专题18 DNA分子的结构和复制-备战2022年高考生物一轮教师讲解版

文档来源网络整理侵权必删PAGE1专题18DNA分子的结构和复制一、DNA分子的结构及相关计算1.DNA双螺旋模型构建者：沃森和克里克。2.DNA双螺旋结构的形成3.DNA的双螺旋结构(1)DNA由两条脱氧核苷酸链组成，这些链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。(2)外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成主链基本骨架。(3)内侧：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。碱基互补配对遵循以下原则：A=T(两个氢键)、GC(三个氢键)。利用数字“五、四、三、二、一”巧记DNA分子结构4.DNA分子结构特点(1)多样性：具n个碱基对的DNA具有4n种碱基对排列顺序。(2)特异性：如每种DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序。(3)稳定性：如两条主链磷酸与脱氧核糖交替连接的顺序不变，碱基对构成方式不变等。解题技巧1.解读两种DNA结构模型(1)由图1可解读以下信息(2)图2是图1的简化形式，其中①是磷酸二酯键，③是氢键。解旋酶作用于③部位，限制性核酸内切酶和DNA连接酶作用于①部位。2.“归纳法”求解DNA分子中的碱基数量的计算规律(1)在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同，即A＋G＝T＋C。(2)互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同，即若在一条链中eq\f(A＋T,G＋C)＝m，在互补链及整个DNA分子中eq\f(A＋T,G＋C)＝m。(3)非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，在整个DNA分子中为1，即若在DNA一条链中eq\f(A＋G,T＋C)＝a，则在其互补链中eq\f(A＋G,T＋C)＝eq\f(1,a)，而在整个DNA分子中eq\f(A＋G,T＋C)＝1。牢记DNA分子中的4种数量关系(1)DNA分子中，脱氧核苷酸数∶脱氧核糖数∶磷酸数∶含氮碱基数＝1∶1∶1∶1。(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，C—G对占比例越大，DNA结构越稳定。(3)若碱基对为n，已知A有m个，则氢键数为3n－m。(4)由2n个脱氧核苷酸形成双链DNA分子过程中，可产生H2O分子数为(n－1)＋(n－1)＝2n－2。二、DNA分子的复制及基因的概念1.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)时间：有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期。(3)过程(4)特点：边解旋边复制。(5)方式：半保留复制。(6)结果：形成两个完全相同的DNA分子。(7)意义：将遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的连续性。2.观察下面的基因关系图，完善相关内容解题技巧“图解法”分析DNA复制相关计算(1)将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基上培养，复制n次，则：①子代DNA共2n个eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(含15N的DNA分子：2个,只含15N的DNA分子：0个,含14N的DNA分子：2n个,只含14N的DNA分子：2n－2个))②脱氧核苷酸链共2n＋1条eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(含15N的脱氧核苷酸链：2条,含14N的脱氧核苷酸链：,2n＋1－2条))(2)DNA复制中消耗的脱氧核苷酸数①若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m·(2n－1)。②第n次复制需要该种脱氧核苷酸数为m·2n－1。“DNA复制”相关题目的4点“注意”(1)注意“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别，前者包括所有的复制，但后者只包括第n次的复制。(2)注意碱基的单位是“对”还是“个”。(3)切记在DNA复制过程中，无论复制了几次，含有亲代脱氧核苷酸单链的DNA分子都只有两个。(4)看清试题中问的是“DNA分子数”还是“链数”，“含”还是“只含”等关键词，以免掉进陷阱。三、DNA半保留复制的实验分析1.实验方法：放射性同位素示踪法和离心技术。2.实验原理：含15N的双链DNA密度大，含14N的双链DNA密度小，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。3.实验假设：DNA以半保留的方式复制。4.实验预期：离心后应出现3条DNA带。(1)重带(密度最大)：两条链都为15N标记的亲代双链DNA。(2)中带(密度居中)：一条链为14N标记，另一条链为15N标记的子代双链DNA。(3)轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链DNA。5.实验过程6.过程分析(1)立即取出，提取DNA→离心→全部重带。(2)繁殖一代后取出，提取DNA→离心→全部中带。(3)繁殖两代后取出，提取DNA→离心→1/2轻带、1/2中带。7.实验结论：DNA的复制是以半保留方式进行的。解题技巧DNA复制与细胞分裂中染色体标记问题1.减数分裂与有丝分裂中染色体标记情况分析(1)减数分裂中染色体标记情况分析如果用3H标记细胞中的DNA分子，然后将细胞放在正常环境中培养，让其进行减数分裂，结果染色体中的DNA标记情况如图所示：由图可以看出，减数分裂过程中细胞虽然连续分裂2次，但DNA只复制1次，所以四个子细胞中所有DNA分子均呈杂合状态，即“3H//1H”。(2)有丝分裂中染色体标记情况分析如果用3H标记细胞中的DNA分子，然后将细胞放在正常环境中培养，连续进行2次有丝分裂，与减数分裂过程不同，因为有丝分裂是复制1次分裂1次，因此这里实际上包含了2次复制。由图可以看出，第一次有丝分裂形成的两个子细胞中所有DNA分子均呈杂合状态，即“3H//1H”。第二次有丝分裂复制后的染色体上两条单体中只有一条单体含有3H，即DNA分子为“3H//1H”，而另一条单体只有1H，即DNA分子为“1H//1H”，在后期时两条单体的分离是随机的，所以最终形成的子细胞中可能都含有3H，也可能不含3H，含有3H的染色体条数是0～2n条(体细胞染色体条数是2n)。一、单选题1．下图为小明绘制的含有两个碱基对的DNA片段，有关叙述错误的是（）A．单链中相邻两个脱氧核苷酸间连接有误B．图中的“核糖”应为“脱氧核糖”C．图中的“碱基U”应为“碱基T”D．图中碱基A和C通过氢键连接【答案】D【分析】1.DNA的双螺旋结构：①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。②DNA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，碱基在内侧。③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。2.分析题图：图中有三处错误：①题目明确是DNA，因此五碳糖应为脱氧核糖，而不是核糖；②DNA不含碱基U，而是含碱基T；③核苷酸之间的连接方式错误，应是前一个核苷酸的脱氧核糖与后一个核苷酸的磷酸基团连接形成磷酸二酯键。【详解】A、图中两个相邻核苷酸之间的磷酸二酯键连接不正确，应是前一个核苷酸的脱氧核糖与后一个核苷酸的磷酸基团连接形成磷酸二酯键，A正确；B、DNA中含有的五碳糖应为脱氧核糖，而不是核糖，B正确；C、DNA不含碱基U，而是含碱基T；图中碱基U应改为碱基T，C正确；D、图中碱基A和C不能直接连接，D错误。故选D。2．不同生物含有的核酸种类不同，细胞生物同时含有DNA和RNA，病毒体内含有DNA或RNA。下列各种生物中关于碱基、核苷酸种类的描述正确的是（）A口腔上皮细胞B烟草花叶病毒C烟草叶肉细胞D豌豆根毛细胞碱基5种5种5种8种核苷酸5种8种8种8种A．A B．B C．C D．