA分子占1/8 D.含有14N的DNA分子占7/8 【答案】D 調(diào)研3 科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)對象,運(yùn)用同位素

12、示蹤技術(shù)及密度梯度離心方法進(jìn)行了DNA復(fù)制方式的探索實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果如表所示。 組別 1組 2組 3組 4組 培養(yǎng)液中 唯一氮源 14NH4Cl 15NH4Cl 14NH4Cl 14NH4Cl 繁殖代數(shù) 多代 多代 一代 兩代 培養(yǎng)產(chǎn)物 A B B的子Ⅰ代 B的子Ⅱ代 操作 提取DNA并離心 離心結(jié)果 僅為輕 帶(14N /14N) 僅為重 帶(15N /15N) 僅為中帶 (15N/14N) 1/2輕帶 (14N/14N) 1/2中帶 (15N/14N) 請分析并回答問題。 (1)要得到DNA中的N全部被15N標(biāo)

13、記的大腸桿菌B,必須經(jīng)過________代培養(yǎng),且培養(yǎng)液中的________是唯一氮源。 (2)綜合分析本實(shí)驗(yàn)的DNA離心結(jié)果,第________組結(jié)果對得到結(jié)論起到了關(guān)鍵作用,但需把它與第________組和第________組的結(jié)果進(jìn)行比較,才能說明DNA分子的復(fù)制方式是 ________________。 (3)分析討論: ①若B的子Ⅰ代DNA的離心結(jié)果為“輕帶”和“重帶”兩條密度帶,則“重帶”DNA來自________,據(jù)此可判斷DNA分子的復(fù)制方式不是________復(fù)制。 ②若將B的子Ⅰ代DNA雙鏈分開后再離心,其結(jié)果________(填“能”或“不能”)判斷DNA的復(fù)制

14、方式。 ③若在同等條件下將B的子Ⅱ代繼續(xù)培養(yǎng),子n代DNA離心的結(jié)果是密度帶的數(shù)量和位置 ________(填“有”或“沒有”)變化。 【答案】(1)多 15N(或15NH4Cl) (2)3 1 2 半保留復(fù)制 (3)①B 半保留 ②不能 ③沒有 1.下列有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述正確的是 A.DNA分子的骨架由磷酸和核糖交替連接而成 B.DNA分子中的含氮堿基數(shù)目與磷酸數(shù)目相等 C.雙鏈DNA分子中,氫鍵的數(shù)目與堿基的數(shù)量有關(guān)而與種類無關(guān) D.雙鏈DNA分子中,(A+C)/(T+G)在每條單鏈中比值相同且等于1 【答案】B 【解析】DNA分子的骨架由磷

15、酸和脫氧核糖交替連接而成,A錯誤;DNA分子的基本單位是脫氧核苷酸,1分子的脫氧核苷酸由1分子磷酸、1分子脫氧核糖和1分子含氮堿基組成,因此DNA分子中的含氮堿基數(shù)目與磷酸數(shù)目相等,B正確;雙鏈DNA分子中,A與T之間有2個氫鍵,G與C之間有3個氫鍵,所以氫鍵的數(shù)目與堿基的數(shù)量與種類都有關(guān),C錯誤;由于雙鏈DNA分子中A與T配對、G與C配對,因此一條單鏈中(A+C)/(T+G)的值與其互補(bǔ)鏈中的(A+C)/(T+G)的值互為倒數(shù),D錯誤。 2.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)是1953年沃森和克里克發(fā)現(xiàn)的,現(xiàn)已知基因M含有堿基共N個,腺嘌呤n個,具有類似如圖的平面結(jié)構(gòu),下列說法正確的是 A.基因M共有

16、4個游離的磷酸基,氫鍵1.5N+n個 B.如圖a可以代表基因M,基因M的等位基因m可以用b表示;a鏈含有A的比例最多為2n/N C.基因M的雙螺旋結(jié)構(gòu),脫氧核糖和磷脂交替排列在外側(cè),構(gòu)成基本骨架 D.基因M和它的等位基因m含有的堿基數(shù)可以不相等 【答案】D 3.下圖為真核細(xì)胞內(nèi)某基因(15N標(biāo)記)的結(jié)構(gòu)示意圖,該基因全部堿基中A占20%。下列說法正確的是 A.DNA解旋酶只作用于①部位 B.該基因一定存在于細(xì)胞核內(nèi)的染色體DNA上 C.該基因的一條核苷酸鏈中(C+G)/(A+T)為3∶2 D.將該基因置于14N培養(yǎng)液中復(fù)制3次后,含15N的DNA分子占1/8 【答案

