2022版高考生物一輪復(fù)習(xí)第六單元基因的本質(zhì)與表達(dá)第二講DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制與基因的本質(zhì)精選教案

2021版高考生物一輪復(fù)習(xí)第六單元基因的本質(zhì)與表達(dá)第二講DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制與基因的本質(zhì)精選教案

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第二講DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制與基因的本質(zhì)

知識(shí)體系——定內(nèi)容

核心素養(yǎng)——定能力

生命觀念

通過掌握DNA分子的結(jié)構(gòu)和功能，理解生命的延續(xù)和發(fā)展

理性思維

通過DNA分子中的堿基數(shù)量和DNA復(fù)制的計(jì)算規(guī)律，培養(yǎng)歸納與概括、邏輯分析和計(jì)算能力

科學(xué)探究

通過DNA復(fù)制方式的探究，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析的能力

[基礎(chǔ)知識(shí)·系統(tǒng)化]

知識(shí)點(diǎn)一DNA分子的結(jié)構(gòu)

1．DNA分子的結(jié)構(gòu)的建立者及DNA的組成

(1)DNA雙螺旋模型構(gòu)建者：沃森和克里克。

(2)圖解DNA分子結(jié)構(gòu)：

[巧學(xué)助記]利用數(shù)字“五、四、三、二、一”巧記DNA分子結(jié)構(gòu)

2.DNA分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

(1)多樣性：若DNA含有n個(gè)堿基對(duì)，則其可能有4n種堿基對(duì)排列順序。

(2)特異性：每個(gè)DNA分子都有其特定的堿基對(duì)排列順序。

(3)穩(wěn)定性：兩條主鏈磷酸與脫氧核糖交替排列的順序不變，堿基對(duì)配對(duì)方式不變等。

知識(shí)點(diǎn)二DNA的復(fù)制及基因的本質(zhì)

1．DNA的復(fù)制

2．染色體、DNA、基因和脫氧核苷酸的關(guān)系

[基本技能·問題化]

1．判斷下列說法的正誤

(1)雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸與脫氧核糖是通過氫鍵連接的(×)

(2)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(×)

(3)DNA聚合酶催化兩個(gè)游離的脫氧核苷酸之間的連接(×)

(4)真核生物DNA分子復(fù)制過程需要解旋酶和能量(√)

(5)DNA復(fù)制時(shí)，嚴(yán)格遵循A—U、C—G的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則(×)

(6)復(fù)制后產(chǎn)生的兩個(gè)子代DNA分子中共含4個(gè)游離的磷酸基團(tuán)(√)

2.如圖為核苷酸鏈結(jié)構(gòu)圖，下列敘述錯(cuò)誤的是()

A．能構(gòu)成一個(gè)完整核苷酸的是圖中的a和b

B．圖中與每個(gè)五碳糖直接相連的堿基有1個(gè)

C．各核苷酸之間是通過化學(xué)鍵③連接起來的

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

解析：選A核苷酸由1分子磷酸、1分子五碳糖和1分子堿基組成，b中磷酸與脫氧核苷不屬于一個(gè)核苷酸分子；由題圖可知，每個(gè)五碳糖都只有1個(gè)堿基與之直接相連；核苷酸之間通過磷酸二酯鍵相連形成核苷酸鏈，即圖中③；脫氧核糖核苷酸根據(jù)堿基不同分為腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸，因此若該鏈為脫氧核苷酸鏈，從堿基組成上看，缺少的是胸腺嘧啶即堿基T。

3.如圖為真核細(xì)胞DNA復(fù)制過程模式圖，相關(guān)分析錯(cuò)誤的是()

A．酶①為解旋酶，酶②為DNA聚合酶

B．圖示體現(xiàn)了邊解旋邊復(fù)制及半保留復(fù)制的特點(diǎn)

C．在復(fù)制完成后，甲、乙可在有絲分裂后期、減數(shù)第一次分裂后期分開

D．將該模板DNA置于15N培養(yǎng)液中復(fù)制3次后，含15N的DNA占100%

解析：選CDNA復(fù)制的顯著特點(diǎn)是邊解旋邊復(fù)制，圖示有很好的體現(xiàn)，其中酶①為解旋酶，打開雙螺旋，酶②為DNA聚合酶，催化合成新的DNA鏈。復(fù)制結(jié)果是一個(gè)DNA變成兩個(gè)子代DNA分子，分別位于同一條染色體的兩個(gè)姐妹染色單體上，在有絲分裂后期、減數(shù)第二次分裂后期隨染色單體分開而分開。由于DNA是半保留復(fù)制，因而在15N培養(yǎng)液中復(fù)制3次后，含15N的DNA占100%。

4．下列關(guān)于基因的說法正確的是()

A．?dāng)y帶致病基因的個(gè)體一定患遺傳病，不攜帶致病基因的個(gè)體不會(huì)患遺傳病

B．一個(gè)基因的堿基排列順序的多樣化構(gòu)成了基因的多樣性

C．性染色體上基因的遺傳不遵循分離定律

D．DNA是染色體的主要成分，一個(gè)DNA分子上含有許多個(gè)基因

解析：選D攜帶隱性致病基因的個(gè)體不一定患?。蝗羰侨旧w變異引起的遺傳病，該病患者不攜帶致病基因。一個(gè)基因的堿基排列順序是特定的，構(gòu)成了基因的特異性。性染色體上基因的遺傳也遵循分離定律。染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)，基因在染色體上呈線性排列，一個(gè)DNA分子上有許多個(gè)基因。

考點(diǎn)一DNA分子的結(jié)構(gòu)和相關(guān)計(jì)算

[典型圖示]借助示意圖辨析DNA分子的結(jié)構(gòu)

[問題設(shè)計(jì)]

(1)由圖1可解讀以下信息：

(2)圖2是圖1的簡化形式，其中①是磷酸二酯鍵，②是氫鍵。解旋酶作用于

eq\a\vs4\al(②)

部位，限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶作用于

eq\a\vs4\al(①)

部位。

[對(duì)點(diǎn)落實(shí)]

1．(2018·淮安調(diào)研)如圖是某同學(xué)制作的脫氧核苷酸對(duì)模型，其中正確的是()

解析：選D選項(xiàng)A中，從五碳糖和磷酸基團(tuán)的形態(tài)和位置可判斷，兩條脫氧核苷酸鏈不是反向平行的，錯(cuò)誤；選項(xiàng)B中，A與T之間的氫鍵應(yīng)該是兩個(gè)而不是三個(gè)，錯(cuò)誤；選項(xiàng)C中，含氮堿基(C)與五碳糖的連接位置不對(duì)，且G與C之間有三個(gè)氫鍵，錯(cuò)誤。

