新高考生物一輪復(fù)習(xí)講練課件：第18講　DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段（含解析）

第18講DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制基因通常是

有遺傳效應(yīng)的DNA片段高考生物一輪復(fù)習(xí)素養(yǎng)目標(biāo)一、DNA的結(jié)構(gòu)1.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建者:

。

2.DNA分子的結(jié)構(gòu)層次沃森和克里克

C、H、O、N、P特別提醒一個(gè)雙鏈DNA分子具有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán),而環(huán)狀DNA不存在。3.DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)容(1)DNA由

條脫氧核苷酸單鏈組成,并按

的方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。

(2)外側(cè):

和

交替連接構(gòu)成基本骨架。

(3)內(nèi)側(cè):兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成

。堿基互補(bǔ)配對(duì)遵循以下原則:A═T(2個(gè)氫鍵)、G≡C(3個(gè)氫鍵)。

兩

反向平行

脫氧核糖

磷酸

堿基對(duì)

4.DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

磷酸和脫氧核糖堿基互補(bǔ)配對(duì)脫氧核苷酸

4n堿基排列順序

旁欄邊角1.(必修2,第48頁,“思考·討論”改編)沃森和克里克在構(gòu)建模型過程中,利用他人的經(jīng)驗(yàn)和成果有:①組成DNA分子的單位是

,DNA分子是由含

堿基的

構(gòu)成的;②英國科學(xué)家威爾金斯和富蘭克林提供的

;③美國生物化學(xué)家鮑林揭示生物大分子結(jié)構(gòu)的方法(1950年),即按照X射線衍射分析的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立模型的方法;④奧地利著名生物化學(xué)家

的研究成果:腺嘌呤(A)的量總是等于胸腺嘧啶(T)的量,鳥嘌呤(G)的量總是等于胞嘧啶(C)的量這一堿基之間的數(shù)量關(guān)系。

脫氧核苷酸

4種

脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈

DNA的X射線衍射圖譜

查哥夫

2.(必修2,第52頁,“科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)”改編)DNA指紋圖譜法的基本操作:從生物樣品中提出DNA(DNA一般都有部分的降解),可運(yùn)用哪項(xiàng)技術(shù)擴(kuò)增出DNA片段或完整的基因組DNA?然后將擴(kuò)增出的DNA用哪種合適的酶切割成DNA片段?提示

可運(yùn)用PCR技術(shù)擴(kuò)增出DNA片段或完整的基因組DNA。用限制酶將擴(kuò)增出的DNA切割成DNA片段。易錯(cuò)辨析基于DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn),判斷下列表述是否正確。(1)沃森和克里克構(gòu)建的DNA分子模型和富蘭克林拍攝的DNA分子的X光衍射照片都屬于物理模型。(

)(2)嘌呤堿基與嘧啶堿基的結(jié)合保證了DNA分子空間結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定。(

)(3)相對(duì)分子質(zhì)量大小相同、堿基含量相同的核酸分子所攜帶的遺傳信息一定相同。(

)(4)DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過“—磷酸—脫氧核糖—磷酸—”相連。(

)×√××(5)DNA分子的多樣性和特異性主要與它的空間結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。(

)(6)不同生物的DNA分子中互補(bǔ)配對(duì)的堿基之和的比值可能相同。(

)(7)同一生物個(gè)體不同細(xì)胞中DNA分子的(A+T)/(C+G)的值不同。(

)×√×二、DNA的復(fù)制及基因的概念1.DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)半保留

同位素標(biāo)記

全部重帶

1/2輕帶、1/2中帶

半保留復(fù)制

2.DNA的復(fù)制

病毒不能獨(dú)立完成DNA的復(fù)制(1)概念、時(shí)間、場(chǎng)所。間期

減數(shù)第一次分裂前

細(xì)胞核

(2)過程。

解旋

脫氧核苷酸

DNA聚合酶

堿基互補(bǔ)配對(duì)

(3)特點(diǎn):

邊復(fù)制(過程上)、半保留復(fù)制(結(jié)果上)。

(4)準(zhǔn)確復(fù)制的原因和意義:每個(gè)子代DNA分子都保留原DNA的一條鏈。①DNA具有獨(dú)特的

結(jié)構(gòu),為復(fù)制提供精確的模板,

原則,保證了復(fù)制能準(zhǔn)確進(jìn)行。

②DNA分子通過復(fù)制,將遺傳信息從親代傳給了子代,保持了遺傳信息的

。

邊解旋

雙螺旋

堿基互補(bǔ)配對(duì)

