【生物】2019届一轮复习苏教版DNA的结构、复制及基因的本质教案

【生物】2019届一轮复习苏教版DNA的结构、复制及基因的本质教案

第18讲　DNA的结构、复制及基因的本质 ‎[最新考纲]　1.DNA分子结构的主要特点(Ⅱ)。2.DNA分子的复制(Ⅱ)。3.基因的概念(Ⅱ)。‎ 考点一　DNA分子的结构及相关计算(5年12考)‎ ‎1.图解DNA分子结构 ‎■助学巧记 巧记DNA分子结构的“五·四·三·二·一”‎ ‎2.DNA分子的特性 教材高考 ‎1.真题重组　判断正误 ‎(1)细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和(2017·海南卷，23C)(×)‎ ‎(2)大肠杆菌细胞中只有A、T、C、G四种碱基(2012·海南卷，5C)(×)‎ ‎(3)双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的。(2014·全国卷Ⅱ，5C)(×)‎ ‎(4)DNA的X光衍射实验证明了DNA是遗传物质。(2013·全国卷Ⅱ，5C)(×)‎ ‎(5)DNA有氢键，RNA没有氢键(2013·全国卷Ⅱ，1A)(×)‎ 以上内容主要源自教材必修2 P67～75，把握DNA双螺旋结构模型构建历程及DNA双螺旋结构内涵是解题关键。‎ ‎2.(必修2 P68图4－8改编)下图为大肠杆菌DNA分子片段，分析并回答下列问题。‎ ‎(1)图中2是核糖还是脱氧核糖？________。1、2、3构成了一个完整的脱氧核苷酸分子，据图推测其中文名称是____________。‎ ‎(2)图中的碱基对5和6是G—C、A—T还是A—U？________。你的判断理由是什么？______________________________________________________________。‎ ‎(3)每个DNA片段中有几个游离的磷酸基团？____________________________。‎ ‎(4)图中a处为________键，用________酶可将其断裂，b处为________键，该键形成时需________酶参与，其断裂时需用________酶。‎ 提示　(1)脱氧核糖　胞嘧啶脱氧核苷酸或鸟嘌呤脱氧核苷酸 ‎(2)A—T　5与6间有2个氢键，应为A—T对，而不是G—C对，而且DNA分子中无“U”‎ ‎(3)2个 ‎(4)氢　解旋　磷酸二酯　DNA聚合酶或DNA连接　限制性核酸内切 ‎　DNA分子的结构及特点 ‎1.(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，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　在双链DNA分子中，A、T之间形成2个氢键构成碱基对，G、C之间形成3个氢键构成碱基对，所以G、C对相对越多，DNA分子越稳定，B错误；又因A＝T、G＝C，所以只要是双链DNA分子(A＋C)/(G＋T)都恒等于1，A错误，D正确；单链DNA中，两个比值也可能相同，C错误。‎ 答案　D ‎2.(2017·山东部分重点中学联考)下列有关DNA分子的叙述，正确的是(　　)‎ A.“噬菌体侵染细菌实验”证明DNA是主要的遗传物质 B.一个含n个碱基的DNA分子，转录出的mRNA分子的碱基数量是n/2‎ C.DNA的一条单链上相邻的碱基A与T之间通过氢键连接 D.DNA分子互补配对的两条链中碱基序列一定不同 解析　“噬菌体侵染细菌实验”只证明了DNA是遗传物质，A错误；一个含n个碱基的DNA分子，由于DNA中存在非编码区，故转录出的mRNA分子的碱基数量肯定小于n/2，B错误；DNA的一条单链上相邻的碱基A与T之间通过脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖连接，C错误；DNA分子互补配对的两条链中，碱基序列肯定不同，D正确。‎ 答案　D ‎(1)DNA分子的特异性是由碱基对的排列顺序决定的，而不是由配对方式决定的，配对方式只有四种：A—T、C—G、T—A、G—C。‎ ‎(2)DNA中并不是所有的脱氧核糖都连着两个磷酸基团，两条链各有一个3′端的脱氧核糖连着一个磷酸基团(环状DNA分子除外)。‎ ‎(3)双螺旋结构并不是固定不变的，复制和转录过程中会发生解旋。‎ ‎(4)在DNA分子中，A与T分子数相等，G与C分子数相等，但A＋T的量不一定等于G＋C的量，后者恰恰反映了DNA分子的特异性。‎ ‎(5)并非所有的DNA分子均具“双链”，有的DNA分子为单链。原核细胞及真核细胞细胞器中的DNA分子为“双链环状”。‎ ‎　DNA分子结构相关计算 ‎【典例】 (2014·山东理综，5)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、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是(　　)‎ ‎[慧眼识图　获取信息]‎ 答案　C ‎“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＝m，在互补链及整个DNA分子中＝m，而且由任一条链转录来的mRNA分子中(A＋U)/(G＋C)仍为m(注：不同DNA分子中m值可不同，显示特异性)。