《（全國版）2019版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第20講 DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制、基因的本質(zhì)培優(yōu)學(xué)案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（全國版）2019版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第20講 DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制、基因的本質(zhì)培優(yōu)學(xué)案（21頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第20講　DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制、基因的本質(zhì) [考綱明細]　1.DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(Ⅱ)　2.DNA分子的復(fù)制(Ⅱ)　3.基因的概念(Ⅱ) 板塊一　知識·自主梳理 一、DNA分子的結(jié)構(gòu)及特點 1．DNA分子的結(jié)構(gòu) 2．DNA分子的特點：多樣性、特異性、穩(wěn)定性。 二、DNA分子的復(fù)制 1．概念：以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。 2．時期：有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。 3．場所：主要是細胞核，線粒體和葉綠體中也存在。 4．流程 (1)解旋 ①需要細胞提供能量； ②需要解旋酶的作用； ③結(jié)果：把氫鍵斷開。 (2)合成子鏈 ①模板：解

2、開的每一段母鏈； ②原料：游離的4種脫氧核苷酸； ③酶：DNA聚合酶等； ④原則：堿基互補配對原則。 (3)形成子代DNA：每條新鏈與其對應(yīng)的模板鏈盤繞成新DNA。 5．結(jié)果：1個DNA復(fù)制形成2個完全相同的DNA。 6．特點：邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制。 7．精確復(fù)制的原因 (1)獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)提供模板。 (2)堿基互補配對原則。 8．意義：將遺傳信息從親代傳給子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。 三、基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 1．基因的本質(zhì)：基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。 2．基因與DNA的關(guān)系：一個DNA分子上有許多基因。構(gòu)成基因的堿基數(shù)小于DNA分子的堿基總

3、數(shù)。 3．基因與遺傳信息：基因中脫氧核苷酸的排列順序稱為遺傳信息；DNA分子能夠儲存足夠量的遺傳信息。 4．基因與染色體的關(guān)系：基因在染色體上呈線性排列。 5．生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)：DNA分子的多樣性和特異性。 ◆　深入思考 1．無絲分裂過程中有DNA分子復(fù)制嗎？ 提示　有。三種增殖方式都存在DNA分子的復(fù)制。 2．DNA片段都是基因嗎？都攜帶遺傳信息嗎？ 提示　DNA分子上的片段不都是基因，基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，DNA片段不都攜帶遺傳信息。 ◆　自查診斷 1．DNA單鏈上相鄰堿基以氫鍵相連。(　　) 答案　× 2．磷酸與脫氧核糖交替連接構(gòu)成DNA鏈的

4、基本骨架。(　　) 答案　√ 3．DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的。(　　) 答案　√ 4．沃森和克里克研究DNA分子的結(jié)構(gòu)時，運用了構(gòu)建物理模型的方法。(　　) 答案　√ 5．影響細胞呼吸(ATP供給)的所有因素都可能影響DNA復(fù)制。(　　) 答案　√ 板塊二　考點·題型突破 考點1 DNA分子的結(jié)構(gòu)及相關(guān)計算 [2017·海南高考]DNA分子的穩(wěn)定性與堿基對之間的氫鍵數(shù)目有關(guān)。下列關(guān)于生物體內(nèi)DNA分子中(A＋T)/(G＋C)與(A＋C)/(G＋T)兩個比值的敘述，正確的是(　　) A．堿基序列不同的雙鏈DNA分子，后一比值不同 B．前一個比值越大，雙鏈DN

5、A分子的穩(wěn)定性越高 C．當兩個比值相同時，可判斷這個DNA分子是雙鏈 D．經(jīng)半保留復(fù)制得到的DNA分子，后一比值等于1 [解析]　由于雙鏈DNA堿基A數(shù)目等于T數(shù)目，G數(shù)目等于C數(shù)目，故(A＋C)/(G＋T)為恒值1，A錯誤；A和T堿基對含2個氫鍵，C和G含3個氫鍵，氫鍵數(shù)越多，雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越高，故(A＋T)/(G＋C)比值越大，氫鍵越少，穩(wěn)定性越弱，B錯誤；(A＋T)/(G＋C)與(A＋C)/(G＋T)兩個比值相等，這個DNA分子可能是雙鏈，也可能是單鏈，C錯誤；雙鏈DNA中(A＋C)/(G＋T)的值恒為1，D正確。 [答案]　D 題型一　DNA分子結(jié)構(gòu)及特點 1．

6、下列關(guān)于DNA結(jié)構(gòu)的敘述中，錯誤的是(　　) A．大多數(shù)DNA分子由兩條核糖核苷酸長鏈盤旋而成為螺旋結(jié)構(gòu) B．外側(cè)是由磷酸和脫氧核糖交替連接構(gòu)成的基本骨架，內(nèi)側(cè)是堿基 C．DNA兩條鏈上的堿基間以氫鍵相連，且A與T配對，C與G配對 D．DNA的兩條鏈反向平行 答案　A 解析　大多數(shù)DNA分子由兩條脫氧核糖核苷酸長鏈盤旋而成為螺旋結(jié)構(gòu)，A錯誤；DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基排列在內(nèi)側(cè)，B正確；DNA兩條鏈上的堿基間以氫鍵相連，并且堿基配對有一定的規(guī)律：即A與T配對，C與G配對，C正確；DNA分子的兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)，D正確。

