1、第20讲 DNA分子的结构、复制及基因的本质考纲导航 1.DNA分子结构的主要特点()。2.DNA分子的复制()。3.基因的概念()。考点一 DNA分子的结构及相关计算1DNA双螺旋模型构建者：_。沃森和克里克2DNA双螺旋结构的形成 3.DNA的双螺旋结构(1)DNA由_条脱氧核苷酸链组成，这些链按_的方式盘旋成双螺旋结构。(2)外侧：_和_交替连接构成主链基本骨架。(3)内侧：两条链上的碱基通过氢键连接成_。碱基互补配对遵循以下原则：AT(两个氢键)、GC(三个氢键)。反向平行两脱氧核糖磷酸碱基对巧记利用数字“五、四、三、二、一”巧记DNA分子结构 4DNA分子结构特点(1)_ 性：具n个
2、碱基对的DNA具有4n种碱基对排列顺序。(2)_ 性：如每种DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序。(3)_ 性：如两条主链磷酸与脱氧核糖交替连接的顺序不变，碱基对构成方式不变等。多样特异稳定【判断与思考】1判断下列说法的正误。(1)沃森和克里克研究DNA分子的结构时，运用了构建物理模型的方法。()(2)富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立也作出了巨大的贡献。()(3)双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的。()(4)嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定。()(5)含有G、C碱基对比较多的DNA分子热稳定性较差。()(6)分子大小相同、碱基含量相同的
3、核酸分子所携带的遗传信息一定相同。()2根据题图，回答问题。下图表示一个DNA分子的片段，请分析：(1)DNA左侧单链中的G和C通过_连接在一起。(2)上述片段通过_贮存遗传信息。(3)若碱基对数为n，则氢键数为_。(4)图中的表示_。脱氧核糖磷酸脱氧核糖特定的碱基对排列顺序2n3n胞嘧啶脱氧核苷酸(5)图示DNA若进行初步水解和彻底水解，则产物分别是什么？【提示】初步水解产物为4种脱氧核苷酸；彻底水解产物为磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。1解读两种DNA结构模型(1)由图1可解读以下信息：2“归纳法”求解 DNA 分子中的碱基数量的计算规律(1)在 DNA 双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同，即 A
4、GTC。(2)互补碱基之和的比例在任意一条链及整个 DNA 分子中都相同，即若在一条链中ATGCm，在互补链及整个 DNA 分子中ATGCm。(3)非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，在整个DNA 分子中为 1，即若在 DNA 一条链中AGTCa，则在其互补链中AGTC1a，而在整个 DNA 分子中AGTC1。考法1 DNA分子的结构 1如图为DNA分子结构示意图，对该图的描述正确的是()A和相间排列，构成了DNA分子的基本骨架 B的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸 CDNA聚合酶用于的形成 DDNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息【解析】由图示可知，表示磷酸，表示脱氧核糖，表示胞嘧啶，
5、和相间排列构成了DNA分子的基本骨架；中的应属于上面那个脱氧核苷酸的磷酸基团；的形成依靠碱基互补配对原则，不需DNA聚合酶，DNA聚合酶是将游离的脱氧核苷酸聚合成脱氧核苷酸链。【答案】D 2下列关于DNA分子结构的叙述正确的是()ADNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的单链结构 BDNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基 CDNA分子两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对 DDNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸脱氧核糖磷酸相连【解析】DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的双链结构，A错误；DNA分子中的绝大多数磷酸连接着两个脱氧核糖，且磷酸不与碱基直接相连，B错误；DNA分
6、子一条链上的相邻碱基通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖相连，D错误。【答案】C【方法技巧】考法2 DNA分子结构的相关计算 3(2018天津市第一中学高三摸底测试)某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是()【解析】由碱基互补配对原则可知，AT，CG，(AC)/(GT)1，而在两条单链中这个比值互为倒数，A、B错误；(AT)/(GC)的比值因为DNA分子的不同而不同，但是对于同一个DNA分子来说，在这个DNA分子中和两条单链中这个比值是相等的，C正确、D错误。【答案】C 4(2018