‎ ‎(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＝a，则在其互补链中＝，而在整个DNA分子中＝1。(注：不同双链DNA分子中非互补碱基之和的比均为1，无特异性)‎ ‎【方法体验】‎ ‎(2017·河南洛阳检测)如图为DNA分子部分结构示意图，对该图的描述不正确的是(　　)‎ A.DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 B.④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸，②和③相间排列，构成了DNA分子的基本骨架 C.⑤⑥⑦⑧对应的碱基依次为A、G、C、T D.若该DNA分子中A与T之和占全部碱基数目的54%，其中一条链中G占该链碱基总数的22%，则另一条链中G占该链碱基总数的24%‎ 解析　DNA分子由反向平行的两条链组成，A正确；④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸，②脱氧核糖和①磷酸相间排列，构成了DNA分子的基本骨架，B错误；根据碱基互补配对原则，在DNA分子中A与T配对，G与C配对，C正确；若该DNA分子中A与T之和占全部碱基数目的54%，则该DNA分子的一条链中A与T之和占该链碱基数目的54%，若一条链中G占该链碱基总数的22%，则该条链中C占24%，则互补链中G占该链碱基总数的24%，D正确。‎ 答案　B 考点二　DNA分子的复制及基因的概念(5年13考)‎ ‎1.DNA分子的复制 ‎(1)概念、时间、场所 ‎(2)过程 ‎(3)特点 ‎①过程：边解旋边复制 ‎②方式：半保留复制 ‎(4)准确复制的原因和意义 ‎①原因：DNA具有独特的双螺旋结构，为复制提供精确的模板，碱基互补配对原则，保证了复制能准确进行。‎ ‎②意义：DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的连续性。‎ ‎■助学巧记 巧记DNA分子的复制的“二、二、三、四”‎ ‎2.观察下面的基因关系图，完善相关内容 ‎　DNA分子的复制及相关计算 ‎(2016·全国卷Ⅱ，2)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，因而会阻碍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，所以该物质可将细胞周期阻断在分裂间期，C项错误。‎ 答案　C ‎1.DNA复制的类型：在真核生物中，DNA复制一般是多起点复制。在原核生物中，DNA复制一般是一个起点。无论是真核生物还是原核生物，DNA复制大多数都是双向进行的。如图所示为真核生物DNA的多起点、双向复制：‎ 图中显示多起点复制，但多起点并非同时进行，其意义在于提高复制速率。‎ ‎2.DNA分子复制中的相关计算 DNA分子的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次，则有：‎ ‎(1)DNA分子数 ‎①子代DNA分子数＝2n个；‎ ‎②含有亲代DNA链的子代DNA分子数＝2个；‎ ‎③不含亲代DNA链的子代DNA分子数＝(2n－2)个。‎ ‎(2)脱氧核苷酸链数 ‎①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数＝2 n＋1条；‎ ‎②亲代脱氧核苷酸链数＝2条；‎ ‎③新合成的脱氧核苷酸链数＝(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，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为m·(2n－1)个 ；‎ ‎②第n次复制需该脱氧核苷酸数＝m·(2n－2n－1)＝m·2n－1个。‎ ‎【即学即练】‎ ‎(2017·河北省承德高三期中)用15N标记含有100个碱基对的DNA分子(其中有腺嘌呤60个)，该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。下列有关判断错误的是(　　)‎ A.含有15N的DNA分子只有两个 B.含有14N的DNA分子占总数的 C.4次复制共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸600个 D.复制共产生了16个DNA分子 解析　该DNA分子是在含14N的培养基中复制的，新形成的子链均为14N，故16个DNA分子都含14N，比例为100%，B错误；含有100个碱基对200个碱基的DNA分子，其中有腺嘌呤60个，解得C＝40个，故4次复制共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸：(24－1)×40＝600，C正确；1个DNA经过4次复制，共产生24＝16个DNA分子，D正确。