2018屆高考生物一輪復習 第六單元 遺傳的分子基礎 第18講 DNA的結(jié)構(gòu)、復制及基因的本質(zhì)學案

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1、 第18講　DNA的結(jié)構(gòu)、復制及基因的本質(zhì) [最新考綱]　1.DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(Ⅱ)。2.DNA分子的復制(Ⅱ)。3.基因的概念(Ⅱ)。 考點一　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。(

2、2014·全國卷Ⅱ，5C)(×) (4)DNA的X光衍射實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)。(2013·全國卷Ⅱ，5C)(×) (5)DNA有氫鍵，RNA沒有氫鍵(2013·全國卷Ⅱ，1A)(×) 以上內(nèi)容主要源自教材必修2 P48～50，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3－11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G—C、A—T還是A—U？__

3、______。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？ ________________________。 (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)A—T　5與6間有2個氫鍵，應為A—T對，而不是G—C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

4、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(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A＝T、G＝C，所

5、以只要是雙鏈DNA分子(A＋C)/(G＋T)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　D 2.(2017·山東部分重點中學聯(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/2 C.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分子互補配對的兩條鏈中堿基序列一定不同 解析　“噬菌體侵染細菌實驗”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)

6、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：A—T、C—G、T—A、G—C。 (2)DNA中并不是所有的脫氧核糖都連著兩個磷酸基團，兩條鏈各有一個3′端的脫氧核糖連著一個磷酸基團(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A＋T的量不一定等于G＋C的量，后

7、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。原核細胞及真核細胞細胞器中的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A＋G＝T＋C。 (2)“互補堿基之和”的比例在任意

8、一條鏈及整個DNA分子中都相同，即若在一條鏈中＝m，在互補鏈及整個DNA分子中＝m，而且由任一條鏈轉(zhuǎn)錄來的mRNA分子中(A＋U)/(G＋C)仍為m(注：不同DNA分子中m值可不同，顯示特異性)。 (3)非互補堿基之和的比例在兩條互補鏈中互為倒數(shù)，在整個DNA分子中為1，即若在DNA一條鏈中＝a，則在其互補鏈中＝，而在整個DNA分子中＝1。(注：不同雙鏈DNA分子中非互補堿基之和的比均為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)

9、 B.④的名稱是胞嘧啶脫氧核苷酸，②和③相間排列，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架 C.⑤⑥⑦⑧對應的堿基依次為A、G、C、T D.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；④由一分子磷酸，一分子胞嘧啶和一分子脫氧核糖構(gòu)成，但①②③不能構(gòu)成胞嘧啶脫氧核苷酸，②脫氧核糖和①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

10、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分子的復制及基因的概念(5年13考) 1.DNA分子的復制 (1)概念、時間、場所 (2)過程 (3)特點 ①過程：邊解旋邊復制 ②方式：半保留復制 (4)準確復制的原因和意義 ①原因：DNA具有獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復制提供精確的模板，堿基互補配對原則，保證了復制能準確進行。 ②意義：DNA分子通過復制，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。 ■助學巧記 巧記DNA分子的復制

11、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分子的復制及相關(guān)計算 (2016·全國卷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.隨后細胞中的DNA復制發(fā)生障礙 B.隨后細胞中的RNA轉(zhuǎn)錄發(fā)生障礙 C.該物質(zhì)可將細胞周期阻斷在分裂中期 D.可推測該物質(zhì)對癌細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分子的復制、轉(zhuǎn)錄和抑制細胞增殖，A、B、D

12、三項均正確；因DNA分子的復制發(fā)生在間期，所以該物質(zhì)可將細胞周期阻斷在分裂間期，C項錯誤。 答案　C 1.DNA復制的類型：在真核生物中，DNA復制一般是多起點復制。在原核生物中，DNA復制一般是一個起點。無論是真核生物還是原核生物，DNA復制大多數(shù)都是雙向進行的。如圖所示為真核生物DNA的多起點、雙向復制： 圖中顯示多起點復制，但多起點并非同時進行，其意義在于提高復制速率。 2.DNA分子復制中的相關(guān)計算 DNA分子的復制為半保留復制，一個DNA分子復制n次，則有： (1)DNA分子數(shù) ①子代DNA分子數(shù)＝2n個； ②含有親代DNA鏈的子代DNA分子數(shù)＝2個；

