高考生物一轮复习 第六单元 基因的本质与表达 第二讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质精选教案.doc

第二讲 dna分子的结构、复制与基因的本质知识体系定内容核心素养定能力生命观念通过掌握dna分子的结构和功能，理解生命的延续和发展理性思维通过dna分子中的碱基数量和dna复制的计算规律，培养归纳与概括、逻辑分析和计算能力科学探究通过dna复制方式的探究，培养实验设计及结果分析的能力基础知识系统化知识点一dna分子的结构1dna分子的结构的建立者及dna的组成(1)dna双螺旋模型构建者：沃森和克里克。(2)图解dna分子结构：巧学助记利用数字“五、四、三、二、一”巧记dna分子结构 2.dna分子结构特点(1)多样性：若dna含有n个碱基对，则其可能有4n种碱基对排列顺序。(2)特异性：每个dna分子都有其特定的碱基对排列顺序。(3)稳定性：两条主链磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变，碱基对配对方式不变等。知识点二dna的复制及基因的本质1dna的复制2染色体、dna、基因和脱氧核苷酸的关系基本技能问题化1判断下列说法的正误(1)双链dna分子中一条链上的磷酸与脱氧核糖是通过氢键连接的()(2)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()(3)dna聚合酶催化两个游离的脱氧核苷酸之间的连接()(4)真核生物dna分子复制过程需要解旋酶和能量()(5)dna复制时，严格遵循au、cg的碱基互补配对原则()(6)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()2.如图为核苷酸链结构图，下列叙述错误的是()a能构成一个完整核苷酸的是图中的a和bb图中与每个五碳糖直接相连的碱基有1个c各核苷酸之间是通过化学键连接起来的d若该链为脱氧核苷酸链，从碱基组成上看，缺少的碱基是t解析：选a核苷酸由1分子磷酸、1分子五碳糖和1分子碱基组成，b中磷酸与脱氧核苷不属于一个核苷酸分子；由题图可知，每个五碳糖都只有1个碱基与之直接相连；核苷酸之间通过磷酸二酯键相连形成核苷酸链，即图中；脱氧核糖核苷酸根据碱基不同分为腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸，因此若该链为脱氧核苷酸链，从碱基组成上看，缺少的是胸腺嘧啶即碱基t。3.如图为真核细胞dna复制过程模式图，相关分析错误的是()a酶为解旋酶，酶为dna聚合酶b图示体现了边解旋边复制及半保留复制的特点c在复制完成后，甲、乙可在有丝分裂后期、减数第一次分裂后期分开d将该模板dna置于15n培养液中复制3次后，含15n的dna占100%解析：选cdna复制的显著特点是边解旋边复制，图示有很好的体现，其中酶为解旋酶，打开双螺旋，酶为dna聚合酶，催化合成新的dna链。复制结果是一个dna变成两个子代dna分子，分别位于同一条染色体的两个姐妹染色单体上，在有丝分裂后期、减数第二次分裂后期随染色单体分开而分开。由于dna是半保留复制，因而在15n培养液中复制3次后，含15n的dna占100%。 4下列关于基因的说法正确的是()a携带致病基因的个体一定患遗传病，不携带致病基因的个体不会患遗传病b一个基因的碱基排列顺序的多样化构成了基因的多样性c性染色体上基因的遗传不遵循分离定律ddna是染色体的主要成分，一个dna分子上含有许多个基因解析：选d携带隐性致病基因的个体不一定患病；若是染色体变异引起的遗传病，该病患者不携带致病基因。一个基因的碱基排列顺序是特定的，构成了基因的特异性。性染色体上基因的遗传也遵循分离定律。染色体的主要成分是dna和蛋白质，基因在染色体上呈线性排列，一个dna分子上有许多个基因。考点一dna分子的结构和相关计算典型图示借助示意图辨析dna分子的结构 问题设计(1)由图1可解读以下信息：(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。对点落实1(2018淮安调研)如图是某同学制作的脱氧核苷酸对模型，其中正确的是()解析：选d选项a中，从五碳糖和磷酸基团的形态和位置可判断，两条脱氧核苷酸链不是反向平行的，错误；选项b中，a与t之间的氢键应该是两个而不是三个，错误；选项c中，含氮碱基(c)与五碳糖的连接位置不对，且g与c之间有三个氢键，错误。2.已知某链状dna分子含有200个碱基，而碱基间的氢键共有260个。如图为该dna分子的部分平面结构，虚线表示碱基间的氢键。下列有关叙述正确的是()a该dna分子的每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基b该dna分子中一条脱氧核苷酸链上的两个相邻碱基之间是以氢键连接的ca与t构成的碱基对的比例越高，该dna分子稳定性越高d该dna分子中共有腺嘌呤40个，c和g构成的碱基对共60个解析：选d链状dna分子中两条链的末端各有一个脱氧核糖只与一个磷酸相连。