1、1解密 12 DNA 的结构和复制高考考点考查内容 三年高考探源 考查频率DNA 的结构 DNA 的复制1掌握 DNA 分子的双螺旋结构。2DNA 复制的特点及碱基互补配对原则2018 浙江卷222018 海南卷152017 海南卷242016 上海卷282016 新课标 II22016 新课标 I29考点 1 DNA 的结构1两种 DNA 结构模型解读(1)由图 1 可解读以下信息:2(2)图 2 是图 1 的简化形式,其中是磷酸二酯键,是氢键。解旋酶作用于部位,限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶作用于部位。2由碱基种类及比例可分析判断核酸的种类(1)若有 U 无 T,则该核酸为 RNA。(
2、2)若有 T 无 U,且 AT,GC,则该核酸一般为双链 DNA。(3)若有 T 无 U,且 AT,GC,则该核酸为单链 DNA。3DNA 分子中的碱基计算的常用方法(1)互补的两个碱基数量相等,即 AT,CG。(2)任意两个不互补的碱基数量之和占总碱基数的 50%,即AGTCACTG(ATCG)50%, 1。A GT C A CT G(3)一条链中互补的两种碱基的和等于另一条链中这两种碱基的和,即A1T 1A 2T 2,G 1C 1G 2C 2(1、2 分别代表 DNA 分子的两条链,下同) 。(4)一条链中互补的两种碱基数量之和占该单链碱基数的比例等于 DNA 分子两条链中这两种碱基数量之
3、和占总碱基数的比例,即 ,A1 T1A1 T1 G1 C1 A2 T2A2 T2 G2 C2 A TA T G C 。G1 C1A1 T1 G1 C2 G2 C2A2 T2 G2 C2 G CA T G C(5)一条链中两种不互补碱基之和的比值,与另一条链中该比值互为倒数,即若一条链中 (或A1 G1T1 C1)K,则另一条链中 (或 ) 。A1 C1T1 G1 A2 G2T2 C2 A2 C2T2 G2 1K【特别提醒】DNA 分子的共性与特异性3(1)共性: 、 或 在不同 DNA 分子中无特异性(均相同) ;ATGC A GT C A CT G(2)特异性: 在不同 DNA 中可不相同,
4、代表 DNA 分子特异性(但 DNA 分子特异性还有碱基排列顺A TG C序) 。注:即使两个 DNA 分子中 数量相同,其碱基对排列顺序也可能是不同的,只有同 1 个 DNA 分子复A TG C制得到的子代之间才会拥有种类、数量、排列顺序均相同的碱基对。调研 1 如图表示某 DNA 片段,有关该图的叙述中,不正确的是A可形成 DNA 的基本组成单位B和不同的构成的结构在 DNA 中的特定排列顺序可代表遗传信息C的形成需要 DNA 聚合酶D的分开需要 DNA 解旋酶【答案】C调研 2 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(A+T)/(G+C)与(A+
5、C)/(G+T)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经半保留复制得到的 DNA 分子,后一比值等于 14C当两个比值相同时,可判断这个 DNA 分子是双链D前一个比值越大,双链 DNA 分子的稳定性越高【答案】B考点 2 DNA 的复制1有关 DNA 复制的几个问题(1)复制的场所:主要场所是细胞核,但在拟核、线粒体、叶绿体、细胞质基质(如质粒)中也可进行 DNA 复制。(2)外界条件对 DNA 复制的影响:在 DNA 复制的过程中,需要酶的催化和 ATP 供能,凡是影响酶活性的因素和影响细胞呼吸的因素,都会影响 DNA 的复制。( 3) 复 制 方 式
6、: 半 保 留 复 制 。 新 合 成 的 每 个 DNA 分 子 中 , 都 保 留 了 原 来 DNA 分 子 中 的 一 条 链 ( 模板 链) 。(4)过程特点:边解旋边复制;多点解旋和复制。(5)DNA 复制的准确性一般情况下,DNA 分子能准确地进行复制。原因:DNA 具有独特的双螺旋结构,能为复制提供精确的模板;通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。在特殊情况下,在外界因素和生物内部因素的作用下,可能造成碱基配对发生差错,引发基因突变。2DNA 半保留复制的相关计算方法( 1) 将 用 15N 标 记 的 DNA 分 子 放 入 含 14N 的 培 养 基 中 连 续 培
