1、DNA分子的结构、复制 基因是有遗传效应的DNA片段时间：45分钟一、选择题1用卡片构建DNA平面结构模型，所提供的卡片类型和数量如表所示，下列说法正确的是(B)A.最多可构建4种脱氧核苷酸，5个脱氧核苷酸对B构成的双链DNA片段最多有10个氢键CDNA中每个脱氧核糖均与1分子磷酸相连D最多可构建44种不同碱基序列的DNA解析：根据表格数据可知，代表脱氧核糖、磷酸和含氮碱基的卡片数分别都是10，所以最多可构建10个脱氧核苷酸，根据碱基种类可推知最多构建4种脱氧核苷酸，4个脱氧核苷酸对；构成的双链DNA片段中可含2个AT碱基对和2个GC碱基对，所以最多可含有氢键数222310(个)；DNA分子结
2、构中，与脱氧核糖直接相连的一般是2个磷酸，但是两端各有一个最末端的脱氧核糖只连接1个磷酸；碱基序列要达到44种，每种碱基对的数量至少要有4对。2(2020湖北武汉模拟)现已知基因M含有碱基共N个，腺嘌呤n个，具有类似如图的平面结构，下列说法正确的是(D)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C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解析：基因M的每一条链都有1个游离的磷酸基，因此基因M含有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，
3、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，B错误；DNA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，C错误；等位基因是基因突变产生的，而基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，因此基因M和它的等位基因m的碱基数可以不相等，D正确。3(2020河南洛阳名校联考)在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14NDNA(相对分子质量为a)和15NDNA(相对分子质量为b)。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，连续繁殖两代(和)，用离心方法分离得到的结果如图所示。下列对此实验的叙述正确的是(C)A代细菌DNA分子中两条链都是14NB
4、代细菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4C预计代细菌DNA分子的平均相对分子质量为D上述实验代代的结果能证明DNA复制方式为半保留复制解析：代细菌DNA分子中一条链是14N，另一条链是15N，A项错误。代细菌含15N的DNA分子有2个，占全部(4个)DNA分子的1/2，B项错误。由于1个含有14N的DNA分子的相对分子质量为a，则每条链的相对分子质量为a/2；1个含有15N的DNA分子的相对分子质量为b，则每条链的相对分子质量为b/2。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，连续繁殖三代，得到共8个DNA分子，这8个DNA分子共16条链，只有2条是含15N的，14条是含14N的，因此
5、总相对分子质量为b/22a/214b7a，所以每个DNA分子的平均相对分子质量为，C项正确。实验代代的结果不能证明DNA复制方式为半保留复制，D项错误。4(2020四川成都树德中学高三月考)BrdU能替代T与A配对从而渗入新合成的DNA链，植物根尖分生组织放在含有BrdU的培养基中分别培养到第一、第二个细胞周期的中期。下列有关说法中，不正确的是(C)A1条染色体形成2条染色单体的同时，DNA也完成了复制B1个DNA复制2次所产生的DNA分别位于4条染色单体上C第一个细胞周期的中期，每条染色体中均有1个DNA的2条脱氧核苷酸链都含BrdUD第二个细胞周期的中期，每条染色体中均有1个只有1条脱氧核
6、苷酸链含BrdU的DNA解析：1条染色体形成2条染色单体的同时，DNA也完成了复制，A正确；1个DNA复制2次所产生的DNA分别位于4条染色单体上，B正确；第一个细胞周期的中期，DNA分子只复制一次，根据DNA分子半保留复制特点，每条染色体中均有1个DNA的1条脱氧核苷酸链含BrdU，C错误；第二个细胞周期的中期，DNA分子进行了2次半保留复制，每条染色体中均有1个只有1条脱氧核苷酸链含BrdU的DNA，D正确。5(2020广东深圳高三调研)正常情况下，DNA分子在细胞内复制时，双螺旋解开后会产生一段单链区。DNA结合蛋白(SSB)能很快地与单链结合，防止解旋的单链重新配对，而使DNA呈伸展状