D【答案】C【分析】脱氧核苷酸是组成DNA的基本单位，含有的碱基是A（腺嘌呤）、C（胞嘧啶）、G（鸟嘌呤）、T（胸腺嘧啶）；依据含氮的碱基不同，脱氧核苷酸分为4种。核糖核苷酸是组成RNA的基本单位，含有的碱基是A（腺嘌呤）、C（胞嘧啶）、G（鸟嘌呤）、U（尿嘧啶）；依据含氮的碱基不同，核糖核苷酸分为4种。【详解】A、C、D、口腔上皮细胞、烟草叶肉细胞和豌豆根毛细胞，它们三者都同时含有DNA和RNA，因此都含有5种碱基（A、T、C、G、U）和8种核苷酸（4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸），A、D错误，C正确；B、烟草花叶病毒体内只含有一种核酸，该种核酸为RNA，因此烟草花叶病毒体内含有4种碱基（A、C、G、U）和4种核苷酸，B错误。故选C。3．某课外研究小组欲在试管中模拟酵母菌的DNA复制过程，下列加入的物质与目的不正确的是（）A．缓冲液，维持pH相对稳定B．酵母菌的DNA，提供精确模板C．游离核糖核苷酸，提供原料D．DNA聚合酶，保证子链延伸【答案】C【分析】复制需要的基本条件：（1）模板：解旋后的两条DNA单链；（2）原料：四种脱氧核苷酸；（3）能量：ATP；（4）酶：解旋酶、DNA聚合酶等。【详解】A、在试管中模拟酵母菌DNA复制的过程，需要加入缓冲液，维持pH相对稳定，A正确；B、复制的模板为DNA，试管中需要加入酵母菌的DNA作为复制的模板，B正确；C、复制需要加入脱氧核苷酸作为复制的原料，C错误；D、DNA聚合酶能催化形成DNA，DNA复制需要加入DNA聚合酶，保证子链延伸，D正确。故选C。4．下列关于DNA和RNA的叙述，不合理的是（）A．DNA双链中腺嘌呤一定与胸腺嘧啶配对B．RNA中相邻两个碱基通过磷酸－核糖－磷酸相连接C．DNA中磷酸和脱氧核糖交替排列在外侧构成骨架D．tRNA局部双链中腺嘌呤一定与尿嘧啶配对【答案】B【分析】DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（A-T、C-G，其中A-T之间有2个氢键，C-G之间有3个氢键）。【详解】A、双链DNA分子中碱基按照互补配对的原则进行配对，A（腺嘌呤）与T（胸腺嘧啶）配对，G（鸟嘌呤）与C（胞嘧啶）配对，A正确；B、RNA中相邻两个碱基通过核糖-磷酸-核糖进行连接，B错误；C、DNA中磷酸和脱氧核糖交替排列在外侧构成骨架，C正确；D、tRNA局部双链中腺嘌呤与尿嘧啶配对形成氢键，成三叶草结构，D正确。故选B。5．现将含31P的大肠杆菌，在含32P的培养基中繁殖两代，再转到含31P的培养基中繁殖一代。理论上关于子代DNA的推测合理的是（）A．3/4的DNA单链被32P标记 B．1/2的DNA单链含有31PC．1/4的DNA只含有31P D．子代DNA全部含有32P【答案】C【分析】DNA复制的方式是半保留复制，即每个子代DNA含有亲代DNA的一条母链和新合成的一条子链。【详解】含31P的大肠杆菌，在含32P的培养基中繁殖两代，假设最开始只含有1个DNA分子，则复制两代后共有4个DNA分子，其中有2个DNA分子，一条链是31P，一条链是32P，其余两个DNA分子链条链都是32P；再转到含31P的培养基中繁殖一代，共有8个DNA，有6个DNA分子,一条链是31P，一条链是32P，有2个DNA分子两条链都是31P；所以含有32P的单链的比例为6÷（8×2）=3/8，含有31P的DNA分子的比例为2/8=1/4，含32P的比例的DNA分子为6÷8=3/4，C正确，ABD错误。故选C。6．如图表示经15N标记过的某基因片段，其中①表示氢键，②表示化学键，③、④表示物质。将其放入含14N的培养液中复制3次，下列叙述正确的是（）A．物质③、④都含有15NB．A和T之和在每条链中所占比例相等C．①、②的形成都需要DNA聚合酶的催化D．复制完成后，含有14N的DNA分子占3/4【答案】B【分析】由图分析：①表示氢键，②表示磷酸二酯键，③代表碱基、④表示磷酸。DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。DNA复制条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和连接酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；复制过程：边解旋边复制；复制特点：半保留复制。【详解】A、物质③代表含氮碱基，含有15N，④表示磷酸，不含有15N，A错误；B、在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A=T，C=G，A+G=C+T，A和T之和在每条链中所占比例相等，B正确；C、DNA聚合酶是催化形成磷酸二酯键，氢键是自动形成的，不需要酶的催化，C错误；D、15N标记过的某基因放在含14N的培养液中复制3次，形成23个DNA分子，又因为DNA复制特点为半保留复制，复制完成后，2个DNA是杂合DNA（15N-14N），其余6个全为14N-14N，含有14N的DNA分子所占比例为1，D错。故选B。7．科学家在人体活细胞内新发现了一个DNA的四个链结“i-Motif”（如右图），i-Motif由同一DNA单链上的胞嘧啶在细胞周期中相互结合而成，主要出现在一些启动子（控制基因的开启和关闭）区域和染色体端粒中。下列说法正确的是（）A．i-Motif中相邻的胞嘧啶间通过氢键连接B．i-Motif的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接构成C．i-Motif形成后，DNA的氢键和碱基数量都发生变化D．DNA中出现i-Motif结构是染色体结构变异的结果【答案】B【分析】DNA的双螺旋结构：①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；②DNA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，碱基在内侧；③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。【详解】A、i-Motif中相邻的胞嘧啶并不遵循碱基互补配对，不形成氢键，A错误；B、i-Motif是由DNA单链构成，其基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接构成，B正确；C、i-Motif形成后，DNA的氢键数量发生变化，但碱基数量不发生变化，C错误；D、该结构由同一条DNA链上的胞嘧啶彼此结合形成，是一种特殊的DNA结构，它的出现不是染色体结构变异的结果，D错误。故选B。8．下列有关真核细胞的细胞质DNA分子的结构和叙述，正确的是（）A．细胞质DNA分子没有双螺旋结构B．每个细胞质DNA分子中一条单链上的碱基A与T可形成氢键C．细胞质DNA分子可能与蛋白质构成DNA—蛋白质复合物D．细胞质DNA分子的复制不需要解旋酶和DNA聚合酶的参与【答案】C【分析】DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（A-T、C-G，其中A-T之间有2个氢键，C-G之间有3个氢键）。【详解】A、真核细胞细胞质中的DNA分子也是双螺旋结构，A错误；B、DNA分子一条单链上相邻碱基A与T之间通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖连接，B错误；C、细胞质DNA分子在复制时，解旋酶或DNA聚合酶可与DNA构成DNA—蛋白质复合物，C正确；D、DNA分子复制过中解旋需要解旋酶催化，复制时需要DNA聚合酶催化磷酸二酯键的形成，D错误。故选C。9．新冠病毒由RNA与蛋白质等成分组成。在疫情防控中，通过核酸检测可快速准确发现人群中的传染源，所用的检测原理或方法是（）A．核酸易与一些碱性染料结合产生颜色反应，即可确定有新冠病毒B．用水解法处理采样，因变量是测定能否产生基本单位核糖核苷酸C．用同位素标记新冠病毒的RNA或蛋白质，能鉴别遗传物质D．用有特异性碱基序列的荧光探针进行检测，测定荧光产生的情况【答案】D【分析】新冠病毒由RNA与蛋白质等成分组成，核酸具有特异性，不同的核酸碱基排列顺序不同，DNA与DNA，DNA与RNA的碱基可以互补配对。【详解】A、碱性染料可以鉴别核酸，但不能精确判断是否是新冠病毒的核酸，A错误；B、即使测定出水解产物中含有核糖核苷酸，也只能说明其含有RNA，但不能确定是否是新冠病毒的RNA，B错误；C、用同位素标记新冠病毒的RNA或蛋白质，可以确定新冠病毒的遗传物质，但不能在人群中群定个体是否被新冠病毒感染，C错误；D、不同核酸的碱基排列顺序不同，因此用有特异性碱基序列的荧光探针进行检测，利用碱基互补配对的原则，测定荧光产生的情况，可以用于检测人群中的传染源，D正确。