2020版高考生物一轮复习第二单元第2讲DNA分子的结构、复制和基因的本质讲义.docx

第2讲 DNA分子的结构、复制和基因的本质 思维导图成一统巧学助记DNA分子结构的“五、四、三、二、一”基础速练固根基1判断下列叙述的正误(1)双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的()(2)DNA有氢键，RNA没有氢键()(3)双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数()(4)沃森和克里克研究DNA分子的结构时，运用了构建物理模型的方法()(5)嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定()(6)DNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的()(7)分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同()(8)含有G、C碱基对比较多的DNA分子热稳定性较差()(9)磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架()(10)富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立也作出了巨大的贡献()2结合图示识记DNA分子的结构(1)基本单位：脱氧核苷酸。由磷酸、脱氧核糖、含氮碱基组成，三者之间的数量关系为111。每个DNA片段中，含游离的磷酸基团有个。(2)水解产物：DNA的初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。(3)DNA分子中存在的化学键：氢键：碱基对之间的化学键，可用解旋酶断裂，也可加热断裂。磷酸二酯键：磷酸和脱氧核糖之间的化学键，用限制性核酸内切酶处理可切割，用DNA连接酶处理可连接。(4)碱基对数与氢键数的关系：若碱基对数为n，则氢键数为2n3n，若已知A有m个，则氢键数为3nm。3填空识记DNA分子的特性(1)相对稳定性：DNA分子中磷酸和脱氧核糖交替连接的方式不变；两条链间碱基互补配对的方式不变。(2)多样性：不同的DNA分子中脱氧核苷酸数目不同，排列顺序多种多样。若DNA分子中有n个碱基对，则排列顺序有种。(3)特异性：每种DNA分子都有区别于其他DNA的特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信息。师说考点解疑难1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)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。2双链DNA分子中碱基互补配对的相关计算(1)DNA分子中，互补碱基两两相等，即AT，CG，且嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。(2)DNA分子中，任意两不互补的碱基之和恒等，即(AG)(TC)(AC)(TG)；并且任意两不互补的碱基之和占碱基总量的50%，即(AG)%(TC)%(AC)%(TG)%50%。(3)DNA分子中，任意两个不互补碱基之和的比值：一条链与互补链互为倒数，双链中为1。即：(4)DNA分子中，任意两个互补碱基之和的比值：一条链与互补链以及双链中皆相等。即：(5)不同DNA分子中其互补配对的碱基之和的比值一般不同，即(AT)/(CG)的比值不同。3关于DNA分子的共性与特异性问题(1)共性：、或在不同双链DNA分子中无特异性(均相同)。(2)特异性：在不同DNA中可不相同。(3)即使两个DNA分子中(AT)与(GC)的数量相同，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。研透考情备高考考向一DNA分子的结构及特点1(2016上海高考)在DNA分子模型的搭建实验中，若仅用订书钉将脱氧核糖、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()A58B78C82 D88解析：选C构成一个脱氧核苷酸需要2个订书钉，20个脱氧核苷酸共需要40个；一条DNA单链需要9个订书钉连接，两条链共需要18个；双链间的氢键数共有102424(个)，所以构建该DNA片段共需要订书钉40182482(个)。