7、态，SSB在复制过程中可以重复利用。下列有关推理合理的是(C)ASSB是一种解开DNA双螺旋的解旋酶BSSB与单链的结合将不利于DNA复制CSSB与DNA单链既可结合也可以分开DSSB与单链的结合遵循碱基互补配对原则解析：根据题干“双螺旋解开后会产生一段单链区，DNA结合蛋白(SSB)能很快地与单链结合”，可知SSB不是一种解开DNA双螺旋的解旋酶，A项错误；SSB与单链的结合有利于DNA复制，B项错误；SSB与DNA单链既可结合也可分开，C项正确；SSB是一种DNA结合蛋白，故与单链的结合不遵循碱基互补配对原则，D项错误。6用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个。该D
8、NA分子在14N培养基中连续复制4次，其结果可能是(A)A含有14N的DNA占100%B复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸640个C含15N的链占1/8D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40(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。7(2020河南信阳高级中学月考)将某一经3H充分标记DNA的雄性动物细胞(染
9、色体数为2N)置于不含3H的培养基中培养，经过连续两次正常细胞分裂后，下列有关说法不正确的是(D)A若进行有丝分裂，则子细胞含3H的核DNA分子数可能为NB若进行减数分裂，则子细胞含3H的染色体数为NC第一次分裂结束时，子细胞中染色体都含3HD若子细胞中有的染色体不含3H，则原因是同源染色体彼此分离解析：将某一经3H充分标记核DNA的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含3H的培养基中培养，若进行有丝分裂，则细胞分裂两次，DNA复制两次，在第二次有丝分裂后期，所有染色体一半被标记，一半未被标记，由于分裂成两个子细胞时，染色体分配是随机的，所以子细胞中含3H的染色体数即核DNA分子数可能为N，A
10、正确；若进行减数分裂，因为DNA只复制1次，所以子细胞的N条染色体都被标记，B正确；第一次分裂结束时，因为DNA只复制1次，所以子细胞中染色体都含3H，C正确；若子细胞中有的染色体不含3H，则该细胞进行的是有丝分裂，则不可能是同源染色体彼此分离，D错误。8下图显示了果蝇某一条染色体及部分基因所处位置，该图能表明(D) A一条染色体上有多个DNAB染色体上的绝大多数片段都是基因C深红眼基因和朱红眼基因互为等位基因D该染色体上的基因在果蝇的每个细胞中不一定都能表达解析：一条染色体上含有1个或2个DNA，A错误；由图可知，染色体上绝大多数片段不是基因，B错误；图解显示，深红眼基因和朱红眼基因位于一条
11、染色体上，它们不属于等位基因，C错误；由于基因选择性表达，故该染色体上的基因在果蝇的每个细胞中不一定都能表达，D正确。 9(2020咸宁联考)一个含500个碱基对的DNA分子片段，其中一条链中TA占40%。若将该DNA分子放在含15N的培养基中连续复制3次，下列相关叙述正确的是(C)A该DNA分子的另一条链中TA占60%B该DNA分子中含有A的数目为400个C该DNA分子第3次复制时需要消耗1 200个GD经3次复制后，子代DNA中含15N的单链占1/8解析：该DNA分子的一条链中TA占40%，据碱基互补配对原则，另一条链中TA所占的比例也为40%，A项错误；一个含500个碱基对的DNA分子片
12、段，其中一条链中TA占40%，则整个DNA中TA也等于40%，又AT，即A占20%，故该DNA分子含有的A为500220%200(个)，B项错误；该DNA分子的C(5002200200)/2300(个)，第3次复制时，需要G3002311 200(个)，C项正确；经3次复制后，共有8个DNA，共16条链，其中2条是原DNA的，14条是新合成的含15N的链，占7/8，D项错误。10(2020山西晋城月考)某种病理性近视(相关基因为H、h)与基因HLA有关，若该基因位于常染色体且含有3 000个碱基，其中胸腺嘧啶900个，下列说法错误的是(B)A女性携带者进行正常减数分裂，H和H基因分离发生在减数
