专题06 DNA的结构和复制-2023-2024学年高一生物下学期期末复习考点梳理与测试（人教版2019必修2

专题06 DNA的结构和复制 一、DNA双螺旋结构模型的构建 1．构建者：美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。 2．构建历程 3．模型的特点及意义 二、DNA的结构 项目 特点 整体 结构 由两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 基本 骨架 由脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架 碱基 配对 两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，排列在内侧并且遵循碱基互补配对原则：A与T配对、G与C配对 三、制作DNA双螺旋结构模型 1．目的要求：通过制作DNA双螺旋结构模型，加深对DNA结构特点的认识和理解。 2．制作程序 四、DNA的复制 1．对DNA复制的推测 (1)提出者：沃森和克里克。 (2)假说内容： ①解旋：DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂。 ②复制 ③特点：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式称作半保留复制。 2．DNA半保留复制的实验证据 (1)实验材料：大肠杆菌。 (2)实验方法：运用同位素标记技术。 (3)实验过程 (4)实验预期 ①亲代DNA分子中两条链均含15N，DNA分子密度高。 ②复制一次产生的DNA分子中，一条链含 14N，另一条链含 15N，DNA分子密度居中。 ③复制两次产生的DNA分子中，有两个DNA分子双链均含14N，DNA分子密度较低；另两个DNA分子中一条链含 15N，另一条链含 14N。 3．DNA复制的过程 (1)相关知识归纳总结 概念 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 时间 有丝分裂间期和减数分裂Ⅰ前的间期 场所 主要是细胞核 条件 模板、原料、能量、酶等 特点 半保留复制、边解旋边复制 意义 通过复制将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性 (2)复制的过程 (3)准确复制的原因 ①DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板。 ②通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。 五、基因通常是有遗传效应的DNA片段 1．基因与DNA关系的实例(结合教材P57“思考·讨论”资料分析) 2．DNA片段中的遗传信息 (1)遗传信息：蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。 (2)特点 ①多样性：碱基排列顺序的千变万化。 ②特异性：每一个DNA分子有特定的碱基排列顺序。 ③稳定性：DNA分子的结构较稳定。 3．与生物体多样性和特异性的关系 DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。 4．基因的延伸：对于遗传物质是RNA的生物，基因就是有遗传效应的RNA片段 一、单选题 1．某同学准备了足够的相关材料，制作由30个脱氧核苷酸构成的DNA双螺旋结构模型。下列说法正确的是（    ） A．制作模型时，每个脱氧核糖上都要连接2个磷酸基团和1个碱基 B．制作模型时，腺嘌呤和胸腺嘧啶之间用3个氢键连接物相连 C．制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接排列在内侧，构成基本骨架 D．制成的模型中，如果有腺嘌呤8个，则模型中有胞嘧啶7个 2．某同学要搭建一条核酸单链，现有代表5种碱基的塑料片共7个，其中A、C、G各有1个，U和T各有2个。五碳糖和磷酸之间的化学键有7个，其他的构建材料均充足。下列叙述正确的是（    ） A．搭建的DNA单链最多含有4个脱氧核糖核酸 B．搭建的RNA单链最多含有5个核糖 C．将搭建好的DNA单链转变为RNA单链时，只需将T换成U D．搭建最长的DNA单链的彻底水解产物至少有5种 3．如图为某同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段（“o”代表磷酸），下列为几位同学对此图的评价，叙述正确的是（    ） 、 A．甲说：“物质组成和结构上没有错误” B．乙说：“只有一处错误，就是U应改为T” C．丙说：“核糖应改为脱氧核糖” D．丁说：“如果他画的是RNA双链，则该图应是正确的” 4．下图为某同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段（“”代表磷酸基团），下列为几位同学对此图的评价，正确的是（　　） A．甲说：“物质组成和结构上没有错误” B．乙说：“只有一处错误，就是U应改为T” C．丙说：“至少有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖” D．丁说：“如果他画的是RNA双链，则该图应是正确的” 5．DNA分子中腺嘌呤的数量为W，占总碱基数的比例为a，若此DNA分子连续复制n次，需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为（    ） A．（2n-1）/W B．（2n-1）（1-2a）W/2a C．（2n-1）W /（1-2a） D．（2n-1）W/2na 6．在含有4种碱基的DNA区段，有腺嘌呤a个，占该区段全部碱基的比例为b，则（　　） A．b≤0.5 B．b≥0.5 C．胞嘧啶为a(1/2b－1) D．胞嘧啶为b(1/2a－1) 7．下图为DNA分子部分片段的示意图，下列有关叙述正确的是（　　）    A．DNA分子中甲链和乙链的方向相同 B．解旋酶作用于①，DNA聚合酶作用于② C．乙链③-⑥处的碱基序列依次为-TGCA- D．若该分子中GC含量高，则热稳定性较好 8．某基因型为AaXBY的精原细胞（2n=8）所有DNA分子双链均用15N标记后置于含14N的培养基中培养，经过1次有丝分裂后，又分别完成减数分裂，产生了一个多一条性染色体（即同时含有X和Y染色体）的异常精细胞，若无其他染色体变异和交叉互换发生，下列说法错误的是（    ） A．与该异常精细胞同时产生的另外3个精细胞的基因型可能为AXBY、a、a B．产生该异常精细胞的初级精母细胞中被标记的染色体不会多于8条 C．产生该异常精细胞的次级精母细胞中被标记的核DNA分子最多有5条 D．分裂产生的初级精母细胞中含15N标记的核DNA分子占1/4 9．如图为某真核细胞中DNA复制过程模式图，下列分析正确的是（　　） A．酶①和酶②均作用于氢键 B．该过程的模板链是a、d链 C．该过程只能发生在细胞有丝分裂前的间期 D．DNA复制的特点有半保留复制和边解旋边复制 10．下图所示DNA分子片段中一条链含15N，另一条链含14N。下列有关说法错误的是（    ）    A．解旋酶作用于③处，DNA聚合酶催化形成①处的化学键 B．该DNA分子含有2个游离的磷酸基团，除此之外其余磷酸基团均与2个脱氧核糖相连 C．若该DNA分子中一条链上G＋C占该链碱基总数的56%，则无法确定整个DNA分子中T的含量 D．把此DNA放在含14N的培养液中复制三代，子代中含15N的DNA占1/8 11．将1个DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放到只含14N的培养基中培养，然后在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，通过密度梯度离心技术将15N/15N-DNA、14N/14N-DNA、15N/14N-DNA分开。因DNA能够强烈地吸收紫外线，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。下列相关叙述正确的是（　　） A．感光胶片上能够记录到DNA带的位置是因为15N具有放射性 B．若大肠杆菌分裂3次，含有14N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为3/4 C．若大肠杆菌分裂1次，只出现一条位置居中的DNA带，可排除DNA是全保留复制 D．酶具有高效性，DNA复制的解旋过程只需解旋酶催化氢键断开，不需能量的驱动 12．人类对遗传物质的探索经历了漫长过程，关于以下几个重要科学探究，叙述错误的是（    ） ①摩尔根的果蝇杂交实验        ②肺炎链球菌体内转化实验 ③噬菌体侵染细菌实验        ④沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型 A．①摩尔根首次将一个特定基因定位在一条特定染色体上 B．②格里菲思提出的“转化因子”和孟德尔提出的“遗传因子”化学本质一致 C．③与DNA半保留复制方式的验证实验一样采用了放射性同位素标记的方法 D．④中DNA双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳定的直径 13．研究人员将1个含14N—DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中，培养24h后提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA解开双螺旋，变成单链：然后进行密度梯度离心，试管中出现两种条带（如图）。下列说法错误的是（　　） A．由结果可推知DNA在24h内连续分裂3次 B．解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的氢键 C．根据条带的数目和位置可以确定DNA的复制方式为半保留复制 D．若直接将子代DNA进行密度梯度离心也能得到两条带 14．如图是DNA的结构模式图，下列有关叙述错误的是（    ） A．