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全国版2019版高考生物一轮复习第20讲DNA分子的结构和复制基因的本质 培优学案

1、第20讲DNA分子的结构和复制、基因的本质考纲明细1.DNA分子结构的主要特点()2.DNA分子的复制()3.基因的概念()板块一知识自主梳理一、DNA分子的结构及特点1DNA分子的结构 2DNA分子的特点:多样性、特异性、稳定性。二、DNA分子的复制1概念:以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。2时期:有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。3场所:主要是细胞核,线粒体和叶绿体中也存在。4流程(1)解旋需要细胞提供能量;需要解旋酶的作用;结果:把氢键断开。(2)合成子链模板:解开的每一段母链;原料:游离的4种脱氧核苷酸;酶:DNA聚合酶等;原则:碱基互补配对原则。(3)形成子代DNA:每条

2、新链与其对应的模板链盘绕成新DNA。5结果:1个DNA复制形成2个完全相同的DNA。6特点:边解旋边复制,半保留复制。7精确复制的原因(1)独特的双螺旋结构提供模板。(2)碱基互补配对原则。8意义:将遗传信息从亲代传给子代,从而保持了遗传信息的连续性。三、基因是有遗传效应的DNA片段1基因的本质:基因是有遗传效应的DNA片段。2基因与DNA的关系:一个DNA分子上有许多基因。构成基因的碱基数小于DNA分子的碱基总数。3基因与遗传信息:基因中脱氧核苷酸的排列顺序称为遗传信息;DNA分子能够储存足够量的遗传信息。4基因与染色体的关系:基因在染色体上呈线性排列。5生物体多样性和特异性的物质基础:DN

3、A分子的多样性和特异性。深入思考1无丝分裂过程中有DNA分子复制吗?提示有。三种增殖方式都存在DNA分子的复制。2DNA片段都是基因吗?都携带遗传信息吗?提示DNA分子上的片段不都是基因,基因是有遗传效应的DNA片段,DNA片段不都携带遗传信息。自查诊断1DNA单链上相邻碱基以氢键相连。()答案2磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架。()答案3DNA分子复制是边解旋边双向复制的。()答案4沃森和克里克研究DNA分子的结构时,运用了构建物理模型的方法。()答案5影响细胞呼吸(ATP供给)的所有因素都可能影响DNA复制。()答案板块二考点题型突破考点1DNA分子的结构及相关计算2017海南

4、高考DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNA分子中(AT)/(GC)与(AC)/(GT)两个比值的叙述,正确的是()A碱基序列不同的双链DNA分子,后一比值不同B前一个比值越大,双链DNA分子的稳定性越高C当两个比值相同时,可判断这个DNA分子是双链D经半保留复制得到的DNA分子,后一比值等于1解析由于双链DNA碱基A数目等于T数目,G数目等于C数目,故(AC)/(GT)为恒值1,A错误;A和T碱基对含2个氢键,C和G含3个氢键,氢键数越多,双链DNA分子的稳定性越高,故(AT)/(GC)比值越大,氢键越少,稳定性越弱,B错误;(AT)/(GC)与(AC)/(GT)

5、两个比值相等,这个DNA分子可能是双链,也可能是单链,C错误;双链DNA中(AC)/(GT)的值恒为1,D正确。答案D题型一DNA分子结构及特点1下列关于DNA结构的叙述中,错误的是()A大多数DNA分子由两条核糖核苷酸长链盘旋而成为螺旋结构B外侧是由磷酸和脱氧核糖交替连接构成的基本骨架,内侧是碱基CDNA两条链上的碱基间以氢键相连,且A与T配对,C与G配对DDNA的两条链反向平行答案A解析大多数DNA分子由两条脱氧核糖核苷酸长链盘旋而成为螺旋结构,A错误;DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,B正确;DNA两条链上的碱基间以氢键相连,并且碱基配对有一