7、2. 圖為DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖，對該圖的敘述正確的是(　　) a．②和③相間排列，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架 b．④的名稱是胞嘧啶脫氧核苷酸 c．⑨是氫鍵，其形成遵循堿基互補配對原則 d．DNA分子中特定的脫氧核苷酸序列代表了遺傳信息 A．b、c、d B．c、d C．a(chǎn)、b、c D．b、c 答案　B 解析　DNA分子是雙螺旋結(jié)構(gòu)，①磷酸與②脫氧核糖交替連接排列在外側(cè)，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架；④中的③②與②下方的磷酸基團組成胞嘧啶脫氧核苷酸；堿基互補配對，形成堿基對時通過氫鍵相連；DNA分子中特定的脫氧核苷酸序列代表了遺傳信息。 易錯警示 　DNA分子中的數(shù)量關(guān)系

8、 (1)DNA分子中，脫氧核苷酸數(shù)∶脫氧核糖數(shù)∶磷酸數(shù)∶含氮堿基數(shù)＝1∶1∶1∶1。 (2)配對的堿基，A與T之間形成2個氫鍵，G與C之間形成3個氫鍵，C－G所占比例越大，DNA結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。 (3)每條脫氧核苷酸鏈上都只有一個游離的磷酸基團，因此DNA分子中含有2個游離的磷酸基團。 (4)對于真核細胞來說，染色體是基因的主要載體；線粒體和葉綠體也是基因的載體。 (5)對于原核細胞來說，擬核中的DNA分子或者質(zhì)粒DNA均是裸露的，并不與蛋白質(zhì)一起構(gòu)成染色體。 題型二　DNA分子結(jié)構(gòu)相關(guān)計算 3．[2014·山東高考]某研究小組測定了多個不同雙鏈DNA分子的堿基組成，根據(jù)測定結(jié)果繪制了

9、DNA分子的一條單鏈與其互補鏈、一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數(shù)目比值的關(guān)系圖，下列正確的是(　　) 答案　C 解析　根據(jù)DNA分子的結(jié)構(gòu)特點可知，若DNA分子雙鏈中(A＋T)/(C＋G)的比值為m，則每條鏈中(A＋T)/(C＋G)比值均為m，由此可判斷C正確，D錯誤；DNA分子中(A＋C)/(T＋G)＝1，而每條鏈中的(A＋C)/(T＋G)不能確定，但兩條鏈中的比值互為倒數(shù)，故A、B錯誤。 4．[2017·天津模擬]已知某DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數(shù)的35.8%，其中一條(α鏈)子鏈中T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32.9%和17.1%，則在α鏈的互補鏈(β鏈)中，T和

10、C分別占(β鏈)堿基總數(shù)的(　　) A．32.9%和17.1% B．31.3%和18.7% C．18.7%和31.3% D．17.1%和32.9% 答案　B 解析　由于整個DNA分子中G＋C＝35.8%，則每條鏈中G＋C＝35.8%，A＋T＝64.2%；由于α鏈中T與C分別占α鏈堿基總數(shù)的32.9%和17.1%，由此可以求出α鏈中G＝18.7%、A＝31.3%，則其互補鏈β鏈中T和C分別占β鏈堿基總數(shù)的31.3%和18.7%。 技法提升 　堿基互補配對原則及相關(guān)計算規(guī)律 (1)堿基互補配對原則：A一定與T配對，G一定與C配對。 (2)四個計算規(guī)律 ①規(guī)律一：一個雙鏈DNA

11、分子中，A＝T、C＝G，則A＋G＝C＋T，即嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)。 ②規(guī)律二：在雙鏈DNA分子中，互補的兩堿基之和(如A＋T或C＋G)占全部堿基的比值等于其任何一條單鏈中該種堿基比例的比值，且等于其轉(zhuǎn)錄形成的mRNA(T換為U)中該種堿基比例的比值。 ③規(guī)律三：在DNA雙鏈中，一條單鏈的的值與其互補單鏈的的值互為倒數(shù)關(guān)系。(不配對的堿基之和比例在兩條單鏈中互為倒數(shù)) 提醒：在整個DNA分子中該比值等于1。 ④規(guī)律四：在DNA雙鏈中，一條單鏈的的值，與該互補鏈的的值是相等的，也與整個DNA分子中的的值是相等的。 提醒：綜合規(guī)律三、四可簡記為“補則等，不補則倒”。 題型三　核酸

12、類型分析 5．已知病毒的核酸有雙鏈DNA、單鏈DNA、雙鏈RNA、單鏈RNA四種類型。現(xiàn)發(fā)現(xiàn)一種新病毒，要確定其核酸屬于哪一種類型，應(yīng)該(　　) A．分析堿基類型，確定堿基比例 B．分析蛋白質(zhì)的氨基酸組成，確定五碳糖類型 C．分析堿基類型，確定五碳糖類型 D．分析蛋白質(zhì)的氨基酸組成，確定堿基類型 答案　A 解析　DNA的堿基為A、T、C、G，RNA的堿基是A、U、C、G，T是DNA特有的堿基，U為RNA特有的堿基，所以可以根據(jù)這一區(qū)別來分辨DNA和RNA。雙鏈DNA中A＝T且C＝G，單鏈DNA和RNA則不具備這一規(guī)律。分析堿基類型判斷核酸是DNA還是RNA，然后確定堿基比例，確定

13、是單鏈結(jié)構(gòu)還是雙鏈結(jié)構(gòu)，A正確。 技法提升 　判斷核酸種類的方法 (1)DNA和RNA的判斷 含有堿基T或脫氧核糖?DNA； 含有堿基U或核糖?RNA。 (2)單鏈DNA和雙鏈DNA的判斷 ?雙鏈DNA； 若：嘌呤≠嘧啶?單鏈DNA (3)DNA和RNA合成的判斷 用放射性同位素標記T或U可判斷DNA和RNA的合成。若大量消耗T，可推斷正發(fā)生DNA的合成；若大量利用U，可推斷正進行RNA合成。 考點2 DNA復(fù)制及基因的概念 [2016·全國卷Ⅱ]某種物質(zhì)可插入DNA分子兩條鏈的堿基對之間，使DNA雙鏈不能解開。若在細胞正常生長的培養(yǎng)液中加入適量的該物質(zhì)，下列相關(guān)

