1、课后限时集训(十九)DNA分子的结构、复制与基因的本质(建议用时：40分钟)1(2020山东青岛期中)如图为某同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段，下列为几位同学对此图的评价，其中正确的是()A甲说：“物质组成和结构上没有错误”B乙说：“只有一处错误，就是U应改为T”C丙说：“至少有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖”D丁说：“如果说他画的是RNA双链则该图应是正确的”C本题考查DNA的结构。DNA分子含有的五碳糖是脱氧核糖，且不应该含有尿嘧啶U，图中磷酸与五碳糖形成磷酸二酯键，其连接的部位错误，A错误；根据以上分析可知，图中至少存在三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖，B错误，C
2、正确；如果图中画的是RNA双链，则两个相邻核苷酸之间的磷酸二酯键连接不正确，D错误。2(2020安徽肥东二中开学考)已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的()A32.9%和17.1%B31.3%和18.7%C18.7%和31.3%D17.1%和32.9%B本题考查DNA结构的相关计算。已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，则CG17.9%，AT50%17.9%32.1%。其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，即T132.9%、
3、C117.1%，根据碱基互补配对原则，双链DNA分子中，T，所以T231.3%，同理，C218.7%，B正确。3(2020辽宁沈阳测试)非洲猪瘟病毒(ASFV)基因组为双链线状DNA，下列有关说法正确的是()AASFV基因组DNA两条链之间的碱基通过氢键相连构成其基本骨架B若DNA分子一条链中AT占36%，则该分子中G占32%CASFV与HIV的核酸彻底水解可得到5种相同产物DASFV可遗传变异的来源有基因突变、基因重组和染色体变异B本题考查病毒的遗传物质及DNA分子的结构特点、可遗传变异的来源。ASFV基因组DNA中，脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，A错误；若DNA分子一条
4、链中AT占36%，则根据碱基互补配对原则可推知：该DNA中AT占全部碱基的36%，GC占全部碱基的64%，且AT、GC，进而推知该DNA分子中G占32%，B正确；ASFV的核酸为DNA，彻底水解的产物为磷酸、脱氧核糖和碱基A、T、C、G，HIV的核酸为RNA，彻底水解的产物为磷酸、核糖和碱基A、U、C、G，可见，ASFV与HIV的核酸彻底水解可得到4种相同产物，C错误；ASFV没有细胞结构，其可遗传变异的来源只有基因突变，D错误。4(2020江苏淮阴中学期中)下图为一个双链DNA分子(15N标记)中某基因的部分结构示意图，该基因全部碱基中A占20%。下列说法正确的是()ADNA的特异性是由4种
5、碱基的数量比例决定的BDNA聚合酶可催化形成和处的化学键C该基因的一条核苷酸链中的值为1.5D将该DNA置于不含15N的环境中复制3次后，含15N的DNA分子占总数的C本题考查DNA的分子结构特点及复制。DNA分子中有4种碱基，4种碱基的配对方式有两种，即AT、GC，不同的DNA分子碱基比例可能相同，但不同的DNA碱基对排列顺序一定不同，所以其特异性体现在碱基对的排列顺序不同，A错误；DNA聚合酶可催化形成处的化学键(磷酸二酯键)，而处是氢键，其形成不需要DNA聚合酶的催化作用，B错误；由该基因全部碱基中A占20%可知，TA20%，CG30%，因此该基因中1.5，又由于在双链DNA分子中，一条
6、核苷酸链中的值整个DNA分子中的的值，因此该基因的一条核苷酸链中的值为1.5，C正确；DNA复制为半保留复制，不管复制几次，最终子代DNA都保留亲代DNA的2条母链，故最终有2个子代DNA含15N，DNA复制3次后，共有8个DNA分子，所以含有15N的DNA分子占DNA分子总数的，D错误。5. (2020北京市西城区高三期末)M13丝状噬菌体的遗传物质是单链闭合的DNA，以下叙述正确的是()AM13的DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数BM13的DNA复制过程涉及碱基互补配对C可用含35S的培养基培养M13以标记蛋白质DM13的核糖体是合成蛋白质外壳的场所BM13的DNA分子是单链的，因此其嘌呤数不一
