考點12 DNA的結構和復制（原卷版）

考點12DNA的結構和復制1.了解DNA的結構和相關計算；2.掌握DNA復制的過程、特點等；3.了解染色體、DNA、基因和脫氧核苷酸的關系；4.了解驗證DNA半保留復制的實驗方法、過程和結論。1.DNA的結構（1）雙螺旋模型構建者：美國生物學家沃森和英國物理學家克里克。（2）DNA雙螺旋結構的形成?（3）DNA的雙螺旋結構的特點①DNA由兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈組成。②外側：脫氧核糖和磷酸交替連接構成基本骨架。③內側：兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對。（堿基堿基互補配對原則：A與T配對、G與C配對）注意：a.并非所有的DNA分子都是雙鏈結構，有的DNA分子為單鏈結構。b.原核細胞中的DNA分子、真核細胞細胞器中的DNA分子為雙鏈環(huán)狀結構。（4）DNA分子的結構特點①穩(wěn)定性：是指DNA分子雙螺旋空間結構的相對穩(wěn)定性。②多樣性：DNA中堿基對（脫氧核苷酸）的排列順序千變萬化，從而決定了DNA分子的多樣性。③特異性：每個特定的DNA分子中具有特定的堿基對排列順序，這種特定的堿基排列順序就決定了DNA分子的特異性。（特定的堿基對排列順序代表著遺傳信息）（5）DNA分子中有關堿基數(shù)量的計算①在DNA雙鏈中，互補的兩個堿基數(shù)量相等，即：A=T，C=G。②任意兩個不互補的堿基之和相等，并且等于堿基總數(shù)的1/2。③在DNA中，互補的堿基之和在任意一條單鏈及整個DNA分子中所占的比例相等，即（A+T）/（C+G）=（A1+T1）/（C1+G1）=（A2+T2）/（C2+G2）=a。④在DNA中，兩個不互補的堿基之和在兩條單鏈中所占比例互為倒數(shù)，即：如果（A1+C1）/（T1+G1）=b那么（A2+C2）/（T2+G2）=1/b。2.DNA分子的復制(1)概念、時間、場所(2)過程(3)特點：邊解旋邊復制、半保留復制。(4)準確復制的原因和意義①原因：DNA具有獨特的雙螺旋結構，為復制提供精確的模板，堿基互補配對原則，保證了復制能準確進行。②意義：DNA分子通過復制，將遺傳信息從親代傳給了子代，保持了遺傳信息的連續(xù)性。注意：解旋酶打開的是堿基對間的氫鍵，DNA聚合酶催化形成的是磷酸二酯鍵。3．染色體、DNA、基因和脫氧核苷酸的關系(1)基因在染色體上呈線性排列。(2)染色體是基因的主要載體，但不是唯一載體，如線粒體、葉綠體中也有少量DNA。(3)原核生物沒有染色體，基因位于其裸露的DNA分子上。(4)病毒的基因存在于DNA或RNA分子上。注意：有些病毒的遺傳物質是RNA，對這類病毒而言，基因就是有遺傳效應的RNA片段，而絕大多數(shù)生物的遺傳物質是DNA，即基因通常是有遺傳效應的DNA片段。4.DNA半保留復制的實驗(1)實驗方法：放射性同位素示蹤法和離心技術。(2)實驗原理：含15N的雙鏈DNA密度大，含14N的雙鏈DNA密度小，一條鏈含14N、一條鏈含15N的雙鏈DNA密度居中。(3)實驗過程(4)過程分析①立即取出，提取DNA→離心→全部重帶。②繁殖一代后取出，提取DNA→離心→全部中帶。③繁殖兩代后取出，提取DNA→離心→1/2輕帶、1/2中帶。(5)實驗結論：DNA的復制是以半保留方式進行的。例1.（2023山東學業(yè)考試）假如某一DNA雙鏈分子中的胞嘧啶(C)的含量是20％，則該DNA分子中腺嘌呤(A)的含量是（

）A．10％ B．20％ C．30％ D．40％例2．（2023江蘇徐州學業(yè)考試）下列為DNA片段及堿基配對示意圖，堿基之間的虛線代表氫鍵，其中正確的是（

）A．

B．

C．

D．

例3．（2023江蘇徐州高一學業(yè)考試）下列有關DNA復制的敘述，錯誤的是（

）A．復制方式是半保留復制 B．需要DNA聚合酶參與C．堿基配對方式是A-T、C—G D．以A、T、G、C四種堿基為原料分析DNA復制過程中的數(shù)量關系DNA分子的復制為半保留復制，一個DNA分子復制n次，則有：(1)DNA分子數(shù)①子代DNA分子數(shù)＝2n個。②含有親代DNA鏈的子代DNA分子數(shù)＝2個。③不含親代DNA鏈的子代DNA分子數(shù)＝(2n－2)個。(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。一、單選題1．（2019浙江湖州高二期末）對細胞中某些物質的結構進行分析，可作為鑒別真核生物的不同個體是否為同一物種的輔助手段，一般不可采用的物質或指標是（