14、敘述錯誤的是(　　) A．隨后細胞中的DNA復(fù)制發(fā)生障礙 B．隨后細胞中的RNA轉(zhuǎn)錄發(fā)生障礙 C．該物質(zhì)可將細胞周期阻斷在分裂中期 D．可推測該物質(zhì)對癌細胞的增殖有抑制作用 [解析]　某物質(zhì)可插入DNA分子兩條鏈的堿基對之間，使DNA雙鏈不能打開，說明該物質(zhì)會阻礙DNA分子的解旋，因此會阻礙DNA分子的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和抑制細胞增殖，A、B、D三項均正確；因DNA分子的復(fù)制發(fā)生在間期，所以該物質(zhì)可將細胞周期阻斷在分裂間期，C項錯誤。 [答案]　C 題型一　DNA分子復(fù)制過程及特點 1．[2016·湖南十三校聯(lián)考]下圖為真核細胞DNA復(fù)制過程的模式圖，據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述錯誤的是

15、(　　) A．解旋酶能使雙鏈DNA解開，但需要消耗ATP B．DNA分子復(fù)制時兩條子鏈的延伸方向相反 C．DNA分子復(fù)制中的引物是核酸片段 D．新合成的兩條子鏈的堿基序列是一致的 答案　D 解析　兩條模板鏈堿基互補配對，則新合成的兩條子鏈的堿基序列是互補的，D錯誤。 2．如圖為某真核細胞中DNA復(fù)制過程模式圖，下列分析錯誤的是(　　) A．酶①和酶②均作用于氫鍵 B．該過程可發(fā)生在細胞有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂前的間期 C．該過程的模板鏈是a、b鏈 D．DNA復(fù)制的特點是半保留復(fù)制 答案　A 解析　酶①是解旋酶，酶②是DNA聚合酶，前者作用于氫鍵，后者作用于

16、磷酸二酯鍵，A錯誤；該過程需要a、b鏈分別作模板，c、d鏈分別是以a、b鏈為模板合成的子鏈，C正確；細胞有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂前的間期會發(fā)生DNA復(fù)制，B正確；DNA分子復(fù)制具有半保留復(fù)制的特點，D正確。 題型二　DNA復(fù)制的相關(guān)計算 3．[2017·臨川一中質(zhì)檢]用15N標記含有100個堿基對的DNA分子，其中有胞嘧啶脫氧核苷酸60個，該DNA分子在含有14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次。其結(jié)果不可能是(　　) A．含有15N的單鏈占全部單鏈的1/16 B．含有14N的DNA分子占7/8 C．復(fù)制過程中需腺嘌呤脫氧核苷酸600個 D．復(fù)制結(jié)果共產(chǎn)生16個DNA分子 答案　B

17、解析　由題可知，該DNA分子中有腺嘌呤(A)40個，則復(fù)制過程中需腺嘌呤脫氧核苷酸為40×(24－1)＝600(個)。該DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次，可形成16個DNA分子，其中含有15N的單鏈占全部單鏈的1/16，含有14N的DNA分子占100%。 4．[2016·泰安期中]下列關(guān)于DNA的相關(guān)計算中，正確的是(　　) A．具有1000個堿基對的DNA，腺嘌呤有600個，則每一條鏈上都具有胞嘧啶200個 B．具有m個胸腺嘧啶的DNA片段，復(fù)制n次后共需要2n·m個胸腺嘧啶 C．具有m個胸腺嘧啶的DNA片段，第n次復(fù)制需要2n－1·m個胸腺嘧啶 D．無論是雙鏈DNA還是

18、單鏈DNA，A＋G所占的比例均是1/2 答案　C 解析　根據(jù)堿基互補配對原則，具有1000個堿基對的DNA，A＋T＋C＋G＝2000個，A＝T＝600個，C＝G＝400個，但在該DNA分子的每一條鏈上，所具有的胞嘧啶不一定是200個，A錯誤；具有m個胸腺嘧啶的DNA片段，復(fù)制n次后共需要(2n－1)·m個胸腺嘧啶，B錯誤；具有m個胸腺嘧啶的DNA片段，第n次復(fù)制共需要(2n－1)·m－(2n－1－1)·m＝2n－1·m個胸腺嘧啶，C正確；在雙鏈DNA分子中，A＋G所占的比例是1/2，在單鏈DNA分子中，A＋G所占的比例不一定是1/2，D錯誤。 技法提升 　DNA分子復(fù)制的有關(guān)計算 D

19、NA復(fù)制為半保留復(fù)制，若將親代DNA分子復(fù)制n代，其結(jié)果分析如下： (1)子代DNA分子數(shù)為2n個。 ①含有親代鏈的DNA分子數(shù)為2個。 ②不含親代鏈的DNA分子數(shù)為(2n－2)個。 ③含子代鏈的DNA有2n個。 (2)子代脫氧核苷酸鏈數(shù)為2n＋1條。 ①親代脫氧核苷酸鏈數(shù)為2條。 ②新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)為(2n＋1－2)條。 (3)消耗的脫氧核苷酸數(shù) 設(shè)親代DNA分子中含有某種脫氧核苷酸m個，則： ①經(jīng)過n次復(fù)制，共需消耗游離的該種脫氧核苷酸m·(2n－1)個。 ②在第n次復(fù)制時，共需消耗游離的該脫氧核苷酸m·2n－1個。 題型三　DNA半保留復(fù)制的實驗分析 5．

