1、考点一DNA分子的结构及特点(含相关计算)1下列能正确表示DNA片段的示意图是()导学号29520310解析:选D。DNA通常为双链结构,由含有A、T、C、G四种碱基的脱氧核苷酸组成。A与T配对,之间有两个氢键;G与C配对,之间有三个氢键。DNA分子的两条链反向平行。2在一个双链DNA分子中,碱基总数为m,腺嘌呤碱基数为n,G与C之间形成3个氢键,A与T之间形成2个氢键。则下列有关叙述正确的是()脱氧核苷酸数磷酸数碱基总数m碱基之间的氢键数为(3m2n)/2一条链中AT的数量为nG的数量为mnABCD导学号29520311解析:选D。每个脱氧核苷酸中含一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基
2、,故中的等量关系正确;对于,因G与C之间形成3个氢键,A与T之间形成2个氢键,故氢键数为2n3(m2n)/2(3m2n)/2;因两条链中AT的总量为2n,故一条链中AT的数量应为n;中计算G的数量有误,应为(m2n)/2(m/2)n。考点二DNA分子复制的过程及特点(含相关计算)3(2016安徽安庆模拟)某生物细胞内有1对同源染色体,将200个用15N同位素标记了DNA分子的体细胞加入含14N脱氧核苷酸的培养液中,并在适宜条件下进行同步培养(细胞分裂同步进行),某时刻测定培养液中细胞的总数目为1 600个。在这1 600个细胞中大约有多少个细胞内含有15N放射性?()A900B800 C700
3、 D400导学号29520312解析:选D。根据题意,体细胞只能进行有丝分裂,DNA复制的特点是半保留复制,解题时只需以一个细胞作为分析的样本即可。每个标记的DNA分子中的两条链最终会分布在两个子代DNA分子中,故1个细胞无论分裂多少次,都有两个子细胞中具有标记的DNA分子,所以最终有2002400个细胞中含有放射性,应选D。4(2016河南郑州二测)将正常生长的玉米根尖细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中,待其完成一个细胞周期后,再转入不含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中培养,让其再完成一个细胞周期。此时获得的子细胞内DNA分子不可能为(只考虑其中一对同源染色体上的DNA分
4、子)()AB C D导学号29520313解析:选A。玉米根尖细胞进行有丝分裂,在含3H标记的培养液中培养一个周期,根据DNA半保留复制的特点,则细胞中的每个DNA一条链含3H,另一条链不含。转入不含3H标记的培养液中再培养一个周期,中期时一个着丝点连接的两条姐妹染色单体中的DNA分子,其中一个全部不含3H,即为正常DNA,另一个一条链含3H,另一条不含3H,而在有丝分裂后期,着丝点断裂后,姐妹染色单体分离,随机移向两极,因此可以产生图中的,故选择A选项。5(2016北京海淀月考)在DNA复制开始时,将大肠杆菌放在含低剂量3H标记的脱氧胸苷(3HdT)的培养基中,3HdT可掺入正在复制的DNA
5、分子中,使其带有放射性标记。几分钟后,将大肠杆菌转移到含高剂量3HdT的培养基中培养一段时间。收集裂解细胞,抽取其中的DNA进行放射性自显影检测,结果如图所示。据图可以作出的推测是()A复制起始区在高放射性区域BDNA复制为半保留复制CDNA复制从起始点向两个方向延伸DDNA复制方向为ac导学号29520314解析:选C。由题干信息可知,DNA复制的前一段时间,培养基中含低剂量放射性标记,后一段时间含高剂量放射性标记,最终检测的放射性结果显示低剂量在中段,高剂量在两端,所以可推测DNA复制从起始点向两个方向延伸。6(2016云南部分名校统考)用3H标记蚕豆根尖分生区细胞的DNA分子双链,再将这
6、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作用,则相关叙述不正确的是()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复制的次数C通过检测DNA链上3H标记出现的情况,可推测DNA的复制方式D细胞中DNA第二次复制完成时,每条染色体的单体均带有3H标记导学号29520315解析:选D。秋水仙素可抑制纺锤体的形成,导致细胞中染色体加倍,但不影响着丝点的正常分裂,A正确;通过对细胞中不含染色单体时的染色体计数,加倍一次是因为复制了一次,可以推测DNA复制次数,B正确;检测DNA链上3H标记出现的情况,可推