图中①②③构成了DNA的一个基本组成单位 B．①和②交替连接，排列在外侧，构成DNA的基本骨架 C．DNA中的碱基对⑨越多，其热稳定性就越低 D．细胞中DNA复制时，④的断裂需要解旋酶和能量 15．哺乳动物的线粒体 DNA是双链闭合环状分子，外环为 H链，内环为 L链，如图所示｡下列叙述正确的是（　　）    A．线粒体 DNA分子中含有两个游离的磷酸基团 B．子链中新形成的磷酸二酯键数目和脱氧核苷酸数目相同 C．子链1的延伸方向是 3′端→5′端，需要 DNA聚合酶的催化 D．若该线粒体 DNA放在 15N的培养液中复制 3次，含15N的 DNA有 6个 16．下列关于DNA分子的结构和复制的叙述，正确的是（    ） A．将一个含15N的DNA放在14N的环境中复制5次，子代DNA分子均含14N B．连接相邻两个碱基的化学键都是氢键 C．若第三次复制消耗腺嘌呤640个，则该DNA分子含三个氢键的碱基对有160个 D．双链DNA分子均有两个游离的磷酸基团 17．如图为真核细胞 DNA 复制过程的模式图，其中延伸方向与解链方向相反的短片段子链 将由DNA 连接酶连接。一个15N 标记的双链DNA 片段含有500个碱基对，其中胞嘧啶有150个，提供含14N 的脱氧核苷酸，共进行4次复制。下列说法错误的是（    ）    A．真核生物 DNA 复制的场所有细胞核和细胞质 B．复制时共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸2450个 C．产生的含15N 的 DNA 分子占全部 DNA 分子的1/8 D．阻断DNA连接酶的活性，会出现短片段子链的积累 18．某活动小组同学在“制作DNA双螺旋结构模型”活动前，准备了如图所示六种材料及曲别针若干，每形成一个化学键（包含氢键）需要一个曲别针，准备制作其中一条链有5个A、6个C、7个G、8个T的多个双链DNA分子结构模型，下列说法正确的是（    ） A．制作模型过程要用到219个曲别针 B．模型中有48个均连接了两个曲别针 C．理论上能制作出426种DNA分子结构模型 D．制作的DNA分子结构模型中四种碱基比例不同 19．在氮源分别为14N和15N 的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分别为 14N/14N­DNA（拟核DNA相对分子质量为 a）和15N/15N­DNA（拟核DNA相对分子质量为b）。将一个15N 标记的亲代大肠杆菌（15N/15NDNA）转移到含14N的培养基上，让其连续繁殖两代（Ⅰ和Ⅱ），用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。下列关于此实验的叙述，不正确的是（　　） A．Ⅰ代大肠杆菌DNA分子中一条链含14N，另一条链含15N B．Ⅱ代大肠杆菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4 C．预计Ⅲ代大肠杆菌拟核DNA分子的平均相对分子质量为（7a＋b）/8 D．上述实验结果证明DNA的复制方式为半保留复制 20．关于DNA分子的结构与复制的叙述中，正确的是（    ） A．1个含有m个腺嘌呤的DNA分子第n次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸（2n-1）×m个 B．DNA双链被32P标记后，复制n次，子代DNA中有标记的占（1/2）n C．在一个双链DNA分子中，G+C占M%，那么该DNA分子的每条链中G+C都占该链碱基总数的M% D．细胞内全部DNA被32P标记后在不含32P的环境中进行连续有丝分裂，第2次分裂的每个子细胞染色体均有一半有标记 二、多选题 21．如图为某DNA分子的部分平面结构图，该DNA分子片段中含有100个碱基对、40个胞嘧啶，则下列说法错误的是（    ）    A．③是连接DNA单链上两个核糖核苷酸的化学键 B．该DNA分子复制n次，含母链的DNA分子只有2个 C．①与②交替连接，构成了DNA分子的基本骨架 D．该DNA分子复制第n次，消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸数为60×（2n-1）个 22．DNA复制时子链从5′端到3′端延伸，合成的两条链分别称为前导链和后随链，复制过程如图所示，下列相关叙述正确的是（    ） A．DNA聚合酶作用的部位是氢键，DNA连接酶作用的部位是磷酸二酯键 B．DNA复制过程中解旋酶将两条链完全解旋后进行复制，可以减少复制所需时间 C．DNA聚合酶沿母链的3′端到5′端移动，前导链由右向左合成，后随链由左向右合成 D．引物在前导链的合成过程中引发一次，之后可连续合成，而后随链需多个引物参与 23．如图为某含有5000个碱基对的DNA复制示意图。该DNA中含有腺嘌呤1200个，复制泡是DNA正在复制的部分，复制叉是尚未解开螺旋的亲代双链DNA同新合成的两个子代DNA交界处，下列相关叙述正确的是（    ） A．图中DNA复制叉和复制泡产生于细胞分裂前的间期 B．多个复制泡的存在说明DNA多起点复制，可提高复制效率 C．该DNA分子中嘌呤之间的氢键数比嘧啶之间的氢键数少 D．该DNA分子第三次复制时，消耗鸟嘌呤的数量是15200个 24．一个双链DNA的碱基总数为3000，其中一条链中A：T：C：G=1：3：2：4。下列叙述错误的是（    ） A．该DNA中共含有3700个氢键 B．该DNA中C+G=60%，故其热稳定性较高 C．DNA中，（A+T）/（C+G）的值可体现DNA的特异性 D．该DNA经过3次复制共需消耗A的数目为1050个 25．对DNA分子的碱基进行数量分析，可以通过检测其中某种碱基的数目及其比例来推断其他碱基数目及其比例。假如检测某DNA分子得知碱基A的数目为x，其比例为y，以下推断错误的是（    ） A．碱基总数量为x/y B．碱基C的数目为x（1/2y－1） C．嘌呤与嘧啶的比例为x/（1－y） D．碱基G的比例为（1－y）2 三、非选择题 26．阅读下面材料回答有关问题：在2004年底的东亚海啸中，有巨大的人员罹难，事后的尸体辨认只能借助于DNA杂交技术。该方法是从尸体和死者家属提供的死者生前的生活用品中分别提取DNA，在一定温度下，水浴共热，使DNA氢键断裂，双链打开。若两份DNA样本来自同一个体，在温度降低时，两份样本的DNA单链通过氢键连接在一起；若不是来自同一个体。则在两份样本中DNA单链在一定程度上不能互补。DNA杂交技术就能通过这一过程对面目全非的尸体进行辨认。   (1)图1中DNA分子两条链上的碱基遵循 原则连接成碱基对。图1中4所示物质所处的一端为 （填“3＇”或“5＇”）端，图1中1所示的碱基对在DNA分子中比例越高则DNA分子的稳定性 ，理由是 。 (2)图1中的5的名称是 。乙的两条长链按 方式盘旋成双螺旋结构； 和 交替连接构成DNA的基本骨架。 (3)下表所示为分别从尸体和死者生前的生活用品中提取的三条相同染色体、同一区段DNA单链的碱基序列， A组 B组 C组 尸体中的DNA碱基序列 ACTGACGGTT GGCTTATCGA GCAATCGTGC 家属提供的DNA碱基序列 TGACTGCCAA CCGAATAGCT CGGTAAGATG 根据碱基配对情况， A、B、C三组DNA中不是同一人的是 。 (4)DNA杂交技术同样可以用于两物种亲缘关系的判断，若两个物种的DNA样本经处理后形成的杂合DNA区段越少，则两物种的亲缘关系 ，杂合DNA区段越多，则两物种的亲缘关系 。(远/近） 27．真核细胞中DNA复制的速率一般为50～100bp/s（bp表示碱基对）。下图为果蝇DNA的电镜照片，图中箭头所指示的泡状结构叫做DNA复制泡，是DNA上正在复制的部分。回答下列问题： (1)DNA复制是在 （填“分裂前的间期”或“分裂期”）完成的，其复制方式是 。 (2)在DNA复制过程中，参与的酶有 和 。 (3)据图分析可知，果蝇的1个DNA有 （填“多个”或“单个”）复制起点。在DNA分子复制的过程中，保证复制能精确进行的原因是 （答出两点即可）。 (4)若果蝇某基因模板链中一段序列为：5′—GATCCCG—3′，则其互补链对应序列应该为 。细胞中通过复制合成这一段互补链需要的条件有 （答出两点即可）。 28．甲图中DNA分子有a和d两条链，将甲图中某一片段放大后如乙图所示，结合所学知识回答下列问题：    (1)从甲图可看出DNA复制的方式是 。 (2)甲图中，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链，则A是 酶，B是 酶；随着模板链解旋过程的进行，新合成的子链也在不断地延伸，这说明DNA分子复制具有 的特点。 (3)图甲过程在真核细胞中进行的主要场所是 。 (4)乙图中有 种碱基，有 个游离的磷酸基团，7是 ；DNA分子两条链上的碱基通过 连接成碱基对，并且遵循 原则。 (5)已知某DNA分子共含1000个碱基对、2400个氢键，则该DNA分子中含有鸟嘌呤脱氧核苷酸 个。 29．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14N-DNA（相对分子质量为a）和15N-DNA（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（I和Ⅱ），用离心方法分离得到的结果如图所示。回答下列问题：    (1)分布在“中带”的DNA分子含有的N元素类型是 。第Ⅱ代大肠杆菌DNA的平均分子质量为 ，若将所得大肠杆菌继续在含14N的培养基上繁殖至第Ⅲ代，则得到的子代DNA分子中含15N的DNA分子和含14N的DNA分子的比例为 。 (2)DNA分子的复制发生在 （填时期），DNA的两条链按 方式盘旋成双螺旋结构。 (3)在DNA分子模型搭建实验中，如果用一种长度的塑料片代表A和G，用另一种长度的塑料片代表C和T，那么由此搭建而成的DNA双螺旋的整条模型粗细 ，原因是 。 (4)在噬菌体侵染细菌的实验中，先将40个普通噬菌体（放在含32P的培养基中的大肠杆菌中）进行标记，只得到400个被标记的噬菌体，利用它们进行噬菌体侵染大肠杆菌（未被标记）实验，结果培养时间过长，细菌完全裂解，得到了4000个子代噬菌体，请问含有32P噬菌体所占比例最多为 %。 