专题24 DNA的结构与复制- 2025年高考生物一轮复习考点精讲精练

专题24 DNA的结构与复制 1.DNA分子的结构及特点 (1)DNA双螺旋结构模型的构建者:沃森和克里克。 (2)DNA分子的结构层次。 (3)DNA的双螺旋结构内容。 ①DNA由两条脱氧核苷酸链组成,这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。 ②外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接,构成基本骨架。 ③内侧:两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。碱基互补配对遵循以下原则:A与T配对(两个氢键)、G与C配对(三个氢键)。 (4)DNA的结构特点。 2.基因的本质 (1)本质:基因通常是有遗传效应的DNA片段。有些病毒的遗传物质是RNA,对这类病毒而言,基因就是有遗传效应的RNA片段。 (2)基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸的关系。 3.DNA半保留复制的推测和实验证据 4.DNA复制的过程 (1)概念:以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。 (2)时期:细胞分裂前的间期。 (3)场所:真核细胞中主要是细胞核,线粒体和叶绿体中也存在;原核细胞中主要是拟核区,质粒中也存在;DNA病毒在活的宿主细胞内。 (4)复制过程。 (5)结果:1个DNA复制形成2个完全相同的DNA。 (6)特点 (7)精确复制的原因。 ①DNA独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板。 ②通过碱基互补配对原则,保证了复制能够准确地进行。 (8)意义:DNA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。 1．端粒酶是一种依赖RNA的DNA聚合酶，可维持染色体两端端粒结构的完整，在人类肿瘤细胞中可被重新激活。端粒酶是由蛋白质和RNA两种成分组成，RNA含有与端粒DNA互补的重复序列，这一部分作为逆转录酶的模板存在，其作用机制如图所示，下列叙述错误的是（　　） A．抑制端粒酶基因的表达可抑制癌症的发生 B．若分裂中期的肿瘤细胞含有的DNA数为92个，含有的端粒个数是184个 C．端粒酶可催化DNA子链沿3′→5′方向合成，从而延长端粒 D．染色体DNA末端修复过程中有A＝T、T＝A、U＝A、G＝C、C＝G碱基配对 【答案】C 【分析】端粒酶是真核生物染色体DNA复制所特有的酶，它依赖于RNA的DNA聚合酶来维持染色体两端端粒结构的完整性。端粒酶在人类肿瘤细胞中可以被重新激活，它是由蛋白质和RNA两种成分组成的。其中，蛋白质具有逆转录酶的活性，而RNA含有与端粒DNA互补的重复序列，这部分作为逆转录酶的模板存在。 【详解】A、端粒酶能延伸端粒DNA，故抑制端粒酶基因的表达可抑制癌症的发生，A正确； B、染色体（DNA）的两端各有一个端粒，分裂中期的肿瘤细胞含有的DNA数为92个，含有的端粒个数是92×2=184个，B正确； C、由于端粒酶含有引物特异识别位点，合成端粒DNA并加到染色体末端，故端粒酶可催化DNA子链沿5'→3'方向合成，C错误； D、结合题干信息可知，端粒酶是由蛋白质和RNA两种成分组成，RNA含有与端粒DNA互补的重复序列，即染色体DNA末端修复过程中，以RNA为模板形成单链DNA，在以DNA为模板复制DNA的另一条链，因此染色体DNA末端修复过程中有A＝T、T＝A、U＝A、G＝C、C＝G碱基配对，D正确。 故选C。 2．若某高等动物(2n=16)的一个精原细胞中，仅一对同源染色体的DNA 双链被放射性同位素³H标记，将该精原细胞置于不含³H的培养基中培养，经分裂最终形成8个精子，其中5个精子具有放射性。不考虑染色体畸变，下列叙述错误的是（    ） A．该精原细胞先进行一次有丝分裂，再进行减数分裂 B．具有放射性的精子都只有一条含³H的染色体 C．仅一个初级精母细胞中发生该对同源染色体间的交叉互换 D．每个精子中均含 1 个染色体组、8个核DNA 分子 【答案】C 【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³H标记的链和不含³H的链。 【详解】A、一个精原细胞应该产生4个精子，因为最终产生了8个，可知先进行了一次有丝分裂，A正确 ； B、因为只有一对同源染色体被标记了，有丝分裂以后，进行减数分裂，减Ⅱ同源染色体会分开，所以说如果说该精子含有放射性，则只有一条含放射性的染色体，B正确； C、因为只有一对同源染色体被标记了，其他没有被标记的同源染色体也可以发生交叉互换，但是对实验结果不影响，按理来说应该是4个细胞含有放射性，但是最终有5个，应该是发生了交叉互换，但是不知道没有放射性的同源染色体有没有发生交叉互换，C错误； D、因为2n=16，可知一个精子含有一个染色体组，8个核DNA，D正确。 故选C。 3．某病毒具有蛋白质外壳，其遗传物质的碱基含量如表所示，下列叙述正确的是（    ） 碱基种类 A C G T U 含量（％） 31.2 20.8 28.0 0 20.0 A．该病毒复制合成的互补链中G＋C含量为51.2％ B．病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA变异 C．病毒增殖需要的蛋白质在自身核糖体合成 D．病毒基因的遗传符合分离定律 【答案】B 【分析】据表可知，该病毒遗传物质中含有U，不含T，即该病毒为RNA病毒。病毒必需寄生在活细胞内才能完成正常的生命活动。 【详解】A、由表可知，该病毒为RNA病毒，根据碱基互补配对原则可知，该病毒复制合成的互补链中G＋C含量与原RNA含量一致，为48.8％，A错误； B、逆转录病毒经逆转录得到的DNA可能整合到宿主细胞的DNA上，引起宿主DNA变异，B正确； C、病毒增殖需要的蛋白质在宿主细胞的核糖体上合成，C错误； D、必需是进行有性生殖的真核生物的细胞核基因遗传才遵循基因的分离定律，病毒基因的遗传不符合分离定律，D错误。 故选B。 4．科学家曾提出DNA复制方式的三种假说，如下图所示（图1）。为探究DNA复制的方式，科学家做了如下（图2）的实验。下列相关叙述正确的是（　　）    A．若第一代细菌DNA离心后，试管中只出现1条中带，说明DNA复制方式不可能为全保留复制 B．若第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条带，说明DNA复制方式是分散复制 C．若第二代细菌DNA离心后，试管中出现2条带，说明DNA复制方式是半保留复制 D．若DNA复制方式为半保留复制，继续培养至第n代（n≥3），细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带 【答案】ACD 【分析】DNA分子的复制，时间：有丝分裂和减数分裂间期；条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；过程：边解旋边复制；结果：一条DNA复制出两条DNA；特点：半保留复制。 【详解】A、第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，则可以排除全保留复制，但不能肯定是半保留复制或分散复制，A正确； B、若第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条带，说明DNA复制方式是分散复制或半保留复制，不可能使全保留复制，B错误； C、若第二代细菌DNA离心后，试管中出现2条带，则可以排除分散复制，同时肯定是半保留复制，C正确； D、若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第n代（n≥3），形成的子代DNA只有两条链均为14N、一条链含有14N一条链含有15N两种类型，因此细菌DNA离心后试管中只会出现1条中带和1条轻带，D正确。 故选ACD。 5．某些线性DNA病毒以下图所示方式进行DNA复制，相关叙述正确的是（    ） A．复制过程遵循碱基互补配对原则 B．以脱氧核苷酸为原料沿子链的3' 端延伸 C．新合成的链1和链2组成一个新的DNA分子 D．该复制方式具有多起点、单向、半不连续复制的特点 【答案】AB 【分析】DNA复制是以亲代DNA的两条链为模板合成子代DNA的过程。复制开始时，DNA分子首先利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开，这个过程叫解旋。然后，DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行，新合成的子链也在不断延伸。同时，每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构，从而各形成一个新的DNA分子。 【详解】A、DNA复制过程遵循碱基互补配对原则，A正确； B、由图中新合成的链的箭头指示方向可知：以脱氧核苷酸为原料沿子链的3' 端延伸，B正确； C、DNA复制的方式为半保留复制，新合成的链1和链2各自与其模板链组成一个新的DNA分子，C错误； D、由图可知：该复制方式具有多起点、单向的特点，但子链的延伸是连续的，D错误。 