‎ 答案　B ‎　基因的本质 ‎1.(2014·海南卷，21)下列是某同学关于真核生物基因的叙述：‎ ‎①携带遗传信息　②能转运氨基酸　③能与核糖体结合 ‎④能转录产生RNA　⑤每相邻三个碱基组成一个反密码子　⑥可能发生碱基对的增添、缺失、替换 其中正确的是(　　)‎ A.①③⑤ B.①④⑥ C.②③⑥ D.②④⑤‎ 解析　基因是具有遗传效应的DNA片段，携带遗传信息，并能够将遗传信息通过转录传递到RNA，通过翻译表现为蛋白质特定的氨基酸序列和空间结构，基因中可能发生碱基对的增添、缺失或替换，即基因突变。‎ 答案　B ‎2.(2018·江苏南通模拟)下列关于基因、DNA和染色体关系的叙述，错误的是(　　)‎ A.染色体主要由蛋白质和DNA组成 B.每条染色体上都有许多个DNA分子 C.一个DNA分子上有多个基因 D.基因是具有遗传效应的DNA片段 解析　染色体主要由DNA和蛋白质两种物质组成，A正确；每条染色体含有一个或2个DNA分子，B错误；基因是DNA上决定生物性状的小片段，一个DNA分子上有多个基因，C、D正确。‎ 答案　B ‎(1)针对遗传物质为DNA的生物而言，基因是指“有遗传效应的DNA片段”，但就RNA病毒而言，其基因为“有遗传效应的RNA片段”。‎ ‎(2)并非所有DNA片段都是基因，基因不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将不同的基因分隔开的。‎ 易错·防范清零 ‎[易错清零]‎ 易错点1　误认为DNA分子中“嘌呤一定等于嘧啶”‎ 点拨　DNA分子一般为“双螺旋结构”，双链DNA中嘌呤等于嘧啶，‎ 但注意一条链中嘌呤不一定等于嘧啶，单链DNA分子中嘌呤也不一定等于嘧啶。‎ 易错点2　误认为DNA复制“只发生于”细胞核中 点拨　细胞生物中凡存在DNA分子的场所均可进行DNA分子的复制，其场所除细胞核外，还包括叶绿体、线粒体、原核细胞的拟核及质粒。‎ 易错点3　混淆DNA复制、“剪切”与“水解”中的四种酶 点拨　(1)DNA聚合酶：需借助母链模板，依据碱基互补配对原则，将单个脱氧核苷酸连接成“链”；‎ ‎(2)DNA连接酶：将多个复制起点所复制出的“DNA片段”“缝合”起来形成磷酸二酯键，即连接“片段”；‎ ‎(3)限制性内切酶：用于切断DNA双链中主链上的“3，5－磷酸二酯键”；‎ ‎(4)DNA水解酶：用于将DNA分子水解为脱氧核苷酸。‎ 易错点4　DNA结构与复制解题时的5个“注意”‎ 点拨　(1)注意不要将DNA分子中碱基对之间氢键的形成与断裂条件混淆，氢键可由解旋酶催化断裂，同时需要ATP供能，也可加热断裂(体外)；而氢键是自动形成的，不需要酶和能量。‎ ‎(2)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。‎ ‎(3)注意碱基的单位是“对”还是“个”。‎ ‎(4)注意在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。‎ ‎(5)注意看清试题中问的是“DNA分子数”还是“链数”，是“含”还是“只含”等关键词，以免掉进陷阱。‎ ‎[纠错小练]‎ ‎1.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 B.DNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基 C.DNA分子两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对 D.DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸—脱氧核糖—磷酸相连 解析　绝大多数DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的双链结构，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分子中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，因此两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对，C正确；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。‎ 答案　C ‎2.(2017·江西省高三联考)如图所示为DNA复制的较为详细的图解，据图分析，下列相关叙述，错误的是(　　)‎ A.仅在解旋酶和DNA聚合酶的催化下，DNA复制不能顺利进行 B.在DNA复制的过程中，可能会出现尿嘧啶与腺嘌呤互补配对现象 C.图示DNA复制的特点有边解旋边复制以及半保留复制等 D.