（山东专用）高考生物 第二单元 第2讲 DNA分子的结构、复制及基因是有遗传效应的DNA片段演练 新人教版必修2

第2讲DNA分子的结构、复制及基因是有遗传效应的DNA片段备考·最新考纲1．DNA分子结构的主要特点(Ⅱ)。2.基因的概念(Ⅱ)。3.DNA分子的复制(Ⅱ)。考点1DNA分子的结构、特性及基因的本质(5年10考)(课标Ⅱ，福建卷、山东卷，海南卷，江苏卷、广东卷……)1．图解DNA分子结构[动漫演示更形象见课件光盘]巧学助记巧记DNA的分子结构五(种元素)、四(种碱基或脱氧核苷酸)、三(种物质或小分子○▭)、二(条长链)、一(种双螺旋结构)2．DNA分子特性(1)稳定性：磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧构成基本骨架。(2)多样性：碱基对多种多样的排列顺序。特别提醒若某DNA分子中有n个碱基对，则排列顺序有4n种，其中n代表碱基对数。(3)特异性：每种DNA分子都有特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信息。3．基因与脱氧核苷酸、DNA和染色体之间的关系关系内容基因与脱氧核苷酸基因的基本组成单位是脱氧核苷酸，基因中脱氧核苷酸的排列顺序称为遗传信息基因与DNA基因是有遗传效应的DNA片段，每个DNA分子上有很多个基因基因与染色体基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体图示特别提醒(1)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。(2)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。思维激活DNA分子中磷酸二酯键及氢键的形成和断裂各需要什么酶？提示磷酸二酯键形成需要DNA聚合酶或DNA连接酶，氢键形成不需要酶；断裂时需要核酸(水解)酶或限制性核酸内切酶，氢键断裂需解旋酶或加热处理。考查DNA分子双螺旋模型的构建1．(经典高考)在搭建DNA分子模型的实验中，若有4种碱基塑料片共20个，其中4个C，6个G，3个A，7个T，脱氧核糖和磷酸之间的连接物14个，脱氧核糖塑料片40个，磷酸塑料片100个，代表氢键的连接物若干，脱氧核糖和碱基之间的连接物若干，则()。A．能搭建出20个脱氧核苷酸B．所搭建的DNA分子片段最长为7碱基对C．能搭建出410种不同的DNA分子模型D．能搭建出一个4碱基对的DNA分子片段解析每个脱氧核苷酸中，脱氧核糖数＝磷酸数＝碱基数，因脱氧核糖和磷酸之间连接物是14个，故最多只能搭建出14个脱氧核苷酸，A项错误。DNA分子的碱基中A＝T、C＝G，故提供的4种碱基最多只能构成4个C—G对和3个A—T对，但由于脱氧核苷酸之间结合形成磷酸二酯键时还需要脱氧核糖和磷酸之间的连接物，故7碱基对需要的脱氧核糖和磷酸之间的连接物是14＋12＝26(个)，B项错误。设可搭建的DNA片段有n碱基对，按提供的脱氧核糖和磷酸之间连接物是14个计算，则有14＝n×2＋(n－1)×2，得n＝4，故能搭建出44种不同的DNA分子片段，C项错误、D项正确。答案D碱基互补配对原则演化而来的计算问题2．下列是一组有关双链DNA分子中含氮碱基的问题，请回答：(1)若A占20%，G占多少？(2)若双链DNA分子中A占20%，且一条链中的A为20%，则此链中C的最大值是多少？(3)一条链中eq\f(A＋C,T＋G)＝0.4，互补链中的此值是多少？(4)一条链中eq\f(A＋T,C＋G)＝0.4，互补链中的此值是多少？(5)若A有P个，占全部碱基数的20%，则该DNA分子中的G有多少个？解析本题通过DNA分子中的碱基组成及其比例，考查碱基互补配对原则，正确理解DNA分子中的碱基配对原则是正确解题的关键。(1)由“双链DNA分子的嘌呤碱基占总碱基数的一半”可知：A＋G＝50%，因此G＝30%。(2)由双链DNA分子中A占20%可知：该DNA分子中A＋T占40%，C＋G占60%，对任一条链而言，某种碱基的最大值就是该对碱基所占的比例，因此，C最多时占该链的60%。(3)由“双链DNA分子中，一条链中的eq\f(A＋C,T＋G)与另一条链中的该比值互为倒数”可知：其互补链中的eq\f(A＋C,T＋G)＝eq\f(1,0.4)＝2.5。