6、定的规律:即A与T配对,C与G配对,C正确;DNA分子的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构,D正确。2.图为DNA分子结构示意图,对该图的叙述正确的是()a和相间排列,构成了DNA分子的基本骨架b的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸c是氢键,其形成遵循碱基互补配对原则dDNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息Ab、c、d Bc、d Ca、b、c Db、c答案B解析DNA分子是双螺旋结构,磷酸与脱氧核糖交替连接排列在外侧,构成了DNA分子的基本骨架;中的与下方的磷酸基团组成胞嘧啶脱氧核苷酸;碱基互补配对,形成碱基对时通过氢键相连;DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息。易错警示DNA分子中的

7、数量关系(1)DNA分子中,脱氧核苷酸数脱氧核糖数磷酸数含氮碱基数1111。(2)配对的碱基,A与T之间形成2个氢键,G与C之间形成3个氢键,CG所占比例越大,DNA结构越稳定。(3)每条脱氧核苷酸链上都只有一个游离的磷酸基团,因此DNA分子中含有2个游离的磷酸基团。(4)对于真核细胞来说,染色体是基因的主要载体;线粒体和叶绿体也是基因的载体。(5)对于原核细胞来说,拟核中的DNA分子或者质粒DNA均是裸露的,并不与蛋白质一起构成染色体。题型二DNA分子结构相关计算32014山东高考某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成,根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其

8、所在DNA分子中碱基数目比值的关系图,下列正确的是()答案C解析根据DNA分子的结构特点可知,若DNA分子双链中(AT)/(CG)的比值为m,则每条链中(AT)/(CG)比值均为m,由此可判断C正确,D错误;DNA分子中(AC)/(TG)1,而每条链中的(AC)/(TG)不能确定,但两条链中的比值互为倒数,故A、B错误。42017天津模拟已知某DNA分子中,G与C之和占全部碱基总数的35.8%,其中一条(链)子链中T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%,则在链的互补链(链)中,T和C分别占(链)碱基总数的()A32.9%和17.1% B31.3%和18.7%C18.7%和31.3%

9、D17.1%和32.9%答案B解析由于整个DNA分子中GC35.8%,则每条链中GC35.8%,AT64.2%;由于链中T与C分别占链碱基总数的32.9%和17.1%,由此可以求出链中G18.7%、A31.3%,则其互补链链中T和C分别占链碱基总数的31.3%和18.7%。技法提升碱基互补配对原则及相关计算规律(1)碱基互补配对原则:A一定与T配对,G一定与C配对。(2)四个计算规律规律一:一个双链DNA分子中,AT、CG,则AGCT,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。规律二:在双链DNA分子中,互补的两碱基之和(如AT或CG)占全部碱基的比值等于其任何一条单链中该种碱基比例的比值,且等于其转录

10、形成的mRNA(T换为U)中该种碱基比例的比值。规律三:在DNA双链中,一条单链的的值与其互补单链的的值互为倒数关系。(不配对的碱基之和比例在两条单链中互为倒数)提醒:在整个DNA分子中该比值等于1。规律四:在DNA双链中,一条单链的的值,与该互补链的的值是相等的,也与整个DNA分子中的的值是相等的。提醒:综合规律三、四可简记为“补则等,不补则倒”。题型三核酸类型分析5已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA、单链RNA四种类型。现发现一种新病毒,要确定其核酸属于哪一种类型,应该()A分析碱基类型,确定碱基比例B分析蛋白质的氨基酸组成,确定五碳糖类型C分析碱基类型,确定五碳糖类型D分

11、析蛋白质的氨基酸组成,确定碱基类型答案A解析DNA的碱基为A、T、C、G,RNA的碱基是A、U、C、G,T是DNA特有的碱基,U为RNA特有的碱基,所以可以根据这一区别来分辨DNA和RNA。双链DNA中AT且CG,单链DNA和RNA则不具备这一规律。分析碱基类型判断核酸是DNA还是RNA,然后确定碱基比例,确定是单链结构还是双链结构,A正确。技法提升判断核酸种类的方法(1)DNA和RNA的判断含有碱基T或脱氧核糖DNA;含有碱基U或核糖RNA。(2)单链DNA和双链DNA的判断双链DNA;若:嘌呤嘧啶单链DNA(3)DNA和RNA合成的判断用放射性同位素标记T或U可判断DNA和RNA的合成。若

