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文档简介
1、第2讲DNA分子的结构、复制及基因是有遗传效应的DNA片段DNA分子结构的主要特点()基因的概念()DNA分子的复制()知识点一DNA分子的结构知识点二DNA分子的复制1对DNA分子复制的推测沃森和克里克提出了遗传物质自我复制的假说2DNA分子的复制(1)概念:以亲代DNA分子为模板,按_原则,合成子代DNA分子的过程(2)过程:解旋以母链为模板按_原则合成与母链互补的子链延伸子链母链、子链盘绕成_(3)发生时期:有丝分裂的_和_的间期,随染色体复制而完成的(4)所需条件:模板:_;原料:_;能量:ATP;酶:_等(5)结果:1个DNA分子就形成_完全相同的DNA分子。(6)特点(7)(8)意
2、义知识点三基因是有遗传效应的DNA片段1基因与DNA的关系(1)基因是有_的DNA片段(2)每个DNA分子含有_个基因(3)DNA分子中存在不是基因的片段2DNA片段中的遗传信息(1)DNA分子能够储存足够量的_(2)遗传信息蕴藏在4种碱基的_之中(3)DNA分子的多样性源于_的多样性(4)DNA分子的特异性源于每个DNA分子的碱基的_顺序3基因与性状的关系基因是控制生物性状的结构单位和功能单位4生物体多样性和特异性的物质基础_分子的多样性和特异性试一试:你是否能用图解的形式表示染色体、DNA、基因、蛋白质及性状的关系?巧记:DNA分子结构的“五·四·三·二
3、83;一”、(磷酸、脱氧核糖、碱基)脱氧核苷酸长链(碱基对有A与T、G与C两种配对方式)判一判1DNA初步水解的产物是4种脱氧核苷酸,彻底水解的产物有磷酸、脱氧核糖和碱基(A、T、G、C4种)()。2T2噬菌体DNA中碱基对的排列顺序是千变万化的()。3DNA复制的场所不只是细胞核()。4DNA双螺旋全部解链后,开始DNA复制()。5单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接成子链,并且2条子链形成子代DNA分子()。6有遗传效应的片段只有DNA片段()。7某DNA片段中有100个脱氧核苷酸,则可能的排列顺序为2100种()。自我校对:磷酸脱氧核糖脱氧核苷酸脱氧核苷酸链双螺旋23碱基互补配对碱基互补
4、配对双螺旋结构间期减数第一次分裂前DNA分子的两条链4种游离的脱氧核苷酸解旋酶、DNA聚合酶2个边解旋边复制双螺旋结构碱基互补配对原则连续性基因突变遗传效应多遗传信息排列顺序碱基排列顺序特定的排列DNA试一试:染色体DNA基线性排列因蛋白质生物(性状)多样性判一判:1.2.×3.4.×5.×6.×7.×提示5.在DNA聚合酶的作用下,而不是DNA酶;子代DNA是亲代1条模板链和子链形成。7.排列顺序应为4n,n指碱基对数,100个50对,即应为450种,其中“4”有特定含义,代表4种碱基,不能写成2100。DNA分子的结构、特性及基因的本质一、
5、DNA分子的结构与特性1DNA分子结构模式图信息解读(1)每个脱氧核苷酸中,脱氧核糖中1号碳与碱基相连接,5号碳与磷酸相连接,3号碳上的OH与下一个脱氧核苷酸的磷酸脱水聚合形成磷酸二酯键相连接,如图。(2)、之间的数量关系是111。(3)两个核苷酸的和之间的磷酸二酯键,用限制性核酸内切酶处理可切断,用DNA连接酶处理可连接。(4)碱基对之间的氢键(一种分子间作用力,不是化学键),可用解旋酶断裂,也可加热断裂。2DNA分子特性(1)稳定性:磷酸和脱氧核糖交替连接,排列在外侧构成基本骨架。(2)多样性:碱基对多种多样的排列顺序。若某DNA分子中有n个碱基对,则排列顺序有4n种,其中n代表碱基对数。
6、(3)特异性:每种DNA分子都有特定的碱基对排列顺序,代表了特定的遗传信息。二、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%。简记为“配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等”。(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。”DNA分子