(4)由于“双链DNA分子及任一条链中的eq\f(A＋T,C＋G)为一定值”，所以其互补链中的eq\f(A＋T,C＋G)＝0.4。(5)若A有P个，占全部碱基数的20%，则DNA分子的总碱基数为eq\f(P,20%)＝5P，而由“双链DNA分子的嘌呤碱基占总碱基数的一半”可知：G占总碱基数的比例＝50%－20%＝30%，则G＝5P×30%＝1.5P(个)。答案(1)30%(2)60%(3)2.5(4)0.4(5)1.5P规律方法碱基互补配对原则及相关计算(1)嘌呤总数与嘧啶总数相等，即A＋G＝T＋C。(2)在双链DNA分子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等。设在双链DNA分子中的一条链上A1＋T1＝n%，因为A1＝T2，A2＝T1，则：A1＋T1＝A2＋T2＝n%。所以A＋T＝A1＋A2＋T1＋T2＝eq\f(n%＋n%,2)＝n%。简记为“配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等”。(3)双链DNA分子中，非互补碱基之和所占比例在两条互补链中互为倒数。设双链DNA分子中，一条链上：eq\f(A1＋G1,T1＋C1)＝m，则：eq\f(A1＋G1,T1＋C1)＝eq\f(T2＋C2,A2＋G2)＝m，互补链上eq\f(A2＋G2,T2＋C2)＝eq\f(1,m)。简记为：“DNA两互补链中，不配对两碱基和的比值乘积为1。”特别提醒DNA分子中的其他数量关系(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)每条脱氧核苷酸链上都只有一个游离的磷酸基，因此DNA分子中含有2个游离的磷酸基。[对点强化]1．(·江苏南通二次调研)如图是人体细胞中某DNA结构示意图。有关叙述正确的是()。A．图中“X”代表磷酸基，“A”代表腺苷B．DNA复制时，图中“N”键首先全部断开C．DNA转录时，需要Taq酶、解旋酶等催化D．DNA聚合酶和DNA连接酶都能催化“M”键的形成解析图中X为磷酸基，A为腺嘌呤；DNA复制时，边解旋边复制；Taq酶用于PCR技术中，DNA转录时用的酶是RNA聚合酶；图中M键为磷酸二酯键，DNA聚合酶和DNA连接酶都能催化磷酸二酯键的形成。答案D2．甲型H1N1流感病毒属于RNA病毒，具有逆转录酶，如果它决定某性状的一段RNA，含碱基A＝19%、C＝26%、G＝32%，则通过逆转录过程形成的双链DAN中应含有碱基A为()。A．19%B．21%C．23%D．42%解析RNA病毒为单链，通过逆转录作用形成的DNA为双链，双链DNA中含有的碱基A应为RNA模板链中A与U的总和÷2＝[1－(C＋G)]÷2＝[1－(26%＋32%)]÷2＝21%。答案B考点2DNA复制的研究方法、过程和条件(5年8考)(课标卷Ⅱ、上海卷，山东卷、福建卷，安徽卷，北京卷，广东卷……)图解DNA复制的过程(认真分析下面两幅图)及意义[动漫演示更形象见课件光盘]简化图：要点归纳(1)概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。(2)时间：有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。(3)条件eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(模板：解旋后两条母链,原料：细胞中游离的4种脱氧核苷酸,能量：ATP,酶：解旋酶、DNA聚合酶等))(4)过程：DNAeq\o(→,\s\up7(\f(解旋),\s\do5()酶))两条母链eq\o(→,\s\up7(DNA聚合酶))形成子链→新DNA分子。(5)方式：半保留复制。(6)特点：边解旋边复制。(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。特别提醒(1)子代DNA分子中模板链与另一DNA分子中新合成的子链碱基序列完全相同。(2)影响细胞呼吸(ATP供给)的所有因素都可能影响DNA复制。(3)体外也可进行，即PCR扩增技术，除满足上述条件外，还应注意温度、pH的控制及引物的加入。思维激活判断正误(1)DNA复制需要消耗能量(海南卷，25A)()。(2)真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期(海南卷，25D)()。