12、大量消耗T,可推断正发生DNA的合成;若大量利用U,可推断正进行RNA合成。考点2DNA复制及基因的概念2016全国卷某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间,使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质,下列相关叙述错误的是()A随后细胞中的DNA复制发生障碍B随后细胞中的RNA转录发生障碍C该物质可将细胞周期阻断在分裂中期D可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用解析某物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间,使DNA双链不能打开,说明该物质会阻碍DNA分子的解旋,因此会阻碍DNA分子的复制、转录和抑制细胞增殖,A、B、D三项均正确;因DNA分子的复制发生在间期,所以该物质

13、可将细胞周期阻断在分裂间期,C项错误。答案C题型一DNA分子复制过程及特点12016湖南十三校联考下图为真核细胞DNA复制过程的模式图,据图分析,下列相关叙述错误的是()A解旋酶能使双链DNA解开,但需要消耗ATPBDNA分子复制时两条子链的延伸方向相反CDNA分子复制中的引物是核酸片段D新合成的两条子链的碱基序列是一致的答案D解析两条模板链碱基互补配对,则新合成的两条子链的碱基序列是互补的,D错误。2如图为某真核细胞中DNA复制过程模式图,下列分析错误的是()A酶和酶均作用于氢键B该过程可发生在细胞有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期C该过程的模板链是a、b链DDNA复制的特点是半保留复制答

14、案A解析酶是解旋酶,酶是DNA聚合酶,前者作用于氢键,后者作用于磷酸二酯键,A错误;该过程需要a、b链分别作模板,c、d链分别是以a、b链为模板合成的子链,C正确;细胞有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期会发生DNA复制,B正确;DNA分子复制具有半保留复制的特点,D正确。题型二DNA复制的相关计算32017临川一中质检用15N标记含有100个碱基对的DNA分子,其中有胞嘧啶脱氧核苷酸60个,该DNA分子在含有14N的培养基中连续复制4次。其结果不可能是()A含有15N的单链占全部单链的1/16B含有14N的DNA分子占7/8C复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸600个D复制结果共产生16个DNA分

15、子答案B解析由题可知,该DNA分子中有腺嘌呤(A)40个,则复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸为40(241)600(个)。该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次,可形成16个DNA分子,其中含有15N的单链占全部单链的1/16,含有14N的DNA分子占100%。42016泰安期中下列关于DNA的相关计算中,正确的是()A具有1000个碱基对的DNA,腺嘌呤有600个,则每一条链上都具有胞嘧啶200个B具有m个胸腺嘧啶的DNA片段,复制n次后共需要2nm个胸腺嘧啶C具有m个胸腺嘧啶的DNA片段,第n次复制需要2n1m个胸腺嘧啶D无论是双链DNA还是单链DNA,AG所占的比例均是1/2答案C解析

16、根据碱基互补配对原则,具有1000个碱基对的DNA,ATCG2000个,AT600个,CG400个,但在该DNA分子的每一条链上,所具有的胞嘧啶不一定是200个,A错误;具有m个胸腺嘧啶的DNA片段,复制n次后共需要(2n1)m个胸腺嘧啶,B错误;具有m个胸腺嘧啶的DNA片段,第n次复制共需要(2n1)m(2n11)m2n1m个胸腺嘧啶,C正确;在双链DNA分子中,AG所占的比例是1/2,在单链DNA分子中,AG所占的比例不一定是1/2,D错误。技法提升DNA分子复制的有关计算DNA复制为半保留复制,若将亲代DNA分子复制n代,其结果分析如下:(1)子代DNA分子数为2n个。含有亲代链的DNA