该dna分子双链上配对的碱基之间是以氢键连接的，而单链上两个相邻碱基之间是以“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接的。由于g与c之间有三个氢键，a与t之间有两个氢键，因此，g与c构成的碱基对的比例越高，dna分子稳定性越高。假设该dna分子中a、t的数目各为x，c、g的数目各为y，则有2x2y200,2x3y260，解得x40，y60，则其应含有gc或cg碱基对共60个，该dna分子中腺嘌呤数为40个。3(2018淄博检测)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atgc卡片数量10102332a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cdna中每个脱氧核糖均与1分子磷酸相连d可构建45种不同碱基序列的dna解析：选b由表中给定的碱基a为2个，c为2个，并结合碱基互补配对原则可知最多可构建4个脱氧核苷酸对；构成的双链dna片段中a与t间的氢键共有4个，g与c共有6个，即最多有10个氢键；dna中位于一端的脱氧核糖分子均与1分子磷酸相连，位于内部的脱氧核糖分子均与2分子磷酸相连；4个碱基对可构建44种不同碱基序列的dna。类题通法“三看法”判断dna分子结构的正误“归纳法”求解dna分子中的碱基数量的计算规律1碱基互补配对原则a一定与t配对，g一定与c配对。2四个计算规律(1)规律一：一个双链dna分子中，at、cg，则agct，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。(2)规律二：在双链dna分子中，互补的两碱基之和(如at或cg)占全部碱基的比值等于其任何一条单链中该种碱基比例的比值，且等于其转录形成的mrna(t换为u)中该种碱基比例的比值。(3)规律三：在dna双链中，一条单链的的值与其互补单链的的值互为倒数关系。但在整个dna分子中该比值等于1。(4)规律四：在dna双链中，一条单链的的值，与该互补链的的值是相等的，与整个dna分子中的的值是相等的。对点落实4(2018济南调研)已知某dna分子中，g与c之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链的t与c分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%。则在它的互补链中，t和c分别占该链碱基总数的()a32.9%,17.1%b31.3%,18.7%c18.7%,31.3% d17.1%,32.9%解析：选b配对的碱基之和在一条链中与在整个dna分子中的比例是相同的，因此，一条链中a、t、c、g的比例分别为31.3%、32.9%、17.1%和18.7%，根据碱基互补配对原则，它的互补链中t、c的比例分别为31.3%、18.7%。5某双链dna分子含有200个碱基对，其中一条链上atgc1234，则有关该dna分子的叙述，正确的是()a含有4个游离的磷酸基b含有腺嘌呤脱氧核苷酸30个c4种含氮碱基atgc3377d碱基排列方式共有4100种解析：选c每条单链各有一个游离的磷酸基，所以dna分子应该有2个游离的磷酸基。计算碱基数目时，需要注意所给碱基总数为个数还是对数，该dna分子中含有200个碱基对，一条链上atgc1234，根据双链中at所占比例单链中at所占比例，则双链中at占3/10，根据at，推知a和t各占3/20，故腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为2002(3/20)60。双链中a和t分别占3/20，则c和g分别占7/20，故atgc3377。在碱基比例不确定的情况下，碱基排列方式共有4n种，n为碱基对数，即共有4200种，而该dna分子碱基比例已确定，故排列方式小于4200种。6.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，氢键数目为1.5nn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解析：选d基因m的每一条链有1个游离的磷酸基，故有2个游离的磷酸基，氢键数为1.5nn个。基因是由两条脱氧核苷酸链组成的，图中a和b共同组成基因m。双螺旋结构中脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成基本骨架。等位基因是基因突变产生的，基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，基因m和它的等位基因m的碱基数或排列顺序可以不同。类题通法解答有关碱基计算题的“三步曲”考点二dna分子的复制及相关计算1dna分子连续复制两次图像及解读2dna分子复制特点及子dna存在位置与去向(1)复制特点：半保留复制即新dna分子总有一条链来自亲代dna(即模板链)，另一条链(子链)由新链构建而成。