連續(xù)性

3.染色體、DNA、基因和脫氧核苷酸的關(guān)系

一個(gè)或兩個(gè)

有遺傳效應(yīng)的許多個(gè)基因

DNA片段

脫氧核

苷酸排列順序

旁欄邊角(必修2,第55頁,圖3-10改編)下圖為DNA分子的復(fù)制過程,據(jù)圖分析回答下列問題。圖示DNA復(fù)制過程若發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi),形成的兩個(gè)子DNA位置如何?其上面對(duì)應(yīng)片段中基因是否相同?兩個(gè)子DNA將于何時(shí)分開?提示

染色體復(fù)制后形成兩條姐妹染色單體,剛復(fù)制產(chǎn)生的兩個(gè)子DNA分子分別位于兩條姐妹染色單體上,由著絲粒相連;其對(duì)應(yīng)片段所含基因在無基因突變等變異情況下應(yīng)完全相同;兩個(gè)子DNA分子將于有絲分裂后期或減數(shù)分裂Ⅱ后期著絲粒分裂時(shí),隨兩條姐妹染色單體的分離而分開,分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞中。易錯(cuò)辨析基于對(duì)DNA分子的半保留復(fù)制的原理及DNA分子多樣性的認(rèn)識(shí),判斷下列表述是否正確。(1)單個(gè)脫氧核苷酸在DNA酶的作用下連接合成新的子鏈。(

)(2)在人體內(nèi),成熟的紅細(xì)胞、漿細(xì)胞中不發(fā)生DNA的復(fù)制。(

)(3)將已被15N標(biāo)記了DNA的大腸桿菌放在含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)繁殖一代,若子代大腸桿菌的DNA分子中既含有14N,又含有15N,則可說明DNA的復(fù)制為半保留復(fù)制。(

)(4)DNA分子的多樣性是指一個(gè)DNA分子上有許多個(gè)基因。(

)(5)人體內(nèi)控制β-珠蛋白的基因由1700個(gè)堿基對(duì)組成,其堿基對(duì)可能的排列方式有41700種。(

)×√×××考點(diǎn)一DNA的結(jié)構(gòu)及相關(guān)計(jì)算新教材新高考教材新增:DNA的結(jié)構(gòu)模式圖中標(biāo)明了五碳糖的碳原子位數(shù)及DNA兩條鏈的方向考查DNA作為遺傳物質(zhì),其結(jié)構(gòu)中能保證DNA分子具有穩(wěn)定性的特點(diǎn)角度一、DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)考向探究1.(2022山東青島期中)20世紀(jì)50年代初,查哥夫?qū)Χ喾N生物DNA做了堿基定量分析,發(fā)現(xiàn)(A+T)/(C+G)的比值如下表。結(jié)合所學(xué)知識(shí)據(jù)表分析,能得出的結(jié)論是(

)A.豬的DNA結(jié)構(gòu)比大腸桿菌DNA結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定一些B.小麥和鼠的DNA分子所攜帶的遺傳信息相同C.小麥的DNA分子數(shù)量比豬的DNA分子數(shù)量少D.同一生物不同組織的DNA堿基組成相同DNA來源大腸桿菌小麥?zhǔn)筘i肝豬胸腺豬脾1.011.211.211.431.431.43答案

D

解析

C和G所占的比例越高,DNA分子的穩(wěn)定性就越高,根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,大腸桿菌的DNA結(jié)構(gòu)比豬DNA結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定一些,A項(xiàng)錯(cuò)誤;小麥和鼠中(A+T)/(C+G)的比值相等,但兩者的DNA分子數(shù)不一定相同,B項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)表中數(shù)據(jù)無法得知小麥DNA數(shù)量和豬DNA數(shù)量的大小,C項(xiàng)錯(cuò)誤;同一生物不同組織的DNA是相同的,故其堿基組成也相同,D項(xiàng)正確。2.(2012山東鄒城期中)如下圖為某DNA分子片段示意圖,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.圖中①②③是構(gòu)成DNA分子的基本單位B.DNA復(fù)制時(shí),④的形成不需要DNA聚合酶C.①和②交替排列構(gòu)成DNA分子的基本骨架D.DNA分子中堿基對(duì)⑨越多,其熱穩(wěn)定性越低答案