17、】C 【解析】DNA解旋酶引起氫鍵斷裂,作用于②部位;真核細(xì)胞的基因有細(xì)胞核染色體上的基因,也有細(xì)胞質(zhì)內(nèi)線粒體和葉綠體中的基因;A=T=20%,G=C=30%,整個DNA分子中(C+G)/(A+T)的值等于每條單鏈上(C+G)/(A+T)的值,即3∶2;DNA復(fù)制是半保留復(fù)制,含15N的DNA在14N培養(yǎng)液中連續(xù)復(fù)制3次后,形成8分子DNA,其中只有2分子DNA含有15N,所占比例為1/4。 4.在一個雙鏈DNA分子中,堿基總數(shù)為a,鳥嘌呤堿基數(shù)為b,則下列敘述不正確的是 A.脫氧核苷酸數(shù)=磷酸數(shù)=a B.堿基之間的氫鍵數(shù)為a+b C.T的數(shù)量為a﹣b D.一條鏈中C+G的數(shù)量為b

18、 【答案】C 5.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 A.34%和16% B.34%和18% C.16%和34% D.32%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A+T占66%,又因?yàn)殡p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A1+T1=66%,G1+C1=34%,又因?yàn)門1與C1分別占該鏈堿基總數(shù)的32%和18%,則

19、A1=66%-32%=34%,G1=34%-18%=16%。根據(jù)DNA分子的堿基互補(bǔ)配對關(guān)系,所以T2=A1=34%,C2=G1=16%。 6.假設(shè)一個雙鏈都被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30%。用這個噬菌體侵染只含31P的大腸桿菌,共釋放出64個子代噬菌體。下列敘述正確的是 A.噬菌體增殖需要細(xì)菌提供原料、酶、能量和模板 B.含32P與只含31P的子代噬菌體的比例為32∶1 C.若該DNA發(fā)生突變,其控制的性狀一定會發(fā)生改變 D.該過程至少需要胞嘧啶脫氧核苷酸1.26×105個 【答案】D 7.某雙鏈DNA分子含有1 000個堿基對,

20、其中一條鏈上(A+T)占該鏈堿基總數(shù)的3/5,用15N標(biāo)記該DNA分子,并在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制四次,下列敘述錯誤的是 A.含15N的脫氧核苷酸鏈共有2條 B.含有14N的DNA分子占全部子代DNA分子的7/8 C.每個DNA分子含有氫鍵2 400個 D.消耗游離的胞嘧啶脫氧核苷酸6 000個 【答案】A 【解析】DNA復(fù)制具有半保留復(fù)制的特點(diǎn),因此復(fù)制四次后每一個DNA分子都含有14N,但是只有兩個DNA分子含有15N,即含有14N的DNA分子占全部子代DNA分子的100%,A錯誤;含15N的脫氧核苷酸鏈共有2條,B正確;根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則可知,單鏈中雙鏈DNA中(A+T)

21、的比例相等,且雙鏈中A=T,G=C,因此這個DNA分子中,A=T=1 000×2×3/5×1/2=600個,則G=C=1 000-600=400,則連續(xù)復(fù)制四次,消耗的游離的胞嘧啶脫氧核苷酸=400×(24-1)=6 000個,D正確;根據(jù)以上分析已知,含有A//T對600個,G//C對400個,因此每個DNA分子含有氫鍵數(shù)=600×2+400×3=2 400個,C正確。 8.如圖為真核細(xì)胞DNA復(fù)制過程的模式圖,據(jù)圖分析,下列相關(guān)敘述錯誤的是 A.解旋酶能使DNA雙鏈解開,但需要消耗ATP B.DNA分子復(fù)制的方式是半保留復(fù)制 C.DNA分子的復(fù)制需要引物,且兩條子鏈的合成方向是

22、相反的 D.因?yàn)镈NA分子在復(fù)制時需嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)配對原則,所以新合成的兩條子鏈的堿基序列是完全一致的 【答案】D 9.某含有1 000個堿基對的環(huán)狀DNA分子,其中含腺嘌呤300個,該DNA分子復(fù)制時,首先1鏈被斷開形成3′、5′端口,接著5′剪切端與2鏈發(fā)生分離,隨后DNA分子以2鏈為模板,通過滾動從1鏈的3′端開始延伸子鏈,同時還會以分離出來的5′端單鏈為模板合成另一條子鏈,其過程如下圖所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是 A.該DNA分子中每個脫氧核糖都與兩個磷酸基團(tuán)相連,每個磷酸基團(tuán)都與兩個脫氧核糖相連 B.外鏈充當(dāng)了1鏈延伸時的引物,需要DNA聚合酶的催化作用 C.以1鏈為

