高考生物必修2考点突破：第24讲《dna的分子结构和复制》

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第24讲 DNA的分子结构和复制
对应训练
1.含有2 000个碱基的DNA，每条链上的碱基排列方式有 （ ）
A.42 000个 B.41 000个
C.24 000个 D.21 000个
答案 B
2.在DNA分子的一条单链中相邻的碱基A与T的连接是通过 （ ）
A.肽键 B.—磷酸—脱氧核糖—磷酸—
C.氢键 D.—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—
答案 D
对应训练
3.下列对双链DNA分子的叙述，哪项是不正确的 （ ）
A.若一条链G的数目为C的2倍，则另一条链G的数目为C的0.5倍
B.若一条链A和T的数目相等，则另一条链A和T的数目也相等
C.若一条链的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4，则另一条链相应碱基比为2∶1∶4∶3
D.若一条链的G∶T=1∶2，另一条链的C∶A=2∶1
答案 D
4.（2008年广州调研）从某生物组织提取DNA进行分析，其四种碱基数的比例为鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%，又知该DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤，问与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的 ( )
A.26% B.24%
C.14% D.11%
答案 A
对应训练
5.有100个碱基对的某DNA分子片段，内含60个胞嘧啶脱氧核苷酸，若连续复制n次，则在第n次复制时需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸（ ）个，这n次复制共需游离腺嘌呤脱氧核苷酸（ ）个。
A.40n-1 B.40n
C.40×2n-1 D.40×(2n-1)
答案 CD
6.在进行基因工程时，已经得到一个目的基因 ，要人工复制，使数量增多，需要的复制条件是 （ ）
①CTAGGGC或GATCCCG模板链 ②含A、U、C、G碱基的核苷酸 ③含A、T、C、G碱基的核苷酸 ④核糖 ⑤脱氧核糖
⑥酶 ⑦ATP ⑧磷酸 ⑨蛋白质
A.①③④⑦⑧⑨ B.①②④⑥⑦⑧
C.①②⑤⑥⑦⑨ D.①③⑤⑥⑦⑧
答案 D
7.用15N标记细菌的DNA分子，再将它们放入含14N的培养基中连续繁殖四代，a、b、c为三种DNA分子：a只含15N，b同时含14N和15N，c只含14N，则下图所示这三种DNA分子的比例正确的是 （ ）
答案 D
对应训练
8.目前，DNA计算机技术已成为科学研究的热点。若用DNA分子存储信息，理论上一个含有100个碱基的双链DNA分子片段最多可存储多少个不同的数据 （ ）
A.50 B.100 C.450? D.4100
答案 C
9.已知某DNA分子含有1000个碱基对，其中一条链上A∶G∶T∶C=1∶2∶3∶4。该DNA分子连续复制2次，共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是 （ ）
A.600个 B.900个 C.1200个 D.1800个
答案 D
有关DNA分子的计算
例1 （2008年南通一模）某双链DNA分子含有200个碱基，一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4，则该DNA分子 （ ）
A.含有4个游离的磷酸基
B.连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸210个
C.四种含氮碱基A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7
D.碱基排列方式共有4100种
答案 C
变式训练
在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的54%，其中一条链中鸟嘌呤、胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的22%和28%，则由该链转录的信使RNA中鸟嘌呤占碱基总数的 （ ）
A.24% B.22% C.26% D.23%
答案 A
DNA分子半保留复制的有关计算
例2 含有32P或31P的磷酸，两者化学性质几乎相同，都可参与DNA分子的组成，但32P比31P质量大。现将某哺乳动物的细胞放在含有31P磷酸的培养基中，连续培养数代后得到G0代细胞。然后将G0代细胞移至含有32P磷酸的培养基中培养，经过第1、2次细胞分裂后，分别得到G1、G2代细胞。再从G0、G1、G2代细胞中提取出DNA，经密度梯度离心后得到的结果如下图。由于DNA分子质量不同，因此在离心管内的分布不同。若①、②、③分别表示轻、中、重三种DNA分子的位置，请回答：
（1）G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的：
G0 ，G1 ，G2 。
(2)G2代在①、②、③三条带中DNA数的比例是 。
(3)图中①、②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是：条带① ，条带② 。
(4)上述实验结果证明DNA的复制方式是 。DNA的自我复制能使生物的 保持相对稳定。
答案 (1)A B D (2)0∶1∶1 (3) 31P 32P和31P
(4)半保留复制 遗传特性