复制完成后，前导链和随后链所在单链碱基排列顺序相同 解析　从图示信息可知，DNA复制需要拓扑异构酶Ⅱ、解旋酶、引物合成酶、聚合酶I和Ⅲ等多种酶的催化，A正确；在DNA复制过程中，RNA引物能与模板链互补形成杂交链，该杂交链中可能含有碱基对A—U，B正确；从图中信息可知，DNA复制的特点有边解旋边复制和半保留复制等，C正确；从图中信息可知，前导链和随后链都是新合成的子链，而两条子链上碱基是互补的，D错误。‎ 答案　D ‎3.将一个不含放射性同位素32P标记的大肠杆菌(拟核DNA呈环状，共含有m个碱基，其中有a个胸腺嘧啶)放在含有32P标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间，检测到如图Ⅰ、Ⅱ 两种类型的DNA(虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链)。下列有关该实验的结果预测与分析，正确的是(　　)‎ A.DNA第二次复制产生的子代DNA有Ⅰ、Ⅱ两种类型，比例为1∶3‎ B.DNA复制后分配到两个子细胞时，其上的基因遵循基因分离定律 C.复制n次需要胞嘧啶的数目是(2n－1) D.复制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链数为2(n＋1)－2‎ 解析　DNA分子具有半保留复制的特点，将一个不含放射性同位素32P标记的大肠杆菌放在含有32P标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养，复制两次后，会形成4个DNA分子，Ⅰ、Ⅱ两种类型各2个，比例为1∶1，A错误；真核生物在进行有性生殖时，核基因遵循基因的分离定律，原核生物大肠杆菌的基因在二分裂过程中，不遵循基因的分离定律，B错误；DNA共含有m个碱基，其中有a个胸腺嘧啶，则1个DNA分子含有胞嘧啶的数目是(m－2a)/2，复制n次需要胞嘧啶的数目是(2n－1)×(m－2a)/2，C错误；该大肠杆菌复制n次，共形成2n个DNA分子，放射性脱氧核苷酸单链数为2(n＋1)－2，D正确。‎ 答案　D 课堂小结 思维导图 晨读必背 ‎1.DNA分子两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，脱氧核糖和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧。‎ ‎2.科学家运用同位素标记技术，采用假说一演绎法，证实了DNA以半保留方式复制。‎ ‎3.DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序代表了遗传信息。‎ ‎4.DNA复制具有边解旋边复制、半保留复制的特点，主要发生在细胞核中，需要有模板、原料、酶和能量。‎ ‎5.DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶参与。‎ ‎6.基因是有遗传效应的DNA片段，其主要载体是染色体，线粒体和叶绿体中也存在基因。‎ 随堂·真题&预测 ‎1.(2017·海南卷，23)下列关于真核生物遗传物质和性状的叙述，正确的是(　　)‎ A.细胞中染色体的数目始终等于DNA的数目 B.有丝分裂有利于保持亲代细胞和子代细胞间遗传性状的稳定 C.细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和 D.生物体中，一个基因决定一种性状，一种性状由一个基因决定 解析　真核细胞的细胞核中，染色体复制之前，染色体数等于DNA数，复制后，染色体∶DNA＝1∶2，如果再加上细胞质中的DNA，染色体始终小于DNA数目，A错误；有丝分裂的生物学意义就是有利于保持亲、子代细胞间遗传性状的稳定，B正确；细胞中的DNA中，只有具遗传效应的片段才是基因，DNA中还有很多非基因序列，C错误；生物体中，基因与性状之间并不是单纯的一对一关系，D错误。‎ 答案　B ‎2.(经典高考)某亲本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，以黑色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是(　　)‎ 解析　DNA的复制方式为半保留复制，复制后不存在亲代的DNA分子(双链均为白色)，排除A、B项；第二次复制后得到的4个DNA分子中，每个DNA分子各有1条链是第二次复制形成的(黑色)，排除C项；进一步分析可知D项符合题意。‎ 答案　D ‎3.(2019·高考预测)下列关于DNA的叙述，正确的是(　　)‎ A.染色体解螺旋形成染色质时，DNA分子的双链没有解旋 B.DNA分子中每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基 C.