故选D。10．如图为某DNA分子的局部结构模式图，下列有关说法正确的是（）A．DNA中脱氧核糖的5个碳原子都参与形成环状结构B．通过半保留复制，DNA将亲代的一半遗传信息传给子代C．该DNA分子中（A+T）/（C+G）一定等于1D．由图可知，DNA的两条链反向平行【答案】D【分析】DNA分子结构的主要特点：DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA的外侧是由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（A-T、C-G）。【详解】A、DNA中脱氧核糖的5′-C与磷酸基团相连，不参与形成环状结构，A错误；B、通过半保留复制，每个新合成的DNA分子中，虽然只保留了原来DNA分子中的一条链，但获得了与亲代DNA完全相同的全部遗传信息，B错误；C、DNA分子中A=T、G=C，但A+T不一定与C+G相等，所以DNA分子中（A+T）/（C+G）的比值不一定等于1，C错误；D、由图可知，DNA的两条单链反向平行，D正确。故选D。11．下列关于核酸的叙述，错误的是（）A．绝大多数生物的细胞中，DNA由两条脱氧核甘酸链构成B．核甘酸是核酸的基本组成单位，即组成核酸分子的单体C．绝大多数的生物，其遗传信息贮存在DNA分子中D．脱氧核糖核酸的多样性由其独特的空间结构决定【答案】D【分析】①核酸的作用：是细胞内携带遗传信息的物质，对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重要作用。②核酸的组成元素：C、H、O、N、P。③核酸的种类：脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。④核酸的基本单位：核苷酸，是由一分子磷酸、一分子五碳糖（DNA为脱氧核糖、RNA为核糖）和一分子含氮碱基组成；组成DNA的核苷酸叫做脱氧核苷酸，组成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。核苷酸脱水缩合形成核酸，以磷酸二酯键相连。【详解】A、DNA通常为双螺旋结构，绝大多数生物的细胞中，DNA由两条脱氧核甘酸链构成，A正确；B、核酸的种类为DNA和RNA，核酸为大分子物质，核酸的基本单位是核苷酸，核苷酸是组成核酸分子的单体，B正确；C、DNA是主要的遗传物质，绝大多数的生物，其遗传信息贮存在DNA分子中，有些病毒不含DNA，其遗传信息储存在RNA中，如SARS病毒、烟草花叶病毒等，C正确；D、DNA通常为双螺旋结构，脱氧核糖核酸（DNA）的多样性由其碱基对排列顺序的多样性决定，D错误。故选D。12．真核细胞内某基因结构共由1000对脱氧核苷酸组成，其中碱基A占20%。下列说法正确的是（）A．该基因一定存在于细胞核内染色体DNA上B．该基因的一条脱氧核苷酸链中（C+G）：（A+T）为3：2C．该DNA分子中特定的碱基排列顺序反映了DNA分子的多样性D．该基因复制3次，则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸2800个【答案】B【分析】1、DNA分子中碱基的特定的排列顺序，构成DNA分子的特异性；2、遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中，碱基排列的千变万化，构成DNA分子的多样性。【详解】A、真核细胞内某基因可能位于细胞核内染色体上，也可能位于线粒体或者叶绿体中，A错误；B、该基因含有碱基A的数量为2000×20%=400，则T=A=400，C+G=2000﹣A﹣T=1200，故一条链上A＋T=400，C＋G=600，故一条脱氧核苷酸链中（C+G）：（A+T）为3：2，B正确；C、DNA分子中碱基的特定的排列顺序，构成DNA分子的特异性；碱基排列的千变万化，构成DNA分子的多样性，C错误；D、该基因复制3次，则DNA分子共有23=8，则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸个数为600×（8﹣1）=4200，D错误。故选B。13．如图，双脱氧核苷三磷酸（ddNTP）的结构与脱氧核苷三磷酸（dNTP）相似（N代表A、G、C、T中的一种），都能作DNA复制的原料。DNA复制时，若连接上的是ddNTP，子链延伸终止；若连接上的是dNTP，子链延伸继续。某同学要获得被P标记的以碱基“T”为末端的、各种不同长度的DNA子链，在人工合成体系中，已有适量的GTACATACAT单链模板、引物、DNA聚合酶和相应的缓冲液，还要加入下列哪些原料（）①α位32P标记的ddTTP②γ位32P标记的ddTTP③dGTP，dATP，dCTP④dGTP，dATP，dTTP，dCTPA．①③ B．①④ C．②③ D．②④【答案】B【分析】1、DNA分子的基本单位是脱氧核糖核苷酸；2、双脱氧核苷三磷酸（ddNTP）的结构与脱氧核苷三磷酸（dNTP）相似（N代表A、G、C、T中的一种），都能作DNA复制的原料，则脱掉β位和γ位的磷酸基团，保留α位的磷酸基团，连接到合成的DNA的子链中。【详解】据题意分析，双脱氧核苷三磷酸（ddNTP）的结构与脱氧核苷三磷酸（dNTP）相似（N代表A、G、C、T中的一种），都能作DNA复制的原料，则脱掉β位和γ位的磷酸基团，保留α位的磷酸基团，连接到合成的DNA的子链中；需要被P标记的以碱基“T”为末端的DNA，则需要对胸腺嘧啶双脱氧核苷三磷酸（ddTTP）的α位的磷酸基团进行标记，故选①；在DNA复制过程中，需要脱氧核苷三磷酸（dNTP），故选④。选择①④，B正确。故选B。14．图1为果蝇DNA的电镜照片，图中的泡状结构叫做DNA复制泡（DNA上正在复制的部分）；图2为图1中一个复制泡的模式图。下列说法错误的是（）A．DNA聚合酶只能催化子链从5’→3’延伸B．DNA的复制为边解旋边复制，多起点双向复制C．一个DNA分子上出现多个复制泡可提高DNA复制的效率D．图2中酶甲为DNA聚合酶，酶乙为RNA聚合酶【答案】D【分析】1、DNA分子复制的过程：①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。②合成子链：以解开的每一条母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。2、DNA分子的复制方式是半保留复制。【详解】A、根据图示，DNA聚合酶在DNA分子上从3'→5'移动，说明其只能催化子链从5'→3'延伸，A正确；B、分析题图1可知：DNA的复制为边解旋边复制，且可多起点双向复制，B正确；C、一个DNA分子上出现多个复制泡，说明多个起点进行复制，可提高DNA复制的效率，C正确；D、图2中酶甲为解旋酶，酶乙为DNA聚合酶，D错误。故选D。15．下列有关双链DNA分子的叙述，正确的是（）A．若DNA分子一条链中的碱基A所占比例为a，则另一条链中的碱基A所占比例也一定为aB．如果一条链上（A+T）：（G+C）＝m，则另一条链上该比值也为mC．如果一条链上的A：T：G：C＝2：2：3：3，则另一条链上该比值为3：3：2：2D．由50个碱基对组成的DNA分子片段中至少含有氢键的数量为150个【答案】B【分析】碱基互补配对原则的规律：（1）在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A=T，C=G，A+G=C+T，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数；（2）DNA分子的一条单链中（A+T）与（G+C）的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值；（3）DNA分子一条链中（A+G）与（T+C）的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数，在整个双链中该比值等于1；（4）不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即（A+T）与（C+G）的比值不同。该比值体现了不同生物DNA分子的特异性。（5）双链DNA分子中，A=（A1+A2）÷2，其他碱基同理。