(2)2个子dna位置：当1个dna分子复制后形成2个新dna分子后，这2个子dna恰位于两姐妹染色单体上，且由着丝点连在一起。(如图所示)(3)子dna去向：在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，当着丝点分裂时，两姐妹染色单体分开，分别移向细胞两极，此时子dna随染色单体分开而分开。对点落实1(2018德州重点中学月考)真核细胞中dna复制过程如图所示，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都有一条脱氧核苷酸链来自亲代c复制过程中氢键的破坏和形成都需要dna聚合酶的催化ddna分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则和精确的模板解析：选c多起点双向复制，能保证dna复制在短时间内完成；dna复制以亲代dna分子的两条链分别为模板，通过碱基互补配对原则合成子链dna，所以每个子代dna都有一条核苷酸链来自亲代；复制过程中氢键的破坏需要解旋酶的催化；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。2下图是dna复制的有关图示，abc表示大肠杆菌的dna复制。dg表示哺乳动物的dna分子复制。图中黑点表示复制起始点，“”表示复制方向。(1)若a中含48 502个碱基对，而子链延伸速度是105个碱基对/min，则此dna分子复制完成约需30 s。而实际上只需约16 s。根据ac图分析，是因为_。(2)哺乳动物的dna分子展开可达2 m之长，若按ac的方式复制，至少8 h，而实际上约6 h左右。据dg图分析，是因为_。(3)ag均有以下特点：延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明dna分子复制是_的。(4)c与a相同，g与d相同，c、g能被如此准确地复制出来，是因为_。答案：(1)复制是双向进行的(2)从多个起始点同时进行复制(3)边解旋边复制(4)dna分子独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板；dna分子的碱基互补配对原则保证了dna分子复制能准确无误地完成“图解法”分析dna复制过程中的数量关系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：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；n次复制需该脱氧核苷酸数m2n个，n1次复制需该脱氧核苷酸数m2n1个，则第n次复制需该脱氧核苷酸数2nmm2n1m(2n2n1)m2n1个。对点落实3(2018徐州调研)一个双链均被32p标记的dna由5 000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分子的特异性与碱基对的排列顺序有关b复制过程需要2.4104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸c子代dna分子中含32p的单链与含31p的单链数目之比为17d子代dna分子中含32p的分子数目与只含31p的分子数目之比为13解析：选b由题可知，该dna分子中胞嘧啶占30%，则该dna复制时需要消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为10 00030%(231)2.1104。4某双链dna分子有100个碱基对，其中腺嘌呤30个，下列叙述正确的是()a该dna分子一条单链中，腺嘌呤和胸腺嘧啶占50%b该dna分子两条链之间总是嘌呤和嘧啶形成碱基对c该dna分子第三次复制时需要胞嘧啶脱氧核苷酸490个d该dna分子复制时，在dna聚合酶的作用下dna双螺旋解开解析：选b该双链dna分子有100个碱基对，其中腺嘌呤30个，胸腺嘧啶也为30个，该dna分子中at占30%，则dna分子一条单链中，at占30%。dna分子两条链之间的碱基靠氢键连接成碱基对，腺嘌呤与胸腺嘧啶、鸟嘌呤与胞嘧啶互补配对。该dna分子中胞嘧啶脱氧核苷酸为70个，第三次复制时需要胞嘧啶脱氧核苷酸70231704280个。dna复制时，在解旋酶的作用下dna双螺旋解开。易错提醒dna复制相关计算时四个易错点(1)复制次数：“dna复制了n次”和“第n次复制”的区别：前者包括所有的复制，但后者只包括最后一次复制。(2)碱基数目：注意碱基的数目单位是“对”还是“个”。(3)复制模板：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。(4)关键词语：看清是“dna分子数”还是“链数”，“含”还是“只含”等关键词。巧用图解，突破dna复制与细胞分裂中染色体标记问题解答此类问题的关键是构建细胞分裂过程模型图，并完成染色体与dna的转换。