2.已知某鏈狀DNA分子含有200個(gè)堿基，而堿基間的氫鍵共有260個(gè)。如圖為該DNA分子的部分平面結(jié)構(gòu)，虛線表示堿基間的氫鍵。下列有關(guān)敘述正確的是()

A．該DNA分子的每個(gè)脫氧核糖上均連著兩個(gè)磷酸和一個(gè)堿基

B．該DNA分子中一條脫氧核苷酸鏈上的兩個(gè)相鄰堿基之間是以氫鍵連接的

C．A與T構(gòu)成的堿基對(duì)的比例越高，該DNA分子穩(wěn)定性越高

D．該DNA分子中共有腺嘌呤40個(gè)，C和G構(gòu)成的堿基對(duì)共60個(gè)

解析：選D鏈狀DNA分子中兩條鏈的末端各有一個(gè)脫氧核糖只與一個(gè)磷酸相連。該DNA分子雙鏈上配對(duì)的堿基之間是以氫鍵連接的，而單鏈上兩個(gè)相鄰堿基之間是以“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連接的。由于G與C之間有三個(gè)氫鍵，A與T之間有兩個(gè)氫鍵，因此，G與C構(gòu)成的堿基對(duì)的比例越高，DNA分子穩(wěn)定性越高。假設(shè)該DNA分子中A、T的數(shù)目各為x，C、G的數(shù)目各為y，則有2x＋2y＝200,2x＋3y＝260，解得x＝40，y＝60，則其應(yīng)含有G—C或C—G堿基對(duì)共60個(gè)，該DNA分子中腺嘌呤數(shù)為40個(gè)。

3．(2018·淄博檢測(cè))用卡片構(gòu)建DNA平面結(jié)構(gòu)模型，所提供的卡片類型和數(shù)量如下表所示，以下說法正確的是()

卡片類型

脫氧核糖

磷酸

堿基

A

T

G

C

卡片數(shù)量

10

10

2

3

3

2

A．最多可構(gòu)建4種脫氧核苷酸，5個(gè)脫氧核苷酸對(duì)

B．構(gòu)成的雙鏈DNA片段最多有10個(gè)氫鍵

C．DNA中每個(gè)脫氧核糖均與1分子磷酸相連

D．可構(gòu)建45種不同堿基序列的DNA

解析：選B由表中給定的堿基A為2個(gè)，C為2個(gè)，并結(jié)合堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可知最多可構(gòu)建4個(gè)脫氧核苷酸對(duì)；構(gòu)成的雙鏈DNA片段中A與T間的氫鍵共有4個(gè)，G與C共有6個(gè)，即最多有10個(gè)氫鍵；DNA中位于一端的脫氧核糖分子均與1分子磷酸相連，位于內(nèi)部的脫氧核糖分子均與2分子磷酸相連；4個(gè)堿基對(duì)可構(gòu)建44種不同堿基序列的DNA。

[類題通法]“三看法”判斷DNA分子結(jié)構(gòu)的正誤

“歸納法”求解DNA分子中的堿基數(shù)量的計(jì)算規(guī)律

1．堿基互補(bǔ)配對(duì)原則

A一定與T配對(duì)，G一定與C配對(duì)。

2．四個(gè)計(jì)算規(guī)律

(1)規(guī)律一：一個(gè)雙鏈DNA分子中，A＝T、C＝G，則A＋G＝C＋T，即嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)。

(2)規(guī)律二：在雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)的兩堿基之和(如A＋T或C＋G)占全部堿基的比值等于其任何一條單鏈中該種堿基比例的比值，且等于其轉(zhuǎn)錄形成的mRNA(T換為U)中該種堿基比例的比值。

(3)規(guī)律三：在DNA雙鏈中，一條單鏈的

eq\f(A1＋G1,T1＋C1)

的值與其互補(bǔ)單鏈的

eq\f(A2＋G2,T2＋C2)

的值互為倒數(shù)關(guān)系。但在整個(gè)DNA分子中該比值等于1。

(4)規(guī)律四：在DNA雙鏈中，一條單鏈的

eq\f(A＋T,G＋C)

的值，與該互補(bǔ)鏈的

eq\f(A＋T,G＋C)

的值是相等的，與整個(gè)DNA分子中的

eq\f(A＋T,G＋C)

的值是相等的。

[對(duì)點(diǎn)落實(shí)]

4．(2018·濟(jì)南調(diào)研)已知某DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數(shù)的35.8%，其中一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32.9%和17.1%。則在它的互補(bǔ)鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的()

A．32.9%,17.1% B．31.3%,18.7%

C．18.7%,31.3% D．17.1%,32.9%

解析：選B配對(duì)的堿基之和在一條鏈中與在整個(gè)DNA分子中的比例是相同的，因此，一條鏈中A、T、C、G的比例分別為31.3%、32.9%、17.1%和18.7%，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，它的互補(bǔ)鏈中T、C的比例分別為31.3%、18.7%。

5．某雙鏈DNA分子含有200個(gè)堿基對(duì)，其中一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則有關(guān)該DNA分子的敘述，正確的是()

A．含有4個(gè)游離的磷酸基

B．含有腺嘌呤脫氧核苷酸30個(gè)

C．4種含氮堿基A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7

D．堿基排列方式共有4100種

解析：選C每條單鏈各有一個(gè)游離的磷酸基，所以DNA分子應(yīng)該有2個(gè)游離的磷酸基。計(jì)算堿基數(shù)目時(shí)，需要注意所給堿基總數(shù)為個(gè)數(shù)還是對(duì)數(shù)，該DNA分子中含有200個(gè)堿基對(duì)，一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，根據(jù)雙鏈中A＋T所占比例＝單鏈中A＋T所占比例，則雙鏈中A＋T占3/10，根據(jù)A＝T，推知A和T各占3/20，故腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量為200×2×(3/20)＝60。雙鏈中A和T分別占3/20，則C和G分別占7/20，故A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7。在堿基比例不確定的情況下，堿基排列方式共有4n種，n為堿基對(duì)數(shù)，即共有4200種，而該DNA分子堿基比例已確定，故排列方式小于4200種。

6.現(xiàn)已知基因M含有堿基共N個(gè)，腺嘌呤n個(gè)，具有類似如圖的平面結(jié)構(gòu)，下列說法正確的是()

A．基因M共有4個(gè)游離的磷酸基，氫鍵數(shù)目為1.5N＋n個(gè)

B．如圖a可以代表基因M，基因M的等位基因m可以用b表示；a鏈含有A的比例最多為2n/N

C．基因M的雙螺旋結(jié)構(gòu)，脫氧核糖和磷脂交替排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架