13、第二次分裂BHLA基因复制两次则需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸1 200个CHLA基因利用标记的核苷酸复制n次，则不含放射性的DNA分子为0D该病在男性和女性群体中的发病率相同解析：女性携带者基因型为Hh，正常情况下，减数分裂过程中H和H基因位于姐妹染色单体上，其分离发生在减数第二次分裂，A项正确；该基因中，AT、CG，故HLA基因含有AT900(个)，其复制两次，需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸900(221)2 700(个)，B项错误；利用标记的核苷酸复制n次，所有子代DNA均含标记的核苷酸，不含放射性的DNA分子为0，C项正确；基因位于常染色体的疾病在男性和女性群体中的发病率相同，D项正确。11(20
14、20河南八市质检)下列关于DNA分子的结构和DNA分子复制的说法，不正确的是(D)ADNA分子能准确地复制与DNA分子的结构有密切的关系BDNA分子复制过程中有氢键的断裂和重新形成C神经细胞和衰老的细胞一般都不会出现DNA分子的复制D含有2n个碱基对的DNA分子其碱基对的排列方式最多有n4种解析：DNA分子结构中碱基按照互补配对原则进行配对，这对DNA分子的准确复制具有重要作用，A项正确；DNA分子复制时，在解旋酶的作用下，氢键断裂，双链解开，按照碱基互补配对原则合成子链，子链与母链的互补碱基之间重新形成氢键，B项正确；神经细胞是高度分化的细胞，神经细胞和衰老的细胞一般都不会再进行分裂，故一般
15、不会出现DNA分子的复制，C项正确；含有2n个碱基对的DNA分子其碱基对的排列方式最多有42n种，D项错误。12(2020安徽合肥质检)下列与真核细胞内DNA分子复制有关的叙述正确的是(D)A复制过程中先全部解旋，再半保留复制B复制过程主要发生在有丝分裂前期CDNA连接酶催化两个游离的脱氧核苷酸之间的连接D复制后两个子代DNA分子的碱基序列可能不同解析：DNA复制是边解旋边复制的，A错误；复制的时间是有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期，B错误；DNA连接酶催化两个DNA片段之间的脱氧核苷酸形成磷酸二酯键，C错误；复制后两个子代DNA分子的碱基序列一般相同，但若发生基因突变，则形成的DNA分
16、子碱基序列可能不同，D正确。二、非选择题13(2020江苏南京高三模拟)下图为真核生物DNA的结构(图甲)及发生的生理过程(图乙)，请据图回答下列问题：(1)图甲为DNA的结构示意图，其基本骨架由和(填序号)交替排列构成，为胞嘧啶脱氧核苷酸。(2)从图乙可看出，该过程是从多个起点开始复制的，从而提高复制速率；图中所示的酶为解旋酶；作用于图甲中的(填序号)。 (3)若用1个被32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，释放出300个子代噬菌体，其中含有32P的噬菌体所占的比例是1/150。(4)若图甲中的亲代DNA分子含有100个碱基对，将该DNA分子放在含有用32P标记的脱氧核苷酸培养液中复制一次
17、，则子代DNA分子的相对分子质量比原来增加100。(5)若图乙中亲代DNA分子在复制时，一条链上的G变成了A，则该DNA分子经过n次复制后，发生差错的DNA分子占DNA分子总数的1/2。解析：(1)DNA分子的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接构成。图中的是由一分子脱氧核糖、一分子磷酸和一分子C(胞嘧啶)组成的胞嘧啶脱氧核苷酸。(2)分析图乙，有多个复制的起点，这样可以大大提高复制的速率。图中酶使碱基对间的氢键断裂，使DNA双链解旋，应为解旋酶。(3)用32P标记的1个噬菌体侵染大肠杆菌，根据DNA分子半保留复制的特点，则新形成的300个噬菌体中有2个含32P，占1/150。(4)亲代DNA分子
18、含有100个碱基对，在含有用32P标记的脱氧核苷酸的培养液中复制一次形成的子代DNA分子一条链含32P，一条链含31P，标记部分的脱氧核苷酸比未标记的相对分子质量增加1，因此相对分子质量增加100。(5)DNA分子复制时一条链上的碱基发生突变，另一条链上的碱基不发生突变，以发生突变的单链为模板复制形成的DNA分子都是异常的，以碱基没有发生突变的单链为模板合成的DNA分子都是正常的，因此无论复制多少次，发生差错的DNA分子都占1/2。14(2020唐山统考)科学研究表明，在细胞周期中，染色体的两条姐妹染色单体之间可能发生部分交换。某同学为了能够在显微镜下观察到有丝分裂染色单体部分交换这一现象，搜