7、测DNA的复制方式是半保留复制还是全保留复制,C正确;DNA分子是半保留复制,DNA第二次复制完成时,每条染色体的两条染色单体中有1条含有放射性,D错误。7(2016福建泉州质检)H2O2能将鸟嘌呤(G)氧化损伤为8氧7氢脱氧鸟嘌呤(8oxodG),8oxodG与A互补配对。若DNA片段(TCTCGA,AGAGCT)有两个G发生上述氧化损伤,则该片段复制两次形成的子代DNA中不可能出现的是()A一半分子碱基序列保持不变B一半分子含有8oxodGC全部分子GC碱基对数减少D全部分子AT碱基对数增多导学号29520316解析:选D。DNA复制是半保留复制,由题意分析可知,如果是DNA一条链中的2个
8、G发生损伤后,形成的DNA分子中应有一半是正常的,一半是突变的,即一半分子碱基序列保持不变,A正确;一半分子突变后含有8oxodG,B正确;因为G损伤后与A配对,如果是这两个G的损伤分别在2条链中,那么在复制形成的全部分子中GC碱基对含量都会减少,C正确;而AT碱基对最多在复制形成的4个DNA分子中有2个增加,D错误。8在DNA分子复制的过程中()A双链解开时需要解旋酶催化而不需要消耗能量B独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板C双链全部解开后在DNA聚合酶催化下合成子链D同一条核苷酸链上的碱基通过氢键形成碱基对导学号29520317解析:选B。DNA双链解开时需要解旋酶催化也需要消耗能量,A错
9、误;独特的双螺旋结构解旋后,按照碱基互补配对原则为复制提供精确的模板,B正确;DNA复制是边解旋边复制,C错误;两条核苷酸链上的碱基通过氢键形成碱基对,同一条核苷酸链上的碱基不能通过氢键形成碱基对,D错误。9亚硝酸盐可使DNA的某些碱基脱去氨基,碱基脱去氨基后的变化如下:C转变为U(U与A配对),A转变为I(I为次黄嘌呤,与C配对)。现有一个DNA片段为:,经亚硝酸盐作用后,若链中的A、C发生脱氨基作用,则下列哪个片段可能是其经过两轮复制后产生的()A.B.C. D.导学号29520318解析:选C。若链中的A、C发生脱氨基作用,则该DNA片段为,复制1次后2个DNA片段为和,第二次复制时,由
10、于DNA复制为半保留复制,而A、B、D选项中的DNA片段都没有一条链和第一次复制后的2个DNA片段的链相同或互补,故都错。C选项中的DNA片段刚好是以CCAAC为模板复制而来,故C正确。10具有x个碱基对的一个双链DNA分子片段,含有y个嘧啶。下列叙述正确的是()A该分子片段即为一个基因B该分子片段中,碱基的比例y/x1C该DNA单链中相邻的两个碱基通过氢键连接D该分子片段完成n次复制需要(2xy)2n个游离的嘌呤脱氧核苷酸导学号29520319解析:选B。基因是有遗传效应的DNA片段,依题意无法判断该双链DNA分子片段是否有遗传效应,A错误;依题意,在该双链DNA分子片段中,ATCG2x,T
11、Cy,依据碱基互补配对原则,在该双链DNA分子片段中,则有AT、CG,所以解得xy,即在该分子片段中,碱基的比例y/x1,B正确;该DNA单链中,相邻的两个碱基通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接,C错误;依题意,该双链DNA分子片段中,ATCG2x,TCy,解得AG2xy,该分子片段完成n次复制需要游离的嘌呤脱氧核苷酸为(2n1)(2xy)个,D错误。11(2016陕西五校联考)现已知基因M含有碱基共N个,腺嘌呤n个,具有类似如右图所示的平面结构,下列说法正确的是()A基因M共有4个游离的磷酸基,1.5Nn个氢键B如图a可以代表基因M,基因M的等位基因m可以用b表示;a链含有A的比例最多为2n/
12、NC基因M的双螺旋结构中,脱氧核糖和磷脂交替排列在外侧,构成基本骨架D基因M和它的等位基因m含有的碱基数可以不相等导学号29520320解析:选D。基因M的每一条链有1个游离的磷酸基,故共有2个游离的磷酸基,氢键数为1.5Nn,A错误。基因是两条脱氧核苷酸链组成的,图中a和b共同组成基因M,因此基因M的等位基因m不能用b表示,故B错误。双螺旋结构中脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,故C错误。基因M和它的等位基因m的碱基数或排列顺序可以不同,故D正确。12某长度为1 000个碱基对的双链环状DNA分子,其中含腺嘌呤300个。该DNA分子复制时,1链首先被断开形成3、5端,接着5端与
13、2链发生分离,随后DNA分子以2链为模板,通过滚动从1链的3端开始延伸子链,同时还以分离出来的5端单链为模板合成另一条子链,其过程如图所示。下列关于该过程的叙述中正确的是()A1链中的碱基数目多于2链B该过程是从两个起点同时进行的C复制过程中2条链分别作模板,边解旋边复制D若该DNA连续复制3次,则第三次共需鸟嘌呤4 900个导学号29520321解析:选C。环状双链DNA分子的两条链的碱基是互补配对的,所以1链和2链均含1 000个碱基;该DNA分子的复制起始于断口处,由于只有一处断开,故只有一个复制起点;断开后两条链分别作模板,边解旋边复制;该DNA分子含腺嘌呤300个,所以胸腺嘧啶也为3