D．基因M和它的等位基因m含有的堿基數(shù)可以不相等

解析：選D基因M的每一條鏈有1個(gè)游離的磷酸基，故有2個(gè)游離的磷酸基，氫鍵數(shù)為1.5N－n個(gè)。基因是由兩條脫氧核苷酸鏈組成的，圖中a和b共同組成基因M。雙螺旋結(jié)構(gòu)中脫氧核糖和磷酸交替連接排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架。等位基因是基因突變產(chǎn)生的，基因突變是指基因中堿基對(duì)的增添、缺失或替換，基因M和它的等位基因m的堿基數(shù)或排列順序可以不同。

[類題通法]解答有關(guān)堿基計(jì)算題的“三步曲”

考點(diǎn)二DNA分子的復(fù)制及相關(guān)計(jì)算

1．DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次圖像及解讀

2．DNA分子復(fù)制特點(diǎn)及子DNA存在位置與去向

(1)復(fù)制特點(diǎn)：半保留復(fù)制即新DNA分子總有一條鏈來自親代DNA(即模板鏈)，另一條鏈(子鏈)由新鏈構(gòu)建而成。

(2)2個(gè)子DNA位置：當(dāng)1個(gè)DNA分子復(fù)制后形成2個(gè)新DNA分子后，這2個(gè)子DNA恰位于兩姐妹染色單體上，且由著絲點(diǎn)連在一起。(如圖所示)

(3)子DNA去向：在有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期，當(dāng)著絲點(diǎn)分裂時(shí)，兩姐妹染色單體分開，分別移向細(xì)胞兩極，此時(shí)子DNA隨染色單體分開而分開。

[對(duì)點(diǎn)落實(shí)]

1．(2018·德州重點(diǎn)中學(xué)月考)真核細(xì)胞中DNA復(fù)制過程如圖所示，下列表述錯(cuò)誤的是()

A．多起點(diǎn)雙向復(fù)制能保證DNA復(fù)制在短時(shí)間內(nèi)完成

B．每個(gè)子代DNA都有一條脫氧核苷酸鏈來自親代

C．復(fù)制過程中氫鍵的破壞和形成都需要DNA聚合酶的催化

D．DNA分子的準(zhǔn)確復(fù)制依賴于堿基互補(bǔ)配對(duì)原則和精確的模板

解析：選C多起點(diǎn)雙向復(fù)制，能保證DNA復(fù)制在短時(shí)間內(nèi)完成；DNA復(fù)制以親代DNA分子的兩條鏈分別為模板，通過堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成子鏈DNA，所以每個(gè)子代DNA都有一條核苷酸鏈來自親代；復(fù)制過程中氫鍵的破壞需要解旋酶的催化；DNA分子的準(zhǔn)確復(fù)制依賴于堿基互補(bǔ)配對(duì)原則即A與T配對(duì)、G與C配對(duì)。

2．下圖是DNA復(fù)制的有關(guān)圖示，A→B→C表示大腸桿菌的DNA復(fù)制。D→G表示哺乳動(dòng)物的DNA分子復(fù)制。圖中黑點(diǎn)表示復(fù)制起始點(diǎn)，“→”表示復(fù)制方向。

(1)若A中含48502個(gè)堿基對(duì)，而子鏈延伸速度是105個(gè)堿基對(duì)/min，則此DNA分子復(fù)制完成約需30s。而實(shí)際上只需約16s。根據(jù)A→C圖分析，是因?yàn)開_________________。

(2)哺乳動(dòng)物的DNA分子展開可達(dá)2m之長，若按A→C的方式復(fù)制，至少8h，而實(shí)際上約6h左右。據(jù)D→G圖分析，是因?yàn)開_____________________________。

(3)A→G均有以下特點(diǎn)：延伸的子鏈緊跟著解旋酶，這說明DNA分子復(fù)制是______的。

(4)C與A相同，G與D相同，C、G能被如此準(zhǔn)確地復(fù)制出來，是因?yàn)?/p>

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案：(1)復(fù)制是雙向進(jìn)行的

(2)從多個(gè)起始點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行復(fù)制

(3)邊解旋邊復(fù)制

(4)DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供精確的模板；DNA分子的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則保證了DNA分子復(fù)制能準(zhǔn)確無誤地完成

“圖解法”分析DNA復(fù)制過程中的數(shù)量關(guān)系

DNA分子的復(fù)制為半保留復(fù)制，一個(gè)DNA分子復(fù)制n次，則有：

(1)DNA分子數(shù)：

①子代DNA分子數(shù)＝2n個(gè)；

②含有親代DNA鏈的子代DNA分子數(shù)＝2個(gè)；

③不含親代DNA鏈的子代DNA分子數(shù)＝(2n－2)個(gè)。

(2)脫氧核苷酸鏈數(shù)：

①子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)＝2n＋1條；

②親代脫氧核苷酸鏈數(shù)＝2條；

③新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)＝(2n＋1－2)條。

(3)消耗的脫氧核苷酸數(shù)：

①若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，經(jīng)過n次復(fù)制需要消耗該脫氧核苷酸數(shù)為m×(2n－1)個(gè)；

②n次復(fù)制需該脫氧核苷酸數(shù)＝m×2n個(gè)，n－1次復(fù)制需該脫氧核苷酸數(shù)＝m×2n－1個(gè)，則第n次復(fù)制需該脫氧核苷酸數(shù)＝2n×m－m×2n－1＝m×(2n－2n－1)＝m×2n－1個(gè)。

[對(duì)點(diǎn)落實(shí)]

3．(2018·徐州調(diào)研)一個(gè)雙鏈均被32P標(biāo)記的DNA由5000個(gè)堿基對(duì)組成，其中腺嘌呤占20%，將其置于只含31P的環(huán)境中復(fù)制3次。下列敘述錯(cuò)誤的是()

A．該DNA分子的特異性與堿基對(duì)的排列順序有關(guān)

B．復(fù)制過程需要2.4×104個(gè)游離的胞嘧啶脫氧核苷酸

C．子代DNA分子中含32P的單鏈與含31P的單鏈數(shù)目之比為1∶7

D．子代DNA分子中含32P的分子數(shù)目與只含31P的分子數(shù)目之比為1∶3

解析：選B由題可知，該DNA分子中胞嘧啶占30%，則該DNA復(fù)制時(shí)需要消耗游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為10000×30%×(23－1)＝2.1×104。

4．某雙鏈DNA分子有100個(gè)堿基對(duì)，其中腺嘌呤30個(gè)，下列敘述正確的是()

A．該DNA分子一條單鏈中，腺嘌呤和胸腺嘧啶占50%

B．該DNA分子兩條鏈之間總是嘌呤和嘧啶形成堿基對(duì)

C．該DNA分子第三次復(fù)制時(shí)需要胞嘧啶脫氧核苷酸490個(gè)