7、山东省寿光市现代中学高三上学期开学考试)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%【解析】G和C占全部碱基的35.8%，那么A和T占全部碱基的64.2%，两条互补链的碱基总数相同，而且A和T的总数相同，那么每条链之中的A和T数都占该链的64.2%，同理G和C数占每条链的35.8%，一条链中T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，那么A与G分别占31.3%和18.7%
8、，因为A与T互补，C与G互补，所以此链中A与G的比例就是另一条链中T与C的含量，故B正确。【答案】B【解法归纳】1.三步解决DNA分子中有关碱基比例计算 第一步：搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例，还是占DNA分子一条链上碱基的比例。第二步：画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知的和所求的碱基。第三步：根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。2牢记DNA分子中的4种数量关系(1)DNA分子中，脱氧核苷酸数脱氧核糖数磷酸数含氮碱基数1111。(2)配对的碱基，A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3个氢键，CG对占比例越大，DNA结构越稳定。(3)若碱基对为n，已知A有m
9、个，则氢键数为3nm。(4)由2n个脱氧核苷酸形成双链DNA分子过程中，可产生H2O分子数为(n1)(n1)2n2。考点二 DNA分子的复制及基因的本质1DNA分子的复制(1)概念：以_为模板，合成_的过程。(2)时间：_。亲代DNA子代DNA有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期(3)过程：(4)特点：_。(5)方式：_。(6)结果：形成两个完全相同的DNA分子。(7)意义：将_从亲代传给子代，保持了_的连续性。边解旋边复制半保留复制遗传信息遗传信息巧记 利用数字“1，2，3，4”巧记DNA的复制 1个主要场所(细胞核)，2种时期(有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期)，3个步骤(解旋、合
10、成新链、形成子代DNA)，4个条件(模板、酶、原料和能量)。2基因关系图【判断与思考】1判断下列说法的正误。(1)DNA复制遵循碱基互补配对原则，新合成的DNA分子中两条链均是新合成的。()(2)DNA双螺旋结构全部解旋后，开始DNA的复制。()(3)单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链。()(4)DNA复制时，严格遵循AU、CG的碱基互补配对原则。()2根据题图，回答问题。如图为真核细胞DNA复制过程的模式图，据图回答相关问题：(1)由图示得知，DNA分子复制的方式具有_的特点。(2)图示中的解旋酶的作用是_；DNA聚合酶的作用是_。半保留复制使氢键打开，DNA双链发生解旋催化形
11、成新的子链考法1 DNA复制的过程及特点 1(2018河南省新乡市第一中学高三月考)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(3H-dT)的培养基中，3H-dT可掺入正在复制的DNA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3H-dT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【解析】由题意可知：复制起始区在低放射性区域，A项错误；放射性自显影检测无法得出DNA复制为半保留
12、复制，B项错误；题图显示：中间为低放射性区域，两边为高放射性区域，据此说明DNA复制从起始点向两个方向延伸，且DNA复制方向为abc，C项正确，D项错误。【答案】C 2真核细胞中DNA复制如下图所示，下列表述错误的是()A多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成 B每个子代DNA都有一条核苷酸链来自亲代 C复制过程中氢键的破坏和形成都需要DNA聚合酶的催化 DDNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则【解析】DNA复制过程中氢键的破坏需要解旋酶的催化，但氢键的形成不需要酶的催化，C错误。【答案】C 考法2 DNA复制的相关计算 3(2018安徽省铜陵市第一中学高三上学期入学检测)将一个不含