17、分子数为2个。不含亲代链的DNA分子数为(2n2)个。含子代链的DNA有2n个。(2)子代脱氧核苷酸链数为2n1条。亲代脱氧核苷酸链数为2条。新合成的脱氧核苷酸链数为(2n12)条。(3)消耗的脱氧核苷酸数设亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸m个,则:经过n次复制,共需消耗游离的该种脱氧核苷酸m(2n1)个。在第n次复制时,共需消耗游离的该脱氧核苷酸m2n1个。题型三DNA半保留复制的实验分析5DNA的复制方式可以通过设想来进行预测,可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散复制三种。究竟是哪种复制方式呢?下面设计实验来证明DNA的复制方式。实验步骤:a在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌,其

18、DNA分子均为14NDNA(对照)。b在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌,其DNA分子均为15NDNA(亲代)。c将亲代含15N的大肠杆菌转移到氮源为14N的培养基中,再连续繁殖两代(和),用密度梯度离心法分离,不同相对分子质量的DNA分子将分布在试管中的不同位置上。实验预测:(1)如果与对照(14N/14N)相比,子代能分辨出两条DNA带:一条_带和一条_带,则可以排除_。(2)如果子代只有一条中密度带,则可以排除_,但不能肯定是_。(3)如果子代只有一条中密度带,再继续做子代DNA密度鉴定:若子代可以分出_和_,则可以排除分散复制,同时肯定半保留复制;如果子代不能分出_密度两条带,则排

19、除_,同时确定为_。答案(1)轻(14N/14N)重(15N/15N)半保留复制和分散复制(2)全保留复制半保留复制还是分散复制(3)一条中密度带一条轻密度带中、轻半保留复制分散复制解析由图示可知,深色为亲代DNA的脱氧核苷酸链(母链),浅色为新形成的子代DNA的脱氧核苷酸链(子链)。因此全保留复制后得到的两个DNA分子,一个是原来的两条母链重新形成的亲代DNA分子,一个是两条子链形成的子代DNA分子;半保留复制后得到的每个子代DNA分子的一条链为母链,一条链为子链;分散复制后得到的每个子代DNA分子的单链都是由母链片段和子链片段间隔连接而成的。62016西安二模将大肠杆菌放在含有15N的培养

20、基中培育若干代后,细菌DNA所有氮均为15N,它比14N分子密度大。然后将DNA被15N标记的大肠杆菌再转移到14N培养基中培养,每隔4 h(相当于分裂繁殖一代的时间)取样一次,测定其不同世代细菌DNA分子的密度。DNA分子的密度梯度离心实验结果如图所示。(1)中带含有的氮元素是_。(2)如果测定第4代DNA分子密度,含15N的DNA分子所占比例为_。(3)如果将第1代(全中)DNA链的氢键断裂后再测定密度,它的四条DNA单链在试管中的分布位置应为_。(4)上述实验表明,DNA分子复制的方式是_。答案(1)14N、15N(2)1/8(3)1/2重带、1/2轻带(4)半保留复制解析两条DNA单链

21、均被15N标记的DNA分子为全重DNA分子,在离心管的最下边;含全重DNA分子的大肠杆菌转入含14N的培养基中培养后,第1代全部为一条链含15N、另一条链含14N的DNA分子,在离心管的中间;第2代为1/2中带DNA分子,1/2轻带DNA分子;第4代为2/24中带DNA分子,(242)/24轻带DNA分子。这一实验结果可以证明:DNA分子复制的方式是半保留复制。题型四DNA复制与细胞分裂问题7用32P标记了玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链,再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养,在第二次细胞分裂的中期、后期,一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是()A中期20和