7、养 n 代 , 其 后 代 DNA 分 子 的 情 况 分 析 如 下DNA 分子复制代数 分子数 只含 15N 只含 14N 含 15N 含 14N亲代 1 1 0 1 01 2 0 0 2 22 4 0 2 2 45n 2n 0 2n22 2n规律繁殖 n 代后,含 15N 的 DNA 分子只有 2 个;所有子代 DNA 分子中都有含 14N 的单链;含 15N 的 DNA 分子占全部 DNA 分子的比为 2/2n1/2 n1分析表格可得:子代 DNA 分子中,含 14N 的有 2n个,只含 14N 的有(2 n2)个,做题时应看准是“含”还是“只含” 。无论复制多少次,含 15N 的子代
8、 DNA 分子始终只有 2 个。子代 DNA 分子的总链数为 2n22 n1 (条) 。无论复制多少次,含 15N 的链始终有 2 条,占总链数的比例为 2/2n1 1/2 n。做题时,应看准是“DNA 分子数”还是“链数” 。(2)DNA 复制过程中消耗的脱氧核苷酸数的计算设某双链 DNA 分子中含某种碱基 a 个:复制 n 次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为 a(2 n1)个。如图所示。第 n 次复制需要含该碱基的脱氧核苷酸数为 a2n1 个。由上图可以看出,复制的结果是形成两个一样的 DNA 分子,所以一个 DNA 分子复制 n 次后,得到的 DNA 分子数为 2n个,复制( n1)次后得到
9、的DNA 分子数为 2n1 个。第 n 次复制增加的 DNA 分子数为 2n2 n1 2 n1 (个) ,需要含该碱基的脱氧核苷酸数为 a2n1 个。3DNA 复制与细胞分裂的模型构建6这样看来,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 ;第二种情况是2 个细胞是 ,1 个细胞是 ,1 个细胞是 ;第三种情况是 2 个细胞是 ,另外 2 个细胞是 。【易混易错】(1)运用 DNA 半保留复制特点,分析被标记 DNA 分子的比例时,应注意求的是 DNA 分子数,还是脱氧核苷酸链数;还应注意培养液中化学元素的转换。(2)运用 DNA 半保留复制特点,解决消耗某种脱氧核苷
10、酸数量问题时,应注意亲代 DNA 分子的两条母链被保留下来,不需消耗原料。(3)在计算消耗游离的脱氧核苷酸数时要明确是“经过 n 次复制”还是“第 n 次复制” 。调研 1 真核细胞某生理过程如下图,相关叙述错误的是A酶 1 可使氢键断裂,酶 2 可催化磷酸二酯键的形成Ba 链和 b 链的方向相反,a 链与 c 链的碱基序列相同C该图表示 DNA 半保留复制过程,遗传信息传递方向是 DNADNA7Dc 链和 d 链中 AC 所占比例相等,且 GC 比值越大,DNA 热稳定性越高【答案】D【解析】分析图示可知:酶 1 为解旋酶,可使氢键断裂,酶 2 为 DNA 聚合酶,可催化磷酸二酯键的形成,进
11、而将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链,A 正确;a 链和 b 链为新形成的一个子代 DNA 分子的两条链,二者的方向相反,a 链是以 b 链为模板形成的子链,d 链是以 c 链为模板形成的子链,而 b 链与 c 链为亲代 DNA 的两条模板链,二者的碱基可以互补配对,所以 a 链与 c 链的碱基序列相同,B 正确;图示中每个新形成的子代 DNA 分子均由一条母链和一条子链组成,所以该图表示 DNA 半保留复制过程,遗传信息传递的方向是 DNADNA,C 正确;在双链 DNA 分子中,互补碱基之和所占的比例在两条单链中相等,A 与 C 不能互补配对,因此 c 链和 d 链中 AC 所占比例不等
