1、1课时跟踪检测（二十二） DNA 分子的结构、复制与基因的本质一、选择题1(2017泰州一模)已知某染色体上的 DNA分子中 G碱基的比例为 20%，则由此 DNA克隆出来的某基因中碱基 C的比例是( )A10% B20%C40% D无法确定解析：选 D 某染色体上的 DNA分子中碱基 G的比例为 20%，根据碱基互补配对原则，该 DNA分子中碱基 C的比例也为 20%，但基因只是有遗传效应的 DNA片段，因此不能确定该 DNA上某基因中碱基 C的比例。2(2017南京一模)如图为真核细胞 DNA复制过程。下列有关叙述错误的是( )A由图示得知，DNA 分子复制的方式是半保留复制BDNA 解旋
2、酶能使 DNA双链解旋，且需要消耗 ATPC从图中可以看出合成两条子链的方向相反DDNA 在复制过程中先完成解旋，再复制解析：选 D 由图示可以看出，解旋酶能使双链 DNA解开，且需要消耗 ATP，合成的两条子链的方向是相反的，且是半保留复制；DNA 复制过程是边解旋边复制。3(2017苏北三市三模)关于双链 DNA分子的结构与复制的叙述，正确的是( )A含有 a个碱基对的 DNA分子中有 n个腺嘌呤脱氧核苷酸，则该 DNA分子含有(3a2 n)个氢键B 32P标记的 DNA分子，在不含标记的环境中复制 n次，子代 DNA分子中有标记的占1/2nC细胞内全部 DNA分子被 32P标记后在不含
3、32P的环境中进行连续有丝分裂，第二次分裂产生的每个子细胞染色体均有一半有标记D在一个 DNA分子中，AT 占 M%，则该 DNA分子的每条链中 AT 都占该链碱基总数的 M%解析：选 D 已知有 a个碱基对的 DNA分子中有 n个腺嘌呤脱氧核苷酸，则有 n个 A与 T碱基对，( a n)个 G与 C碱基对，所以 DNA分子含有 2n3( a n)(3 a n)个氢键，A错误；DNA 分子的双链被标记，复制 n次，形成 2n个 DNA分子，其中有 2个 DNA分子被标记，子代 DNA被标记的 DNA分子占 1/2n1 ，B 错误；细胞内全部 DNA被 32P标记后在不含232P的环境中进行连续
4、有丝分裂，第一次分裂形成的两个细胞中染色体均被标记，第二次分裂形成的四个细胞中被标记的染色体不能确定，C 错误；由于双链 DNA分子中，遵循 G与C配对、A 与 T配对的碱基互补配对原则，因此双链 DNA分子中 AT 的比例与每条单链DNA分子中 AT 的比例相等，D 正确。4(2018扬州月考)下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，错误的是( )A在 DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸和一个碱基B基因是具有遗传效应的 DNA片段，一个 DNA分子上可含有成百上千个基因C一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的D染色体是 DNA的主要
5、载体，一条染色体上含有 1个或 2个 DNA分子解析：选 A 在 DNA分子中，与脱氧核糖直接相连的一般是两个磷酸和一个碱基。脱氧核苷酸的特定的排列顺序使基因具有特异性。染色体是 DNA的主要载体，DNA 复制前一条染色体含 1个 DNA分子，DNA 复制后一条染色体含 2个 DNA分子。5(2018苏南八市质检)下列关于 DNA分子的结构和 DNA分子复制的说法，错误的是( )ADNA 分子能准确地复制与 DNA分子的结构有密切的关系BDNA 分子复制过程中有氢键的断裂和重新形成C神经细胞和衰老的细胞一般都不会出现 DNA分子的复制D含有 2n个碱基对的 DNA分子其碱基对的排列方式最多有