7、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。三、基因与脱氧核苷酸、DNA和染色体之间的关系关系内容基因与脱氧核苷酸基因的基本组成单位是脱氧核苷酸,基因中脱氧核苷酸的排列顺序称为遗传信息基因与DNA基因是有遗传效应的DNA片段,每个DNA分子上有很多个基因基因与染色体基因在染色体上呈线性排列,染色体是基因的主要载体图示(1)对于真核细胞来说,染色体是基因的主要载体;线粒体
8、和叶绿体也是基因的载体。(2)对于原核细胞来说,拟核中的DNA分子或者质粒DNA均是裸露的,并不与蛋白质一起构成染色体。本考点高考命题多以选择题形式出现,考查概念、特点等基础知识较常见,试题难度小,命题频率低。提醒考生要关注与碱基互补配对相关的计算,2014未必不考。【典例1】(易错题)在一个DNA分子中,腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的54%,其中一条链中鸟嘌呤、胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的22%和28%,则由该链转录的信使RNA中鸟嘌呤占碱基总数的()。A24%B22%C26%D23%破题关键解析若计算信使RNA中鸟嘌呤所占比例,应该先计算DNA分子的模板链中C所占比例。根据规律(2)
9、可知,在模板链中AT所占比例也为54%,又因为该链中G22%,所以C1(54%22%)24%。答案A单双链转化公式的推导:本题可直接应用(1)公式推导(结合下图):由图知:A1T1C1G1mA2T2G2C2m,整个双链DNA上的碱基总数为2m。A1T2、T1A2则A1T1A2T2,AT(A1T1)(A2T2),比值:单链1的比值单链2的比值双链DNA的比值简记为“配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等”。【训练1】下列是一组有关双链DNA分子中含氮碱基的问题,请回答:(1)若A占20%,G占多少? (2)若双链DNA分子中A占20%,且一条链中的A为20%,则此链中C的最大值是多少?(3)一
10、条链中0.4,互补链中的此值是多少?(4)一条链中0.4,互补链中的此值是多少?(5)若A有P个,占全部碱基数的20%,则该DNA分子中的G有多少个?解析本题通过DNA分子中的碱基组成及其比例,考查碱基互补配对原则,正确理解DNA分子中的碱基配对原则是正确解题的关键。(1)由“双链DNA分子的嘌呤碱基占总碱基数的一半”可知:AG50%,因此G30%。(2)由双链DNA分子中A占20%可知:该DNA分子中AT占40%,CG占60%,对任一条链而言,某种碱基的最大值就是该对碱基所占的比例,因此,C最多时占该链的60%。(3)由“双链DNA分子中,一条链中的与另一条链中的该比值互为倒数”可知:其互补
11、链中的2.5。(4)由于“双链DNA分子及任一条链中的为一定值”,所以其互补链中的0.4。(5)若A有P个,占全部碱基数的20%,则DNA分子的总碱基数为5P,而由“双链DNA分子的嘌呤碱基占总碱基数的一半”可知:G占总碱基数的比例50%20%30%,则G5P×30%1.5P(个)。答案(1)30%(2)60%(3)2.5(4)0.4(5)1.5PDNA复制的研究方法、过程和条件1研究DNA复制的常用方法同位素标记法和离心法,常标记3H、15N,通过离心在试管中形成不同位置的DNA条带。2DNA复制的过程(认真分析下面两幅图)及意义标准图:简化图:【要点阐释】DNA复制的场所真核细胞
12、:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体原核细胞:拟核、细胞质(细胞质基质)DNA复制的条件模板亲代DNA的两条链原料4种游离的脱氧核苷酸能量ATP酶解旋酶、DNA聚合酶等DNA复制的特点半保留复制;边解旋边复制DNA复制的意义遗传信息的传递,使物种保持相对稳定和延续由于复制差错而出现基因突变,从而为进化提供了原始的选择材料(1)子代DNA分子中模板链与另一DNA分子中新合成的子链碱基序列完全相同。(2)影响细胞呼吸(ATP供给)的所有因素都可能影响DNA复制。(3)体外也可进行,即PCR扩增技术,除满足上述条件外,还应注意温度、pH的控制及引物的加入。3DNA复制过程中的数量关系由于DNA分子的复制