13、③不含親代DNA鏈的子代DNA分子數(shù)＝(2n－2)個。 (2)脫氧核苷酸鏈數(shù) ①子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)＝2 n＋1條； ②親代脫氧核苷酸鏈數(shù)＝2條； ③新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)＝(2n＋1－2)條。 (3)消耗的脫氧核苷酸數(shù) ①若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，經(jīng)過n次復制需要消耗該脫氧核苷酸數(shù)為m·(2n－1)個 ； ②第n次復制需該脫氧核苷酸數(shù)＝m·(2n－2n－1)＝m·2n－1個?！　　? 【即學即練】 (2017·河北省承德高三期中)用15N標記含有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)復制4次。下列有關(guān)判

14、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次復制共消耗游離的胞嘧啶脫氧核苷酸600個 D.復制共產(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C＝40個，故4次復制共消耗游離的胞嘧啶脫氧核苷酸：(24－1)×40＝600，C正確；1個DNA經(jīng)過4次復制，共產(chǎn)生24＝16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

15、同學關(guān)于真核生物基因的敘述： ①攜帶遺傳信息?、谀苻D(zhuǎn)運氨基酸　③能與核糖體結(jié)合 ④能轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生RNA?、菝肯噜徣齻€堿基組成一個反密碼子?、蘅赡馨l(fā)生堿基對的增添、缺失、替換 其中正確的是(　　) A.①③⑤ B.①④⑥ C.②③⑥ D.②④⑤ 解析　基因是具有遺傳效應的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　B 2.(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

16、.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“有遺傳效應的DNA片段”，但就RNA病毒而言，其基因為“有遺傳效應的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　誤認為

17、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　誤認為DNA復制“只發(fā)生于”細胞核中 點撥　細胞生物中凡存在DNA分子的場所均可進行DNA分子的復制，其場所除細胞核外，還包括葉綠體、線粒體、原核細胞的擬核及質(zhì)粒。 易錯點3　混淆DNA復制、“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：將多個復制起點所復制出的“DNA片段”“縫合”起來形成磷酸二酯鍵，即

18、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4　DNA結(jié)構(gòu)與復制解題時的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復制了n次”和“第n次復制”的區(qū)別，前者包括所有的復制，但后者只包括第n次的復制。 (3)注意堿基的單位是“對”還是“個”。 (4)注意在DNA復制過程中，無論復制了幾次，含有親代脫氧核苷酸單鏈的DN

19、A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

20、，堿基之間的配對遵循堿基互補配對原則，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　C 2.(2017·江西省高三聯(lián)考)如圖所示為DNA復制的較為詳細的圖解，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復制不能順利進行 B.在DNA復制的過程中，可能會出現(xiàn)尿嘧啶與腺嘌呤互補配對現(xiàn)象 C.圖示DNA復制的特點有邊解旋邊復制以及半保留復制等 D.復制完成后，前導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復制需要拓撲異構(gòu)酶Ⅱ、解旋酶、引物合

21、成酶、聚合酶I和Ⅲ等多種酶的催化，A正確；在DNA復制過程中，RNA引物能與模板鏈互補形成雜交鏈，該雜交鏈中可能含有堿基對A—U，B正確；從圖中信息可知，DNA復制的特點有邊解旋邊復制和半保留復制等，C正確；從圖中信息可知，前導鏈和隨后鏈都是新合成的子鏈，而兩條子鏈上堿基是互補的，D錯誤。 答案　D 3.將一個不含放射性同位素32P標記的大腸桿菌(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Ⅰ、Ⅱ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)果預測與分析，正確的是(　　) A.