(3)真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶(江苏卷，12C)()。(4)DNA分子复制是边解旋边双向复制的(江苏卷，12B)()。答案(1)√(2)×(3)√(4)√考查DNA多起点复制1．(·河北衡水月考)如图表示DNA复制的过程，结合图示判断，下列有关叙述不正确的是()。A．DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链之间的氢键，使两条链解开B．DNA分子的复制具有双向复制的特点，生成的两条子链的方向相反C．从图示可知，DNA分子具有多起点复制的特点，缩短了复制所需的时间D．DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段解析从题图中不能获得DNA分子具有多起点复制的特点。答案C考查DNA复制过程中的相关数量关系2．(·山东理综，5)假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是()。A．该过程至少需要3×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸B．噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等C．含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1∶49D．该DNA发生突变，其控制的性状即发生改变破题关键解析本题主要考查了噬菌体侵染细菌过程的相关知识以及DNA分子的有关计算。首先计算得出一个噬菌体DNA中鸟嘌呤脱氧核苷酸占30%，其数量是5000×2×30%＝3000个，由一个噬菌体增殖为100个噬菌体，至少需要3000×(100－1)＝2.97×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸，A错误；噬菌体侵染细菌的过程中，需要细菌提供原料、能量、酶等条件，但模板是由噬菌体提供的，B错误；根据DNA半保留复制的特点可知释放出的100个子代噬菌体中含有32P与只含31P的子代噬菌体分别是2个、98个，比例为1∶49，C正确；由于密码子的简并性等原因，DNA发生突变，其控制的性状不一定发生改变，D错误。答案C规律方法DNA分子复制中相关计算DNA分子复制为半保留复制，若将一个被15N标记的DNA转移到含14N的培养基中培养(复制)若干代，其结果分析如下：(1)子代DNA分子数：2n个①无论复制多少次，含15N的DNA分子始终是2个。②含14N的有2n个，只含14N的有(2n－2)个，做题时应看准是“含”还是“只含”。(2)子代DNA分子的总链数：2n×2＝2n＋1条①无论复制多少次，含15N的链始终是2条。做题时应看准是“DNA分子数”还是“链数”。②含14N的链数是(2n＋1－2)条。(3)消耗的脱氧核苷酸数。①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸为m×(2n－1)个。②若进行第n次复制，则需消耗该脱氧核苷酸数为m×2n－1个。[对点强化](·潍坊3月模拟)一个双链均被32P标记的DNA由5000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述不正确的是()。A．该DNA分子中含有氢键的数目为1.3×104个B．复制过程需要2.4×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸C．子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7D．子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为1∶3解析该DNA分子中A～T碱基对的数目为5000×2×20%＝2000个，G－C碱基对的数目为5000－2000＝3000个，则该DNA分子中含有的氢键数目为2000×2＋3000×3＝1.3×104个；该复制过程需要的胞嘧啶脱氧核苷酸数为(23－1)×3000＝21000个；子代中含32P的单链与含31P的单链之比为2∶(23×2－2)＝1∶7；子代中含32P与只含31P的DNA分子数之比为2∶(23－2)＝1∶3。