必修二第3章 第2讲 DNA分子的结构复制以及基因的本质Word文档格式.docx

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A．2种　　　　　　　　　B．3种

C．4种D．5种

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GTA

CATACATG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：

GTACATACATG

CATGTATGTAC

　　　　　　　①　②　③　④

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①②③④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。

3．（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A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4。

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A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7[来源:

学。

科。

网Z。

X。

K]

D．该DNA分子中的碱基排列方式共有4200种

DNA分子中腺嘌呤脱氧核苷酸有200×

3/10＝60个。

该DNA分子连续复制2次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸为：

3×

60＝180个；

DNA分子另一条链中A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3，故该DNA分子中4种碱基比例为A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7；

DNA双链间碱基互补配对，即DNA分子中有200个碱基对，故该DNA分子中的碱基排列方式共有4200种。

B[来源:

学_科_网]

题组二、DNA的复制

4．（2012年高考山东卷）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[来源:

Zxxk.Com]

C．含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1∶49

D．该DNA发生突变，其控制的性状即发生改变

本题主要考查了噬菌体侵染细菌过程的相关知识以及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×

（100－1）＝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1∶49，C正确；

DNA发生突变，其控制的性状不一定发生改变，D错误。

C

5．（2013年高考江苏卷）图①～③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②发生的主要场所是________。

（2）已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，α链

及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%，则与α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③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②、③而不能发生过程①的细胞是________。

（5）人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②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________________________________________________________________________。

本题主要考查生物大分子的合成过程，注意区分DNA分子复制和DNA分子转录过程所用模板链的区别。

（1）过程②以DNA分子的一条链为模板合成的α链为RNA链，该过程为转录，其发生的主要场所是细胞核。

（2）α链及其模板链对应区段的碱基中G分别占29%、19%，则α链中G＋C占48%，则α链对应的DNA区段中G＋C占48%，A＋T占52%，A＝T＝26%。

（3）根据题干中信息可以看出，mRNA上相应碱基的变化是U→C，则该基因的这个碱基对的替换情况是A∥T替换成G∥C。

（4）过程①、②、③分别为DNA复制、转录和翻译。

成熟红细胞没有细胞核和任何细胞器，不能发生过程①②③。

记忆细胞受抗原刺激时，会发生增殖和分化，因此可以进行过程①。

效应T细胞和浆细胞是高度分化的细胞，不能进行增殖，可以进行蛋白质合成，所以能发生过程②、③而不能发生过程①的细胞是效应T细胞和浆细胞。

（5）转录是以基因为单位的，由于不同组织细胞中基因的选择性表达，不同细胞表达的基因不完全相同，因此人体不同组织细胞的相同DNA进行转录的起始点不完全相同。

（1）细胞核

（2）26%

（3）T∥A替换为C∥G（A∥T替换G∥C）

（4）浆细胞和效应T细胞

（5）不完全相同　不同组织细胞中基因进行选择性表达

课时高效训练

一、选择题

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（　　）

A．3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—

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）。

2．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

C．DNA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

本题考查DNA分子的结构和DNA的复制过程。

DNA分子中每条链一端的脱氧核糖上只连着一个磷酸；

根据脱氧核苷酸的结构可知，一个碱基连接一个脱氧核糖，故双链DNA分子中，碱基数目与脱氧核糖数目相等。

DNA复制过程

中解旋时，既需要解旋酶的催化也需要消耗ATP；

单个脱氧核苷酸在DNA聚合酶作用下连接合成新的子链。

B

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

由染色体总条数为40条可知该细胞处于有丝分裂后期，若是第一次有丝分裂后期，被32P标记的染色体条数应为40条；

若是第二次有丝分裂后期，被32P标记的染色体条数应为20条；

若是第三次有丝分裂后期，被32P标记的染色体条数应在0条到20条之间。

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（1－y）

B．该DNA分子的嘌呤碱基和嘧啶碱基的比值是x/y

C．该DNA分子的碱基之间的氢键数是x（1＋2/y）

D．与鸟嘌呤不互补的碱基数目是x

（1－2y）/y

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（1/2－y），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3x＋2[（x/2y）－x]＝（x＋x/y）。

A、T与G不互补，其数目为[x（1－2y）/y]。

5．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：

（A＋T）/（G＋C）＝1，（A＋G）/（T＋C）＝1。

据此结果，该样品（　　）

A．确定是双链DNAB．确定是单链DNA

C．无法确定单双链D．只存在于细胞核中

该核酸内含有“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DNA，如果该生物是病毒，则不存在细胞结构，故D错误；

由所给等式能推导出A＝C、G＝T，单链和双链都有可能。

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

C．b中（A＋G）/（T＋C）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

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（A＋G）/（T＋C）的比值在两条互补链中互为倒数。

7．下列叙述中不正确的是（　　）

A．DNA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[来源:

学|科|网]

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

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。

[来源:

学科网]

A

8．DNA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U－A、A－T、G－C、C－G。

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

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U—A、A—T来自发生突变的亲代DNA的模板链，而G—C、C—G来自未发生突变的模板链。

据此推断，“P”可能是G或C。

9．（2014年山东滨州模拟）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

B．a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DNA→DNA

D．c链和d链中G＋C所占比例相等，该比值越大DNA热稳定性越高

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。

10．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

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。

11．（2014年南京模拟）下图为某用15N标记的DNA分子片段，假设该DNA分子中有碱基5000对，A＋T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③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9900个