2.如图表示生物体内核酸的基本组成单位核苷酸的模式图，下列说法正确的是()ADNA与RNA在核苷酸上的不同点是B如果要构成三磷酸腺苷，必须在上加上2个磷酸基团C人体内的有5种，有2种D在细胞核内共有4种解析：选CDNA与RNA在核苷酸上的不同点有两处：五碳糖不同、含氮碱基不同；要构成三磷酸腺苷必须在上加上2个磷酸基团；在细胞核内共有5种。3下图示为DNA分子的片段，下列相关叙述正确的是()A构成DNA分子的基本单位是BRNA聚合酶可以切断C复制时DNA聚合酶催化形成之间的化学键D构成DNA分子中基本骨架解析：选B图中是脱氧核苷酸单链，构成DNA的基本单位是脱氧核苷酸，应是；RNA聚合酶能将DNA解旋，可以切断氢键；复制时DNA聚合酶催化形成的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键，而之间的键是同一个核苷酸内的化学键；是碱基对，脱氧核糖和磷酸交替连接构成DNA的基本骨架。考向二DNA分子结构中碱基的计算4某双链DNA分子中含有200个碱基，一条链上ATGC1234，则该DNA分子()A四种含氮碱基ATGC4477B若该DNA中A为p个，占全部碱基的(m2n)，则G的个数为pC碱基排列方式共有4200种D含有4个游离的磷酸解析：选B该DNA分子中ATGC3377；若该DNA分子中A为p个，其占全部碱基的，则全部碱基数为p，所以G的个数为(p2p)2，即p；碱基的排列方式应少于4100种；含有2个游离的磷酸。5(2017海南高考)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(AT)/(GC)与(AC)/(GT)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：选D双链DNA分子中AT，CG，故(AC)/(GT)为恒值1。A和T碱基对含2个氢键，C和G碱基对含3个氢键，故(AT)/(GC)中，(GC)数目越多，氢键数越多，双链DNA分子的稳定性越高。(AT)/(GC)与(AC)/(GT)两个比值相等，这个DNA分子可能是双链，也可能是单链。经半保留复制得到的DNA分子是双链，(AC)/(GT)1。思维导图成一统基础速练固根基1判断下列叙述的正误(1)植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制()(2)真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶和能量()(3)DNA复制就是基因表达的过程()(4)DNA复制时，严格遵循AU、CG的碱基互补配对原则()(5)DNA复制时，两条脱氧核苷酸链均可作为模板()(6)DNA分子全部解旋后才开始进行DNA复制()(7)脱氧核苷酸必须在DNA酶的作用下才能连接形成子链()(8)复制后产生的两个子代DNA分子中共含4个游离的磷酸基团()(9)真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期()(10)DNA分子复制是边解旋边双向复制的()2填图理清染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系3将代表下列结构或成分的字母填入图中的相应横线上a染色体bDNAc基因d脱氧核苷酸4填空回答下列相关问题(1)基因与染色体的关系是：基因在染色体上呈线性排列。(2)染色体由DNA和蛋白质构成，一个DNA上有许多个基因，构成基因的碱基数小于(填“大于”“小于”或“等于”)DNA分子的碱基总数。(3)基因的本质是有遗传效应的DNA片段。遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。师说考点解疑难1DNA半保留复制的实验分析(1)实验方法：放射性同位素示踪法和离心技术。(2)实验原理：含15N的双链DNA密度大，含14N的双链DNA密度小，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。(3)实验假设：DNA以半保留的方式复制。(4)实验预期：离心后应出现3条DNA带。重带(密度最大)：两条链都为15N标记的亲代双链DNA。