12、,A 与 T 之间有 2 个氢键,G 与 C 之间有 3 个氢键,所以 GC 比值越大 DNA 热稳定性越高,D 错误。调研 2 用 15N 标记含有 100 个碱基对的 DNA 分子,其中有胞嘧啶 60 个,该 DNA 分子在含 14N 的培养基中连续复制 4 次。下列有关判断,不正确的是A复制结果共产生 16 个 DNA 分子B复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸 600 个C含有 15N 的 DNA 分子占 1/8D含有 14N 的 DNA 分子占 7/8【答案】D调研 3 科学家以大肠杆菌为实验对象,运用同位素示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,实验内容及结果如表所示
13、。组别 1 组 2 组 3 组 4 组培养液中唯一氮源14NH4Cl 15NH4Cl 14NH4Cl 14NH4Cl繁殖代数 多代 多代 一代 两代培养产物 A B B 的子代 B 的子代8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)1/2 轻带( 14N/14N)1/2 中带( 15N/14N)请分析并回答问题。(1)要得到 DNA 中的 N 全部被 15N 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_组结果对得到结论起到了关键作用,但需把它与第_组和第
14、_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:若 B 的子代 DNA 的离心结果为“轻带”和“重带”两条密度带,则“重带”DNA 来自_,据此可判断 DNA 分子的复制方式不是_复制。若将 B 的子代 DNA 双链分开后再离心,其结果_(填“能”或“不能” )判断 DNA 的复制方式。若在同等条件下将 B 的子代继续培养,子 n 代 DNA 离心的结果是密度带的数量和位置_(填“有”或“没有” )变化。【答案】 (1)多 15N(或 15NH4Cl)(2)3 1 2 半保留复制(3)B 半保留 不能 没有91下列有关 DNA 分子结构的叙述正确的是ADNA 分子的骨
15、架由磷酸和核糖交替连接而成BDNA 分子中的含氮碱基数目与磷酸数目相等C双链 DNA 分子中,氢键的数目与碱基的数量有关而与种类无关D双链 DNA 分子中, (A+C)/(T+G)在每条单链中比值相同且等于 1【答案】B【解析】DNA 分子的骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接而成,A 错误;DNA 分子的基本单位是脱氧核苷酸,1 分子的脱氧核苷酸由 1 分子磷酸、1 分子脱氧核糖和 1 分子含氮碱基组成,因此 DNA 分子中的含氮碱基数目与磷酸数目相等,B 正确;双链 DNA 分子中,A 与 T 之间有 2 个氢键,G 与 C 之间有 3 个氢键,所以氢键的数目与碱基的数量与种类都有关,C 错误;由
16、于双链 DNA 分子中 A 与 T 配对、G 与 C 配对,因此一条单链中(AC)/(TG)的值与其互补链中的(AC)/(TG)的值互为倒数,D 错误。2DNA 双螺旋结构是 1953 年沃森和克里克发现的,现已知基因 M 含有碱基共 N 个,腺嘌呤 n 个,具有类似如图的平面结构,下列说法正确的是A基因 M 共有 4 个游离的磷酸基,氢键 1.5N n 个B如图 a 可以代表基因 M,基因 M 的等位基因 m 可以用 b 表示;a 链含有 A 的比例最多为 2n/NC基因 M 的双螺旋结构,脱氧核糖和磷脂交替排列在外侧,构成基本骨架D基因 M 和它的等位基因 m 含有的碱基数可以不相等【答案
17、】D103下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ADNA 解旋酶只作用于部位B该基因一定存在于细胞核内的染色体 DNA 上C该基因的一条核苷酸链中(CG)/(AT)为 32D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【答案】C【解析】DNA 解旋酶引起氢键断裂,作用于部位;真核细胞的基因有细胞核染色体上的基因,也有细胞质内线粒体和叶绿体中的基因;AT20%,GC30%,整个 DNA 分子中(CG)/(AT)的值等于每条单链上(CG)/(AT)的值,即 32;DNA 复制是半保留复制,含