20、DNA的復(fù)制方式可以通過設(shè)想來進行預(yù)測，可能的情況是全保留復(fù)制、半保留復(fù)制、分散復(fù)制三種。究竟是哪種復(fù)制方式呢？下面設(shè)計實驗來證明DNA的復(fù)制方式。 實驗步驟： a．在氮源為14N的培養(yǎng)基中生長的大腸桿菌，其DNA分子均為14N—DNA(對照)。 b．在氮源為15N的培養(yǎng)基中生長的大腸桿菌，其DNA分子均為15N—DNA(親代)。 c．將親代含15N的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到氮源為14N的培養(yǎng)基中，再連續(xù)繁殖兩代(Ⅰ和Ⅱ)，用密度梯度離心法分離，不同相對分子質(zhì)量的DNA分子將分布在試管中的不同位置上。 實驗預(yù)測： (1)如果與對照(14N/14N)相比，子代Ⅰ能分辨出兩條DNA帶：一條_

21、_______帶和一條________帶，則可以排除_________________。 (2)如果子代Ⅰ只有一條中密度帶，則可以排除________，但不能肯定是________________________。 (3)如果子代Ⅰ只有一條中密度帶，再繼續(xù)做子代ⅡDNA密度鑒定：若子代Ⅱ可以分出____________和________________，則可以排除分散復(fù)制，同時肯定半保留復(fù)制；如果子代Ⅱ不能分出________密度兩條帶，則排除________，同時確定為________。 答案　(1)輕(14N/14N)　重(15N/15N)　半保留復(fù)制和分散復(fù)制 (2)全保留復(fù)制　

22、半保留復(fù)制還是分散復(fù)制 (3)一條中密度帶　一條輕密度帶　中、輕　半保留復(fù)制　分散復(fù)制 解析　由圖示可知，深色為親代DNA的脫氧核苷酸鏈(母鏈)，淺色為新形成的子代DNA的脫氧核苷酸鏈(子鏈)。因此全保留復(fù)制后得到的兩個DNA分子，一個是原來的兩條母鏈重新形成的親代DNA分子，一個是兩條子鏈形成的子代DNA分子；半保留復(fù)制后得到的每個子代DNA分子的一條鏈為母鏈，一條鏈為子鏈；分散復(fù)制后得到的每個子代DNA分子的單鏈都是由母鏈片段和子鏈片段間隔連接而成的。 6．[2016·西安二模]將大腸桿菌放在含有15N的培養(yǎng)基中培育若干代后，細菌DNA所有氮均為15N，它比14N分子密度大。然后將D

23、NA被15N標記的大腸桿菌再轉(zhuǎn)移到14N培養(yǎng)基中培養(yǎng)，每隔4 h(相當于分裂繁殖一代的時間)取樣一次，測定其不同世代細菌DNA分子的密度。DNA分子的密度梯度離心實驗結(jié)果如圖所示。 (1)中帶含有的氮元素是________。 (2)如果測定第4代DNA分子密度，含15N的DNA分子所占比例為________。 (3)如果將第1代(全中)DNA鏈的氫鍵斷裂后再測定密度，它的四條DNA單鏈在試管中的分布位置應(yīng)為________。 (4)上述實驗表明，DNA分子復(fù)制的方式是________。 答案　(1)14N、15N　(2)1/8　(3)1/2重帶、1/2輕帶 (4)半保留復(fù)制

24、解析　兩條DNA單鏈均被15N標記的DNA分子為全重DNA分子，在離心管的最下邊；含全重DNA分子的大腸桿菌轉(zhuǎn)入含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)后，第1代全部為一條鏈含15N、另一條鏈含14N的DNA分子，在離心管的中間；第2代為1/2中帶DNA分子，1/2輕帶DNA分子；第4代為2/24中帶DNA分子，(24－2)/24輕帶DNA分子。這一實驗結(jié)果可以證明：DNA分子復(fù)制的方式是半保留復(fù)制。 題型四　DNA復(fù)制與細胞分裂問題 7．用32P標記了玉米體細胞(含20條染色體)的DNA分子雙鏈，再將這些細胞轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，在第二次細胞分裂的中期、后期，一個細胞中的染色體總條數(shù)和被32P標記

25、的染色體條數(shù)分別是(　　) A．中期20和20、后期40和20 B．中期20和10、后期40和20 C．中期20和20、后期40和10 D．中期20和10、后期40和10 答案　A 解析　依據(jù)題目信息，第一次DNA復(fù)制的結(jié)果是一條脫氧核苷酸鏈被標記，一條鏈未被標記，第二次分裂的中期，每條染色體中有兩條染色單體，即兩個DNA分子，4條脫氧核苷酸單鏈，其中有3條未標記，1條被標記，故中期的染色體全被標記，為20條；后期著絲點分裂，染色單體分離，染色體數(shù)目加倍，故含40條染色體，20條被標記，20條未標記，選A。 8．小鼠的睪丸中一個精原細胞在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)基中完成

