检测案20DNA的结构

检测案20DNA的结构、复制及基因的本质(分值：35分)授课提示：对应课后定时检测案64页基础巩固练1～4题，每题2分。1．(2026·福建泉州模拟卷)利用DNA指纹技术进行亲子鉴定具有极高的准确率，下列不能作为该项技术的科学依据的是()A．基因在染色体上呈线性排列B．不同DNA分子具有特定的碱基排列顺序C．同一个体不同体细胞中的核DNA是相同的D．子代的染色体一半来自父方，一半来自母方解析：无论是否有亲子关系，真核生物的核基因在染色体上都呈线性排列，不能作为亲子鉴定的依据，A符合题意。答案：A2．某同学欲制作DNA双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料。下列叙述正确的是()A．在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基B．制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连C．制成的模型中，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和D．制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧解析：制作脱氧核苷酸时，需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基，A错误；鸟嘌呤与胞嘧啶之间形成3个氢键，B错误；DNA双螺旋结构中，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和，C正确；制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的外侧，D错误。答案：C3．微卫星DNA(STR)是真核细胞基因组中含有高度重复序列的DNA。富含A—T碱基对，不同个体的STR具有明显的差异。下列有关STR的说法错误的是()A．不同生物STR序列不同体现了DNA具有多样性B．STR序列彻底水解产物是磷酸、核糖和四种碱基C．相对于其他DNA序列，STR序列结构的稳定性可能较差D．STR序列可作为遗传标记基因用于个体鉴定解析：由于碱基对的排列顺序不同，导致不同生物的STR序列不同，体现了DNA具有多样性，A正确；STR是DNA分子，彻底水解后可以得到6种小分子物质，即4种碱基、磷酸、脱氧核糖，B错误；STR序列中的A—T碱基对所占的比例较多，而A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键，相对于其他相同长度的DNA，氢键的数目相对较少，所以STR序列结构的稳定性可能较差，C正确；由于不同个体的STR具有明显的差异，STR序列可作为遗传标记基因用于个体鉴定，D正确。答案：B4．研究人员采用化学方法人工合成了四种新碱基：P(嘌呤)、Z(嘧啶)、B(嘌呤)、S(嘧啶)。其中P和Z配对，B和S配对。研究人员进一步利用上述碱基与天然碱基成功构建了一种合成DNA分子，该DNA与天然DNA拥有十分相似的外形结构。下列关于该合成DNA的推断不合理的是()A．P—Z碱基对、B—S碱基对与天然碱基对具有相近的形态和直径B．该合成DNA分子也是由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋而成C．该合成DNA分子中，碱基的比例A+G+P+ZT+C+B+S＝D．四种新碱基加入后，同样长度的DNA能储存的遗传信息量大增解析：人工合成碱基与天然碱基构建的合成DNA分子与天然DNA拥有十分相似的外形结构，说明P—Z碱基对、B—S碱基对与天然碱基对具有相近的形态和直径，A正确；合成DNA与天然DNA拥有十分相似的外形结构，说明该合成DNA分子也是由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋而成，B正确；P和Z配对，B和S配对，则该合成DNA分子中，碱基的比例A+G+P+ZT+C+B+S不一定为1，C错误；四种新碱基加入后，脱氧核苷酸成为8种，同样长度的DNA排列方式的可能性由4n变为8n，故同样长度的DNA能储存的遗传信息量大增，D答案：C提能强化练5～9题，每题3分。5．科学家将大肠杆菌的DNA全部用15N进行标记，然后转移到以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中繁殖三代，测定各代DNA分子的密度，从而验证DNA分子的半保留复制，结果如图所示。下列说法正确的是()A．图中阴影是利用放射自显影技术检测放射性同位素15N的结果B．丙显示15N/15N-DNA分子所在的位置C．有34的子二代DNAD．乙、丙位置中每个DNA分子的相对分子质量相差2解析：15N无放射性，图中阴影是密度梯度离心结果，A错误；丙显示的位置为亲代DNA离心位置，表示重带即15N/15N-DNA分子所在的位置，B正确；子二代DNA一半为14N/14N-DNA分子、一半为15N/14N-DNA分子，子二代DNA的12处于甲位置，C错误；每个DNA分子中有大量N，故乙、丙位置中每个DNA分子的相对分子质量相差不止2，D答案：B6．(2026·湖南长沙一中调研卷)(不定项)DNA分为B型和Z型，B型为右手双螺旋结构，而Z-DNA为左手双螺旋且DNA骨架的走向呈锯齿状。