13、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。图解如下:(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。本考点是高考重点考查的内容之一。从高考试题
14、来看,考查DNA的复制主要涉及DNA复制过程中的变化、特点,与细胞增殖、遗传和变异等的关系,DNA的复制与其他生理过程(如转录、翻译等)的区别等。【典例2】(2012·山东理综,5)假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5000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3×105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C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破题关键解析本题主要考查了噬菌体侵染细菌过
15、程的相关知识以及DNA分子的有关计算。首先计算得出一个噬菌体DNA中鸟嘌呤脱氧核苷酸占30%,其数量是5000×2×30%3000个,由一个噬菌体增殖为100个噬菌体,至少需要3000×(1001)2.97×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸,A错误;噬菌体侵染细菌的过程中,需要细菌提供原料、能量、酶等条件,但模板是由噬菌体提供的,B错误;根据DNA半保留复制的特点可知释放出的100个子代噬菌体中含有32P与只含31P的子代噬菌体分别是2个、98个,比例为149,C正确;由于密码子的简并性等原因,DNA发生突变,其控制的性状不一定发生改变,D错误。答案C【训练2】
16、(2012·湖北)下图是某DNA分子的局部结构示意图,请据图回答。(1)写出下列图中序号代表的结构的中文名称:_,_,_,_。(2)图中DNA片段中碱基对有_对,该DNA分子应有_个游离的磷酸基。(3)从主链上看,两条单链_;从碱基关系看,两条单链_。(4)如果将14N标记的细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中,此图所示的_(填图中序号)中可测到15N。若细胞在该培养液中分裂四次,该DNA分子也复制四次,则得到的子代DNA分子中含14N的DNA分子和含15N的DNA分子的比例为_。(5)若该DNA分子共有a个碱基,其中腺嘌呤有m个,则该DNA分子复制4次,需要游离的胞嘧啶脱氧
17、核苷酸为_个。解析根据碱基互补配对原则可知:是胞嘧啶,是腺嘌呤,是鸟嘌呤,是胸腺嘧啶,是磷酸基团,是胸腺嘧啶,是脱氧核糖,是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,是一条脱氧核苷酸链的片段。复制4次,产生16个DNA分子,由于DNA复制为半保留复制,含14N的DNA分子共2个,所有的DNA都含有15N,所以子代DNA分子中含14N和15N的比例为18。ATm,则GCm,复制4次,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为(241)×(m)15·(m)。答案(1)胞嘧啶脱氧核糖胸腺嘧啶脱氧核苷酸一条脱氧核苷酸链的片段(2)42(3)反向平行互补(4)18(5)15·(m)规避2个易错点易错点1计算时
18、,乱套公式而出错点拨DNA分子相关碱基互补配对演绎出来的各种计算公式是有前提条件的,其前提条件必须确认为“双链DNA分子”才成立,否则不成立。判定如下:双链DNA分子中AT、GC,若出现AT或GC可肯定不是双链DNA。若出现“嘌呤嘧啶”则可肯定不是双链DNA分子,可能为“RNA”、“单链DNA”或“DNARNA”。易错点2DNA复制结合有丝(减数)分裂时对染色体(单体)的分配去向往往纠缠不清。参见纠错演练2纠错演练1(2013·沈阳四校联考)某噬菌体的DNA为单链DNA,四种碱基的比率是A0.28、G0.32、T0.24、C0.16。当它感染宿主细胞时,能形成杂合型双链DNA分子,则