13、放射性同位素32P标记的大肠杆菌(拟核DNA呈环状，共含有m个碱基，其中有a个胸腺嘧啶)放在含有32P嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间，检测到图、两种类型的DNA(虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链)。下列有关该实验的结果预测与分析，正确的是()ADNA第二次复制产生的子代DNA有、两种类型，比例为13 BDNA复制后分配到两个子细胞时，其上的基因遵循基因分离定律 C复制n次需要胞嘧啶的数目是2n1(ma)/2个 D复制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链为(2n12)个【解析】DNA第一次分复制时，DNA分子全是类型，DNA第二次复制产生的子代DNA共4个，有、两种类型，各2个，比例为11，A错
14、误；大肠杆菌属于原核生物，不能进行减数分裂，细胞内的基因不遵循基因分离定律，B错误；拟核DNA中共含有m个碱基，其中有a个胸腺嘧啶，则ATa，GC(m2a)/2，复制n次，共形成了2n个DNA分子，因此复制n次需要胞嘧啶的数目是(2n1)(m2a)/2，C错误；DNA分子是双链结构，一个不含放射性同位素32P标记的大肠杆菌拟核DNA共2条链，所以复制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链为2n12，D正确。【答案】D 4用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个。该DNA分子在14N培养基中连续复制4次，其结果可能是()A含有14N的DNA分子占100%B复制过程中需要游离的腺嘌呤
15、脱氧核苷酸640个 C含15N的链占1/8 D子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是23【解析】在 14N 培养基中连续复制 4 次，得到 2416 个 DNA分子，32 条链，其中含 14N 的 DNA 分子占 100%，含 15N 的链有2 条，占 1/16，A 项正确、C 项错误；根据已知条件，每个 DNA分子中腺嘌呤脱氧核苷酸有1002602240(个)，复制过程中消耗 A40(241)600(个)，B 项错误；每个 DNA 分子中嘌呤和嘧啶互补相等，两者之比是 11，D 项错误。【答案】A【归纳总结】1.“图解法”分析DNA复制相关计算(1)将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基上培养
16、，复制n次，则：(2)DNA复制中消耗的脱氧核苷酸数 若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m(2n1)。第n次复制需要该种脱氧核苷酸数为m2n1。2“DNA复制”相关题目的4点“注意”(1)注意“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别，前者包括所有的复制，但后者只包括第n次的复制。(2)注意碱基的单位是“对”还是“个”。(3)切记在DNA复制过程中，无论复制了几次，含有亲代脱氧核苷酸单链的DNA分子都只有两个。(4)看清试题中问的是“DNA分子数”还是“链数”，“含”还是“只含”等关键词，以免掉进陷阱。考法3 DNA半保留复制的实验分析 5(2018
17、山东省寿光现代中学高三上学期开学考试)将一个用15N标记的DNA分子放到14N的培养液上培养，让其连续复制三次，再将全部复制产物置于试管内进行离心，如图中分别代表复制1次、2次、3次后的分层结果的是()Ac、e、f Ba、e、b Ca、b、d Dc、d、f【解析】依题意和DNA分子的半保留复制可知：将一个用15N 标记的DNA放到14N的培养基上培养，让其连续复制三次。第一次复制所形成的2个子代DNA分子，每个DNA分子的一条链是14N、另一条链是15N，离心后全部位于中间层，应为c；第二次复制所形成的4个子代DNA分子，其中有2个DNA分子的一条链是14N、另一条链是15N，另外2个DNA分
18、子的两条链均是14N，离心后全部位于中间层，应为e；第三次复制所形成的8个子代DNA分子，其中有2个DNA分子的一条链是14N、另一条链是15N，另外6个DNA分子的两条链均是14N，离心后全部位于中间层，应为f。综上分析，A项正确，B、C、D三项均错误。【答案】A 6(2018安徽省铜陵市第一中学高三上学期入学检测)在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14NDNA(对照)；在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15NDNA(亲代)。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代(和)，用某种离心方法分离得到的结果如下图所示：(1)若将子一代()细