A

解析

圖中①與②③不是同一個(gè)脫氧核苷酸的組成部分,所以①②③不能構(gòu)成一個(gè)DNA的基本單位,A項(xiàng)錯(cuò)誤;DNA復(fù)制時(shí),④的形成不需要DNA聚合酶的催化,脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵形成需要DNA聚合酶的催化,B項(xiàng)正確;①和②交替連接,排列在外側(cè),構(gòu)成DNA分子的基本骨架,C項(xiàng)正確;DNA分子中堿基對(duì)⑨(A—T)越多,氫鍵的相對(duì)含量越少,其熱穩(wěn)定性越低,D項(xiàng)正確。3.關(guān)于DNA結(jié)構(gòu)與功能的說法,錯(cuò)誤的是(

)A.DNA分子中能儲(chǔ)存大量的遺傳信息B.DNA分子中每個(gè)五碳糖上連接一個(gè)磷酸和一個(gè)含氮堿基C.DNA分子中G與C堿基對(duì)含量越高,其分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性相對(duì)越大D.若DNA分子的一條鏈中(A+G)/(T+C)<1,則其互補(bǔ)鏈中該比例大于1答案

B

解析

DNA分子中的堿基對(duì)排列順序蘊(yùn)含著大量的遺傳信息,A項(xiàng)正確;DNA分子中脫氧核苷酸鏈的脫氧核糖上連接1個(gè)或2個(gè)磷酸基團(tuán)和1個(gè)含氮堿基,B項(xiàng)錯(cuò)誤;G、C間有3個(gè)氫鍵,A、T間有2個(gè)氫鍵,故DNA分子中G與C堿基對(duì)含量越高,分子結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定,C項(xiàng)正確;DNA分子的2條單鏈中的(A+G)/(T+C)的值互為倒數(shù),D項(xiàng)正確。方法突破有關(guān)“DNA結(jié)構(gòu)”的六點(diǎn)提醒角度二、DNA結(jié)構(gòu)的相關(guān)計(jì)算考向探究考向1堿基所占比例的計(jì)算4.(2022黑龍江哈爾濱一中期中)下列有關(guān)計(jì)算結(jié)果,錯(cuò)誤的是(

)A.若某DNA分子中,一條鏈中的A占該鏈的30%,另一條鏈的A占另一條鏈的20%,則DNA雙鏈中A占雙鏈的30%B.在某雙鏈DNA分子的所有堿基中,鳥嘌呤占26%,則腺嘌呤占24%C.某DNA分子的一條單鏈中(A+T)/(C+G)=0.4,其互補(bǔ)鏈中該堿基比例也是0.4D.若某DNA分子中A占雙鏈的比例為c,則一條鏈中的A占該單鏈的比值為0到2c答案

A

解析

根據(jù)雙鏈中A占雙鏈的比例等于單鏈中A占單鏈的比例之和的一半,應(yīng)為25%,A項(xiàng)錯(cuò)誤;在某雙鏈DNA分子的所有堿基中,非互補(bǔ)配對(duì)的堿基之和占?jí)A基總數(shù)的一半,因此鳥嘌呤的分子數(shù)占26%,則腺嘌呤的分子數(shù)占24%,B項(xiàng)正確;某DNA分子的一條單鏈中(A+T)/(C+G)=0.4,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,其互補(bǔ)鏈中該堿基比例也是0.4,C項(xiàng)正確;若DNA分子中A占雙鏈的比例為c,則一條鏈中的A占該單鏈的比值范圍為0~2c,D項(xiàng)正確。5.(2022廣東深圳外國語學(xué)校月考)一個(gè)雙鏈DNA分子中,G與C總和占全部堿基的1/3;其中一條單鏈的堿基中,G占1/4,T占2/5;那么另一條單鏈中的G和T分別占該單鏈堿基總數(shù)的比例是(