故选AB。 6．RNA干扰（RNAi）主要是对mRNA进行干扰，起作用的有miRNA和siRNA。miRNA是由基因组内源DNA编码产生，其可与目标mRNA配对，影响核糖体的移动，作用过程如图1；siRNA主要来源于外来生物，例如寄生在宿主体内的病毒会产生异源双链RNA（dsRNA），dsRNA经过酶2的加工后成为siRNA，可引起基因沉默，作用过程如图2。回答下列问题： (1)有科学家将能引起RNA干扰的dsRNA的两条单链分别注入细胞，结果却没有引起RNA干扰现象，最可能的原因是 。 (2)过程③中miRNA可与目标mRNA配对，进而会导致 终止。过程④复合体2能使目标mRNA水解，而不能水解其他mRNA，原因是 。 (3)若miRNA基因中，腺嘌呤有m个，占该基因全部碱基的比例为n，则该miRNA基因中胞嘧啶为 个，该基因完成第4代复制所需的腺嘌呤脱氧核苷酸为 个。miRNA基因和miRNA在化学组成上的区别在于： . 【答案】(1)酶2具有专一性，只能识别并切割异源双链RNA（dsRNA） (2) 翻译 复合体2中的RNA可以与目标RNA之间碱基互补配对，但不可以与其他mRNA的碱基互补配对 (3) 8m miRNA基因中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶，miRNA中含有核糖和尿嘧啶 【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质，所有已知的生命，都利用基因表达来合成生命的大分子。转录过程由RNA聚合酶（RNAP）进行，以DNA为模板，产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动，留下新合成的RNA链。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，场所在核糖体。 【详解】（1）酶2具有专一性，只能识别并切割异源双链RNA（dsRNA），因此将能引起RNA干扰的dsRNA的两条单链分别注入细胞，结果却没有引起RNA干扰现象。 （2）mRNA是翻译的模板，miRNA可与目标mRNA配对，进而会导致翻译停止；复合体2中的RNA可以与目标RNA之间碱基互补配对，但不可以与其他mRNA的碱基互补配对，因此过程④复合体2能使目标mRNA水解，而不能水解其他mRNA。 （3）腺嘌呤有m个，占该基因全部碱基的比例为n，因此该基因的碱基总数为m/n，基因为一段DNA，DNA中A=T，G=C，A+C=T+G=50%，因此C的数目为1/2（m/n）-m=m(1/2n-1)；第3代复制完的DNA有8个，因此第4次复制时需要合成8个DNA，所需的腺嘌呤脱氧核苷酸为8m；miRNA基因是DNA，其中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶，miRNA中含有核糖和尿嘧啶。 7．将双链DNA在中性盐溶液中加热，两条DNA单链分开，该过程叫作DNA变性。变性后的DNA如果慢慢冷却，又能恢复成为双链DNA，该过程叫作退火。回答下列关于双链DNA分子的结构和复制的问题：    (1)DNA分子的复制方式是 。DNA复制时，催化脱氧核苷酸添加到DNA子链上的酶是 ，该酶只能使新合成的DNA链从5'端向3'端延伸，依据该酶催化DNA子链延伸的方向推断，图1中的DNA复制模型是否完全正确： （填“是”或“否”）。 (2)DNA变性时脱氧核苷酸分子间的磷酸二酯键不受影响，而碱基对之间的 被打开；在细胞内进行DNA复制时，该过程需要 的作用。 (3)有些DNA完全解旋成单链所需的温度明显高于其他DNA，其最可能的原因是 。 (4)若图2中DNAα链的序列是5'-GCTACT-3'，那么β链5'→3'的序列是 。 (5)若图2中DNA分子的G与C之和占全部碱基总数的36%，其中一条链中的T与C分别占该链碱基总数的34.5%和16%，则它的互补链中T占该链碱基总数及C占整个DNA分子碱基的比例分别是 【答案】(1) 半保留复制 DNA聚合酶 否 (2) 氢键 解旋酶 (3)这些DNA中碱基对G—C所占的比例较高，DNA结构比较稳定 (4)—AGTAGC— (5)29.5%和10% 【分析】DNA分子复制的特点是边解旋边复制和半保留复制；DNA聚合酶可使单个的脱氧核苷酸连接到正在合成的DNA单链上。 【详解】（1）DNA分子的复制方式是半保留复制，DNA复制时，DNA聚合酶可催化脱氧核苷酸添加到DNA子链上；DNA聚合酶只能使新合成的DNA链从5'端向3'端方向延伸，而图1中有一条子链的延伸方向是3'→5'，故图1中的DNA复制模型不完全正确。 （2）DNA变性时脱氧核苷酸分子间的磷酸二酯键不受影响，而碱基对之间的氢键断裂，解旋酶具有催化氢键断裂的作用，在细胞内正常DNA复制过程中则需要解旋酶作用。 （3）有些DNA完全解旋成单链所需的温度明显高于其他DNA，可能的原因是这些DNA中碱基对G—C所占的比例较高，氢键较多，DNA结构比较稳定，解旋时所需的能量较多。 （4）DNA分子是反向平行的，若图2中DNA α链的碱基序列是5'—GCTACT-—3'，那么根据碱基互补配对原则，β链由5'→3'的碱基序列是—AGTAGC—。 （5）已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的36%，则C=G=18%，A=T=50%-18%=32%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的34.5%和16%，即T1=34.5%，C1=16%，根据碱基互补配对原则，双链DNA分子中，T=（T1+T2）÷2，计算可得T2=29.5%，即T2占该链碱基总数29.5%，C=（C1+C2）÷2，计算可得C2=20%，即C2占该链碱基总数20%，DNA为双链，所以C2占整个DNA分子碱基10%。 一、单选题 1．下列有关DNA分子的复制、转录和翻译的说法，正确的是（    ） A．DNA复制时，在DNA聚合酶的作用下DNA双链打开开始复制 B．转录时，RNA聚合酶与DNA结合后解开DNA的双螺旋结构 C．在tRNA分子上不会发生碱基互补配对现象 D．翻译时一条mRNA上可结合多个核糖体同时合成一条肽链 【答案】B 【分析】1、DNA分子的复制时间：有丝分裂和减数分裂间期；条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；过程：边解旋边复制；结果：一条DNA复制出两条DNA；特点：半保留复制。 2、基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA。 【详解】A、DNA复制时，解开DNA双链需要用解旋酶，A错误； B、转录过程中，RNA聚合酶与DNA分子结合，并解开DNA双螺旋结构，B正确； C、tRNA链存在空间折叠，局部双链之间通过碱基对相连，C错误； D、翻译时，一个mRNA分子上可以结合多个核糖体，同时合成多条相同的肽链，D错误。 故选B。 2．硅藻（真核生物）有着奇特的繁殖方式，其含硅外壳无法生长，由大的上壳扣住小的下壳形成，分裂时产生的两个子细胞各自以旧壳为新上壳合成新下壳，形成一个与母体大小相同的细胞和一个略小于母体的细胞（如图）。当该物种繁殖到若干代后，有的子细胞会以产生复大孢子的方式恢复原来的大小。下列有关叙述正确的是（　　） A．能在光学显微镜下看到硅藻细胞的双层核膜 B．1个硅藻细胞繁殖代后，与母体大小相同的子细胞数大于或等于1 C．1个母体繁殖3次后，形成4个大小与B细胞相同的子细胞 D．硅藻繁殖时，不一定会出现DNA双螺旋解旋的现象 【答案】B 【分析】由题意可知，硅藻细胞繁殖时，其含硅外壳无法生长，分裂时产生的两个子细胞各自以旧壳为新上壳合成新下壳，形成一个与母体大小相同的细胞和一个略小于母体的细胞，若不考虑产生复大孢子这种情况，则1个硅藻细胞繁殖n代后，与母体大小相同的子细胞数为1，由于当该物种繁殖到若干代后，有的子细胞会以产生复大孢子的方式恢复原来的大小，故1个硅藻细胞繁殖n代后，与母体大小相同的子细胞数大于或等于1。 【详解】A、核膜为亚显微结构，在电子显微镜下可以看到，在光学显微镜下不能看到，A错误； B、由题意可知，硅藻细胞繁殖时，其含硅外壳无法生长，分裂时产生的两个子细胞各自以旧壳为新上壳合成新下壳，形成一个与母体大小相同的细胞和一个略小于母体的细胞，若不考虑产生复大孢子这种情况，则1个硅藻细胞繁殖n代后，与母体大小相同的子细胞数为1，由于当该物种繁殖到若干代后，有的子细胞会以产生复大孢子的方式恢复原来的大小，故1个硅藻细胞繁殖n代后，与母体大小相同的子细胞数大于或等于1，B正确； C、1个母体繁殖3次后，形成3个大小与B细胞相同的子细胞，C错误； D、硅藻繁殖过程中，会发生DNA复制，DNA复制过程中，DNA双链会解螺旋，D错误。 3．当细菌在慢生长（慢复制）时，其环形DNA从起点开始进行正常的双向复制。当进入快生长（快复制）时，细菌内DNA复制到一半以上时，在模板DNA和新合成的一半DNA这两段DNA的中间同时开始复制，与此同时，已经复制了一半以上的DNA继续完成复制过程。下列叙述错误的是（    ） A．细菌环状DNA分子中不含游离的磷酸基团 B．营养充足时，大肠杆菌可利用快生长模式快速增殖 C．细菌快生长时其拟核DNA上最多有4处正在发生解螺旋 D．细菌慢生长、快生长过程都会形成蛋白质—DNA复合体 【答案】C 【分析】DNA由两条互补链的双螺旋结构组成。