22、DNA第二次復制產(chǎn)生的子代DNA有Ⅰ、Ⅱ兩種類型，比例為1∶3 B.DNA復制后分配到兩個子細胞時，其上的基因遵循基因分離定律 C.復制n次需要胞嘧啶的數(shù)目是(2n－1) D.復制n次形成的放射性脫氧核苷酸單鏈數(shù)為2(n＋1)－2 解析　DNA分子具有半保留復制的特點，將一個不含放射性同位素32P標記的大腸桿菌放在含有32P標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，復制兩次后，會形成4個DNA分子，Ⅰ、Ⅱ兩種類型各2個，比例為1∶1，A錯誤；真核生物在進行有性生殖時，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

23、a個胸腺嘧啶，則1個DNA分子含有胞嘧啶的數(shù)目是(m－2a)/2，復制n次需要胞嘧啶的數(shù)目是(2n－1)×(m－2a)/2，C錯誤；該大腸桿菌復制n次，共形成2n個DNA分子，放射性脫氧核苷酸單鏈數(shù)為2(n＋1)－2，D正確。 答案　D 課堂小結(jié) 思維導圖 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.科學家運用同位素標記技術(shù)，采用假說一演繹法，證實了DNA以半保留方式復制。 3.DNA分子中脫氧核苷酸的排列順序代表了遺傳信息。 4.DNA復制具有邊解旋邊復制、半保留復制的特點，主要發(fā)生在

24、細胞核中，需要有模板、原料、酶和能量。 5.DNA復制需要解旋酶和DNA聚合酶參與。 6.基因是有遺傳效應的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胞和子代細胞間遺傳性狀的穩(wěn)定 C.細胞中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　真核細胞的細胞核中，染色體復制之前，染色體數(shù)等于DNA數(shù)，復制后，染色體∶DNA＝

25、1∶2，如果再加上細胞質(zhì)中的DNA，染色體始終小于DNA數(shù)目，A錯誤；有絲分裂的生物學意義就是有利于保持親、子代細胞間遺傳性狀的穩(wěn)定，B正確；細胞中的DNA中，只有具遺傳效應的片段才是基因，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　B 2.(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制出的DNA子鏈，以黑色表示第二次復制出的DNA子鏈，該親本雙鏈DNA分子連續(xù)復制兩次后的產(chǎn)物是(　　) 解析　DNA的復制方式為半保留復制，復制后不存在親代的DNA分子(雙鏈均為白色)，排除A、B項；第二次復制后得到的4個DN

26、A分子中，每個DNA分子各有1條鏈是第二次復制形成的(黑色)，排除C項；進一步分析可知D項符合題意。 答案　D 3.(2019·高考預測)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標記的細菌置于含14N的培養(yǎng)基中繁殖兩代后，子代細菌DNA分子的兩條鏈都是一條鏈含14N，另一條鏈含15N D.DNA分子復制時解旋酶與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復制和轉(zhuǎn)錄過程中，A正確；在DNA分子中，除

27、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標記的細菌的DNA分子兩條鏈都含15N，由于DNA分子的復制是半保留復制，依據(jù)這一特點來分析，DNA復制時的原料含14N，子一代DNA分子全部是一條鏈是15N，一條鏈是14N；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分子是一條鏈是15N，一條鏈是14N，C錯誤；DNA復制是邊解旋邊復制的過程，解旋酶與DNA聚合酶能同時發(fā)揮作用，D錯誤。 答案　A 4.(2019·高考預測)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

28、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復制具有邊解旋邊復制和半保留復制的特點 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蛋白應為解旋酶，能破壞氫鍵，DNA雙鏈堿基之間互補配對原則是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復制的特點是邊解旋邊復制、半保留復制，C正確；DNA結(jié)合蛋白纏繞在DNA單鏈上，可防止單鏈

29、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.下列與真核細胞內(nèi)DNA分子復制有關(guān)的敘述正確的是(　　) A.復制過程中先全部解旋，再半保留復制 B.復制過程主要發(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.復制后兩個子代DNA分子的堿基序列可能不同 解析　DNA復制是邊解旋邊復制的，A錯誤；復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

30、正確。 答案　D 2.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/y B.DNA分子中堿基U的數(shù)目為x% C.另一條鏈中鳥嘌呤是(1－x%－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是[(1－2x%)/2]－y%，C錯誤；堿基C的比例應是(1－2x%)/2，即50%－x%，D正

31、確。 答案　D 3.如圖是DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建構(gòu)過程圖解(1～5)，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，則________(填“G－C”或“A－T”)堿基對的比例越高。 (4)RNA病毒與DNA病毒相比更容