1.（2008年江苏生物，9）亚硝酸盐可使DNA的某些碱基中的氨基脱去，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DNA ，经亚硝酸盐作用后，若链①中的A、C发生脱氨基作用，经过两轮复制后其子代DNA片断之一为 ( )
A.—CGTTC—
—GCAAC—
B.—GGTCG—
—CCAGG—
C.—GGTTG—
—CCAAC—
D.—CGTAG—
—GCATC—
答案 C
2.（2008年上海生物，26）某个DNA片段由500对碱基组成，A+T占碱基总数的34%。若该DNA片段复制2次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为 ( )
A.330 B.660 C.990 D.1 320
答案 C
3.（2007年山东理综，7）DNA分子经过诱变，某位点上的一个正常碱基（设为P）变成为尿嘧啶。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U-A、A-T、G-C、C-G。推测“P”可能是 （ ）
A.胸腺嘧啶 B.腺嘌呤
C.胸腺嘧啶或腺嘌呤 D.胞嘧啶
答案 D
4.（2006年全国理综Ⅱ，4）已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA和单链RNA四种类型，现发现了一种新病毒，要确定其核酸属于上述哪一种类型，应该 （ ）
A.分析碱基类型，确定碱基比率
B.分析碱基类型，分析核糖类型
C.分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型
D.分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型
答案 A
5.（2006年春季理综，4）在DNA分子双螺旋结构中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有2个氢键，胞嘧啶与鸟嘌呤之间有3个氢键。现有四种DNA样品，根据样品中碱基的百分含量判断，最有可能来自嗜热菌（生活在高温环境中）的是 （ ）
A.含胸腺嘧啶32%的样品 B.含腺嘌呤17%的样品
C.含腺嘌呤30%的样品 D.含胞嘧啶15%的样品
答案 B
探究DNA复制方式的技术手段
样题细研
某校一个生物活动小组要进行研究性学习。对生物学史上的经典实验进行验证，也是研究性学习的内容之一。这个小组借助某大学的实验设备，对有关DNA复制的方式进行探究，有人认为DNA是全保留复制，也有人认为DNA是半保留复制。为了证明这两种假设，这个小组设计了下列实验程序，请完成实验并对结果进行预测。
（1）实验步骤：
第一步：在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N-DNA；在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N-DNA。用某种离心方法分离得到的结果如上图所示，其DNA分别分布在轻带和重带上。
第二步：将亲代大肠杆菌(含15N)转移到含14N的培养基上繁殖一代(Ⅰ)，请分析：
如果DNA位于 带位置，则是全保留复制；如果DNA位于 带位置，则是半保留复制。
第三步：为了进一步验证第二步的推测结果，将亲代大肠杆菌(含15N)转移到含14N的培养基上再连续繁殖一代(Ⅱ)，请分析：
如果DNA位于 带位置，则是全保留复制；如果DNA位于 带位置，则是半保留复制。
(2)有人提出：第一代(Ⅰ)的DNA用解旋酶处理后再离心，就能直接判断DNA的复制方式，如果轻带和重带各占1/2，则一定为半保留复制。
你认为此人说法是否正确？ 。原因是 。
答案 (1)1/2重和1/2轻 全中 1/4重和3/4轻 1/2中和1/2轻
（2）不正确 无论半保留复制还是全保留复制，如果研究DNA链的情况，结果是一致的，无法区分
变式训练
（2008年武汉月考）科学家在研究DNA分子复制方式时，进行了如下的实验研究（已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次，实验结果见相关图示）：
（1）复制过程除需要模板DNA、脱氧核苷酸外，还需要 等（至少答两点）。
（2）为了证明DNA复制的特点为半保留复制，请设计实验三（用图示和有关文字补充在图中），并画出结果C。
（3）该过程中，实验一、实验二起 作用。若用15N标记的DNA作为模板，用含有14N标记的培养基培养，在下面坐标图中画出连续培养细菌60 min过程中，15N标记DNA分子含量变化的曲线图。
答案 （1）能量、酶、适宜的温度和pH
（2）如图（其中1种即可）：
（3）对照如下图：
1.（2009年广州高三调研）关于DNA分子结构的叙述，不正确的是 （ ）
A.每个DNA分子一般都含有四种脱氧核苷酸
B.每个DNA分子中的碱基、磷酸、脱氧核糖的数目是相等的
C.每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基
D.双链DNA分子中的一段，如果有40个腺嘌呤，就一定同时含有40个胸腺嘧啶
答案 C
2.下列有关DNA分子复制的叙述，正确的是 （ ）
A.DNA分子在解旋酶的作用下水解成脱氧核苷酸
B.在复制过程中，解旋和复制是同时进行的
C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链
D.两条新的子链通过氢键形成一个新的DNA分子
答案 B
3.分析一个DNA分子时，发现含有30%的腺嘌呤脱氧核苷酸，因此可知该分子中一条链上鸟嘌呤含量最大值可占此链碱基总数的 ( )
A.20% B.30% C.40% D.70%
答案 C
4.（2009年启东模拟）下图示DNA分子复制的片段，图中a、b、c、d表示各条脱氧核苷酸链。一般地说，下列各项正确的是 （ ）