复制期间，这些链被分离。然后，原始DNA分子的每条链都用作产生其对应物的模板，此过程称为半保留复制。 【详解】A、细菌环状DNA分子中不含游离的磷酸基团，A正确； B、DNA复制需要能量，当营养充足时，大肠杆菌可利用快生长模式，快速复制DNA，使大肠杆菌快速增殖，B正确； C、由题干信息可知，当进入快生长（快复制）时，细菌内DNA复制到一半以上时，在模板DNA和新合成的一半DNA这两段DNA的中间同时开始复制，与此同时，已经复制了一半以上的DNA继续完成复制过程，所以细菌快生长时其拟核DNA上最多有3处正在发生解螺旋，C错误； D、DNA的复制需要酶的参与，所以细菌慢生长、快生长过程都会形成蛋白质—DNA复合体，D正确。 故选C。 4．吉西他滨为胞嘧啶核苷衍生物，进入人体后在酶的作用下分解，主要代谢物可参与DNA的复制，对癌症有治疗作用。下列说法正确的是（    ） A．癌变细胞中的原癌基因和抑癌基因一定发生了变异 B．吉西他滨在治疗癌症时可直接参与细胞中DNA分子的复制 C．癌变细胞的细胞膜上糖蛋白减少可导致癌细胞易于分散和转移 D．吉西他滨可抑制纺锤体的形成，从而抑制癌细胞的分裂 【答案】C 【分析】1、癌细胞的主要特征有：a、在适宜条件下，能够无限增殖；b、细胞形态结构发生显著变化；c、细胞表面糖蛋白等物质减少，黏着性降低，容易在体内分散转移。 2、致癌因子分为物理致癌因子、化学致癌因子和生物致癌因子，物理致癌因子包括紫外线、激光、各种射线等，化学致癌因子是亚硝胺、碱基类物质等，生物致癌因子主要是病毒。 【详解】A、原癌基因和抑癌基因未发生突变，但基因异常表达也可导致癌变，A错误； B、吉西他滨的代谢产物可参与癌细胞中DNA 分子的复制，B错误； C、癌变细胞的细胞膜上糖蛋白减少，细胞间的黏着性显著降低，导致癌细胞易于分散和转移，C正确； D、吉西他滨的代谢产物作为原料参与DNA 的复制，不具有抑制纺锤体形成的功能，D错误。 故选C。 5．在生物的各项生命活动中，常涉及到“分离”和“结合”。下列有关“分高”和“结合”的叙述正确的是（　　） A．噬菌体侵染细菌的实验中，离心的目的是使噬菌体的DNA与蛋白质分离 B．DNA复制过程中，DNA聚合酶和Taq酶都可以使DNA的两条母链分离 C．转录过程中，RNA聚合酶需要和基因的起始密码子结合才开始合成RNA D．翻译过程中，氨基酸结合在RNA的3'端后运输至核糖体上进行肽链延伸 【答案】D 【分析】1、转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下合成RNA的过程。转录过程中需要RNA聚合酶与DNA上的启动子识别并结合启动转录，转录的场所主要在细胞核内。 2、翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的 mRNA为模板，在酶的作用下，合成具有一定氨基酸序列的多肽链的过程。在翻译过程中往往一条mRNA可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。 3、密码子是指mRNA上编码一个氨基酸的3个相邻的碱基。tRNA上含有反密码子，能与相应的密码子互补配对。一种tRNA只能转运一种氨基酸，而一种氨基酸可以由一种或多种tRNA转运。 【详解】A、噬菌体侵染细菌的实验中，离心的目的是使噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分离，A错误； B、DNA复制过程中，DNA聚合酶和Taq酶都可以使子链延伸，使两条母链分离的酶为解旋酶，B错误； C、转录过程中，RNA聚合酶需要和基因的启动子结合才开始合成RNA，C错误； D、翻译过程中，氨基酸结合在tRNA的3'端后运输至核糖体上进行肽链延伸，D正确。 故选D。 6．脱氧三磷酸腺苷（dATP，dA-Pα～Pβ～Pγ，α、β、γ表示三个磷酸基团所处的位置），其分子结构与ATP相似（如下图），脱去β、γ位置磷酸基团后可以作为合成DNA的原料。下列相关叙述正确的是（　　）    A．一分子dATP由三分子磷酸基团、一分子脱氧核糖和一分子腺苷组成 B．有两个特殊化学键存在于dATP中，可为合成DNA提供能量 C．以dATP为原料制备32P标记的DNA片段，标记部位应在γ位磷酸基团 D．造血干细胞内的dATP和ATP含量明显低于神经细胞 【答案】B 【分析】dATP由腺嘌呤、脱氧核糖、磷酸基团组成。 【详解】A、一分子dATP由三分子磷酸基团、一分子脱氧核糖和一分子腺嘌呤组成，A错误； B、有两个特殊化学键存在于dATP中，可为合成DNA提供能量，B正确； C、以dATP为原料制备32P标记的DNA片段，标记部位应在α位磷酸基团，β、γ位磷酸基团会在供能时脱掉，C错误； D、造血干细胞具有旺盛的细胞分裂能力，需要消耗能量，同时需要原料脱氧核糖核苷酸，神经细胞是高度分化的细胞，不进行细胞分裂，故造血干细胞内的dATP和ATP含量明显高于神经细胞，D错误。 故选B。 7．DNA复制时两条子链的合成方式存在一定差异，其中一条新链可以连续合成，这条链称为前导链，而另一条不能连续合成的新链称为滞后链，具体过程如下图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．由冈崎片段连接形成的滞后链和前导链的合成方向都为5′→3′ B．前导链连续复制时需要的酶①为解旋酶、酶②为DNA聚合酶 C．引物酶、DNA聚合酶和DNA连接酶均催化磷酸二酯键形成 D．合成RNA引物与合成冈崎片段时碱基互补配对方式完全相同 【答案】D 【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、由冈崎片段连接形成的滞后链和前导链的合成方向都为5′→3′，即DNA单链合成的方向是5′→3′，A正确； B、前导链连续复制时需要的酶①为解旋酶、酶②为DNA聚合酶，进而实现了DNA复制过程，B正确； C、引物酶催化引物的合成，引物是一小段RNA片段、DNA聚合酶使单个的脱氧核苷酸连接成长链，而DNA连接酶能将DNA片段连接起来，它们均催化磷酸二酯键形成，C正确； D、合成RNA引物与合成冈崎片段时碱基互补配对方式不完全相同，因为RNA引物的合成过程需要DNA和RNA之间碱基配对，而冈崎片段的合成需要在DNA之间实现碱基配对，D错误 。 故选D。 8．环状DNA通常以“滚环”的模式进行复制，复制时，1链首先被断开形成3'、5'端口，接着5'端与2链发生分离，随后DNA分子以2链为模板，通过滚动从1链的3'端开始延伸子链，同时还以分离出来的5'端单链为模板合成另一条子链，复制过程如图所示。下列有关分析正确的是（    ） A．该过程是从两个起点同时开始进行的 B．滚环复制时两条子链的合成都是连续的 C．该复制过程只能发生在细胞核中，不需要引物的参与，复制的方向是单向的 D．该复制方式符合半保留复制的特点 【答案】D 【分析】DNA分子的复制条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶、原料（游离的脱氧核苷酸）；过程：边解旋边复制；结果：一条DNA复制出两条DNA；特点：半保留复制。 【详解】A、由题意可知，该DNA分子的复制起始于断口处，由于只有一个断口处，故只有一个复制起点，A错误； B、由题意可知，新合成的DNA的两条子链中，一条子链的合成是连续的，另一条子链的合成是不连续的，B错误； C、此DNA分子复制过程中由于只有一个复制起点，因而为单向复制，需要引物，但发生部位并不能确定，可能位于细胞核，也可能位于细胞质，C错误； D、据图可知，该复制方式符合半保留复制的特点，D正确。 故选D。 9．将果蝇(2n=8)的一个普通精原细胞放在含³H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中，让其进行减数分裂并产生四个精子。取一个精子与正常的无放射性的卵细胞结合形成受精卵，转入无放射性的发育培养液中继续培养。分析此过程，以下说法错误的是（    ） A．减数分裂Ⅰ前期形成的四分体中都含有四个被3H标记的DNA 分子 B．这四个精子都含3H，每个精子中被标记的染色体数为四条 C．受精卵第一次分裂后期含3H标记的染色体数为四条 D．受精卵第一次分裂产生的子细胞含3H标记的染色体数都为两条 【答案】D 【分析】将果蝇一个普通的精原细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中，让其进行减数分裂并产生四个精子。DNA在S期进行半保留复制，因此得到的初级精母细胞中的染色体都被标记，一条染色单体含一个DNA分子，均被标记。初级精母细胞一分为二，得到的次级精母细胞染色体数目减半，均被标记，最后得到的精细胞中的染色体也都被标记。 【详解】A、四分体是一对同源染色体配对形成的结构，其中含有四个DNA分子，由于DNA复制的原料带有3H标记，所以产生的子代DNA均带有标记，即减数第一次分裂前期形成的四分体中都含有四个被3H标记的DNA分子，A正确； B、果蝇体细胞含8条染色体，精子中的染色体数目减半，这四个精子都含3H，每个精子中被标记的染色体数为四条，B； C、受精卵含8条染色体，4条被标记，4条未标记，转入无放射性的发育培养液中继续培养，4条带标记的染色体复制后有4条染色单体被标记、4条染色单体未标记，未标记的4条染色体复制后仍然没有标记，第一次有丝分裂后期染色体数目加倍，含3H标记的染色体数为4条，C正确； D、有丝分裂后期染色单体分开，分别移向两极，受精卵第一次有丝分裂产生的子细胞含3H标记的染色体数为0-4条，D错误。 