答案B实验11同位素示踪法在探究DNA复制方式中的应用(5年2考)(上海卷，北京卷)[要点突破]探究DNA复制是半保留复制还是全保留复制，可用同位素标记技术和离心处理技术，根据复制后DNA分子在试管中的位置即可确定复制方式。具体过程及结果分析如下：1．用放射性同位素标记大肠杆菌(1)若用14N标记大肠杆菌(普通大肠杆菌无放射性)，得到14N/14N的DNA分子，将该DNA分子离心处理，离心后位于试管的上部，即轻带(如下图1)。(2)若用放射性同位素15N标记大肠杆菌，得到15N/15N的DNA分子，将该DNA分子离心处理，离心后位于试管的下部，即重带(如下图2)。(3)若大肠杆菌的DNA分子中一条链被14N标记，另一条链被15N标记，离心处理后将会位于试管的中部，即中带(如下图3)。2．追踪DNA的复制方式(1)将亲代含14N的大肠杆菌转移到含15N的培养基上增殖一代。(2)将亲代含15N的大肠杆菌转移到含14N的培养基上增殖一代。(3)分别对上述培养得到的大肠杆菌离心处理。3．结果分析(1)若DNA的复制方式为全保留复制，则离心后出现如下图4所示，即eq\f(1,2)重带和eq\f(1,2)轻带。(该复制方式实际上是不存在的)(2)若DNA的复制方式为半保留复制，则离心后出现如下图5所示，即全部为中带。[典例透析]【典例1】科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如图所示的实验研究(已知培养用的细菌大约每20min分裂一次)：实验一：eq\x(细菌)eq\o(→,\s\up10(14N培养基),\s\do10(培养))eq\x(破碎细菌细胞提取DNA)eq\o(→,\s\up7(离心))eq\x(结果A)实验二：eq\x(细菌)eq\o(→,\s\up10(15N培养基),\s\do10(培养))eq\x(破碎细菌细胞提取DNA)eq\o(→,\s\up7(离心))eq\x(结果B)实验三：(1)实验一和实验二的作用是________。(2)从实验三的结果C、D可以看出DNA分子复制______(是/不是)半保留复制。(3)如果实验三的结果都为E，则可判断DNA分子的复制方式________(是/不是)半保留复制。(4)如果DNA分子的复制方式是半保留复制，与结果D相比，结果E密度带的数量和位置________________，放射性强度不同的是________带。解析(1)实验一和实验二分别表示14N和15N标记的DNA分子的离心结果，其作用是与后面的实验结果形成对照。(2)从实验三的结果C、D可以看出新形成的DNA分子中有的保留了原来DNA分子(15N/15N)中的一条链，可见DNA分子复制具有半保留复制的特点。(3)结果表明原来被15N标记的DNA分子的两条链没有分开。因此不是半保留复制。(4)假设原有DNA分子数目为n，结果D和结果E都有2n个DNA分子为15N/14N，结果D有2n个DNA分子为14N/14N，结果E有6n个DNA分子为14N/14N，所以与结果D相比，结果E密度带的数量和位置没有变化，放射性强度发生变化的是轻带。答案(1)对照作用(2)是(3)不是(4)没有变化轻归纳小结解答此类问题要先明确DNA全保留复制和半保留复制的区别，再利用逆推法，即假设为全保留复制或半保留复制，预期实验结果，再根据实验结果，正推出DNA复制方式。【典例2】取1个含有1对同源染色体的精原细胞，用15N标记细胞核中的DNA，然后放在含14N的培养基中培养，让其连续进行两次有丝分裂，形成4个细胞，这4个细胞中含15N的细胞个数可能是()。A．2B．3C．4D．前三项都对解析关键点信息解读①含15N的DNA作模板，原料是含14N的脱氧核苷酸，合成的子链中含14N②该精原细胞进行的是有丝分裂，不要误认精原细胞进行减数分裂；且DNA分子复制2次，会产生15||14、14||14两种DNA分子③所求的是含15N的细胞个数，而不是DNA分子个数答案D[常见失分探因](1)因受思维定势影响，误认为该过程进行的是减数分裂或求含15N的DNA分子数。(2)对细胞分裂和DNA复制相结合的知识理解不透。此类问题可通过构建模型图解答，如下图：这样来看，最后形成的4个子细胞有3种情况：第一种情况是4个细胞都是；第2种情况是2个细胞是，1个细胞是，1个细胞是；第3种情况是2个细胞是，另外2个细胞是。