【详解】A、若DNA分子一条链中的碱基A所占比例为a，据此无法计算出另一条链的碱基A所占比例，A错误；B、如果一条链上（A+T）：（G+C）=m，根据碱基互补配对原则，则另一条链上该比值也为m，B正确；C、如果一条链上的A：T：G：C=2：2：3：3，则另一条链上该比值为2：2：3：3，C错误；D、由50个碱基对组成的DNA分子片段中至少含有氢键的数量为50×2=100个，最多含有氢键的数量为50×3=150个，D错误。故选B。16．某亲本DNA分子双链均以白色表示，第一次复制出的DNA子链以灰色表示，第二次复制出的DNA子链以黑色表示，该亲本双链DNA分子续复制两次后的产物是（）A． B．C． D．【答案】D【分析】DNA复制时以亲代DNA分子的两条链为模板，DNA分子的复制方式是半保留复制，新合成的DNA分子中其中一条母链，一条是新合成的子链。【详解】如果亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA子链，则复制一次获得的2个DNA分子都各含有1条白色链和1条灰色链。黑色表示第二次复制出的DNA子链，则第二次复制形成的4个DNA分子都含有黑色链，2个DNA分子含有白色链，2个DNA分子含有灰色链。ABC错误，D正确。故选D。17．一个双链DNA分子一条链上的碱基G全部变成碱基C，则该DNA分子经n次复制得到的子代DNA中，发生差错的DNA占（）A．1/2 B．1/2n-1 C．1/2n D．1/2n+1【答案】A【分析】DNA复制时间：有丝分裂和减数分裂间期；DNA复制条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；DNA复制过程：边解旋边复制；DNA复制特点：半保留复制；DNA复制结果：一条DNA复制出两条DNA；DNA复制意义：通过复制，使亲代的遗传信息传递给子代，使前后代保持一定的连续性。【详解】一双链DNA分子在复制时，一条链上的G变成C，DNA经n次半保留复制，以该链传下来的DNA发生差错，以其互补链传下来的DNA均正常，发生差错的DNA占1/2。A正确。故选A。18．下列有关真核细胞DNA分子复制的叙述，错误的是（）A．是边解旋边复制的过程 B．可在细胞核和核糖体上进行C．DNA的两条链均可作模板 D．需要四种脱氧核苷酸作原料【答案】C【分析】DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。【详解】A、DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，A正确；B、对于真核细胞而言，DNA分子的复制主要在细胞核中，少量在线粒体和叶绿体中。核糖体是蛋白质合成的场所，B错误；C、DNA分子的复制时两条链均可作模板，C正确；D、DNA分子的基本单位是四种脱氧核苷酸，所以复制时需要，D正确。故选D。19．科学家发现了单链DNA的一种四螺旋结构，一般存在于人体快速分裂的活细胞（如癌细胞）中。形成该结构的DNA单链中富含G，每4个G之间通过氢键等形成一个正方形的“G-4平面”，继而形成立体的“G-四联体螺旋结构”（如下图）。下列叙述正确的是（）A．该“G-四联体螺旋结构”的元素组成是C、H、O、N、P、SB．每个“G-四联体螺旋结构”中含有两个游离的磷酸基团C．用合成分子靶向该“G-四联体螺旋结构”，可能会阻止癌细胞的增殖D．该“G-四联体螺旋结构”中富含G-C碱基对，（A+G）/（T+C）的值等于1【答案】C【分析】DNA的双螺旋结构：①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；②DNA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，碱基在内侧；③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。【详解】A、“G-四联体螺旋结构”属于DNA的一部分，组成元素是C、H、O、N、P，不含S元素，A错误；B、“G-四联体螺旋结构”是一条单链DNA形成的，因此只含一个游离的磷酸基团，B错误；C、该“G-四联体螺旋结构”一般存在于人体快速分裂的活细胞（如癌细胞），说明其可以促进癌细胞的增殖，因此如果用合成分子靶向该“G-四联体螺旋结构”，可能会阻止癌细胞的增殖，C正确；D、该结构是单链DNA形成的，因此其中（A+G）与（T+C）的比值与双链DNA中不一定相等，D错误。故选C。20．下列有关计算中，错误的是（）A．用32P标记的T2噬菌体在大肠杆菌内增殖3代，具有放射性的T2噬菌体占1/4B．某DNA片段有300个碱基对，其中一条链上A+T=35%，则该DNA片段第3次复制时，需要780个胞嘧啶脱氧核苷酸C．全部DNA被32P标记的细胞在不含32P的环境中连续进行有丝分裂，第2次分裂产生的每个子细胞染色体均有一半被32P标记D．DNA双链被32P标记后，复制n次，子代DNA中被标记的占2/2n【答案】C【分析】1、噬菌体侵染细菌的过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。2、DNA分子复制方式为半保留复制。3、碱基互补配对原则的规律：（1）在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A=T，C=G，A+G=C+T，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数；（2）DNA分子的一条单链中（A+T）与（G+C）的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值；（3）DNA分子一条链中（A+G）与（T+C）的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数，在整个双链中该比值等于1。4、DNA分子复制的计算规律：（1）已知DNA的复制次数，求子代DNA分子中含有亲代DNA单链的DNA分子数或所占的比例：一个双链DNA分子，复制n次，形成的子代DNA分子数为2n个。根据DNA分子半保留复制特点，不管亲代DNA分子复制几次，子代DNA分子中含有亲代DNA单链的DNA分子数都只有两个，占子代DNA总数的2/2n。（2）已知DNA分子中的某种脱氧核苷酸数，求复制过程中需要的游离脱氧核苷酸数：设一个DNA分子中有某核苷酸m个，则该DNA复制n次，需要该游离的核苷酸数目为（2n-1）×m个；设一个DNA分子中有某核苷酸m个，则该DNA完成第n次复制，需游离的该核苷酸数目为2n-1×m个。【详解】A、32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌时，只有DNA分子进入细菌并作为模板控制子代噬菌体合成，而合成子代噬菌体的原料均来自细菌，用32P标记的噬菌体在普通大肠杆菌内增殖3代，共产生23=8个噬菌体，根据DNA半保留复制的特点，其中有2个噬菌体具有放射性，所以具有放射性的噬菌体占总数的比例1/4，A正确；B、某DNA片段有300个碱基对，其中一条链上A+T=35%，根据碱基互补配对原则，该DNA片段中A+T的比例也为35%，且A=T，因此A=T=17.5%，C=G=32.5%，则该DNA片段中含有胞嘧啶脱氧核苷酸数目为300×2×32.5%=195个。第三次复制该DNA片段时，需要胞嘧啶脱氧核苷酸数目为23-1×195=780个，B正确；C、细胞内全部DNA被32P标记后,，在不含32P的环境中进行连续有丝分裂，第1次分裂产生的每个子细胞中的所有染色体均有标记（每条染色体的DNA分子中，一条链被标记，另一条没有被标记），第2次分裂后期，着丝点分裂后，子染色体随机移向两极，因此产生的每个子细胞中的染色体并不是均有一半有标记，C错误；D、DNA双链被32P标记后，复制n次，根据DNA分子半保留复制特点，子代DNA中有标记的占2/2n，D正确。故选C。21．一个含有100个碱基对的双链DNA分子，其中腺嘌呤占20%，置于含有32P的培养液中复制3次，下列说法正确的是（）A．DNA复制方式是半保留复制，子代DNA分子有1/2含32PB．经过3次复制需要游离的鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸210个C．培养液中含有的酶有解旋酶、DNA聚合酶、DNA水解酶等D．真核细胞DNA可以多起点复制，以提高DNA复制的效率【答案】D【分析】1、由题意知，该DNA分子含有100个碱基对，腺嘌呤A占20%，因此A=T=200×20%=40，C=G=60，DNA分子复制2次形成4个DNA分子，DNA分子复制3次形成了8个DNA分子。2、DNA分子中的两条链上的碱基遵循A与T配对，G与C配对的配对原则，A、T碱基对之间的氢键是2个，G、C碱基对之间的氢键是3个，因此G、C碱基对含量越高，DNA分子越稳定。