故选D。 10．如图为支原体细胞中某基因结构图，已知该基因共由1500对脱氧核苷酸组成，其中一条链中T+A占30%，该链已被15N标记。下列相关叙述正确的是（    ）    A．DNA分子特有的空间结构使其具有特异性 B．DNA分子中腺嘌呤的比例越低，DNA结构越不稳定 C．若该段基因连续复制3次，则需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸3600个 D．该DNA用含15N的原料复制2代后，含14N的DNA占1/4 【答案】D 【分析】题意分析，该基因共由1500个碱基对组成，根据碱基互补配对原则可知，A=T，G=C，其中一条链中T+A占30%，则这条链G+C=70%，另一条链G+C=70%，T+A=30%，则该基因中A=T=15%，G=C=35%。 【详解】A、DNA分子中特定的碱基排列顺序使其具有特异性，A错误； B、DNA分子中腺嘌呤的比例越低，DNA结构越稳定，因为其中含有的G和C形成的碱基对更多，因而该DNA中含有的氢键越多，因而越稳定，B错误； C、该基因中T+A占30%，A=T=15%，因此该基因中A=1500×2×15%=450，若该段基因连续复制3次，则需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸（23-1）×450=3150个，C错误； D、图示基因中只有一条链被15N标记，则该DNA用含15N的原料复制2代后，会产生22=4个DNA分子，其中含14N的DNA只有一个，占1/4，D正确。 故选D。 11．如图为某DNA分子片段的部分平面结构图，若该DNA分子中含有100个碱基对，下列说法错误的是（    ） A．①与②交替连接构成了DNA分子的基本骨架 B．⑤是氢键，解旋酶能作用于⑤并使其断裂 C．右侧单链的部分碱基序列可表示为5＇－ACGT－3＇ D．该DNA分子中碱基对排列方式最多有4100种 【答案】D 【分析】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，两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对，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。 【详解】A、①（脱氧核糖）与②（磷酸）交替连接构成了DNA分子的基本骨架，A正确； B、⑤是氢键，在DNA复制过程中解旋酶能作用于氢键并使其断裂，使DNA得双螺旋解开，B正确； C、结合图示可知，右侧单链的部分碱基序列可表示为5＇－ACGT－3＇，C正确； D、若该DNA分子中含有100个碱基对，则该DNA分子中碱基对排列方式少于有4100种，因为该DNA分子具有特异性，D错误。 故选D。 12．下列有关DNA结构的计算及其复制过程的叙述，正确的是（　　） A．某双链DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基总数的36%，其中一条链上的G占该链碱基总数的19%，那么，另一条互补链上的G占整个DNA分子碱基总数的45% B．将一个双链DNA分子被14N标记的噬菌体去侵染含15N的细菌，噬菌体复制4次后，则含有15N标记的噬菌体占总数的1/8 C．复制时游离脱氧核苷酸添加到子链的5'端 D．如果一条链上的A：T：G：C=1：2：3：4，则另一条链上该比值为2：1：4：3 【答案】D 【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+T=C+G，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）/（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）/（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为1。 【详解】A、某双链DNA分子中A＋T占整个DNA分子碱基总数的36%，其中一条链上的G占该链碱基总数的19%，推知这条链上C占45%，那么，另一条互补链上的G占整个DNA分子碱基总数的22.5%，A错误； B、将一个双链DNA分子被14N标记的噬菌体去侵染含15N的细菌，噬菌体复制4次后，DNA的复制为半保留复制，所以子代噬菌体均含有15N，即含有15N标记的噬菌体占总数的1，B错误； C、子链延伸时按照5'→3'合成，故游离的脱氧核苷酸添加到3'端，C错误； D、由DNA分子的碱基互补配对原则可知，G1=C2，C1=G2，A1=T2，T1=A2，如果A1：T1：G1：C1=1：2：3：4，则A2：T2：G2：C2=2：1：4：3，D正确。 故选D。 13．科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了 DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。下列叙述错误的是（    ） 组别 1组 2组 3组 4组 培养液中唯一氮源 14NH4Cl 15NH4Cl 14NH4Cl 14NH4Cl 繁殖代数 多代 多代 一代 两代 培养产物 A B B的子1代 B的子2代 操作 提取DNA并离心 离心结果 仅为轻带 (14N/ 14N) 仅为重带 (15N/ 15N) 仅为中带 (15N/14N) 1/2轻带(14N/ 14N) 1/2中带(15N/14N) A．要得到第2组的结果，须满足多代培养和培养液中的¹⁵N是唯一氮源两个条件 B．若将B的子1代DNA 双链分开后再离心，其结果不能判断DNA 的复制方式 C．若第3组离心结果为“轻”和“重”两条密度带，可判断DNA 复制方式不是半保留复制 D．若设置第5组在¹⁴N培养液中培养B的子4代，DNA离心后密度带的数量和位置与第4组不同 【答案】D 【分析】分析表格：DNA的复制方式可能为半保留复制、全保留复制和弥散复制。若为全保留复制，则3组中子代DNA经离心后应该分为轻带（14N/14N）和重带（15N/15N），而实际只有中带（14N/15N），说明DNA复制不是全保留复制；若为弥散复制，则4组中子代DNA经离心后应该只有中带（14N/15N），而实际结果与之不符，说明DNA复制不是混合复制，则DNA的复制方式为半保留复制。 【详解】A、第2组的结果全是15N/15N，须满足多代培养和培养液中的15N是唯一氮源两个条件，A正确； B、若将B的子1代DNA 双链分开后再离心，无法判断2条带的来源，其结果不能判断DNA 的复制方式，B正确； C、若第3组离心结果为“轻”和“重”两条密度带，可判断DNA 复制方式不是半保留复制，如果是半保留复制，结果应该全为14N/15N，C正确； D、若设置第5组在14N培养液中培养B的子4代，DNA离心后密度带的数量和位置与第4组相同，因为还是只有2个14N/15N，其余全是14N/14N，D错误。 故选D。 14．某双链DNA分子中有p个碱基G，其中一条链上的嘌呤碱基数量是嘧啶碱基数量的m倍。下列叙述正确的是（    ） A．该DNA分子中嘌呤碱基的数量是嘧啶碱基数量的m倍 B．该DNA分子中两个游离的磷酸基团都与五碳糖的3'C原子相连 C．梅塞尔森和斯塔尔用同位素标记法证明DNA复制的方式是半保留复制 D．该DNA的一条链中的G有p/2个 【答案】C 【分析】DNA的结构特点：DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构；DNA中的脱氧核苷酸和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧；两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，A与T配对，G与C配对，碱基之间的这种一一对应的关系，叫碱基互补配对原则。 【详解】A、双链DNA分子中嘌呤碱基和嘧啶碱基互补配对，因此二者总数相等，A错误； B、该DNA分子两个游离的磷酸基团都与脱氧核糖5'端的C原子相连，B错误； C、梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为材料，利用同位素标记法证明DNA复制的方式是半保留复制，C正确； D、双链DNA分子中有p个碱基G，某条链上的G数量不确定，D错误。 故选C。 15．下图是真核生物中与遗传有关的结构示意图，下列相关叙述错误的是（    ） A．1条染色体含有1个或2个DNA分子 B．DNA复制时，子链的延伸方向是3'→5' C．1个DNA分子上可含有多个基因 D．基因存在于细胞核、线粒体、叶绿体等结构中 【答案】B 【分析】DNA分子的复制过程首先是DNA分子在解旋酶的作用下解旋成两条单链，解开的两条链分别为模板，在DNA聚合酶的作用下，按照碱基互补配对原则形成子链，子链与模板链双螺旋成新的DNA分子，DNA分子是边解旋边复制的过程。 【详解】A、没有复制的染色体含有1个DNA分子，完成复制的染色体含有2个DNA分子，所以1条染色体含有1个或2个DNA分子，A正确； B、DNA复制时，子链的延伸方向是5’→3’，B错误； C、基因是具有遗传效应的DNA片段，所以1个DNA分子上可含有多个基因，C正确； D、细胞核、线粒体、叶绿体等结构中都含有DNA，基因位于DNA上，所以基因存在于细胞核、线粒体、叶绿体等结构中，D正确。 