[对点强化]1．(·衡阳六校联考)细菌在含15N的培养基中繁殖数代后，细菌DNA的含氮碱基皆含有15N，然后再将其移入含14N的培养基中培养，抽取亲代及子代的DNA，离心分离，如图①～⑤为可能的结果，下列叙述错误的是()。A．子一代DNA应为②B．子二代DNA应为①C．子三代DNA应为④D．亲代的DNA应为⑤解析由题意可知，子一代的DNA应为全中(14N/15N)，即图②；子二代DNA应为eq\f(1,2)中(14N/15N)、eq\f(1,2)轻(14N/14N)，即图①；子三代DNA应为eq\f(1,4)中(14N/15N)、eq\f(3,4)轻(14N/14N)，即图③，而不是全轻(14N/14N)；亲代的DNA应为全重(15N/15N)，即图⑤。答案C2．(·马鞍山二中月考)某高等动物的一个细胞中DNA分子的双链均被32P标记(不考虑细胞质DNA)，将其放在含31P的细胞培养液中培养，正确的是()。A．若该细胞进行有丝分裂，则完成一个细胞周期后产生的子细胞100%具有放射性B．若该细胞进行无丝分裂，则产生的子细胞均不具有放射性C．若该细胞是精原细胞，则其进行减数分裂产生的子细胞50%具有放射性D．若该细胞为精细胞，则其增殖产生的子细胞具有放射性解析依据DNA分子的半保留复制，细胞进行一次有丝分裂后，子细胞内所有染色体均具有放射性；细胞进行无丝分裂时DNA分子也进行复制，子细胞内也会出现放射性；精原细胞中DNA分子经半保留复制后，产生的精细胞全部具有放射性；高等动物的精细胞一般不分裂。答案A1．(·广东卷)1953年Watson和Crick构建了DNA双螺旋结构模型，其重要意义在于 ()。①证明DNA是主要的遗传物质②确定DNA是染色体的组成成分③发现DNA如何储存遗传信息④为DNA复制机制的阐明奠定基础A．①③ B．②③ C．②④ D．③④解析DNA分子双螺旋结构模型中，碱基排列在内侧，碱基对的排列顺序代表遗传信息，③正确；DNA复制的特点是边解旋边复制和半保留复制，DNA分子双螺旋结构模型为DNA复制机制的阐明奠定基础，④正确。答案D2．(·课标Ⅱ，1)关于DNA和RNA的叙述，正确的是 ()。A．DNA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、线粒体和核糖体都含有DNA解析在tRNA中，也存在碱基之间的互补配对，故也有氢键，A错；一种病毒中只含有一种核酸，要么是DNA，要么是RNA，B错；核糖体由核糖体蛋白质和核糖体RNA组成，不含有DNA，D错。答案C3．(·福建理综，5)双脱氧核苷酸常用于DNA测序，其结构与脱氧核苷酸相似，能参与DNA的合成，且遵循碱基互补配对原则。DNA合成时，在DNA聚合酶作用下，若连接上的是双脱氧核苷酸，子链延伸终止；若连接上的是脱氧核苷酸，子链延伸继续。在人工合成体系中，有适量的序列为GTACATACATG的单链模板、胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸。则以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有 ()。A．2种 B．3种 C．4种 D．5种解析此题考查DNA结构的相关知识。在DNA双螺旋结构中，碱基A与T、G与C分别形成碱基对，胸腺嘧啶双脱氧核苷酸(假定用T′表示)应与A配对形成氢键。故碱基序列为GTACATACATG的单链模板在正常脱氧核苷酸环境中会生成如下双链DNA分子：GTACATACATGCATGTATGTAC①②③④双脱氧核苷酸会使子链合成终止，因此当DNA复制时若加入胸腺嘧啶双脱氧核苷酸(T′)，可能会在①②③④位置替换碱基T而形成4种异常DNA片段，故可形成5种DNA分子。答案D4．(·北京卷)科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素失踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。组别1组2组3组4组培养液中唯一氮源14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl繁殖代数多代多代一代两代培养产物ABB的子Ⅰ代B的子Ⅱ代操作提取DNA并离心离心结果仅为轻带(14N/14N)仅为重带(15N/15N)仅为中带(15N/14N)eq\f(1,2)轻带(14N/14N)eq\f(1,2)中带(15N/14N)请分析并回答下面问题。