22、20、后期40和20B中期20和10、后期40和20C中期20和20、后期40和10D中期20和10、后期40和10答案A解析依据题目信息,第一次DNA复制的结果是一条脱氧核苷酸链被标记,一条链未被标记,第二次分裂的中期,每条染色体中有两条染色单体,即两个DNA分子,4条脱氧核苷酸单链,其中有3条未标记,1条被标记,故中期的染色体全被标记,为20条;后期着丝点分裂,染色单体分离,染色体数目加倍,故含40条染色体,20条被标记,20条未标记,选A。8小鼠的睾丸中一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期,然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂过程,其染色体的放射

23、性标记分布情况是()A初级精母细胞中每条染色体的两条单体都被标记B次级精母细胞中每条染色体都被标记C只有半数精细胞中有被标记的染色体D产生的四个精细胞中的全部染色体,被标记数与未被标记数相等答案D解析一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期后,每条染色体的DNA分子有一条链被标记,然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂过程,初级精母细胞中每条染色体只有一条染色单体被标记,A错误;着丝点分裂后的次级精母细胞有一半的染色体被标记,B错误;由于染色体的随机结合,含有被标记染色体的精细胞的比例不能确定,C错误;整体来看,产生的四个精细胞中的全部染色体,被标记数与未被

24、标记数相等,D正确。技法提升DNA复制与细胞分裂题的解答方法在解决这类问题时,从大到小再到大画出结构模型,先画出细胞分裂中染色体行为变化,再画DNA,再补全染色体,染色体中只要有一条脱氧核苷酸单链被标记,则认为该染色体含有放射性标记。规律总结:有丝分裂:若只复制一次,产生的子染色体都带有标记;若复制两次,产生的子染色体只有一半带有标记。减数分裂:由于减数分裂没有细胞周期,DNA只复制一次,因此产生的子染色体都带有标记。板块三方向真题体验12013全国卷关于DNA和RNA的叙述,正确的是()ADNA有氢键,RNA没有氢键B一种病毒同时含有DNA和RNAC原核细胞中既有DNA,也有RNAD叶绿体、

25、线粒体和核糖体都含有DNA答案C解析DNA一般为双链结构,其碱基对间为氢键,RNA虽然一般为单链,但tRNA形成的“三叶草”结构中,也存在碱基配对现象,也存在氢键,A错误;DNA病毒只含DNA,RNA病毒只含RNA,一种病毒不可能同时含有DNA和RNA,B错误;原核细胞与真核细胞一样,既有DNA,也有RNA,C正确;叶绿体和线粒体均含有DNA和RNA,而核糖体只含有RNA,D错误。22015上海高考在双螺旋DNA模型搭建实验中,使用代表氢键的订书钉将代表四种碱基的塑料片连为一体,为了逼真起见,A与T之间以及C与G之间最好分别钉()A2和2个钉 B2和3个钉C3和2个钉 D3和3个钉答案B解析A

26、与T之间形成2个氢键,G与C之间形成3个氢键。由此可推知A与T之间最好钉两个钉。C与G之间最好钉3个钉,B正确。32016全国卷节选在有关DNA分子的研究中,常用32P来标记DNA分子。用、和表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(APPP或dAPPP)。回答问题:将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记,并使其感染大肠杆菌,在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放,则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n,原因是_。答案一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后,标记的两条单链只能分配到两个噬

27、菌体的双链DNA分子中,因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记解析1个噬菌体含有1个双链DNA分子,用DNA分子被32P标记的噬菌体感染大肠杆菌,由于DNA分子复制为半保留复制,即亲代DNA分子的两条链在复制中保留下来,且分别进入不同的DNA分子中,所以理论上不管增殖多少代,子代噬菌体中只有2个噬菌体含有32P。限时规范特训一、选择题1决定DNA分子有特异性的因素是()A两条长链上的脱氧核糖与磷酸的交替排列顺序是稳定不变的B构成DNA分子的脱氧核苷酸只有四种C严格的碱基互补配对原则D每个DNA分子都有特定的碱基排列顺序答案D解析两条长链上的脱氧核糖与磷酸的交替排列顺序是稳定不变的,构成了DN