7、定等于嘧啶数，A错误；M13的DNA复制过程是亲本DNA形成子代DNA的过程，该过程涉及碱基互补配对现象，B正确；M13丝状噬菌体是病毒，没有独立生存的能力，不能用含35S的培养基培养，C错误；M13丝状噬菌体是病毒，没有细胞结构，其不可能有核糖体，D错误。6(2020河北邢台期中)某双链DNA分子片段，具有a个碱基对，含有b个腺嘌呤。下列叙述正确的是()A该片段为一个基因B该DNA片段中应有2个游离的磷酸基团C该DNA片段中，碱基的比例是1D该片段完成n次复制需要2n(ab)个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 B本题考查DNA分子结构和复制过程中的相关计算。根据题干信息分析，双链DNA分子片段中含有a
8、个碱基对，即2a个碱基，其中腺嘌呤b个，由于A与T配对，G与C配对，且不配对的两种碱基之和等于碱基总数的一半，因此ATb个，GC(ab)个。基因是有遗传效应的DNA片段，该片段不一定为一个基因，A错误；该片段是双链DNA分子的一段，应该含有2个游离的磷酸基团和2个游离的脱氧核糖，B正确；根据以上分析可知，该DNA分子片段中，C错误；该片段完成n次复制需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为(2n1)(ab)个，D错误。7(2020湖南衡阳一中开学考)某链状DNA分子的一条链由15N构成，相对分子质量为a，另一条链由14N构成，相对分子质量为b。下列有关叙述正确的是()A若该DNA分子某片段中的GC的比例
9、为，则整个DNA分子中T的含量为B若该DNA分子在15N的培养液中复制两代，则子代DNA的平均相对分子质量为C相邻两个脱氧核苷酸之间的碱基通过磷酸直接相连D该DNA分子含有两个游离的磷酸基团D本题考查DNA分子的结构及复制过程的相关计算。若该DNA分子的某片段中GC的比例为，则AT占该片段的，T占该片段的，但不能计算出T占整个DNA分子的比例，A错误；若该DNA分子在15N的培养液中复制两代，得到4个DNA分子，含有8条脱氧核苷酸链，其中含15N的链有7条，含14N的链有1条，总质量为7ab，则子代DNA的平均分子质量为，B错误；DNA分子中，一条链上相邻两个脱氧核苷酸之间的碱基通过脱氧核糖磷
10、酸脱氧核糖相连，两条链之间相邻的碱基通过氢键相连，C错误；链状DNA每条链的一端都有1个游离的磷酸基团，该DNA分子具有两条链，因此该DNA分子含有两个游离的磷酸基团，D正确。8如图所示为细胞中与基因有关的物质或结构，请分析并回答下列问题：(1)细胞内的遗传物质是_，基因和b的关系是_。(2)c和b的关系是_，b被彻底水解后的产物是_(填字母)。(3)b的空间结构是_。若其中的(AT)/(GC)0.25，则G占总碱基数的比例为_，其中一条单链中(AT)/(GC)_。解析(1)细胞内的遗传物质是DNA，基因是具有遗传效应的DNA片段。(2)DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，被彻底水解后的产物是磷
11、酸、脱氧核糖和含氮碱基。(3)b的空间结构是规则的双螺旋结构。若其中的(AT)/(GC)0.25，则G占总碱基数的比例为40%，其中一条单链中(AT)/(GC)与另一条链上的此比例和总链上的此比例相等。答案(1)bDNA基因是有遗传效应的b片段(2)c是组成b的基本单位d、e、f(3)规则的双螺旋结构40%0.259细胞生物都以DNA作为遗传物质，这是细胞具有统一性的证据之一。请回答下列问题：(1)19世纪，人们发现了染色体在遗传中的重要作用。在研究染色体的主要组成成分的遗传功能时，科学家设计实验的关键思路是_。最终证明了DNA是遗传物质。(2)DNA的特殊结构适合作遗传物质。DNA双螺旋结构
12、内部碱基排列顺序代表着_，碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的_。(3)DNA的复制需要_等酶，这些酶的合成场所是_，从合成场所到达作用部位，共穿过_层膜结构。(4)下图表示DNA复制的有关过程，ABC表示大肠杆菌的DNA复制，DEF表示哺乳动物的DNA分子复制片段。图中黑点表示复制起点，“”表示复制方向，“”表示时间顺序。若A中含有48 502个碱基对，此DNA分子复制约需30 s，而实际上只需约16 s，根据图AC分析，这是因为_。哺乳动物体细胞中的DNA分子展开可达2 m之长，若按图AC的方式复制，至少需要8 h，而实际上只需约6 h，根据图DF分析，这是因为_。解析(1)科学家设法
13、将DNA和蛋白质分开研究，最终证明了DNA是遗传物质。(2)碱基的排列顺序代表遗传信息，碱基排列顺序的千变万化反映了DNA分子具有多样性。(3)DNA复制时，需要解旋酶和DNA聚合酶，它们的本质是蛋白质，在核糖体中合成。这些酶在细胞质中合成，通过核孔进入细胞核发挥作用，穿过膜的层数为0。(4)根据图A、B、C可知，DNA分子的复制可双向进行，因此可缩短复制的时间。图D中有3个复制起点，即真核细胞中DNA复制是从多个起点双向复制的。答案(1)设法把DNA和蛋白质分开，单独、直接地观察DNA的作用(2)遗传信息多样性(3)解旋酶、DNA聚合酶核糖体0(4)DNA分子复制是双向进行的DNA分子复制是