3、DNA分子的复制是边解旋边复制、且是半保留复制的过程。【详解】A、DNA复制方式是半保留复制，因此，每一个DNA分子至少有一条链是含有32P，即最后得到的DNA分子都含有32P，A错误；B、每一个DNA分子中含有A＝40、T＝40、G＝60、C＝60，3次复制得到8个DNA分子，需要游离的G＝(8－1)×60＝420个，B错误；C、DNA复制时解旋酶打开氢键、DNA聚合酶延伸DNA单链形成磷酸二酯键，不需要DNA水解酶（作用是水解DNA），C错误；D、在真核细胞中，DNA可以多起点复制，从而提高DNA复制的效率，D正确。故选D。22．BrdU能代替胸腺嘧啶脱氧核苷酸掺入到新合成的DNA链中。若用姬姆萨染料染色，在染色单体中，DNA只有一条单链掺有BrdU则着色深，DNA的两条单链都掺有BrdU则着色浅。将植物的根尖分生组织放在含有。BrdU的培养液中培养一段时间，取出根尖并用姬姆萨染料染色，用显微镜观察染色体的染色单体的颜色差异。下列相关叙述错误的是（）A．第一次分裂中期，每条染色体的染色单体间均无颜色差异B．第二次分裂中期，每条染色体的两条染色单体都着色浅C．第二次分裂中期每条染色体的染色单体均含有BrdUD．此实验可以验证DNA的复制方式为半保留复制【答案】B【分析】植物的根尖分生组织进行的是有丝分裂。若以第一代细胞中的某一条染色体为参照，DNA双链中不含BrdU的两条原始脱氧核苷酸链是不变的，复制n代后，会形成2n个子代，其中只有两个细胞DNA含有原始链，其余细胞中DNA均是双链都带有BrdU。【详解】A、第一次分裂中期，细胞已经完成复制，每条染色体的染色单体中DNA均有一条链含BrdU，一条链不含，因此无颜色差异，A正确；B、第二次分裂中期，每条染色体的两条染色单体着色不一样，一条着色深，一条着色浅，B错误；C、第二次分裂中期每条染色体的染色单体均含有BrdU，只不过着色不一样，C正确；D、此实验根据每一代染色体着色深浅可以验证DNA的复制方式为半保留复制，D正确。故选B。23．如图表示一个DNA分子立体结构的片段，有关描述错误的是（）A．DNA分子是双螺旋结构，碱基对排列在内侧B．嘌呤体积大于嘧啶，但每个碱基对所占空间大小都相同C．此DNA分子的碱基排列顺序有特异性D．反向盘旋的两条链之间在每处的距离都不相同【答案】D【分析】DNA的双螺旋结构：①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。②DNA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，碱基在内测。③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。【详解】A、分析题图可知，DNA分子是双螺旋结构，碱基对排列在内侧，A正确；B、嘌呤体积大于嘧啶，但嘌呤与嘧啶配对，故每个碱基对所占空间大小都相同，B正确；C、此DNA分子的碱基排列顺序是特定的，故有特异性，C正确；D、反向盘旋的两条链之间是平行的，在每处的距离都相同，D错误。故选D。24．图为真核细胞内某基因结构示意图，共由1000对脱氧核苷酸组成，其中碱基A占20%。下列说法正确的是（）A．若①处后T变为A，则该基因控制的性状一定发生改变B．该基因复制3次，则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸4200个C．该基因的一条脱氧核苷酸链上C+G/A+T为3：1D．DNA解旋酶作用于②部位，DNA连接酶也作用于②部位【答案】B【分析】分析题图:图为细胞内某基因结构示意图，其中②为氢键，是解旋酶的作用位点。该基因由1000对脱氧核苷酸组成，其中A占全部碱基的20%。根据碱基互补配对原则，T=A=20%，C=G=50%-20%=30%。则该基因中腺嘌呤脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为1000×2。20%=400个，而胞嘧啶脱氧核苷酸和鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目为600个。【详解】A、由于遗传密码的简并性，若①处后T变为A，则该基因控制的性状不一定发生改变，A错误；B、该基因复制3次时，需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目为(23-1)×600=4200个，B正确；C、由于没有多余的信息，该基因的一条脱氧核苷酸链上C+G/A+T不一定为3：1，C错误；D、DNA连接酶催化①磷酸二酯键的形成，解旋酶催化②氢键的断裂，D错误。故选B。25．下列关于DNA分子结构和DNA复制的说法，正确的是（）A．DNA分子的核糖与磷酸交替排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架B．若DNA分子的一条链中（A+G）/（T+C）＜1，则其互补链中该比例大于1C．DNA分子的双链需要由解旋酶完全解开后才能开始进行DNA复制D．将DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放在含有l4N的培养基中培养分裂4次后，含15N的DNA数与含14N的DNA数之比为1：4【答案】B【分析】DNA分子中，两个脱氧核苷酸之间通过磷酸与脱氧核糖之间形成的磷酸二酯键，但是DNA分子两条链中各有一端只连着一个磷酸；根据碱基互补配对原则，DNA分子一条链中（A+G）/（T+C）的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数，若DNA分子一条链中（A+G）/（T+C）的比值为m，则另一条链中（A+G）/（T+C）的比值为1/m；DNA复制过程为边解旋边复制，复制特点为半保留复制。【详解】A、DNA分子的脱氧核糖与磷酸交替排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架，A错误；B、DNA分子一条链中（A+G）/（T+C）的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数，若DNA分子的一条链中（A+G）/（T+C）＜1，则其互补链中该比例大于1，B正确；C、DNA分子的复制过程是边解旋边复制，C错误；D、DNA复制为半保留复制，不管复制几次，最终子代DNA都保留亲代DNA的1条母链，故最终有2个子代DNA各含15N一条链，而含有14N的DNA分子为24=16个，含15N的DNA数与含14N的DNA数之比为2：16=1：8，D错误。故选B。26．20世纪50年代初，查哥夫对多种生物的DNA做了碱基定量分析，发现的比值如下表。得出的结论是（）DNA来源大肠杆菌小麦鼠猪肝猪胸腺猪脾（A+T）/（C+G）1．011．211．211．431．431．43A．猪的DNA结构比大肠杆菌的DNA结构更稳定一些B．小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息相同C．小麦的DNA中（A+T）的数量是鼠的DNA中（C+G）数量的1．21倍D．同一生物不同组织的DNA碱基比例相同【答案】D【分析】1、DNA分子结构的主要特点DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则。2、C和G之间有3个氢键，而A和T之间有2个氢键，因此DNA分子中C和G所占的比例越高，其稳定性越高。【详解】A、C和G所占的比例越高，DNA分子的稳定性就越高，根据表中数据可知，大肠杆菌的DNA结构比猪DNA结构更稳定一些，A错误；B、小麦和鼠中（A+T）/（C+G）的比值相等，但两者的DNA分子的碱基排列顺序不相同，故小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息不相同，B错误；C、小麦中（A+T）/（C+G）的比值为1．21，说明小麦中A+T的数量是小麦G+C数量的1．21倍，但不一定是鼠中G+C数量的1．21倍，C错误；D、同一生物不同组织的DNA是相同的，故其碱基组成也相同，D正确。故选D。27．如图表示高等植物根部细胞内发生的某种生理过程。下列叙述错误的是（）A．图示过程不仅仅发生在高等植物根尖分生区细胞的细胞核内B．酶1为解旋酶，催化氢键的断裂，酶2为DNA聚合酶催化磷酸二酯键的形成C．b链与c链的碱基互补配对，a链与b链的碱基排列顺序相同D．从图中可看出DNA复制具有半保留复制和边解旋边复制的特点【答案】C【分析】图示表示以解旋后DNA的两条单链为模板，分别合成新的子链，代表DDNA的复制过程。