具体如下：第一步画出含一条染色体的细胞图，下方画出该条染色体上的1个dna分子，用竖实线表示含同位素标记第二步画出复制一次，分裂一次的子细胞染色体图，下方画出染色体上的dna链，未被标记的新链用竖虚线表示第三步再画出第二次复制(分裂)后的细胞的染色体组成和dna链的情况第四步若继续推测后期情况，可想象着丝点分裂，染色单体(a与a)分开的局面，并进而推测子细胞染色体情况对点落实命题点(一)有丝分裂中染色体标记情况分析5将dna分子双链用3h标记的蚕豆(2n12)根尖移入普通培养液(不含放射性元素)中，再让细胞连续进行有丝分裂。根据如图所示判断，在普通培养液中的第二次有丝分裂中期，一个细胞中染色体标记情况依次是()a6个a,6个bb12个bc6个b,6个cdbc12个，但b和c数目不确定解析：选b根据题意可知，亲代dna分子双链用3h标记，由于dna分子为半保留复制，因此亲代细胞中染色体经过第一次复制后两个姐妹染色单体均有标记，如图a；第一次有丝分裂结束后产生的子细胞中每条染色体上的dna分子均有一条链被标记，该细胞中的染色体再经过第二次复制，一条染色体上的两个染色单体只有1个染色单体的一条链有标记，即只有1个染色单体有标记，如图b，因此在第二次有丝分裂中期，细胞中12条染色体上的两个染色单体均有一个带有标记。类题通法有丝分裂中子染色体标记情况分析(1)过程图解(一般只研究一条染色体)：复制一次(母链标记，培养液不含标记同位素)：转至不含放射性培养液中再培养一个细胞周期： (2)规律总结：若只复制一次，产生的子染色体都带有标记；若复制两次，产生的子染色体只有一半带有标记。命题点(二)减数分裂中染色体标记情况分析6(2017佛山市二模)用32p标记某动物精原细胞的全部核dna，然后将细胞置于31p标记的培养液中培养，使其进行一次有丝分裂或减数分裂(m、m)，下列有关叙述正确的是()a有丝分裂前期与m前期细胞中，32p标记的dna分子数相同、染色体数不同b有丝分裂后期与m后期细胞中，32p标记的dna分子数不同、染色体数不同c有丝分裂中期与m中期细胞中，32p标记的dna分子数不同、染色体数不同d有丝分裂后期与m后期细胞中，32p标记的dna分子数不同、染色体数相同解析：选c由题干信息并结合dna的半保留复制以及细胞分裂过程中染色体数目、dna变化规律可知：有丝分裂前期与m前期细胞中，32p标记的dna分子数目相同，染色体数也相同；有丝分裂后期与m后期细胞中32p标记dna分子数目相同，前者的染色体数目是后者的2倍；有丝分裂中期与m中期细胞中，前者被32p标记的dna分子数目、染色体数均为后者的2倍；有丝分裂后期与m后期细胞中，前者被32p标记的dna分子数目、染色体数均为后者的2倍。类题通法减数分裂中子染色体标记情况分析(1)过程图解：减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象，如下图：(2)规律总结：由于减数分裂没有细胞周期，dna只复制一次，因此产生的子染色体都带有标记。命题点(三)分裂产生子细胞中染色体的标记情况7将某一经3h充分标记dna的雄性动物细胞(染色体数为2n)置于不含3h的培养基中培养，该细胞经过两次连续分裂后形成4个大小相等的子细胞。下列有关的说法正确的是()a若子细胞中染色体数为2n，则其中含3h的染色体数一定为nb若子细胞中染色体数为n，则其中含3h的dna分子数为n/2c若子细胞中染色体都含3h，则细胞分裂过程中会发生基因重组d若子细胞中有的染色体不含3h，则原因是同源染色体分离解析：选c根据同位素示踪法，该动物细胞经过3h标记后，放在不含3h的培养基中培养，经过两次有丝分裂后形成的4个细胞，每个细胞中含3h的染色体数可能是02n。如果该细胞发生的是减数分裂，则含3h的dna分子数为n。如果子细胞中染色体都含有3h，该细胞发生的是减数分裂，能发生基因重组。如果子细胞中有的染色体不含3h，则该细胞发生的是有丝分裂，不可能发生同源染色体分离。类题通法利用模型分析子细胞中染色体标记情况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。dna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。对点落实8dna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(弥散)复制三种。究竟是哪种复制方式呢？用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14ndna(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15ndna(亲代)；c将亲代15n大肠杆菌转移到氮源为含14n的培养基中，再连续繁殖两代(和)，用密度梯度离心法分离，不同分子量的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，子代能分辨出两条dna带：一条_带和一条_带，则可以排除_和分散复制。