）①蛋白質

②DNA

③RNA

④核苷酸

⑤氨基酸

⑥DNA中C的百分比A．①②③ B．④⑤⑥ C．②③ D．④⑤2．（2020內蒙古通遼高二階段考）基因是有遺傳效應的DNA片段，下列關于DNA復制的說法，正確的是（

）A．DNA復制后基因數(shù)量加倍 B．DNA復制只發(fā)生在真核細胞中C．DNA全部解旋后再開始復制 D．DNA復制導致染色體數(shù)目加倍3．（2020山東煙臺高一期中）下列關于“探究DNA的復制過程”實驗的敘述錯誤的是（

）A．親代大腸桿菌是以15NH4Cl為唯一氮源培養(yǎng)液中培養(yǎng)若干代得到的B．實驗過程中采用了密度梯度超速離心法C．實驗中的第一代只出現(xiàn)一條居中的DNA條帶的結果排除了全保留復制的假說D．培養(yǎng)到第三代細胞，離心后才會出現(xiàn)兩個條帶4．（2023甘肅張掖高一階段考）下列有關DNA分子結構的說法，正確的是（

）A．若DNA的一條鏈中（A+G）/（T+C）=0.5，則其互補鏈中（A+G）/（T+C）=0.5B．在一個雙鏈DNA分子中，嘌呤數(shù)與嘧啶數(shù)相等C．每個磷酸基團上均連著兩個脫氧核糖D．在DNA的雙鏈結構中，堿基的比例總是（A+T）/（G+C）=15．（2023河北承德高一期中）堿基互補配對原則是沃森和克里克根據(jù)DNA的雙螺旋結構模型提出來的，這個原則具有極其重要的生物學意義。下列有關敘述正確的是（

）A．一種堿基可以與一種或兩種堿基互補配對B．堿基是通過氫鍵形成堿基對的，A和T之間形成3個氫鍵C．DNA中存在堿基互補配對，且生物體內的DNA都是雙鏈D．若DNA一條鏈中有n個堿基A，則另一條鏈也有n個堿基A（2019上海長寧高一期中）DNA雙螺旋結構分子模型的提出將生命科學引入到分子水平的新階段。提出這一模型的科學家是（）A．施萊登和施旺 B．孟德爾 C．沃森和克里克 D．達爾文7．（2020遼寧錦州高二開學考）DNA具有多樣性的主要原因是（

）A．DNA由四種堿基組成 B．磷酸和脫氧核糖構成基本骨架C．堿基對的排列順序千變萬化 D．DNA具有堿基互補配對的特點8．（2023湖南高一期末）DNA復制具有高度忠實性，其錯配幾率約為10-10。忠實地復制不僅是物種穩(wěn)定遺傳的基礎，也是個體生存的保障。如圖為DNA復制過程示意圖，下列敘述正確的是（

）

A．模板DNA中脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在內側B．解旋酶斷裂DNA雙螺旋中全部氫鍵后開始DNA復制C．DNA忠實地復制與堿基互補配對和DNA雙螺旋結構有關D．酶X為DNA聚合酶，新合成的兩條子鏈堿基序列相同9．（2021安徽六安高二階段考）實驗一：從含15N的大腸桿菌和含14N的大腸桿菌中分別提取親代DNA，混合后放在100℃條件下進行熱變性（DNA分子在加熱時氫鍵斷裂，形成兩條單鏈）處理，然后進行密度梯度離心再測定離心管中混合的DNA單鏈含量，結果如圖a所示。實驗二：將含15N的大腸桿菌轉移到14NH4C1培養(yǎng)液中，繁殖一代后提取子代大腸桿菌的DNA（F1DNA），將F1DNA熱變性處理后進行密度梯度離心，離心管中出現(xiàn)的兩個條帶對應圖b中的兩個峰。下列有關分析正確的是（

）A．圖b結果證明了DNA復制方式為半保留復制B．若將未進行熱變性處理的F1DNA進行密度梯度離心，則離心管中只出現(xiàn)一個條帶C．若將未進行熱變性處理的F1DNA進行密度梯度離心，則離心管中只出現(xiàn)二個條帶D．若實驗二繁殖兩代，將F2DNA熱變性處理后進行密度梯度離心，則離心管中只出現(xiàn)一個條帶10．（2019河北高一期末）用含32P和35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌，將一個未標記的噬菌體在細菌中培養(yǎng)10h，經(jīng)檢測共產(chǎn)生了32個子代噬菌體。下列敘述正確的是（

）A．32P和35S只能分別標記細菌的DNA和蛋白質B．子代噬菌體的DNA和蛋白質一定具有放射性C．DNA具有放射性的子代噬菌體占1/32D．噬菌體繁殖一代的時間約為1h11．（2021湖北荊門高一階段考）下列關于組成細胞化合物的敘述，不正確的是（）A．膽固醇在人體內參與血液中脂質的運輸B．蛋白質肽鏈的盤曲和折疊被解開時其特定功能發(fā)生改變C．DNA分子特定的堿基排列順序，形成了DNA分子的特異性D．DNA是所有生物的遺傳物質，它的基本組成單位是脫氧核苷酸12．（2023寧夏石嘴山高一期中）細菌在15N培養(yǎng)基中繁殖數(shù)代后，使細菌DNA的含氮堿基皆含有15N，然后再移入14N培養(yǎng)基中培養(yǎng)，抽取親代及子代的DNA經(jīng)高速離心分離，下圖①～⑤為可能的結果，下列敘述錯誤的是（

