【备战】高考生物 热点题型和提分秘籍 专题17 DNA分子的结构、复制与基因是有遗传效应的DNA片段（解析版）.doc

专题17 dna分子的结构、复制与基因是有遗传效应的dna片段【高频考点解读】 1.dna分子结构的主要特点 2.dna分子的复制3.基因的概念【热点题型】题型一 dna的结构例1、从某生物组织中提取dna进行分析，其四种碱基数的比例是鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基数的46%，又知该dna的一条链(h链)所含的碱基中28%是腺嘌呤，则与h链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的()a26%b24%c14% d11%【提分秘籍】碱基互补配对原则及相关计算(1)嘌呤总数与嘧啶总数相等，即agtc。(2)在双链dna分子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个dna分子中都相等。设在双链dna分子中的一条链上a1t1n%，因为a1t2，a2t1，则：a1t1a2t2n%。所以ata1a2t1t2n%。(3)双链dna分子中，非互补碱基之和所占比例在两条互补链中互为倒数。设双链dna分子中，一条链上：m，则：m，互补链上。简记为：“dna两互补链中，不配对两碱基和的比值乘积为1。”4.dna分子中的其他数量关系(1)dna分子中，脱氧核苷酸数脱氧核糖数磷酸数含氮碱基数1111。(2)配对的碱基，a与t之间形成2个氢键，g与c之间形成3个氢键，cg对占比例越大，dna结构越稳定。(3)每条脱氧核苷酸链上都只有一个游离的磷酸基，因此dna分子中含有2个游离的磷酸基。【举一反三】图为dna分子结构示意图，对该图的描述正确的是()a和相间排列，构成了dna分子的基本骨架b的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸c当dna复制时，的形成需要连接酶ddna分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息 【热点题型】题型二 dna的复制例2、蚕豆根尖细胞在含3h标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是()a每条染色体的两条单体都被标记b每条染色体中都只有一条单体被标记c只有半数的染色体中一条单体被标记d每条染色体的两条单体都不被标记 【提分秘籍】dna复制过程中的数量关系 由于dna分子的复制是一种半保留复制方式，一个dna分子连续进行n次复制，可形成2n个子代dna，其中只有2个dna分子含有最初亲代的母链。(1)一个dna不论复制多少次，产生的子代dna分子中含母链的dna分子数总是2个，含母链也总是2条。(2)计算比值：n次复制后，形成的子代dna分子中，含亲代dna母链的有两个dna分子，占子代dna总数的；亲代dna分子母链两条，占子代dna中脱氧核苷酸链总数的。(3)计算原料用量：复制所需的某脱氧核苷酸数a(2n1)，其中的a为所求的脱氧核苷酸在原来dna(即作模板的亲代dna)分子中的数量，n为复制次数。【举一反三】brdu能代替胸腺嘧啶脱氧核苷掺入到新合成的dna链中。若用姬姆萨染料染色，在染色单体中，dna只有一条单链掺有brdu则着色深；dna的两条单链都掺有brdu则着色浅。将植物根尖分生组织放在含有brdu的培养液中培养一段时间，取出根尖并用姬姆萨染料染色，用显微镜观察染色体的染色单体的颜色差异。下列相关叙述不正确的是()a在第一个分裂周期中，每条染色体的染色单体间均无颜色差异b在第二个分裂周期的前期，每条染色体中有3条脱氧核苷酸链含有brdu c在第三个分裂周期的中期，细胞中有1/4染色体的染色单体间出现颜色差异d此实验可用于验证dna的复制方式为半保留复制【解析】当每次分裂结束后，1个dna复制1次所产生的2个dna分别位于2条染色体上，所以第一次分裂形成的每条染色体的染色单体1个dna的其中一条脱氧核苷酸链含brdu，无颜色差异，a选项正确；第二次分裂过程中每条染色体均有1个dna的2条脱氧核苷酸链都含brdu，而1个dna的其中一条脱氧核苷酸链含brdu，另一条脱氧核苷酸链不含brdu，b项正确；在第三次有丝分裂中期，细胞中的染色体中可能有染色体均是含有brdu，有的只有一条dna单链不含有，且是随机的，也可能全部染色体均含有brdu，所以c选项错误；此实验可验证dna半保留复制，d选项正确。 