2019-2020年高考生物大一輪復習 第六單元 第19講 DNA分子的結構、復制及基因是有遺傳效應的DNA片段教案.doc

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2019-2020年高考生物大一輪復習 第六單元 第19講 DNA分子的結構、復制及基因是有遺傳效應的DNA片段教案 [考綱要求]　1.DNA分子結構的主要特點(Ⅱ)。2.DNA分子的復制(Ⅱ)。3.基因的概念(Ⅱ)。 一、DNA分子的結構 [巧記]　借圖記憶 “3”→三種物質：○、、?；“4”→四種堿基對應四種脫氧核苷酸；“5”→五種元素：含C、H、O；○一定含P；?一定含N。 [判一判] 1．DNA的兩條核糖核苷酸鏈反向平行盤旋成雙螺旋結構 (　　) 2．DNA雙螺旋結構的基本骨架是由脫氧核糖和磷酸交替連接而成的 (　√　) 3．兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對 (　√　) 4．DNA上堿基對的形成遵循堿基互補配對原則，即A＝U，G＝C (　　) [解惑]　堿基A與T之間形成兩個氫鍵，G與C之間形成三個氫鍵。含氫鍵越多，結構越穩(wěn)定，即含G—C(或C—G)堿基對的比例越大，結構越穩(wěn)定。 二、DNA分子的復制 1．概念：以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。 2．時間：有絲分裂間期和減數第一次分裂前的間期。 3．條件 4．過程：DNA兩條母鏈形成子鏈→新DNA分子。 5．方式：半保留復制。 6．特點：邊解旋邊復制。 7．意義：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。 三、基因——具有遺傳效應的DNA片段 1．據圖①寫出基因與染色體的關系：基因在染色體上呈線性排列。 2．將代表下列結構的字母填入圖②中的相應橫線上：a.染色體、b.DNA、c.基因、d.脫氧核苷酸。 3．基因的本質：具有遺傳效應的DNA片段。 [判一判] 1．構成基因的堿基總數與DNA分子的堿基總數相等 (　　) 2．某DNA片段中有100個脫氧核苷酸，則可能的排列順序為2100種 (　　) 提示　排列順序應為4n，n指堿基對數，100個＝50對，即應為450種，其中“4”有特定含義，代表4種堿基，不能寫成2100。 3．不同DNA分子攜帶的遺傳信息不同的根本原因在于堿基排列順序不同 (　√　) [解惑]　(1)基因是遺傳的基本結構和功能單位，其主要載體是染色體。線粒體和葉綠體中也存在基因。 (2)原核生物體內也存在基因，但不與蛋白質結合。 考點一　聚焦DNA分子的結構及堿基計算 1． 觀察DNA分子結構模型，分析其空間結構 (1)空間結構分析 分類 主鏈 內側 構成方式 磷酸和脫氧核糖交替連接，兩條主鏈呈反向平行，有規(guī)則盤旋成雙螺旋 主鏈上對應堿基以氫鍵連接成對，對應堿基之間互補(A—T，G—C)配對，堿基平面之間平行 動態(tài)變化 相對穩(wěn)定 堿基比率和堿基序列可變 (2)說出DNA三個結構特點的含義 ①穩(wěn)定性：DNA中脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變；兩條鏈間堿基互補配對的方式不變。 ②多樣性：DNA分子中堿基對排列順序多種多樣。 ③特異性：每種DNA都有區(qū)別于其他DNA的特定的堿基排列順序。 2． DNA堿基互補配對原則的有關計算 規(guī)律1：互補的兩個堿基數量相等，即A＝T，C＝G。 規(guī)律2：任意兩個不互補的堿基和占總堿基的50%。 規(guī)律3：一條鏈中互補堿基的和等于另一條鏈中這兩種堿基的和。 規(guī)律4：若一條鏈中，＝n，則另一條鏈中＝n，＝n。 規(guī)律5：若一條鏈中＝K，則另一條鏈中＝。 易錯警示　有關水解產物、氫鍵及堿基計算的易錯點 (1)水解產物及氫鍵數目計算 ①DNA水解產物：初步水解產物是脫氧核苷酸，徹底水解產物是磷酸、脫氧核糖和含氮堿基。 ②氫鍵數目計算：若堿基對為n，則氫鍵數為2n～3n；若已知A有m個，則氫鍵數為3n－m。 (2)堿基計算 ①不同生物的DNA分子中互補配對的堿基之和的比值不同，即(A＋T)/(C＋G)的值不同。該比值體現了不同生物DNA分子的特異性。 ②若已知A占雙鏈的比例＝c%，則A1/單鏈的比例無法確定，但最大值可求出為2c%，最小值為0。 1． 如圖為核苷酸鏈結構圖，有關敘述不正確的是 (　　) A．能構成一個完整核苷酸的是圖中的a和b B．各核苷酸之間是通過化學鍵③連接起來的 C．DNA連接酶可連接斷裂的化學鍵③ D．若該鏈為脫氧核苷酸鏈，從堿基組成上看，缺少的堿基是T 答案　A 解析　核苷酸是核酸的基本組成單位，每個核苷酸由一分子的磷酸、一分子的五碳糖、一分子的含氮堿基組成；DNA中有A、T、C、G四種堿基，RNA中有A、U、C、G四種堿基；核苷酸分子通過磷酸二酯鍵連接組成核苷酸鏈。 2． 下圖為真核細胞內某基因(15N標記)的結構示意圖，該基因全部堿基中A占20%。下列說法正確的是 (　　) A．該基因一定存在于細胞核內的染色體DNA上 B．該基因的一條核苷酸鏈中(C＋G)/(A＋T)為3∶2 C．DNA解旋酶只作用于①部位，限制性核酸內切酶只作用于②部位 D．將該基因置于14N培養(yǎng)液中復制3次后，含15N的DNA分子占1/8 答案　B 解析　真核細胞中的DNA主要存在于細胞核內的染色體中，少量存在于線粒體、葉綠體中。由雙鏈DNA中A(腺嘌呤)占20%，且DNA中A＝T、C＝G可知，C＋G＝100%－(A＋T)＝60%，故該基因中(C＋G)/(A＋T)＝3∶2＝該基因一條核苷酸鏈中(C＋G)/(A＋T)。DNA解旋酶破壞的是堿基對之間的氫鍵(即②)，而限制性核酸內切酶以及DNA連接酶作用于DNA分子中磷酸與脫氧核糖之間的共價鍵。15N標記的DNA在14N培養(yǎng)液中培養(yǎng)，復制3次后，含15N的DNA占2/23＝1/4。 1． DNA結構中化學鍵的形成與斷裂 (1)氫鍵：配對的堿基間形成堿基對，通過氫鍵相連，可用DNA解旋酶斷裂，也可用高溫斷裂。 (2)磷酸二酯鍵：連接磷酸和相鄰脫氧核苷酸的脫氧核糖的化學鍵，可用限制酶切斷，可用DNA連接酶或DNA聚合酶連接。 2． 核酸種類的判斷方法 (1)DNA和RNA的判斷： 含有堿基T或脫氧核糖?DNA 含有堿基U或核糖?RNA (2)單鏈DNA和雙鏈DNA的判斷： 若：?雙鏈DNA 若：嘌呤≠嘧啶?單鏈DNA (3)DNA和RNA合成的判斷：用放射性同位素標記T或U可判斷DNA和RNA的合成。若大量消耗T，可推斷正發(fā)生DNA的合成；若大量利用U，可推斷正進行RNA的合成。 考點二　探究DNA分子的復制和相關計算 1． DNA復制方式的探究 關于DNA復制方式的探究，充分體現了假說—演繹法，即在克里克假說的基礎上，通過演繹推理，最終通過實驗得以驗證。根據下面實驗過程，回答相關問題。 (1)實驗材料：大腸桿菌。 (2)實驗方法：放射性同位素標記技術和離心技術。 (3)實驗假設：DNA以半保留的方式復制。 (4)實驗過程(如圖) (5)實驗預期：離心后應出現3條DNA帶(如上圖)。(根據標記情況作答) ①重帶(密度最大)：15N標記的親代雙鏈DNA(15N/15N)。 ②中帶(密度居中)：一條鏈為15N，另一條鏈為14N標記的子代雙鏈DNA(15N/14N)。 ③輕帶(密度最小)：兩條鏈都為14N標記的子代雙鏈DNA(14N/14N)。 (6)實驗結果：與預期的相符。 2． DNA分子復制中的相關計算 (1)某DNA分子中含某種堿基a個，則復制n次需要含該堿基的脫氧核苷酸數為a(2n－1)；第n次復制，需要含該堿基的脫氧核苷酸數為a2n－1。 (2)若以被同位素標記的DNA分子的兩條鏈為模板，復制n次后，標記的DNA分子占2/2n，標記的DNA單鏈占所有單鏈的1/2n；若用同位素標記原料，則復制n次后，標記的DNA分子占100%，標記的單鏈占1－1/2n。 