D．該DNA分子復(fù)制時(shí)，在DNA聚合酶的作用下DNA雙螺旋解開

解析：選B該雙鏈DNA分子有100個(gè)堿基對(duì)，其中腺嘌呤30個(gè)，胸腺嘧啶也為30個(gè)，該DNA分子中A＋T占30%，則DNA分子一條單鏈中，A＋T占30%。DNA分子兩條鏈之間的堿基靠氫鍵連接成堿基對(duì)，腺嘌呤與胸腺嘧啶、鳥嘌呤與胞嘧啶互補(bǔ)配對(duì)。該DNA分子中胞嘧啶脫氧核苷酸為70個(gè)，第三次復(fù)制時(shí)需要胞嘧啶脫氧核苷酸70×23－1＝70×4＝280個(gè)。DNA復(fù)制時(shí)，在解旋酶的作用下DNA雙螺旋解開。

[易錯(cuò)提醒]DNA復(fù)制相關(guān)計(jì)算時(shí)四個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)

(1)復(fù)制次數(shù)：“DNA復(fù)制了n次”和“第n次復(fù)制”的區(qū)別：前者包括所有的復(fù)制，但后者只包括最后一次復(fù)制。

(2)堿基數(shù)目：注意堿基的數(shù)目單位是“對(duì)”還是“個(gè)”。

(3)復(fù)制模板：在DNA復(fù)制過程中，無論復(fù)制了幾次，含有親代脫氧核苷酸單鏈的DNA分子都只有兩個(gè)。

(4)關(guān)鍵詞語：看清是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”，“含”還是“只含”等關(guān)鍵詞。

巧用圖解，突破DNA復(fù)制與細(xì)胞分裂中染色體標(biāo)記問題

解答此類問題的關(guān)鍵是構(gòu)建細(xì)胞分裂過程模型圖，并完成染色體與DNA的轉(zhuǎn)換。具體如下：

第一步

畫出含一條染色體的細(xì)胞圖，下方畫出該條染色體上的1個(gè)DNA分子，用豎實(shí)線表示含同位素標(biāo)記

第二步

畫出復(fù)制一次，分裂一次的子細(xì)胞染色體圖，下方畫出染色體上的DNA鏈，未被標(biāo)記的新鏈用豎虛線表示

第三步

再畫出第二次復(fù)制(分裂)后的細(xì)胞的染色體組成和DNA鏈的情況

第四步

若繼續(xù)推測(cè)后期情況，可想象著絲點(diǎn)分裂，染色單體(a與a′)分開的局面，并進(jìn)而推測(cè)子細(xì)胞染色體情況

[對(duì)點(diǎn)落實(shí)]

命題點(diǎn)(一)有絲分裂中染色體標(biāo)記情況分析

5．將DNA分子雙鏈用3H標(biāo)記的蠶豆(2n＝12)根尖移入普通培養(yǎng)液(不含放射性元素)中，再讓細(xì)胞連續(xù)進(jìn)行有絲分裂。根據(jù)如圖所示判斷，在普通培養(yǎng)液中的第二次有絲分裂中期，一個(gè)細(xì)胞中染色體標(biāo)記情況依次是()

A．6個(gè)a,6個(gè)b

B．12個(gè)b

C．6個(gè)b,6個(gè)c

D．b＋c＝12個(gè)，但b和c數(shù)目不確定

解析：選B根據(jù)題意可知，親代DNA分子雙鏈用3H標(biāo)記，由于DNA分子為半保留復(fù)制，因此親代細(xì)胞中染色體經(jīng)過第一次復(fù)制后兩個(gè)姐妹染色單體均有標(biāo)記，如圖a；第一次有絲分裂結(jié)束后產(chǎn)生的子細(xì)胞中每條染色體上的DNA分子均有一條鏈被標(biāo)記，該細(xì)胞中的染色體再經(jīng)過第二次復(fù)制，一條染色體上的兩個(gè)染色單體只有1個(gè)染色單體的一條鏈有標(biāo)記，即只有1個(gè)染色單體有標(biāo)記，如圖b，因此在第二次有絲分裂中期，細(xì)胞中12條染色體上的兩個(gè)染色單體均有一個(gè)帶有標(biāo)記。

[類題通法]有絲分裂中子染色體標(biāo)記情況分析

(1)過程圖解(一般只研究一條染色體)：

復(fù)制一次(母鏈標(biāo)記，培養(yǎng)液不含標(biāo)記同位素)：

轉(zhuǎn)至不含放射性培養(yǎng)液中再培養(yǎng)一個(gè)細(xì)胞周期：

(2)規(guī)律總結(jié)：若只復(fù)制一次，產(chǎn)生的子染色體都帶有標(biāo)記；若復(fù)制兩次，產(chǎn)生的子染色體只有一半帶有標(biāo)記。

命題點(diǎn)(二)減數(shù)分裂中染色體標(biāo)記情況分析

6．(2017·佛山市二模)用32P標(biāo)記某動(dòng)物精原細(xì)胞的全部核DNA，然后將細(xì)胞置于31P標(biāo)記的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，使其進(jìn)行一次有絲分裂或減數(shù)分裂(MⅠ、MⅡ)，下列有關(guān)敘述正確的是()

A．有絲分裂前期與MⅠ前期細(xì)胞中，32P標(biāo)記的DNA分子數(shù)相同、染色體數(shù)不同

B．有絲分裂后期與MⅠ后期細(xì)胞中，32P標(biāo)記的DNA分子數(shù)不同、染色體數(shù)不同

C．有絲分裂中期與MⅡ中期細(xì)胞中，32P標(biāo)記的DNA分子數(shù)不同、染色體數(shù)不同

D．有絲分裂后期與MⅡ后期細(xì)胞中，32P標(biāo)記的DNA分子數(shù)不同、染色體數(shù)相同

解析：選C由題干信息并結(jié)合DNA的半保留復(fù)制以及細(xì)胞分裂過程中染色體數(shù)目、DNA變化規(guī)律可知：有絲分裂前期與MⅠ前期細(xì)胞中，32P標(biāo)記的DNA分子數(shù)目相同，染色體數(shù)也相同；有絲分裂后期與MⅠ后期細(xì)胞中32P標(biāo)記DNA分子數(shù)目相同，前者的染色體數(shù)目是后者的2倍；有絲分裂中期與MⅡ中期細(xì)胞中，前者被32P標(biāo)記的DNA分子數(shù)目、染色體數(shù)均為后者的2倍；有絲分裂后期與MⅡ后期細(xì)胞中，前者被32P標(biāo)記的DNA分子數(shù)目、染色體數(shù)均為后者的2倍。

[類題通法]減數(shù)分裂中子染色體標(biāo)記情況分析

(1)過程圖解：減數(shù)分裂一般選取一對(duì)同源染色體為研究對(duì)象，如下圖：

(2)規(guī)律總結(jié)：由于減數(shù)分裂沒有細(xì)胞周期，DNA只復(fù)制一次，因此產(chǎn)生的子染色體都帶有標(biāo)記。

命題點(diǎn)(三)分裂產(chǎn)生子細(xì)胞中染色體的標(biāo)記情況

7．將某一經(jīng)3H充分標(biāo)記DNA的雄性動(dòng)物細(xì)胞(染色體數(shù)為2N)置于不含3H的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，該細(xì)胞經(jīng)過兩次連續(xù)分裂后形成4個(gè)大小相等的子細(xì)胞。下列有關(guān)的說法正確的是()