中带(密度居中)：一条链为14N标记，另一条链为15N标记的子代双链DNA。轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链DNA。(5)实验过程：(6)过程分析：立即取出，提取DNA离心全部重带。繁殖一代后取出，提取DNA离心全部中带。繁殖两代后取出，提取DNA离心1/2轻带、1/2中带。(7)实验结论：DNA的复制是以半保留方式进行的。2影响DNA复制的外界因素 研透考情备高考考向一DNA复制的过程及特点1.(2018浙江选考)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15N14NDNAD实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制的解析：选B本活动中使用到14N和15N，即采用了同位素示踪技术；3个离心管中的条带需经密度梯度离心技术获得。a管中只有重带，即15N15NDNA，表明该管中的大肠杆菌是在含15NH4Cl的培养液中培养的。b管中只有中带，即DNA都是15N14NDNA。c管中1/2中带为15N14NDNA,1/2轻带为14N14NDNA。综合a、b、c三支管可推测，a管中为亲代DNA：15N15NDNA，b管中为复制一代后的子代DNA：15N14NDNA，c管中为复制两代后的子代DNA：1/215N14NDNA、1/214N14NDNA，说明DNA分子的复制是半保留复制。2下面为真核细胞DNA复制过程的模式图，据图分析，相关叙述错误的是()A由图示得知，DNA分子复制的方式是半保留复制B解旋酶能使双链DNA解开，但需要消耗ATPC子代DNA分子的两条链是反向平行排列的DDNA在复制过程中是先进行解旋，后半保留复制解析：选D由图示可知，新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此DNA分子复制的方式是半保留复制；解旋酶使DNA双链解开的过程消耗ATP；子代DNA分子的两条链是反向平行的；DNA在复制过程中是边解旋，边半保留复制。考向二DNA复制的相关计算3用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶脱氧核苷酸60个，该DNA分子在含有14N的培养基中连续复制4次。其结果不可能是()A含有15N的DNA分子占1/8B含有14N的DNA分子占7/8C复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸600个D复制结果共产生16个DNA分子解析：选BDNA复制为半保留复制，子代每个DNA的两条链，一条来自母链，一条是新合成的子链。由题可知，该DNA分子中有腺嘌呤(A)40个，则复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸为40(241)600(个)。该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次，可形成16个DNA分子，其中含有15N的DNA分子占1/8，含有14N的DNA分子占100%。4某mRNA含有a个碱基，其中C、G之和为b，经过逆转录得到一单链DNA分子，利用该单链DNA得到n个双链DNA分子，合成这些双链DNA分子共需胸腺嘧啶脱氧核苷酸的个数为()A无法计算B(n1)(ab)C2n(ab) Dn(ab)解析：选DmRNA含有a个碱基，其中C、G之和为b，则1个DNA分子中碱基总数为2a，GC2b，碱基T(2a2b)/2ab，合成n个双链DNA分子需要n(ab)个胸腺嘧啶脱氧核苷酸。归纳拓展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，其结果分析如下：(1)DNA分子数：子代DNA分子数2n个；含有亲代DNA链的子代DNA分子数2个；不含亲代DNA链的子代DNA分子数(2n2)个。(2)脱氧核苷酸链数：子代DNA分子中脱氧核苷酸链数2n1条；亲代脱氧核苷酸链数2条；新合成的脱氧核苷酸链数(2n12)条。(3)消耗的脱氧核苷酸数：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(2n1)个；第n次复制所需该脱氧核苷酸数2n个DNA分子中该脱氧核苷酸数2n1个DNA分子中该脱氧核苷酸数2nmm2n1m(2n2n1)m2n1(个)。