易錯警示　關于DNA復制的2個易錯點 (1)在做DNA分子復制的計算題時，應看準是“含”還是“只含”，是“DNA分子數”還是“鏈數”。 (2)在分析細胞分裂問題時，常以染色體或DNA分子為研究對象，而在分析DNA分子復制問題時，一定要從DNA分子兩條單鏈的角度考慮，所以復制后的一條染色體上的兩個DNA分子中都含有原來的單鏈。 3． 如圖為DNA復制的圖解，請據圖回答下列問題： (1)DNA復制發(fā)生在______________________________________。 (2)②過程稱為________。 (3)③中的子鏈是________。 (4)③過程必須遵循______________________原則。 (5)子代DNA分子中只有一條鏈來自親代DNA分子，由此說明DNA復制具有__________________的特點。 (6)用15N標記含有100個堿基對的DNA分子，其中有胞嘧啶60個，若該DNA分子在14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復制四次，則結果不可能是 (　　) A．含有15N的DNA分子占1/8 B．含有14N的DNA分子占7/8 C．復制過程中需游離的腺嘌呤脫氧核苷酸600個 D．共產生16個DNA分子 (7)具有N個堿基對的一個DNA分子片段中，含有m個腺嘌呤脫氧 核苷酸。 ①該片段完成n次復制需要________個游離的胞嘧啶脫氧核苷酸。 ②該片段完成第n次復制需要________個游離的胞嘧啶脫氧核苷酸。 A．(2n－1)(N－m) B．2n－1(N－m) C．2n－1(N/2－m) D．2n(N/2－m) (8)若用32P標記了玉米體細胞(含20條染色體)的DNA分子雙鏈。再將這些細胞轉入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，在第二次細胞分裂的中期、后期，一個細胞中的染色體總條數和被32P標記的染色體條數分別是 (　　) A．中期20和20、后期40和20 B．中期20和10、后期40和20 C．中期20和20、后期40和10 D．中期20和10、后期40和10 答案　(1)有絲分裂間期和減數第一次分裂前的間期　(2)解旋　(3)Ⅱ、Ⅲ　(4)堿基互補配對　(5)半保留復制　(6)B　(7)①A　②B　(8)A 解析　DNA的復制方式為半保留復制，子代DNA分子中有一條母鏈和一條與母鏈互補的子鏈。(6)由于DNA的復制是半保留復制，經過四次復制形成的16個DNA分子中，有2個DNA分子的一條鏈上含有15N，另一條鏈上含有14N，其余14個DNA分子的兩條鏈上全部含有14N。該DNA分子中含有胞嘧啶60個，由此計算出含有鳥嘌呤60個，腺嘌呤和胸腺嘧啶各有40個，復制四次需要腺嘌呤脫氧核苷酸的數量為40(16－1)＝600(個)，選項A、C、D正確，B錯誤。(7)根據題意，該DNA分子片段含有胞嘧啶脫氧核苷酸 的個數為(2N－2m)/2＝N－m。①該片段完成n次復制，共產生DNA分子片段數為2n個，新增DNA分子片段(2n－1)個。故其完成n次復制需要的游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數為(2n－1)(N－m)個，選A。②該片段完成第n－1次復制時共產生DNA分子片段2n－1個，若再完成一次復制(也就是第n次復制)，新增DNA分子片段數為2n－1個，故其完成第n次復制需要的游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數為2n－1(N－m)個，選B。(8)玉米體細胞有絲分裂中期和后期細胞中染色體的數量分別為20和40，DNA分子的數量分別為40和40。DNA分子的復制具有半保留復制的特點，即新產生的DNA中有一條鏈是來自于母鏈，另一條鏈是新合成的子鏈。所以，第一次復制后的所有DNA都是一條鏈含有32P，另一條鏈不含；第二次復制得到的DNA分子則有一半含有32P，另一半不含。