18、15N 的 DNA 在 14N 培养液中连续复制 3 次后,形成 8 分子 DNA,其中只有 2 分子 DNA 含有 15N,所占比例为 1/4。4在一个双链 DNA 分子中,碱基总数为 a,鸟嘌呤碱基数为 b,则下列叙述不正确的是A脱氧核苷酸数=磷酸数=aB碱基之间的氢键数为 a+bCT 的数量为 abD一条链中 C+G 的数量为 b【答案】C 5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%,则在它的互补链中,T 和 C 分别占该链碱基总数的A34%和 16% B34%和 18%C16%和 34% 11
19、D32%和 18%【答案】A【解析】设该 DNA 分子的两条链分别为 1 链和 2 链,双链 DNA 分子中,G 与 C 之和占全部碱基总数的34%,则 AT 占 66%,又因为双链 DNA 分子中,互补配对的两种碱基之和占整个 DNA 分子比例和每条链中的比例相同,因此 A1T 166%,G 1C 134%,又因为 T1与 C1分别占该链碱基总数的 32%和 18%,则A166%32%34%,G 134%18%16%。根据 DNA 分子的碱基互补配对关系,所以T2A 134%,C 2G 116%。6假设一个双链都被 32P 标记的噬菌体 DNA 由 5 000 个碱基对组成,其中腺嘌呤占全部
20、碱基的 30%。用这个噬菌体侵染只含 31P 的大肠杆菌,共释放出 64 个子代噬菌体。下列叙述正确的是A噬菌体增殖需要细菌提供原料、酶、能量和模板B含 32P 与只含 31P 的子代噬菌体的比例为 321C若该 DNA 发生突变,其控制的性状一定会发生改变D该过程至少需要胞嘧啶脱氧核苷酸 1.26105个【答案】D7某双链 DNA 分子含有 1 000 个碱基对,其中一条链上(A+T)占该链碱基总数的 3/5,用 15N 标记该 DNA分子,并在含 14N 的培养基中连续复制四次,下列叙述错误的是A含 15N 的脱氧核苷酸链共有 2 条B含有 14N 的 DNA 分子占全部子代 DNA 分子
21、的 7/8C每个 DNA 分子含有氢键 2 400 个D消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 6 000 个【答案】A12【解析】DNA 复制具有半保留复制的特点,因此复制四次后每一个 DNA 分子都含有 14N,但是只有两个DNA 分子含有 15N,即含有 14N 的 DNA 分子占全部子代 DNA 分子的 100%,A 错误;含 15N 的脱氧核苷酸链共有 2 条,B 正确;根据碱基互补配对原则可知,单链中双链 DNA 中(A+T)的比例相等,且双链中A=T,G=C,因此这个 DNA 分子中,A=T=1 00023/51/2=600 个,则 G=C=1 000-600=400,则连续复制四次,消耗的
22、游离的胞嘧啶脱氧核苷酸=400(2 4-1)=6 000 个,D 正确;根据以上分析已知,含有 A/T 对 600 个,G/C 对 400 个,因此每个 DNA 分子含有氢键数=6002+4003=2 400 个,C 正确。8如图为真核细胞 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 DNA 双链解开,但需要消耗 ATPBDNA 分子复制的方式是半保留复制CDNA 分子的复制需要引物,且两条子链的合成方向是相反的D因为 DNA 分子在复制时需严格遵循碱基互补配对原则,所以新合成的两条子链的碱基序列是完全一致的【答案】D9某含有 1 000 个碱基对的环状 DNA 分子
23、,其中含腺嘌呤 300 个,该 DNA 分子复制时,首先 1 链被断开形成 3、5端口,接着 5剪切端与 2 链发生分离,随后 DNA 分子以 2 链为模板,通过滚动从 1 链的 3端开始延伸子链,同时还会以分离出来的 5端单链为模板合成另一条子链,其过程如下图所示。下列相关叙述错误的是13A该 DNA 分子中每个脱氧核糖都与两个磷酸基团相连,每个磷酸基团都与两个脱氧核糖相连B外链充当了 1 链延伸时的引物,需要 DNA 聚合酶的催化作用C以 1 链为模板合成的子链的延伸是连续的,另外一条子链的延伸则是不连续的D若该 DNA 连续复刺 3 次,则第三次复制需要鸟嘌呤 2 800 个【答案】C【