26、一個細胞周期，然后在不含放射性標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)完成減數(shù)分裂過程，其染色體的放射性標記分布情況是(　　) A．初級精母細胞中每條染色體的兩條單體都被標記 B．次級精母細胞中每條染色體都被標記 C．只有半數(shù)精細胞中有被標記的染色體 D．產(chǎn)生的四個精細胞中的全部染色體，被標記數(shù)與未被標記數(shù)相等 答案　D 解析　一個精原細胞在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)基中完成一個細胞周期后，每條染色體的DNA分子有一條鏈被標記，然后在不含放射性標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)完成減數(shù)分裂過程，初級精母細胞中每條染色體只有一條染色單體被標記，A錯誤；著絲點分裂后的次級精母細胞有一半的染色體被標記，B錯誤；由于染

27、色體的隨機結(jié)合，含有被標記染色體的精細胞的比例不能確定，C錯誤；整體來看，產(chǎn)生的四個精細胞中的全部染色體，被標記數(shù)與未被標記數(shù)相等，D正確。 技法提升 　DNA復(fù)制與細胞分裂題的解答方法 在解決這類問題時，從大到小再到大畫出結(jié)構(gòu)模型，先畫出細胞分裂中染色體行為變化，再畫DNA，再補全染色體，染色體中只要有一條脫氧核苷酸單鏈被標記，則認為該染色體含有放射性標記。 規(guī)律總結(jié)：①有絲分裂：若只復(fù)制一次，產(chǎn)生的子染色體都帶有標記；若復(fù)制兩次，產(chǎn)生的子染色體只有一半帶有標記。 ②減數(shù)分裂：由于減數(shù)分裂沒有細胞周期，DNA只復(fù)制一次，因此產(chǎn)生的子染色體都帶有標記。 板塊三　方向·真題體驗

28、 1．[2013·全國卷Ⅱ]關(guān)于DNA和RNA的敘述，正確的是(　　) A．DNA有氫鍵，RNA沒有氫鍵 B．一種病毒同時含有DNA和RNA C．原核細胞中既有DNA，也有RNA D．葉綠體、線粒體和核糖體都含有DNA 答案　C 解析　DNA一般為雙鏈結(jié)構(gòu)，其堿基對間為氫鍵，RNA雖然一般為單鏈，但tRNA形成的“三葉草”結(jié)構(gòu)中，也存在堿基配對現(xiàn)象，也存在氫鍵，A錯誤；DNA病毒只含DNA，RNA病毒只含RNA，一種病毒不可能同時含有DNA和RNA，B錯誤；原核細胞與真核細胞一樣，既有DNA，也有RNA，C正確；葉綠體和線粒體均含有DNA和RNA，而核糖體只含有RNA，D錯誤。

29、2．[2015·上海高考]在雙螺旋DNA模型搭建實驗中，使用代表氫鍵的訂書釘將代表四種堿基的塑料片連為一體，為了逼真起見，A與T之間以及C與G之間最好分別釘(　　) A．2和2個釘 B．2和3個釘 C．3和2個釘 D．3和3個釘 答案　B 解析　A與T之間形成2個氫鍵，G與C之間形成3個氫鍵。由此可推知A與T之間最好釘兩個釘。C與G之間最好釘3個釘，B正確。 3．[2016·全國卷Ⅰ節(jié)選]在有關(guān)DNA分子的研究中，常用32P來標記DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脫氧)上三個磷酸基團所處的位置(A—Pα～Pβ～Pγ或dA—Pα～Pβ～Pγ)?；卮饐栴}： 將一個

30、某種噬菌體DNA分子的兩條鏈用32P進行標記，并使其感染大腸桿菌，在不含有32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間。若得到的所有噬菌體雙鏈DNA分子都裝配成噬菌體(n個)并釋放，則其中含有32P的噬菌體所占比例為2/n，原因是______________________________。 答案　一個含有32P標記的噬菌體雙鏈DNA分子經(jīng)半保留復(fù)制后，標記的兩條單鏈只能分配到兩個噬菌體的雙鏈DNA分子中，因此在得到的n個噬菌體中只有2個帶有標記 解析　1個噬菌體含有1個雙鏈DNA分子，用DNA分子被32P標記的噬菌體感染大腸桿菌，由于DNA分子復(fù)制為半保留復(fù)制，即親代DNA分子的兩條鏈在復(fù)制中保留下來，

31、且分別進入不同的DNA分子中，所以理論上不管增殖多少代，子代噬菌體中只有2個噬菌體含有32P。 限時規(guī)范特訓(xùn) 一、選擇題 1．決定DNA分子有特異性的因素是(　　) A．兩條長鏈上的脫氧核糖與磷酸的交替排列順序是穩(wěn)定不變的 B．構(gòu)成DNA分子的脫氧核苷酸只有四種 C．嚴格的堿基互補配對原則 D．每個DNA分子都有特定的堿基排列順序 答案　D 解析　兩條長鏈上的脫氧核糖與磷酸的交替排列順序是穩(wěn)定不變的，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架，說明DNA分子具有穩(wěn)定性，A錯誤；每種DNA分子的脫氧核苷酸都有四種，說明生物界具有統(tǒng)一性，B錯誤；DNA分子的兩條鏈遵循嚴格的堿基互補配對原則，可以

32、保證DNA的精確復(fù)制，C錯誤；每個DNA分子都有特定的堿基排列順序，說明DNA分子具有特異性，D正確。 2．[2017·湖北武漢三校聯(lián)考]下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是(　　) A. DNA分子是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的單鏈結(jié)構(gòu) B．DNA分子中的每個磷酸均連接著一個脫氧核糖和一個堿基 C．DNA分子兩條鏈之間總是嘌呤與嘧啶形成堿基對 D．DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過磷酸—脫氧核糖—磷酸相連 答案　C 解析　DNA分子是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的雙鏈結(jié)構(gòu)，A錯誤；DNA分子中的絕大多數(shù)磷酸連接著兩個脫氧核糖，且磷酸不與堿基直接相連，B錯誤；DNA分子一條