所以，第二次細胞分裂中期和后期的細胞中都有20個DNA分子含有32P，選A。 4． 取1個含有1對同源染色體的精原細胞，用15N標記細胞核中的DNA，然后放在含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，讓其連續(xù)進行兩次有絲分裂，形成4個細胞，這4個細胞中含15N的細胞個數可能是 (　　) A．2 B．3 C．4 D．前三項都對 答案　D 以上面第4題為例，利用圖示法理解細胞分裂與DNA復制相結合的知識。 這樣來看，最后形成的4個子細胞有3種情況：第一種情況是4個細胞都是；第2種情況是2個細胞是，1個細胞是，1個細胞是；第3種情況是2個細胞是，另外2個細胞是。 序號 錯因分析 正確答案 序號 錯因分析 正確答案 ① 對“方式”與“特點”區(qū)分不清 半保留復制 ② 審題不清，該題是考查解旋的條件 能量(ATP) ③ 答非所問，沒有注意題干中的“還需要” DNA連接 ④ 忽視題干中的“方向” 相反 ⑤ 考慮問題不全面 細胞核、線粒體和葉綠體 ⑦ 對減數分裂與DNA復制的關系理解不清 1/4 ⑥ 答案不全面 有絲分裂后期、減數第二次分裂后期 題組一　DNA分子的結構及相關計算 1． 判斷正誤 (1)雙鏈DNA分子中嘌呤數等于嘧啶數(xx江蘇，1D) (　　) (2)DNA單鏈上相鄰堿基以氫鍵連接(xx廣東，24B) (　　) (3)DNA單鏈上相鄰堿基與磷酸基相連接(xx廣東，24C) (　　) (4)DNA分子中兩條脫氧核苷酸鏈之間的堿基一定是通過氫鍵連接的 (xx海南，16B) (　　) (5)分子大小相同、堿基含量相同的核酸分子所攜帶的遺傳信息一定相同 (xx海南，16C) (　　) 答案　(1)√　(2)　(3)　(4)√　(5) 2． (xx上海卷，4)細胞內某一DNA片段中有30%的堿基為A，則該片段中 (　　) A．G的含量為30% B．U的含量為30% C．嘌呤含量為50% D．嘧啶含量為40% 答案　C 解析　根據DNA雙螺旋結構中A＝T、C＝G可知，嘌呤之和等于嘧啶之和，故C正確。其他堿基的含量分別為：T＝A＝30%，C＝G＝[1－(30%＋30%)]/2＝20%。 題組二　DNA復制及基因的本質 3． (xx山東卷，5)假設一個雙鏈均被32P標記的噬菌體DNA由5 000個堿基對組成，其中腺嘌呤占全部堿基的20%。用這個噬菌體侵染只含31P的大腸桿菌，共釋放出100個子代噬菌體。下列敘述正確的是 (　　) A．該過程至少需要3105個鳥嘌呤脫氧核苷酸 B．噬菌體增殖需要細菌提供模板、原料和酶等 C．含32P與只含31P的子代噬菌體的比例為1∶49 D．該DNA發(fā)生突變，其控制的性狀即發(fā)生改變 答案　C 解析　根據題干信息可知，噬菌體的DNA含有5 000個堿基對，即為10 000個堿基，腺嘌呤(A)占全部堿基的20%，即A＝T＝2 000個，則G＝C＝3 000個。在噬菌體增殖的過程中，DNA進行半保留復制，100個子代噬菌體含有100個DNA，相當于新合成了99個DNA，至少需要的鳥嘌呤(G)脫氧核苷酸數是993 000＝297 000，A項錯誤。噬菌體增殖的過程中需要自身的DNA作為模板，而原料和酶由細菌提供，B項錯誤。根據半保留復制方式的特點可知，在子代噬菌體的100個DNA中，同時含32P和31P的只有2個，只含31P的為98個，C項正確。DNA發(fā)生突變，其控制的性狀不一定發(fā)生改變，如AA突變?yōu)锳a以及密碼子的簡并性等，D項錯誤。 4． (xx山東卷，7)蠶豆根尖細胞在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷培養(yǎng)基中完成一個細胞周期，然后在不含放射性標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期，其染色體的放射性標記分布情況是 (　　) A．