）

A．第一次分裂的子代DNA應為⑤B．第二次分裂的子代DNA應為①C．第三次分裂的子代DNA應為③D．親代的DNA應為⑤13．（2023四川宜賓高一期末）下列關于雙鏈DNA分子結構的敘述，錯誤的是（

）A．嘌呤堿基的總數(shù)等于嘧啶堿基的總數(shù)B．一條單鏈上相鄰的兩個堿基通過氫鍵連接C．G與C之和占堿基總數(shù)比例越大，熱穩(wěn)定性越強D．5'-端有游離的磷酸基團，3'-端有游離的羥基14．（2021重慶高一重慶階段考）關于細胞中的元素和化合物，下列說法正確的是（

）A．DNA分子中儲存的遺傳信息是指脫氧核苷酸的排列順序不同B．組成細胞的各種元素大多以無機鹽的形式存在C．糖原不是人體內的儲能物質D．在玉米細胞和人體細胞的鮮重中，C的含量最高15．（2022遼寧沈陽高一期末）下列說法正確的是（

）A．以肺炎鏈球菌為材料進行的活體細菌轉化實驗，證明了促使R菌發(fā)生轉化的物質是S菌的DNAB．T2噬菌體的遺傳物質中嘌呤堿基占堿基總數(shù)為50%C．大腸桿菌體內有兩種核酸，DNA為主要的遺傳物質D．煙草花葉病毒的遺傳物質中含有4種堿基，分別為A、G、C、T16．（2021江蘇淮安高一期末）生命科學史中蘊含著豐富的科學思維、科學方法和科學精神，下列有關敘述錯誤的是（

）A．孟德爾能成功地總結出遺傳定律與他正確選材和運用統(tǒng)計學方法處理數(shù)據(jù)有關B．摩爾根選擇紅眼和白眼果蠅雜交并應用假說一演繹法得出了基因在染色體上的結論C．艾弗里在研究肺炎雙球菌轉化實驗時，對自變量的控制符合對照實驗的“加法原理”D．沃森和克里克使用物理模型建構的方法揭示了DNA分子的雙螺旋結構17．（2023黑龍江哈爾濱高一期中）某DNA片段含有200個堿基，其中一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4。則該DNA片段（

）A．每個脫氧核糖都與兩個磷酸連接B．含有60個TC．則另一條鏈上也是A∶T∶G∶C=2∶1∶3∶4D．含有200個脫氧核糖18．（2020吉林長春高一期末）在DNA分子中，A+T占2/3，其中一條鏈中A占1/4，C占1/5，問相應的另一條互補鏈中A和C分別占(

)A．1/3、1/5 B．2/15、5/12C．5/12、2/15 D．1/4、1/519．（2023吉林通化高一期末）甲圖為DNA分子部分相關過程示意圖，乙圖為甲圖某一片段放大后的結構示意圖，有關敘述錯誤的是（）

A．由圖可看出DNA復制具有半保留復制的特點B．酶A能利用細胞中游離的脫氧核苷酸合成脫氧核苷酸鏈C．DNA分子的基本骨架由脫氧核糖和磷酸交替連接而成D．乙圖中8處與DNA的穩(wěn)定性有關20．（2023浙江嘉興高一期中）構建DNA平面結構模型時提供了若干連接物和卡片，其中卡片類型和數(shù)量如下表，下列說法正確的是（

）卡片類型脫氧核糖磷酸堿基AGTC卡片數(shù)量12122323A．構成的雙鏈DNA片段共有10個氫鍵B．DNA中每個脫氧核糖均與2分子磷酸相連C．可構建4種脫氧核苷酸，5個脫氧核苷酸對D．可構建45種不同堿基序列的DNA21．（2022河南駐馬店高一期中）科學的研究方法是取得成功的關鍵，下列關于人類探索遺傳奧秘歷程中的科學實驗方法及技術的敘述，正確的說法有（）①孟德爾提出雜合子測交后代性狀分離比為1：1的假說，并通過實際種植來演繹②摩爾根采用了假說—演繹法證明基因在染色體上呈線性排列③在探究遺傳物質的實驗中艾弗里的細菌轉化實驗對DNA和蛋白質等大分子進行了分離④沃森和克里克研究DNA分子結構時，運用了建構物理模型的方法⑤科學家運用放射性同位素標記技術證明了DNA的半保留復制A．兩種 B．三種 C．四種 D．五種二、綜合題22．（2023下·江蘇揚州·高一揚州中學?？计谥校┫聢D是DNA分子的結構示意圖，其中①~④是DNA分子中的組成成分?；卮鹣铝袉栴}：(1)沃森和克里克通過構建模