内容正文:
考点19 DNA分子的结构和复制、基因的本质
1.DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中,为该模型构建提供主要依据的是( )
①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验 ②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱 ③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等 ④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
答案 B
2.下列关于基因、DNA、遗传信息和染色体的描述,正确的是( )
A.遗传信息是指DNA中碱基的排列顺序
B.基因是有遗传效应的DNA片段
C.真核生物体内所有基因的碱基总数均小于DNA分子的碱基总数
D.染色体是DNA的主要载体,每一条染色体上都只有一个DNA分子
答案 C
解析 基因通常是有遗传效应的DNA片段,遗传信息是指基因中碱基的排列顺序,A、B错误;染色体是DNA的主要载体,一条染色体上有1个或2个DNA分子,D错误。
3.如图为DNA分子片段结构示意图,对该图的正确描述是( )
A.②和③相间排列,构成了DNA分子的基本骨架
B.图中①、②和③构成了一分子胞嘧啶脱氧核苷酸
C.每个脱氧核糖分子均与两个磷酸基团相连
D.脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1′C
答案 D
解析 图中①磷酸和②脱氧核糖相间排列,构成了DNA分子的基本骨架,A错误;图中的①(磷酸)与②③不属于同一个脱氧核苷酸,B错误;每条脱氧核苷酸链的3′端都有一个脱氧核糖只与一个磷酸基团相连,C错误。
4.如图为某DNA分子半保留复制过程的部分示意图,非复制区与复制区的相接区域会形成“Y”字形结构,被称为“复制叉”。在复制过程中,DNA连接酶可以将脱氧核苷酸片段连接在一起。据图分析,下列说法错误的是( )
A.解旋酶可结合在“复制叉”的部位
B.DNA“复制叉”的延伸需要消耗能量
C.DNA聚合酶能催化前导链和滞后链由3′端向5′端延伸
D.DNA聚合酶在DNA复制过程中能催化磷酸二酯键的形成
答案 C
解析 DNA“复制叉”延伸时会将氢键断裂,需要消耗能量,B正确;由题图可知,DNA复制过程中,前导链和滞后链延伸的方向都是由5′端到3′端,C错误。
5.某双链DNA分子含有400个碱基,其中一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4。下列表述错误的是( )
A.该DNA分子中的碱基排列方式共有4200种
B.该DNA分子的一个碱基改变,不一定会引起子代性状的改变
C.该DNA分子连续复制两次,需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸180个
D.该DNA分子中4种碱基的比例为A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7
答案 A
解析 已知一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,该双链DNA分子中含有400个碱基,则该DNA分子中A=T=60个,C=G=140个,碱基比例已经确定,因此该DNA分子中的碱基排列方式少于4200种,A错误;由于密码子的简并性等原因,DNA分子的一个碱基改变不一定会导致其所控制的蛋白质的结构和功能发生改变,因此子代性状不一定改变,B正确;由上述分析可知,该双链DNA分子中A=T=60个,C=G=140个,该DNA分子连续复制两次,需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数为(22-1)×60=180(个),C正确;该DNA分子中4种碱基A∶T∶G∶C=60∶60∶140∶140=3∶3∶7∶7,D正确。
6.为探究DNA复制方式,美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔将15N标记的大肠杆菌,放到只含14N的培养基中培养,通过CsCl密度梯度离心技术分别将细胞分裂产生的第一代和第二代细胞中的15N-DNA、14N-DNA及15N14N-DNA分离开来。因为DNA能够强烈地吸收紫外线,所以用紫外光源照射离心管,透过离心管在感光胶片上记录DNA带的位置就可以显示出离心管内不同密度的DNA带。下列相关说法正确的是( )
A.因为15N具有放射性,所以感光胶片上可以记录DNA带的位置
B.根据第一代只出现一条居中的DNA条带,可以排除DNA是全保留复制
C.大肠杆菌在进行DNA分子复制时需要用到解旋酶、DNA聚合酶和限制酶
D.DNA聚合酶是一种能调节DNA分子复制的信息分子
答案 B
解析 15N不具有放射性,A错误;若DNA是全保留复制,第一代会含有两条链都含15N标记的DNA和两条链都含14N标记的DNA,则会出现居下和居上的2条DNA条带,B正确;大肠杆菌在进行DNA分子复制时需要用到解旋酶和DNA聚合酶,不需要限制酶,C错误。
7.(2022·广东高考测评研究院高三阶段性学习效率检测调研)DNA指纹技术在亲子鉴定、侦察犯罪等方面是目前最为可靠的鉴定技术,下图为通过提取某小孩和其母亲以及待测定的四位男性的DNA,进行DNA指纹鉴定,部分结果如图所示,则该小孩的生物学父亲最可能是