故选B。 二、多选题 16．科学家曾提出DNA复制方式的三种假说，如下图所示（图1）。为探究DNA复制的方式，科学家做了如下（图2）的实验。下列相关叙述正确的是（　　）    A．若第一代细菌DNA离心后，试管中只出现1条中带，说明DNA复制方式不可能为全保留复制 B．若第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条带，说明DNA复制方式是分散复制 C．若第二代细菌DNA离心后，试管中出现2条带，说明DNA复制方式是半保留复制 D．若DNA复制方式为半保留复制，继续培养至第n代（n≥3），细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带 【答案】ACD 【分析】DNA分子的复制，时间：有丝分裂和减数分裂间期；条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；过程：边解旋边复制；结果：一条DNA复制出两条DNA；特点：半保留复制。 【详解】A、第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，则可以排除全保留复制，但不能肯定是半保留复制或分散复制，A正确； B、若第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条带，说明DNA复制方式是分散复制或半保留复制，不可能使全保留复制，B错误； C、若第二代细菌DNA离心后，试管中出现2条带，则可以排除分散复制，同时肯定是半保留复制，C正确； D、若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第n代（n≥3），形成的子代DNA只有两条链均为14N、一条链含有14N一条链含有15N两种类型，因此细菌DNA离心后试管中只会出现1条中带和1条轻带，D正确。 故选ACD。 17．M13噬菌体是一种寄生于大肠杆菌的丝状噬菌体，其DNA为含有6407个核苷酸的单链环状DNA。M13噬菌体增殖的部分过程如图所示，其中SSB是单链DNA结合蛋白。下列相关叙述正确的是（　　） A．SSB的作用是防止解开的两条单链重新形成双链，利于DNA复制 B．过程④新合成DNA子链时不需要引物 C．过程⑥得到的单链环状DNA是过程②-⑤中新合成的DNA D．M13噬菌体DNA的碱基中嘌呤数和嘧啶数不一定相等 【答案】ABD 【分析】据图可知，M13噬菌体 DNA 在宿主细胞内的合成过程为：M13噬菌体DNA是一种单链DNA ，进入大肠杆菌后先合成为复制型双链 DNA ，再进行滚环复制，即在M13噬菌体的双链 DNA 环状分子一条链（正链）上切一个切口，产生游离的3'端羟基作为延伸起点，最后在宿主细胞 DNA 聚合酶的催化下，以另一条单链即负链为模板不断地合成新的正链。 【详解】A、SSB的作用是防止解开的两条单链重新形成双链，利于DNA复制，A正确； B、过程④新合成DNA子链时可从切口产生的3’末端直接延伸，不需要引物，B正确； C、从图中可知，过程⑥得到的单链环状DNA仍然是原模板DNA分子，C错误； D、M13噬菌体DNA是单链DNA，嘌呤碱基不一定等于嘧啶碱基，D正确。 故选ABD。 18．某含有1000个碱基对的环状DNA分子，其中含腺嘌呤300个。该DNA分子复制时，首先1链被断开形成3'、5'端口，接着5'剪切端与2链发生分离，随后DNA分子以2链为模板，通过滚动从1链的3'端开始延伸子链，同时还会以分离出来的5'端单链为模板合成另一条子链，其过程如下图。下列相关叙述正确的有（    ） A．1链被断开前后该DNA分子中游离磷酸基团的数目分别是0、2 B．外链充当了1链延伸时的引物，需要DNA聚合酶、解旋酶的催化作用 C．该DNA复制时，子链都是由5→3'方向延伸的 D．若该DNA连续复制3次，则第三次复制需要鸟嘌呤脱氧核苷酸4900个 【答案】ABC 【分析】DNA分子的复制时间：有丝分裂和减数分裂间期；条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；过程：边解旋边复制；结果：一条DNA复制出两条DNA；特点：半保留复制。 【详解】A、1链被断开前是环状DNA分子，不含游离的磷酸基团，断开后成为双链DNA分子，含有2个游离的磷酸基团，A正确； B、外链充当了1链延伸时的引物，需要DNA聚合酶（催化子链的形成）、解旋酶（将DNA双链解旋为）的催化作用，B正确； C、DNA复制时，引物只能与模板链的3'端结合，故该DNA复制时，子链都是由5'→3'方向延伸的，C正确； D、由于1000个碱基对的环状DNA分子中含腺嘌呤300个，则A=T=300个，所以含鸟嘌呤G=C=（2000-600）/2=700个，若该DNA连续复制3次，则第三次共需要鸟嘌呤700×23-1=2800个，D错误。 故选ABC。 19．噬菌体φX174具有一个单链环状DNA分子，这条链称为正（+）链，合成的互补链称为负（-）链，如图所示，由噬菌体基因组编码的A蛋白，在双链DNA正链的特定位点上切割产生缺口，作为复制起始点，A蛋白与切口的5'端进行连接。下列叙述正确的是（　　）    A．噬菌体φX174 环状DNA分子正链的核苷酸数多于负链 B．A蛋白切割产生缺口的3'端在DNA连接酶作用下延伸 C．噬菌体φX174复制产生的新的正链中嘌呤碱基与嘧啶碱基数不一定相等 D．噬菌体φX174复制过程中的相关酶可以催化磷酸二酯键的形成和断裂 【答案】CD 【分析】半保留复制是复制完成后的子代DNA分子的核苷酸序列均与亲代DNA分子相同，但子代DNA分子的双链一条来自亲代，另一条为新合成的链；在双链DNA分子中，根据碱基互补配对原则，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。 【详解】A、噬菌体φX174环状DNA分子正链的核苷酸数等于负链，A错误； B、A蛋白切割产生缺口的3'端在DNA聚合酶作用下延伸，B错误； C、噬菌体φX174复制产生的新的正链为单链，因此其中嘌呤碱基与嘧啶碱基数不一定相等，C正确；                      D、分析图可知，由噬菌体基因组编码的A蛋白，在双链DNA正链的特定位点上切割产生缺口，因此φX174复制过程中的相关酶可以催化磷酸二酯键的形成和断裂，D正确。 故选CD。 20．核酸是由多个核苷酸聚合而成的大分子化合物，广泛存在于各种生物体内，下图是核酸的部分结构示意图。下列叙述错误的是（　　） A．若①为U，则该类核酸可作为细胞生物和某些病毒的遗传物质 B．DNA 和RNA在化学组成上的区别之一体现在所含的②不同 C．环状DNA 和环状RNA中的嘌呤碱基数均与嘧啶碱基数相等 D．不同生物的遗传信息不同与核苷酸的排列顺序不同密切相关 【答案】AC 【分析】脱氧核苷酸和核糖核苷酸在组成上的差异有：①五碳糖不同，脱氧核苷酸中的五碳糖是脱氧核糖，核糖核苷酸中的五碳糖是核糖；②碱基不完全相同，脱氧核苷酸中的碱基是A、T、G、C，核糖核苷酸中的碱基是A、U、G、C。 【详解】A、若①为U（尿嘧啶），则该核酸为RNA，某些病毒（如 HIV）的遗传物质是RNA，细胞生物的遗传物质是DNA，A错误； B、②为五碳糖，DNA 和 RNA在化学组成上的区别之一是五碳糖不同（DNA的五碳糖是脱氧核糖，RNA 的五碳糖是核糖），B正确； C、若是单链环状DNA或单链环状RNA，则其中嘌呤碱基数不一定等于嘧啶碱基数，C错误； D、不同生物的遗传信息不同，与核苷酸的排列顺序不同密切相关，D正确。 故选AC。 三、非选择题 21．RNA干扰（RNAi）主要是对mRNA进行干扰，起作用的有miRNA和siRNA。miRNA是由基因组内源DNA编码产生，其可与目标mRNA配对，影响核糖体的移动，作用过程如图1；siRNA主要来源于外来生物，例如寄生在宿主体内的病毒会产生异源双链RNA（dsRNA），dsRNA经过酶2的加工后成为siRNA，可引起基因沉默，作用过程如图2。回答下列问题： (1)过程③中miRNA可与目标mRNA配对，进而会导致 终止。过程④复合体2能使目标mRNA水解，而不能水解其他mRNA，原因是 . (2)若miRNA基因中，腺嘌呤有m个，占该基因全部碱基的比例为n，则该miRNA基因中胞嘧啶为 个，该基因完成第4代复制所需的腺嘌呤脱氧核苷酸为 个。miRNA基因和miRNA在化学组成上的区别在于： 。 (3)肿瘤细胞中会产生一些正常细胞没有的蛋白质，利用RNA干扰技术抑制这些蛋白质的合成从而能阻止肿瘤的生长，该治疗方法的优点是 。 【答案】(1) 翻译 复合体2中的RNA可以与目标RNA之间碱基互补配对，但不可以与其他mRNA的碱基互补配对 (2) m（1/2n－1） 8m miRNA基因中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶，miRNA中含有核糖和尿嘧啶 (3)针对性较强，避免误伤正常细胞 【分析】基因指导蛋白质的合成过程包括转录和翻译。转录是通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。