32、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，C－G之間有3個氫鍵，A－T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，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

33、核糖　DNA特有堿基為T，RNA特有的堿基為U　(2)DNA聚合酶　(3)G－C　(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③不同 B.在人的口腔上皮細胞中，①有1種，③有5種 C.RNA分子中，連接②和③的化學鍵的數(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①和②的化學鍵有12個 解析　組成DNA與RNA的核苷酸，②也不同，A錯誤；人口腔上皮細胞中既有DNA也有RNA，因此③(堿基)有五種，磷

34、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 ①和②的鍵，應該是18個，D錯誤。 答案　B 2.在DNA復制開始時，將大腸桿菌放在含低劑量3H標記的脫氧胸苷(3H－dT)的培養(yǎng)基中，3H－dT可摻入正在復制的DNA分子中，使其帶有放射性標記。幾分鐘后，將大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含高劑量3H－dT的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間。收集、裂解細胞，抽取其中的DNA進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.復制起始區(qū)在高放射性區(qū)域 B.DNA復制為半保留復制 C.DNA復制從起始點向兩個方向延伸 D.DNA復制方

35、向為a→c 解析　由題干信息可知，DNA復制的前一段時間，培養(yǎng)基中含低劑量放射性標記，后一段時間含高劑量放射性標記，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復制從起始點向兩個方向延伸。 答案　C 3.(2018·安陽市高三一調(diào)，8)某雙鏈(α鏈和β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.α鏈中A＋T的含量等于β鏈中C＋G的含量 B.α鏈和β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A＋U＝800個 解析

36、　α鏈中A＋T的含量等于β鏈中T＋A的含量，A錯誤；α鏈和β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×2＋G的數(shù)目×3＝400×2＋600×3＝2 600(個)，C正確；以該DNA分子為模板轉(zhuǎn)錄出的RNA中A＋U等于α鏈或β鏈A＋T的數(shù)目，即400個，D錯誤。 答案　C 4.(2017·安徽師大附中入學測試，17)下列有關(guān)真核生物基因的說法，正確的是(　　) ①基因是有遺傳效應的DNA片段?、诨虻幕締挝皇呛颂呛塑账帷、刍虼嬖谟诩毎?、核糖體等結(jié)構(gòu)中?、芑虮磉_時會受到環(huán)境的影響?、軩NA分子每一個片段都是一個基因?、藁蛟谌旧w上

37、呈線性排列?、呋虻姆肿咏Y(jié)構(gòu)首先由摩爾根發(fā)現(xiàn) A.①②③ B.②④⑥ C.①④⑥ D.③④⑤ 解析　①正確；②錯誤，基因的基本單位是脫氧核苷酸；③錯誤，基因不存在于核糖體；④正確；⑤錯誤，基因是有遺傳效應的特定的DNA片段；⑥正確； ⑦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　C 5.(2017·河南中原名校聯(lián)考)真核細胞中DNA復制如下圖所示，下列表述錯誤的是(　　) A.多起點雙向復制能保證DNA復制在短時間內(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

38、確復制依賴于堿基互補配對原則 解析　多起點雙向復制能保證DNA復制在短時間內(nèi)完成，A正確；DNA復制以親代DNA分子的兩條鏈分別作為模板，通過堿基互補配對原則合成子鏈，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分子的準確復制依賴于堿基互補配對原則，即A與T配對、G與C配對，D正確。 答案　C 6.下圖表示人體腸道中大腸桿菌DNA復制過程的部分內(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②酶表示的是解旋酶 B.該復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

39、五種堿基和五種核苷酸 D.RNA聚合酶具有①酶和引物酶的作用 解析　圖中②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復制可在自身細胞中進行，故原料、酶等均由自身提供，B錯誤。 答案　D 7.(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①處的化學鍵，解旋酶作用于③處 B.②是胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸 C.若該D

40、NA分子中一條鏈上G＋C＝56%，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鍵，解旋酶作用于堿基對之間的氫鍵，A正確；②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G＋C＝56%，則整個DNA分子中G＋C的含量也是56%，則整個DNA分子中T的含量為(1—56%)/2＝22%，C錯誤；DNA進行半保留復制，把此DNA放在含15N的培養(yǎng)液中復制兩代，由于所用原料均含有15N，子代中含15N的DNA占100%，D正確。 答案　C 8.(2018