19、集获得如下资料并展开了研究：A将细胞置于含有BrdU的某种培养基中培养，细胞能不断增殖。当DNA复制时，BrdU可替代胸腺嘧啶脱氧核苷酸掺入DNA的子链中B由于掺入BrdU的情况不同，经特殊染色后，着色的深浅也不同；在染色单体中，若DNA只有一条链掺有BrdU，则着色深；若DNA的两条链都掺有BrdU，使DNA双链螺旋程度降低，则着色浅C将处于不同细胞周期的中期细胞进行常规制片，经特殊染色后，在显微镜下可观察每条染色体的姐妹染色单体的着色情况根据上述资料回答问题：(1)若观察到置于含有BrdU的该种培养基中培养的细胞中所有染色体上的两条姐妹染色单体着色深，则该细胞正处于有丝分裂第一个细胞周期的
20、中期。(2)显微镜下有丝分裂第二个细胞周期的中期细胞可观察到细胞中的所有染色体上的两条姐妹染色单体一条着色深、一条着色浅。(3)若要观察有丝分裂中姐妹染色单体是否发生部分交换，应选择第几个细胞周期进行观察？请描述发生部分交换时观察到的现象。二。染色体上着色深的染色单体中含有着色浅的染色单体片段，着色浅的染色单体中含有着色深的染色单体片段。解析：(1)若细胞中的所有染色体上的两条姐妹染色单体着色深，说明在染色单体中的DNA都只有一条单链掺有BrdU，所以该细胞正处于第一个细胞周期的中期。(2)若细胞正处于第二个细胞周期的中期，则细胞内的所有染色体中，一条染色单体的DNA分子只有一条链含有BrdU
21、，另一条染色单体的DNA分子的两条链都含有BrdU。因此显微镜下可观察到有丝分裂第二个细胞周期的中期细胞中的所有染色体上的两条姐妹染色单体一条着色深、一条着色浅。(3)由于在第一个细胞周期的中期，细胞中所有染色体上的两条姐妹染色单体着色深，无法辨别出染色体的两条姐妹染色单体之间是否发生部分交换。第二个细胞周期的中期的细胞中所有染色体上的两条姐妹染色单体一条着色深、一条着色浅。因此若要观察有丝分裂中姐妹染色单体是否发生交换，应选择处于第二个细胞周期中期的细胞进行观察。如果在显微镜下观察到染色体上着色深的染色单体中含有着色浅的染色单体片段，着色浅的染色单体中含有着色深的染色单体片段，则说明染色体的
22、两条姐妹染色单体之间发生部分交换。15如图甲是DNA分子局部组成示意图，图乙表示DNA分子复制的过程。请回答以下问题：(1)图甲中有4种碱基，有2个游离的磷酸基团。从主链上看，两条单链的方向反向平行，从碱基关系看，两条单链互补配对。(2)DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA与基因的关系是基因是有遗传效应的DNA片段。(3)图乙的DNA分子复制过程中除了需要模板和酶外，还需要原料、能量等条件，保证DNA分子复制精确无误的关键是碱基互补配对。(4)若图乙的该DNA分子含有48 502个碱基对，而子链延伸的速度为105个碱基对/min，则此DNA复制约需要30 s，而实
23、际只需约16 s，根据图分析是因为复制是双向进行的；由图可知延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制是边解旋边复制。(5)DNA分子在复制过程中，某位点上的一个正常碱基(设为P)由于诱变变成了尿嘧啶。该DNA连续复制两次，得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为UA、AT、GC、CG。推测“P”可能是(D)A胸腺嘧啶B腺嘌呤C胸腺嘧啶或腺嘌呤 D胞嘧啶或鸟嘌呤解析：(1)分析图甲可知，图甲中含有4种碱基，2个游离的磷酸基团；从主链看，DNA分子的两条单链是反向平行的，两条单链上的碱基遵循碱基互补配对原则，因此从碱基关系上看，两条单链互补配对。(2)基因能控制生物的性状，而基因是有遗
24、传效应的DNA片段，因此DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。(3)DNA分子复制过程中除了需要模板和酶外，还需要原料、能量等条件，保证DNA分子复制精确无误的关键是碱基互补配对。(4)按正常的子链延伸速度，此DNA分子复制约需30 s，而实际上复制从开始到结束只需约16 s，说明该DNA的复制是双向复制的。(5)由于正常碱基“P”变成了U后，能与A配对，因此含有U与A、A与T的2个DNA分子是发生了突变的，而含有GC、CG的2个DNA分子是未发生突变的。这两个正常的DNA分子和亲代DNA分子的碱基组成是一致的，即亲代DNA分子中的碱基组成是GC或CG，因此P可能是胞嘧啶或鸟嘌呤。