将15N标记的细菌置于含14N的培养基中繁殖两代后，‎ 子代细菌DNA分子的两条链都是一条链含14N，另一条链含15N D.DNA分子复制时解旋酶与DNA聚合酶不能同时发挥作用 解析　染色体解螺旋形成染色质发生在有丝分裂的末期，DNA的解旋发生在DNA复制和转录过程中，A正确；在DNA分子中，除每条链顶端的脱氧核糖连接一个含氮碱基和一个磷酸外，其余每个脱氧核糖均连接一个含氮碱基和两个磷酸，B错误；15N标记的细菌的DNA分子两条链都含15N，由于DNA分子的复制是半保留复制，依据这一特点来分析，DNA复制时的原料含14N，子一代DNA分子全部是一条链是15N，一条链是14N；子一代继续培养，子二代DNA中一半DNA分子两条链都是14N，一半DNA分子是一条链是15N，一条链是14N，C错误；DNA复制是边解旋边复制的过程，解旋酶与DNA聚合酶能同时发挥作用，D错误。‎ 答案　A ‎4.(2019·高考预测)研究发现rep蛋白可以将DNA双链解旋，结合蛋白可以和解旋的DNA单链结合，并随着子链的延伸而与DNA单链分离。下列叙述正确的是(　　)‎ A.rep蛋白能使A与C、T与G之间的氢键断裂 B.低温处理DNA分子也可以使DNA双链解旋 C.DNA复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点 D.结合蛋白与DNA单链结合不利于DNA新链的形成 解析　因为rep蛋白可以将DNA双链解旋，则rep蛋白应为解旋酶，能破坏氢键，DNA双链碱基之间互补配对原则是A与 T配对，C与G配对，即rep蛋白可破坏A与T、C与G之间形成的氢键，A错误；高温处理DNA分子能使DNA双链解旋，B错误；DNA复制的特点是边解旋边复制、半保留复制，C正确；DNA结合蛋白缠绕在DNA单链上，可防止单链之间重新螺旋化，对DNA新链的形成有利，D错误。‎ 答案　C 教师独具 ‎1.下列与真核细胞内DNA分子复制有关的叙述正确的是(　　)‎ A.复制过程中先全部解旋，再半保留复制 B.复制过程主要发生在有丝分裂前期 C.DNA连接酶催化两个游离的脱氧核苷酸之间的连接 D.复制后两个子代DNA分子的碱基序列可能不同 解析　DNA复制是边解旋边复制的，A错误；复制的时间是有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期，B错误；DNA连接酶催化两个DNA片段之间的脱氧核苷酸形成磷酸二酯键，C错误；复制后两个子代DNA分子的碱基序列一般相同，但若发生基因突变，则形成的DNA分子碱基序列可能不同，D正确。‎ 答案　D ‎2.假如检测某DNA分子得知碱基A的比例为x%，又知该DNA的一条链所含的碱基中y%是鸟嘌呤，以下推断正确的有(　　)‎ A.DNA分子中碱基总数量为x/y B.DNA分子中碱基U的数目为x%‎ C.另一条链中鸟嘌呤是(1－x%－y%)‎ D.DNA分子中碱基C的比例为50%－x%‎ 解析　在DNA分子中A和T的数量是相等的，G和C的数量是相等的，A的比例是x%，只知道一条链中的G的比例，所以无法得出DNA分子的碱基总数，A错误；DNA分子中没有U，B错误；另一条链中鸟嘌呤应是[(1－2x%)/2]－y%，C错误；碱基C的比例应是(1－2x%)/2，即50%－x%，D正确。 ‎ 答案　D ‎3.如图是DNA双螺旋结构模型的建构过程图解(1～5)，请据图探讨相关问题：‎ ‎(1)物质1是构成DNA的基本单位，与RNA的基本单位相比，‎ 两者成分方面的差别是____________；______________________________________________。‎ ‎(2)催化形成图2中的磷酸二酯键的酶有________(供选酶：RNA聚合酶、DNA聚合酶、DNA解旋酶)。‎ ‎(3)图3和图4中的氢键用于连接两条脱氧核苷酸链，如果DNA耐高温的能力越强，则________(填“G－C”或“A－T”)碱基对的比例越高。‎ ‎(4)RNA病毒与DNA病毒相比更容易发生变异，请结合图5和有关RNA的结构说明其原因：____________________________________________________‎ ‎_______________________________________________________________。‎ 解析　(1)DNA与RNA相比，主要区别是DNA中的五碳糖是脱氧核糖，特有的碱基是T，而RNA的基本单位中的五碳糖是核糖，特有的碱基是U。(2)图2中磷酸二酯键是由脱氧核糖核苷酸脱水缩合形成，该过程需要DNA聚合酶催化。(3)DNA分子中氢键越多，DNA分子越稳定，C－G之间有3个氢键，A－T之间有2个氢键。(4)RNA是单链结构，DNA分子是双链螺旋结构，其结构稳定性较强，而单链RNA更容易发生变异。‎ 答案　(1)DNA中的五碳糖为脱氧核糖，RNA中的五碳糖为核糖　DNA特有碱基为T，RNA特有的碱基为U　(2)DNA聚合酶　(3)G－C　(4)DNA双螺旋结构较稳定，RNA单链较不稳定 ‎(时间：30分钟　满分：100分)‎ ‎1.(2017·湖南长沙期中，15)如图为核苷酸模式图，下列说法正确的是(　　)‎ A.组成DNA与RNA的核苷酸只有③不同 B.