每條染色體的兩條單體都被標記 B．每條染色體中都只有一條單體被標記 C．只有半數的染色體中一條單體被標記 D．每條染色體的兩條單體都不被標記 答案　B 解析　蠶豆的根尖細胞完成一個細胞周期后，根據DNA半保留復制的特點，形成的子細胞中染色體上的DNA都只有一條鏈具有放射性，另一條鏈不具有放射性，即每條染色體都具有放射性。當在不具有放射性標記的培養(yǎng)基中接著進行下一個細胞周期時，完成DNA復制后，有絲分裂前期以及中期每條染色體都含有兩條染色單體，每條染色單體含有一個DNA分子，這兩個DNA分子一個具有放射性，一個沒有放射性，即細胞中每條染色體含有的兩條染色單體(兩個DNA分子)都是一條染色單體(一個DNA分子)被標記，另一條染色單體(另一個DNA分子)不被標記。 題組三　DNA復制的實驗探究 5． (xx北京卷，30)科學家以大腸桿菌為實驗對象，運用同位素示蹤技術及密度梯度離心方法進行了DNA復制方式的探索實驗，實驗內容及結果見下表。 組別 1組 2組 3組 4組 培養(yǎng)液中 唯一氮源 14NH4Cl 15NH4Cl 14NH4Cl 14NH4Cl 繁殖代數 多代 多代 一代 兩代 培養(yǎng)產物 A B B的子Ⅰ代 B的子Ⅱ代 操作 提取DNA并離心 離心結果 僅為輕帶(14N/14N) 僅為重帶(15N/15N) 僅為中帶(15N/14N) 輕帶(14N/14N) 中帶(15N/14N) 請分析并回答： (1)要得到DNA中的N全部被放射性標記的大腸桿菌B，必須經過________代培養(yǎng)，且培養(yǎng)液中的________是唯一氮源。 (2)綜合分析本實驗的DNA離心結果，第________組結果對得到結論起到了關鍵作用，但需把它與第________組和第________組的結果進行比較，才能說明DNA分子的復制方式是________________________。 (3)分析討論： ①若子Ⅰ代DNA的離心結果為“輕”和“重”兩條密度帶，則“重帶”DNA來自于________，據此可判斷DNA分子的復制方式不是________復制。 ②若將子Ⅰ代DNA雙鏈分開后再離心，其結果________(選填“能”或“不能”)判斷DNA的復制方式。 ③若在同等條件下將子Ⅱ代繼續(xù)培養(yǎng)，子n代DNA離心的結果是：密度帶的數量和位置________，放射性強度發(fā)生變化的是________帶。 ④若某次實驗的結果中，子Ⅰ代DNA的“中帶”比以往實驗結果的“中帶”略寬，可能的原因是新合成DNA單鏈中的N尚有少部分為________。 答案　(1)多　15NH4Cl (2)3　1　2　半保留復制　(3)①B　半保留　②不能?、蹧]有變化　輕　④15N 【組題說明】 考　點 題　號 錯題統(tǒng)計 錯因分析 DNA分子的結構 1、2、3、13 有關堿基的計算 4、5、6 DNA分子的復 制和相關計算 7、8、9、10、14、15 關于基因的探究 11、12 1． 下列關于人類探究遺傳奧秘歷程中所用的實驗方法的敘述，錯誤的是 (　　) A．孟德爾在以豌豆為實驗材料研究遺傳規(guī)律時，運用了統(tǒng)計學的方法 B．薩頓提出“基因位于染色體上”的假說時，運用了類比推理的方法 C．格里菲思進行肺炎雙球菌轉化實驗時，運用了放射性同位素標記法 D．沃森和克里克研究DNA分子的結構時，運用了構建物理模型的方法 答案　C 解析　孟德爾在以豌豆為實驗材料研究遺傳規(guī)律時，運用了統(tǒng)計學的方法；薩頓提出“基因位于染色體上”的假說時，運用了類比推理法；格里菲思進行肺炎雙球菌轉化實驗時，用不同類型的肺炎雙球菌去感染小鼠，并未運用放射性同位素標記法；沃森和克里克通過構建物理模型來研究DNA分子的結構。 2． 下列關于DNA分子結構的敘述中，錯誤的是 (　　) A．DNA分子由四種脫氧核苷酸組成 B．每個DNA分子中，堿基數＝脫氧核苷酸數＝脫氧核糖數 C．雙鏈DNA分子中的一段，若含有30個胞嘧啶，就一定會同時含有30個鳥嘌呤 D．