14、00个,第三次复制新合成4个DNA,则第三次复制时共需鸟嘌呤70042 800(个)。13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)遗传物质的主要载体是_,基因和a的关系是_。(3)c和b的关系是_,b被彻底水解后的产物是_(填字母)。(4)如果基因存在于_上,则其遗传方式与性别相关联,这就是_。这种遗传方式既遵循_定律,又有特殊性。(5)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)_。导学号29520322解析:(1)细胞内的遗传物质是DNA,基因是具
15、有遗传效应的DNA片段。(2)DNA的主要载体是染色体,基因在染色体上呈线性排列。(3)DNA的基本单位是脱氧核苷酸,当DNA分子彻底水解时,产物为磷酸、脱氧核糖和含氮碱基,当DNA分子初步水解时产物为脱氧核苷酸。(4)存在于性染色体上的基因控制的性状与性别有关,伴性遗传符合基因的分离定律。(5)DNA分子具有双螺旋结构。如果DNA分子中(AT)/(GC)0.25,则G占总碱基数的比例是40%。每条单链中(AT)/(GC)等于整个DNA分子中的该比例。答案:(1)bDNA基因是有遗传效应的b片段(2)a染色体基因在a上呈线性排列(3)c是组成b的基本单位d、e、f(4)性染色体伴性遗传基因分离
16、(5)规则的双螺旋结构40%0.2514如图1为真核生物染色体上部分DNA分子复制过程示意图,图2为拟核或质粒复制过程示意图,据图回答下列问题:(1)从图1可以看出,DNA分子复制是_。(2)真核生物DNA分子复制过程需要的条件是_等,DNA解旋酶的作用是_。(3)图1生物的DNA复制方式的意义是_。(4)将不含放射性的拟核放在含有3H胸腺嘧啶的培养基中培养,如果第一次复制时,图2中1、2处的放射性强度相同,证明DNA复制方式很可能是_。(5)若图2中DNA在复制开始前的碱基总数是100个,其中T为20个,则复制一次需要游离的C为_个。导学号29520323解析:(1)(3)图1中的复制起点有
17、三个,每个起点处复制都是双向进行的,且边解旋边复制,这种复制方式有利于提高复制速率。(2)DNA复制需要模板、原料、酶、ATP等条件。(4)如果第一次复制时图2中1、2处的放射性强度相同,则表明新合成的DNA的两条链中含放射性的链都是一条,也说明了DNA复制属于半保留复制。(5)DNA的碱基总数为100个,其中T为20个,则DNA分子中胞嘧啶C30个,所以复制一次需要游离的C为30个。答案:(1)多起点、双向复制,边解旋边复制(2)模板、能量、脱氧核苷酸、酶打开DNA分子碱基对之间的氢键,形成两条单链(3)提高了复制速率(4)半保留复制(5)3015蚕豆体细胞染色体数目2N12,科学家用3H标
18、记蚕豆根尖细胞的DNA,可以在染色体水平上研究真核生物的DNA复制方式。实验的基本过程如下:.将蚕豆幼苗培养在含有3H的胸腺嘧啶核苷的培养基上,培养一段时间后,观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。.当DNA分子双链都被3H标记后,再将根移到含有秋水仙素的非放射性培养基中,培养一段时间后,观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。请回答相关问题:(1)蚕豆根尖细胞进行的分裂方式是_;秋水仙素能使部分细胞的染色体数目加倍,其作用的机理是_。(2)中,在根尖细胞进行第一次分裂时,每一条染色体上带有放射性的染色体单体有_条,每个DNA分子中,有_条链带有放射性。中,若观察到一个细胞具有24条染色体,且二分之
19、一的染色体单体具有放射性,则表明该细胞的染色体在无放射性的培养基上复制_次,该细胞含有_个染色体组。(3)上述实验表明,DNA分子的复制方式是_。导学号29520324解析:(1)蚕豆根尖细胞为体细胞,其分裂方式为有丝分裂。秋水仙素可以抑制纺锤体的形成,导致染色体不能被拉向两极,从而形成了染色体数目加倍的细胞。(2)由于DNA分子的复制为半保留复制,第一次分裂完成时,每个DNA分子中都有一条链被3H标记,每一条染色体上有2条染色单体被3H标记。当DNA分子双链都被3H标记后,再将根移到含有秋水仙素的非放射性培养基中,观察到一个细胞具有24条染色体,且二分之一的染色单体具有放射性,则表明该细胞的染色体在无放射性的培养基上复制2次,该细胞含有4个染色体组。(3)该实验证明DNA分子的复制方式是半保留复制。答案:(1)有丝分裂抑制纺锤体的形成(2)2124(3)半保留复制