【答案】c 【热点题型】题型三 探究dna的复制方式 例3、科学家在研究dna分子复制方式时进行了如下的实验研究(已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次，实验结果见相关图示)： (1)复制过程除需要模板dna、脱氧核苷酸外，还需要_等(至少答两点)。(2)为了证明dna复制的方式为半保留复制，请设计实验三(用图示和相关文字补充在上图中)，并画出结果c(同时含有14n和15n的dna分子称为中链dna)。(3)该过程中，实验一、实验二起_作用。若用15n标记的dna作为模板，用含14n标记的培养基培养，在坐标图中画出连续培养细菌60分钟过程中，15n标记dna分子含量变化的曲线图。解析：(1)dna分子复制除了需要模板、原料外，还需要能量、酶和适宜的环境条件，如温度、ph等。 (2)实验一、二不能证明半保留复制的特点，用15n标记dna的细菌在14n培养基中培养或用14n标记 (2)(3)对照【提分秘籍】实验过程：(见下图) (1)大肠杆菌在含15n标记的nh4cl培养基中繁殖几代，使dna双链充分标记15n。(2)将含15n的大肠杆菌转移到14n标记的普通培养基中培养。(3)在不同时刻收集大肠杆菌并提取dna(间隔的时间为大肠杆菌繁殖一代所需时间)。(4)将提取的dna进行离心，记录离心后试管中dna位置。【举一反三】将双链dna在中性盐溶液中加热，两条dna单链分开，叫做dna变性。变性后的dna如果慢慢冷却，又能恢复成为双链dna，叫做退火。14n 15n图1图2 (1)低温条件下dna不会变性，说明dna有_特点，从结构上分析原因有：外侧_，内侧碱基对遵循_原则。(2)dna变性时脱氧核苷酸分子间的共价键不受影响，而_被打开。如果在细胞内，正常dna复制过程中需要_作用。(3)部分dna完全解旋成单链所需的温度明显高于其他dna，其最可能的原因是_。(4)大量如图1中n元素标记的dna在变性后的复性过程中会形成_种dna，离心后如图2，则位于_链位置上。(5)如果图1中链中a和t的比例和为46%，则dna分子中a和c的和所占比例为_。【高考风向标】 1.（2014江苏卷）4.下列叙述与生物学史实相符的是a.孟德尔用山柳菊为实验材料，验证了基因的分离及自由组合规律b.范海尔蒙特基于柳枝扦插实验，认为植物生长的养料来自土壤、水和空气c.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d.赫尔希和蔡斯用35s和32p分别标记t噬菌体的蛋白质和dna，证明了dna的半保留复制2(2013年高考广东卷)1953年watson和crick构建了dna双螺旋结构模型，其重要意义在于()证明dna是主要的遗传物质确定dna是染色体的组成成分发现dna如何储存遗传信息为dna复制机制的阐明奠定基础abc d3(2012年高考福建卷)双脱氧核苷酸常用于dna测序，其结构与脱氧核苷酸相似，能参与dna的合成，且遵循碱基互补配对原则。dna合成时，在dna聚合酶作用下，若连接上的是双脱氧核苷酸，子链延伸终止；若连接上的是脱氧核苷酸，子链延伸继续。在人工合成体系中，有适量的序列为gtacatacatg的单链模板、胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸。则以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有()a2种b3种c4种 d5种4(2011年高考上海卷)某双链dna分子含有400个碱基，其中一条链上atgc1234。下列表述错误的是()a该dna分子的一个碱基改变，不一定会引起子代性状的改变b该dna分子连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个c该dna分子中4种碱基的比例为atgc3377d该dna分子中的碱基排列方式共有4200种5(2012年高考山东卷)假设一个双链均被32p标记的噬菌体dna由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31p的大肠杆菌，共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是()a该过程至少需要3105个鸟嘌呤脱氧核苷酸b噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等zxxk.comc含32p与只含31p的子代噬菌体的比例为149d该dna发生突变，其控制的性状即发生改变6(2013年高考江苏卷)图分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请回答下列问题：(1)细胞中过程发生的主要场所是_。