30．对核酸分子合成的深入研究表明，DNA复制过程中所需的原料是dNTP，其中d表示脱氧，N表示碱基，T表示3个，P表示磷酸基团，其结构如下图所示。合成子链的过程中，与模板链互补配对的dNTP脱去1个焦磷酸（2个磷酸分子组成）后，连接到子链的一端。RNA的合成原料与之类似。 (1)若用带有32P标记的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“①”或“②”或“③”或“④”或“⑤”）上。 (2)DNA复制过程中的 酶可以沿模板链的 方向（填“3′→5′”或“5′→3′”）移动，将dNTP连接到子链末端。 (3)上述酶分子只能催化单个dNTP连接到正在延伸的子链末端，而RNA聚合酶可以从子链的第一个核苷酸开始合成，据此分析，细胞内DNA复制起始时需先合成一小段 分子。结合上述信息，写出ATP分子在DNA合成过程中的作用 。 (4)科学家利用五碳糖中2′和3′碳原子均脱氧的双脱氧核苷酸（ddNTP）掺入DNA体外复制反应体系的原料中，由于该类物质无法与延伸中的子链末端形成 键，DNA的复制将会终止，可用于DNA序列的鉴定。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！4 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题06 DNA的结构和复制 一、DNA双螺旋结构模型的构建 1．构建者：美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。 2．构建历程 3．模型的特点及意义 二、DNA的结构 项目 特点 整体 结构 由两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 基本 骨架 由脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架 碱基 配对 两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，排列在内侧并且遵循碱基互补配对原则：A与T配对、G与C配对 三、制作DNA双螺旋结构模型 1．目的要求：通过制作DNA双螺旋结构模型，加深对DNA结构特点的认识和理解。 2．制作程序 四、DNA的复制 1．对DNA复制的推测 (1)提出者：沃森和克里克。 (2)假说内容： ①解旋：DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂。 ②复制 ③特点：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式称作半保留复制。 2．DNA半保留复制的实验证据 (1)实验材料：大肠杆菌。 (2)实验方法：运用同位素标记技术。 (3)实验过程 (4)实验预期 ①亲代DNA分子中两条链均含15N，DNA分子密度高。 ②复制一次产生的DNA分子中，一条链含 14N，另一条链含 15N，DNA分子密度居中。 ③复制两次产生的DNA分子中，有两个DNA分子双链均含14N，DNA分子密度较低；另两个DNA分子中一条链含 15N，另一条链含 14N。 3．DNA复制的过程 (1)相关知识归纳总结 概念 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 时间 有丝分裂间期和减数分裂Ⅰ前的间期 场所 主要是细胞核 条件 模板、原料、能量、酶等 特点 半保留复制、边解旋边复制 意义 通过复制将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性 (2)复制的过程 (3)准确复制的原因 ①DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板。 ②通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。 五、基因通常是有遗传效应的DNA片段 1．基因与DNA关系的实例(结合教材P57“思考·讨论”资料分析) 2．DNA片段中的遗传信息 (1)遗传信息：蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。 (2)特点 ①多样性：碱基排列顺序的千变万化。 ②特异性：每一个DNA分子有特定的碱基排列顺序。 ③稳定性：DNA分子的结构较稳定。 3．与生物体多样性和特异性的关系 DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。 4．基因的延伸：对于遗传物质是RNA的生物，基因就是有遗传效应的RNA片段。 一、单选题 1．某同学准备了足够的相关材料，制作由30个脱氧核苷酸构成的DNA双螺旋结构模型。下列说法正确的是（    ） A．制作模型时，每个脱氧核糖上都要连接2个磷酸基团和1个碱基 B．制作模型时，腺嘌呤和胸腺嘧啶之间用3个氢键连接物相连 C．制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接排列在内侧，构成基本骨架 D．制成的模型中，如果有腺嘌呤8个，则模型中有胞嘧啶7个 【答案】D 【分析】DNA的双螺旋结构：①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧；③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。 【详解】A、制作模型时，每条链的3’末端的脱氧核糖上都连接1个磷酸基团和1个碱基，A错误； B、制作模型时，腺嘌呤和胸腺嘧啶之间用2个氢键连接物相连，B错误； C、制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧，构成基本骨架，C错误； D、DNA的两条链之间遵循碱基互补配对原则，即A=T、C=G，腺嘌呤与鸟嘌呤之和等于胞嘧啶和胸腺嘧啶之和，30个脱氧核苷酸构成的DNA双螺旋结构模型中A+C=15，若腺嘌呤8个，则模型中有胞嘧啶7个，D正确。 故选D。 2．某同学要搭建一条核酸单链，现有代表5种碱基的塑料片共7个，其中A、C、G各有1个，U和T各有2个。五碳糖和磷酸之间的化学键有7个，其他的构建材料均充足。下列叙述正确的是（    ） A．搭建的DNA单链最多含有4个脱氧核糖核酸 B．搭建的RNA单链最多含有5个核糖 C．将搭建好的DNA单链转变为RNA单链时，只需将T换成U D．搭建最长的DNA单链的彻底水解产物至少有5种 【答案】D 【分析】1、DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸。每分子脱氧核苷酸由一分子含氮碱基、一分子磷酸和一分子脱氧核糖通过脱水缩合而成。由于构成DNA的含氮碱基有四种:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)，因而脱氧核苷酸也有四种。 2、DNA分子的立体结构为规则的双螺旋结构，具体为：由两条DNA反向平行的DNA链盘旋成双螺旋结构。DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对(A与T通过两个氢键相连、C与G通过三个氢键相连)，碱基配对遵循碱基互补配对原则。 【详解】A、位于DNA单链5'端的脱氧核苷酸的磷酸基团只有一个化学键与脱氧核糖相连，而位于其他位置的脱氧核苷酸的磷酸基团会有两个化学键与脱氧核糖相连，由于脱氧核糖和磷酸之间的化学键有7个，因此构建的DNA单链或RNA单链中分别最多有4个脱氧核糖核苷酸或4个核糖核苷酸，同时搭建4个脱氧核糖核苷酸需要碱基A、T、C、G四个，题中所给材料满足要求，但是A选项所描述的是最多含有4个脱氧核糖核酸，A错误； B、根据A选项分析，构建的RNA单链中最多含4个核糖核苷酸，那也就是最多含4个核糖，B错误； C、将搭建好的DNA单链转变为RNA单链时，需将T换成U，还需要将脱氧核糖换成核糖，C错误； D、搭建的DNA单链最多含有4个脱氧核苷酸，当其中有2个胸腺嘧啶脱氧核苷酸时，DNA单链的彻底水解产物最少，分别是磷酸、脱氧核糖、3种碱基，D正确。 故选D。 3．如图为某同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段（“o”代表磷酸），下列为几位同学对此图的评价，叙述正确的是（    ） 、 A．甲说：“物质组成和结构上没有错误” B．乙说：“只有一处错误，就是U应改为T” C．丙说：“核糖应改为脱氧核糖” D．丁说：“如果他画的是RNA双链，则该图应是正确的” 【答案】C 【分析】DNA与RNA在组成成分上的区别：DNA中的五碳糖是脱氧核糖，RNA中的五碳糖是核糖；DNA中特有的碱基是胸腺嘧啶T，RNA中特有的碱基是尿嘧啶U。DNA分子的结构特点是：DNA分子是由2条反向平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构，磷酸和脱氧核糖交替排列在外侧，构成DNA的基本骨架，碱基在内侧，两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对，且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。 【详解】A、分析题图可知，图示的DNA的结构在物质组成和结构上都出现错误，不该出现尿嘧啶和核糖，且连接方式也错误，即脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键连接错了，A错误； B、分析题图可知，该DNA模型至少有3处错误：核糖应改成脱氧核糖，U应改成T，脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的位置也错了，B错误； C、由题图分析可知，核糖应改成脱氧核糖，U应改成T，脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的位置错误，故丙说：“核糖应改为脱氧核糖”，C正确； D、即使画的是RNA双链结构，则该图也应该是错误的，磷酸二酯键的位置错误，D错误。 