在人的口腔上皮细胞中，①有1种，③有5种 C.RNA分子中，连接②和③的化学键的数目等于氢键的数目 D.在含有5对核苷酸的DNA片段中，连接①和②的化学键有12个 解析　组成DNA与RNA的核苷酸，②也不同，A错误；人口腔上皮细胞中既有DNA也有RNA，因此③(碱基)有五种，磷酸一种，B正确；RNA分子一般为单链，一般没有氢键(tRNA含有氢键)，C错误；5对核苷酸DNA片段，连接①‎ 和②的键，应该是18个，D错误。‎ 答案　B ‎2.在DNA复制开始时，将大肠杆菌放在含低剂量3H标记的脱氧胸苷(3H－dT)的培养基中3H－dT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3H－dT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，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 B.DNA复制为半保留复制 C.DNA复制从起始点向两个方向延伸 D.DNA复制方向为a→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复制从起始点向两个方向延伸。‎ 答案　C ‎3.(2018·安阳市高三一调，8)某双链(α链和β链)DNA分子中有2 000个碱基，其中腺嘌呤占20%。下列有关分析正确的是(　　)‎ A.α链中A＋T的含量等于β链中C＋G的含量 B.α链和β链中G所占本链的比例之和等于DNA双链中G所占的比例 C.该DNA分子中含有的氢键数目为2 600个 D.以该DNA分子为模板转录出的RNA中A＋U＝800个 解析　α链中A＋T的含量等于β链中T＋A的含量，A错误；α链和β链中G所占的比例之和是DNA双链中G所占比例的2倍，B错误；该DNA分了中氢键数目为A的数目×2＋G的数目×3＝400×2＋600×3＝2 600(个)，C正确；以该DNA分子为模板转录出的RNA中A＋U等于α链或β链A＋T的数目，即400个，D错误。‎ 答案　C ‎4.(2017·安徽师大附中入学测试，17)下列有关真核生物基因的说法，正确的是(　　)‎ ‎①基因是有遗传效应的DNA片段　②基因的基本单位是核糖核苷酸　③基因存在于细胞核、核糖体等结构中　④基因表达时会受到环境的影响　⑤DNA分子每一个片段都是一个基因　⑥基因在染色体上呈线性排列　⑦基因的分子结构首先由摩尔根发现 A.①②③ B.②④⑥ C.①④⑥ D.③④⑤‎ 解析　①正确；②错误，基因的基本单位是脱氧核苷酸；③错误，基因不存在于核糖体；④正确；⑤错误，基因是有遗传效应的特定的DNA片段；⑥正确；⑦错误，基因的分子结构首先是由沃森和克里克提出的。C正确。‎ 答案　C ‎5.(2017·河南中原名校联考)真核细胞中DNA复制如下图所示，下列表述错误的是(　　)‎ A.多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成 B.每个子代DNA都有一条核苷酸链来自亲代 C.复制过程中氢键的破坏和形成都需要DNA聚合酶的催化 D.DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则 解析　多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成，A正确；DNA复制以亲代DNA分子的两条链分别作为模板，通过碱基互补配对原则合成子链，所以每个子代DNA都有一条核苷酸链来自亲代，B正确；复制过程中氢键的破坏需要解旋酶的催化，C错误；DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则，即A与T配对、G与C配对，D正确。‎ 答案　C ‎6.下图表示人体肠道中大肠杆菌DNA复制过程的部分内容，引物酶能以DNA为模板合成RNA片段。下列相关叙述正确的是(　　)‎ A.图中②酶表示的是解旋酶 B.该复制过程的模板由大肠杆菌提供，原料、场所、酶均由人体提供 C.图中共有五种碱基和五种核苷酸 D.RNA聚合酶具有①酶和引物酶的作用 解析　图中②酶能催化合成DNA片段，属于DNA聚合酶，A错误；图中有DNA和RNA两种核酸，因此图中共含有A、T、C、G、U五种碱基和四种脱氧核苷酸、四种核糖核苷酸，C错误；大肠杆菌为原核生物，其DNA复制可在自身细胞中进行，故原料、酶等均由自身提供，B错误。‎ 答案　D ‎7.(2017·四川省绵阳高三模拟)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(　　)‎ A.DNA连接酶和DNA聚合酶都可作用于形成①处的化学键，解旋酶作用于③处 B.②是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸 C.