19、杂合型双链DNA分子中A、G、C、T的比率依次是()。A0.24、0.16、0.32和0.28B0.26、0.24、0.24和0.26C0.28、0.32、0.24和0.16D0.24、0.26、0.26和0.24解析双链DNA分子中AT,GC,排除A、C选项;单链中的碱基A、T与互补链中的碱基T、A对应,因此可计算出双链DNA分子中AT,占0.26,CG,占0.24。答案B2(易错题)(2010·山东理综,7)蚕豆根尖细胞(2N12)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
20、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继续探究:根据题意,如果让其在不含放射性标记的培养基中继续分裂至后期,则其染色体的放射性标记分布情况应该是怎样的?其产生的子细胞中,含3H标记的染色体条数为多少?解析(1)DNA复制是半保留复制,蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸(3HT)培养基中完成一个细胞周期,每一个DNA分子都有一条脱氧核苷酸链含3HT,然后在不含放射性标记的培养液中培养至中期,每个DNA分子复制的两个DNA分子存在于同一染色体的两条姐妹染色单体上,其中一个DNA分子的一条链含3HT,如下图:
21、答案B继续探究答案:继续分裂至后期时24条染色体应有12条带有放射性,子细胞中含放射性的染色体则为012条。DNA复制方式的探究探究DNA复制是半保留复制还是全保留复制,可用同位素标记技术和离心处理技术,根据复制后DNA分子在试管中的位置即可确定复制方式。1实验材料:大肠杆菌。2实验方法:放射性同位素标记技术和离心技术。3实验假设:DNA以半保留的方式复制。4实验过程:(见图)(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
22、需时间)。(4)将提取的DNA进行离心,记录离心后试管中DNA位置。5实验预期:离心后应出现3条DNA带。(见图)(1)重带(密度最大):15N标记的亲代双链DNA(15N/15N)。(2)中带(密度居中):一条链为15N,另一条链为14N标记的子代双链DNA(15N/14N)。(3)轻带(密度最小):两条链都为14N标记的子代双链DNA(14N/14N)。6实验结果:与预期的相符。本考点全国新课标卷命题频率低,但并不意味着本考点不重要,一旦命题往往是探究类综合性大题,或者借用同位素标记方法与有丝分裂、减数分裂结合而命题。【典例】科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如图所示的实验研究(已知培
23、养用的细菌大约每20min分裂一次):实验一:离心,实验二:离心,实验三:(1)实验一和实验二的作用是_。(2)从实验三的结果C、D可以看出DNA分子复制_(是/不是)半保留复制。(3)如果实验三的结果都为F,则可判断DNA分子的复制方式_(是/不是)半保留复制。(4)如果DNA分子的复制方式是半保留复制,某次实验的结果中,结果C比以往实验结果所呈现的带略宽,那么可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为_。(5)如果DNA分子的复制方式是半保留复制,与结果D相比,结果E密度带的数量和位置_,放射性强度不同的是_带。解析(1)实验一和实验二分别表示14N和15N标记的DNA分子的离心结果,
24、其作用是与后面的实验结果形成对照。(2)从实验三的结果C、D可以看出新形成的DNA分子中有的保留了原来DNA分子(15N/15N)中的一条链,可见DNA分子复制具有半保留复制的特点。(3)结果F表明原来被15N标记的DNA分子的两条链没有分开。(4)“中带”为15N/14N,“中带”略宽,说明新合成的DNA分子之间的相对分子质量有差别,是由DNA单链中的N尚有少部分为15N引起的。(5)假设原有DNA分子数目为n,结果D和结果E都有2n个DNA分子为15N/14N,结果D有2n个DNA分子为14N/14N,结果E有6n个DNA分子为14N/14N,所以与结果D相比,结果E密度带的数量和位置没有