考向三DNA复制与细胞分裂问题5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()A2 B3C4 D前三项都对解析：选D由于有丝分裂后期子染色体移向细胞两极是随机的，因此，经过两次连续分裂而产生的4个子细胞中，含有15N的细胞数可能有2个，也可能有3个或4个。(具体分析过程见方法规律)6将玉米的一个根尖细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一个细胞周期，然后将子代细胞转入不含放射性标记的培养基中继续培养。下列关于细胞内染色体的放射性标记分布情况的描述，正确的是()A第二次分裂结束只有一半的细胞具有放射性B第二次分裂结束具有放射性的细胞可能有4个C在第二次分裂的中期每条染色体的两条单体都被标记D在第二次分裂的中期只有半数的染色体中一条单体被标记解析：选B根尖细胞进行有丝分裂，一个细胞周期在间期时DNA复制1次，所以第一次细胞分裂完成后得到的2个子细胞都是每一条染色体的DNA只有1条链被标记。第二次分裂后期姐妹染色单体分开时，被标记的染色体是随机分配移向两极的，所以第二次分裂得到的子细胞被标记的个数是24个；经过间期DNA复制后第二次分裂前期和中期的染色体是每条染色体都只有1条染色单体被标记。方法规律DNA复制与细胞分裂题的解答方法此类题目可通过构建模型图解答，图示及分析如下：这样来看，最后形成的4个子细胞有三种情况：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。考向四DNA复制方式的探究7在研究DNA复制机制的过程中，为验证DNA分子的半保留复制方式，研究者用蚕豆根尖进行实验，主要步骤如下：步骤：将蚕豆根尖置于含放射性3H标记的胸腺嘧啶培养基中，培养大约一个细胞周期的时间。步骤：取出根尖，洗净后转移至不含放射性物质的培养液中，继续培养大约两个细胞周期的时间。分别在第一个、第二个和第三个细胞周期取样，通过放射自显影技术检测有丝分裂中期细胞染色体上的放射性分布。(1)本实验最主要的研究方法称为_。实验所用的细胞材料最可能取自蚕豆根尖的_区，步骤目的是标记细胞中的_分子。(2)若第一个细胞周期的检测结果是每条染色体的姐妹染色单体都具有放射性，如图A所示。第二个细胞周期的放射性检测结果符合图中的_(选填字母)，且第三个细胞周期的放射性检测结果符合图中的_(选填字母)，说明DNA分子的复制方式为半保留复制。中期的染色体示意图(深色代表染色单体具有放射性)解析：(1)本实验最主要的研究方法是同位素示踪法。该实验所用的细胞材料最可能取自蚕豆根尖的分生区，胸腺嘧啶是合成DNA的原料之一，因此步骤目的是标记细胞中的DNA分子。(2)DNA分子的复制为半保留复制，第一个细胞周期DNA复制后每个DNA分子中只有一条链含有放射性，第二个细胞周期每个DNA分子复制后形成两个DNA分子，一个DNA分子含有放射性，另一个DNA分子不含放射性，则放射性检测结果是每条染色体含有两条染色单体，其中一条单体含有放射性，另一条单体不含放射性，符合题图中B；同理可知，第三个细胞周期的放射性检测结果是一半染色体不含放射性，另一半染色单体的姐妹染色体中，有一条单体含有放射性，另一条单体不含放射性，符合题图中B和C。答案：(1)同位素示踪法分生DNA(2)BB和C易错点拨与DNA分子复制相关计算的两点提醒将含有15N标记的1个DNA分子放在含有14N的环境中复制n次。则：含14N的DNA分子有2n个，只含14N的DNA分子有(2n2)个，做题时看准是“含”还是“只含”。子代DNA分子中，总链数为2n22n1条，模板链始终是2条，做题时应看准是“DNA分子数”，还是“链数”。课堂巩固练小试身手1(2018全国卷)生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是()A真核细胞染色体和染色质中都存在DNA蛋白质复合物B真核细胞的核中有DNA蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有C若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶D若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶解析：选B真核细胞的染色体和染色质都主要是由DNA和蛋白质组成的，都存在DNA蛋白质复合物；原核细胞无成形的细胞核，DNA裸露存在，不含染色体(质)，但是其DNA会在相关酶的催化下发生复制，DNA分子复制时会出现DNA蛋白质复合物；DNA复制需要DNA聚合酶，若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能为DNA聚合酶；在DNA转录合成RNA时，需要RNA聚合酶的参与，故该DNA蛋白质复合物中含有RNA聚合酶。