33、鏈上的相鄰堿基通過脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖相連，D錯誤。 3. [2017·上海靜安期末]如圖為DNA分子的片段，下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．構(gòu)成DNA分子的基本單位是⑦ B．解旋酶可以切斷⑤ C．復(fù)制時DNA聚合酶催化形成①②之間的化學(xué)鍵 D．⑥構(gòu)成DNA分子中基本骨架 答案　B 解析　圖中⑦是脫氧核苷酸單鏈，構(gòu)成DNA的基本單位是脫氧核苷酸，應(yīng)是④，A錯誤；解旋酶能將DNA解旋，可以切斷⑤氫鍵，B正確；復(fù)制時DNA聚合酶催化形成的是兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵，而①②之間的鍵是同一個核苷酸內(nèi)的化學(xué)鍵，C錯誤；⑥是堿基對，脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成DNA的基本骨架，D錯誤

34、。 4. [2017·益陽模擬]某基因(14N)含有3000個堿基，腺嘌呤占35%。若該DNA分子以15N同位素標記過的四種游離脫氧核苷酸為原料復(fù)制3次，將全部復(fù)制產(chǎn)物進行密度梯度離心，得到如圖甲結(jié)果；如果將全部復(fù)制產(chǎn)物加入解旋酶處理后再離心，則得到如圖乙結(jié)果。下列有關(guān)分析正確的是(　　) A．X層全部是僅含14N的基因 B．W層中含15N標記的胞嘧啶6300個 C．X層中含有氫鍵數(shù)是Y層的1/3 D．W層與Z層的核苷酸數(shù)之比是1∶4 答案　C 解析　由于DNA分子復(fù)制為半保留復(fù)制，所以X層全部是含14N和15N的基因，A錯誤；由于DNA分子復(fù)制了3次，產(chǎn)生了8個DNA分子，含

35、16條脫氧核苷酸鏈，其中含15N標記的有14條鏈。又在含有3000個堿基的DNA分子中，腺嘌呤占35%，因此胞嘧啶占15%，共450個。所以W層中含15N標記胞嘧啶為450×14÷2＝3150個，B錯誤；在DNA分子中，堿基對之間通過氫鍵相連，DNA分子復(fù)制了3次，產(chǎn)生的8個DNA分子中，2個DNA分子含14N和15N,6個DNA分子只含15N，所以X層中含有的氫鍵數(shù)是Y層的，C正確；由于DNA分子復(fù)制了3次，產(chǎn)生了8個DNA分子，含16條脫氧核苷酸鏈，其中含15N標記的有14條鏈，所以W層與Z層的核苷酸之比為14∶2＝7∶1，D錯誤。 5．[2017·河北張家口月考]一個32P標記的噬菌體

36、侵染在31P環(huán)境中培養(yǎng)的大腸桿菌，已知噬菌體DNA上有m個堿基對，其中胞嘧啶有n個，以下敘述不正確的是(　　) A．大腸桿菌為噬菌體增殖提供原料和酶等 B．噬菌體DNA含有2m＋n個氫鍵 C．該噬菌體繁殖四次，子代中只有14個含有31P D．噬菌體DNA第四次復(fù)制需要8(m－n)個腺嘌呤脫氧核苷酸 答案　C 解析　噬菌體營寄生生活，大腸桿菌為噬菌體增殖提供原料、能量、酶和場所等，A正確；噬菌體中含有雙鏈DNA，胞嘧啶有n個，鳥嘌呤有n個，腺嘌呤數(shù)目＝胸腺嘧啶數(shù)目＝＝m－n(個)，A與T之間有兩個氫鍵，G與C之間有三個氫鍵，所以噬菌體DNA含有的氫鍵數(shù)目＝(m－n)×2＋n×3＝2m

37、＋n(個)，B正確；DNA復(fù)制是半保留復(fù)制，該噬菌體繁殖四次，一共可形成16個噬菌體，其中子代中含有32P的噬菌體有2個，含有31P的噬菌體有16個，只含有31P的噬菌體有14個，C錯誤；噬菌體DNA第四次復(fù)制需要的腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)目＝(m－n)×24－1＝8(m－n)(個)，D正確。 6．[2017·四川綿陽中學(xué)模擬]下圖中DNA分子片段中一條鏈由15N構(gòu)成，另一條鏈由14N構(gòu)成。下列有關(guān)說法錯誤的是(　　) A．DNA連接酶和DNA聚合酶都可作用于形成①處的化學(xué)鍵，解旋酶作用于③處 B．②是胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸 C．若該DNA分子中一條鏈上G＋C＝56%，則無法確定整個DN

38、A分子中T的含量 D．把此DNA放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制兩代，子代中含15N的DNA占100% 答案　C 解析　DNA連接酶和DNA聚合酶均作用于兩個核苷酸之間的化學(xué)鍵，解旋酶作用于堿基對之間的氫鍵，A正確；②是胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸，B正確；若該DNA分子中一條鏈上G＋C＝56%，則整個DNA分子中G＋C的含量也是56%，則整個DNA分子中T的含量為(1－56%)/2＝22%，C錯誤；DNA進行半保留復(fù)制，把此DNA放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制兩代，由于所用原料均含有15N，子代中含15N的DNA占100%，D正確。 7．[2017·連云港三校模擬]某雙鏈DNA分子含有200個堿基對