(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过________代培养，且培养液中的________是唯一氮源。(2)综合分析本实验的DNA离心结果，第________组结果对得到的结论起到了关键作用，但需把它与第________组和第________组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是________。(3)分析讨论：①若子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自于________，据此可判断DNA分子的复制方式不是________复制。②若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心，其结果是________(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。③若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置________，放射性强度发生变化的是________带。④若某次实验的结果中，子Ⅰ代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成的DNA单链中的N尚有少部分为________。解析(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过多代培养，并且培养液中15NH4Cl是唯一氮源。(2)从图表看，证明DNA分子的复制方式是半保留复制，第3组实验结果起到了关键作用，因为其离心后仅为中带(15N/14N)；还需与第1组和第2组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是半保留复制。(3)①亲代DNA为15N/15N，原料为14N，离心的结果为“轻”(14N/14N)和“重”(15N/15N)，则“重带”DNA来自于亲代DNA，即B，这种复制方式没有发生母链与子链的重新组合，因而不是半保留复制。②判断DNA的复制方式主要是看子代DNA与亲代DNA的关系，实质是母链与子链是否发生重新组合，若将DNA双链分开离心，则不能判断DNA的复制方式。③在同等条件下，将子Ⅱ代继续培养(原料为14N)，密度带仍为两种，即轻带(14N/14N)和中带(15N/14N)，位置未发生变化，其中随着n的增加轻带的数量会逐渐增加，而中带不变，因而放射性强度发生变化的是轻带。④子Ⅰ代DNA的“中带”(15N/14N)比以往实验结果略宽，说明该实验结果中的“中带”不完全是15N/14N，有可能新形成的子链(14N)中混有少量的15N。答案(1)多15N/15NH4Cl(2)312半保留复制(3)①B半保留②不能③没有变化轻④15N(时间：30分钟)基础对点练——考纲对点·夯基础考点一DNA分子的结构、特性及基因的本质(Ⅱ)1．关于DNA分子结构的叙述中，不正确的是 ()。A．DNA分子由4种脱氧核苷酸组成B．每个DNA分子中，碱基数＝脱氧核苷酸数＝脱氧核糖数C．双链DNA分子中的一段，若含有30个胞嘧啶，就一定会同时含有30个鸟嘌呤D．DNA分子中每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个含氮碱基解析DNA分子中除两端外，每个脱氧核糖连接两个磷酸和一个含氮碱基。答案D2．在DNA分子的一条链上，连接相邻的脱氧核苷酸的是 ()。A．鸟嘌呤脱氧核苷酸与胞嘧啶脱氧核苷酸之间的肽键B．腺嘌呤脱氧核苷酸与胸腺嘧啶脱氧核苷酸之间的氢键C．磷酸和含氮碱基间的高能磷酸键D．脱氧核糖和磷酸间的磷酸二酯键解析一条链上相邻的脱氧核苷酸通过脱氧核糖和磷酸间的磷酸二酯键相连接，如果是两条链上互补配对的脱氧核苷酸，则通过氢键相连。答案D3．(·潍坊高考仿真二)20世纪90年代，Cuenoud等发现DNA也有催化活性。