23、模板合成的子鏈的延伸是連續(xù)的,另外一條子鏈的延伸則是不連續(xù)的 D.若該DNA連續(xù)復(fù)刺3次,則第三次復(fù)制需要鳥嘌呤2 800個 【答案】C 【解析】該DNA分子為環(huán)狀雙鏈DNA分子,兩條鏈中的每個脫氧核糖都與兩個磷酸基團(tuán)相連,每個磷酸基團(tuán)都與兩個脫氧核糖相連,A正確;DNA分子以2鏈為模板,通過滾動從1鏈的3′端開始延伸子鏈,外鏈充當(dāng)1鏈延伸時的引物,這一過程需要DNA聚合酶的催化作用,B正確;DNA的合成方向總是從子鏈的5′端向3′端延伸,據(jù)此分析圖示可知:以1鏈為模板合成的子鏈的延伸是不連續(xù)的,另外一條子鏈的延伸則是連續(xù)的,C錯誤;依據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則可推知:含有1 000個堿基對的環(huán)

24、狀DNA分子中,腺嘌呤與胸腺嘧啶均為300個,胞嘧啶和鳥嘌呤均為700個,則第三次復(fù)制需要鳥嘌呤(23﹣1)×700﹣(22﹣1)×700=2 800個,D正確。 10.洋蔥根尖細(xì)胞在15N標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中完成一個細(xì)胞周期,然后轉(zhuǎn)入不含15N標(biāo)記的培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)至第二個細(xì)胞周期的分裂中期,下圖能正確表示該細(xì)胞分裂中期的是(只考慮其中一條染色體上的DNA分子) A.A B.B C.C D.D 【答案】D 11.如圖表示大腸桿菌的DNA復(fù)制示意圖。如果是單起點(diǎn)單向復(fù)制,按正常的子鏈延伸速度,此DNA分子(不

25、含15N)復(fù)制約需30 s,而實(shí)際上復(fù)制從開始到結(jié)束只需約16 s。據(jù)圖分析,下列說法錯誤的是 A.甲→乙的場所與真核生物的DNA復(fù)制場所不同 B.實(shí)際復(fù)制的時間之所以減少將近一半,是由于該DNA分子是從兩個起點(diǎn)同時進(jìn)行復(fù)制的 C.把甲放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制三次,子代中含15N的DNA分子占100% D.如果甲中堿基A占20%,那么其子代DNA分子中堿基G的比例為30% 【答案】B 12.下列是一組有關(guān)雙鏈DNA分子中含氮堿基的問題,請回答: (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

26、大值是________。 (3)—條鏈中(A+C)/(T+G)=0.4,互補(bǔ)鏈中的此值是________。 (4)一條鏈中(A+T)/(C+G)=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:A+G=50%,因而G占30%。(2)由雙鏈DNA分子中A占20%可知:該DNA分子中(A+T)占40%,(C+G)占60%,對任一條鏈而言,某種堿基所占比例的最大

27、值即該對堿基所占的比例,因而,C最多時占該鏈的60%。(3)由雙鏈DNA中,一條鏈中的(A+C)/(T+G)與另一條鏈中的該比值互為倒數(shù)可知:其互補(bǔ)鏈中的(A+C)/(T+G)=1/0.4=2.5。(4)由于雙鏈DNA及任一條鏈中的(A+T)/(C+G)為一定值,可知其互補(bǔ)鏈中的(A+T)/(C+G)=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P/20%=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)。 13.下圖為DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖,請據(jù)圖回答下列問題: (1)6

28、的名稱是______________________,3、4代表的是_____________(寫出相應(yīng)的符號,不要求順序)。 (2)若8代表的脫氧核苷酸鏈中(A+T)/(C+G)為36%,則(A+T)/(C+G)在整個DNA分子的比值為____________。(A+T)/(C+G)的比值越_______(大/?。?,DNA的熱穩(wěn)定性越高。 (3)若一對同源染色體上相同位置的DNA片段上是基因D與d,這兩DNA片段的的根本區(qū)別是_________________________________________________________________。 (4)某同學(xué)制作的DNA雙螺