A．若子細(xì)胞中染色體數(shù)為2N，則其中含3H的染色體數(shù)一定為N

B．若子細(xì)胞中染色體數(shù)為N，則其中含3H的DNA分子數(shù)為N/2

C．若子細(xì)胞中染色體都含3H，則細(xì)胞分裂過程中會(huì)發(fā)生基因重組

D．若子細(xì)胞中有的染色體不含3H，則原因是同源染色體分離

解析：選C根據(jù)同位素示蹤法，該動(dòng)物細(xì)胞經(jīng)過3H標(biāo)記后，放在不含3H的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)過兩次有絲分裂后形成的4個(gè)細(xì)胞，每個(gè)細(xì)胞中含3H的染色體數(shù)可能是0～2N。如果該細(xì)胞發(fā)生的是減數(shù)分裂，則含3H的DNA分子數(shù)為N。如果子細(xì)胞中染色體都含有3H，該細(xì)胞發(fā)生的是減數(shù)分裂，能發(fā)生基因重組。如果子細(xì)胞中有的染色體不含3H，則該細(xì)胞發(fā)生的是有絲分裂，不可能發(fā)生同源染色體分離。

[類題通法]利用模型分析子細(xì)胞中染色體標(biāo)記情況

此類題目可通過構(gòu)建模型圖解答，圖示及分析如下：

這樣來看，最后形成的4個(gè)子細(xì)胞有三種情況：第一種情況是4個(gè)細(xì)胞都是；第二種情況是2個(gè)細(xì)胞是，1個(gè)細(xì)胞是，1個(gè)細(xì)胞是；第三種情況是2個(gè)細(xì)胞是，另外2個(gè)細(xì)胞是。

DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)分析

(1)實(shí)驗(yàn)方法：放射性同位素示蹤法和離心技術(shù)。

(2)實(shí)驗(yàn)原理：含15N的雙鏈DNA密度大，含14N的雙鏈DNA密度小，一條鏈含14N、一條鏈含15N的雙鏈DNA密度居中。

(3)實(shí)驗(yàn)假設(shè)：DNA以半保留的方式復(fù)制。

(4)實(shí)驗(yàn)預(yù)期：離心后應(yīng)出現(xiàn)3條DNA帶。

①重帶(密度最大)：兩條鏈都為15N標(biāo)記的親代雙鏈DNA。

②中帶(密度居中)：一條鏈為14N標(biāo)記，另一條鏈為15N標(biāo)記的子代雙鏈DNA。

③輕帶(密度最小)：兩條鏈都為14N標(biāo)記的子代雙鏈DNA。

(5)實(shí)驗(yàn)過程：

(6)過程分析：

①立即取出，提取DNA→離心→全部重帶。

②繁殖一代后取出，提取DNA→離心→全部中帶。

③繁殖兩代后取出，提取DNA→離心→1/2輕帶、1/2中帶。

(7)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：DNA的復(fù)制是以半保留方式進(jìn)行的。

[對(duì)點(diǎn)落實(shí)]

8．DNA的復(fù)制方式，可以通過設(shè)想來進(jìn)行預(yù)測(cè)，可能的情況是全保留復(fù)制、半保留復(fù)制、分散(彌散)復(fù)制三種。究竟是哪種復(fù)制方式呢？用下面設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來證明DNA的復(fù)制方式。

實(shí)驗(yàn)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(duì)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(zhuǎn)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(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)：

(1)如果與對(duì)照(14N/14N)相比，子代Ⅰ能分辨出兩條DNA帶：一條________帶和一條________帶，則可以排除______和分散復(fù)制。

(2)如果子代Ⅰ只有一條中密度帶，則可以排除________，但不能肯定是__________。

(3)如果子代Ⅰ只有一條中密度帶，再繼續(xù)做子代ⅡDNA密度鑒定：若子代Ⅱ可以分出________和________，則可以排除分散復(fù)制，同時(shí)肯定是半保留復(fù)制；如果子代Ⅱ不能分出________兩條密度帶，則排除____________，同時(shí)確定為____________。

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(fù)制后得到的兩個(gè)DNA分子，一個(gè)是原來的兩條母鏈重新形成的親代DNA分子，一個(gè)是兩條子鏈形成的子代DNA分子；半保留復(fù)制后得到的每個(gè)子代DNA分子的一條鏈為母鏈，一條鏈為子鏈；分散復(fù)制后得到的每個(gè)子代DNA分子的單鏈都是由母鏈片段和子鏈片段間隔連接而成的。

答案：(1)輕(14N/14N)重(15N/15N)半保留復(fù)制(2)全保留復(fù)制半保留復(fù)制或分散復(fù)制(3)一條中密度帶一條輕密度帶中、輕半保留復(fù)制分散復(fù)制

[真題集訓(xùn)——驗(yàn)?zāi)芰

1．(2017·海南高考)DNA分子的穩(wěn)定性與堿基對(duì)之間的氫鍵數(shù)目有關(guān)。下列關(guān)于生物體內(nèi)DNA分子中(A＋T)/(G＋C)與(A＋C)/(G＋T)兩個(gè)比值的敘述，正確的是()

A．堿基序列不同的雙鏈DNA分子，后一比值不同

B．前一個(gè)比值越大，雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越高

C．當(dāng)兩個(gè)比值相同時(shí)，可判斷這個(gè)DNA分子是雙鏈

D．經(jīng)半保留復(fù)制得到的DNA分子，后一比值等于1

解析：選D雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)堿基兩兩相等，即A＝T，C＝G，則A＋C＝G＋T，即A＋C與G＋T的比值為1。因此，堿基序列不同的雙鏈DNA分子，后一比值相同；DNA分子中，C和G之間有3個(gè)氫鍵，A與T之間有2個(gè)氫鍵，則C與G的含量越高，DNA穩(wěn)定性越高，因此，前一個(gè)比值越大，C與G的含量越低，雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越低；當(dāng)兩個(gè)比值相同時(shí)，這個(gè)DNA分子可能是雙鏈，也可能是單鏈；經(jīng)半保留復(fù)制得到的DNA分子，后一比值等于1。

2．(2016·全國卷Ⅱ)某種物質(zhì)可插入DNA分子兩條鏈的堿基對(duì)之間，使DNA雙鏈不能解開。若在細(xì)胞正常生長的培養(yǎng)液中加入適量的該物質(zhì)，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()