19、菌转移到含15N的培养基上繁殖一代，将所得到细菌的DNA用同样方法分离，请参照甲图，将DNA分子可能出现在试管中的位置在乙图中标出。(2)若将15NDNA(亲代)的大肠杆菌在14N培养基上连续复制3次，则所产生的子代DNA中含14N与只含15N的比例为_。(3)某卵原细胞(2N4)中每对同源染色体仅有一条染色体上的DNA分子两条链均被15N标记，该卵原细胞在14N的环境中进行减数分裂，那么减数第一次分裂后期的初级卵母细胞中含有15N标记的染色单体有_条；减数第二次分裂后期的次级卵母细胞中含有15N标记的染色体有_ 条。其 产 生 含 有 15N 标 记 的 卵 细 胞 的 概 率 为_。【解析
20、】根据题意和图示分析可知：中为全中，说明DNA分子是半保留复制，一条链为14N，另一条链为15N。中一半为轻，一半为中，说明复制两次后一半DNA都是14N，另一半DNA中一条链为14N，另一条链为15N。(1)据图分析，14N、15N-DNA分子在含15N的培养基上繁殖一代，由于半保留复制，产生的两条子代DNA分别为全15NDNA分子和14N、15N-DNA分子(混合型DNA分子)，将该DNA做离心处理，产生的DNA沉淀应该分别位于试管的下部和中部。如图所示：(2)若将15N-DNA(亲代)的大肠杆菌在14N培养基上连续复制3次，共得到8个DNA分子，根据DNA分子半保留复制特点，其中2个DN
21、A分子含有15N和14N，6个DNA分子仅含有14N，因此所产生的子代DNA中含14N与只含15N的比例为80。(3)某卵原细胞(2N4)中每对同源染色体仅有一条染色体上的DNA分子两条链均被15N标记，该卵原细胞在14N的环境中进行减数分裂，该过程中DNA只复制了一次，根据DNA半保留复制特点，减数第一次分裂后期的初级卵母细胞中有2条染色体共4条染色单体被15N标记。减数第一次分裂的主要特点是同源染色体分离，分别移向细胞两极，且染色体移向细胞两极的过程是随机的，所以减数第一次分裂结束时所形成的次级卵母细胞中所含有的被15N标记的染色体数是0或1或2；减数第二次分裂后期由于着丝点分裂，1条染色
22、体形成2条子染色体，因此处于减数第二次分裂后期的次级卵母细胞中含有15N标记的染色体有0或2或4条，其产生含有15N标记的卵细胞的概率为3/4。【答案】(1)(2)80 (3)4 0或2或4 3/4【知识归纳】1.实验方法：放射性同位素示踪法和离心技术。2实验原理：含15N的双链DNA密度大，含14N的双链DNA密度小，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。3实验假设：DNA以半保留的方式复制。4实验预期：离心后应出现3条DNA带。(1)重带(密度最大)：两条链都为15N标记的亲代双链DNA。(2)中带(密度居中)：一条链为14N标记，另一条链为15N标记的子代双链DNA。(3)
23、轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链DNA。5实验过程 6过程分析(1)立即取出，提取DNA离心全部重带。(2)繁殖一代后取出，提取DNA离心全部中带。(3)繁殖两代后取出，提取DNA离心1/2轻带、1/2中带。7实验结论：DNA的复制是以半保留方式进行的。考法4 DNA复制与细胞分裂的关系 7用32P标记了玉米体细胞(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，在第二次细胞分裂完成后每个细胞中被32P标记的染色体条数是()A0条B20条 C大于0小于20条D以上都有可能【解析】第一次细胞分裂完成后形成的细胞中，DNA双链均是一条链含有32P，另一条
24、链不含32P，第二次细胞分裂的间期，染色体复制后每条染色体上都是一条染色单体含32P，一条染色单体不含32P，有丝分裂后期，姐妹染色单体分离，如果含32P的20条染色体同时移向细胞的一极，不含32P的20条染色体同时移向细胞的另一极，则产生的子细胞中被32P标记的染色体条数分别是20条和0条；如果移向细胞两极的20条染色体中既有含32P的，也有不含32P的，则形成的子细胞中被32P标记的染色体条数大于0小于20条。【答案】D【易错警示】本题易错选B。错因在于未能全面分析着丝点分裂后染色体的移动情况。染色体着丝点分裂后形成的两条子染色体移向哪一极是“随机”的，故移向同一极的染色体其双链DNA所带
25、的放射性状况应由每条染色体两条染色单体如何移动决定，不要将所有染色体的染色单体移动“统一”看待。8小鼠的睾丸中一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂过程，其染色体的放射性标记分布情况是()A初级精母细胞中每条染色体的两条单体都被标记 B次级精母细胞中每条染色体都被标记 C只有半数精细胞中有被标记的染色体 D产生的四个精细胞中的全部染色体，被标记数与未被标记数相等【解析】一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期后，每条染色体的DNA分子有一条链被标记，然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减
