1、第18讲DNA的结构、复制及基因的本质（时间：25分钟满分：100分）1.（2016河南八市高三质检）下列关于DNA分子的结构和DNA分子复制的说法，不正确的是（）A.DNA分子能准确地复制与DNA分子的结构有密切的关系B.DNA分子复制过程中有氢键的断裂和重新形成C.神经细胞和衰老的细胞一般都不会出现DNA分子的复制D.含有2n个碱基对的DNA分子其碱基对的排列方式最多有n4种解析DNA分子结构中碱基按照互补配对原则进行配对，这对DNA分子的准确复制具有重要作用，A项正确；DNA分子复制时，在解旋酶的作用下，氢键断裂，双链解开，按照碱基互补配对原则合成子链，子链与母链的互补碱基之间重新形成氢
2、键，B项正确；神经细胞是高度分化的细胞，神经细胞和衰老的细胞一般都不会再进行分裂，故一般不会出现DNA分子的复制，C项正确；含有2n个碱基对的DNA分子其碱基对的排列方式最多有42n种，D项错误。答案D2.以下是某同学制作的脱氧核苷酸对模型，其中正确的是（）解析从五碳糖和磷酸基团的形态和位置可判断，两条脱氧核苷酸链不是反向平行的，A错误；A与T之间的氢键应该是两个而不是三个，B错误，D正确；含氮碱基（C）应连接在五碳糖的1号位上（如图所示），且G与C之间有三个氢键，C错误。答案D3.已知某双链DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的34%，其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%，
3、则在它的互补链中，T和 C分别占该链碱基总数的（）A.34%和16% B.34%和18%C.16%和34% D.32%和18%解析根据双链DNA分子的特点，双链和单链中G与C之和或A与T之和占（双链和单链）全部碱基总数的比例相等。因此，G与C之和占每条单链碱基总数的比例也为34%，每条单链上A与T之和占66%，又因其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%，则在它的互补链中，T66%32%34%，C34%18%16%。答案A4.（2016山东潍坊统考）一个32P标记的噬菌体侵染在31P环境中培养的大肠杆菌，已知噬菌体DNA上有m个碱基对，其中胞嘧啶有n个，以下叙述不正确的是（）A.大
4、肠杆菌为噬菌体增殖提供原料和酶等B.噬菌体DNA含有（2mn）个氢键C.该噬菌体增殖四次，子代噬菌体中只有14个含有31PD.噬菌体DNA第四次复制共需要8（mn）个腺嘌呤脱氧核苷酸解析噬菌体营寄生生活，大肠杆菌为噬菌体增殖提供原料、能量、酶和场所等，A正确；噬菌体中含有双链DNA，胞嘧啶有n个，鸟嘌呤有n个，腺嘌呤数目胸腺嘧啶数目（2m2n）/2mn（个），A与T之间有2个氢键，G与C之间有3个氢键，所以噬菌体DNA含有的氢键数目（mn）2n32mn（个），B正确；DNA复制是半保留复制，该噬菌体增殖四次，一共可形成16个噬菌体，其中子代中含有32P的噬菌体有2个，含有31P的噬菌体有16个
5、，只含有31P的噬菌体有14个，C错误；噬菌体DNA第四次复制共需要的腺嘌呤脱氧核苷酸数目（mn）2418（mn）（个），D正确。答案C5.20世纪90年代，Cuenoud等发现DNA也有酶催化活性，他们根据共有序列设计并合成了由47个核苷酸组成的单链DNAE47，它可以催化两个DNA片段之间的连接。下列有关叙述正确的是（）A.在DNAE47中，嘌呤碱基数一定等于嘧啶碱基数B.在DNAE47中，碱基数脱氧核苷酸数脱氧核糖数C.DNAE47作用的底物和DNA聚合酶作用的底物是相同的D.在DNAE47中，每个脱氧核糖上均连有一个磷酸和一个含N碱基解析单链DNA中嘌呤碱基数不一定等于嘧啶碱基数；DN