28、A分子的基本骨架,说明DNA分子具有稳定性,A错误;每种DNA分子的脱氧核苷酸都有四种,说明生物界具有统一性,B错误;DNA分子的两条链遵循严格的碱基互补配对原则,可以保证DNA的精确复制,C错误;每个DNA分子都有特定的碱基排列顺序,说明DNA分子具有特异性,D正确。22017湖北武汉三校联考下列关于DNA分子结构的叙述,正确的是()A. DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的单链结构BDNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基CDNA分子两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对DDNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸脱氧核糖磷酸相连答案C解析DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而

29、成的双链结构,A错误;DNA分子中的绝大多数磷酸连接着两个脱氧核糖,且磷酸不与碱基直接相连,B错误;DNA分子一条链上的相邻碱基通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖相连,D错误。3.2017上海静安期末如图为DNA分子的片段,下列相关叙述正确的是()A构成DNA分子的基本单位是B解旋酶可以切断C复制时DNA聚合酶催化形成之间的化学键D构成DNA分子中基本骨架答案B解析图中是脱氧核苷酸单链,构成DNA的基本单位是脱氧核苷酸,应是,A错误;解旋酶能将DNA解旋,可以切断氢键,B正确;复制时DNA聚合酶催化形成的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键,而之间的键是同一个核苷酸内的化学键,C错误;是碱基对,脱氧核糖和磷酸交

30、替连接构成DNA的基本骨架,D错误。4.2017益阳模拟某基因(14N)含有3000个碱基,腺嘌呤占35%。若该DNA分子以15N同位素标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次,将全部复制产物进行密度梯度离心,得到如图甲结果;如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心,则得到如图乙结果。下列有关分析正确的是()AX层全部是仅含14N的基因BW层中含15N标记的胞嘧啶6300个CX层中含有氢键数是Y层的1/3DW层与Z层的核苷酸数之比是14答案C解析由于DNA分子复制为半保留复制,所以X层全部是含14N和15N的基因,A错误;由于DNA分子复制了3次,产生了8个DNA分子,含16条脱氧核苷酸链,其

31、中含15N标记的有14条链。又在含有3000个碱基的DNA分子中,腺嘌呤占35%,因此胞嘧啶占15%,共450个。所以W层中含15N标记胞嘧啶为4501423150个,B错误;在DNA分子中,碱基对之间通过氢键相连,DNA分子复制了3次,产生的8个DNA分子中,2个DNA分子含14N和15N,6个DNA分子只含15N,所以X层中含有的氢键数是Y层的,C正确;由于DNA分子复制了3次,产生了8个DNA分子,含16条脱氧核苷酸链,其中含15N标记的有14条链,所以W层与Z层的核苷酸之比为14271,D错误。52017河北张家口月考一个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D

32、NA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该噬菌体繁殖四次,子代中只有14个含有31PD噬菌体DNA第四次复制需要8(mn)个腺嘌呤脱氧核苷酸答案C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mn(个),A与T之间有两个氢键,G与C之间有三个氢键,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,该噬菌体繁殖四次,一共可形成16个噬菌体,其中子代中含有32P的噬菌

33、体有2个,含有31P的噬菌体有16个,只含有31P的噬菌体有14个,C错误;噬菌体DNA第四次复制需要的腺嘌呤脱氧核苷酸数目(mn)2418(mn)(个),D正确。62017四川绵阳中学模拟下图中DNA分子片段中一条链由15N构成,另一条链由14N构成。下列有关说法错误的是()ADNA连接酶和DNA聚合酶都可作用于形成处的化学键,解旋酶作用于处B是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸C若该DNA分子中一条链上GC56%,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DNA连接酶和DNA聚合酶均作用于两个核苷酸之间的化学键,解旋酶作用于