25、变化,放射性强度发生变化的是轻带。答案(1)对照(2)是(3)不是(4)15N(5)没有变化轻【训练】(2013·衡阳六校联考)细菌在含15N的培养基中繁殖数代后,细菌DNA的含氮碱基皆含有15N,然后再将其移入含14N的培养基中培养,抽取亲代及子代的DNA,离心分离,如图为可能的结果,下列叙述错误的是()。A子一代DNA应为B子二代DNA应为C子三代DNA应为D亲代的DNA应为解析由题意可知,子一代的DNA应为全中(14N/15N),即图;子二代DNA应为中(14N/15N)、轻(14N/14N),即图;子三代DNA应为中(14N/15N)、轻(14N/14N),即图,而不是全轻(
26、14N/14N);亲代的DNA应为全重(15N/15N),即图。答案CDNA分子的结构、基因的本质1.(2012·福建理综,5)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种解析此题考查DNA结构的相关知识。在DNA双螺旋结构中,碱基A与T、G与
27、C分别形成碱基对,胸腺嘧啶双脱氧核苷酸(假定用T表示)应与A配对形成氢键。故碱基序列为GTACATACATG的单链模板在正常脱氧核苷酸环境中会生成如下双链DNA分子:GTACATACATGCATGTATGTAC双脱氧核苷酸会使子链合成终止,因此当DNA复制时若加入胸腺嘧啶双脱氧核苷酸(T),可能会在位置替换碱基T而形成4种异常DNA片段,故可形成5种DNA分子。答案D2(2010·江苏单科,1)下列关于核酸的叙述中,正确的是()。ADNA和RNA中的五碳糖相同B组成DNA与ATP的元素种类不同CT2噬菌体的遗传信息贮存在RNA中D双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数解析本题主要考查核酸的
28、组成、结构和功能。DNA含有脱氧核糖,RNA含有核糖,A项错误;DNA和ATP都是由C、H、O、N、P五种元素组成,B项错误;T2噬菌体遗传物质为DNA,故其遗传信息也储存在DNA中,C项错误;双链DNA嘌呤总和嘧啶碱基互补配对,故两者数量相等,D项正确。答案DDNA的复制及实验探究3.(2011·浙江理综,31)为了探究某物质(X)的作用,研究者提出了以下实验思路。(1)实验分组:甲组:培养液Y细胞3HTdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)生理盐水乙组:培养液Y细胞3HTdRX(用生理盐水配制)每组设置若干个重复样品。(2)分别测定两组的CRD(细胞内的放射性强度),求每组的平均值。
29、(3)将各样品在适宜条件下培养合适时间后,测定其CRD,求每组平均值并进行统计分析。(要求与说明:答题时用X、CRD、3HTdR表示相关名词;Y细胞是能增殖的高等动物体细胞)请回答下列问题。(1)实验目的:_。(2)预测实验结果及结论:_。(3)实验中采用3HTdR的原因:_。解析(1)该实验的变量为某物质(X)的有无,因变量为细胞内的放射性强度的大小。3HTdR是用来合成DNA的原料,若细胞分裂旺盛,则细胞内的放射性强度的平均值(CRD)就比较高。所以该实验的目的是探究X对Y细胞增殖(DNA合成)的影响。(2)X对Y细胞增殖(DNA合成)的影响可能是促进、抑制或无任何作用。如果乙组CRD明显
30、高于甲组,说明X对Y细胞增殖(DNA合成)有促进作用;如果乙组CRD与甲组基本相同,说明X对Y细胞增殖(DNA合成)无影响;如果乙组CRD明显低于甲组,说明X对Y细胞增殖(DNA合成)有抑制作用。(3)碱基T为DNA特有碱基,若用3HTdR来培养细胞,则可知细胞的放射性来自于细胞内新合成的DNA。CRD越高,证明细胞增殖速度越快。答案(1)探究X对Y细胞增殖(DNA合成)的影响(2)如果乙组CRD明显高于甲组,说明X对Y细胞增殖(DNA合成)有促进作用;如果乙组CRD与甲组基本相同,说明X对Y细胞增殖(DNA合成)无影响;如果乙组CRD明显低于甲组,说明X对Y细胞增殖(DNA合成)有抑制作用(
31、3)3HTdR是DNA合成的原料之一,可根据CRD变化来判断细胞增殖(DNA合成)情况(时间:45分钟)A级基础演练1(2013·杭州名校模考)下列有关DNA分子结构的叙述错误的是()。A双链DNA分子中含有两个游离的磷酸基团BDNA的条单链上相邻的碱基A与T之间通过氢键连接C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DDNA分子两条链反向平行解析DNA的一条单链上相邻的碱基A与T之间通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖连接。答案B2已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA、单链RNA四种类型。现发现一种新病毒,要确定其核酸属于哪一种类型,应该()。A分析碱基类型,确定