26、数分裂过程，初级精母细胞中每条染色体只有一条染色单体被标记；着丝点分裂后的次级精母细胞有一半的染色体被标记；由于染色体的随机结合，含有被标记染色体的精细胞的比例不能确定；整体来看，产生的四个精细胞中的全部染色体，被标记数与未被标记数相等。【答案】D 考法5 基因的概念和本质 9(2018江西省上高县第二中学高三第一次月考)下列关于染色体和基因关系的叙述，错误的是()A基因的主要载体是染色体 B基因在染色体上呈线性排列 C染色体就是由基因组成的 D一条染色体上有多个基因【解析】基因是有遗传效应的DNA片断，DNA主要在染色体上，故A项正确；一条染色体上有多个基因，基因在染色体上呈线性排列，B、D
27、项正确；染色体的主要成分是蛋白质和DNA分子，而基因是有遗传效应的DNA片段，故C项错误。【答案】C 10(2018江西省上高县第二中学高三第一次月考)下列有关基因的叙述，不正确的是()A基因是有遗传效应的DNA片段 B是4种碱基对的随机排列 C能够存储遗传信息 DDNA分子上分布着多个基因【解析】基因是有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上分布着多个基因，A、D项正确；每一个基因的4种碱基对都有特定的排列顺序，而不是随机排列的，B项错误；遗传信息就蕴藏在基因中的4种碱基的排列顺序之中，C项正确。【答案】B【易错警示】1.针对遗传物质为DNA的生物而言，基因是指“有遗传效应的DNA片段”；而
28、就RNA病毒而言，其基因为“有遗传效应的RNA片段”。2并非所有DNA片段都是基因，基因不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将不同的基因分割开的。考法6 基因、染色体和性状的关系 11(2018山东省寿光市现代中学高三上学期开学考试)下图为某植物细胞一个DNA分子中a、b、c三个基因的分布状况，图中、为无遗传效应的序列。有关叙述正确的是()Aa中碱基对缺失，属于染色体结构变异 Bc中碱基对若发生变化，生物体性状不一定会发生改变 C在减数分裂的四分体时期，b、c之间可发生交叉互换 D基因在染色体上呈线性排列，基因的首端存在起始密码子【解析】a中碱基对缺失，属于基因中碱基对的缺失，属于基因突变
29、，A项错误；c中碱基对发生变化，可能发生隐性突变或无义突变，生物体性状不一定会发生改变，B项正确；在减数分裂的四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间可发生交叉互换，导致基因重组，b、c之间不会发生交叉互换，C项错误；起始密码子位于mRNA上，D项错误。【答案】B 12(2018山东省寿光现代中学高三上学期开学考试)下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，正确的是()A一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的比例决定的 B基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因 C在DNA分子结构中，脱氧核苷酸的排列构成了DNA分子的基本骨架 D染色体是
30、DNA的主要载体，一条染色体上含有两个DNA分子【解析】一个基因含有多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的，而不是脱氧核苷酸的比例，故A错误。基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因，故B正确。在DNA分子结构中，脱氧核糖和磷酸交替连接构成了DNA分子的基本骨架，故C错误。染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有1个或2个DNA分子，故D错误。【答案】B1(2016全国卷)某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质，下列相关叙述错误的是()A随后细胞中的DNA复制发生障碍 B随后
31、细胞中的RNA转录发生障碍 C该物质可将细胞周期阻断在分裂中期 D可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用【解析】因为该物质可使DNA双链不能解开，DNA复制时需要解旋，所以若在细胞培养液中加入该物质，会导致细胞中DNA复制发生障碍，A正确；由于RNA是在细胞核中以DNA的一条链为模板合成的，因此，RNA转录前需要DNA解旋，B正确；因为该物质使DNA复制不能完成，所以可将细胞周期阻断在分裂间期，C错误；该物质能抑制DNA复制，因此可抑制癌细胞增殖，D正确。【答案】C 2(2017海南卷)下列关于真核生物遗传物质和性状的叙述，正确的是()A细胞中染色体的数目始终等于DNA的数目 B有丝分裂有利于保