34、碱基对之间的氢键,A正确;是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸,B正确;若该DNA分子中一条链上GC56%,则整个DNA分子中GC的含量也是56%,则整个DNA分子中T的含量为(156%)/222%,C错误;DNA进行半保留复制,把此DNA放在含15N的培养液中复制两代,由于所用原料均含有15N,子代中含15N的DNA占100%,D正确。72017连云港三校模拟某双链DNA分子含有200个碱基对,其中一条链上ATGC1234,则有关该DNA分子的叙述,正确的是()A含有4个游离的磷酸基B含有腺嘌呤脱氧核苷酸30个C4种含氮碱基ATGC3377D碱基排列方式共有4100种答案C解析每条单链各有一个游离的磷酸

35、基,所以DNA分子应该有2个游离的磷酸基,A错误;计算碱基数目时,需要注意所给碱基总数为个数还是对数。该DNA分子中含有200个碱基对,一条链上ATGC1234,根据双链中AT所占比例单链中AT所占比例,则双链中AT占3/10,根据AT,推知A和T各占3/20,故腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为2002(3/20)60,B错误;双链中A和T分别占3/20,则C和G分别占7/20,故ATGC3377,C正确;在碱基比例不确定的情况下,碱基排列方式共有4n种,n为碱基对数,即共有4200种,而该DNA分子碱基比例已确定,故排列方式小于4200种,D错误。82017石家庄模拟如图为真核生物染色体上DNA分子

36、复制过程示意图,下列有关叙述错误的是()A图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的B图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的C真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶D真核生物的这种复制方式提高了复制效率答案A解析由图可看出,此段DNA分子有三个复制起点,但多个复制起点并不是同时开始的,A错误;由图中的箭头方向可知,DNA分子是双向复制的,B正确;半保留复制的模式可以保持前后代的遗传稳定性,多起点复制可以大大提高复制效率,D正确;DNA分子复制过程需要解旋酶、DNA聚合酶等催化,C正确。9.将一个用15N标记的DNA放到14N的培养基上培养,让其连续复制三次,再将全部复制产物置于试管内进行离心,如图

37、中分别代表复制1次、2次、3次后分层结果的是()Ac、e、fBa、e、bCa、b、dDc、d、f答案A解析由于DNA分子的复制是半保留复制,一个用15N标记的DNA在含14N的培养基上培养,复制第一次后产生2个DNA分子,每个DNA分子的一条链含15N,一条链含14N,密度中,对应图中的c;复制第二次后,共产生4个DNA分子,其中含15N和14N的DNA分子为2个,密度中,只含14N的DNA分子为2个,密度小,对应图中的e;复制第三次后,共产生8个DNA分子,其中含15N和14N的DNA分子为2个,密度中,只含14N的DNA分子为6个,密度小,对应图中的f。102017豫北三市联考某DNA分子

38、中AT占整个DNA分子碱基总数的54%,其中一条链上的C占该链碱基总数的26%,那么,对应的另一条互补链上的C占该链碱基总数的比例是()A33% B5% C20% D35%答案C解析已知该DNA分子中AT占整个DNA分子碱基总数的54%,GC154%46%,G1C146%,又因为C126%,所以G146%26%20%,即C220%。11在DNA复制开始时,将大肠杆菌放在含低剂量放射性标记的脱氧胸苷(3HdT)的培养基中,3HdT可掺入正在复制的DNA分子中,使其带有放射性标记。几分钟后,将大肠杆菌转移到含高剂量3HdT的培养基中培养一段时间。收集、裂解细胞,抽取其中的DNA进行放射性自显影检测

39、,结果如图所示。据图可以作出的推测是()A复制起始区在高放射性区域BDNA复制为半保留复制CDNA复制从起始点向两个方向延伸DDNA复制方向为ac答案C解析由题干信息可知,DNA复制的前一段时间,培养基中含低剂量放射性标记,后一段时间含高剂量放射性标记,最终检测的放射性结果显示低剂量在中段,高剂量在两端,所以可推测DNA复制从起始点向a和c两个方向延伸。122017河北张家口月考将某二倍体生物的一个细胞的一对同源染色体用32P标记,放到含31P的环境中培养,若该细胞进行两次有丝分裂或一次减数分裂,下列相关叙述,正确的是()A有丝分裂和减数分裂结束后,带标记的DNA分子数相同B有丝分裂后,带标记