(2)如果子代只有一条中密度带，则可以排除_，但不能肯定是_。(3)如果子代只有一条中密度带，再继续做子代dna密度鉴定：若子代可以分出_和_，则可以排除分散复制，同时肯定是半保留复制； 如果子代不能分出_两条密度带，则排除_，同时确定为_。解析：从题目中的图示可知，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链片段间隔连接而成的。答案：(1)轻(14n/14n)重(15n/15n)半保留复制(2)全保留复制半保留复制或分散复制(3)一条中密度带一条轻密度带中、轻半保留复制分散复制真题集训验能力1(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，互补碱基两两相等，即at，cg，则acgt，即ac与gt的比值为1。因此，碱基序列不同的双链dna分子，后一比值相同；dna分子中，c和g之间有3个氢键，a与t之间有2个氢键，则c与g的含量越高，dna稳定性越高，因此，前一个比值越大，c与g的含量越低，双链dna分子的稳定性越低；当两个比值相同时，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，后一比值等于1。2(2016全国卷)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：选c在dna分子的复制和转录过程中，dna分子都需要先将双链解开，加入该物质后dna分子双链不能解开，故细胞中的dna复制和rna转录都会发生障碍。因dna复制发生在细胞分裂间期，故该物质阻断的是分裂间期dna分子的复制过程，从而将细胞周期阻断在分裂间期。癌细胞的增殖方式是有丝分裂，其分裂过程中可发生dna复制和转录，加入该物质会阻碍这两个过程，从而抑制癌细胞的增殖。3(2016上海高考)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()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个订书钉；一条dna单链需要9个订书钉连接，两条链共需要18个订书钉；双链间的氢键数共有102424个，总共需要订书钉40182482(个)。4(2015上海高考)若n个双链dna分子在第i轮复制结束后，某一复制产物分子一条链上的某个c突变为t，这样在随后的各轮复制结束时，突变位点为at碱基对的双链dna分子数与总dna分子数的比例始终为()a. b.c. d.解析：选cn个双链dna分子在第i轮复制后，n2i个dna分子中某dna分子的一条链上某个c突变为t，则在随后的一轮复制结束时，有1个dna分子中突变位点为at碱基对，占双链dna分子数的比例为；在随后的两轮复制结束时，突变位点为at碱基对的双链dna分子数的比例应为，同理可推得经过随后的几轮复制后，这一比例为：。5(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cdna分子中(ac)/(tg)应始终等于1；一条单链中(ac)/(tg)与其互补链中(ac)/(tg)互为倒数，一条单链中(ac)/(tg)0.5时 ，互补链中(ac)/(tg)2；一条单链中(at)/(gc)与其互补链中(at)/(gc)及dna分子中(at)/(gc)都相等。6.(2014江苏高考)羟胺可使胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶，导致dna复制时发生错配(如图)。若一个dna片段的两个胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶，下列相关叙述正确的是(多选)()a该片段复制后的子代dna分子上的碱基序列都发生改变b该片段复制后的子代dna分子中gc碱基对与总碱基对的比下降c这种变化一定会引起编码的蛋白质结构改变d在细胞核与细胞质中均可发生如图所示的错配解析：选bd由图示可知，胞嘧啶转化为羟化胞嘧啶后不再与鸟嘌呤配对，而是与腺嘌呤配对。该片段复制后的子代dna分子上会发生碱基对的替换，并非碱基序列都发生改变；因羟化胞嘧啶不再与鸟嘌呤配对，故复制后的子代dna分子中gc碱基对在总碱基对中所占比例下降；这种变化为基因突变，由于密码子的简并性，不一定引起编码的蛋白质结构改变；细胞核与细胞质中都含dna，复制过程中都可能发生图示的错配。课下检测查缺漏一、选择题1下列关于dna分子结构的叙述，正确的是()adna分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的单链结构bdna分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基cdna分子两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对ddna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：选cdna分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的双链结构；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；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。