2(2014山东高考)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()解析：选C无论DNA分子的一条单链中(AC)/(TG)的值为多少，整个DNA分子中(AC)/(TG)应始终等于1；一条单链中(AC)/(TG)的值与其互补链中(AC)/(TG)的值互为倒数；一条单链中(AT)/(GC)的值与其互补链中(AT)/(GC)的值及DNA分子中(AT)/(GC)的值都相等。3(2016江苏高考)近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割(见下图)。下列相关叙述错误的是()ACas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成B向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则C向导RNA可在逆转录酶催化下合成D若链剪切位点附近序列为TCCAGAATC则相应的识别序列为UCCAGAAUC解析：选C基因控制蛋白质的合成，蛋白质的合成场所是核糖体；由图示可见，单链向导RNA中含有双链区，双链区的碱基配对遵循碱基配对原则；逆转录酶催化合成的产物不是RNA而是DNA；若链剪切位点附近序列为TCCAGAATC，则目标DNA中另一条链的碱基序列是AGGTCTTAG，故向导RNA中的识别序列是UCCAGAAUC。4(2015江苏高考)荧光原位杂交可用荧光标记的特异DNA片段为探针，与染色体上对应的DNA片段结合，从而将特定的基因在染色体上定位。请回答下列问题：(1)DNA荧光探针的制备过程如上图1所示，DNA酶随机切开了核苷酸之间的_键从而产生切口，随后在DNA聚合酶作用下，以荧光标记的_为原料，合成荧光标记的DNA探针。(2)图2表示探针与待测基因结合的原理。先将探针与染色体共同煮沸，使DNA双链中_键断裂，形成单链。随后在降温复性过程中，探针的碱基按照_原则，与染色体上的特定基因序列形成较稳定的杂交分子。图中两条姐妹染色单体中最多可有_条荧光标记的DNA片段。(3)A、B、C分别代表不同来源的一个染色体组，已知AA和BB中各有一对同源染色体可被荧光探针标记。若植物甲(AABB)与植物乙(AACC)杂交，则其F1有丝分裂中期的细胞中可观察到_个荧光点；在减数第一次分裂形成的两个子细胞中分别可观察到_个荧光点。解析：(1)从图中可以看出，DNA酶可将DNA切割成若干片段，故其作用类似于限制酶，即可以使脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。DNA探针的本质是荧光标记的DNA片段，其基本单位是脱氧核苷酸。(2)由图可知，高温可以使双链DNA分子中的氢键断裂形成DNA单链，DNA探针的单链与染色体中特定基因的DNA单链重新形成杂交的双链DNA分子，此时互补的双链的碱基间应遵循碱基互补配对原则，而一条染色体的两条染色单体上共有两个双链DNA分子，氢键断裂后可形成4条DNA单链，所以与探针杂交后最多有4个荧光点。(3)甲、乙杂交所得的F1的染色体组为AABC，假设染色体组A、B中可被荧光标记的染色体均用a表示，则在有丝分裂中期细胞中有3个a，故可观察到6个荧光点；在减数第一次分裂后期，AA中的染色体可平均分配，但是B、C中的染色体因不能联会而随机分配，形成的两个子细胞中分别含有1个a和2个a，所以可分别观察到2个和4个荧光点。答案：(1)磷酸二酯脱氧核苷酸(2)氢碱基互补配对4(3)62和4课下模拟练自我检测一、选择题1双链DNA分子中，一条链上的A占30%，则双链中CT占()A15%B20%C30% D50%解析：选D双链DNA分子中，不互补的碱基之和等于总碱基数的一半。