)A.1/4和2/5 B.1/12和4/15C.1/12和1/6 D.1/5和4/15答案

B

解析

一個(gè)雙鏈DNA分子中,G與C總和占全部堿基的1/3,則A與T之和占全部堿基的2/3,每條單鏈中,G與C之和占單鏈全部堿基的1/3,A與T之和占單鏈全部堿基的2/3,其中一條單鏈的堿基中,G占1/4,T占2/5,則C占1/3-1/4=1/12,A占2/3-2/5=4/15,另一條單鏈中的G和T分別占該單鏈堿基總數(shù)的比例是1/12和4/15?？枷?特殊配對(duì)方式引起的堿基比例變化6.(2022湖北荊門龍泉中學(xué)月考)7-乙基鳥嘌呤不與胞嘧啶配對(duì)而與胸腺嘧啶配對(duì)。某DNA分子中腺嘌呤占?jí)A基總數(shù)的30%,其中的鳥嘌呤全部被7-乙基化,該DNA分子正常復(fù)制產(chǎn)生的兩個(gè)DNA分子,其中一個(gè)DNA分子中胸腺嘧啶占?jí)A基總數(shù)的45%,另一個(gè)DNA分子中胸腺嘧啶所占比例為(

)A.30% B.20%C.35% D.45%答案

C

解析

某雙鏈DNA分子中A占?jí)A基總數(shù)的30%,則根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可知A+G=50%,所以G=20%。鳥嘌呤(G)全部被7-乙基化而且與胸腺嘧啶配對(duì),所以在DNA復(fù)制時(shí),子代中A和G的比例不受影響,而C和T的比例受影響,一個(gè)DNA分子中胸腺嘧啶(T)占?jí)A基總數(shù)的45%,由于A的比例不變?nèi)詾?0%,所以7-乙基鳥嘌呤為15%,由此推出另一個(gè)DNA分子中7-乙基鳥嘌呤為5%,而A=30%不變,所以T=30%+5%=35%。方法突破堿基計(jì)算的一般規(guī)律(1)互補(bǔ)的兩個(gè)堿基數(shù)量相等,即A=T,C=G。(2)任意兩個(gè)不互補(bǔ)的堿基數(shù)量之和占?jí)A基總數(shù)的50%,即嘌呤之和=嘧啶之和=總堿基數(shù)×50%,A+G=T+C=A+C=T+G=(A+T+C+G)×50%,(3)在雙鏈DNA分子中,互補(bǔ)堿基之和所占比例在任意一條鏈及整個(gè)DNA分子中都相等?？键c(diǎn)二DNA的復(fù)制及基因的概念新教材新高考(1)教材新增:DNA半保留復(fù)制的特點(diǎn)(2)教材改動(dòng):DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)不再是選學(xué)內(nèi)容;基因的概念(3)教材刪除:小鼠肥胖與基因相關(guān)的實(shí)例(1)利用模型與建構(gòu)分析DNA分子半保留復(fù)制的特點(diǎn)(2)理解基因、遺傳信息、基因組計(jì)劃,形成包含生物遺傳信息的意識(shí)角度一、DNA的復(fù)制過程及實(shí)驗(yàn)證據(jù)分析考向探究考向1DNA的復(fù)制過程及特點(diǎn)1.(2022江蘇質(zhì)量檢測(cè))如圖為真核細(xì)胞DNA復(fù)制過程示意。據(jù)下圖分析,下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.由圖示得知,子鏈?zhǔn)茄刂欢ǚ较蜓由斓腂.合成兩條子鏈時(shí),DNA聚合酶移動(dòng)的方向是相反的C.細(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制場(chǎng)所有細(xì)胞核、葉綠體、線粒體D.解旋需解旋酶及DNA聚合酶的催化,且需要消耗ATP答案

D

解析

DNA分子是反向平行的,而復(fù)制的時(shí)候只能是從5'端向3'端延伸,所以子鏈?zhǔn)茄刂欢ǚ较蜓由斓?DNA聚合酶移動(dòng)的方向是相反的,A、B兩項(xiàng)正確;由于DNA分布在細(xì)胞核、葉綠體、線粒體中,所以細(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制場(chǎng)所有細(xì)胞核、葉綠體、線粒體,C項(xiàng)正確;解旋酶能打開雙鏈間的氫鍵,使雙鏈DNA解開,需要消耗ATP,但解旋不需要DNA聚合酶的催化,合成子鏈時(shí)需要DNA聚合酶的催化,D項(xiàng)錯(cuò)誤。考題點(diǎn)睛