故选C。 4．下图为某同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段（“”代表磷酸基团），下列为几位同学对此图的评价，正确的是（　　） A．甲说：“物质组成和结构上没有错误” B．乙说：“只有一处错误，就是U应改为T” C．丙说：“至少有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖” D．丁说：“如果他画的是RNA双链，则该图应是正确的” 【答案】C 【分析】1、DNA与RNA在组成成分上的区别：DNA中的五碳糖是脱氧核糖，RNA中的五碳糖是核糖；DNA中特有的碱基是胸腺嘧啶T，RNA中特有的碱基是尿嘧啶U。 2、DNA分子的结构特点是：DNA分子是由2条反向平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构，磷酸和脱氧核糖交替排列在外侧，构成DNA的基本骨架，碱基在内侧，两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对，且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。 【详解】A、图示的DNA的结构在物质组成和结构上都出现错误，不该出现尿嘧啶和核糖，且连接方式也错误，即脱氧核苷酸之间磷酸二酯键连接错了，A错误； B、该DNA模型至少有3处错误：核糖应改成脱氧核糖，U应改成T，脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的位置也错了，B错误； C、图示为DNA结构模式图，图中核糖应改成脱氧核糖，U应改成T，脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的位置错误，故丙说：“有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖”，C正确； D、图中即使画的是RNA双链结构，该图也应该是错误的，因为磷酸二酯键的位置错误，D错误。 故选C。 5．DNA分子中腺嘌呤的数量为W，占总碱基数的比例为a，若此DNA分子连续复制n次，需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为（    ） A．（2n-1）/W B．（2n-1）（1-2a）W/2a C．（2n-1）W /（1-2a） D．（2n-1）W/2na 【答案】B 【分析】DNA分子复制时，以DNA的两条链为模板，合成两条新的子链，每个DNA分子各含一条亲代DNA分子的母链和一条新形成的子链，称为半保留复制。 DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。 DNA复制条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；DNA复制过程：边解旋边复制；DNA复制特点：半保留复制。 【详解】根据DNA分子中腺嘧啶的数量为W，占总碱基数的比例为a，可推测出该DNA分子中鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目为：（M/a-2M）÷2=（1-2a）W /2a ；由于DNA分子连续复制n次，则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为（2n-1）×（1-2a）W /2a =(2n－1)(1－2a)W/2a，综上分析，B正确，ACD错误。 故选B。 6．在含有4种碱基的DNA区段，有腺嘌呤a个，占该区段全部碱基的比例为b，则（　　） A．b≤0.5 B．b≥0.5 C．胞嘧啶为a(1/2b－1) D．胞嘧啶为b(1/2a－1) 【答案】C 【分析】DNA分子是由两条链组成的规则的双螺旋结构，DNA分子中遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。 【详解】由题意可知，腺嘌呤a个，占该区段全部碱基的比例为b，所以该DNA分子的碱基总数是a/b，因此胞嘧啶为(a/b－2a)×1/2＝a(1/2b－1)个，ABD错误，C正确。 故选C。 7．下图为DNA分子部分片段的示意图，下列有关叙述正确的是（　　）    A．DNA分子中甲链和乙链的方向相同 B．解旋酶作用于①，DNA聚合酶作用于② C．乙链③-⑥处的碱基序列依次为-TGCA- D．若该分子中GC含量高，则热稳定性较好 【答案】D 【分析】题图分析：图示为DNA分子部分片段的示意图，其中①为磷酸二酯键，②为氢键，③为腺嘌呤，④为胞嘧啶，⑤为鸟嘌呤，⑥为胸腺嘧啶。 【详解】A、DNA分子中甲链和乙链的方向相反，A错误； B、解旋酶作用于②氢键，DNA聚合酶作用于①磷酸二酯键，B错误； C、根据碱基互补配对原则可知，乙链③〜⑥处的碱基序列依次为-ACGT-，C错误； D、由于C-G之间有3个氢键，A-T之间有2个氢键，因此若该分子中GC含量高，则热稳定性较好，D正确。 故选D。 8．某基因型为AaXBY的精原细胞（2n=8）所有DNA分子双链均用15N标记后置于含14N的培养基中培养，经过1次有丝分裂后，又分别完成减数分裂，产生了一个多一条性染色体（即同时含有X和Y染色体）的异常精细胞，若无其他染色体变异和交叉互换发生，下列说法错误的是（    ） A．与该异常精细胞同时产生的另外3个精细胞的基因型可能为AXBY、a、a B．产生该异常精细胞的初级精母细胞中被标记的染色体不会多于8条 C．产生该异常精细胞的次级精母细胞中被标记的核DNA分子最多有5条 D．分裂产生的初级精母细胞中含15N标记的核DNA分子占1/4 【答案】D 【分析】由于DNA的半保留复制，经过1次有丝分裂后，产生的精原细胞，每个核DNA均由一条15N标记的链和一条14N的链。之后进行减数分裂，产生一个含有XY染色体的异常精细胞，是由于减数分裂Ⅰ后期时同源染色体XY未正常分离导致的，因此同时产生的三个精细胞1个XY，2个无性染色体。 【详解】A、含有XY染色体的异常精细胞，是由于减数分裂Ⅰ后期时同源染色体XY未正常分离导致的，若其基因型为AXBY，则同时产生的另外3个精细胞的基因型为AXBY、a、a，A正确； B、由于DNA的半保留复制，经过1次有丝分裂后，产生的精原细胞，8个核DNA均由一条15N标记的链和一条14N的链，DNA复制后，初级精母细胞中（减数Ⅰ前期、中期、后期）8条染色体均被标记，该异常精细胞的初级精母细胞中被标记的染色体不会多于8条，B正确； C、由于减数分裂Ⅰ后期时同源染色体XY未正常分离，导致产生该异常精细胞的次级精母细胞前、中期含5条染色体，每条染色体上含2个DNA，其中一个DNA双链均为14N，另一个DNA一条链含14N，一条链含15N，因此被标记的核DNA共5条，C正确； D、某精原细胞（2n=8）所有DNA分子双链均用15N标记后置于含14N的培养基中培养，经过1次有丝分裂后，产生的精原细胞中，8个核DNA均由一条15N标记的链和一条14N的链，DNA复制后，初级精母细胞中，8个DNA双链均为14N，还有8个DNA一条链含14N一条链含15N，含15N标记的DNA占1/2，D错误。 故选D。 9．如图为某真核细胞中DNA复制过程模式图，下列分析正确的是（　　） A．酶①和酶②均作用于氢键 B．该过程的模板链是a、d链 C．该过程只能发生在细胞有丝分裂前的间期 D．DNA复制的特点有半保留复制和边解旋边复制 【答案】D 【分析】题图分析：图示为DNA分子复制过程，其中酶①为解旋酶，酶②为DNA聚合酶。 【详解】A、酶①为解旋酶，可作用于氢键，而酶②为DNA聚合酶，作用于磷酸二酯键，A错误； B、由图可知，该过程的模板链是a、b链，B错误； C、图示为DNA分子复制过程，该过程发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂间期，C错误； D、DNA复制的特点是半保留复制，即子代DNA包含了亲代DNA的一条链，和边解旋边复制，D正确。 故选D。 10．下图所示DNA分子片段中一条链含15N，另一条链含14N。下列有关说法错误的是（    ）    A．解旋酶作用于③处，DNA聚合酶催化形成①处的化学键 B．该DNA分子含有2个游离的磷酸基团，除此之外其余磷酸基团均与2个脱氧核糖相连 C．若该DNA分子中一条链上G＋C占该链碱基总数的56%，则无法确定整个DNA分子中T的含量 D．把此DNA放在含14N的培养液中复制三代，子代中含15N的DNA占1/8 【答案】C 【分析】分析题图：图示表示DNA分子片段，部位①为磷酸二酯键；②处是碱基或脱氧核苷酸；部位③为氢键。 【详解】A、解旋酶作用于氢键，对应图中的③，DNA聚合酶催化形成①处的化学键磷酸二酯键，A正确； B、该DNA分子为双链DNA分子，含有2个游离的磷酸基团，除此之外其余磷酸基团均与2个脱氧核糖相连，B正确； C、若该DNA分子中一条链上G+C=56%，根据碱基互补配对原则，C=G=28%，则A=T=50%-28%=22%，C错误； D、该DNA分子片段中一条链含15N，另一条链含14N把此DNA放在含14N的培养液中复制三代，得到8个DNA分子，根据DNA的半保留复制特点，子代中含15N的DNA占1/8，D正确。 故选C。 11．将1个DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放到只含14N的培养基中培养，然后在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，通过密度梯度离心技术将15N/15N-DNA、14N/14N-DNA、15N/14N-DNA分开。因DNA能够强烈地吸收紫外线，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。下列相关叙述正确的是（　　） A．感光胶片上能够记录到DNA带的位置是因为15N具有放射性 B．若大肠杆菌分裂3次，含有14N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为3/4 C．若大肠杆菌分裂1次，只出现一条位置居中的DNA带，可排除DNA是全保留复制 D．