29、旋結(jié)構(gòu)模型中,一條鏈所用的堿基模塊為A∶C∶T∶G=1∶2∶3∶4,則其互補(bǔ)鏈中,上述堿基模塊的比應(yīng)為___________________________。 【答案】(1)堿基對 G、C (2)36% 小 (3)兩DNA片段上的堿基(對)的排列順序不同 (4)3∶4∶1∶2 14.如圖為DNA分子的復(fù)制圖解,請據(jù)圖回答下列問題。 (1)DNA分子的復(fù)制發(fā)生在_______________________期。 (2)③中新合成的子鏈?zhǔn)莀______(填寫“Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ”)。 (3)將一個細(xì)胞的DNA用15N標(biāo)記,放入含14N的4種脫氧核苷酸培養(yǎng)液中,

30、連續(xù)分裂4次,問:含14N的DNA分子的細(xì)胞占總細(xì)胞數(shù)的_____,含15N的DNA分子的細(xì)胞占總細(xì)胞數(shù)的____。 (4)已知原來DNA中有100個堿基對,其中含A40個,則復(fù)制4次,在復(fù)制過程中需要____個游離的胞嘧啶脫氧核苷酸。 【答案】(1)有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間 (2)Ⅱ、Ⅲ (3)100% 1/8 (4)900 15.某實(shí)驗(yàn)室意外獲得一種不能自主合成核苷酸的真核突變細(xì)胞,必須從培養(yǎng)基中獲取。為了驗(yàn)證DNA復(fù)制的原料到底是脫氧核苷酸還是核糖核苷酸,現(xiàn)提供如下實(shí)驗(yàn)方案,請補(bǔ)充完整。 (1)原理:DNA主要分布在____________,其基本

31、組成單位是____________;RNA主要分布在 ____________,其基本組成單位是____________。 (2)材料:突變細(xì)胞,基本培養(yǎng)基,核糖核苷酸,14C-核糖核苷酸,脫氧核苷酸,14C-脫氧核苷酸,放射性探測儀。 (3)步驟: 第一步:配制等量基本培養(yǎng)基,分為A組、B組。 第二步:________________________________________。 第三步:分別接種等量的突變細(xì)胞,相同且適宜條件培養(yǎng),一段時間后,分別選取其子代細(xì)胞檢測放射性。 第四步:A組放射性主要出現(xiàn)在細(xì)胞核,B組放射性主要出現(xiàn)在細(xì)胞質(zhì)。 (4)實(shí)驗(yàn)分析并回答,A組和B組

32、子代細(xì)胞實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)差異的原因:________________。 【答案】(1)細(xì)胞核 脫氧核苷酸 細(xì)胞質(zhì) 核糖核苷酸 (3)向A組添加適量的14C-脫氧核苷酸和核糖核苷酸;向B組添加適量的14C-核糖核苷酸和脫氧核苷酸 (4)A組細(xì)胞利用14C-脫氧核苷酸合成DNA,而DNA主要分布在細(xì)胞核,所以細(xì)胞的放射性主要出現(xiàn)在子代細(xì)胞核;B組細(xì)胞利用14C-核糖核苷酸合成RNA,而RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì),所以放射性主要出現(xiàn)在子代的細(xì)胞質(zhì) 16.(2018浙江卷·22)某研究小組進(jìn)行“探究DNA的復(fù)制過程”的活動,結(jié)果如圖所示。其中培養(yǎng)大腸桿菌的唯一氮源是14NH4Cl或15N

33、H4Cl。a、b、c表示離心管編號,條帶表示大腸桿菌DNA離心后在離心管中的分布位置。下列敘述錯誤的是 A.本活動運(yùn)用了同位素示蹤和密度梯度離心技術(shù) B.a(chǎn)管的結(jié)果表明該管中的大腸桿菌是在含14NH4Cl的培養(yǎng)液中培養(yǎng)的 C.b管的結(jié)果表明該管中的大腸桿菌的DNA都是14N–15N-DNA D.實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制的 【答案】B 17.(2018海南卷·15)現(xiàn)有DNA分子的兩條單鏈均只含有14N(表示為14N14N)的大腸桿菌,若將該大腸桿菌在含有15N的培養(yǎng)基中繁殖兩代,再轉(zhuǎn)到含有14N的培養(yǎng)基中繁殖一代,則理論上DNA分子的組成類型和比例分別是

34、A.有15N14N和14N14N兩種,其比例為1∶3 B.有15N15N和14N14N兩種,其比例為1∶1 C.有15N15N和14N14N兩種,其比例為3∶1 D.有15N14N和14N14N兩種,其比例為3∶1 【答案】D 【解析】將含有14N14N的大腸桿菌置于含有15N的培養(yǎng)基中繁殖兩代后,由于DNA的半保留復(fù)制,得到的子代DNA為2個14N14N-DNA和2個14N15N-DNA,再將其轉(zhuǎn)到含有14N的培養(yǎng)基中繁殖一代,會得到6個15N14N-DNA和2個14N14N-DNA,比例為3∶1,D正確。 18.(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