翻译是以mRNA为模板、tRNA为运载氨基酸的工具、以游离在细胞质中的各种氨基酸为原料，在核糖体中合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 【详解】（1）在过程③中，miRNA可与目标mRNA配对，导致核糖体不能沿mRNA移动，进而会导致翻译终止。由于复合体2中的RNA可以与目标RNA之间的碱基互补配对，但不可以与其他mRNA的碱基互补配对，所以过程④复合体2能使目标mRNA水解，而不能水解其他mRNA。 （2）若miRNA基因中，腺嘌呤有m个，占该基因全部碱基的比例为n，则胸腺嘧啶也有m个，且该基因全部碱基数为m/n，胞嘧啶＝鸟嘌呤＝（m/n－2m）/2＝m（1/2n－1）。该基因中腺嘌呤脱氧核苷酸有m个，第4代复制所需的腺嘌呤脱氧核苷酸＝（24－23）×m＝8m。miRNA基因中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶，miRNA中含有核糖和尿嘧啶。 （3）由题意“肿瘤细胞中会产生一些正常细胞没有的蛋白质”可知，正常人体内不会产生这些蛋白质，可以利用RNA干扰技术抑制这些蛋白质的合成，因此该治疗方法的优点是针对性较强，避免误伤正常细胞。 22．下列甲图中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)从甲图可看成 DNA 的复制方式是 ，此过程遵循了 原则。 (2)指出乙图中序号代表的结构名称：1 ，7 ，8 。由乙图可看出 DNA 的基 本骨架由 （填图中序号）交替连接而成。 (3)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。其中A 是 酶，B 是 酶。 (4)若某 DNA 片段中，碱基对数为 n ，A 有 m 个，则氢键数为 。 (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 3 次复制后，发生差 错的 DNA 分子占 DNA 分子总数的 。 【答案】(1) 半保留复制 碱基互补配对 (2) 胞嘧啶 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 碱基对 5和6 (3) 解旋 DNA聚合 (4)3n-m (5)1/2 【分析】甲图表示DNA的复制，a、d为模板链，b、c为子链，A表示解旋酶，B表示DNA聚合酶。 乙图中：1为C，2为A，3为G，4为T，5为脱氧核糖，6为磷酸，7为胸腺嘧啶脱氧核苷酸，8为碱基对，9为一条脱氧核苷酸链。 【详解】（1）依据甲图可知，a、d是DNA复制的模板链，b、c是新合成的子链，因此DNA复制的方式是半保留复制。该复制遵循碱基的互补配对原则即A-T、C-G配对。 （2）乙图中1表示胞嘧啶，7表示胸腺嘧啶脱氧核苷酸，8表示碱基对；由乙图可以看出DNA的基本骨架由5脱氧核糖和6磷酸交替连接而成。 （3）A的作用是断裂氢键，使DNA解旋，因此为解旋酶；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，所以为DNA聚合酶。 （4）若n个碱基对中有m个A，说明有m个A-T碱基对，n-m个C-G碱基对，氢键的数目为2m+3（n-m）=3n-m。 （5）若图乙中亲代DNA分子在复制时，一条链上的G变成了A，则以该链为模板形成的子代DNA分子的两条链均不同于亲代DNA分子的两条链，而以另一条链（正常的）为模板形成的子代DNA分子的两条链均与亲代DNA分子的两条链相同，所以该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。 23．经典的大引物PCR定点诱变技术成为基于PCR的定点诱变技术中应用最普遍的方法，通过两次PCR（PCR1、PCR2）获得带有诱变点的改良基因，先利用引物1和诱变引物通过PCR1获得大引物，再利用获得的大引物中的一条链和引物2通过PCR2获得改良基因，如下图所示。回答下列问题： (1)PCR常用于扩增目的基因，其原理是 ，反应体系中需要添加模板、原料、酶、引物等，其中Taq DNA聚合酶能够从引物的 端开始连接脱氧核苷酸。 (2)扩增时，需要先加热超过90℃使DNA解聚为单链，后冷却至50℃左右的目的是 ，PCR完成后，常采用 来鉴定PCR产物。 (3)在PCR1中引物，诱变引物的作用是获得含有 的大引物。 (4)在PCR2中，要获得带有诱变点的改良基因，引物应选用引物2和大引物两条链中的 （填“①”或“②”）。 【答案】(1) DNA的半保留复制 3’ (2) 引物与单链相应互补序列结合 琼脂糖凝胶电泳 (3)突变位点 (4)② 【分析】PCR技术进行的条件：模板DNA、四种脱氧核糖核苷酸、一对引物、热稳定的DNA聚合酶，原理为DNA的双链复制，遵循碱基互补配对原则。 【详解】（1）PCR技术是体外扩增DNA分子，其原理是DNA复制，DNA复制方式为半保留复制，因此，PCR技术扩增DNA片段的原理也是DNA半保留复制。反应体系中需要添加模板、原料、酶、引物等，其中TaqDNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸。 （2）在进行PCR扩增时，首先需要加热超过90℃使DNA解聚为单链，这个过程称为DNA变性或解链。这一步骤的目的是破坏DNA双链之间的氢键，使双链打开成为单链，这样才能作为后续扩增的模板。接下来，将温度冷却至50℃左右，这是为了让引物与单链相应互补序列结合。这个温度通常被称为退火温度，它允许引物与DNA模板通过互补碱基配对的方式稳定结合。PCR完成后，为了鉴定PCR产物，通常采用琼脂糖凝胶电泳的方法来鉴定PCR产物。 （3）在PCR1中，引物1和诱变引物的作用是共同扩增DNA片段，通过引物的特异性结合和DNA聚合酶的延伸作用，在DNA模板上合成新的DNA链。由于诱变引物携带了特定的突变序列，因此PCR1的产物——大引物，将包含突变位点。 （4）在PCR2中，目标是获得带有诱变点的改良基因。为了实现这一目标，需要选择一条能与目标序列特异性结合的引物，以及包含诱变点的大引物中的一条链作为模板。由于大引物中有两条链，分别是①和②，但只有一条链（②）包含诱变点，因此应选择引物2和大引物中的②链作为PCR2的引物和模板。 24．如图表示DNA分子结构模式图，请回答下列问题。 (1)写出图中序号所代表结构的中文名称：② ；⑦ ； (2)通常DNA是由 条脱氧核苷酸链构成，其基本骨架为 。 (3)图中一条DNA单链的序列是5'-AGTC-3'，则另一条单链的序列是 （序列从5'—3'书写）。 (4)若该DNA分子中一条链的（A+C）/（T+G）为0.5，则它的互补链中（A+C）/（T+G）为 。 (5)某同学制作图中DNA结构模型，仅用订书钉将五碳糖、磷酸、碱基连为一体（每个氢键需要一个订书钉连接），则使用的订书钉个数至少为 个。 (6)从DNA结构的角度描述DNA能精准复制的原因 。 【答案】(1) 胞嘧啶 腺嘌呤脱氧核糖核苷酸 (2) 两（或2或二） 磷酸和脱氧核糖交替排列 (3)5'-GACT-3' (4)2 (5)32 (6)DNA的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制能准确无误地进行。 【分析】DNA分子结构的主要特点： ①DNA分子是由两条链组成，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构； 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，碱基排列在内侧； ③两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，即A（腺嘌呤）与T（胸腺嘧啶）配对、G（鸟嘌呤）与C（胞嘧啶）配对。 【详解】（1） 图中的②能够与G（鸟嘌呤）配对，说明②是C，其中文名称是胞嘧啶。⑦是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基A（腺嘌呤）组成，因此⑦的中文名称是腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。 （2） 通常DNA是由2条脱氧核苷酸链构成，这2条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构；其外侧由磷酸和脱氧核糖交替排列，构成DNA分子的基本骨架。 （3） 图中一条DNA单链的序列是5'-AGTC-3'，依据碱基互补配对原则可推知：另一条单链的序列是5'-GACT-3'。 （4）在双链DNA分子中，2条链之间的碱基A与T配对、G与C配对，因此一条链中（A＋C）/（T＋G）的值与其互补链中的（A＋C）/（T＋G）的值互为倒数。若该DNA分子中一条链的（A＋C）/（T＋G）为0.5，则它的互补链中（A＋C）/（T＋G）为2。 （5）依题意可知：构建一个DNA的基本单位需要2个订书钉；构建一个如图所示的含4对碱基的DNA双链片段，先要构建8个基本单位，需要16个订书钉；将2个基本单位连在一起，需要1个订书钉，连接4对碱基组成的DNA双链片段，需将8个基本单位连成2条，需要6个订书钉；依据碱基互补配对原则，碱基A有2个，则T也有2个，C和G各有2个，碱基对A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键，碱基对之间的氢键需要2×2＋2×3＝10个订书钉。综上所述，共需要16＋6＋10＝32个订书钉。 （6）从DNA结构的角度描述DNA能精准复制的原因是：①DNA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，保证了复制能准确无误地进行。 25．甲图表示遗传信息传递的部分过程。乙图表示某研究性学习小组以细菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心法对有关DNA复制的方式是全保留还是半保留进行了探究（已知全保留复制中子代DNA均由两条子链构成，培养用的细菌大约每20min分裂一次，产生子代）。请据图回答下列问题。      (1)甲图中涉及的遗传信息传递方向为 （以流程图的形式表示）。 (2)能特异性识别mRNA上密码子的分子叫 ，它与所携带的小分子有机物的关系为 。 (3)分析乙图中实验三的离心结果：如果DNA位于1/2重带和1/2轻带位置，则是全保留复制；如果DNA位于全中带位置，则是 复制。为了进一步得出结论，该小组设计了实验四，请分析，如果DNA位于 （位置及比例）带位置，则是全保留复制；如果DNA位于 （位置及比例）带位置，则是半保留复制。 【答案】(1)DNARNA蛋白质 (2) tRNA 一种tRNA只能携带一种氨基酸，一种氨基酸可能由不同tRNA携带 (3) 半保留 1/4轻带和3/4重 1/2中带和1/2重 【分析】DNA复制是DNA双链在细胞分裂之前进行的复制过程，从一个原始DNA分子产生两个相同DNA分子的生物学过程。DNA复制的方式是半保留复制。 【详解】（1）甲图表示基因的表达过程，遗传信息的流动为DNARNA蛋白质。 （2）能特异性识别mRNA上密码子的是tRNA，每一种tRNA只能携带一种氨基酸，而一种氨基酸可能由不同tRNA携带。 （3）含15N的细菌在含14N的培养基上培养20 min，即细菌繁殖一代，DNA进行半保留复制，产生的两条子代DNA均含14N和15N，离心后位于中带。含14N的细菌在含15N的培养基上培养40 min，即细菌繁殖两代，如是DNA进行全保留复制，则只含14N的DNA位于轻带占1/4，只含15N的DNA位于重带占3/4，如果DNA进行半保留复制，则含14N和15N的DNA位于中带且占1/2，只含15N的DNA位于重带且占1/2。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题24 DNA的结构与复制 1.DNA分子的结构及特点 (1)DNA双螺旋结构模型的构建者:沃森和克里克。 (2)DNA分子的结构层次。 (3)DNA的双螺旋结构内容。 ①DNA由两条脱氧核苷酸链组成,这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。 ②外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接,构成基本骨架。 ③内侧:两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。碱基互补配对遵循以下原则:A与T配对(两个氢键)、G与C配对(三个氢键)。 (4)DNA的结构特点。 2.基因的本质 (1)本质:基因通常是有遗传效应的DNA片段。有些病毒的遗传物质是RNA,对这类病毒而言,基因就是有遗传效应的RNA片段。 (2)基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸的关系。 3.DNA半保留复制的推测和实验证据 4.DNA复制的过程 (1)概念:以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。 (2)时期:细胞分裂前的间期。 (3)场所:真核细胞中主要是细胞核,线粒体和叶绿体中也存在;原核细胞中主要是拟核区,质粒中也存在;DNA病毒在活的宿主细胞内。 (4)复制过程。 (5)结果:1个DNA复制形成2个完全相同的DNA。 (6)特点 (7)精确复制的原因。 ①DNA独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板。 ②通过碱基互补配对原则,保证了复制能够准确地进行。 (8)意义:DNA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。 1．端粒酶是一种依赖RNA的DNA聚合酶，可维持染色体两端端粒结构的完整，在人类肿瘤细胞中可被重新激活。端粒酶是由蛋白质和RNA两种成分组成，RNA含有与端粒DNA互补的重复序列，这一部分作为逆转录酶的模板存在，其作用机制如图所示，下列叙述错误的是（　　） A．抑制端粒酶基因的表达可抑制癌症的发生 B．若分裂中期的肿瘤细胞含有的DNA数为92个，含有的端粒个数是184个 C．端粒酶可催化DNA子链沿3′→5′方向合成，从而延长端粒 D．染色体DNA末端修复过程中有A＝T、T＝A、U＝A、G＝C、C＝G碱基配对 2．若某高等动物(2n=16)的一个精原细胞中，仅一对同源染色体的DNA 双链被放射性同位素³H标记，将该精原细胞置于不含³H的培养基中培养，经分裂最终形成8个精子，其中5个精子具有放射性。不考虑染色体畸变，下列叙述错误的是（    ） A．该精原细胞先进行一次有丝分裂，再进行减数分裂 B．具有放射性的精子都只有一条含³H的染色体 C．仅一个初级精母细胞中发生该对同源染色体间的交叉互换 D．每个精子中均含 1 个染色体组、8个核DNA 分子 3．某病毒具有蛋白质外壳，其遗传物质的碱基含量如表所示，下列叙述正确的是（    ） 碱基种类 A C G T U 含量（％） 31.2 20.8 28.0 0 20.0 A．该病毒复制合成的互补链中G＋C含量为51.2％ B．病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA变异 C．病毒增殖需要的蛋白质在自身核糖体合成 D．病毒基因的遗传符合分离定律 4．科学家曾提出DNA复制方式的三种假说，如下图所示（图1）。为探究DNA复制的方式，科学家做了如下（图2）的实验。下列相关叙述正确的是（　　）    A．若第一代细菌DNA离心后，试管中只出现1条中带，说明DNA复制方式不可能为全保留复制 B．若第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条带，说明DNA复制方式是分散复制 C．若第二代细菌DNA离心后，试管中出现2条带，说明DNA复制方式是半保留复制 D．若DNA复制方式为半保留复制，继续培养至第n代（n≥3），细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带 5．某些线性DNA病毒以下图所示方式进行DNA复制，相关叙述正确的是（    ） A．复制过程遵循碱基互补配对原则 B．以脱氧核苷酸为原料沿子链的3' 端延伸 C．新合成的链1和链2组成一个新的DNA分子 D．该复制方式具有多起点、单向、半不连续复制的特点 6．RNA干扰（RNAi）主要是对mRNA进行干扰，起作用的有miRNA和siRNA。miRNA是由基因组内源DNA编码产生，其可与目标mRNA配对，影响核糖体的移动，作用过程如图1；siRNA主要来源于外来生物，例如寄生在宿主体内的病毒会产生异源双链RNA（dsRNA），dsRNA经过酶2的加工后成为siRNA，可引起基因沉默，作用过程如图2。回答下列问题： (1)有科学家将能引起RNA干扰的dsRNA的两条单链分别注入细胞，结果却没有引起RNA干扰现象，最可能的原因是 。 (2)过程③中miRNA可与目标mRNA配对，进而会导致 终止。过程④复合体2能使目标mRNA水解，而不能水解其他mRNA，原因是 。 (3)若miRNA基因中，腺嘌呤有m个，占该基因全部碱基的比例为n，则该miRNA基因中胞嘧啶为 个，该基因完成第4代复制所需的腺嘌呤脱氧核苷酸为 个。miRNA基因和miRNA在化学组成上的区别在于： . 7．将双链DNA在中性盐溶液中加热，两条DNA单链分开，该过程叫作DNA变性。变性后的DNA如果慢慢冷却，又能恢复成为双链DNA，该过程叫作退火。回答下列关于双链DNA分子的结构和复制的问题：    (1)DNA分子的复制方式是 。DNA复制时，催化脱氧核苷酸添加到DNA子链上的酶是 ，该酶只能使新合成的DNA链从5'端向3'端延伸，依据该酶催化DNA子链延伸的方向推断，图1中的DNA复制模型是否完全正确： （填“是”或“否”）。 (2)DNA变性时脱氧核苷酸分子间的磷酸二酯键不受影响，而碱基对之间的 被打开；在细胞内进行DNA复制时，该过程需要 的作用。 (3)有些DNA完全解旋成单链所需的温度明显高于其他DNA，其最可能的原因是 。 (4)若图2中DNAα链的序列是5'-GCTACT-3'，那么β链5'→3'的序列是 。 (5)若图2中DNA分子的G与C之和占全部碱基总数的36%，其中一条链中的T与C分别占该链碱基总数的34.5%和16%，则它的互补链中T占该链碱基总数及C占整个DNA分子碱基的比例分别是 一、单选题 1．下列有关DNA分子的复制、转录和翻译的说法，正确的是（    ） A．DNA复制时，在DNA聚合酶的作用下DNA双链打开开始复制 B．转录时，RNA聚合酶与DNA结合后解开DNA的双螺旋结构 C．在tRNA分子上不会发生碱基互补配对现象 D．翻译时一条mRNA上可结合多个核糖体同时合成一条肽链 2．