39、，其中一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則有關(guān)該DNA分子的敘述，正確的是(　　) A．含有4個游離的磷酸基 B．含有腺嘌呤脫氧核苷酸30個 C．4種含氮堿基A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7 D．堿基排列方式共有4100種 答案　C 解析　每條單鏈各有一個游離的磷酸基，所以DNA分子應(yīng)該有2個游離的磷酸基，A錯誤；計算堿基數(shù)目時，需要注意所給堿基總數(shù)為個數(shù)還是對數(shù)。該DNA分子中含有200個堿基對，一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，根據(jù)雙鏈中A＋T所占比例＝單鏈中A＋T所占比例，則雙鏈中A＋T占3/10，根據(jù)A＝T，推知A和T各占3/20，故腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量為200

40、×2×(3/20)＝60，B錯誤；雙鏈中A和T分別占3/20，則C和G分別占7/20，故A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7，C正確；在堿基比例不確定的情況下，堿基排列方式共有4n種，n為堿基對數(shù)，即共有4200種，而該DNA分子堿基比例已確定，故排列方式小于4200種，D錯誤。 8．[2017·石家莊模擬]如圖為真核生物染色體上DNA分子復(fù)制過程示意圖，下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．圖中DNA分子復(fù)制是從多個起點同時開始的 B．圖中DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的 C．真核生物DNA分子復(fù)制過程需要解旋酶 D．真核生物的這種復(fù)制方式提高了復(fù)制效率 答案　A 解析　由圖可看出

41、，此段DNA分子有三個復(fù)制起點，但多個復(fù)制起點并不是同時開始的，A錯誤；由圖中的箭頭方向可知，DNA分子是雙向復(fù)制的，B正確；半保留復(fù)制的模式可以保持前后代的遺傳穩(wěn)定性，多起點復(fù)制可以大大提高復(fù)制效率，D正確；DNA分子復(fù)制過程需要解旋酶、DNA聚合酶等催化，C正確。 9. 將一個用15N標記的DNA放到14N的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，讓其連續(xù)復(fù)制三次，再將全部復(fù)制產(chǎn)物置于試管內(nèi)進行離心，如圖中分別代表復(fù)制1次、2次、3次后分層結(jié)果的是(　　) A．c、e、f B．a(chǎn)、e、b C．a(chǎn)、b、d D．c、d、f 答案　A 解析　由于DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制，一個用15N標記的DNA在含1

42、4N的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，復(fù)制第一次后產(chǎn)生2個DNA分子，每個DNA分子的一條鏈含15N，一條鏈含14N，密度中，對應(yīng)圖中的c；復(fù)制第二次后，共產(chǎn)生4個DNA分子，其中含15N和14N的DNA分子為2個，密度中，只含14N的DNA分子為2個，密度小，對應(yīng)圖中的e；復(fù)制第三次后，共產(chǎn)生8個DNA分子，其中含15N和14N的DNA分子為2個，密度中，只含14N的DNA分子為6個，密度小，對應(yīng)圖中的f。 10．[2017·豫北三市聯(lián)考]某DNA分子中A＋T占整個DNA分子堿基總數(shù)的54%，其中一條鏈上的C占該鏈堿基總數(shù)的26%，那么，對應(yīng)的另一條互補鏈上的C占該鏈堿基總數(shù)的比例是(　　) A．33%

43、 B．5% C．20% D．35% 答案　C 解析　已知該DNA分子中A＋T占整個DNA分子堿基總數(shù)的54%，G＋C＝1－54%＝46%，G1＋C1＝46%，又因為C1＝26%，所以G1＝46%－26%＝20%，即C2＝20%。 11．在DNA復(fù)制開始時，將大腸桿菌放在含低劑量放射性標記的脫氧胸苷(3H－dT)的培養(yǎng)基中，3H－dT可摻入正在復(fù)制的DNA分子中，使其帶有放射性標記。幾分鐘后，將大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含高劑量3H－dT的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間。收集、裂解細胞，抽取其中的DNA進行放射性自顯影檢測，結(jié)果如圖所示。據(jù)圖可以作出的推測是(　　) A．復(fù)制起始區(qū)在高放射性區(qū)域 B

44、．DNA復(fù)制為半保留復(fù)制 C．DNA復(fù)制從起始點向兩個方向延伸 D．DNA復(fù)制方向為a→c 答案　C 解析　由題干信息可知，DNA復(fù)制的前一段時間，培養(yǎng)基中含低劑量放射性標記，后一段時間含高劑量放射性標記，最終檢測的放射性結(jié)果顯示低劑量在中段，高劑量在兩端，所以可推測DNA復(fù)制從起始點向a和c兩個方向延伸。 12．[2017·河北張家口月考]將某二倍體生物的一個細胞的一對同源染色體用32P標記，放到含31P的環(huán)境中培養(yǎng)，若該細胞進行兩次有絲分裂或一次減數(shù)分裂，下列相關(guān)敘述，正確的是(　　) A．有絲分裂和減數(shù)分裂結(jié)束后，帶標記的DNA分子數(shù)相同 B．有絲分裂后，帶標記的細胞數(shù)是2

45、 C．減數(shù)分裂后，帶標記的細胞數(shù)是2 D．減數(shù)第二次分裂過程中細胞中染色體與DNA分子數(shù)始終不變 答案　A 解析　一個被32P標記一對同源染色體的細胞(即2個DNA分子四條鏈被標記)，放在31P的培養(yǎng)液中，根據(jù)DNA分子半保留復(fù)制特點，無論復(fù)制幾次，都只有四條鏈被32P標記，帶標記的DNA分子數(shù)為4個，A正確；一個被32P標記一對同源染色體的細胞，放在31P的培養(yǎng)液中經(jīng)兩次有絲分裂后，DNA分子復(fù)制了兩次，根據(jù)DNA分子半保留復(fù)制特點，所形成的4個細胞中，帶標記的細胞數(shù)可能是2或3或4個，B錯誤；若該細胞是精原細胞，則其進行減數(shù)分裂過程中，DNA分子也進行半保留復(fù)制，所以產(chǎn)生的子細胞1