(2)已知过程的链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%，则与链对应的dna区段中腺嘌呤所占的碱基比例为_。(3)由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸(密码子有auu、auc、aua)变成苏氨酸(密码子有acu、acc、aca、acg)，则该基因的这个碱基对替换情况是_。(4)在人体内成熟红细胞、浆细胞、记忆细胞、效应t细胞中，能发生过程、而不能发生过程的细胞是_。(5)人体不同组织细胞的相同dna进行过程时启用的起始点_(在“都相同”、“都不同”、“不完全相同”中选择)，其原因是_。【随堂巩固】 1在dna分子结构中，一条链上相邻的碱基a与t之间是通过什么结构连接而成的()a3个氢键b脱氧核糖磷酸基脱氧核糖c脱氧核糖磷酸基脱氧核糖d磷酸基脱氧核糖磷酸基解析：对于解答dna分子结构的相关试题常采用“绘图法”，即通过绘制dna分子的结构简图来理解各组分的连接方式和关系，具有形象、直观且不易出错的优点。dna分子一条链上的碱基之间通过“脱氧核糖磷酸基脱氧核糖”相连(如图所示)。答案：c2下列关于dna分子结构与复制的叙述，正确的是()a每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基b双链dna分子中，碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的cdna双螺旋结构解链需要解旋酶，不需要能量d单个脱氧核苷酸在dna酶作用下连接合成新的子链3用32p标记玉米体细胞(含20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，让其分裂n次，若一个细胞中的染色体总条数和被32p标记的染色体条数分别是40条和2条，则该细胞至少是处于第几次分裂的分裂期()a第一次 b第二次c第三次 d第四次4经检测得知，一双链dna分子中鸟嘌呤的数目为x，其占碱基总量的比例是y，以下推断正确的是()a与鸟嘌呤互补的碱基所占的比例是(1y)b该dna分子的嘌呤碱基和嘧啶碱基的比值是x/yc该dna分子的碱基之间的氢键数是x(12/y)d与鸟嘌呤不互补的碱基数目是x (12y)/y解析：由题意可知，g、c所占比例都为y，数量都为x；a、t所占比例都为(1/2y)，数量都为(x/y)2x/2 (x/2y)x。与鸟嘌呤互补的碱基所占比例是y。该dna分子的嘌呤碱基和嘧啶碱基的比值是1。g、c之间有三个氢键，a、t之间有两个氢键，该dna分子的碱基之间的氢键数目是3x2(x/2y)x(xx/y)。a、t与g不互补，其数目为x(12y)/y。答案：d5从某种生物中提取出核酸样品，经科学家检测和计算后，碱基之间的相互关系如下：(at)/(gc)1，(ag)/(tc)1。据此结果，该样品()a确定是双链dna b确定是单链dnac无法确定单双链 d只存在于细胞核中6.如图表示发生在细胞核内的某生理过程，其中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链。以下说法正确的是()a此过程需要atp和尿嘧啶脱氧核苷酸b真核细胞中此过程发生的唯一场所是细胞核cb中(ag)/(tc)的比值一定与c中的相同d正常情况下a、d链都应该到不同的细胞中去解析：由图判断图示为dna的复制过程，其原料为脱氧核苷酸，在真核生物中不仅细胞核中能发生dna复制，线粒体、叶绿体中也可以进行；在dna分子中(ag)/(tc)的比值在两条互补链中互为倒数。答案：d7下列叙述中不正确的是()adna分子结构的多样性取决于4种碱基配对方式的多样性b生物界的丰富多彩，起决定作用的是dna的多样性c体现生物界多样性的是蛋白质的多样性d没有rna的多样性，就没有蛋白质的多样性解析：生物界多样性的直接原因是蛋白质多样性，是由dna的多样性决定rna的多样性，然后再决定蛋白质的多样性。