2.(2022山東泰安期中)如下圖表示DNA復(fù)制的過程,結(jié)合圖示判斷,下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.DNA復(fù)制過程中首先需要解旋酶破壞DNA雙鏈之間的氫鍵,解開雙鏈B.DNA分子的復(fù)制具有雙向復(fù)制的特點(diǎn),生成的兩條子鏈的方向相反C.DNA分子從一個(gè)起點(diǎn)復(fù)制,保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行D.DNA復(fù)制是一個(gè)邊解旋邊復(fù)制的過程,需要DNA聚合酶的參與答案

C

解析

DNA復(fù)制過程的第一步是解旋,需要用解旋酶破壞DNA雙鏈之間的氫鍵,使兩條鏈解開,A項(xiàng)正確;由圖可知,DNA分子的復(fù)制具有雙向復(fù)制的特點(diǎn),且生成的兩條子鏈的方向相反,B項(xiàng)正確;DNA分子通過堿基互補(bǔ)配對(duì),保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確進(jìn)行,C項(xiàng)錯(cuò)誤;DNA復(fù)制是一個(gè)邊解旋邊復(fù)制的過程,復(fù)制時(shí)需要DNA聚合酶將單個(gè)脫氧核苷酸連接成DNA片段,D項(xiàng)正確。考向2原核生物的DNA復(fù)制過程3.(2022湖北荊州測(cè)試)下圖表示環(huán)狀DNA復(fù)制的一種方式,因只有一個(gè)復(fù)制原點(diǎn),該DNA分子復(fù)制形成復(fù)制泡而呈現(xiàn)希臘字母“θ”形,隨著復(fù)制的進(jìn)行,復(fù)制泡逐漸擴(kuò)大,直至產(chǎn)生2個(gè)相同的環(huán)狀DNA分子。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.復(fù)制泡的逐漸擴(kuò)大與解旋酶和DNA聚合酶相關(guān)B.在復(fù)制泡的擴(kuò)大過程中有氫鍵的斷裂和形成C.復(fù)制泡中的每條DNA子鏈均通過連續(xù)復(fù)制逐步向兩側(cè)延伸D.子代DNA中包含一條母鏈和一條子鏈且沒有游離的磷酸基團(tuán)答案

C

解析

復(fù)制泡的逐漸擴(kuò)大與解旋酶解開雙鏈及DNA聚合酶催化子鏈形成有關(guān),A項(xiàng)正確。在復(fù)制泡的擴(kuò)大過程中,解旋酶使氫鍵斷裂,從而解開雙鏈;子鏈形成時(shí),新的脫氧核苷酸上的堿基和母鏈上的堿基之間形成氫鍵,B項(xiàng)正確。圖示的復(fù)制從一個(gè)起點(diǎn)開始,每一條子鏈從起點(diǎn)開始向兩側(cè)復(fù)制,其中一側(cè)為連續(xù)復(fù)制,一側(cè)為不連續(xù)復(fù)制,C項(xiàng)錯(cuò)誤。環(huán)狀DNA沒有游離的磷酸基團(tuán),且DNA的復(fù)制方式是半保留復(fù)制,子代DNA中含一條母鏈和一條子鏈,D項(xiàng)正確?？枷?分析DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)4.(2022山東滕州期中)1958年,科學(xué)家設(shè)計(jì)了DNA復(fù)制的同位素示蹤實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)的培養(yǎng)條件與方法:(1)在含15N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)若干代,使DNA均被15N標(biāo)記,離心結(jié)果如下圖的甲;(2)轉(zhuǎn)至含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng),每20min繁殖一代;(3)取出每代大腸桿菌的DNA樣本,離心。下圖的乙、丙、丁是某學(xué)生畫的結(jié)果示意圖。下列有關(guān)推論,正確的是(

)A.出現(xiàn)丁的結(jié)果需要60minB.乙是轉(zhuǎn)入含14N的培養(yǎng)基中繁殖一代的結(jié)果C.轉(zhuǎn)入培養(yǎng)基中繁殖3代后含有14N的DNA占3/4D.丙的結(jié)果出現(xiàn)后,將此時(shí)的DNA熱變性后離心分析可得出半保留復(fù)制的結(jié)論答案