酶具有高效性，DNA复制的解旋过程只需解旋酶催化氢键断开，不需能量的驱动 【答案】C 【分析】DNA的复制： 条件：a、模板：亲代DNA的两条母链；b、原料：四种脱氧核苷酸为；c、能量：（ATP）；d、一系列的酶。缺少其中任何一种，DNA复制都无法进行。 过程： a、解旋：首先DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程称为解旋；b、合成子链：然后，以解开的每段链（母链）为模板，以周围环境中的脱氧核苷酸为原料，在有关酶的作用下，按照碱基互补配对原则合成与母链互补的子链。 【详解】A、感光胶片上能够记录到DNA带的位置是因为DNA能够强烈地吸收紫外线，15N不具有放射性，A错误； B、DNA复制为半保留复制，若大肠杆菌分裂3次，则产生的子代DNA数目为23=8个，由于亲代DNA双链都被15N标记，而提供的原料是含14N的培养基，因此，产生的子代DNA中只有两个DNA分子含有15N，所有的子代DNA分子均含有14N，B错误； C、若大肠杆菌分裂1次，即DNA复制一次，则产生的子代DNA分子均为一条链含有15N、一条链含有14N，因此只出现一条位置居中的DNA带，据此可排除DNA是全保留复制，C正确； D、DNA复制的解旋过程需解旋酶催化氢键断开，该过程需能量的驱动，D错误。 故选C。 12．人类对遗传物质的探索经历了漫长过程，关于以下几个重要科学探究，叙述错误的是（    ） ①摩尔根的果蝇杂交实验        ②肺炎链球菌体内转化实验 ③噬菌体侵染细菌实验        ④沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型 A．①摩尔根首次将一个特定基因定位在一条特定染色体上 B．②格里菲思提出的“转化因子”和孟德尔提出的“遗传因子”化学本质一致 C．③与DNA半保留复制方式的验证实验一样采用了放射性同位素标记的方法 D．④中DNA双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳定的直径 【答案】C 【分析】沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构，摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上。 【详解】A、①摩尔根的果蝇伴性遗传实验首次将一个特定基因定位在一条特定染色体上，即将白眼基因定位在X染色体上，A正确； B、②艾弗里证实的“转化因子”是DNA，孟德尔提出的“遗传因子”是基因，对于大多数生物而言，基因是有遗传效应的DNA的片段，两者化学本质一致，B正确； C、③噬菌体侵染细菌实验采用了放射性同位素标记的方法，但DNA半保留复制方式的验证实验并未采用放射性同位素标记的方法，C错误； D、DNA双螺旋结构中A与 T、G与 C互补配对，碱基之间距离是相同的，使DNA分子具有稳定的直径，D正确。 故选C。 13．研究人员将1个含14N—DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中，培养24h后提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA解开双螺旋，变成单链：然后进行密度梯度离心，试管中出现两种条带（如图）。下列说法错误的是（　　） A．由结果可推知DNA在24h内连续分裂3次 B．解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的氢键 C．根据条带的数目和位置可以确定DNA的复制方式为半保留复制 D．若直接将子代DNA进行密度梯度离心也能得到两条带 【答案】C 【分析】根据题意和图示分析可知：将DNA被14N标记的大肠杆菌移到15N培养基中培养，因合成DNA的原料中含15N，所以新合成的DNA链均含15N。根据半保留复制的特点，第一代的2个DNA分子都应一条链含15N，一条链含14N。 【详解】A、由于14N单链∶15N单链=1∶7且最初应该有两个含有14N的单链，推出DNA分子有8个，复制了3次，A正确； B、DNA分子双链之间的碱基按照互补配对原则配对且形成氢键，解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的氢键，B正确； C、将DNA解开双螺旋，变成单链，根据条带的数目和位置只能判断DNA单链的标记情况，但无法判断DNA的复制方式，C错误； D、DNA复制3次，有2个DNA是15N和14N，中带，有6个都15N的DNA的重带，共两条条带，D正确。 故选C。 【点睛】 14．如图是DNA的结构模式图，下列有关叙述错误的是（    ） A．图中①②③构成了DNA的一个基本组成单位 B．①和②交替连接，排列在外侧，构成DNA的基本骨架 C．DNA中的碱基对⑨越多，其热稳定性就越低 D．细胞中DNA复制时，④的断裂需要解旋酶和能量 【答案】A 【分析】分析题图：图示是一个DNA分子的片段，其中①为磷酸，②为脱氧核糖，③为胞嘧啶，④为氢键，⑤为A，⑥为G，⑦为C，⑧为T，⑨为碱基对。 【详解】A、图中①与②③不是同一个脱氧核苷酸的组成部分，所以①②③不能构成一个DNA的基本单位，A错误； B、①和②交替连接，排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架，B正确； C、DNA分子中碱基对⑨越多，氢键的相对含量越少，其热稳定性越低，C正确； D、DNA复制时，④的断裂需要解旋酶并消耗能量，D正确。 故选A。 15．哺乳动物的线粒体 DNA是双链闭合环状分子，外环为 H链，内环为 L链，如图所示｡下列叙述正确的是（　　）    A．线粒体 DNA分子中含有两个游离的磷酸基团 B．子链中新形成的磷酸二酯键数目和脱氧核苷酸数目相同 C．子链1的延伸方向是 3′端→5′端，需要 DNA聚合酶的催化 D．若该线粒体 DNA放在 15N的培养液中复制 3次，含15N的 DNA有 6个 【答案】B 【分析】环状DNA分子没有游离的磷酸基团，环状DNA分子中磷酸二酯键数目和脱氧核苷酸数目相同。 【详解】A、环状DNA链首尾相连，不会有裸露的3′端、5′端，因而不会有游离的磷酸基团，线粒体DNA分子为环状DNA，因而其中不含游离的磷酸基团，A错误； B、由于形成的DNA分子是环状的，因此子链中新形成的磷酸二酯键数目和脱氧核苷酸数目相同，B正确； C、图示表明，子链1的延伸方向是 5'端→3'端，子链合成过程需要 DNA 聚合酶的催化，C错误 ； D、若该线粒体DNA放在15N的培养液中复制 3 次，新合成的子链中均含有15N，由于DNA进行半保留复制，故每个DNA分子都含有新合成的子链，即含15N的DNA有23=8个，D错误。 故选B。 16．下列关于DNA分子的结构和复制的叙述，正确的是（    ） A．将一个含15N的DNA放在14N的环境中复制5次，子代DNA分子均含14N B．连接相邻两个碱基的化学键都是氢键 C．若第三次复制消耗腺嘌呤640个，则该DNA分子含三个氢键的碱基对有160个 D．双链DNA分子均有两个游离的磷酸基团 【答案】A 【分析】DNA复制在解旋酶的作用下，两条螺旋的双链解开，以解开的每一段母链为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链，延伸子链，母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。 【详解】A、由于DNA的半保留复制，将一个含15N的DNA放在14N的环境中复制5次，因子代DNA分子的合成所用的原料均含14N，因此，所有的子代均含14N，A正确； B、在DNA的单链中，连接相邻两个碱基的是-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-，B错误； C、若第三次复制消耗腺嘌呤640个，可计算腺嘌呤的数量为640÷（23-22）=160个，已知解：A、T相等且含有两个氢键，该DNA分子中含有两个氢键的碱基对有160对，C错误； D、双链DNA如果是环状，则没有游离的磷酸基团，D错误。 故选A。 17．如图为真核细胞 DNA 复制过程的模式图，其中延伸方向与解链方向相反的短片段子链 将由DNA 连接酶连接。一个15N 标记的双链DNA 片段含有500个碱基对，其中胞嘧啶有150个，提供含14N 的脱氧核苷酸，共进行4次复制。下列说法错误的是（    ）    A．真核生物 DNA 复制的场所有细胞核和细胞质 B．复制时共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸2450个 C．产生的含15N 的 DNA 分子占全部 DNA 分子的1/8 D．阻断DNA连接酶的活性，会出现短片段子链的积累 【答案】B 【分析】DNA复制过程为：（1）解旋：需要细胞提供能量，在解旋酶的作用下，两条螺旋的双链解开；（2）合成子链：以解开的每一段母链为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链；（3）形成子代DNA分子：延伸子链，母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。 【详解】A、真核生物 DNA 复制的场所主要是细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也可发生，A正确； B、一个DNA分子含有500个碱基对，即1000个脱氧核糖核苷酸，其中胞嘧啶150个，则该DNA分子中腺嘌呤脱氧核苷酸=（1000-150×2）÷2=350个，该DNA分子连续复制4次后共需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸=350×（24-1）=5250个，B错误； C、子代DNA中含有15N的DNA有2个，经过4次复制子代DNA分子有16个，故子代DNA中含有15N标记的占全部DNA的比例为2/16=1/8，C正确； D、题中显示延伸方向与解链方向相反的短片段子链将由DNA连接酶连接，因此，若阻断DNA连接酶的活性，则会导致短片段无法连接，会出现短片段子链的积累，D正确。 