2下列关于DNA分子复制的叙述，正确的是()A复制以DNA分子的两条链为模板B需要原料尿嘧啶核糖核苷酸CDNA分子完全解旋后才开始复制D需要RNA聚合酶的参与解析：选A尿嘧啶核糖核苷酸参与构成RNA，不参与构成DNA；DNA分子的复制是边解旋边复制；RNA聚合酶参与转录过程。3(2019宿迁学测模拟)下列有关细胞中基因的叙述，正确的是()A基因是染色体的主要载体B基因的基本单位是氨基酸C基因是有遗传效应的DNA片段D基因是有遗传效应的RNA片段解析：选C染色体是DNA的主要载体。基因是具有遗传效应的DNA片段。基因的基本单位是脱氧核苷酸。4(2019泰州中学学测模拟)HIV、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A19%、C26%、G32%，则通过逆转录过程形成的双链DNA含有的碱基A占碱基总数的()A19% B21%C23% D42%解析：选B在RNA中，C26%，G32%，即CG58%，则以该RNA为模板逆转录形成的DNA链中CG58%，即在通过逆转录过程形成的双链DNA分子中CG58%，AT42%，所以AT21%。5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，则所搭建的DNA分子片段最长的碱基对是()A4 B5C6 D7解析：选A在双链DNA中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即AT、GC，根据题意可知，AT最多有3对，GC最多有4对，设能搭建的DNA分子含有n个碱基对，则每条链需要脱氧核糖和磷酸之间的连接物数为2n1，共需(2n1)2个，由题意可得n4，所以搭建的DNA分子片段最长的碱基对是4对。6某DNA分子中含有1 000个碱基，腺嘌呤占35%。将该DNA分子利用15N同位素标记过的游离脱氧核苷酸连续复制3次，然后进行密度梯度离心，结果如图甲；再将其全部解旋，重新离心，结果如图乙。下列有关分析正确的是()Aa层DNA均只含14NBa层中含有的氢键数是b层的1/6Cc层与d层的脱氧核苷酸之比为14Dd层中含15N标记的胞嘧啶1 050个解析：选D根据题意知，DNA分子中含有1 000个碱基，腺嘌呤占35%，则AT350个，GC150个；DNA分子以15N标记的游离脱氧核苷酸为原料复制3次，产生8个DNA分子，其中2个含有14N和15N,6个只含15N。a层中的DNA含14N和含15N，b层中的DNA只含15N；a层中有2个DNA分子，b层中有6个DNA分子，所以b层中含有的氢键数是a层的3倍；由于DNA分子为双链结构，加入解旋酶再离心，得到2条含有14N的DNA单链，14条含有15N的DNA单链，d层与c层的核苷酸数之比为(822)271；d层中含15N标记的胞嘧啶15071 050个。7(2019苏锡常镇四市一模)研究发现人体细胞内双链DNA具有自我修复功能，双链DNA的一条链发生损伤(碱基错配或碱基丟失)后，能以另一条链为模板并对损伤链进行修复。下列有关叙述错误的是()ADNA分子的修复过程需要DNA聚合酶BDNA复制过程中A与C的错配会导致DNA损伤CDNA在自我修复前后，分子中的碱基比例保持不变D若损伤的DNA不能被正常修复，则可能引发基因突变解析：选CDNA分子的修复过程是以一条链为模板，修复损伤链的过程，需要DNA聚合酶的催化；双链DNA的一条链发生损伤指的是碱基错配或碱基丟失，因此DNA复制过程中A与C的错配会导致DNA损伤；若DNA损伤是由于碱基丢失导致的，则自我修复前后碱基比例会发生改变；若损伤的DNA不能被正常修复，会导致碱基对发生改变或缺失，进而引发基因突变。8(2019南通一模)下列关于DNA分子结构和复制的叙述，错误的是()ADNA分子中磷酸与脱氧核糖交替连接，构成DNA的基本骨架B科学家利用“假说演绎法”证实DNA是以半保留的方式复制的CDNA复制时，DNA聚合酶可催化两个游离的脱氧核苷酸连接起来DDNA双螺旋结构模型的建立为DNA复制机制的阐明奠定了基础解析：选CDNA分子中磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架；科学家利用“假说演绎法”证实了DNA分子是以半保留的方式复制的；DNA聚合酶催化游离的脱氧核苷酸与DNA链上的脱氧核苷酸之间的连接；DNA双螺旋结构模型的建立为DNA复制机制的阐明奠定了基础。