40、的细胞数是2C减数分裂后,带标记的细胞数是2D减数第二次分裂过程中细胞中染色体与DNA分子数始终不变答案A解析一个被32P标记一对同源染色体的细胞(即2个DNA分子四条链被标记),放在31P的培养液中,根据DNA分子半保留复制特点,无论复制几次,都只有四条链被32P标记,带标记的DNA分子数为4个,A正确;一个被32P标记一对同源染色体的细胞,放在31P的培养液中经两次有丝分裂后,DNA分子复制了两次,根据DNA分子半保留复制特点,所形成的4个细胞中,带标记的细胞数可能是2或3或4个,B错误;若该细胞是精原细胞,则其进行减数分裂过程中,DNA分子也进行半保留复制,所以产生的子细胞100%具有放

41、射性,C错误;减数第二次分裂过程中细胞中DNA分子数始终不变,但染色体在减数第二次分裂后期由于着丝点分裂数目增倍,D错误。二、非选择题132017湖北八校联考如图是某DNA分子的局部结构示意图。请据图分析回答:(1)写出下列图中序号代表的结构的中文名称:_,_,_。(2)图中DNA片段中碱基对有_对,该DNA分子应有_个游离的磷酸基团。(3)从主链上看,两条单链方向_,从碱基关系看,两条单链_。(4)如果将14N标记的细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中,此图所示的_(填图中序号)中可检测到15N。若细胞在该培养液中分裂4次,该DNA分子也复制4次,则得到的子代DNA分子中含14N和含

42、15N的比例为_。(5)若该DNA分子共有a个碱基,其中腺嘌呤有m个,则该DNA分子复制4次,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸_个。答案(1)胞嘧啶脱氧核糖一条脱氧核苷酸链的片段(2)42(3)反向平行互补(4)18(5)15(a/2m)解析(1)根据碱基互补配对原则可知,是胞嘧啶,是腺嘌呤,是鸟嘌呤,是磷酸基团,是胸腺嘧啶,是脱氧核糖,是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,是一条脱氧核苷酸链的片段。(2)由图可知,图中DNA片段中碱基对有4对,每一条链中都有一个游离的磷酸基团,则该DNA分子应有2个游离的磷酸基团。(3)从主链上看,两条单链方向反向平行,从碱基关系看,两条单链互补。(4)碱基中含有N,所以图中中可

43、检测到15N。DNA复制4次,产生16个DNA分子,由于DNA复制为半保留复制,含14N的DNA分子共有2个,所有的DNA都含有15N,所以子代DNA分子中含14N和含15N的比例为18。(5)ATm,则GCa/2m,复制4次,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为(241)(a/2m)15(a/2m)个。142017洛阳模拟甲图中DNA分子有a和d两条链,将甲图中某一片段放大后如乙图所示,结合所学知识回答下列问题:(1)从甲图可看出DNA复制的方式是_。(2)甲图中,A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶,其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链,从而形成子链;则A是_酶,B是_酶。(3)图甲过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有_。(4)DNA分子的基本骨架由_交替连接而成;DNA分子两条链上的碱基通过_连接成碱基对。答案(1)半保留复制(2)解旋DNA聚合(3)细胞核、线粒体、叶绿体(4)脱氧核糖和磷酸氢键解析(1)从甲图可看出DNA复制的方式是半保留复制。(2)A是把DNA双链打开的解旋酶,B是将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链的DNA聚合酶。(3)绿色植物叶肉细胞中DNA分子复制的场所有细胞核、线粒体、叶绿体。(4)DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成;DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且遵循碱基互补配对原则。15根据下