故选B。 18．某活动小组同学在“制作DNA双螺旋结构模型”活动前，准备了如图所示六种材料及曲别针若干，每形成一个化学键（包含氢键）需要一个曲别针，准备制作其中一条链有5个A、6个C、7个G、8个T的多个双链DNA分子结构模型，下列说法正确的是（    ） A．制作模型过程要用到219个曲别针 B．模型中有48个均连接了两个曲别针 C．理论上能制作出426种DNA分子结构模型 D．制作的DNA分子结构模型中四种碱基比例不同 【答案】A 【分析】DNA双螺旋结构的主要特点如下：（1）DNA是由两条单链组成的，这两条链按平行方式盘旋成双螺旋结构。（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。（3）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，碱基之间配对时遵循碱基互补配对原则，即A总是与T配对、C总是与G配对。 【详解】A、DNA链中碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即A-T、C-G，故该双链DNA分子结构模型有13个A—T碱基对，13个C—G碱基对，由于A—T碱基对之间有2个氢键，C—G碱基对之间有3个氢键，所以该模型中需要代表碱基对之间的氢键的连接物13×2+13×3=65个；该双链DNA中脱氧核苷酸之间的磷酸酯键的数目有[（5+6+7+8-1）×2]=50；该DNA链中五碳糖和含氮碱基中的化学键有（5+6+7+8）×2×2=104个，因此制作模型过程要用到65+50+104=219个曲别针，A正确； B、DNA分子末端的磷酸基团只含有一个磷酸酯键，模型中有[（5+6+7+8）-1]×2=50个  均连接了两个曲别针，B错误； C、该双链DNA分子结构模型有13个A—T碱基对，13个C—G碱基对，能搭建出DNA分子的种类小于426种，C错误； D、该双链DNA分子结构模型有13个A—T碱基对，13个C—G碱基对，制作的DNA分子结构模型中，四种碱基比例相同，D错误。 故选A。 19．在氮源分别为14N和15N 的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分别为 14N/14N­DNA（拟核DNA相对分子质量为 a）和15N/15N­DNA（拟核DNA相对分子质量为b）。将一个15N 标记的亲代大肠杆菌（15N/15NDNA）转移到含14N的培养基上，让其连续繁殖两代（Ⅰ和Ⅱ），用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。下列关于此实验的叙述，不正确的是（　　） A．Ⅰ代大肠杆菌DNA分子中一条链含14N，另一条链含15N B．Ⅱ代大肠杆菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4 C．预计Ⅲ代大肠杆菌拟核DNA分子的平均相对分子质量为（7a＋b）/8 D．上述实验结果证明DNA的复制方式为半保留复制 【答案】B 【分析】根据题意和图示分析可知：由于15N与14N的原子量不同，形成的DNA的相对质量不同，DNA分子的两条链都是15N，DNA分子的相对质量最大，离心后分布在试管的下端；如果DNA分子的两条链含有14N，相对质量最轻，离心后分布在试管上端；如果DNA分子的一条链是14N，另一条链是15N，相对分子质量介于二者之间，离心后分布在试管中部。 【详解】A、亲代的DNA为全重，其亲代细菌DNA分子2条链都是15N，在含14N的培养基上繁殖一代，Ⅰ代细菌DNA分子中一条链是14N，另一条链是15N，A正确； B、根据半保留复制特点，亲代细菌DNA分子2条链都是15N，Ⅱ代细菌含15N的DNA分子有2个，占全部4个DNA分子的1/2，B错误； C、由于1个含有14N的DNA分子，其相对分子质量为a，则每条链的相对分子质量为a/2；1个含有15N的DNA分子，其相对分子质量为b,则每条链相对分子质量为b/2；亲代细菌DNA分子2条链都是15N，将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，连续繁殖三代，得到子三代共8个DNA分子，这8个DNA分子共16条链，只有2条是含有15N的，14条是含有14N的，因此总相对分子质量为b/2×2+a/2×14=b+7a，所以每个DNA的平均相对分子质量为（7a＋b）/8，C正确； D、由实验第一代的结果（DNA带为全中带）和第二代的结果（一半中带、一半轻带），证明了DNA复制方式为半保留复制，D正确。 故选B。 20．关于DNA分子的结构与复制的叙述中，正确的是（    ） A．1个含有m个腺嘌呤的DNA分子第n次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸（2n-1）×m个 B．DNA双链被32P标记后，复制n次，子代DNA中有标记的占（1/2）n C．在一个双链DNA分子中，G+C占M%，那么该DNA分子的每条链中G+C都占该链碱基总数的M% D．细胞内全部DNA被32P标记后在不含32P的环境中进行连续有丝分裂，第2次分裂的每个子细胞染色体均有一半有标记 【答案】C 【分析】1、已知DNA分子中的某种脱氧核苷酸数，求复制过程中需要的游离脱氧核苷酸数： ①设一个DNA分子中有某核苷酸m个，则该DNA复制n次，需要该游离的该核苷酸数目为（2n-1）×m个。 ②设一个DNA分子中有某核苷酸m个，则该DNA完成第n次复制，需游离的该核苷酸数目为2n-1×m个。 2、碱基互补配对原则的规律： （1）在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A=T，C=G，A+G=C+T，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。 （2）DNA分子的一条单链中（A+T）与（G+C）的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值； 3、DNA分子复制的计算规律： （1）已知DNA的复制次数，求子代DNA分子中含有亲代DNA单链的DNA分子数或所占的比例：一个双链DNA分子，复制n次，形成的子代DNA分子数为2n个。 （2）根据DNA分子半保留复制特点，不管亲代DNA分子复制几次，子代DNA分子中含有亲代DNA单链的DNA分子数都只有两个，占子代DNA总数的2/2n。 【详解】A、含有m个腺嘌呤的DNA分子第n次复制，增加了2n-2n-1=2n-1个DNA,每个DNA分子需要m个腺嘌呤脱氧核苷酸，那么2n-1个DNA分子就需要2n-1×m个腺嘌呤脱氧核苷酸，A错误； B、DNA双链被32P标记后，不管复制多少次，子代中都只有2个DNA带有标记，所以复制n次，子代DNA中有标记的2/2n，B错误； C、由于DNA分子两条链上的碱基数量关系是G1=C2、C1=G2，双链DNA分子中G+C=G1+G2+C2+C1=2（G1+C1）=2（G2+C2），故双链DNA分子中，G+C的比值与每一条链上的该比值相等，因此在一个双链DNA分子中，G+C占碱基总数的M%，该DNA分子的每条链中G+C都占该单链碱基总数的M%，C正确； D、细胞内全部DNA被32P标记后，在不含32P的环境中进行连续有丝分裂，第一次有丝分裂形成的子细胞的每条染色体都含有32P，但每条染色体上的DNA分子一条链含有32P，一条链不含32P，第二次有丝分裂间期复制后，每条染色体上只有1条染色单体含有32P标记，进行第二次有丝分裂形成的子细胞的染色体标记情况无法确定，因为第二次有丝分裂后期着丝点分裂后染色体移向两极是随机的，D错误。 故选C。 二、多选题 21．如图为某DNA分子的部分平面结构图，该DNA分子片段中含有100个碱基对、40个胞嘧啶，则下列说法错误的是（    ）    A．③是连接DNA单链上两个核糖核苷酸的化学键 B．该DNA分子复制n次，含母链的DNA分子只有2个 C．①与②交替连接，构成了DNA分子的基本骨架 D．该DNA分子复制第n次，消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸数为60×（2n-1）个 【答案】AD 【分析】分析题图：图中①为脱氧核糖，②为磷酸，③为核苷酸内部的磷酸键，④为磷酸二酯键，⑤为氢键。 【详解】A、组成DNA分子的单位是脱氧核苷酸，③是脱氧核苷酸内部的磷酸键，④是连接DNA单链上两个脱氧核苷酸的磷酸二酯键，A错误； B、根据DNA半保留复制特点，该DNA复制n次，含母链的DNA分子只有2个，B正确； C、①是脱氧核糖，②是磷酸，两者交替连接构成了DNA分子的基本骨架，C正确； D、该DNA分子片段中含100个碱基对，40个胞嘧啶，则A=（100×2-40×2）÷2=60个，该DNA分子复制第n次，消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸数为60×（2n-1）-60×（2n-1-1）=60×2n-1个，D错误。 故选AD。 22．DNA复制时子链从5′端到3′端延伸，合成的两条链分别称为前导链和后随链，复制过程如图所示，下列相关叙述正确的是（    ） A．DNA聚合酶作用的部位是氢键，DNA连接酶作用的部位是磷酸二酯键 B．DNA复制过程中解旋酶将两条链完全解旋后进行复制，可以减少复制所需时间 C．DNA聚合酶沿母链的3′端到5′端移动，前导链由右向左合成，后随链由左向右合成 D．引物在前导链的合成过程中引发一次，之后可连续合成，而后随链需多个引物参与 【答案】CD 【分析】由题干可知，DNA复制时两条子链合成方向都是从5′端到3′端延伸，但是前导链的合成是连续的，后随链的合成是不连续的，二者都需要在DNA聚合酶的催化作用下连接磷酸二酯键。多个后随链之间还需要DNA连接酶催化连接成一整个子链。DNA复制具有的特点：半保留复制、边解旋边复制。 【详解】A、DNA聚合酶和DNA连接酶作用的部位都是磷酸二酯键，A错误； B、DNA复制过程中边解旋边复制，B错误； C、由题干可知，DNA复制时子链从5′端到3′端延伸，由于子链和母链走向相反，则可推知DNA聚合酶沿母链的3′端到5′端移动，前导链由右向左合成，后随链由左向右合成，C正确； D、由图可知，前导链是连续合成的，只需要一个引物，之后可连续合成，而后随链是分开合成的，需要多个引物，D正确。 