2(2018江西九校联考)下列关于dna的有关叙述，正确的有几项()碱基互补配对原则是dna精确复制的保障之一dna复制时一定需要解旋酶的参与dna分子的特异性是指脱氧核苷酸序列的千变万化嘌呤碱基与嘧啶碱基的配对保证了dna分子空间结构的相对稳定在细菌的一个完整质粒中含有两个游离的磷酸基团a0项 b1项c2项 d3项解析：选c碱基互补配对原则保证dna复制准确无误地进行，dna双螺旋结构为其复制提供精确的模板；dna复制在解旋酶和dna聚合酶的作用下，边解旋边复制，但在pcr技术扩增目的基因时利用了高温变性解旋；dna分子的特异性取决于dna分子中脱氧核苷酸特定的排列顺序，即碱基对的排列顺序；嘌呤碱基与嘧啶碱基之间通过氢键连接，它们的结合遵循碱基互补配对原则，这保证了dna分子空间结构的相对稳定；细菌的一个完整质粒是环状的dna分子，不存在游离的磷酸基因，所以共有2项正确。3下图为真核细胞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，因此复制的方式是半保留复制；解旋酶使dna双链解开，需要消耗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。4(2018荆州模拟)如图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图，从中得到的正确结论是()ar基因中与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸和一个碱基br、s、n、o互为非等位基因c果蝇的每个基因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b一般与脱氧核糖直接相连的是两个磷酸和一个碱基；一对同源染色体上控制相对性状的基因才是等位基因，而r、s、n、o是位于同一条染色体上的不同基因，所以它们之间互为非等位基因；果蝇的基因指的是dna上有遗传效应的片段，而dna的基本组成单位是脱氧核苷酸；由于密码子的简并性，所以基因中一个碱基对的替换不一定会引起生物性状的改变。5将一个由100个碱基组成的dna分子(设为亲代dna)放在含有被3h标记的脱氧胸苷(3hdt)的培养液中进行复制，一段时间后测得子二代的放射性强度(放射性强度含3h的碱基总数/dna分子中的碱基总数)为30%。则亲代dna分子中含有的胸腺嘧啶的数量为()a10个 b20个c30个 d40个解析：选d设每个dna中含有x个胸腺嘧啶，则子二代的放射性强度(221)x/(22100)30%，解得：x40。6.h2o2能将鸟嘌呤(g)氧化损伤为8oxodg，8oxodg可与腺嘌呤(a)互补配对。若图中所示dna片段中有两个鸟嘌呤发生上述氧化损伤后，再正常复制多次形成大量的子代dna，下列相关叙述错误的是()a子代dna分子都有可能发生碱基序列的改变b部分子代dna中嘧啶碱基的比例可能会增加c子代dna控制合成的蛋白质可能不发生改变d氧化损伤可能诱发原癌基因或抑癌基因的突变解析：选b由题干信息可知，h2o2能将g氧化损伤为8oxodg，8oxodg与a互补配对，而图示dna片段中含有3个g，若发生氧化损伤的两个g位于不同链，则形成的子代dna分子都有可能发生碱基序列的改变；由于g氧化损伤为8oxodg后，能与a配对，所以正常复制多次形成的子代dna中嘧啶碱基比例会减小；由于密码子的简并性，突变后形成的蛋白质的结构可能不变；氧化损伤可能诱发原癌基因或抑癌基因的突变。7.某基因(14n)含有3 000个碱基，腺嘌呤占35%。若该dna分子以15n同位素标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次，将全部复制产物进行密度梯度离心，得到如图甲结果；如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心，则得到如图乙结果。下列有关分析正确的是()ax层全部是仅含14n的基因bw层中含15n标记的胞嘧啶6 300个cx层中含有氢键数是y层的1/3dw层与z层的核苷酸数之比是14解析：选c复制得到的dna分子与亲代dna分子的碱基序列相同，则两者的氢键数也应该是相等的，x层有2个dna，y层有6个dna，故x层与y层的氢键数之比为1/3。8用32p标记某植物体细胞(含12条染色体)的dna分子双链，再将这些细胞转入不含32p的培养基中培养，在第二次细胞分裂的中期一个细胞中染色体携带32p标记的情况是()a带有32p标记的染色体有6条b每条染色体的两条姐妹染色单体均带有32p标记c带有32p标记的dna分子数与染色体数相同d每条染色体中带有32p标记的dna单链为0条或1条解析：选c该细胞中含有12条染色体，但在进行有丝分裂过程中每条染色体的行为一致，因此分析时只需画出其中一条染色体，便可推知其他染色体携带32p标记的情况。