46、00%具有放射性，C錯誤；減數(shù)第二次分裂過程中細胞中DNA分子數(shù)始終不變，但染色體在減數(shù)第二次分裂后期由于著絲點分裂數(shù)目增倍，D錯誤。 二、非選擇題 13．[2017·湖北八校聯(lián)考]如圖是某DNA分子的局部結(jié)構(gòu)示意圖。請據(jù)圖分析回答： (1)寫出下列圖中序號代表的結(jié)構(gòu)的中文名稱： ①________，⑥__________，⑧__________________。 (2)圖中DNA片段中堿基對有________對，該DNA分子應(yīng)有________個游離的磷酸基團。 (3)從主鏈上看，兩條單鏈方向________，從堿基關(guān)系看，兩條單鏈________。 (4)如果將14N標記

47、的細胞培養(yǎng)在含15N標記的脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中，此圖所示的________________(填圖中序號)中可檢測到15N。若細胞在該培養(yǎng)液中分裂4次，該DNA分子也復(fù)制4次，則得到的子代DNA分子中含14N和含15N的比例為________。 (5)若該DNA分子共有a個堿基，其中腺嘌呤有m個，則該DNA分子復(fù)制4次，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸________個。 答案　(1)胞嘧啶　脫氧核糖　一條脫氧核苷酸鏈的片段　(2)4　2　(3)反向平行　互補 (4)①②③⑤⑦⑧　1∶8　(5)15(a/2－m) 解析　(1)根據(jù)堿基互補配對原則可知，①是胞嘧啶，②是腺嘌呤，③是鳥嘌呤，④是磷

48、酸基團，⑤是胸腺嘧啶，⑥是脫氧核糖，⑦是胸腺嘧啶脫氧核苷酸，⑧是一條脫氧核苷酸鏈的片段。 (2)由圖可知，圖中DNA片段中堿基對有4對，每一條鏈中都有一個游離的磷酸基團，則該DNA分子應(yīng)有2個游離的磷酸基團。 (3)從主鏈上看，兩條單鏈方向反向平行，從堿基關(guān)系看，兩條單鏈互補。 (4)堿基中含有N，所以圖中①②③⑤⑦⑧中可檢測到15N。DNA復(fù)制4次，產(chǎn)生16個DNA分子，由于DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，含14N的DNA分子共有2個，所有的DNA都含有15N，所以子代DNA分子中含14N和含15N的比例為1∶8。 (5)A＝T＝m，則G＝C＝a/2－m，復(fù)制4次，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸

49、為(24－1)×(a/2－m)＝15(a/2－m)個。 14．[2017·洛陽模擬]甲圖中DNA分子有a和d兩條鏈，將甲圖中某一片段放大后如乙圖所示，結(jié)合所學(xué)知識回答下列問題： (1)從甲圖可看出DNA復(fù)制的方式是____________。 (2)甲圖中，A和B均是DNA分子復(fù)制過程中所需要的酶，其中B能將單個的脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈，從而形成子鏈；則A是________酶，B是________酶。 (3)圖甲過程在綠色植物葉肉細胞中進行的場所有_____________________________________________________。 (4)DNA分子的基

50、本骨架由________________交替連接而成；DNA分子兩條鏈上的堿基通過________連接成堿基對。 答案　(1)半保留復(fù)制　(2)解旋　DNA聚合 (3)細胞核、線粒體、葉綠體 (4)脫氧核糖和磷酸　氫鍵 解析　(1)從甲圖可看出DNA復(fù)制的方式是半保留復(fù)制。 (2)A是把DNA雙鏈打開的解旋酶，B是將單個的脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈的DNA聚合酶。 (3)綠色植物葉肉細胞中DNA分子復(fù)制的場所有細胞核、線粒體、葉綠體。 (4)DNA分子的基本骨架由脫氧核糖和磷酸交替連接而成；DNA分子兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，并且遵循堿基互補配對原則。 15．根據(jù)下

51、圖回答相關(guān)問題。 (1)若圖中A為糖類，則A是____________，C是________，G是________。 (2)F的基本組成單位是圖中的________。 (3)F和H的關(guān)系是____________________________。 (4)在細胞核中，H與F在數(shù)量上有兩種比例關(guān)系：________和________。 (5)生物的性狀遺傳主要通過H上的________傳遞給后代，實際上是通過________的排列順序來傳遞遺傳信息。(填圖中字母) 答案　(1)脫氧核糖　磷酸　蛋白質(zhì) (2)D(脫氧核苷酸) (3)H(染色體)是F(DNA)的主要載體 (4)1∶1　1∶2　(5)F　D 解析　(1)圖中D表示脫氧核苷酸，它由A(脫氧核糖)、B(堿基)和C(磷酸)組成。H表示染色體，它由F(DNA)和G(蛋白質(zhì))組成。 (2)DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸，即圖中的D。 (3)H(染色體)是F(DNA)的主要載體，線粒體和葉綠體中也有少量DNA。 (4)DNA復(fù)制后1條染色體上有2個DNA分子，著絲點分裂后1條染色體上只有1個DNA分子，染色體和DNA在數(shù)量上有兩種比例關(guān)系，即1∶2和1∶1。 (5)生物性狀由DNA決定，實際上通過脫氧核苷酸的排列順序可以傳遞遺傳信息。 21