DNA分子中每個脫氧核糖上均連接著一個磷酸基和一個含氮堿基 答案　D 解析　DNA分子中除每條單鏈一端的脫氧核糖外，每個脫氧核糖連接兩個磷酸基和一個含氮堿基。 3． 下列有關DNA分子結構的敘述，錯誤的是 (　　) A．雙鏈DNA分子中含有兩個游離的磷酸基團 B．DNA的一條單鏈上相鄰的堿基A與T之間通過氫鍵連接 C．嘌呤堿基與嘧啶堿基的結合保證了DNA分子空間結構的相對穩(wěn)定 D．DNA分子兩條鏈反向平行 答案　B 解析　DNA的一條單鏈上相鄰的堿基A與T之間通過脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖連接。 4． 經檢測得知，一雙鏈DNA分子中鳥嘌呤的數目為x，其占堿基總量的比例是y，以下推斷正確的是 (　　) A．與鳥嘌呤互補的堿基所占的比例是(1－y) B．該DNA分子的嘌呤堿基和嘧啶堿基的比值是x/y C．該DNA分子的堿基之間的氫鍵數是x(1＋2/y) D．與鳥嘌呤不互補的堿基數目是x(1－2y)/y 答案　D 解析　由題意可知，G、C所占比例都為y，數量都為x；A、T所占比例都為(1/2－y)，數量都為[(x/y)－2x]/2＝[(x/2y)－x]。與鳥嘌呤互補的堿基所占比例是y。該DNA分子的嘌呤堿基和嘧啶堿基的比值是1。G、C之間有三個氫鍵，A、T之間有兩個氫鍵，該DNA分子的堿基之間的氫鍵數目是3x＋2[(x/2y)－x]＝(x＋x/y)。A、T與G不互補，其數目為[x(1－2y)/y]。 5． 已知某DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數的35.8%，其中一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總數的32.9%和17.1%，則在它的互補鏈中，T和 C分別占該鏈堿基總數的 (　　) A．32.9%和17.l% B．31.3%和18.7% C．18.7%和31.3% D．17.1%和32.9% 答案　B 解析　由題中G＋C＝35.8%，可推出C＝G＝17.9%，A＝T＝32.1%；設它的互補鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數的比例為X、Y，則有1/2(X＋32.9%)＝32.1%,1/2(Y＋17.1%)＝17.9%，解得X＝31.3%，Y＝18.7%。 6． 從某種生物中提取出核酸樣品，經科學家檢測和計算后，堿基之間的相互關系如下：(A＋T)/(G＋C)＝1，(A＋G)/(T＋C)＝1。據此結果，該樣品 (　　) A．確定是雙鏈DNA B．確定是單鏈DNA C．無法確定單雙鏈 D．只存在于細胞核中 答案　C 解析　該核酸內含有“T”，說明該核酸是DNA，DNA主要存在于細胞核中，細胞質中也有少量DNA，如果該生物是病毒，則不存在細胞結構，故D錯誤；由所給等式能推導出A＝C、G＝T，單鏈和雙鏈都有可能。 7． 如圖是在電子顯微鏡下拍攝的某生物細胞DNA復制過程中的圖像。下列有關敘述正確的是 (　　) A．此圖反映出的DNA復制模式可作為DNA雙向復制的證據 B．此過程遵循堿基互補配對原則，任一條鏈中A＝T，G＝C C．若將該DNA徹底水解，產物是脫氧核苷酸和四種堿基 D．若該DNA分子的一條鏈中(A＋T)/(G＋C)＝a，則互補鏈中該比值為1/a 答案　A 解析　在一條鏈中A與T不一定相等；DNA徹底水解是指將脫氧核苷酸也水解，產物是脫氧核糖、磷酸和四種堿基；DNA分子的一條鏈中兩互補堿基之和的比值，與另一條鏈中該比值相等。 8． 下列關于DNA復制的敘述，正確的是 (　　) A．DNA復制時，嚴格遵循A—U、C—G的堿基互補配對原則 B．DNA復制時，兩條脫氧核苷酸鏈均可作為模板 C．DNA分子全部解旋后才開始進行DNA復制 D．