6、n4种解析：选 D DNA 分子结构中碱基按照互补配对原则进行配对，这对 DNA分子的准确复制具有重要作用；DNA 分子复制时，在解旋酶的作用下，氢键断裂，双链解开，按照碱基互补配对原则合成子链，子链与母链的互补碱基之间重新形成氢键；神经细胞是高度分化的细胞，神经细胞和衰老的细胞一般都不会再进行分裂，故一般不会出现 DNA分子的复制；含有 2n个碱基对的 DNA分子其碱基对的排列方式最多有 42n种。6(2018泰兴期中)下列关于真核细胞中 DNA分子结构、复制的叙述，正确的是( )A真核细胞的三种分裂方式都要进行 DNA复制B只有 DNA分子复制时，双螺旋结构才会打开CDNA 分子中 A与
7、T碱基对含量越高，其结构越稳定D细胞中 DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和解析：选 A 真核细胞的有丝分裂、无丝分裂、减数分裂都要进行 DNA复制，A 项正确；DNA复制和转录时，双螺旋结构均会打开，B 项错误；DNA 分子中，AT 中含两个氢键，GC中含三个氢键，则 GC碱基对含量越高，结构越稳定，C 项错误；基因是有遗传效应的 DNA片段，细胞中 DNA分子的碱基对数大于所有基因的碱基对数之和，D 项错误。7(2018苏北名校联考)如图为 DNA分子部分结构示意图，对该图的描述错误的是( )3ADNA 分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构B的名称是胞嘧啶
8、脱氧核苷酸，和相间排列，构成了 DNA分子的基本骨架C、对应的碱基依次为 A、G、C、TD若该 DNA分子中 A与 T之和占全部碱基数目的 54%，其中一条链中 G占该链碱基总数的 22%，则另一条链中 G占该链碱基总数的 24%解析：选 B DNA 分子由反向平行的两条链组成；的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸，脱氧核糖和磷酸相间排列，构成了 DNA分子的基本骨架；根据碱基互补配对原则，在 DNA分子中 A与 T配对，G 与 C配对；若该 DNA分子中 A与 T之和占全部碱基数目的 54%，则该DNA分子的一条链中 A与 T之和占该链碱基数目的 54%，若一条链中 G占该链碱基总数的22%，则该条链中
9、 C占 24%，则互补链中 G占该链碱基总数的 24%。8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分子的多样性B碱基对特定的排列顺序，又构成了每一个 DNA分子的特异性C一个含 2 000个碱基的 DNA分子，其碱基对可能的排列方式有 41 000种D人体内控制 珠蛋白合成的基因由 1 700个碱基对组成，其碱基对可能的排列方式有 41 700种解析：选 D 珠蛋白基因碱基对的排列顺序是其特有的。9(2018泰州中学月考)如图为真核生物 DNA复制的部分图解，为该过程常用的两种酶。下列有关叙述错误的是( )A子链 1的合成需要引物
10、的参与B酶是解旋酶，作用主要是破坏两条链之间的氢键CDNA 复制时，一条子链的合成是连续的，另一条子链的合成是不连续的D酶是 DNA连接酶，其作用是将多个游离的核苷酸连接成子链解析：选 D 由图可知，子链 1的合成需要引物的参与，A 正确；酶是解旋酶，其作用主要是破坏两条链之间的氢键，B 正确；DNA 复制时，一条子链的合成是连续的，另一条4子链的合成是不连续的，C 正确；酶是 DNA聚合酶，其作用是将多个游离的核苷酸连接成子链，D 错误。10(2018昆山统考)用 3H标记蚕豆根尖分生区细胞的 DNA分子双链，再将这些细胞转入含秋水仙素但不含 3H的普通培养基中培养。若秋水仙素对细胞连续发挥
11、作用，则相关叙述错误的是( )A秋水仙素可抑制纺锤体的形成，但不影响着丝点的正常分裂B通过对细胞中不含染色单体时的染色体计数，可推测 DNA分子复制的次数C通过检测 DNA分子链上 3H标记出现的情况，可推测 DNA分子的复制方式D细胞中 DNA分子第二次复制完成时，每条染色单体均带有 3H标记解析：选 D 秋水仙素可抑制纺锤体形成，使着丝点分裂后染色体不能移向细胞两极，从而使细胞中染色体数目加倍；1 个 DNA分子复制 n次后的 DNA分子数目为 2n个，细胞中不含染色单体时的染色体数目等于 DNA分子数目，所以通过对细胞中不含染色单体时的染色体计数，可推测 DNA分子复制的次数；DNA 分