绘图分析如下：据图可知，该细胞第一次分裂产生的两个子细胞中染色体携带32p标记的情况一致；第二次分裂过程中，当染色体复制后每条染色体均具有两条姐妹染色单体，而其中一条姐妹染色单体的dna分子带有32p标记，另一条姐妹染色单体的dna分子不带32p标记。由于有丝分裂中期时姐妹染色单体并未分离，故此时细胞中带有32p标记的染色体应有12条，且每条染色体只有一条dna单链带有标记；每条染色体的两条姐妹染色单体中只有一条姐妹染色单体带有32p标记。9下图为某dna分子的部分平面结构图，该dna分子片段中含100个碱基对，40个胞嘧啶，则下列说法错误的是()a与交替连接，构成了dna分子的基本骨架b是连接dna单链上两个核糖核苷酸的磷酸二酯键c该dna复制n次，含母链的dna分子只有2个d该dna复制n次，消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸数为60(2n1)个解析：选b是脱氧核糖，是磷酸，两者交替连接构成了dna分子的基本骨架；是连接dna单链上两个脱氧核糖核苷酸的化学键，是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸中连接磷酸和脱氧核糖的化学键；该dna复制n次，得到2n个dna，其中含有母链的dna分子共2个；该dna复制n次，消耗腺嘌呤脱氧核苷酸数为(200402)2(2n1)60(2n1)。10(2018山东省实验中学月考)20世纪50年代初，查哥夫对多种生物dna做了碱基定量分析，发现(at)/(cg)的比值如表。结合所学知识，你认为能得出的结论是()dna来源大肠杆菌小麦鼠猪肝猪胸腺猪脾(at)/(cg)1.011.211.211.431.431.43a猪的dna结构比大肠杆菌的dna结构更稳定一些b小麦和鼠的dna所携带的遗传信息相同c小麦dna中(at)的数量是鼠dna中(cg)数量的1.21倍d同一生物不同组织的dna碱基组成相同解析：选d大肠杆菌dna中(at)/(cg)的比值小于猪的，说明大肠杆菌dna所含cg碱基对的比例较高，而cg碱基对含三个氢键，因此大肠杆菌的dna结构稳定性高于猪的；虽然小麦和鼠的(at)/(cg)比值相同，但不能代表二者的碱基序列与数目相同；同一生物的不同组织所含dna的碱基序列是相同的，因此dna碱基组成也相同。11下图为dna片段1经过诱变处理后获得dna片段2，而后dna片段2经过复制得到dna片段3的示意图(除图中变异位点外不考虑其他位点的变异)。下列叙述正确的是()a在dna片段3中同一条链上相邻碱基a与t通过两个氢键连接b理论上dna片段3的结构比dna片段1的结构更稳定cdna片段2至少需要经过3次复制才能获得dna片段3ddna片段2复制n次后，可获得2n1个dna片段1解析：选ddna中同一条脱氧核苷酸链上相邻碱基a与t通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”进行连接。理论上dna片段3中氢键数目比dna片段1少，故其结构不如dna片段1稳定。dna片段2经过2次复制即可获得dna片段3。dna片段2复制n次后，获得的dna片段1所占的比例为1/2，即2n1个。12某长度为1 000个碱基对的双链环状dna分子，其中含腺嘌呤300个，该dna分子复制时，1链首先被断开形成3、5端口，接着5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，同时还以分离出来的5端单链为模板合成另一条子链，其过程如图所示。下列相关叙述正确的是()a该过程是从两个起点同时进行的，1链中的碱基数目多于2链b若该dna连续复制3次，则第三次共需鸟嘌呤4 900个c复制过程中两条链分别作模板，边解旋边复制d该环状dna通常存在于细菌、酵母菌等原核细胞中解析：选c双链dna分子的两条链是严格按照碱基互补配对原则形成的，所以1链和2链均含1 000个碱基，两者碱基数目相同。根据碱基互补配对原则(at、gc)，dna分子含腺嘌呤300个，所以胸腺嘧啶也为300个，则胞嘧啶和鸟嘌呤均为700个，在第三次复制过程中，dna分子数由4个增加到8个，即第三次新合成4个dna分子，故共需鸟嘌呤70042 800个。根据题意可知，复制过程中两条链分别作模板，边解旋边复制。酵母菌细胞是真核细胞。二、非选择题13(2018湖北八市重点中学质检)如图是dna双螺旋结构模型的建构过程图解(15)，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是_。(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“gc”或“at”)碱基对的比例越高。(4)rna病毒相比dna病毒更容易发