但dna结构的多样性取决于4种碱基对的排列顺序，而不是碱基配对方式。答案：a8dna分子经过诱变，某位点上的一个正常碱基(设为p)变成了尿嘧啶。该dna连续复制两次，得到的4个子代dna分子相应位点上的碱基对分别为ua、at、gc、cg。推测“p”可能是()a胸腺嘧啶 b腺嘌呤c胸腺嘧啶或腺嘌呤 d胞嘧啶解析：根据dna分子半保留复制的特点，经过两次复制得到的4个子代dna分子中相应位点的碱基对ua、at来自发生突变的亲代dna的模板链，而gc、cg来自未发生突变的模板链。据此推断，“p”可能是g或c。答案：d9真核细胞某生理过程如图所示，下列叙述错误的是()a酶1可使磷酸二酯键断裂，酶2可催化磷酸二酯键的形成ba链和b链的方向相反，a链与c链的碱基序列相同c该图表示dna半保留复制过程，遗传信息传递方向是dnadnadc链和d链中gc所占比例相等，该比值越大dna热稳定性越高解析：酶1是解旋酶，断裂的是氢键，酶2是dna聚合酶，可催化磷酸二酯键的形成，a错误。答案：a10下图为真核生物染色体上dna分子复制过程示意图，有关叙述错误的是()a图中dna分子复制是从多个起点同时开始的b图中dna分子复制是边解旋边双向复制的c真核生物dna分子复制过程需要解旋酶d真核生物的这种复制方式提高了复制速率解析：由该dna分子复制过程示意图可看出：dna分子复制有多个复制起始点。且边解旋边双向复制(箭头代表dna复制方向)，dna分子复制需要解旋酶参与。这种多起点复制可有效地提高复制速率。由图示不同复制起点复制出的dna片段长度不同可知，dna分子的多个复制起点并不是同时开始复制的。答案：a11下图为某用15n标记的dna分子片段，假设该dna分子中有碱基5 000对，at占碱基总数的34%，若该dna分子在14n的培养基中连续复制2次，下列叙述正确的是()a复制时作用于处的酶为限制性核酸内切酶b复制2次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸9 900个c处指的是腺嘌呤核糖核苷酸d子代中含15n的dna分子占3/412下列有关染色体、dna、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是()a基因一定位于染色体上b基因在染色体上呈线性排列c四种脱氧核苷酸的数目和排列顺序决定了基因的多样性和特异性d一条染色体上含有1个或2个dna分子解析：基因是具有遗传效应的dna片段，dna不一定位于染色体上，因此基因不一定位于染色体上，故a错误；多个基因位于同一条染色体上，基因在染色体上呈线性排列，故b正确；不同基因中脱氧核苷酸的数目和排列顺序不同，基因具有多样性，而每一个基因中脱氧核苷酸的数目和排列顺序是特定的，因此基因又具有特异性，故c正确；没有复制的每条染色体含有1个dna分子，复制后的每条染色体含有2条染色单体，每条染色单体含有1个dna分子，故d正确。答案：a13下列甲图中dna分子有a和d两条链，将甲图中某一片段放大后如乙图所示，结合所学知识回答下列问题：(1)从甲图可看出dna复制的方式是_。(2)甲图中，a和b均是dna分子复制过程中所需要的酶，其中b能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链；则a是_酶，b是_酶。(3)图甲过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有_，进行的时间为_。(4)乙图中，7是_。dna分子的基本骨架由_交替连接而成；dna分子两条链上的碱基通过_连接成碱基对，并且遵循_原则。14.如图为大肠杆菌的dna分子结构示意图(片段)。请据图回答问题：(1)图中1表示_，2表示_，1、2、3结合在一起的结构叫_。其排列顺序中蕴藏着_。(2)图中3有_种，中文名字分别是_。(3)含有200个碱基的某dna片段中碱基间的氢键共有260个。请回答：该dna片段中共有腺嘌呤_个，c和g共_对。该片段复制4次，共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸_个。在dna分子稳定性的比较中，_碱基对的比例越高，dna分子稳定性越高。(4)假定大肠杆菌只含14n的dna的相对分子质量为a；只含15n的dna的相对分子质量为b。现