6、AE47催化DNA片段间连接，DNA聚合酶则催化单个脱氧核苷酸的连接；在脱氧核苷酸链中的脱氧核糖可连有两个磷酸和一个含N碱基，故只有B正确。答案B6.（2017郑州质检）如图为某植物细胞一个DNA分子中a、b、c三个基因的分布状况，图中、为无遗传效应的序列。有关叙述正确的是（）A.在每个植物细胞中，a、b、c基因都会表达出相应蛋白质B.a、b互为非等位基因，在亲子代间传递时可自由组合C.b中碱基对若发生了增添、缺失或替换，则发生了基因突变，但性状不一定改变D.基因在染色体上呈线性排列，基因一定位于染色体上解析在不同植物细胞中a、b、c基因可能选择性表达，A项错误；a、b两个基因为一条染色体上的
7、非等位基因，在亲子代间传递时不能进行自由组合，B项错误；若该植物为显性纯合子，b基因突变为隐性基因，则该植物的性状不发生改变，C项正确；染色体是基因的主要载体，线粒体、叶绿体中也有少量DNA，D项错误。答案C7.（2016河南八校第一次质检，29）如图是DNA双螺旋结构模型的建构过程图解（15），请据图探讨相关问题。（1）物质1是构成DNA的基本单位，与RNA的基本单位相比，两者成分方面的差别是_。（2）催化形成图2中的磷酸二酯键的酶有（供选酶：RNA聚合酶、DNA聚合酶、DNA解旋酶）。（3）图3和图4中的氢键用于连接两条脱氧核苷酸链，如果DNA耐高温的能力越强，则（填“GC”或“AT”）碱
8、基对的比例越高。（4）RNA病毒相比DNA病毒更容易发生变异，请结合图5和有关RNA的结构说明其原因：_。解析（1）DNA的基本单位是脱氧核苷酸，RNA的基本单位是核糖核苷酸，二者的主要区别是五碳糖和特有的碱基不同：脱氧核苷酸中的五碳糖是脱氧核糖，特有的碱基是T，而RNA的基本单位中的五碳糖是核糖，特有的碱基是U。（2）图2中的核苷酸链是脱氧核苷酸链，DNA聚合酶能在脱氧核苷酸之间构建磷酸二酯键。（3）GC之间的氢键是三个，而AT之间的氢键是二个，氢键数量越多则耐高温的能力越强。（4）DNA是规则的双螺旋结构，其结构的稳定性较强，而RNA是单链的，其结构稳定性较差，所以RNA病毒要比DNA病毒
9、更容易发生变异。答案（1）物质1中的五碳糖是脱氧核糖，特有的碱基是T，而RNA的基本单位中的五碳糖是核糖，特有的碱基是U（2）DNA聚合酶（3）GC（4）DNA的双螺旋结构较RNA单链结构更稳定（其他合理答案也可）1.（2016湖北七市协作体联考）下列有关遗传物质和遗传信息传递的叙述中，正确的是（）A.同一生物不同细胞内遗传物质的量都是相同的B.真核细胞内，遗传信息的传递过程都遵循碱基互补配对原则C.经过细胞分化，同一生物不同细胞内核酸的种类和数量是相同的D.用甲基绿和吡罗红两种染色剂染色，细胞内的两种遗传物质分别呈绿色和红色解析同一生物不同细胞中遗传物质“种类”相同，但“量”不一定相同。细胞
10、中虽然存在两种核酸，但只有DNA才能称作遗传物质，RNA不是遗传物质。答案B2.分析某病毒的遗传物质，其成分如下：碱基种类ACGT碱基浓度/%36241822据此，下列推测错误的是（）A.该病毒的遗传物质不是双链DNAB.该病毒的遗传信息流动过程不遵循中心法则C.以该病毒DNA为模板，复制出的DNA不是子代病毒的遗传物质D.该病毒DNA的突变频率较高解析该病毒的核酸中含有碱基T，说明该病毒的遗传物质是DNA，根据该DNA分子中碱基A和T、C和G的数量不相等，可以确定该病毒的遗传物质为单链DNA，A正确；该病毒的遗传信息流动过程遵循中心法则，B错误；以该病毒DNA为模板复制出的是与其碱基序列互补
11、的DNA单链，与病毒DNA的碱基序列并不相同，因此，复制出的DNA不是子代病毒的遗传物质，C正确；该病毒DNA是单链结构，其结构不稳定，容易发生突变，D正确。答案B3.下图为某DNA分子的部分平面结构图，该DNA分子片段中含100个碱基对，40个胞嘧啶，则下列说法错误的是（）A.与交替连接，构成了DNA分子的基本骨架B.是连接DNA单链上两个核糖核苷酸的磷酸二酯键C.该DNA复制n次，含母链的DNA分子只有2个D.该DNA复制n次，消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸数为60（2n1）个解析是脱氧核糖，是磷酸，两者交替连接构成了DNA分子的基本骨架；是连接DNA单链上两个脱氧核糖核苷酸的化学键，是鸟嘌呤脱氧