故选CD。 23．如图为某含有5000个碱基对的DNA复制示意图。该DNA中含有腺嘌呤1200个，复制泡是DNA正在复制的部分，复制叉是尚未解开螺旋的亲代双链DNA同新合成的两个子代DNA交界处，下列相关叙述正确的是（    ） A．图中DNA复制叉和复制泡产生于细胞分裂前的间期 B．多个复制泡的存在说明DNA多起点复制，可提高复制效率 C．该DNA分子中嘌呤之间的氢键数比嘧啶之间的氢键数少 D．该DNA分子第三次复制时，消耗鸟嘌呤的数量是15200个 【答案】ABD 【分析】DNA分子复制的过程： ①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。 ②合成子链：以解开的每一条母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。 ③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。 【详解】A、图中DNA复制叉和复制泡是DNA复制过程中产生的，而DNA复制发生在分裂间期，因此图示的结构产生于细胞分裂前的间期，A正确； B、多个复制泡的存在说明DNA复制表现为多起点复制的特点，进而可提高复制效率，B正确； C、DNA分子中的氢键产生于嘌呤和嘧啶碱基之间，因而不能说DNA分子中嘌呤之间的氢键数比嘧啶之间的氢键数少，C错误； D、某DNA含有5000个碱基对，且含有腺嘌呤1200个，DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数，等于碱基总数的50%，因此该DNA分子中含鸟嘌呤的数目为3800，则该DNA分子第三次复制时，相当于新合成4个DNA分子，则消耗鸟嘌呤的数量是3800×4=15200个，D正确。 故选ABD。 24．一个双链DNA的碱基总数为3000，其中一条链中A：T：C：G=1：3：2：4。下列叙述错误的是（    ） A．该DNA中共含有3700个氢键 B．该DNA中C+G=60%，故其热稳定性较高 C．DNA中，（A+T）/（C+G）的值可体现DNA的特异性 D．该DNA经过3次复制共需消耗A的数目为1050个 【答案】AD 【分析】DNA两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定规律：A一定和T配对，C一定和G配对。 【详解】AB、据题意：该DNA一条链上A：T：C：G=1：3：2：4，则该条链上C+G=60%，故该DNA中C+G=60%，由于A与T之间有2个氢键、G和C之间有3个氢键，含C与G较多的DNA更稳定，根据碱基互补配对原则，该条链的互补链中A：T：C：G=3：1：4：2，故该DNA中含有的A=1500×（1/10+3/10）=600个，C=1500×（2/10+4/10）=900个，该DNA含有的氢键数2×600+3×900=3900个，A错误，B正确； C、不同生物的DNA中互补配对的碱基之和的比值不同，故（A+T）/（C+G）的值可体现DNA的特异性，C正确； D、该DNA经过3次复制共需消耗A的数目为600×（23-1）=4200个，D错误。 故选AD。 25．对DNA分子的碱基进行数量分析，可以通过检测其中某种碱基的数目及其比例来推断其他碱基数目及其比例。假如检测某DNA分子得知碱基A的数目为x，其比例为y，以下推断错误的是（    ） A．碱基总数量为x/y B．碱基C的数目为x（1/2y－1） C．嘌呤与嘧啶的比例为x/（1－y） D．碱基G的比例为（1－y）2 【答案】CD 【分析】碱基互补配对原则的规律：（1）在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A=T，C=G，A+G=C+T，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。（2）DNA分子的一条单链中（A+T）与（G+C）的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值。（3）DNA分子一条链中（A+G）与（T+C）的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数，在整个双链中该比值等于1。 【详解】A、若DNA分子中碱基A的数目为x，其比例为y，则碱基总数为x/y，A正确； BD、检测得知一个DNA分子中碱基A的数目为x，其占碱基总数量比例为y，则与该碱基互补配对的碱基T数目也为x，占碱基数量比例为y,，另外两种碱基（G、C）的数目均（x/y-2y）÷2＝x（1/2y－1），B正确，D错误； C、双链DNA分子中嘌呤与嘧啶相等，因此嘌呤与嘧啶的比例是1，C错误。 故选CD。 三、非选择题 26．阅读下面材料回答有关问题：在2004年底的东亚海啸中，有巨大的人员罹难，事后的尸体辨认只能借助于DNA杂交技术。该方法是从尸体和死者家属提供的死者生前的生活用品中分别提取DNA，在一定温度下，水浴共热，使DNA氢键断裂，双链打开。若两份DNA样本来自同一个体，在温度降低时，两份样本的DNA单链通过氢键连接在一起；若不是来自同一个体。则在两份样本中DNA单链在一定程度上不能互补。DNA杂交技术就能通过这一过程对面目全非的尸体进行辨认。   (1)图1中DNA分子两条链上的碱基遵循 原则连接成碱基对。图1中4所示物质所处的一端为 （填“3＇”或“5＇”）端，图1中1所示的碱基对在DNA分子中比例越高则DNA分子的稳定性 ，理由是 。 (2)图1中的5的名称是 。乙的两条长链按 方式盘旋成双螺旋结构； 和 交替连接构成DNA的基本骨架。 (3)下表所示为分别从尸体和死者生前的生活用品中提取的三条相同染色体、同一区段DNA单链的碱基序列， A组 B组 C组 尸体中的DNA碱基序列 ACTGACGGTT GGCTTATCGA GCAATCGTGC 家属提供的DNA碱基序列 TGACTGCCAA CCGAATAGCT CGGTAAGATG 根据碱基配对情况， A、B、C三组DNA中不是同一人的是 。 (4)DNA杂交技术同样可以用于两物种亲缘关系的判断，若两个物种的DNA样本经处理后形成的杂合DNA区段越少，则两物种的亲缘关系 ，杂合DNA区段越多，则两物种的亲缘关系 。(远/近） 【答案】(1) 碱基互补配对 5＇ 越高 G－C碱基对中的氢键有3个，而A－T碱基对中的氢键只有2个，两条脱氧核苷酸链间的氢键越多，DNA分子的稳定性越高 (2) 腺嘌呤脱氧核苷酸 反向平行 脱氧核糖 磷酸 (3)C (4) 远 近 【分析】DNA分子的结构特点：DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，脱氧核苷酸形成脱氧核苷酸链，DNA分子一般是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构，脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧，两条链上的碱基由氢键连接形成碱基对，且碱基之间遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。 DNA分子能够储存足够量的遗传信息，进传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中，碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，而碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性：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分子上分布着多个基因，基因是有遗传效应的DNA片段。 【详解】（1）图1中DNA分子两条链上的碱基遵循碱基互补配对原则，碱基之间通过氢键连接。图1中4所示物质所处的一端为5＇端，图1中1所示的碱基对中有3个氢键，A和T之间有2个氢键，因此，在DNA分子中图示碱基对之间比例越高，氢键数目越多，则DNA分子的稳定性越高。 （2）图1中5包括一分子的磷酸、一分子的脱氧核糖、一分子的含氮碱基A，其名称是腺嘌呤脱氧核苷酸。乙的两条长链按反方向平行方式盘旋成双螺旋结构；脱氧核糖3和磷酸4之间交替连接构成DNA的基本骨架。 （3）DNA分子具有特异性，观察表中给出的碱基序列，可以发现A组和B组的能够互相配对，只有C组不能，所以C组不是取自同一个人。 （4）两个物种的DNA样本经处理后形成的杂合DNA区段越少，两个DNA之间的相同的区段越少，则两物种的亲缘关系越远，相反，杂合DNA区段越多，说明两个DNA之间相同的区段越多，则两物种的亲缘关系近。 27．真核细胞中DNA复制的速率一般为50～100bp/s（bp表示碱基对）。下图为果蝇DNA的电镜照片，图中箭头所指示的泡状结构叫做DNA复制泡，是DNA上正在复制的部分。回答下列问题： (1)DNA复制是在 （填“分裂前的间期”或“分裂期”）完成的，其复制方式是 。 (2)在DNA复制过程中，参与的酶有 和 。 (3)据图分析可知，果蝇的1个DNA有 （填“多个”或“单个”）复制起点。在DNA分子复制的过程中，保证复制能精确进行的原因是 （答出两点即可）。 (4)若果蝇某基因模板链中一段序列为：5′—GATCCCG—3′，则其互补链对应序列应该为 。细胞中通过复制合成这一段互补链需要的条件有 （答出两点即可）。 【答案】(1) 分裂前的间期 半保留复制 (2) 解旋酶 DNA聚合酶 (3) 多个 DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；严格遵照碱基互补配对原则 (4) 3′—CTAGGGC—5′/5′—CGGGATC—3′ 酶、原料、能量、模板 【分析】图为果蝇DNA的电镜照片，图中的泡状结构叫作DNA复制泡，是DNA上正在复制的部分，果蝇DNA形成多个复制泡，而且复制泡大小不同，可能的原因是DNA分子的复制为多起点复制。 【详解】（1）分裂间期主要进行DNA复制和有关蛋白质合成，则DNA复制是在分裂前的间期，DNA是以半保留复制的方式进行的。 （2）在DNA复制过程中，参与的酶有解旋酶（将氢键断裂）和DNA聚合酶（合成子链）等。 （3）图中的泡状结构叫作DNA复制泡，是DNA上正在复制的部分，果蝇DNA形成多个复制泡，而且复制泡大小不同，说明DNA分子的复制为多起点复制。在DNA分子复制的过程中，DNA独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板；严格遵照碱基互补配对原则，保证复制准确进行。 （4）DNA的两条链是反向平行的，且碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即A-T、C-G、T-A、G-C，故果蝇某基因模板链中一段序列为：5′-GATCCCG-3′，则其互补链对应序列应该为3′—CTAGGGC—5′/5′'—CGGGATC—3′。DNA复制的条件有酶、原料、能量、模板。 28．甲图中DNA分子有a和d两条链，将甲图中某一片段放大后如乙图所示，结合所学知识回答下列问题：    (1)从甲图可看出DNA复制的方式是 。 (2)甲图中，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链，则A是 酶，B是 酶；随着模板链解旋过程的进行，新合成的子链也在不断地延伸，这说明DNA分子复制具有 的特点。 (3)图甲过程在真核细胞中进行的主要场所是 。 (4)乙图中有 种碱基，有 个游离的磷酸基团，7是 ；DNA分子两条链上的碱基通过 连接成碱基对，并且遵循 原则。 (5)已知某DNA分子共含1000个碱基对、2400个氢键，则该DNA分子中含有鸟嘌呤脱氧核苷酸 个。 【答案】(1)半保留复制 (2) 解旋酶 DNA 聚合酶 边解旋边复制 (3)细胞核 (4) 4 2 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 氢键 碱基互补配对 (5)400 【分析】分析甲图：该图是DNA分子复制过程，A的作用是使DNA分子的双螺旋结构解开，形成单链 DNA，因此A是DNA解旋酶，B是催化以DNA单链d为模板形成DNA分子的子链c，因此B是DNA聚合酶，由图可以看出形成的新DNA分子中都含有一条模板链和一条子链，因此DNA分子的复制是半保留复制。 分析图乙：该图是DNA分子的平面结构，1是碱基C，2是碱基A，3是碱基G，4是碱基T，5是脱氧核糖，6是磷酸，7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，8是碱基对，9是氢键，10是脱氧核糖核苷酸单链。 【详解】（1）从甲图可看出，DNA复制时以亲代DNA的每一条链作模板，合成完全相同的两个双链子代DNA，每个子代DNA中都含有一条亲代DNA链，DNA复制的方式是半保留复制。 （2）分析题图可知，A酶的作用是使DNA分子的双螺旋结构解开，因此是解旋酶。B酶的作用是催化形成DNA子链进而进行DNA分子的复制，是DNA聚合酶。随着模板链解旋过程的进行，新合成的子链也在不断地延伸，这说明DNA分子复制具有边解旋边复制的特点。 （3）图甲表示DNA复制，对真核生物来说，DNA复制的主要场所是细胞核，还有线粒体和叶绿体。 （4）乙图表示DNA片段，含有A、T、C、G四种碱基。DNA是双链结构，有2个个游离的磷酸基团。7是由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基T组成，表示胸腺嘧啶脱氧核苷酸。DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律：A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对；G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对，即遵循碱基互补配对原则。 （5）DNA分子中A-T之间含有2个氢键，C-G之间3个氢键，假定该DNA分子中含有鸟嘌呤脱氧核苷酸x个，则腺嘌呤脱氧核苷酸有（1000-x）个，可列等式：3x+2×（1000-x）=2400，解得x=400，即该DNA分子中含有鸟嘌呤脱氧核苷酸400个。 29．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14N-DNA（相对分子质量为a）和15N-DNA（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（I和Ⅱ），用离心方法分离得到的结果如图所示。回答下列问题：    (1)分布在“中带”的DNA分子含有的N元素类型是 。第Ⅱ代大肠杆菌DNA的平均分子质量为 ，若将所得大肠杆菌继续在含14N的培养基上繁殖至第Ⅲ代，则得到的子代DNA分子中含15N的DNA分子和含14N的DNA分子的比例为 。 (2)DNA分子的复制发生在 （填时期），DNA的两条链按 方式盘旋成双螺旋结构。 (3)在DNA分子模型搭建实验中，如果用一种长度的塑料片代表A和G，用另一种长度的塑料片代表C和T，那么由此搭建而成的DNA双螺旋的整条模型粗细 ，原因是 。 (4)在噬菌体侵染细菌的实验中，先将40个普通噬菌体（放在含32P的培养基中的大肠杆菌中）进行标记，只得到400个被标记的噬菌体，利用它们进行噬菌体侵染大肠杆菌（未被标记）实验，结果培养时间过长，细菌完全裂解，得到了4000个子代噬菌体，请问含有32P噬菌体所占比例最多为 %。 【答案】(1) 14N、15N （3a+b）/4 1∶4 (2) 有丝分裂间期和减数分裂前的间期（或细胞分裂间期） 反向平行 (3) 相同 嘌呤与嘧啶互补配对 (4)20 【分析】DNA的复制： 条件：a、模板：亲代DNA的两条母链；b、原料：四种脱氧核苷酸为；c、能量：（ATP）；d、一系列的酶。缺少其中任何一种，DNA复制都无法进行。 过程： a、解旋：首先DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程称为解旋；b、合成子链：然后，以解开的每段链（母链）为模板，以周围环境中的脱氧核苷酸为原料，在有关酶的作用下，按照碱基互补配对原则合成与母链互补的子链。 【详解】（1）图示离心的结果是根据DNA分子分子量大小进行检测的，则分布在重带的DNA分子只含有15N，分布在轻带的DNA分子只含有14N，则图中分布在“中带”的DNA分子含有的N元素类型是14N、15N。 第Ⅱ代大肠杆菌DNA共有4个，2个DNA分子分布在轻带，2个DNA分子分布在中带，则这4个DNA分子的平均分子质量为（2a+a+b）÷4=（3a+b）/4； 若将所得大肠杆菌继续在含14N的培养基上繁殖至第Ⅲ代，则得到的子代DNA分子（8个）中含15N的DNA分子只有2个，而所有的DNA分子均含14N，因此第Ⅲ代中含15N的DNA分子和含14N的DNA分子的比例为2/8=1/4。 （2）DNA分子的复制发生在有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期，此时细胞中进行的是DNA复制和有关蛋白质的合成；DNA的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 （3）在DNA分子模型搭建实验中，如果用一种长度的塑料片代表A和G，用另一种长度的塑料片代表C和T，那么由此搭建而成的DNA双螺旋的整条模型粗细相同（或均匀），这是因为构成DNA分子的两条单链为互补关系，且碱基对由嘌呤与嘧啶互补配对产生。 （4）在噬菌体侵染细菌的实验中，先将40个普通噬菌体（放在含32P的培养基中的大肠杆菌中）进行标记，只得到400个被标记的噬菌体，利用它们进行噬菌体侵染大肠杆菌（未被标记）实验，结果培养时间过长，细菌完全裂解，得到了4000个子代噬菌体，根据DNA复制半保留复制的特点可推测，若要求的子代噬菌体中被放射性标记的个体数目最多为多少，则这里需要假设亲代噬菌体DNA的两条链均被32P标记，则子代噬菌体中带有标记的最多有800个，因此，在子代噬菌体中含有32P噬菌体所占比例最多为800/40000=20%。 30．对核酸分子合成的深入研究表明，DNA复制过程中所需的原料是dNTP，其中d表示脱氧，N表示碱基，T表示3个，P表示磷酸基团，其结构如下图所示。合成子链的过程中，与模板链互补配对的dNTP脱去1个焦磷酸（2个磷酸分子组成）后，连接到子链的一端。RNA的合成原料与之类似。 (1)若用带有32P标记的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“①”或“②”或“③”或“④”或“⑤”）上。 (2)DNA复制过程中的 酶可以沿模板链的 方向（填“3′→5′”或“5′→3′”）移动，将dNTP连接到子链末端。 (3)上述酶分子只能催化单个dNTP连接到正在延伸的子链末端，而RNA聚合酶可以从子链的第一个核苷酸开始合成，据此分析，细胞内DNA复制起始时需先合成一小段 分子。结合上述信息，写出ATP分子在DNA合成过程中的作用 。 (4)科学家利用五碳糖中2′和3′碳原子均脱氧的双脱氧核苷酸（ddNTP）掺入DNA体外复制反应体系的原料中，由于该类物质无法与延伸中的子链末端形成 键，DNA的复制将会终止，可用于DNA序列的鉴定。 【答案】(1)③ (2) DNA聚合 3′→5′ (3) DNA片段 提供能量、作为原料 (4)磷酸二酯键 【分析】图中①②③为磷酸基团，④为脱氧核糖，⑤为含氮碱基。 【详解】（1）合成子链的过程中，与模板链互补配对的dNTP脱去1个焦磷酸（2个磷酸分子组成）后，连接到子链的一端，即脱去①②后，连接到子链的一端，32P标记磷酸基团，所以带有32P的磷酸基团应在dATP的③上。 （2）DNA复制需要DNA聚合酶催化，子链延伸方向为5′→3′，子链与模板链反向平行，所以DNA聚合酶沿模板链的3′→5′方向移动。 （3）由题意可知，DNA聚合酶只能催化单个dNTP连接到正在延伸的子链末端，所以DNA复制起始时需先合成一小段DNA片段分子，ATP在DNA合成过程中即作为原料，又提供能量。 （4）DNA复制时，脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$