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DNA－E47为单链，该DNA分子中没有碱基互补配对，因此嘌呤碱基数不一定等于嘧啶碱基数；DNA－E47由47个脱氧核苷酸组成，每个脱氧核苷酸由一分子碱基、一分子脱氧核糖、一分子磷酸组成，因此，在DNA－E47中碱基数＝脱氧核苷酸数＝脱氧核糖数；DNA－E47作用的底物是两个DNA片段，DNA聚合酶作用的底物是游离的脱氧核苷酸；DNA－E47单链中间的脱氧核糖上均连有两个磷酸和一个含N碱基。答案B4．(·潍坊、东营、淄博、滨州四市联考)下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是 ()。A．基因一定位于染色体上B．基因在染色体上呈线性排列C．四种脱氧核苷酸的数目和排列顺序决定了基因的多样性和特异性D．一条染色体上含有1个或2个DNA分子解析基因是具有遗传效应的DNA片段，DNA不一定位于染色体上，因此基因不一定位于染色体上，故A错误；多个基因位于同一条染色体上，基因在染色体上呈线性排列，故B正确；不同基因中脱氧核苷酸的数目和排列顺序不同，基因具有多样性，而每一个基因中脱氧核苷酸的数目和排列顺序是特定的，因此基因又具有特异性，故C正确；没有复制的每条染色体含有1个DNA分子，复制后的每条染色体含有2条染色单体，每条染色单体含有1个DNA分子，故D正确。答案A5．(新题快递)从分子水平上对生物体具有多样性或特异性的分析，错误的是()。A．碱基对的排列顺序的千变万化，构成了DNA分子基因的多样性B．碱基对的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子基因的特异性C．一个含2000个碱基的DNA分子，其碱基对可能的排列方式就有41000种D．人体内控制β­珠蛋白的基因由1700个碱基对组成，其碱基对可能的排列方式有41700种解析β­珠蛋白基因碱基对的排列顺序，是β­珠蛋白所特有的。任意改变碱基的排列顺序后，合成的就不一定是β­珠蛋白。答案D考点二DNA分子的复制及实验探究(Ⅱ)6．(·厦门质检)下列关于DNA复制的叙述，正确的是 ()。A．DNA复制时，严格遵循A－U、C－G的碱基互补配对原则B．DNA复制时，两条脱氧核糖核苷酸链均可作为模板C．DNA分子全部解旋后才开始进行DNA复制D．脱氧核苷酸必须在DNA酶的作用下才能连接形成子链解析DNA复制时，严格遵循A－T、C－G的碱基互补配对原则；DNA是以两条脱氧核苷酸链作为模板进行复制的；DNA分子边解旋边复制；脱氧核苷酸必须在DNA聚合酶的作用下才能连接形成子链。答案B7．DNA分子中胸腺嘧啶的数量为M，占总碱基数的比例为q，若此DNA分子连续复制n次需要的鸟嘌呤脱氧核苷酸为 ()。A．(2n－1)M B．Meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2q)－1))C．(2n－1)M(eq\f(1,2q)－1) D．(2n－1)eq\f(M,2nq)解析掌握DNA复制的规律和DNA分子中的碱基计算方法是解题关键。由胸腺嘧啶的数量和占总碱基数的比例可知：该DNA分子的总碱基数为eq\f(M,q)，因“任意两个不互补的碱基数之和占总碱基数的一半”，故该DNA分子中鸟嘌呤的数量＝eq\f(M,2q)－M＝M(eq\f(1,2q)－1)个；DNA分子复制n次，新增DNA分子的数量＝2n－1个，故该DNA分子复制n次需要消耗的鸟嘌呤脱氧核苷酸数＝(2n－1)×M(eq\f(1,2q)－1)＝(2n－1)M(eq\f(1,2q)－1)。答案C8．将大肠杆菌在含15N的培养液中培养后，再转移到含14N的普通培养液中培养，8小时后提取DNA进行分析，得出含15N的DNA分子所占比例为eq\f(1,16)，则大肠杆菌的分裂周期是 ()。A．2小时 B．4小时 C．1.6小时 D．1小时解析eq\f(1,16)就是eq\f(2,32)，也就是分裂5次，8小时分裂5次，1.6小时一次，分裂周期就是1.6小时，C项正确。答案C提能强化练——考点强化·重能力9．若两条脱氧核苷酸链都被32P标记的DNA分子的分子量是M，两条脱氧核苷酸链都不被32P标记的DNA的分子量为N。现将含32P标记的DNA的细菌放在不含32P的培养基上让其分裂a次，则子代细菌的DNA的平均相对分子质量是 ()。