24、解析】该 DNA 分子为环状双链 DNA 分子,两条链中的每个脱氧核糖都与两个磷酸基团相连,每个磷酸基团都与两个脱氧核糖相连,A 正确;DNA 分子以 2 链为模板,通过滚动从 1 链的 3端开始延伸子链,外链充当 1 链延伸时的引物,这一过程需要 DNA 聚合酶的催化作用,B 正确;DNA 的合成方向总是从子链的 5端向 3端延伸,据此分析图示可知:以 1 链为模板合成的子链的延伸是不连续的,另外一条子链的延伸则是连续的,C 错误;依据碱基互补配对原则可推知:含有 1 000 个碱基对的环状 DNA分子中,腺嘌呤与胸腺嘧啶均为 300 个,胞嘧啶和鸟嘌呤均为 700 个,则第三次复制需要鸟嘌
25、呤(2 31)700(2 21)7002 800 个,D 正确。10洋葱根尖细胞在 15N 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中完成一个细胞周期,然后转入不含 15N 标记的培养液中继续培养至第二个细胞周期的分裂中期,下图能正确表示该细胞分裂中期的是(只考虑其中一条染色体上的 DNA 分子)AA BBCC DD【答案】D1411如图表示大肠杆菌的 DNA 复制示意图。如果是单起点单向复制,按正常的子链延伸速度,此 DNA 分子(不含 15N)复制约需 30 s,而实际上复制从开始到结束只需约 16 s。据图分析,下列说法错误的是A甲乙的场所与真核生物的 DNA 复制场所不同B实际复制的时间之所以
26、减少将近一半,是由于该 DNA 分子是从两个起点同时进行复制的C把甲放在含 15N 的培养液中复制三次,子代中含 15N 的 DNA 分子占 100%D如果甲中碱基 A 占 20%,那么其子代 DNA 分子中碱基 G 的比例为 30%【答案】B12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%,则 G 占_。(2)若双链 DNA 中 A 占 20%,且一条链中的 A 占 20%,则此链中 C 所占比例的最大值是_。(3)条链中(AC)/(TG)0.4,互补链中的此值是_。(4)一条链中(AT)/(CG)0.4,互补链中的此值是_。(5)若 A 有 P 个,占
27、全部碱基数的 20%,则该 DNA 分子中的 G 有_个。【答案】 (1)30%(2)60%15(3)2.5(4)0.4(5)1.5P【解析】 (1)由双链 DNA 分子的嘌呤碱基数占总碱基数的一半可知:AG50%,因而 G 占 30%。 (2)由双链 DNA 分子中 A 占 20%可知:该 DNA 分子中(AT)占 40%, (CG)占 60%,对任一条链而言,某种碱基所占比例的最大值即该对碱基所占的比例,因而,C 最多时占该链的 60%。 (3)由双链 DNA中,一条链中的(AC)/(TG)与另一条链中的该比值互为倒数可知:其互补链中的(AC)/(TG)1/0.42.5。 (4)由于双链
28、DNA 及任一条链中的(AT)/(CG)为一定值,可知其互补链中的(AT)/(CG)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 P/20%5P(个) ,而由双链 DNA 分子的嘌呤碱基数占总碱基数的一半可知:G 占总碱基数的50%20%30%,则 G 有 5P30%1.5P(个) 。13下图为 DNA 分子结构模式图,请据图回答下列问题:(1)6 的名称是_,3、4 代表的是_(写出相应的符号,不要求顺序) 。(2)若 8 代表的脱氧核苷酸链中(A+T)/(C+G)为 36%,则(A+T)/(C+G)在整个 DNA 分子的比值为_。 (A+T)/(
29、C+G)的比值越_(大/小) ,DNA 的热稳定性越高。(3)若一对同源染色体上相同位置的 DNA 片段上是基因 D 与 d,这两 DNA 片段的的根本区别是_。(4)某同学制作的 DNA 双螺旋结构模型中,一条链所用的碱基模块为 ACTG=1234,则其互补链中,上述碱基模块的比应为_。【答案】 (1)碱基对 G、C(2)36% 小16(3)两 DNA 片段上的碱基(对)的排列顺序不同(4)341214如图为 DNA 分子的复制图解,请据图回答下列问题。(1)DNA 分子的复制发生在_期。(2)中新合成的子链是_(填写“、” ) 。(3)将一个细胞的 DNA 用 15N 标记,放入含 14N