A．隨后細(xì)胞中的DNA復(fù)制發(fā)生障礙

B．隨后細(xì)胞中的RNA轉(zhuǎn)錄發(fā)生障礙

C．該物質(zhì)可將細(xì)胞周期阻斷在分裂中期

D．可推測(cè)該物質(zhì)對(duì)癌細(xì)胞的增殖有抑制作用

解析：選C在DNA分子的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程中，DNA分子都需要先將雙鏈解開，加入該物質(zhì)后DNA分子雙鏈不能解開，故細(xì)胞中的DNA復(fù)制和RNA轉(zhuǎn)錄都會(huì)發(fā)生障礙。因DNA復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞分裂間期，故該物質(zhì)阻斷的是分裂間期DNA分子的復(fù)制過程，從而將細(xì)胞周期阻斷在分裂間期。癌細(xì)胞的增殖方式是有絲分裂，其分裂過程中可發(fā)生DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，加入該物質(zhì)會(huì)阻礙這兩個(gè)過程，從而抑制癌細(xì)胞的增殖。

3．(2016·上海高考)在DNA分子模型的搭建實(shí)驗(yàn)中，若僅有訂書釘將脫氧核糖、磷酸、堿基連為一體并構(gòu)建一個(gè)含10對(duì)堿基(A有6個(gè))的DNA雙鏈片段，那么使用的訂書釘個(gè)數(shù)為()

A．58 B．78

C．82 D．88

解析：選C構(gòu)成一個(gè)脫氧核苷酸需要2個(gè)訂書釘，20個(gè)脫氧核苷酸共需要40個(gè)訂書釘；一條DNA單鏈需要9個(gè)訂書釘連接，兩條鏈共需要18個(gè)訂書釘；雙鏈間的氫鍵數(shù)共有10×2＋4＝24個(gè)，總共需要訂書釘40＋18＋24＝82(個(gè))。

4．(2015·上海高考)若N個(gè)雙鏈DNA分子在第i輪復(fù)制結(jié)束后，某一復(fù)制產(chǎn)物分子一條鏈上的某個(gè)C突變?yōu)門，這樣在隨后的各輪復(fù)制結(jié)束時(shí)，突變位點(diǎn)為A—T堿基對(duì)的雙鏈DNA分子數(shù)與總DNA分子數(shù)的比例始終為()

A.

eq\f(1,N×2i－1)

B.

eq\f(1,N×2i)

C.

eq\f(1,N×2i＋1)

D.

eq\f(1,N×2i＋2)

解析：選CN個(gè)雙鏈DNA分子在第i輪復(fù)制后，N×2i個(gè)DNA分子中某DNA分子的一條鏈上某個(gè)C突變?yōu)門，則在隨后的一輪復(fù)制結(jié)束時(shí)，有1個(gè)DNA分子中突變位點(diǎn)為A—T堿基對(duì)，占雙鏈DNA分子數(shù)的比例為

eq\f(1,N×2i＋1)

；在隨后的兩輪復(fù)制結(jié)束時(shí)，突變位點(diǎn)為A—T堿基對(duì)的雙鏈DNA分子數(shù)的比例應(yīng)為

eq\f(2,N×2i＋2)

＝

eq\f(1,N×2i＋1)

，同理可推得經(jīng)過隨后的幾輪復(fù)制后，這一比例為：

eq\f(2n－1,N×2i－n)

＝

eq\f(1,N×2i＋1)

。

5．(2014·山東高考)某研究小組測(cè)定了多個(gè)不同雙鏈DNA分子的堿基組成，根據(jù)測(cè)定結(jié)果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補(bǔ)鏈、一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數(shù)目比值的關(guān)系圖，下列正確的是()

解析：選CDNA分子中(A＋C)/(T＋G)應(yīng)始終等于1；一條單鏈中(A＋C)/(T＋G)與其互補(bǔ)鏈中(A＋C)/(T＋G)互為倒數(shù)，一條單鏈中(A＋C)/(T＋G)＝0.5時(shí)，互補(bǔ)鏈中(A＋C)/(T＋G)＝2；一條單鏈中(A＋T)/(G＋C)與其互補(bǔ)鏈中(A＋T)/(G＋C)及DNA分子中(A＋T)/(G＋C)都相等。

6.(2014·江蘇高考)羥胺可使胞嘧啶分子轉(zhuǎn)變?yōu)榱u化胞嘧啶，導(dǎo)致DNA復(fù)制時(shí)發(fā)生錯(cuò)配(如圖)。若一個(gè)DNA片段的兩個(gè)胞嘧啶分子轉(zhuǎn)變?yōu)榱u化胞嘧啶，下列相關(guān)敘述正確的是(多選)()

A．該片段復(fù)制后的子代DNA分子上的堿基序列都發(fā)生改變

B．該片段復(fù)制后的子代DNA分子中G—C堿基對(duì)與總堿基對(duì)的比下降

C．這種變化一定會(huì)引起編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變

D．在細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)中均可發(fā)生如圖所示的錯(cuò)配

解析：選BD由圖示可知，胞嘧啶轉(zhuǎn)化為羥化胞嘧啶后不再與鳥嘌呤配對(duì)，而是與腺嘌呤配對(duì)。該片段復(fù)制后的子代DNA分子上會(huì)發(fā)生堿基對(duì)的替換，并非堿基序列都發(fā)生改變；因羥化胞嘧啶不再與鳥嘌呤配對(duì)，故復(fù)制后的子代DNA分子中G—C堿基對(duì)在總堿基對(duì)中所占比例下降；這種變化為基因突變，由于密碼子的簡并性，不一定引起編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變；細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)中都含DNA，復(fù)制過程中都可能發(fā)生圖示的錯(cuò)配。

[課下檢測(cè)——查缺漏]

一、選擇題

1．下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是()

A．DNA分子是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的單鏈結(jié)構(gòu)

B．DNA分子中的每個(gè)磷酸均連接著一個(gè)脫氧核糖和一個(gè)堿基

C．DNA分子兩條鏈之間總是嘌呤與嘧啶形成堿基對(duì)

D．DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過磷酸—脫氧核糖—磷酸相連

解析：選CDNA分子是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的雙鏈結(jié)構(gòu)；DNA分子中的絕大多數(shù)磷酸連接著兩個(gè)脫氧核糖，且磷酸不與堿基直接相連；DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖相連。

2．(2018·江西九校聯(lián)考)下列關(guān)于DNA的有關(guān)敘述，正確的有幾項(xiàng)()

①堿基互補(bǔ)配對(duì)原則是DNA精確復(fù)制的保障之一

②DNA復(fù)制時(shí)一定需要解旋酶的參與

③DNA分子的特異性是指脫氧核苷酸序列的千變?nèi)f化

④嘌呤堿基與嘧啶堿基的配對(duì)保證了DNA分子空間結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定