若该DNA分子中一条链上G＋C＝56%，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%‎ 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，解旋酶作用于碱基对之间的氢键，A正确；②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G＋C＝56%，则整个DNA分子中G＋C的含量也是56%，则整个DNA分子中T的含量为(1—56%)/2＝22%，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。‎ 答案　C ‎8.(2018·河南八市第一次测评，6)一个不含3H的DNA分子片段由200个碱基对组成，将它放在脱氧腺苷全被3H标记的培养液中连续复制三次，所测得的DNA的放射性强度(放射性强度＝含3H的碱基总数/全部DNA分子中的碱基总数)为28%。则上述DNA片段中含有胞嘧啶的数量为(　　)‎ A.36个 B.64个 C.72个 D.128个 解析　一个DNA分子复制三次，共合成8个DNA分子，相当于7个DNA分子中含有3H标记的脱氧腺苷。假设每个DNA分子中有M个脱氧腺苷，28%＝7M/8×200×2，M＝128个。根据碱基数量A＝T＝128，推知G＝C＝72，C正确。‎ 答案　C ‎9.用卡片构建DNA平面结构模型，所提供的卡片类型和数量如下表所示，以下说法正确的是(　　)‎ 卡片类型 脱氧核糖 磷酸 碱基 A T G C 卡片数量 ‎10‎ ‎10‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎3‎ ‎2‎ A.最多可构建4种脱氧核苷酸，5个脱氧核苷酸对 B.构成的双链DNA片段最多有10个氢键 C.DNA中每个脱氧核糖均与1分子磷酸相连 D.最多可构建44种不同碱基序列的DNA 解析　根据表格数据可知，代表脱氧核糖、磷酸和含氮碱基的卡片数分别都是10，所以最多可构建10个脱氧核苷酸，根据碱基种类可推知最多能构建4种脱氧核苷酸，4个脱氧核苷酸对，A错误；构成的双链DNA片段中可包含2个A—T碱基对和2个G—C碱基对，所以最多可含有氢键数＝2×2＋2×3＝10个，B正确；DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是2个磷酸，但是两端各有一个最末端的脱氧核糖只连接一个磷酸，C错误；碱基序列要达到44种，每种碱基对的数量至少要有4对，故D错误。‎ 答案　B ‎10.(2017·河北保定模拟)除了同卵双生外，几乎没有“DNA指纹”一模一样的两个人。“DNA指纹”可用于身份鉴别是利用了DNA的(　　)‎ A.特异性 B.稳定性 C.多样性 D.变异性 解析　每个DNA分子的碱基具有特定的排列顺序，构成了DNA分子的特异性，使得每个人的DNA都不完全相同，可以像指纹一样用来识别身份。在刑侦领域，DNA分子能像指纹一样用来鉴定个人身份，该实例依据的是DNA分子的特异性。故选A。‎ 答案　A ‎11.(2017·河南郑州模考，14)某双链DNA分子有100个碱基对，其中有腺嘌呤35个，下列叙述正确的是(　　)‎ A.该DNA分子蕴含的遗传信息种类最多有4100种 B.该DNA分子在第4次复制时消耗520个胞嘧啶脱氧核苷酸 C.每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个碱基 D.DNA分子每一条链中相邻的碱基通过氢键相连 解析　由于每种碱基的数量是有限的，所以该DNA分子蕴含的遗传信息种类少于4100种，A错误；该DNA分子含有100个碱基对，腺嘌呤有35个，则胸腺嘧啶有35个，胞嘧啶＝鸟嘌呤＝65个，与第3次复制相比，第4次复制后增加的DNA分子数是16－8＝8，所以第4次复制时需要的胞嘧啶脱氧核苷酸为8×65＝520(个)，B正确；DNA分子中多数的脱氧核糖与两个磷酸基团相连，C错误；DNA分子中，一条链上的相邻碱基由“一脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖－”连接，D错误。‎ 答案　B ‎12.(2017·广东佛山一检)如图为真核细胞内基因Y的结构简图，共含有2 000个碱基对，其中碱基A占20%。下列说法正确的是(　　)‎ A.基因Y复制两次，共需要4 800个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸 B.基因Y复制时解旋酶作用于①③两处 C.若②处T∥A替换为G∥C，则Y控制的性状一定发生改变 D.Y的等位基因y中碱基A也可能占20%‎ 解析　该基因共有2 000对脱氧核苷酸组成，其中鸟嘌呤占30%，因此该基因中含有鸟嘌呤数目为2 000×2×30%＝1 200个，则基因复制2次，则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数目＝(22－1)×1 200＝3 600个，A错误；基因Y复制时解旋酶作用于③处，即氢键，B错误；若②处T/A替换为G/C，由于密码子的简并性等原因，Y控制的性状不一定发生改变，C错误；Y的等位基因y是基因突变形成的，基因突变是指碱基对的增添、缺失或替换，因此y中碱基A也可能占20%，D正确。