D

解析

根據(jù)DNA半保留復(fù)制特點(diǎn),轉(zhuǎn)入含14N的培養(yǎng)基中復(fù)制二代后所得DNA分子中,有一半DNA分子只含14N,另一半DNA分子是一條鏈含有15N、一條鏈含有14N,離心后分布在中帶和輕帶上,即丁所示結(jié)果,即出現(xiàn)丁的結(jié)果至少要復(fù)制2次,而細(xì)菌每20

min繁殖一代,因此至少需要40

min,A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)DNA半保留復(fù)制特點(diǎn),轉(zhuǎn)入含14N的培養(yǎng)基中復(fù)制一代后所得DNA分子都是一條鏈含有15N,另一條鏈含有14N,離心后都分布在中帶上,即丙所示結(jié)果,B項(xiàng)錯(cuò)誤;因?qū)嶒?yàn)中DNA復(fù)制的原料均含14N,故轉(zhuǎn)入培養(yǎng)基中繁殖3代后,所有的DNA都含有14N,C項(xiàng)錯(cuò)誤;丙是轉(zhuǎn)入含14N的培養(yǎng)基中復(fù)制一代后所得DNA分子,且都是一條鏈含有15N、另一條鏈含有14N,因此將此時(shí)的DNA熱變性后離心分析可得出半保留復(fù)制的結(jié)論,D項(xiàng)正確。方法突破1.明確DNA復(fù)制、“剪切”與“水解”中的4種酶2.真核生物DNA復(fù)制的特點(diǎn)

角度二、DNA復(fù)制的相關(guān)計(jì)算考向探究5.(2022遼寧大連一○三中學(xué)一模)某病毒的DNA分子共有堿基600個(gè),其中一條鏈的堿基比例為A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,在侵染宿主細(xì)胞時(shí)共消耗了嘌呤類堿基2100個(gè),相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.該病毒DNA在宿主細(xì)胞中進(jìn)行半保留復(fù)制B.子代病毒的DNA中(A+T)/(C+G)=7/3C.該病毒DNA第3次復(fù)制需要360個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸D.該病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制產(chǎn)生了8個(gè)子代DNA答案

B

解析

該病毒DNA在宿主細(xì)胞中進(jìn)行半保留復(fù)制,A項(xiàng)正確;該DNA分子中A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7,則子代病毒的DNA中(A+T)/(C+G)為3/7,B項(xiàng)錯(cuò)誤;該病毒DNA第3次復(fù)制需要腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)目為23-1×90=360(個(gè)),C項(xiàng)正確;該DNA分子共有堿基600個(gè),其中嘌呤堿基數(shù)目為300個(gè),其在宿主細(xì)胞中共消耗2

100個(gè)嘌呤堿基,根據(jù)DNA半保留復(fù)制原則,假設(shè)其在宿主細(xì)胞中復(fù)制了n次,則(2n-1)×300=2

100,解得n=3,因此該病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制產(chǎn)生了23=8(個(gè))子代DNA,D項(xiàng)正確。6.(2022山東東營測(cè)試)用15N標(biāo)記的一個(gè)DNA分子,其中G堿基有100個(gè)。先將該DNA分子置于14N培養(yǎng)基中培養(yǎng),復(fù)制一次后,再轉(zhuǎn)入15N培養(yǎng)基中培養(yǎng)復(fù)制一次。下列關(guān)于兩次復(fù)制后結(jié)果的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.含15N的脫氧核糖核酸占100%B.含14N的脫氧核糖核酸鏈占25%C.兩次復(fù)制共需要G堿基300個(gè)D.離心處理后,輕密度帶占1/2答案