A.a和c的碱基序列互补
B.b和c的碱基序列相同
C.a链中（A+T）/（G+C）的比值与b链中同项比值不同
D.a链中（A+T）/（G+C）的比值与c链中同项比值相同
答案 D
5.（2009年南通模拟）某DNA分子中含有1 000个碱基对（P元素只含32P）。若将DNA分子放在只含31P的脱氧核苷酸的培养液中让其复制两次，则子代DNA的相对分子质量平均比原来 ( )
A.减少1 500 B.增加1 500
C.增加1 000 D.减少1 000
答案 A
6.在一个双链DNA分子中，碱基总数为ｍ，腺嘌呤碱基数为ｎ，则下列有关叙述正确的是 ( )
①脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基总数＝ｍ
②碱基之间的氢键数为
③一个链中A+T的数量为ｎ
④G的数量为ｍ-ｎ
A.①②③④ B.②③④
C.③④ D.①②③
答案 D
7.（2008年长沙模拟）将用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中，让其复制三次，则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例、含有14N的DNA分子占全部DNA分子的比例
以及含有15N的脱氧核苷酸链占全部DNA单链的比例依次是 （ ）
A.1/2，7/8，1/4 B.1/4，1，1/8
C.1/4，7/8，1/8 D.1/8，1，1/8
答案 B
8.（2008年海淀模拟）下图为用15N标记的DNA分子片段，下列说法中正确的是 （ ）
A.把此DNA分子放在含14N的培养基中复制3代，子代中含14N标记的DNA分子占总数的3/4
B.①处的碱基对改变一定会引起生物表现型的变化
C.限制性内切酶作用于③部位，解旋酶作用于②部位
D.该DNA分子的特异性表现在碱基种类上
答案 C
9.（2009年广州高三调研）艾滋病病毒属于RNA病毒，具有逆转录酶，如果它的一段RNA含碱基A 23%、C 19%、G 31%，则通过逆转录过程形成的双链DNA中碱基A的比例为 （ ）
A.23% B.25%
C.31% D.50%
答案 B
10.（2008年临沂质检）在下列四种化合物的化学组成中，“○”中所对应的含义最接近的是 （ ）
A.①和② B.①和③
C.③和④ D.②和④
答案 D
11.（2009年南京二模）确的是 （ ）
A.限制性核酸内切酶可作用于①部位，DNA连接酶作用于部位③
B.该DNA的特异性表现在碱基种类和（A+T）/（G+C）的比例上
C.若该DNA中A为p个，占全部碱基的n/m（m>2n），则G的个数为（pm/2n）-p
D.把此DNA放在含15N的培养液中复制两代，子代中含15N的DNA占3/4
答案 C
12.如图为大肠杆菌的DNA分子结构示意图（片段）。请据图回答问题：
（1）图中1表示 ，2表示 ，1、2、3结合在一起的结构叫 。
（2）图中3有 种，中文名字分别是 。
（3）含有200个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个。请回答：
①该DNA片段中共有腺嘌呤 个，C和G共 对。
②该片段复制4次，共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸 个。
③在DNA分子稳定性的比较中， 碱基对的比例高，DNA分子稳定性高。
（4）假定大肠杆菌只含14N的DNA的相对分子质量为A；只含15N的DNA的相对分子质量为b。现将只含15N的DNA培养到含14N的培养基中，子一代DNA的平均相对分子质量为 ，子二代DNA的平均相对分子质量为 。
答案 （1）磷酸 脱氧核糖 脱氧核苷酸
（2）2 鸟嘌呤、胞嘧啶
（3）①40 60 ②900 ③C和G
（4）（A+b）/2 （3A+b）/4
13.已知在DNA分子中的一条单链（A+G）/（T+C）=m，求：
（1）在另一条互补链中这种比例是多少，据此可得出的结论是什么？
。
（2）这种比例在整个DNA分子中又是多少，据此可得出什么结论？
。
（3）当在一单链中（A+T）/（G+C）=n时，另一条互补链中这种比例是多少？（A+T）/（G+C）在整个DNA分子中又是多少？由此可得出的结论是什么？
。
（4）在含有四种碱基的DNA区段中，有腺嘌呤n个，占该区段全部碱基的比例为m。
求证：在该区段中胞嘧啶的数目为n（1/2m-1）。
。
答案 （1）1/m 不互补的两碱基之和的比值在两条单链上互为倒数
（2）1 在DNA分子中，不互补的两碱基之和的比值为1
（3）n n （A+T）/（C+G）的值在DNA分子的每个单链中相同，并且在整个DNA分子中也相同
（4）在DNA分子中，有腺嘌呤（A）n个，占全部碱基的比例为m，则该DNA片段中的碱基总数为n/m，胞嘧啶（C）=G=
（n/m-2n）/2=n（1/2m-1）
14.在生命科学研究中，“放射性同位素示踪”是经常使用的研究手段。某科研所做了如下几个科学实验，请仔细阅读分析并回答有关问题：
（1）将大肠杆菌的DNA分子用3H标记后，放在普通培养基上繁殖两代，并跟踪检测子代细菌DNA的放射性，如下图。该实验有力证明了DNA分子的 。
（2）如下图所示，科研人员合成了一段含15N的特定DNA片段。用它作为探针，利用碱基互补配对原则，可检测待测标本中的遗传信息。这项技术的原理是 。
（3）这项技术目前可应用到下列哪些方面（填字母）。
A.肝炎等疾病诊断 B.遗传病的产前诊断
C.修复有缺陷的基因 D.检测饮用水中病毒含量
答案 （1）半保留复制 （2）DNA分子杂交 （3）ABDwww.
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