‎ 答案　D ‎13.(2018·高考仿真练)2015年诺贝尔化学奖表彰三位科学家发现DNA修复技术。切除修复是修复DNA损伤最为普遍的方式，其主要过程为：在多种酶的作用下，切除DNA受损伤部分，并合成新的片段填补缺口，最后将新合成片段与原DNA链连接。上述过程中不可能发生(　　)‎ A.磷酸二酯键的断裂和形成 B.ATP迅速转化为ADP C.未能完全修复而存留下来的损伤可能会造成细胞的癌变 D.切除修复过程中需要DNA连接酶参与反应，而不需要DNA聚合酶 解析　切除DNA受损伤部分，需要断裂磷酸二酯键，合成新的片段填补缺口需形成磷酸二酯键，A项可能发生；合成受损伤部分序列，需要消耗能量，会发生ATP的水解，B项可能发生；未能完全修复而存留下来的损伤可能会在适合的条件下造成细胞的癌变等，C项可能发生；修复过程需要合成切除的DNA片段，且需要将其与原DNA链连接，故需要DNA聚合酶和DNA连接酶参与，D项符合题意。‎ 答案　D ‎14.(2017·江西吉安高三期中)生长在太平洋西北部的一种海蜇能发出绿色荧光，这是因为海蜇DNA分子上有一段长度为5 170个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了海蜇的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，‎ 在紫外线的照射下，也能像海蜇一样发光。下列叙述错误的是(　　)‎ A.基因是有遗传效应的DNA片段 B.基因是DNA上的有一定功能的特异性的碱基排列顺序 C.基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位 D.DNA的任意片段都能在另一种生物体内表达 解析　基因是具有遗传效应的DNA片段，DNA上任意片段不一定是基因，D错误。‎ 答案　D ‎15.(2017·福建莆田质检)一个被32P标记的DNA双链片段由100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，下列叙述错误的是(　　)‎ A.该DNA双链片段中含有氢键的数目是260个 B.第3次复制过程需要420个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 C.子代DNA中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7‎ D.子代DNA中含32P与只含31P的分子数之比为1∶3‎ 解析　DNA双链片段由100个碱基对组成，腺嘌呤占20%，即腺嘌呤有200×20%＝40个，进而推知胸腺嘧啶有40个，鸟嘌呤与胞嘧啶各占60个，因此氢键数为40×2＋60×3＝260个，A正确；第3次复制过程需要胞嘧啶脱氧核苷酸60×2(3－1)＝240(个)，B错误；32P标记的DNA置于只含31P的环境中复制3次，复制时原料全含31P，后代中只有原来的母链含32P，因此，子代DNA中含32P的单链有2条，含31P的单链有14条，即子代DNA中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7，C正确；子代DNA中含32P的DNA有2个，只含31P的DNA有6个，即子代DNA中含32P与只含31P的分子数之比为1∶3，D正确。‎ 答案　B ‎16.(2017·山东滨州检测)DNA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DNA分子均为14N—DNA(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15N—DNA(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(Ⅰ和Ⅱ)，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Ⅰ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Ⅰ只有一条中密度带，则可以排除________，但不能肯定是_______‎ ‎_____________________________________________。‎ ‎(3)如果子代Ⅰ只有一条中密度带，再继续做子代ⅡDNA密度鉴定：若子代Ⅱ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Ⅱ不能分出________密度两条带，则排除________，同时确定为________。‎ 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代片段间隔连接而成的。‎ 答案　(1)14N/14N　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