D

解析

將一個(gè)含15N的DNA分子置于14N培養(yǎng)基中培養(yǎng)復(fù)制一次后,每個(gè)DNA分子一條鏈為15N鏈,一條鏈為14N鏈,接著再轉(zhuǎn)入15N培養(yǎng)基中培養(yǎng)復(fù)制一次后,共有4個(gè)DNA分子,其中2個(gè)DNA分子全為含15N的DNA,另外2個(gè)DNA分子為一條鏈含15N、一條鏈含14N的DNA,即含15N的脫氧核糖核酸占100%,含14N的脫氧核糖核酸鏈占25%,A、B兩項(xiàng)正確。該DNA復(fù)制2次所需的G堿基的數(shù)目為(22-1)×100=300(個(gè)),C項(xiàng)正確。DNA復(fù)制完成并離心處理后,只有重密度帶和中密度帶,沒有輕密度帶,D項(xiàng)錯(cuò)誤。7.(2022河北衡水中學(xué)二調(diào))某DNA分子(14N)含有3000個(gè)堿基,腺嘌呤占35%。若該DNA分子以15N同位素標(biāo)記過的4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(jìn)行密度梯度離心,得到如圖1所示結(jié)果;若將全部復(fù)制產(chǎn)物加入解旋酶處理后再離心,則得到如圖2所示結(jié)果。下列有關(guān)分析正確的是(

)A.X層全部是僅含14N的DNA分子B.W層中含15N標(biāo)記的胞嘧啶有6300個(gè)C.Y層中含有的氫鍵數(shù)是X層的3倍D.W層與Z層的核苷酸數(shù)之比是4∶1答案

C

解析

由于DNA分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制,所以X層全部是含14N和15N的DNA分子,A項(xiàng)錯(cuò)誤。在含有3

000個(gè)堿基的DNA分子中,腺嘌呤占35%,所以胞嘧啶占15%,共450個(gè),DNA復(fù)制3次,W層中含15N標(biāo)記的胞嘧啶為450×(23-1)=3

150(個(gè)),B項(xiàng)錯(cuò)誤;在DNA分子中,堿基對(duì)之間通過氫鍵相連,DNA分子復(fù)制了3次,產(chǎn)生的8個(gè)DNA分子中,2個(gè)DNA分子含14N和15N,6個(gè)DNA分子只含15N,所以Y層中含有的氫鍵數(shù)是X層的3倍,C項(xiàng)正確;由于DNA分子復(fù)制了3次,產(chǎn)生了8個(gè)DNA分子,含16條脫氧核苷酸鏈,其中含15N標(biāo)記的有14條,所以W層與Z層的核苷酸數(shù)之比為14∶2=7∶1,D項(xiàng)錯(cuò)誤。方法突破圖解分析DNA復(fù)制過程中的數(shù)量關(guān)系(1)DNA分子數(shù)①子代DNA分子數(shù)=2n個(gè)。②含有親代DNA鏈的子代DNA分子數(shù)=2個(gè)。③不含親代DNA鏈的子代DNA分子數(shù)=(2n-2)個(gè)。(2)脫氧核苷酸鏈數(shù)①子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)=2n+1條。②親代脫氧核苷酸鏈數(shù)=2條。③新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)=(2n+1-2)條。(3)消耗的脫氧核苷酸數(shù)①若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè),經(jīng)過n次復(fù)制需要消耗該脫氧核苷酸數(shù)為m·(2n-1)個(gè)。②n次復(fù)制需該脫氧核苷酸數(shù)=m·2n個(gè),n-1次復(fù)制需該脫氧核苷酸數(shù)=m·2n-1個(gè),則第n次復(fù)制需該脫氧核苷酸數(shù)=2n·m-m·2n-1=m·(2n-2n-1)=m·2n-1個(gè)。角度三、基因的概念考向探究8.(2022山東濰坊期中)染色質(zhì)(體)、DNA和基因三者之間有著千絲萬縷的聯(lián)系,但又有較大區(qū)別。下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是(

)A.染色質(zhì)存在于真核細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi),DNA和基因還可存在于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)B.基因可以是DNA片段,但DNA片段不一定是基因C.摩爾根通過白眼果蠅和紅眼果蠅雜交實(shí)驗(yàn)證明了基因在染色體上呈線性排列D.基因和染色體在雜交過程中保持完整性和獨(dú)立性答案