两条子链合成方向相反。【详解】A、高等植物根尖分生区细胞的线粒体中也会发生DNA复制过程，A正确；B、酶1为解旋酶，催化氢键的断裂，使双链打开，酶2为DNA聚合酶，催化脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的形成，B正确；C、b链以c链为模板形成，与c链的碱基互补配对，a链是以亲代DNA的另一条单链为模板形成，与c链的碱基排列顺序相同，C错误；D、从图中可看出子代DNA分子各有亲代DNA的一条母链，解旋的同时进行着子链的合成，即DNA复制具有半保留复制和边解旋边复制的特点，D正确。故选C。28．某同学用橡皮泥和牙签来制作DNA双链结构模型。她列出的材料及对应的结构和用量如下表。其中说法不正确的是（）材料白橡皮泥蓝橡皮泥红橡皮泥绿橡皮泥紫橡皮泥黄橡皮泥牙签代表结构磷酸脱氧核糖腺嘌呤胸腺嘧啶鸟嘌呤胞嘧啶化学键数量3030610104112A．该同学最多可以做出30个脱氧核苷酸B．该同学做出的DNA每条链最多有15个基本单位C．每个红色橡皮泥和绿色橡皮泥之间需用2根牙签D．她做出的DNA模型，两端分别有1个白色橡皮泥【答案】B【分析】DNA分子结构的主要特点：DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（A-T、C-G）。【详解】A、根据表中信息，脱氧核糖即磷酸各30个，故该同学最多可以做出30个脱氧核苷酸，A正确；B、根据碱基互补配对原则，只能制作6个A/Ｔ碱基对，4个G/C碱基对，该同学做出的DNA每条链最多有10个基本单位，B错误；C、根据碱基互补配对原则，A与T之间两个氢键，每个红色橡皮泥（腺嘌呤）和绿色橡皮泥（胸腺嘧啶）之间需用2根牙签，C正确；D、由于两条链反向平行，若一条链的下端是磷酸基团，则另一条链的上端也是磷酸基团，故做出的DNA模型，两端分别有1个白色橡皮泥，D正确。故选B。29．DNA两条链可依据链末端游离的3'碳原子和5'碳原子进行区别。DNA聚合酶只能使4种不同的脱氧核苷酸链接在多核苷酸链游离的3'碳原子的羟基上。如图为人体细胞中DNA的部分复制过程，下列相关叙述正确的是（）A．DNA两条链通过磷酸二酯键连接，复制时两条链均作为模板B．DNA复制的方向是按5'→3'进行的，此过程需要消耗能量C．据图判断在DNA聚合酶作用下DNA的两条子链进行连续复制D．由图中信息可知，DNA复制的特点是多起点复制【答案】B【分析】DNA分子的复制是以DNA的两条链为模板各自合成子链的过程，由于两条链反向平行，复制特点为不连续复制，且边解旋边复制和半保留复制。【详解】A、DNA两条链通过氢键连接，复制时两条链均作为模板，A错误；B、从题干信息和图可知，DNA两条链复制的方向都是按5'→3'进行的，DNA复制过程需要消耗能量，B正确；C、从题干信息和图可以看出DNA复制时一条链是连续的（下面那条），上面一条链不是连续的，缺口需要DNA连接酶连接，C错误；D、无法从图中看出DNA复制的特点是多起点复制，D错误。故选B。30．用15N标记某DNA分子，该DNA分子含200个碱基对，其中有鸟嘌呤120个，该DNA分子在含14N的培养基中连续复制四次。其结果不可能是（）A．含有15N的DNA分子占1/8B．复制后共产生16个DNA分子C．需消耗腺嘌呤脱氧核苷酸1200个D．含有14N的DNA分子占7/8【答案】D【分析】根据题意分析可知：1个DNA经过4次复制，共产生24=16个DNA分子；由于DNA分子的复制是半保留复制，故16个DNA分子都含14N，比例为100%；只含15N的DNA有2个；根据碱基互补配对原则，该DNA分子中有鸟嘌呤120个，则含80个A，复制4次需A的数量=（24-1）×80=1200个。【详解】A、DNA复制为半保留复制，不管复制几次，最终子代DNA保留亲代DNA的1条母链，故最终有2个子代DNA含15N，DNA经过4次复制，共产生16个DNA分子，所以含有15N的DNA分子占1/8，A正确；B、复制4次后产生24=16个DNA分子，B正确；C、含有200个碱基对400个碱基的DNA分子，其中有鸟嘌呤120个，根据碱基互补配对原则，该DNA分子中A=80个，故复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸：（24-1）×80=1200，C正确；D、由于DNA分子的复制是半保留复制，最终只有2个子代DNA各含1条15N链，1条14N链，其余DNA都含14N，故全部子代DNA都含14N，D错误。故选D。31．某细菌中质粒的复制过程如图所示，从图中不能推出的结论是（）A．该细菌质粒的复制方式是半保留复制B．图中以a链和b链为模板的复制过程不同步C．新形成的两条子链上的碱基数目是相同的D．DNA聚合酶沿着模板链从5'端向3'端移动【答案】D【分析】由图可知，细菌中质粒为环状双链DNA分子，所以其DNA未复制前含0个游离的磷酸基，催化合成DNA子链合成的酶是DNA聚合酶。RNA引物的基本组成单位是核糖核苷酸，由于DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结合到双链DNA片段的引物链上，所以引物的作用是作为DNA复制的起始点，在核酸合成反应时，作为每个多核苷酸链进行延伸的出发点。【详解】A、由图中可以看出，该细菌新形成的质粒中一条链是新合成的，另一条链为母链，故可推出该细菌质粒的复制方式是半保留复制，A不符合题意；B、由图可知，在合成子代质粒时，先以b链为模板进行复制，后以a链为模板进行复制，B不符合题意；C、根据碱基互补配对原则，新形成的两条子链上的碱基数目与各自的模板链相同，而两条模板链上的碱基数目也是相同的，C不符合题意；D、由图可知，新链的合成是由5'端到3’端的，DNA聚合酶沿着模板链应从3'端向5'端移动，D符合题意。故选D。32．某不含放射性标记的双链环状DNA分子含x个碱基对，其中有y个胞嘧啶，将其放在含有32P—胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间，结果出现下图两种类型的DNA（虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链）。下列有关叙述错误的是（）A．I的出现证明了DNA复制方式是半保留复制B．II类型DNA分子的相对分子质量比I大C．若I和II类型DNA分子数量比为1：7，说明该DNA复制4次D．复制形成的子代DNA在有丝分裂后期两两分开【答案】D【分析】根据题意和图示分析可知：拟核DNA中共含有2x个碱基，其中有y个C，则C=G=y，A=T=（2x−2y）/2=x-y。图I类型的DNA表明一条链含32P标记，一条链不含；而Ⅱ两种类型的DNA表明两条链都含32P标记。【详解】A、Ⅰ的一条链没有放射性表示来自亲本，一条链有放射性表示重新合成的，说明DNA复制方式是半保留复制，A正确；B、II类型DNA分子两条链上都含32P，Ⅰ的一条链含31P，一条链含32P，故II类型DNA分子的相对分子质量比I大，B正确；C、DNA是半保留复制方式，不管复制几次，一个亲本DNA的两条链分配到2个子DNA中，故I和II类型DNA分子数量比为1：7即2：14，共计16个DNA分子，24=16，说明该DNA复制4次，C正确。D、环状DNA表明不是核DNA，有丝分裂过程中复制形成的子代核DNA在后期两两分开，但复制形成的环状DNA（不是细胞核中的DNA）不是在有丝分裂后期分开的，D错误。故选D。33．某大肠杆菌DNA由m个脱氧核苷酸形成，其中含有n个腺嘌呤。下列有关叙述正确的是（）A．该DNA分子中含有2个游离的磷酸基团B．该DNA分子中的碱基对构成DNA分子的基本骨架C．该DNA分子中碱基排列顺序有2m种D．该DNA分子中胞嘧啶个数为（m/2）—n【答案】D【分析】DNA分子结构的特点是：①DNA分子的基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替排列的两条主链；②两条主链是平行但反向，盘旋成的规则的双螺旋结构，一般是右手螺旋，排列于DNA分子的外侧；③两条链之间是通过碱基配对连接在一起，碱基与碱基间是通过氢键配对连接在一起。

DNA中碱基的排列顺序代表着遗传信息，由于碱基配对原则是固定的，所以DNA中碱基的数量之间存在最基本的关系A=T，G=C，基于这个基本关系，可计算某种碱基的数量。【详解】A、大肠杆菌的DNA呈环状，不含游离的磷酸基团，A错误；

B、DNA分子的基本骨架是磷酸与脱氧核糖交替连接形成，B错误；

C、该DNA分子中每种碱基数量已知，则排列顺序小于4m/2种，C错误。