9下列关于基因的叙述正确的是()A海蜇的绿色荧光蛋白基因不能在小鼠体细胞内稳定表达B人体肝脏细胞的细胞核与线粒体中均有基因分布C染色体DNA分子中碱基序列发生改变即可引起基因突变D正常情况下女性红绿色盲携带者的一个次级卵母细胞中有一个红绿色盲基因解析：选B海蜇的绿色荧光蛋白基因可在小鼠体细胞内稳定表达。人体肝脏细胞的细胞核与线粒体中均有基因分布。染色体DNA分子中只有基因中碱基序列发生改变才可引起基因突变。正常情况下女性红绿色盲携带者的一个次级卵母细胞中有两个或没有红绿色盲基因。10(2019苏州一模)动物细胞的线粒体DNA分子上有两个复制起始区OH和OL。该DNA复制时，OH首先被启动，以L链为模板合成H链，当H链合成约2/3时，OL启动，以H链为模板合成L链，最终合成两个环状双螺旋DNA分子，该过程如图所示。下列有关叙述正确的是()A该复制方式不符合半保留复制的特点BH链全部合成时，L链只合成了2/3C子链中新形成的磷酸二酯键数目与脱氧核苷酸数目相同D若该线粒体DNA在含15N的培养液中复制3次，不含15N的DNA只有两个解析：选C分析题图可知，线粒体双环状DNA复制时，首先是OH被启动，以L链为模板，合成H链片段，新H链一边复制，一边取代原来老的H链，当H链合成约2/3时，OL启动，以被取代的H链为模板，合成新的L链，待全部复制完成后，新的H链和老的L链、新的L链和老的H链各自组合成两个环状双螺旋DNA分子。综上分析：该复制方式符合半保留复制的特点；H链全部合成时，L链只合成了1/3；子链中新形成的磷酸二酯键数目与脱氧核苷酸数目相同；由于是半保留复制，所以该线粒体DNA在含15N的培养液中复制3次，所形成的子代DNA都含有15N。1120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，嘌呤数与嘧啶数相等B在DNAE47中，每个脱氧核糖上均连有一个磷酸和一个含N碱基CDNA也有酶催化活性DDNAE47作用的底物和DNA聚合酶作用的底物是相同的解析：选CDNAE47为单链，嘧啶数与嘌呤数不一定相等。DNA聚合酶的作用底物是游离的脱氧核苷酸，而DNAE47的作用底物为两个DNA片段。12(2019盐城模拟)若将处于G1期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，培养至第二次分裂中期。下列有关叙述正确的是()A每条染色体中的两条染色单体均含3HB每个DNA分子的两条脱氧核苷酸链均含3HC每个DNA分子中只有一条脱氧核苷酸链含3HD所有染色体的DNA分子中，含3H的脱氧核苷酸链占总链数的1/4解析：选A若将处于G1期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，在间期的S期时DNA复制1次，所以第一次细胞分裂完成后得到的2个子细胞都是每一条染色体的DNA都只有1条链被标记，培养至第二次分裂中期，每条染色体中的两条染色单体均含3H标记。第二次分裂中期，1/2的DNA分子的两条脱氧核苷酸链均含3H，1/2的DNA分子一条脱氧核苷酸链含3H。所有染色体的DNA分子中，含3H的脱氧核苷酸链占总链数的3/4。13(2019泰州中学模拟，多选)如图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图，有关叙述错误的是()AR基因中的全部脱氧核苷酸序列都能编码蛋白质BR、S、N、O互为非等位基因C果蝇的每个基因都是由成百上千个核糖核苷酸组成的D每个基因中有一个碱基对的替换，都会引起生物性状的改变解析：选ACD基因中的非编码区和编码区的内含子不能编码蛋白质；R、S、N、O互为同一染色体上的非等位基因；果蝇的每个基因都是由脱氧核糖核苷酸组成的；基因中有一个碱基对的替换，会引起基因突变，不一定引起生物性状的改变。14(多选)在一个双链DNA分子中，碱基总数为m，腺嘌呤碱基数为n，下列有关叙述错误的是()A脱氧核苷酸数磷酸数碱基总数mB碱基之间的氢键数为(3m2n)/2C一个链中AT的数量为n/2DG的数量为mn解析：选CD每个脱氧核苷酸中都含一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基；G与C之间形成3个氢键，A与T之间形成2个氢键，故氢键数为：2n3；2条链中AT的总量为2n，故一条链中的AT的数量应为n；Gn。15(多选)科学家们在研究成体干细胞的分裂时提出这样的假说：成体干细胞总是将含有相对古老的DNA链(永生