C

解析

染色質(zhì)存在于真核細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi),DNA和基因還可存在于細(xì)胞質(zhì)線粒體和葉綠體中,A項(xiàng)正確;基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,沒有遺傳效應(yīng)的DNA片段不是基因,B項(xiàng)正確;摩爾根通過白眼果蠅和紅眼果蠅雜交實(shí)驗(yàn)證明了基因在染色體上,C項(xiàng)錯(cuò)誤;基因和染色體在雜交過程中保持完整性和獨(dú)立性,D項(xiàng)正確。9.將DNA指紋同人體核DNA的酶切片段雜交,可獲得由多個(gè)位點(diǎn)上的等位基因組成的長(zhǎng)度不等的雜交帶圖紋,這種圖紋極少有兩個(gè)人完全相同故而得名,可用來進(jìn)行個(gè)人識(shí)別及親子鑒定。下列不能作為該項(xiàng)技術(shù)的科學(xué)依據(jù)的是(

)A.基因在染色體上呈線性排列B.不同DNA分子具有特定的堿基排列順序C.同一個(gè)體不同體細(xì)胞中的核DNA是相同的D.子代的染色體一半來自父方一半來自母方答案

A

解析

真核生物的基因在染色體上都呈線性排列,這不能作為該技術(shù)的科學(xué)依據(jù),A項(xiàng)正確;不同DNA分子具有特定的堿基排列順序,即DNA分子具有特異性,這可用來進(jìn)行個(gè)人識(shí)別,B項(xiàng)錯(cuò)誤;同一個(gè)體不同體細(xì)胞中的核DNA是相同的,這可用來進(jìn)行個(gè)人識(shí)別,C項(xiàng)錯(cuò)誤;子代的染色體一半來自父方一半來自母方,這可用來進(jìn)行親子鑒定,D項(xiàng)錯(cuò)誤。DNA復(fù)制與細(xì)胞分裂中染色體的標(biāo)記問題知識(shí)必備DNA分子復(fù)制特點(diǎn)及子DNA存在位置與去向(1)復(fù)制特點(diǎn):半保留復(fù)制即新DNA分子總有一條鏈來自親代DNA(即模板鏈),另一條鏈為新合成的子鏈。(2)子DNA位置:當(dāng)1個(gè)DNA分子復(fù)制完成形成2個(gè)新DNA分子后,這2個(gè)子DNA位于兩條姐妹染色單體上,且由著絲粒連在一起(如上圖所示)。(3)子DNA去向:在有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期,當(dāng)著絲粒分裂時(shí),兩條姐妹染色單體分開,分別移向細(xì)胞兩極,此時(shí)子DNA隨染色單體分開而分開。專項(xiàng)突破典例.在含有BrdU的培養(yǎng)液中進(jìn)行DNA復(fù)制時(shí),BrdU會(huì)取代胸苷摻入新合成的鏈中,形成BrdU標(biāo)記鏈。當(dāng)用某種熒光染料對(duì)復(fù)制后的染色體進(jìn)行染色時(shí),發(fā)現(xiàn)含半標(biāo)記DNA(一條鏈被標(biāo)記)的染色單體發(fā)出明亮熒光,含全標(biāo)記DNA(兩條鏈均被標(biāo)記)的染色單體熒光被抑制(無明亮熒光)。若將一個(gè)細(xì)胞置于含BrdU的培養(yǎng)液中,培養(yǎng)到第三個(gè)細(xì)胞周期的中期進(jìn)行染色并觀察。下列推測(cè)錯(cuò)誤的是(

)A.1/2的染色體熒光被抑制B.1/4的染色單體發(fā)出明亮熒光C.全部DNA分子被BrdU標(biāo)記D.3/4的DNA單鏈被BrdU標(biāo)記答案

D

解析

根據(jù)DNA的半保留復(fù)制特點(diǎn),第一次有絲分裂結(jié)束后,細(xì)胞中的DNA全部為一條鏈含有BrdU,一條鏈不含BrdU;第二次有絲分裂結(jié)束,子代所有DNA中有一半DNA的兩條鏈均含BrdU,有一半DNA只有一條鏈含有BrdU;第三次有絲分裂中期,有1/2的染色體兩條染色單體中的DNA雙鏈均含BrdU(即被染色后無明亮熒光),有1/2的染色體一條染色單體中的DNA一條鏈含BrdU(被染色后有明亮熒光),另一條染色單體中DNA雙鏈均含BrdU(被染色后無明亮熒光)。因此在第三次有絲分裂中期,1/2的染色體熒光被抑制;有1/4的染色單體發(fā)出明亮熒光;全部DNA分子被BrdU標(biāo)記,7/8的DNA