⑤在細(xì)菌的一個(gè)完整質(zhì)粒中含有兩個(gè)游離的磷酸基團(tuán)

A．0項(xiàng) B．1項(xiàng)

C．2項(xiàng) D．3項(xiàng)

解析：選C堿基互補(bǔ)配對(duì)原則保證DNA復(fù)制準(zhǔn)確無誤地進(jìn)行，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)為其復(fù)制提供精確的模板；DNA復(fù)制在解旋酶和DNA聚合酶的作用下，邊解旋邊復(fù)制，但在PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí)利用了高溫變性解旋；DNA分子的特異性取決于DNA分子中脫氧核苷酸特定的排列順序，即堿基對(duì)的排列順序；嘌呤堿基與嘧啶堿基之間通過氫鍵連接，它們的結(jié)合遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，這保證了DNA分子空間結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定；細(xì)菌的一個(gè)完整質(zhì)粒是環(huán)狀的DNA分子，不存在游離的磷酸基因，所以共有2項(xiàng)正確。

3．下圖為真核細(xì)胞DNA復(fù)制過程的模式圖，據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()

A．由圖示得知，DNA分子復(fù)制的方式是半保留復(fù)制

B．解旋酶能使雙鏈DNA解開，但需要消耗ATP

C．子代DNA分子的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫信帕械?/p>

D．DNA在復(fù)制過程中是先進(jìn)行解旋，后半保留復(fù)制

解析：選D由圖示可知，新合成的每個(gè)DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈，因此復(fù)制的方式是半保留復(fù)制；解旋酶使DNA雙鏈解開，需要消耗ATP；子代DNA分子的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?；DNA在復(fù)制過程中是邊解旋邊半保留復(fù)制。

4．(2018·荊州模擬)如圖為果蠅某一條染色體上的幾個(gè)基因示意圖，從中得到的正確結(jié)論是()

A．R基因中與脫氧核糖直接相連的一般是一個(gè)磷酸和一個(gè)堿基

B．R、S、N、O互為非等位基因

C．果蠅的每個(gè)基因是由成百上千個(gè)核糖核苷酸組成的

D．每個(gè)基因中有一個(gè)堿基對(duì)的替換，都會(huì)引起生物性狀的改變

解析：選B一般與脫氧核糖直接相連的是兩個(gè)磷酸和一個(gè)堿基；一對(duì)同源染色體上控制相對(duì)性狀的基因才是等位基因，而R、S、N、O是位于同一條染色體上的不同基因，所以它們之間互為非等位基因；果蠅的基因指的是DNA上有遺傳效應(yīng)的片段，而DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸；由于密碼子的簡并性，所以基因中一個(gè)堿基對(duì)的替換不一定會(huì)引起生物性狀的改變。

5．將一個(gè)由100個(gè)堿基組成的DNA分子(設(shè)為親代DNA)放在含有被3H標(biāo)記的脫氧胸苷(3H-dT)的培養(yǎng)液中進(jìn)行復(fù)制，一段時(shí)間后測(cè)得子二代的放射性強(qiáng)度(放射性強(qiáng)度＝含3H的堿基總數(shù)/DNA分子中的堿基總數(shù))為30%。則親代DNA分子中含有的胸腺嘧啶的數(shù)量為()

A．10個(gè) B．20個(gè)

C．30個(gè) D．40個(gè)

解析：選D設(shè)每個(gè)DNA中含有x個(gè)胸腺嘧啶，則子二代的放射性強(qiáng)度＝(22－1)x/(22×100)＝30%，解得：x＝40。

6.H2O2能將鳥嘌呤(G)氧化損傷為8-oxodG，8-oxodG可與腺嘌呤(A)互補(bǔ)配對(duì)。若圖中所示DNA片段中有兩個(gè)鳥嘌呤發(fā)生上述氧化損傷后，再正常復(fù)制多次形成大量的子代DNA，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()

A．子代DNA分子都有可能發(fā)生堿基序列的改變

B．部分子代DNA中嘧啶堿基的比例可能會(huì)增加

C．子代DNA控制合成的蛋白質(zhì)可能不發(fā)生改變

D．氧化損傷可能誘發(fā)原癌基因或抑癌基因的突變

解析：選B由題干信息可知，H2O2能將G氧化損傷為8-oxodG，8-oxodG與A互補(bǔ)配對(duì)，而圖示DNA片段中含有3個(gè)G，若發(fā)生氧化損傷的兩個(gè)G位于不同鏈，則形成的子代DNA分子都有可能發(fā)生堿基序列的改變；由于G氧化損傷為8-oxodG后，能與A配對(duì)，所以正常復(fù)制多次形成的子代DNA中嘧啶堿基比例會(huì)減?。挥捎诿艽a子的簡并性，突變后形成的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)可能不變；氧化損傷可能誘發(fā)原癌基因或抑癌基因的突變。

7.某基因(14N)含有3000個(gè)堿基，腺嘌呤占35%。若該DNA分子以15N同位素標(biāo)記過的四種游離脫氧核苷酸為原料復(fù)制3次，將全部復(fù)制產(chǎn)物進(jìn)行密度梯度離心，得到如圖甲結(jié)果；如果將全部復(fù)制產(chǎn)物加入解旋酶處理后再離心，則得到如圖乙結(jié)果。下列有關(guān)分析正確的是()

A．X層全部是僅含14N的基因

B．W層中含15N標(biāo)記的胞嘧啶6300個(gè)

C．X層中含有氫鍵數(shù)是Y層的1/3

D．W層與Z層的核苷酸數(shù)之比是1∶4

解析：選C復(fù)制得到的DNA分子與親代DNA分子的堿基序列相同，則兩者的氫鍵數(shù)也應(yīng)該是相等的，X層有2個(gè)DNA，Y層有6個(gè)DNA，故X層與Y層的氫鍵數(shù)之比為1/3。

8．用32P標(biāo)記某植物體細(xì)胞(含12條染色體)的DNA分子雙鏈，再將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，在第二次細(xì)胞分裂的中期一個(gè)細(xì)胞中染色體攜帶32P標(biāo)記的情況是()

A．帶有32P標(biāo)記的染色體有6條

B．每條染色體的兩條姐妹染色單體均帶有32P標(biāo)記

C．帶有32P標(biāo)記的DNA分子數(shù)與染色體數(shù)相同

D．每條染色體中帶有32P標(biāo)記的DNA單鏈為0條或1條

解析：選C該細(xì)胞中含有12條染色體，但在進(jìn)行有絲分裂過程中每條染色體的行為一致，因此分析時(shí)只需畫出其中一條染色體，便可推知其他染色體攜帶32P標(biāo)記的情況。繪圖分析如下：