从DNA分子螺旋轴的方向看，双螺旋表面有两个宽度不同的沟槽。由于Z-DNA结构不稳定及超螺旋化，使得许多蛋白质分子赖以结合的元件缩入沟槽。下列相关叙述正确的是()A．B型和Z型DNA都由2条反向的核苷酸链双螺旋而成B．Z-DNA的脱氧核糖与碱基交替连接排列在外侧，构成基本骨架C．缩入沟槽的蛋白质可能会影响染色质结构及DNA的复制和转录D．与Z-DNA相比，B-DNA的高稳定性取决于碱基间的配对方式解析：B-DNA和Z-DNA都由反向的2条脱氧核苷酸链经双螺旋而成，A正确；Z-DNA和B-DNA的基本骨架都是磷酸-脱氧核糖交替连接排列在外侧，B错误；缩入沟槽的蛋白质可能会影响染色质结构，进而影响DNA的复制和转录，C正确；相比Z-DNA结构的不稳定，B-DNA的稳定性与氢键数、链长等有关，与碱基间的配对方式无关，D错误。答案：AC7．(不定项)如图为细胞核中DNA复制过程的部分示意图，相关叙述正确的是()A．真核生物DNA分子为多起点复制，复制起点位于DNA分子特定位置B．解旋酶在解旋DNA并使自身沿DNA链移动的过程中需要消耗ATPC．从图中可以看出合成两条子链时，DNA聚合酶的移动方向是相同的D．DNA在复制过程中先完成解旋，再复制解析：解旋酶能打开DNA双链间的氢键，使双链DNA解旋，并使自身沿DNA链移动的过程中需要消耗ATP，B正确；DNA的两条链是反向平行的，而复制的时候DNA聚合酶只能从5′端向3′端移动，所以合成两条子链时DNA聚合酶的移动方向相反，C错误；DNA在复制过程中是边解旋边复制的，D错误。答案：AB8．(不定项)哺乳动物的线粒体DNA是双链闭合环状分子，外环为H链，内环为L链，如图所示。下列叙述不正确的是()A．线粒体DNA分子中含有两个游离的磷酸基团B．子链中新形成的磷酸二酯键数目和脱氧核苷酸数目相同C．子链1的延伸方向是3′端→5′端，需要DNA聚合酶的催化D．若该线粒体DNA放在含15N的培养液中复制3次，含15N的DNA有6个解析：线粒体DNA分子为环状DNA，其中不含游离的磷酸基团，A错误；由于形成的DNA分子是环状的，因此子链中新形成的磷酸二酯键数目和脱氧核苷酸数目相同，B正确；图示表明，子链1的延伸方向是5′端→3′端，子链合成过程需要DNA聚合酶的催化，C错误；若该线粒体DNA放在含15N的培养液中复制3次，由于DNA进行半保留复制，故每个DNA分子都含有新合成的子链，新合成的子链中均含有15N，即含15N的DNA有23＝8(个)，D错误。答案：ACD9．(不定项)为了研究半保留复制的具体过程，以T4噬菌体和大肠杆菌为实验对象进行了实验探究：20℃条件下，用T4噬菌体侵染大肠杆菌，进入T4噬菌体DNA活跃复制期时，在培养基中添加含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸继续培养。然后在5s、10s、30s、60s时阻断DNA复制，分离出DNA并通过加热使DNA全部解旋为单链，再进行离心，检测离心管不同位置的放射性强度，结果如图所示(DNA片段越短，与离心管顶部距离越近)。关于该实验，下列说法正确的是()A．T4噬菌体以培养基中3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸为原料合成DNAB．如果抑制DNA连接酶的活性，则会检测到靠近离心管顶部位置放射性增强C．为了节省实验时间，DNA可不变性处理成单链直接离心D．据图可知，30s内大量合成短片段DNA并在30s时出现短片段合成长片段解析：T4噬菌体寄生于大肠杆菌，合成DNA的原料全部来自大肠杆菌，因此T4噬菌体以培养基中3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸为原料合成DNA，A正确；如果抑制DNA连接酶的活性，DNA片段无法连接，故随着时间推移，短片段DNA的数量一直较多，大部分放射性会出现在离心管顶部，B正确；DNA是双螺旋结构，不进行变性处理，则无论培养时间长短，离心分离后得到的DNA片段长度都是相同的，C错误；DNA片段越短，与离心管顶部距离越近，由图可知，30s内与离心管顶部距离近的DNA片段较多，说明首先大量合成的是短片段DNA，同时在30s时出现与离心管顶部距离较远的DNA分子，即出现短片段合成长片段，D正确。答案：ABD大题冲关练10.(12分)(2026·河南南阳高三月考卷)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图甲所示，DNA酶Ⅰ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Ⅰ作用下，以荧光标记的________为原料，合成荧光标记的DNA探针。(2)图乙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；经过减数分裂Ⅰ形成的两个子细胞中分别可观察到________个荧光点。解析：(1)根据题意和图示分析可知，DNA酶Ⅰ随机切开了核苷酸之间的磷酸二酯键从而产生切口，形成一段一段的DNA分子片段。在DNA聚合酶Ⅰ的作用下，以荧光标记的四种脱氧核苷酸为原料，合成荧光标记的DNA探针。(2)DNA分子是双链结构，通过氢键连接。将探针与染色体共同煮沸，使DNA双链中氢键断裂，形成单链，随后在降温复性的过程中，探针的碱基按照A—T、C—G的碱基互补配对原则，与染色