D、该DNA有腺嘌呤（A）=n，则T=n，则胞嘧啶（C）=(m-2n)/2=（m/2）—n，D正确。

故选D。34．某DNA分子含有500对碱基，其中一条链上的碱基C和G占该链碱基总数的40％。该DNA分子用15N标记后，在含14N的培养基中连续复制3次。下列叙述错误的是（）A．含有15N的子代DNA分子占全部DNA分子总数的1/8B．子代DNA分子含14N的脱氧核苷酸链共有14条C．每个子代DNA分子的碱基对中都含有1200个氢键D．复制过程共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸1400个【答案】A【分析】1、碱基互补配对原则的规律：（1）在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A=T，C=G，A+G=C+T，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。（2）DNA分子的一条单链中（A+T）与（G+C）的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值。（3）DNA分子一条链中（A+G）与（T+C）的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数，在整个双链中该比值为1。（4）双链DNA分子中，A=（A1+A2）÷2，其他碱基同理。2、DNA分子的复制方式为半保留复制，n次复制后形成的DNA分子数为2n，需要的某种游离的核苷酸为a×（2n-1）。【详解】A、DNA分子是半保留复制，复制3次后，共有DNA分子8个，其中有15N的有2个，所以含有15N的子代DNA分子占全部DNA分子总数的1/4，A错误；B、一个DNA分子有两条链，在含14N的培养基中连续复制3次，形成8个DNA分子，共有16条链，其中含15N的脱氧核苷酸链仍只有2条，所以含有14N的有14条，B正确；C、根据题干信息：某DNA分子含有500对碱基，其中一条链上的碱基C和G占该链碱基总数的40％，所以整个DNA分子中C和G的比例为40%，A+T的比例为60%，由于A=T，G=C，所以A=T=300，G=C=200，AT对含有2个氢键，GC对含有三个氢键，所以共含有氢键300×2+200×3=1200个，C正确；D、复制过程共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为（23-1）×200=1400个，D正确。故选A。35．若将某一经3H充分标记DNA的雄性动物细胞（染色体数为2N）置于不含3H的培养基中培养，该细胞经过两次连续分裂后形成4个大小相等的子细胞。下列有关叙述正确的是（）A．若子细胞中有的DNA不含3H，则该细胞的分裂方式为有丝分裂或减数分裂B．若子细胞中染色体都含3H，则该细胞的分裂方式为减数分裂C．若子细胞中染色体数为2N，则其中含3H的染色体数一定为ND．若子细胞中染色体数为N，则子细胞的DNA中不都含有3H【答案】B【分析】该动物细胞若进行有丝分裂，则第一次分裂形成的2个子细胞中每条染色体上的DNA均为3H1H的杂合链，第二次复制后，每条染色体上只有一条染色单体上含有杂合链DNA，另一条单体上不含3H；若该动物进行减数分裂，则形成的4个子细胞中每条染色体上均含有3H。【详解】A、若为减数分裂，则4个子细胞中均含3H，若为有丝分裂，则含有3H的子细胞的数目为2-4，A错误；

B、若为有丝分裂，则某些细胞中的某些染色体上不含3H，故若子细胞中染色体上都含3H，则该细胞为减数分裂，B正确；

C、若子细胞中染色体数目为2N，说明该细胞为有丝分裂，则细胞中含有3H的染色体数目可能是0-2N，C错误；

D、若子细胞中染色体数目为N，则说明该细胞为减数分裂，则每个子细胞的DNA中都含有3H，D错误。

故选B。36．将某卵原细胞中含有的8条染色体上的双链DNA分子均用15N进行标记，再将该细胞转入含14N的培养基中培养，进行3次有丝分裂后含15N标记的子细胞最多有（）A．2个 B．4个 C．6个 D．8个【答案】D【分析】有丝分裂间期进行DNA复制和有关蛋白质合成，DNA复制是半保留复制，故新的DNA的一条链为母链，另一条为新链，要用到细胞从外界吸收的原料；分裂期的后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开所形成的了两条子染色体是随机移向细胞两极的。【详解】依据题意、有丝分裂过程和DNA分子的半保留复制，第1次有丝分裂结束后所形成的2个子细胞中，每个双链DNA分子都有1条链含有15N、另一条链含有14N。在第2次细胞分裂间期DNA完成复制后，每条染色体含有的2个DNA分子分别位于组成该染色体的2条姐妹染色单体上，其中1条染色单体上的DNA分子的1条链含有15N、另一条链含有14N，另1条染色单体上的DNA分子的2条链均含有14N，当细胞分裂进行到第2次有丝分裂后期时，每条染色体的着丝粒分裂，2条姐妹染色单体分开成为2条子染色体，此时细胞中有1/2的染色体含有15N，由于每条染色体经过着丝粒分裂后形成的2条子染色体是随机地分别移向细胞两极，即含15N的染色体可以全部移向细胞同一极，也可能部分移向细胞同一极，因此，经过第2次有丝分裂后所形成的4个子细胞可能都含有15N。依此类推，这4个子细胞都再次进行有丝分裂，则所形成的8个子细胞可能都含有15N。综上分析，进行3次有丝分裂后，含15N标记的子细胞最多为8个。故选D。二、多选题37．沃森和克里克根据DNA分子晶体衍射图谱，解析出经典的DNA双螺旋类型（B-DNA），后续人们又解析了两种不同的DNA双螺旋类型（A-DNA和Z-DNA），它们的螺旋直径如表所示。下列叙述正确的是（）A-DNAB-DNAZ-DNA螺旋直径（nm）2．552．371．84A．推测在生物体中DNA的螺旋类型也是多种多样的B．不同的双螺旋类型中，基因的转录活跃程度相同C．Z-DNA双螺旋类型结构更紧凑而有利于其完成复制D．三种双螺旋类型DNA双链都遵循碱基互补配对原则【答案】AD【分析】DNA的双螺旋结构：①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；②DNA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，碱基在内侧；③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。【详解】A、DNA可按其螺旋直径划分不同种类，生物体内DNA双螺旋类型多种多样，A正确；B、不同类型的DNA直径不同，转录活跃程度不同，B错误；C、DNA复制过程中需要将DNA解旋，而Z-DNA双螺旋类型结构更为紧凑，解旋更困难，从而不利于其完成复制，C错误；D、无论什么类型的DNA双螺旋结构，都遵循碱基互补配对原则，D正确。故选AD。38．下图为果蝇DNA的电镜照片，图中箭头所指的泡状结构是DNA上正在复制的部分，叫作DNA复制泡。下列相关分析正确的是（）A．图示过程可以发生在有丝分裂前的间期B．图示过程在减数分裂过程只发生一次C．一个DNA分子上出现多个复制泡有利于缩短复制所需要的时间D．一个DNA分子上出现多个复制泡表明DNA复制是多起点同时开始复制【答案】ABC【分析】果蝇的基因组大小为1.8×108bp（bp表示碱基对），图为果蝇DNA的电镜照片，图中的泡状结构叫作DNA复制泡，是DNA上正在复制的部分；果蝇DNA形成多个复制泡，而且复制泡大小不同，可能的原因是DNA分子的复制为多起点复制，同时DNA分子的复制方式是半保留复制。【详解】A、由于图示存在复制泡，说明DNA正在复制，可以发生在有丝分裂间期，A正确；B、减数分裂细胞中的DNA只复制一次，细胞连续分裂两次，因此图示过程在减数分裂过程只发生一次，B正确；C、一个DNA分子上出现多个复制泡是一个DNA分子上出现多个复制起点，有利于缩短复制所需要的时间，C正确；D、不同复制泡的大小不同，说明DNA的复制是多起点进行的，但不是同时复制，D错误。故选ABC。三、综合题39．图为某核苷酸与核苷酸长链的示意图，据图回答问题：（1）已知图1的分子结构式右上角的含氮碱基为腺嘌呤（A），则图1所示的核苷酸的名称是__________。（2）图2为一条核苷酸长链的片段，4、5的名称分别是__________、__________。此结构中与另一种核酸相比较，其特有的碱基的中文名称是__________。（3）通常由__________条图示的5构成一个DNA分子。