據(jù)圖可知，該細(xì)胞第一次分裂產(chǎn)生的兩個(gè)子細(xì)胞中染色體攜帶32P標(biāo)記的情況一致；第二次分裂過程中，當(dāng)染色體復(fù)制后每條染色體均具有兩條姐妹染色單體，而其中一條姐妹染色單體的DNA分子帶有32P標(biāo)記，另一條姐妹染色單體的DNA分子不帶32P標(biāo)記。由于有絲分裂中期時(shí)姐妹染色單體并未分離，故此時(shí)細(xì)胞中帶有32P標(biāo)記的染色體應(yīng)有12條，且每條染色體只有一條DNA單鏈帶有標(biāo)記；每條染色體的兩條姐妹染色單體中只有一條姐妹染色單體帶有32P標(biāo)記。

9．下圖為某DNA分子的部分平面結(jié)構(gòu)圖，該DNA分子片段中含100個(gè)堿基對(duì)，40個(gè)胞嘧啶，則下列說法錯(cuò)誤的是()

A．②與①交替連接，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架

B．③是連接DNA單鏈上兩個(gè)核糖核苷酸的磷酸二酯鍵

C．該DNA復(fù)制n次，含母鏈的DNA分子只有2個(gè)

D．該DNA復(fù)制n次，消耗的腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)為60×(2n－1)個(gè)

解析：選B①是脫氧核糖，②是磷酸，兩者交替連接構(gòu)成了DNA分子的基本骨架；④是連接DNA單鏈上兩個(gè)脫氧核糖核苷酸的化學(xué)鍵，③是鳥嘌呤脫氧核糖核苷酸中連接磷酸和脫氧核糖的化學(xué)鍵；該DNA復(fù)制n次，得到2n個(gè)DNA，其中含有母鏈的DNA分子共2個(gè)；該DNA復(fù)制n次，消耗腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)為(200－40×2)÷2×(2n－1)＝60×(2n－1)。

10．(2018·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)月考)20世紀(jì)50年代初，查哥夫?qū)Χ喾N生物DNA做了堿基定量分析，發(fā)現(xiàn)(A＋T)/(C＋G)的比值如表。結(jié)合所學(xué)知識(shí)，你認(rèn)為能得出的結(jié)論是()

DNA來源

大腸桿菌

小麥

鼠

豬肝

豬胸腺

豬脾

(A＋T)/(C＋G)

1.01

1.21

1.21

1.43

1.43

1.43

A．豬的DNA結(jié)構(gòu)比大腸桿菌的DNA結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定一些

B．小麥和鼠的DNA所攜帶的遺傳信息相同

C．小麥DNA中(A＋T)的數(shù)量是鼠DNA中(C＋G)數(shù)量的1.21倍

D．同一生物不同組織的DNA堿基組成相同

解析：選D大腸桿菌DNA中(A＋T)/(C＋G)的比值小于豬的，說明大腸桿菌DNA所含C—G堿基對(duì)的比例較高，而C—G堿基對(duì)含三個(gè)氫鍵，因此大腸桿菌的DNA結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高于豬的；雖然小麥和鼠的(A＋T)/(C＋G)比值相同，但不能代表二者的堿基序列與數(shù)目相同；同一生物的不同組織所含DNA的堿基序列是相同的，因此DNA堿基組成也相同。

11．下圖為DNA片段1經(jīng)過誘變處理后獲得DNA片段2，而后DNA片段2經(jīng)過復(fù)制得到DNA片段3的示意圖(除圖中變異位點(diǎn)外不考慮其他位點(diǎn)的變異)。下列敘述正確的是()

A．在DNA片段3中同一條鏈上相鄰堿基A與T通過兩個(gè)氫鍵連接

B．理論上DNA片段3的結(jié)構(gòu)比DNA片段1的結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定

C．DNA片段2至少需要經(jīng)過3次復(fù)制才能獲得DNA片段3

D．DNA片段2復(fù)制n次后，可獲得2n－1個(gè)DNA片段1

解析：選DDNA中同一條脫氧核苷酸鏈上相鄰堿基A與T通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”進(jìn)行連接。理論上DNA片段3中氫鍵數(shù)目比DNA片段1少，故其結(jié)構(gòu)不如DNA片段1穩(wěn)定。DNA片段2經(jīng)過2次復(fù)制即可獲得DNA片段3。DNA片段2復(fù)制n次后，獲得的DNA片段1所占的比例為1/2，即2n－1個(gè)。

12．某長度為1000個(gè)堿基對(duì)的雙鏈環(huán)狀DNA分子，其中含腺嘌呤300個(gè)，該DNA分子復(fù)制時(shí)，1鏈?zhǔn)紫缺粩嚅_形成3′、5′端口，接著5′端與2鏈發(fā)生分離，隨后DNA分子以2鏈為模板，通過滾動(dòng)從1鏈的3′端開始延伸子鏈，同時(shí)還以分離出來的5′端單鏈為模板合成另一條子鏈，其過程如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是()

A．該過程是從兩個(gè)起點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行的，1鏈中的堿基數(shù)目多于2鏈

B．若該DNA連續(xù)復(fù)制3次，則第三次共需鳥嘌呤4900個(gè)

C．復(fù)制過程中兩條鏈分別作模板，邊解旋邊復(fù)制

D．該環(huán)狀DNA通常存在于細(xì)菌、酵母菌等原核細(xì)胞中

解析：選C雙鏈DNA分子的兩條鏈?zhǔn)菄?yán)格按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則形成的，所以1鏈和2鏈均含1000個(gè)堿基，兩者堿基數(shù)目相同。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則(A—T、G—C)，DNA分子含腺嘌呤300個(gè)，所以胸腺嘧啶也為300個(gè)，則胞嘧啶和鳥嘌呤均為700個(gè)，在第三次復(fù)制過程中，DNA分子數(shù)由4個(gè)增加到8個(gè)，即第三次新合成4個(gè)DNA分子，故共需鳥嘌呤700×4＝2800個(gè)。根據(jù)題意可知，復(fù)制過程中兩條鏈分別作模板，邊解旋邊復(fù)制。酵母菌細(xì)胞是真核細(xì)胞。

二、非選擇題

13．(2018·湖北八市重點(diǎn)中學(xué)質(zhì)檢)如圖是DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建構(gòu)過程圖解(1～5)，請(qǐng)據(jù)圖探討相關(guān)問題：

(1)物質(zhì)1是構(gòu)成DNA的基本單位，與RNA的基本單位相比，兩者成分方面的差別是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)催化形成圖2中的磷酸二酯鍵的酶是____________。

(3)圖3和圖4中的氫鍵用于連接兩條脫氧核苷酸鏈，如果DNA耐高溫的能力越強(qiáng)，則____________(填“G—C”或“A—T”)堿基對(duì)的比例越高。

(4)RNA病毒相比DNA病毒更容易發(fā)生變異，請(qǐng)結(jié)合圖5和有關(guān)RNA的結(jié)構(gòu)說明其原因：______________________________________________