14、从多个起点双向复制的10(2020承德一中检测)关于如图所示DNA分子的叙述，正确的是()A限制酶作用于部位，DNA连接酶作用于部位B该DNA的特异性表现在碱基种类和(AT)/(GC)的比例上C若该DNA分子中A为p个，占全部碱基的n/m(m2n)，则G的个数为(pm/2n)pD把该DNA分子放在含15N的培养液中复制两代，子代中含15N的DNA分子占3/4CDNA连接酶的作用是形成磷酸二酯键，即作用于或部位，A错误；DNA分子的特异性表现在碱基对的排列顺序上，B错误；如果该DNA中A为p个，占全部碱基的n/m，则DNA分子中的全部碱基数是pm/n，G(pm/2n)p，C正确；如果把该DNA放
15、在含15N的培养液中复制两代，由于DNA分子的半保留复制，每个DNA分子都含有15N的子链，即含有15N的DNA分子占100%，D错误。11(2020河南师大附中检测)某15N完全标记的1个T2噬菌体(第一代)侵染未标记的大肠杆菌后，共释放出n个子代噬菌体，整个过程中共消耗a个腺嘌呤。下列叙述正确的是()A子代噬菌体中含15N的个体所占比例为1/2n1B可用含15N的培养液直接培养出第一代噬菌体C噬菌体DNA复制过程需要的模板、酶、ATP和原料都来自大肠杆菌D第一代噬菌体的DNA中含有a/(n1)个胸腺嘧啶D子代噬菌体中含15N的个体所占比例为2/n，A错误；噬菌体是病毒，不能用含15N的培养
16、液直接培养，B错误；噬菌体DNA复制过程需要的模板是噬菌体本身的DNA，C错误；根据题意，产生n个子代噬菌体共消耗了a个腺嘌呤，则每个DNA分子中腺嘌呤的个数为a/(n1)，而DNA分子中腺嘌呤数量等于胸腺嘧啶数量，故第一代噬菌体的DNA中含有a/(n1)个胸腺嘧啶，D正确。12(2020广东六校联考)将含15N标记的大肠杆菌(其DNA经密度梯度离心后如图甲中)，转至以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养，每20分钟繁殖一代，收集并提取DNA，进行密度梯度离心，如图为离心结果模拟图。已知大肠杆菌DNA中胞嘧啶个数为x。下列有关叙述正确的是()A甲丁过程中所需的嘌呤数等于嘧啶数B乙是转入14N
17、培养基中复制一代的结果C出现丙结果至少需要40分钟D出现丁结果至少需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为4xA甲丁过程中DNA分子复制两代，DNA复制过程中所需的嘌呤数等于嘧啶数，A项正确；转入14N培养基中复制一代的结果应该是丙，不管复制几代不会出现乙的结果，B项错误；丙是亲代DNA复制一代的结果，出现丙的结果需要20分钟，C项错误；丁结果是亲代DNA复制两代的结果，DNA复制两代需要的胞嘧啶脱氧核苷酸数为3x，D项错误。13(2020衡中同卷)早期，科学家对DNA分子复制方式的预测如图甲所示，1958年，科学家以大肠杆菌为实验材料，设计了一个巧妙的实验，证实了DNA以半保留的方式复制。试管是模拟实
18、验中可能出现的结果(如图乙)。回答下列问题。甲培养过程：.在含15N的培养液中培养若干代，使DNA双链均被15N标记(试管)乙.转至含14N的培养液中培养，每30 min复制一代。.取出每代DNA的样本离心，记录结果。(1)本实验运用的主要技术为_，步骤的目的是标记大肠杆菌中的_；至少需要_min才会出现试管的结果。(2)30 min后离心只有1条中等密度带(如试管所示)，则可以排除DNA复制的方式是_； 为进一步确定DNA复制的方式，科学家对结果中的DNA分子用解旋酶处理后离心，若出现_，则DNA复制的方式为半保留复制。(3)若某次实验的结果中，中带比以往实验结果所呈现的略宽，其原因可能是新
19、合成的DNA单链中N仍有少部分为_。解析(1)本实验运用的主要技术为同位素示踪技术，步骤的目的是标记大肠杆菌中的DNA。出现试管的结果至少需要DNA复制两次，每次复制的时间为30 min，因此至少需要60 min才会出现试管的结果。(2)复制一代后离心只有1条中等密度带，说明DNA复制方式不是全保留复制。如果DNA的复制方式为分散复制，则每一条脱氧核苷酸链既保留母链部分又有子链部分，则可能出现不了清晰的条带，而半保留复制能出现清晰的重带和轻带两种条带。(3)若中带比以往实验结果所呈现的略宽，其原因可能是新合成的DNA单链中N仍有少部分为15N。因为转移培养时，可能带入了少量的原来的培养基。答案(1)同位素示踪技术DNA60(2)全保留复制重带和轻带两种条带(3)15N