30、 的 4 种脱氧核苷酸培养液中,连续分裂 4 次,问:含 14N 的 DNA 分子的细胞占总细胞数的_,含 15N 的 DNA 分子的细胞占总细胞数的_。(4)已知原来 DNA 中有 100 个碱基对,其中含 A40 个,则复制 4 次,在复制过程中需要_个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。【答案】 (1)有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间(2)、(3)100% 1/817(4)90015某实验室意外获得一种不能自主合成核苷酸的真核突变细胞,必须从培养基中获取。为了验证 DNA 复制的原料到底是脱氧核苷酸还是核糖核苷酸,现提供如下实验方案,请补充完整。(1)原理:DNA 主要分布在_,其基本组成单位是
31、_;RNA 主要分布在_,其基本组成单位是_。(2)材料:突变细胞,基本培养基,核糖核苷酸, 14C核糖核苷酸,脱氧核苷酸, 14C脱氧核苷酸,放射性探测仪。(3)步骤:第一步:配制等量基本培养基,分为 A 组、B 组。第二步:_。第三步:分别接种等量的突变细胞,相同且适宜条件培养,一段时间后,分别选取其子代细胞检测放射性。第四步:A 组放射性主要出现在细胞核,B 组放射性主要出现在细胞质。(4)实验分析并回答,A 组和 B 组子代细胞实验结果出现差异的原因:_。【答案】 (1)细胞核 脱氧核苷酸 细胞质 核糖核苷酸(3)向 A 组添加适量的 14C脱氧核苷酸和核糖核苷酸;向 B 组添加适量的
32、 14C核糖核苷酸和脱氧核苷酸(4)A 组细胞利用 14C脱氧核苷酸合成 DNA,而 DNA 主要分布在细胞核,所以细胞的放射性主要出现在子代细胞核;B 组细胞利用 14C核糖核苷酸合成 RNA,而 RNA 主要分布在细胞质,所以放射性主要出现在子代的细胞质1816 (2018 浙江卷22)某研究小组进行“探究 DNA 的复制过程”的活动,结果如图所示。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是 14NH4Cl 或 15NH4Cl。a、b、c 表示离心管编号,条带表示大肠杆菌 DNA 离心后在离心管中的分布位置。下列叙述错误的是A本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术Ba 管的结果表明该管中的大肠杆菌是在
33、含 14NH4Cl 的培养液中培养的Cb 管的结果表明该管中的大肠杆菌的 DNA 都是 14N15N-DNAD实验结果说明 DNA 分子的复制是半保留复制的【答案】B17 (2018 海南卷15)现有 DNA 分子的两条单链均只含有 14N(表示为 14N14N)的大肠杆菌,若将该大肠杆菌在含有 15N 的培养基中繁殖两代,再转到含有 14N 的培养基中繁殖一代,则理论上 DNA 分子的组成19类型和比例分别是A有 15N14N 和 14N14N 两种,其比例为 13B有 15N15N 和 14N14N 两种,其比例为 11C有 15N15N 和 14N14N 两种,其比例为 31D有 15N
34、14N 和 14N14N 两种,其比例为 31【答案】D【解析】将含有 14N14N 的大肠杆菌置于含有 15N 的培养基中繁殖两代后,由于 DNA 的半保留复制,得到的子代 DNA 为 2 个 14N14NDNA 和 2 个 14N15NDNA,再将其转到含有 14N 的培养基中繁殖一代,会得到 6 个 15N14NDNA 和 2 个 14N14NDNA,比例为 31,D 正确。18 (2017 海南卷24)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(A+T)/(G+C)与(A+C)/(G+T)两个比值的叙述,正确的是A碱基序列不同的双链 DNA 分子,
35、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【答案】D【考点定位】DNA 分子结构【名师点睛】明确双链 DNA 的碱基互补配对的数量关系是解题关键。19 (2016 上海卷28)在 DNA 分子模型的搭建实验中,若仅有订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含 10 对碱基(A 有 6 个)的 DNA 双链片段,那么使用的订书钉个数为A58 B78C82 D88【答案】C【解析】构成一个脱氧核苷酸需要 2 个订书钉,20 个脱氧核苷酸总共需要 40 个订书钉;一条 DNA