A.eq\f(N（2a－2）＋M,2a) B.eq\f(N（2a－1）＋M,2a)C.eq\f(M（2a－2）＋N,2) D.eq\f(N（2a－1）＋M,2a－2)解析细菌分裂a次则DNA复制a次，产生的子代DNA总数为2a，因其复制符合半保留复制的特点，所以其2a个DNA分子的总相对分子质量为(2a－2)×N＋eq\f(M＋N,2)×2＝N(2a答案B10．(·沈阳四校联考)某噬菌体的DNA为单链DNA，四种碱基的比率是A－0.28、G－0.32、T－0.24、C－0.16。当它感染宿主细胞时，能形成杂合型双链DNA分子，则杂合型双链DNA分子中A、G、C、T的比率依次是()。A．0.24、0.16、0.32和0.28B．0.26、0.24、0.24和0.26C．0.28、0.32、0.24和0.16D．0.24、0.26、0.26和0.24解析双链DNA分子中A＝T，G＝C，排除A、C选项；单链中的碱基A、T与互补链中的碱基T、A对应，因此可计算出双链DNA分子中A＝T，占0.26，C＝G，占0.24。答案B11．(·湖北重点中学联考)如图为真核细胞内某基因(15N标记)的结构示意图，该基因全部碱基中A占20%。下列说法正确的是 ()。A．该基因一定存在于细胞内的染色体DNA上B．该基因的一条核苷酸链中(C＋G)/(A＋T)为3∶2C．DNA解旋酶作用于①部位，DNA聚合酶作用于②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eq\f(1,8)解析基因是具有遗传效应的DNA片段，在染色体DNA和细胞质DNA上都存在基因；假设两条链分别为1、2，则有关系：A1＋A2＝T1＋T2＝20%、G1＋G2＝C1＋C2＝30%，由于A2＝T1、G2＝C1，则A1＋T1＝20%，G1＋C1＝30%，因此，该基因的一条核苷酸链中(C＋G)/(A＋T)为3∶2；DNA解旋酶破坏氢键，作用于②部位，DNA聚合酶作用于①部位；将该基因置于14N培养液中复制3次后，形成8个子代DNA分子，由于DNA的半保留复制，有2个DNA含有15N，占eq\f(1,4)。答案B12．(·西安名校三检)用15N标记细菌的DNA分子，再将它们放入含14N的培养基上连续繁殖4代，a、b、c为三种DNA分子：a只含15N，b同时含有15N和14N，c只含14N。下图中这三种DNA分子的比例正确的是()。解析一个含15N的DNA在含14N的培养基上连续复制4次，产生16个DNA分子，由于是半保留复制，其中只含15N的DNA分子数为0，同时含有15N和14N的DNA分子有2个，只含14N的DNA分子有14个。答案B大题冲关练——综合创新·求突破13．如图1为真核生物染色体上部分DNA分子复制过程示意图，图2为拟核或质粒复制过程示意图，据图回答下列问题。(1)从图1可以看出，DNA分子复制是__________________________________。(2)真核生物DNA分子复制过程需要的条件是___________________________等，DNA解旋酶的作用是____________________________________________。(3)图1生物的DNA复制方式的意义是________________________________。(4)将不含放射性的拟核放在含有3H－胸腺嘧啶的培养基中培养，如果第一次复制时，图2中1、2处的放射性强度相同，证明DNA复制方式很可能是_________________________________________________________________。(5)若图2中DNA在复制开始前的碱基总数是100个，其中T为20个，则复制一次需要游离的C为________个。解析(1)(3)图1中的复制起点有三个，每个起点处复制都是双向进行的，且边解旋边复制，这种复制方式有利于提高复制速率。(2)DNA复制需要模板、原料、酶、ATP等条件。(4)如果第一次复制时图2中1、2处的放射性强度相同，则表明新合成的DNA的两条链中含放射性的链都是一条，也说明了DNA复制属于半保留复制。答案(1)多起点、双向复制、边解旋边复制(2)模板、能量、脱氧核苷酸、酶打开DNA分子碱基对之间的氢键，形成两条单链(3)提高了复制速率(4)半保留复制(5)3014．(·湖北八校第一次联考)下图是某DNA分子的局部组成示意图，请据图回答。(1)写出图中下列序号代表的结构中文名称：①________；⑦________；⑧______