12、核糖核苷酸中连接磷酸和脱氧核糖的化学键；该DNA复制n次，得到2n个DNA，其中含有母链的DNA分子共2个；该DNA复制n次，消耗腺嘌呤脱氧核苷酸数为（200402）2（2n1）60（2n1）。答案B4.（经典题）某双链DNA分子中含有200个碱基，一条链上ATGC1234，则该DNA分子（）A.四种含氮碱基ATGC4477B.若该DNA中A为p个，占全部碱基的（m2n），则G的个数为pC.碱基排列方式共有4200种D.含有4个游离的磷酸解析该DNA分子的一条链上ATGC1234，另一条链上ATGC2143，整个DNA分子中ATGC3377；若该DNA中A为p个，占全部碱基的，则碱基总数为个，
13、则Gp；该DNA分子含有100个碱基对，30个AT碱基对，70个GC碱基对，碱基排列方式少于4100种；一个DNA分子由两条DNA链组成，含2个游离的磷酸。答案B5.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染色单体都被标记D.在第二次分裂的中期只有半数的染色体中一条染色单体被标记解析根尖细胞进行有丝分裂，在细胞分裂间期D
14、NA复制1次，所以第一次细胞分裂完成后得到的2个子细胞中，每一条染色体的DNA都只有1条链被标记。第二次分裂后期姐妹染色单体分开时，被标记的染色体是随机移向两极的，所以第二次分裂得到的子细胞被标记的个数不确定，A项错误、B项正确。经过间期DNA复制后，第二次分裂前期和中期的染色体是每条染色体都只有1条染色单体被标记，C、D项错误。答案B6.（2016山东滨州一模，8）下图为真核细胞内某基因（15N标记）结构示意图，该基因全部碱基中A占20%。下列说法正确的是（）A.若该基因中含有180个碱基，则该基因中含有的氢键数目为180个B.该基因的一条核苷酸链中（CG）/（AT）为32C.DNA解旋酶只
15、作用于部位，限制性核酸内切酶只作用于部位D.将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的DNA分子占1/8解析若该基因中含有180个碱基，且A占20%，可计算出该基因中AT36、GC54，则该基因中氢键的数目为362543234个，A错误。由于该基因中碱基A占20%，则碱基T占20%，推出碱基C和G各占30%，该基因每条核苷酸链中（GC）/（AT）32，B正确。限制性核酸内切酶作用于部位，DNA解旋酶作用于部位，C错误。15N标记的DNA分子在含14N的培养液中复制3次后，含15N的DNA分子占2/8，即1/4，D错误。答案B7.图一为两种病毒（核酸不同）的物质组成；图二为某一卵原细胞及其
16、细胞内一对同源染色体上的两个DNA分子，其放射性标记如图中所示。请据图回答：（1）图一a中A、B共有的元素是，病毒e和病毒f体内的总共有种。（2）图一中基因与d的关系可概括为基因指导蛋白质的合成，其核心过程包括，主要场所分别为。（3）赫尔希和蔡斯用实验证明DNA是遗传物质时用了图一中哪种病毒？。其实验设计思路是设法将DNA和蛋白质分开，单独、直接地观察它们各自的作用，为实现该设计思路，他们分别标记了图一A、B中的（用图中数字表示）部位。（4）若将图二细胞放在含有32P的培养液中，让其只进行有丝分裂。假设该细胞内只有这两个DNA分子，且每个DNA分子均含有m个碱基，其中细胞内碱基T共占15%，则：该细胞在进行两次有丝分裂的过程中共需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为。答案（1）C、H、O、N5（2）转录和翻译细胞核和细胞质（核糖体）（3）病毒e（4）2.1m