32、碱基比例B分析蛋白质的氨基酸组成,确定五碳糖类型C分析碱基类型,确定五碳糖类型D分析蛋白质的氨基酸组成,确定碱基类型解析DNA的碱基组成是A、T、G、C,RNA的碱基组成是A、U、G、C;含T的一定是DNA,含U的一定是RNA;双链DNA的碱基AT,GC;双链RNA的碱基AU,GC;单链DNA和单链RNA的碱基没有一定的比例。答案A3(新题快递)从分子水平上对生物体具有多样性或特异性的分析,错误的是()。A碱基对的排列顺序的千变万化,构成了DNA分子基因的多样性B碱基对的特定的排列顺序,又构成了每一个DNA分子基因的特异性C一个含2000个碱基的DNA分子,其碱基对可能的排列方式就有41000
33、种D人体内控制珠蛋白的基因由1700个碱基对组成,其碱基对可能的排列方式有41700种解析珠蛋白基因碱基对的排列顺序,是珠蛋白所特有的。任意改变碱基的排列顺序后,合成的就不一定是珠蛋白。答案D4(2013·潍坊、东营、淄博、滨州四市联考)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
34、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A5(2013·南昌调研)如图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图,有关叙述正确的是()。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
35、的改变解析R基因中的全部脱氧核苷酸序列不一定都能编码蛋白质,如非编码区和内含子不能编码蛋白质;R、S、N、O控制果蝇不同的性状,互为非等位基因;基因的基本组成单位是脱氧核苷酸;由于密码子具有简并性,基因中有一个碱基对的替换,不一定会引起生物性状的改变。答案B6(2013·厦门质检)下列关于DNA复制的叙述,正确的是()。ADNA复制时,严格遵循AU、CG的碱基互补配对原则BDNA复制时,两条脱氧核糖核苷酸链均可作为模板CDNA分子全部解旋后才开始进行DNA复制D脱氧核苷酸必须在DNA酶的作用下才能连接形成子链解析DNA复制时,严格遵循AT、CG的碱基互补配对原则;DNA是以两条脱氧核
36、苷酸链作为模板进行复制的;DNA分子边解旋边复制;脱氧核苷酸必须在DNA聚合酶的作用下才能连接形成子链。答案B7下图表示DNA复制的过程,结合图示下列有关叙述不正确的是()。ADNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链之间的氢键,使两条链解开BDNA分子的复制具有双向复制的特点,生成的两条子链的方向相反C从图示可知,DNA分子具有多起点复制的特点,缩短了复制所需的时间DDNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段解析虽然DNA具有多起点复制的特点,但图中所示每条链只沿一个起点在复制。答案C8(易错题)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
37、:1,1。据此结果,可判断该样品()。A确定是双链DNAB确定是单链DNAC无法确定单双链D只存在于细胞核中解析核酸内含有“T”,说明该核酸是DNA,DNA主要存在于细胞核中,细胞质中也有少量分布,且如果该生物是病毒,则不存在细胞结构,D错误。由所给等式能推导出AC、GT,单链和双链都有可能。答案C9(2012·福建四地六校二次联考)如图是DNA分子结构模式图,请据图回答下列问题。(1)组成DNA的基本单位是_。(2)图中1、2、6的名称依次为:_、_、_。(3)图中8示意的是_。在双链DNA分子中嘌呤与嘧啶之间的数量关系可表示为_。(4)由于解旋酶的作用使_断裂,两条扭成螺旋的双链