【答案】腺嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸（一条）脱氧核苷酸链片段胸腺嘧啶2【分析】1、分析图1：该图中的五碳糖是核糖，因此图1是腺嘌呤核糖核苷酸。2、分析图2：该图含有碱基T，因此是由4个脱氧核苷酸组成的脱氧核苷酸链，其中1是磷酸，2是脱氧核糖，3是胞嘧啶碱基，4构成胞嘧啶脱氧核苷酸，5是脱氧核苷酸链片段。【详解】（1）图1的分子结构式右上角的含氮碱基为腺嘌呤（A），右下角有-OH，则图1所示的核苷酸的名称是腺嘌呤核糖核苷酸。（2）图2有T，应该是脱氧核苷酸链，4由一分子胞嘧啶、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成，为胞嘧啶脱氧核苷酸。5是（一条）脱氧核苷酸链片段。DNA与另一种核酸RNA相比，特有的碱基为胸腺嘧啶。（3）DNA通常是由两条脱氧核糖核苷酸链组成。【点睛】本题考查DNA与RNA的基本组成单位、DNA与RNA在组成成分上的差异的理解，把握知识的内在联系是解题的关键。40．将牛催乳素基因用32P标记后导入小鼠乳腺细胞，并将这个基因成功整合到小鼠乳腺细胞的一条1号染色体上，然后将此细胞进行体外培养。回答下列问题：（1）将此细胞在体外连续培养，DNA复制发生在此细胞的______期，复制时所需要的原料是________。在第二次分裂中期时可检测到1号染色体上的_____条染色单体具备放射性，产生这种现象的根本原因是______________。（2）在此细胞连续分裂n次后，子细胞中32P标记的细胞占___________。（3）若不考虑变异等情况，在体外培养小鼠乳腺细胞后获得的牛催乳素基因的遗传信息与原牛催乳素基因___________（填“有”或“没有”）差异，理由是______________。【答案】有丝分裂间4种游离的脱氧核苷酸1DNA具有半保留复制的特点1/2n-l没有DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确模板，通过碱基互补配对保证了复制的准确性【分析】1、双链DNA分子中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，且互补配对的碱基彼此相等，因此A=T、C=G，则A+G=T+C。2、DNA复制的条件：（1）模板：亲代DNA分子的两条链；（2）原料：游离的4种脱氧核苷酸；（3）能量：ATP；（4）酶：解旋酶、DNA聚合酶。【详解】（1）此细胞为体细胞，细胞分裂方式为有丝分裂，则DNA复制发生在此细胞的有丝分裂的间期，DNA复制所需要的原料为四种游离的脱氧核苷酸。1号染色体上的牛催乳素基因的两条链都被32P标记，根据DNA半保留复制的特点，复制一次结束后，1号染色体上的牛催乳素基因的两条链一条被标记，一条没有标记，继续培养至第二次分裂中期，则1号染色体上的一条单体被标记，一条没有标记。（2）此细胞连续分裂n次后，始终只有2个DNA被标记，即只有2个子细胞含有32P标记，则子细胞中32P标记的细胞占2/2n=1/2n-l。（3）由于DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确模板，通过碱基互补配对保证了复制的准确性，因此不考虑变异等情况，在体外培养小鼠乳腺细胞后获得的牛催乳素基因的遗传信息与原牛催乳素基因相同，没有差异。【点睛】本题综合考查基因工程、DNA分子结构的主要特点、DNA分子的复制等知识，要求考生识记基因工程的基本过程；识记DNA分子结构的主要特点；识记DNA分子复制的条件，能结合所学的知识准确判断各选项。41．请回答下列与DNA分子的结构和复制有关的问题：（1）DNA分子复制的特点是______________________________。（2）在制作DNA双螺旋结构模型实验中，如果用一种长度的塑料片代表A和G，用另一种长度的塑料片代表C和T，那么制作的整条DNA双螺旋模型粗细__________，原因是_______________。（3）DNA分子经过诱变，某位点上的一个正常碱基（P）变成了尿嘧啶，该DNA连续复制两次，得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为U—A、A—T、G—C、C—G，推测“P”可能是______________。（4）刑侦案件的侦破中常用的DNA指纹技术是利用DNA分子具有__________来确认嫌疑人的身份。【答案】半保留复制、边解旋边复制相同嘌呤碱基必定与嘧啶碱基互补配对（腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）配对，胞嘧啶（C）与鸟嘌呤（G）配对）胞嘧啶或鸟嘌呤特异性【分析】1、DNA分子复制的特点：半保留复制；边解旋边复制。2、DNA分子复制的场所：细胞核、线粒体和叶绿体。3、DNA分子复制的过程：①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。②合成子链：以解开的每一条母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。4、DNA分子复制的时间：有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。【详解】（1）DNA复制的特点是半保留复制和边复制边解旋。（2）DNA分子的结构中嘌呤碱基和嘧啶碱基互补配对（腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）配对，胞嘧啶（C）与鸟嘌呤（G）配对），所以形成的DNA分子直径相同，因此制作的整条DNA双螺旋模型粗细相同。（3）根据半保留复制的特点，DNA分子经过两次复制后，突变链形成的两个DNA分子中含有U-A、A-T碱基对，而另一条正常链形成的两个DNA分子中含有G-C、C-G碱基对，因此替换的可能是G，也可能是C。（4）DNA分子的碱基排列顺序多样，因此对于每个个体的DNA分子具有特异性，所以可以在刑侦案件中用DNA指纹技术破案。【点睛】本题考查DNA分子结构的主要特点、DNA分子的复制，要求考生识记DNA分子结构的主要特点；识记DNA分子复制的过程、时间、条件等，掌握DNA半保留复制特点，能结合所学的知识准确答题。42．下图甲中DNA分子有a和d两条链，将图甲中某一片段放大后如图乙所示，据图回答下列问题：（1）图甲中DNA复制的方式是__________________。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B是__________________酶。（2）DNA能准确复制的原因是：__________________结构，为复制提供精确的模板；通过___________________________保证了复制能够准确进行。图乙7的中文名称是__________________，DNA分子的基本骨架由___________________交替连接而成，两条链_________（填“正向”或“反向”）平行。（3）图甲过程在植物根尖分生区细胞中进行的场所有__________________，发生的时期为__________________。（4）若把一个只含14N的DNA的大肠杆菌放在含15N的培养液中分裂3次，子代中含14N的DNA所占比例为_________。【答案】半保留复制DNA聚合双螺旋碱基互补配对胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸磷酸和脱氧核糖反向线粒体和细胞核间期1/4【分析】1、分析甲图可知，该图是DNA分子复制过程，A的作用是使DNA分子的双螺旋结构解开，形成单链DNA，因此A是解旋酶，B是催化以DNA单链d为模板形成DNA分子的子链c，因此B是DNA聚合酶，由图可以看出形成的新DNA分子中都含有一条模板链和一条子链，因此DNA分子的复制是半保留复制；2、分析图乙可知，该图是DNA分子的平面结构，1是碱基C，2是碱基A，3是碱基G，4是碱基T，5是脱氧核糖，6是磷酸，7是脱氧核糖核苷酸，8是碱基对，9是氢键，10是脱氧核糖核苷酸链片段。【详解】（1）分析甲图可知，a、d是DNA复制的模板链，b、c是新合成的子链，新合成的DNA分子中都保留了亲代DNA分子的一条链，说明DNA分子复制是半保留复制；A是使DNA分子的双螺旋结构解开，形成单链DNA，因此A是解旋酶；B是催化以DNA单链d为模板形成DNA分子的子链c，因此B是DNA聚合酶。（2）DNA分子复制的过程中，其独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对原则