12、子复制一次，所有的 DNA分子都有一条单链含 3H标记，DNA 分子第二次复制完成后，一半的 DNA分子没有 3H标记，由此可以推测DNA分子的复制方式为半保留复制；细胞中 DNA分子第二次复制完成时，染色体中只有一条姐妹染色单体带有 3H标记。11(2018南通模拟，多选)某双链 DNA分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的比率为 a，其中一条链上鸟嘌呤占该链全部碱基的比例为 b，则不能得出的结论是( )A互补链中含 2个游离的磷酸基团B互补链中鸟嘌呤与胞嘧啶所占比例为 aC互补链中鸟嘌呤占该链碱基的比率为( a b)/2D以互补链为模板转录产生的某 mRNA中腺嘌呤与胞嘧啶所占比率为 a解
13、析：选 ACD 链状 DNA每条链含有 1个游离的磷酸基团；在双链 DNA分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的比率与每条链中鸟嘌呤与胞嘧啶所占的比率相等；互补链中鸟嘌呤占该链的比率为 a b；转录是以 DNA上某基因为模板，所以转录产生的 mRNA中腺嘌呤与胞嘧啶所占比率是不确定的。12(多选)科学家们在研究成体干细胞的分裂时提出这样的假说：成体干细胞总是将含有相对古老的 DNA链(永生化链)的染色体分配给其中一个子代细胞，使其成为成体干细胞，同时将含有相对新的合成链染色体分配给另一个子代细胞，使其开始分化并最终衰老死亡(如下图所示)。下列相关叙述正确的是( )5A成体干细胞的增殖方式为有丝
14、分裂，保证了亲子代细胞的遗传稳定性B从图中看出成体干细胞分裂时 DNA进行半保留复制，染色体随机分配C通过该方式可以减少成体干细胞积累 DNA复制过程中产生的基因突变D根据该假说可以推测生物体内的成体干细胞的数量长期保持相对稳定解析：选 ACD 体细胞的增殖方式是有丝分裂，有丝分裂可以保证亲子代细胞的遗传稳定性；由图可知，成体干细胞分裂时染色体没有进行随机分配；相对古老的 DNA链(永生化链)的染色体一直存在于成体干细胞中，这样可以减少成体干细胞积累 DNA复制过程中产生的基因突变；一个成体干细胞每次分裂结束后产生的子细胞中有一个仍然是成体干细胞，所以生物体内的成体干细胞的数量长期保持相对稳定
15、。二、非选择题13(2018河南八校质检)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病毒更容易发生变异，请结合图 5和有关 RNA的结构说明其原因：_。解析：(1)DNA 的基本单位与 RNA的基本单位相比，主要区别是 DNA的基本单位中的五碳糖是脱氧核糖，特有的碱基是 T，而
16、 RNA的基本单位中的五碳糖是核糖，特有的碱基是U。(2)图 2是由 DNA分子的基本单位脱氧核苷酸经脱水缩合形成的脱氧核苷酸链，形成脱氧核苷酸链过程中有磷酸二酯键生成，其需要 DNA聚合酶催化。(3)DNA 分子中氢键越多，DNA分子越稳定，CG 之间有 3个氢键，AT 之间有 2个氢键。(4)RNA 分子是单链结构，DNA分子是双螺旋结构，其结构稳定性较强，而单链 RNA更容易发生变异。答案：(1)物质 1中的五碳糖是脱氧核糖，特有的碱基是 T，而 RNA的基本单位中的五碳糖是核糖，特有的碱基是 U(2)DNA聚合酶 (3)GC (4)DNA 的双螺旋结构较 RNA单链结构更稳定614研究
17、表明，无论是真核生物还是原核生物细胞中，DNA 复制的起始必须先合成一段长度约为 10个核苷酸左右的 RNA分子作为引物。下图是验证 DNA复制需要 RNA分子作为引物的实验过程，M13 噬菌体是一种单链环状 DNA病毒，侵入大肠杆菌后能复制形成双链环状 DNA，利福平是一种 RNA聚合酶抑制剂。请分析回答：(1)M13噬菌体的单链环状 DNA复制开始时，首先需要通过转录过程合成一小段 RNA，转录过程需要的原料是_。若 M13噬菌体的单链环状 DNA中各种碱基的含量为：a%A， b%G， c%T和 d%C，则双链环状 DNA中，碱基 A的含量为_。(2)与实验一相比，实验二无 M13双链环状