35、關(guān)。下列關(guān)于生物體內(nèi)DNA分子中(A+T)/(G+C)與(A+C)/(G+T)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 【答案】D 【考點(diǎn)定位】DNA分子結(jié)構(gòu) 【名師點(diǎn)睛】明確雙鏈DNA的堿基互補(bǔ)配對的數(shù)量關(guān)系是解題關(guān)鍵。 19.(2016上海卷?28)在DNA分子模型的搭建實(shí)驗(yàn)中,若僅有訂書釘將脫氧核糖、磷酸、堿基連為一體并構(gòu)建一個含10對堿基(A有6個)的DNA雙鏈片段,那么使用的訂書釘個數(shù)為

36、 A.58 B.78 C.82 D.88 【答案】C 【解析】構(gòu)成一個脫氧核苷酸需要2個訂書釘,20個脫氧核苷酸總共需要40個訂書釘;一條DNA單鏈需要9個訂書釘連接,兩條鏈共需要18個;雙鏈間的氫鍵數(shù)共有20總共需要訂書釘40 【考點(diǎn)定位】DNA的結(jié)構(gòu) 【名師點(diǎn)睛】本題考查DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型中的化學(xué)鍵。解題關(guān)鍵是熟悉DNA的三種組成成分之間、基本單位之間、雙鏈之間的連接方式。 20.(2016新課標(biāo)II?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

37、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 【答案】C 【考點(diǎn)定位】遺傳信息的傳遞和基因表達(dá)、細(xì)胞增殖 【名師點(diǎn)睛】解答本題的關(guān)鍵在于抓住“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”這一解題的信息和切入點(diǎn),從中挖掘出隱含的信息:該物質(zhì)具有阻礙DNA分子解旋的作用,進(jìn)而推測該物質(zhì)對涉及DNA分子解旋的生理過程都有抑制作用。 21.(2016新課標(biāo)I?29)在有關(guān)DNA分子的研究中,常用32P來標(biāo)記DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脫氧)上三個磷酸基團(tuán)

38、所處的位置(A-Pα~Pβ~Pγ或dA-Pα~Pβ~Pγ)。回答下列問題; (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“α”、“β”或γ”)位上。 (2)若用帶有32P標(biāo)記的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“α”、“β”或γ”)位上。 (3)將一個帶有某種噬菌體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。

39、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2/n,原因是____________。 【答案】(1)γ (2)α (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)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。ATP水解時,遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵斷裂,產(chǎn)生ADP和Pi,釋放的能量用于生物體的生命活動。據(jù)此并結(jié)合題意可知: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

40、的γ位上。(2)dA-Pα~Pβ~Pγ(d表示脫氧)脫去Pβ和Pγ這兩個磷酸基團(tuán)后,余下的結(jié)構(gòu)為腺嘌呤脫氧核苷酸,是DNA的基本組成單位之一。因此,若用帶有32P標(biāo)記的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α位上。(3)每個噬菌體只含有1個DNA分子。噬菌體侵染大腸桿菌時,噬菌體的DNA進(jìn)入到大腸桿菌的細(xì)胞中,而蛋白質(zhì)外殼仍留在大腸桿菌細(xì)胞外;在噬菌體的DNA的指導(dǎo)下,利用大腸桿菌細(xì)胞中的物質(zhì)來合成噬菌體的組成成分。已知某種噬菌體DNA分子的兩條鏈都用32P進(jìn)行標(biāo)記,該噬菌體所感染的大腸桿菌細(xì)胞中不含有32P。綜上所述并依據(jù)D

41、NA分子的半保留復(fù)制可知:一個含有32P標(biāo)記的雙鏈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,因此在得到的n個噬菌體中只有兩個帶有標(biāo)記,即其中含有32P的噬菌體所占比例為2/n。 【考點(diǎn)定位】ATP或dATP的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、DNA分子的復(fù)制、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 【名師點(diǎn)睛】解答本題時最大的錯因在于:對ATP的化學(xué)組成理解不到位,不能準(zhǔn)確地對知識進(jìn)行遷移。 ATP脫去遠(yuǎn)離A的兩個磷酸基團(tuán)后,余下的結(jié)構(gòu)為腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本組成單位之一;據(jù)此進(jìn)行知識遷移:dATP脫去遠(yuǎn)離dA的兩個磷酸基團(tuán)后,余下的結(jié)構(gòu)為腺嘌呤脫氧核苷酸,是DNA的基本組成單位之一。 26

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