41、·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標記的培養(yǎng)液中連續(xù)復制三次，所測得的DNA的放射性強度(放射性強度＝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分子復制三次，共合成8個DNA分子，相當于7個DNA分子中含有3H標記的脫氧腺苷。假設每個DNA分子中有M個脫氧腺苷，28%＝7M/8×200×2，M＝128個。根據(jù)堿基數(shù)量A＝T＝128，推知G＝C＝72，C正確。 答案　C 9.用卡片構(gòu)建

42、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 A T G C 卡片數(shù)量 10 10 2 3 3 2 A.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A—T堿基

43、對和2個G—C堿基對，所以最多可含有氫鍵數(shù)＝2×2＋2×3＝10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；堿基序列要達到44種，每種堿基對的數(shù)量至少要有4對，故D錯誤。 答案　B 10.(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。

44、在刑偵領域，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　A 11.(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分子蘊含的遺傳信息種類最多有4100種 B.該DNA分子在第4次復制時消耗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

45、個，胞嘧啶＝鳥嘌呤＝65個，與第3次復制相比，第4次復制后增加的DNA分子數(shù)是16－8＝8，所以第4次復制時需要的胞嘧啶脫氧核苷酸為8×65＝520(個)，B正確；DNA分子中多數(shù)的脫氧核糖與兩個磷酸基團相連，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　B 12.(2017·廣東佛山一檢)如圖為真核細胞內(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復制時解旋酶作用于①③兩處 C.若②處T∥A替換為G∥C，則Y控制

46、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，則基因復制2次，則需要游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸數(shù)目＝(22－1)×1 200＝3 600個，A錯誤；基因Y復制時解旋酶作用于③處，即氫鍵，B錯誤；若②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　D 13.(2018·高考仿真練)2015年諾貝爾化

47、學獎表彰三位科學家發(fā)現(xiàn)DNA修復技術(shù)。切除修復是修復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ADP C.未能完全修復而存留下來的損傷可能會造成細胞的癌變 D.切除修復過程中需要DNA連接酶參與反應，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；未能完全修復而存留下來的損

48、傷可能會在適合的條件下造成細胞的癌變等，C項可能發(fā)生；修復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　D 14.(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

49、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 解析　基因是具有遺傳效應的DNA片段，DNA上任意片段不一定是基因，D錯誤。 答案　D 15.(2017·福建莆田質(zhì)檢)一個被32P標記的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1∶7 D.子代DNA中含32P與只含31P的分子數(shù)之比為1∶3 解析　DNA雙鏈片段由100個堿基對組成，腺嘌

50、呤占20%，即腺嘌呤有200×20%＝40個，進而推知胸腺嘧啶有40個，鳥嘌呤與胞嘧啶各占60個，因此氫鍵數(shù)為40×2＋60×3＝260個，A正確；第3次復制過程需要胞嘧啶脫氧核苷酸60× 2(3－1)＝240(個)，B錯誤；32P標記的DNA置于只含31P的環(huán)境中復制3次，復制時原料全含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1∶7，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1∶3，D正確。 答案　B

51、 16.(2017·山東濱州檢測)DNA的復制方式可以通過設想來進行預測，可能的情況是全保留復制、半保留復制、分散復制三種。究竟是哪種復制方式呢？下面設計實驗來證明DNA的復制方式。 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14N—DNA(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15N—DNA(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(Ⅰ和Ⅱ)，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。 實驗預測： (1)如果與對照(14N/14N)相比，

52、子代Ⅰ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Ⅰ只有一條中密度帶，則可以排除________，但不能肯定是___________________________________________________。 (3)如果子代Ⅰ只有一條中密度帶，再繼續(xù)做子代ⅡDNA密度鑒定：若子代Ⅱ可以分出________和________，則可以排除分散復制，同時肯定半保留復制；如果子代Ⅱ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/14N　15N/15N　半保留復制和分散復制　(2)全保留復制　半保留復制還是分散復制　(3)一條中密度帶　一條輕密度帶　中、輕　半保留復制　分散復制 24