18、 DNA的原因是_，实验三有 M13双链环状 DNA的原因是_。(3)生物体内 DNA复制过程中，子链延伸需要引物的原因是_，子链片段在_作用下连接起来。(4)PCR技术通常需要长度为 2030 个核苷酸的 DNA片段作为引物，如果引物过短，则对扩增结果的影响是_。解析：(1)转录的产物是 RNA，因此需要的原料是核糖核苷酸。由于双链 DNA的一条链中，A、T 含量分别为 a%、 c%，所以 AT( a c)%。因为双链 DNA中 AT，所以 A的含量为( a% c%)/2。(2)实验一与二比较，自变量是有无加入 RNA聚合酶抑制剂利福平，而实验结果是加入利福平的实验中没有 M13噬菌斑产生(
19、即噬菌体不能繁殖)，由此可以得出利福平抑制大肠杆菌细胞 RNA聚合酶活性，使 M13噬菌体 DNA因缺乏引物而不能进行复制。比较实验一与三，由于在加入利福平前大肠杆菌细胞中已经转录产生了 M13复制引物，这些引物在加入利福平后仍继续发挥作用，使其产生较少的 M13噬菌斑。(3)由于 DNA聚合酶只能催化将单个脱氧核苷酸逐个连接到核酸片段上，因此在 DNA复制及 PCR中均需要加入引物。催化两个 DNA片段连接的酶是 DNA连接酶。(4)在 PCR中，引物不宜过长或过短，引物过短，则特异性差，与模板结合部位多，获得的非目标 DNA种类增多。答案：(1)核糖核苷酸 ( a% c%)/27(2)利福
20、平抑制了大肠杆菌细胞内 RNA聚合酶的活性，无法合成 RNA作为复制的引物 加入利福平之前，大肠杆菌细胞内已经合成的 RNA仍能作为复制的引物(3)DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结合到已有的核酸片段上 DNA 连接酶(4)会扩增出更多的非目标 DNA分子15(2018如东丰县联考)科学家在研究 DNA分子复制方式时提出了三种假说如图甲(弥散复制：亲代双链被切成双链片段，而这些片段又可以作为新合成双链片段的模板，新、老双链片段又以某种方式聚集成“杂种链”)；图乙是采用同位素示踪技术和离心处理来探究 DNA复制方式的过程图解。请分析并回答：(1)为说明 b组 DNA均分布于中密度带，除了与_
21、组结果比较外，还需要另设一组：将细菌在含有_的培养基中生长多代，提取 DNA并离心。(2)b组结果支持_假说。若将 b组 DNA双链分开来离心，结果为“轻”和“重”两条密度带，这一结果不支持_假说，也可通过图乙中_组的结果来排除该假说。(3)利用以上判断结果，若继续培养 c组细菌，使其再繁殖一代，取样提取 DNA并离心，与 c组实验结果相比会发现密度带的_不发生变化，_密度带的DNA所占比例下降。解析：(1)为说明 b组 DNA均分布于中密度带，除了与 a组结果比较外，还需要另设一组：将细菌在含有 14N的培养基中生长多代，提取 DNA并离心。(2)若细菌 DNA分子的两条链都是 15N，转入
22、含 14N的培养基中复制一次，无论 DNA分子是半保留复制还是弥散复制，结果都只在中带位置；若将 b组 DNA双链分开来离心，结果为“轻”和“重”两条密度带，这一结果不支持弥散复制假说，因为弥散复制 DNA双链分开来离心，结果全为“中”密度带，也可通过图乙中 c组的结果来排除该假说。因为若 DNA分子为弥散复制，转入含 14N的培养基中复制二次，DNA 分子应该全在中带位置。(3)根据 DNA分子的半保留复制，若继8续培养 c组细菌，使其再繁殖一代，取样提取 DNA并离心，与 c组实验结果相比会发现密度带的种类(数量和位置)不发生变化，只是中密度带的 DNA所占比例下降。轻密度带的DNA所占比例上升。答案：(1)a 14N (2)半保留复制和弥散复制 弥散复制 c (3)种类(数量和位置) 中