36、 单链20需要 9 个订书钉连接,两条链共需要 18 个;双链间的氢键数共有 20 总共需要订书钉 40【考点定位】DNA 的结构【名师点睛】本题考查 DNA 双螺旋结构模型中的化学键。解题关键是熟悉 DNA 的三种组成成分之间、基本单位之间、双链之间的连接方式。20(2016 新课标 II2)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【答案】C【考点定位】
37、遗传信息的传递和基因表达、细胞增殖【名师点睛】解答本题的关键在于抓住“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”这一解题的信息和切入点,从中挖掘出隐含的信息:该物质具有阻碍 DNA 分子解旋的作用,进而推测该物质对涉及 DNA 分子解旋的生理过程都有抑制作用。21 (2016 新课标 I29)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(A-P P P 或 dA-P P P ) 。回答下列问题;(1)某种酶可以催化 ATP 的一个磷酸基团转移到 DNA 末端上,同时
38、产生 ADP。若要用该酶把 32P 标记到DNA 末端上,那么带有 32P 的磷酸基团应在 ATP 的_(填“” 、 “”或 ” )位上。(2)若用带有 32P 标记的 dATP 作为 DNA 生物合成的原料,将 32P 标记到新合成的 DNA 分子上,则带有32P 的磷酸基团应在 dATP 的_(填“” 、 “”或 ” )位上。(3)将一个带有某种噬菌体 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】
39、(1)21(2)(3)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)某种酶可以催化 ATP 的一个磷酸基团转移到 DNA 末端上,同时产生 ADP。ATP 水解时,远离腺苷的高能磷酸键断裂,产生 ADP 和 Pi,释放的能量用于生物体的生命活动。据此并结合题意可知:若要用该酶把 32P 标记到 DNA 末端上,那么带有 32P 的磷酸基团应在 ATP 的 位上。 (2)dA-P P P (d 表示脱氧)脱去 P 和 P 这两个磷酸基团后,余下的结构为腺嘌呤
40、脱氧核苷酸,是DNA 的基本组成单位之一。因此,若用带有 32P 标记的 dATP 作为 DNA 生物合成的原料,将 32P 标记到新合成的 DNA 分子上,则带有 32P 的磷酸基团应在 dATP 的 位上。 (3)每个噬菌体只含有 1 个 DNA 分子。噬菌体侵染大肠杆菌时,噬菌体的 DNA 进入到大肠杆菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在大肠杆菌细胞外;在噬菌体的 DNA 的指导下,利用大肠杆菌细胞中的物质来合成噬菌体的组成成分。已知某种噬菌体 DNA 分子的两条链都用 32P 进行标记,该噬菌体所感染的大肠杆菌细胞中不含有 32P。综上所述并依据 DNA 分子的半保留复制可知:一个含有 32
41、P 标记的双链 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菌体的双链 DNA 分子,因此在得到的 n 个噬菌体中只有两个带有标记,即其中含有 32P的噬菌体所占比例为 2/n。【考点定位】ATP 或 dATP 的结构特点、DNA 分子的复制、噬菌体侵染细菌的实验【名师点睛】解答本题时最大的错因在于:对 ATP 的化学组成理解不到位,不能准确地对知识进行迁移。ATP 脱去远离 A 的两个磷酸基团后,余下的结构为腺嘌呤核糖核苷酸,是 RNA 的基本组成单位之一;据此进行知识迁移:dATP 脱去远离 dA 的两个磷酸基团后,余下的结构为腺嘌呤脱氧核苷酸,是 DNA 的基本组成单位之一。