C．④处指的是腺嘌呤核糖核苷酸

D．子代中含15N的DNA分子占3/4

本题考查DNA分子的复制及复制过程中的相关计算。

DNA分子复制时作用于③处的酶为解旋酶；

据题意可计算出该DNA分子中含胞嘧啶脱氧核苷酸[5000×

（1－34%）]/2＝3300个，所以该DNA分子复制2次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为3300×

（22－1）＝9900个。

④处是DNA的基本组成单位之一腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。

该含15N的DNA分子转移到含14N的培养基中培养，由于DNA为半保留复制，所以复制2次得到的4个DNA分子中，有两个DNA分子中含15N，故占总DNA分子数的1/2。

12．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

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。

二、非选择题

13．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，[来源:

学,科,网]

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。

（1）DNA复制的方式是半保留复制，即子代DNA保留了母链的一条。

（2）A酶是DNA解旋酶，破坏了DNA分子中两条链中的氢键，使DNA分子解开螺旋；

B酶催化DNA子链的合成，为DNA聚合酶。

（3）图甲为DNA复制，发生在细胞核、线粒体和叶绿体中，因在叶肉细胞中只进行有丝分

裂，故其发生的时间为有丝分裂间期。

（4）图乙中4为胸腺嘧啶，5为脱氧核糖，6为磷酸，三者构成的7为胸腺嘧啶脱氧核苷酸。

（1）半保留复制　

（2）解旋　DNA聚合　（3）细胞核、线粒体、叶绿体　有丝分裂间期　（4）胸腺嘧啶脱氧核苷酸　脱氧核糖和磷酸　氢键　碱基互补配对

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：

①该DNA片段中共有腺嘌呤__________个，C和G共______________对。

②该片段复制4次，共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸________个。

③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。

现将只含15N的DNA培养到含14N的培养基中，子一代DNA的平均相对分子质量为________，子二代DNA的平均相对分子质量为________________________________________________________________________。

（1）DNA、基因、脱氧核苷酸、碱基之间的关系可表示为

（2）图中3应为碱基，由于有3个氢键存在，因此应为C（胞嘧啶）或G（鸟嘌呤）。

（3）①A、T碱基对间

的氢键个数为2个，G、C碱基对间的氢键数为3个，若200个碱基均由A、T构成应有200个氢键，多出来的60个氢键应是G、C碱基对的，因此共有腺嘌呤40个，C与G共6

0对。

②DNA分子的复制方式为半保留复制，即任一DNA分子都由一条母链和一条子链组成。

含60个胞嘧啶的DNA复制4次，形成16个DNA分子，新增DNA分子15个，需胞嘧啶为60×

15＝900。

③由于G、C碱基对间的氢键数为3个，比A、T碱基对之间的氢键多，因此，G、C碱基对的比例高时，DNA分子稳定性高。

（4）由于DNA分子的半保留复制，因此子一代DNA的一条链含15N，一条链含14N，则子一代DNA的平均相对分子质量为（a＋b）/2，同时，子二代DNA的平均相对分子质量为[2a＋

×

2]/4＝（3a＋b）/4。

（1）磷酸　脱氧核糖　脱氧核苷酸　遗传信息

（2）2　鸟嘌呤、胞嘧啶

（3）①40　60　②900　③C和G

（4）（a＋b）/2　（3a＋b）/4

15．DNA的复制方式，可以通过设想来进行预测，可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散（弥散）复制三种。

究竟是哪种复制方式呢？

下面设计实验来证明DNA的复制方式。

实验步骤：

a．在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N—DNA（对照）。

b．在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N—DNA（亲代）。

c．将亲代15N大肠杆菌转移到氮源为含14N的培养基中，再连续繁殖两代（Ⅰ和Ⅱ），用密度梯度离心法分离，不同分子量的DNA分子将分布在试管中的不同位置上。

实验预测：

学科网ZXXK]

（1）如果与对照（14N/14N）相比，子Ⅰ代能分辨出两条DNA带：

一条________带和一条________带，则可以排除________________________________________________________________________。

（2）如果子Ⅰ代只有一条中密度带，则可以排除________________________________________________________________________，

但不能肯定是________________________________________________________________________。

（3）如果子Ⅰ代只有一条中密度带，再继续做子Ⅱ代DNA密度鉴定：

若子代Ⅱ可以分出________和________________________________________________________________________，

则可以排除分散复制，同时肯定半保留复制；

如果子Ⅱ代不能分出________密度两条带，则排除________，同时确定为________。

学+科+网]

从题目中的图示可知，深色为亲代DNA的脱氧核苷酸链（母链），浅色为新形成的子代DNA的脱氧核苷酸链（子链）。

因此全保留复制后得到的两个DNA分子，一个是原来的两条母链重新形成的亲代DNA分子，一个是两条子链形成的子代DNA分子；

半保留复制后得到的每个子代DNA分子的一条链为母链，一条链为子链；

分散复制后得到的每个子代DNA分子的单链都是由母链片段和子代片段间隔连接而成的。

（1）轻（14N/14N）　重（15N/15N）　半保留复制和分散复制　

（2）全保留复制　半保留复制或分散复制　（3）一条中密度带　一条轻密度带　中、轻　半保留复制　分散复制