38、解开,若4是胞嘧啶,则3是_。(5)上述DNA分子彻底水解得到的产物是()。A脱氧核糖、核糖和磷酸B脱氧核糖、碱基和磷酸C核糖、碱基和磷酸D核糖核苷酸、碱基和磷酸(6)基因D与d的根本区别是 ()。A基因D能控制显性性状,基因d能控制隐性性状B基因D、基因d所含的脱氧核苷酸种类不同C4种脱氧核苷酸的排列顺序不同D在染色体上的位置不同(7)如图表示两个脱氧核苷酸之间靠氢键相连,其中正确的是()。(8)从生物“适应的相对性”、“基因突变的低频性”可见DNA作为遗传物质,其分子结构具有_性。解析(1)组成DNA的基本单位是脱氧核苷酸,1个脱氧核苷酸分子由1分子磷酸、1分子脱氧核糖、1分子含氮碱基(A
39、、T、G、C)组成。(3)DNA分子由两条链组成,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构,图中8示意的是一条脱氧核苷酸链的片段。在双链DNA分子中嘌呤数与嘧啶数相等。(4)在DNA分子复制过程中,由于解旋酶的作用使氢键断裂,两条扭成螺旋的双链解开,这个过程称作解旋。根据碱基互补配对原则,若4是胞嘧啶,则3是鸟嘌呤。(5)DNA分子初步水解后形成四种脱氧核苷酸,彻底水解得到的产物是脱氧核糖、碱基和磷酸。(6)等位基因D与d的形成是由于基因突变,根本区别是4种脱氧核苷酸的排列顺序不同。(7)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成,两个脱氧核苷酸之间靠氢键相连。答案(1)5脱氧核苷酸(2)磷酸
40、(基团)脱氧核糖碱基对(3)一条脱氧核苷酸链的片段嘌呤数嘧啶数(AGTC)(4)7氢键鸟嘌呤(5)B(6)C(7)B(8)稳定10(2012·福州质检)蚕豆体细胞染色体数目2n12,科学家用3H标记蚕豆根尖细胞的DNA,可以在染色体水平上研究真核生物的DNA复制方式。实验的基本过程如下:.将蚕豆幼苗培养在含有3H的胸腺嘧啶核苷的培养基上,培养一段时间后,观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。.当DNA分子双链都被3H标记后,再将根移到含有秋水仙素的无放射性培养基中,培养一段时间后,观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。请回答相关问题。(1)蚕豆根尖细胞进行的分裂方式是_;秋水仙素能使部分
41、细胞的染色体数目加倍,其作用的机理是_。(2)中,在根尖细胞进行第一次分裂时,每一条染色体上带有放射性的染色单体有_条,每个DNA分子中,有_条链带有放射性。中,若观察到一个细胞具有24条染色体,且二分之一的染色单体具有放射性,则表明该细胞的DNA在无放射性的培养基上复制了_次,该细胞含有_个染色体组。(3)上述实验表明,DNA分子的复制方式是_。解析(1)蚕豆根尖细胞为体细胞,其分裂方式为有丝分裂。秋水仙素使细胞内染色体数目加倍的原理是体细胞在有丝分裂过程中,染色体完成了复制,纺锤体的形成受到破坏,以致染色体不能被拉向两极,于是形成了染色体数目加倍的细胞。(2)中,第一次分裂中期时,每个DN
42、A分子中都有一条链被3H标记,每一条染色体上有2条染色单体被3H标记。中,第一次分裂中期时,每个DNA分子中都有一条链具有放射性,故所有染色单体都具有放射性;第二次分裂中期时,二分之一的染色单体具有放射性,此时,该细胞含有4个染色体组。(3)该实验证明DNA分子的复制方式是半保留复制。答案(1)有丝分裂抑制纺锤体的形成(2)2124(3)半保留复制B级智能提升11(2012·江苏三校联考)如图为真核细胞内某基因(被15N标记)的结构示意图,该基因全部碱基中C占30%,下列说法正确的是()。A解旋酶作用于、两处B该基因的一条核苷酸链中为32C若处后T变为A,则该基因控制的性状一定发生改变D该基因在含14N的培养液中复制3次后,含14N的DNA分子占解析处为磷酸二酯键,处为氢键,解旋酶作用的部位为氢键;由于C占该基因全部碱基的30%,所以A与T均占该基因全部碱基的20%,该基因的一条核苷酸链中等于该基因全部碱基中32;若处后T变为A,则该基因控制的性状不一定发生改变;该基因在含14N的培养液中复制3次后,含14N
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