32、持亲代细胞和子代细胞间遗传性状的稳定 C细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和 D生物体中，一个基因决定一种性状，一种性状由一个基因决定【解析】正常情况下，一条染色体含一个DNA，在细胞分裂时，由于DNA复制，一条染色体含两个DNA，A错。体细胞有丝分裂生成的子细胞含有一套与母细胞相同的染色体和DNA，保证亲代细胞和子代细胞间遗传性状的稳定，B正确。基因是有遗传效应的DNA判断，有的DNA片段不是基因，故细胞中DNA分子的碱基对数大于所有基因的碱基对数之和，C错。生物体中，一个基因可能决定多种性状，一种性状可能由多个基因决定，D错。【答案】B 3(2017海南卷)DNA分子的稳定
33、性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNA分子中(AT)/(GC)与(AC)/(GT)两个比值的叙述，正确的是()A碱基序列不同的双链DNA分子，后一比值不同 B前一个比值越大，双链DNA分子的稳定性越高 C当两个比值相同时，可判断这个DNA分子是双链 D经半保留复制得到的DNA分子，后一比值等于1【解析】由于双链DNA碱基A数目等于T数目，G数目等于C数目，故(AC)/(GT)为恒值1，A错。A和T碱基对含2个氢键，C和G含3个氢键，故(AT)/(GC)中，(GC)数目越多，氢键数越多，双链DNA分子的稳定性越高，B错。(AT)/(GC)与(AC)/(GT)两个比值相等，这个DNA
34、分子可能是双链，也可能是单链，C错。经半保留复制得到的DNA分子，是双链DNA，(AC)/(GT)1，D正确。【答案】D 4(2018广东省珠海市高三摸底考试)下图为真核细胞内基因Y的简图，共含有2 000个碱基对，其中碱基A占20%。下列叙述正确的是()A基因Y复制两次，共需要4 800个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸 B基因Y复制时解旋酶作用于、两处 C若处T/A替换为G/C，则Y控制的性状一定发生改变 DY的等位基因y中碱基A也可能占20%【解析】该基因共有2 000对脱氧核苷酸组成，其中鸟嘌 呤 占 30%，因 此 该 基 因 中 含 有 鸟 嘌 呤 数 目 为 2000230%1 200个，
35、则基因复制2次，则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数目(221)1 2003 600个，A错误；基因Y复制时解旋酶作用于处，即氢键，B错误；若处T/A替换为G/C，由于密码子的简并性等原因，Y控制的性状不一定发生改变，C错误；Y的等位基因y是基因突变形成的，基因突变是指碱基对的增添、缺失或替换，因此y中碱基A也可能占20%，D正确。【答案】D 5(2016全国卷)在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用、和表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(APPP或dAPPP)。回答下列问题：(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。若要用
36、该酶把32P标记到DNA末端上，那 么 带 有 32P 的 磷 酸 基 团 应 在 ATP 的 _(填“”“”或“”)位上。(2)若用带有32P的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有 32P的磷酸基团应在dATP的_(填“”“”或“”)位上。(3)将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放，则其中含有 32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是_ _。【解析】(1)由题意知，该酶可催化ATP水解产生ADP，此过程中断裂的应是远离“A
37、”的那个高能磷酸键，从而使ATP中位上的磷酸基团脱离，此磷酸基团可在该酶的作用下转移到DNA末端上。(2)脱氧核苷酸中的磷酸应对应于dATP的位上的磷酸基团，若用dATP作为DNA生物合成的原料，则dATP需脱去位和位上的磷酸基团形成脱氧核苷酸，所以参与DNA分子组成的脱氧核苷酸中只有位上的磷酸基团。(3)1个噬菌体含有1个双链DNA分子，用DNA分子被32P标记的噬菌体感染大肠杆菌，由于DNA分子复制为半保留复制，即亲代DNA分子的两条链在复制中保留下来，且分别进入不同的DNA分子中，所以理论上不管增殖多少代，子代噬菌体中只有2个噬菌体含有32P。【答案】(1)(2)(3)一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记