脫氧核苷酸必須在DNA酶的作用下才能連接形成子鏈 答案　B 解析　DNA復制時，嚴格遵循A—T、C—G的堿基互補配對原則；DNA是以兩條脫氧核苷酸鏈作為模板進行復制的；DNA分子邊解旋邊復制；脫氧核苷酸必須在DNA聚合酶的作用下才能連接形成子鏈。 9． 某DNA分子有2 000個脫氧核苷酸，已知它的一條單鏈上A∶G∶T∶C＝1∶2∶3∶4，若該DNA分子復制一次，則需要腺嘌呤脫氧核苷酸的數量是 (　　) A．200個 B．300個 C．400個 D．800個 答案　C 解析　由一條單鏈上A∶G∶T∶C＝1∶2∶3∶4，計算得該單鏈上1 000個堿基中含有A＝100個，T＝300個，整個DNA分子中T＝400個，復制1次需要A為400個。 10．用32P標記玉米體細胞(含20條染色體)的DNA分子雙鏈，再將這些細胞轉入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，讓其分裂n次，若一個細胞中的染色體總條數和被32P標記的染色體條數分別是40條和2條，則該細胞至少是處于第幾次分裂的分裂期 (　　) A．第一次 B．第二次 C．第三次 D．第四次 答案　C 解析　由染色體總條數為40條可知該細胞處于有絲分裂后期，若是第一次有絲分裂后期，被32P標記的染色體條數應為40條；若是第二次有絲分裂后期，被32P標記的染色體條數應為20條；若是第三次有絲分裂后期，被32P標記的染色體條數應在0條到20條之間。 11．科學研究發(fā)現，小鼠體內HMIGIC基因與肥胖直接相關。具有HMIGIC基因缺陷的實驗小鼠與作為對照的正常小鼠，吃同樣多的高脂肪食物，一段時間后，對照組小鼠變得十分肥胖，而具有HMIGIC基因缺陷的實驗小鼠體重仍然保持正常，說明 (　　) A．基因在DNA上 B．基因在染色體上 C．基因具有遺傳效應 D．DNA具有遺傳效應 答案　C 解析　正常小鼠吃高脂肪食物會變得肥胖，而具有HMIGIC基因缺陷的小鼠吃同樣多的高脂肪食物體重仍保持正常，這說明肥胖由基因控制，從而得出基因能夠控制性狀，具有遺傳效應。 12．下列有關染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸的說法，不正確的是 (　　) A．基因一定位于染色體上 B．基因在染色體上呈線性排列 C．四種脫氧核苷酸的數目和排列順序決定了基因的多樣性和特異性 D．一條染色體上含有1個或2個DNA分子 答案　A 解析　基因是具有遺傳效應的DNA片段，DNA不一定位于染色體上，因此基因不一定位于染色體上，故A錯誤；多個基因位于同一條染色體上，基因在染色體上呈線性排列，故B正確；不同基因中脫氧核苷酸的數目和排列順序不同，基因具有多樣性，而每一個基因中脫氧核苷酸的數目和排列順序是特定的，因此基因又具有特異性，故C正確；沒有復制的每條染色體含有1個DNA分子，復制后的每條染色體含有2條染色單體，每條染色單體含有1個DNA分子，故D正確。 13．下圖是某DNA分子的局部結構示意圖，請據圖回答。 (1)寫出下列圖中序號代表的結構的中文名稱：①__________，⑦____________________，⑧_______________________，⑨_________________。 (2)圖中DNA片段中堿基對有________對，該DNA分子應有________個游離的磷酸基。 (3)從主鏈上看，兩條單鏈________________；從堿基關系看，兩條單鏈____________。 (4)如果將14N標記的細胞培養(yǎng)在含15N標記的脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中，此圖所示的________________________(填圖中序號)中可測到15N。若細胞在該培養(yǎng)液中分裂四次，該DNA分子也復制四次，則得到的子代DNA分子中含14N的DNA分子和含15N的DNA分子的比例為____________。 (5)若該DNA分子共有a個堿基，其中腺嘌呤有m個，則該DNA分子復制4次，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸為__________個。 答案　(1)胞嘧啶　脫氧核糖　胸腺嘧啶脫氧核苷酸　一條脫氧核苷酸鏈的片段 (2)4　2　(3)反向平行　互補 (4)①②③④⑥⑧⑨　1∶8 (5)15(－m) 解析　根據堿基互補配對原則可知：①是胞嘧啶，②是腺嘌呤，③是鳥嘌呤，④是胸腺嘧啶，⑤是磷酸基團，⑥是胸腺嘧啶，⑦是脫氧核糖，⑧是胸腺嘧啶脫氧核苷酸，⑨是一條脫氧核苷酸鏈的片段。復制4次，產生16個DNA分子，由于DNA復制為半保留復制，含14N的DNA分子共2個，所有的DNA都含有15N，所以子代DNA分子中含14N和15N的比例為1∶8。A＝T＝m，則G＝C＝－m，復制4次，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸為(24－1)(－m)＝15(－m)。 14．在生命科學研究中，“放射性同位素示蹤法”是常用的研究手段。請分析下列幾個科學實驗，回答有關問題： (1)將大腸桿菌的DNA分子用3H標記后，放在普通培養(yǎng)基上繁殖兩代，如下圖所示。該實驗有力地證明了DNA分子的復制方式是______________。若在此過程中，共消耗了游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸183個，則親代DNA分子中含腺嘌呤脫氧核苷酸________個。 (2)用含放射性元素的氨基酸培養(yǎng)豚鼠的胰腺細胞，研究豚鼠分泌蛋白的合成和分泌過程，放射性在核糖體上出現后，依次經過__________、__________和__________，最后出現在細胞外。 答案　(1)半保留復制　61 (2)內質網　高爾基體　細胞膜 解析　用放射性同位素示蹤法可以有力地證明DNA分子的復制方式為半保留復制。DNA分子復制兩次，凈增加3個DNA分子，此過程共消耗胸腺嘧啶脫氧核苷酸183個，則每個DNA分子中含胸腺嘧啶脫氧核苷酸數為1833＝61(個)，雙鏈DNA分子中，腺嘌呤脫氧核苷酸數目與胸腺嘧啶脫氧核苷酸數目相等。分泌蛋白合成和分泌的過程是先在核糖體中將氨基酸合成多肽鏈，然后進入內質網中加工，再運輸到高爾基體中進一步加工、包裝，最后分泌到細胞外。 15．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(彌散)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15N大腸桿菌轉移到氮源為含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，不同分子量的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，子Ⅰ代能分辨出兩條DNA帶：一條________________帶和一條________________帶，則可以排除____________________________________________________________。 (2)如果子Ⅰ代只有一條中密度帶，則可以排除________，但不能肯定是________________________________。 (3)如果子Ⅰ代只有一條中密度帶，再繼續(xù)做子Ⅱ代DNA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Ⅱ代不能分出________密度兩條帶，則排除__________________，同時確定為________。 答案　(1)輕(14N/14N)　重(15N/15N)　半保留復制和分散復制　(2)全保留復制　半保留復制或分散復制　(3)一條中密度帶　一條輕密度帶　中、輕　半保留復制　分散復制 解析　從題目中的圖示可知，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。