硅藻（真核生物）有着奇特的繁殖方式，其含硅外壳无法生长，由大的上壳扣住小的下壳形成，分裂时产生的两个子细胞各自以旧壳为新上壳合成新下壳，形成一个与母体大小相同的细胞和一个略小于母体的细胞（如图）。当该物种繁殖到若干代后，有的子细胞会以产生复大孢子的方式恢复原来的大小。下列有关叙述正确的是（　　） A．能在光学显微镜下看到硅藻细胞的双层核膜 B．1个硅藻细胞繁殖代后，与母体大小相同的子细胞数大于或等于1 C．1个母体繁殖3次后，形成4个大小与B细胞相同的子细胞 D．硅藻繁殖时，不一定会出现DNA双螺旋解旋的现象 3．当细菌在慢生长（慢复制）时，其环形DNA从起点开始进行正常的双向复制。当进入快生长（快复制）时，细菌内DNA复制到一半以上时，在模板DNA和新合成的一半DNA这两段DNA的中间同时开始复制，与此同时，已经复制了一半以上的DNA继续完成复制过程。下列叙述错误的是（    ） A．细菌环状DNA分子中不含游离的磷酸基团 B．营养充足时，大肠杆菌可利用快生长模式快速增殖 C．细菌快生长时其拟核DNA上最多有4处正在发生解螺旋 D．细菌慢生长、快生长过程都会形成蛋白质—DNA复合体 4．吉西他滨为胞嘧啶核苷衍生物，进入人体后在酶的作用下分解，主要代谢物可参与DNA的复制，对癌症有治疗作用。下列说法正确的是（    ） A．癌变细胞中的原癌基因和抑癌基因一定发生了变异 B．吉西他滨在治疗癌症时可直接参与细胞中DNA分子的复制 C．癌变细胞的细胞膜上糖蛋白减少可导致癌细胞易于分散和转移 D．吉西他滨可抑制纺锤体的形成，从而抑制癌细胞的分裂 5．在生物的各项生命活动中，常涉及到“分离”和“结合”。下列有关“分高”和“结合”的叙述正确的是（　　） A．噬菌体侵染细菌的实验中，离心的目的是使噬菌体的DNA与蛋白质分离 B．DNA复制过程中，DNA聚合酶和Taq酶都可以使DNA的两条母链分离 C．转录过程中，RNA聚合酶需要和基因的起始密码子结合才开始合成RNA D．翻译过程中，氨基酸结合在RNA的3'端后运输至核糖体上进行肽链延伸 6．脱氧三磷酸腺苷（dATP，dA-Pα～Pβ～Pγ，α、β、γ表示三个磷酸基团所处的位置），其分子结构与ATP相似（如下图），脱去β、γ位置磷酸基团后可以作为合成DNA的原料。下列相关叙述正确的是（　　）    A．一分子dATP由三分子磷酸基团、一分子脱氧核糖和一分子腺苷组成 B．有两个特殊化学键存在于dATP中，可为合成DNA提供能量 C．以dATP为原料制备32P标记的DNA片段，标记部位应在γ位磷酸基团 D．造血干细胞内的dATP和ATP含量明显低于神经细胞 7．DNA复制时两条子链的合成方式存在一定差异，其中一条新链可以连续合成，这条链称为前导链，而另一条不能连续合成的新链称为滞后链，具体过程如下图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．由冈崎片段连接形成的滞后链和前导链的合成方向都为5′→3′ B．前导链连续复制时需要的酶①为解旋酶、酶②为DNA聚合酶 C．引物酶、DNA聚合酶和DNA连接酶均催化磷酸二酯键形成 D．合成RNA引物与合成冈崎片段时碱基互补配对方式完全相同 8．环状DNA通常以“滚环”的模式进行复制，复制时，1链首先被断开形成3'、5'端口，接着5'端与2链发生分离，随后DNA分子以2链为模板，通过滚动从1链的3'端开始延伸子链，同时还以分离出来的5'端单链为模板合成另一条子链，复制过程如图所示。下列有关分析正确的是（    ） A．该过程是从两个起点同时开始进行的 B．滚环复制时两条子链的合成都是连续的 C．该复制过程只能发生在细胞核中，不需要引物的参与，复制的方向是单向的 D．该复制方式符合半保留复制的特点 9．将果蝇(2n=8)的一个普通精原细胞放在含³H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中，让其进行减数分裂并产生四个精子。取一个精子与正常的无放射性的卵细胞结合形成受精卵，转入无放射性的发育培养液中继续培养。分析此过程，以下说法错误的是（    ） A．减数分裂Ⅰ前期形成的四分体中都含有四个被3H标记的DNA 分子 B．这四个精子都含3H，每个精子中被标记的染色体数为四条 C．受精卵第一次分裂后期含3H标记的染色体数为四条 D．受精卵第一次分裂产生的子细胞含3H标记的染色体数都为两条 10．如图为支原体细胞中某基因结构图，已知该基因共由1500对脱氧核苷酸组成，其中一条链中T+A占30%，该链已被15N标记。下列相关叙述正确的是（    ）    A．DNA分子特有的空间结构使其具有特异性 B．DNA分子中腺嘌呤的比例越低，DNA结构越不稳定 C．若该段基因连续复制3次，则需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸3600个 D．该DNA用含15N的原料复制2代后，含14N的DNA占1/4 11．如图为某DNA分子片段的部分平面结构图，若该DNA分子中含有100个碱基对，下列说法错误的是（    ） A．①与②交替连接构成了DNA分子的基本骨架 B．⑤是氢键，解旋酶能作用于⑤并使其断裂 C．右侧单链的部分碱基序列可表示为5＇－ACGT－3＇ D．该DNA分子中碱基对排列方式最多有4100种 12．下列有关DNA结构的计算及其复制过程的叙述，正确的是（　　） A．某双链DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基总数的36%，其中一条链上的G占该链碱基总数的19%，那么，另一条互补链上的G占整个DNA分子碱基总数的45% B．将一个双链DNA分子被14N标记的噬菌体去侵染含15N的细菌，噬菌体复制4次后，则含有15N标记的噬菌体占总数的1/8 C．复制时游离脱氧核苷酸添加到子链的5'端 D．如果一条链上的A：T：G：C=1：2：3：4，则另一条链上该比值为2：1：4：3 13．科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了 DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。下列叙述错误的是（    ） 组别 1组 2组 3组 4组 培养液中唯一氮源 14NH4Cl 15NH4Cl 14NH4Cl 14NH4Cl 繁殖代数 多代 多代 一代 两代 培养产物 A B B的子1代 B的子2代 操作 提取DNA并离心 离心结果 仅为轻带 (14N/ 14N) 仅为重带 (15N/ 15N) 仅为中带 (15N/14N) 1/2轻带(14N/ 14N) 1/2中带(15N/14N) A．要得到第2组的结果，须满足多代培养和培养液中的¹⁵N是唯一氮源两个条件 B．若将B的子1代DNA 双链分开后再离心，其结果不能判断DNA 的复制方式 C．若第3组离心结果为“轻”和“重”两条密度带，可判断DNA 复制方式不是半保留复制 D．若设置第5组在¹⁴N培养液中培养B的子4代，DNA离心后密度带的数量和位置与第4组不同 14．某双链DNA分子中有p个碱基G，其中一条链上的嘌呤碱基数量是嘧啶碱基数量的m倍。下列叙述正确的是（    ） A．该DNA分子中嘌呤碱基的数量是嘧啶碱基数量的m倍 B．该DNA分子中两个游离的磷酸基团都与五碳糖的3'C原子相连 C．梅塞尔森和斯塔尔用同位素标记法证明DNA复制的方式是半保留复制 D．该DNA的一条链中的G有p/2个 15．下图是真核生物中与遗传有关的结构示意图，下列相关叙述错误的是（    ） A．1条染色体含有1个或2个DNA分子 B．DNA复制时，子链的延伸方向是3'→5' C．1个DNA分子上可含有多个基因 D．基因存在于细胞核、线粒体、叶绿体等结构中 二、多选题 16．科学家曾提出DNA复制方式的三种假说，如下图所示（图1）。为探究DNA复制的方式，科学家做了如下（图2）的实验。下列相关叙述正确的是（　　）    A．若第一代细菌DNA离心后，试管中只出现1条中带，说明DNA复制方式不可能为全保留复制 B．若第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条带，说明DNA复制方式是分散复制 C．若第二代细菌DNA离心后，试管中出现2条带，说明DNA复制方式是半保留复制 D．若DNA复制方式为半保留复制，继续培养至第n代（n≥3），细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带 17．M13噬菌体是一种寄生于大肠杆菌的丝状噬菌体，其DNA为含有6407个核苷酸的单链环状DNA。M13噬菌体增殖的部分过程如图所示，其中SSB是单链DNA结合蛋白。下列相关叙述正确的是（　　） A．SSB的作用是防止解开的两条单链重新形成双链，利于DNA复制 B．过程④新合成DNA子链时不需要引物 C．过程⑥得到的单链环状DNA是过程②-⑤中新合成的DNA D．M13噬菌体DNA的碱基中嘌呤数和嘧啶数不一定相等 18．某含有1000个碱基对的环状DNA分子，其中含腺嘌呤300个。该DNA分子复制时，首先1链被断开形成3'、5'端口，接着5'剪切端与2链发生分离，随后DNA分子以2链为模板，通过滚动从1链的3'端开始延伸子链，同时还会以分离出来的5'端单链为模板合成另一条子链，其过程如下图。下列相关叙述正确的有（    ） A．1链被断开前后该DNA分子中游离磷酸基团的数目分别是0、2 B．外链充当了1链延伸时的引物，需要DNA聚合酶、解旋酶的催化作用 C．该DNA复制时，子链都是由5→3'方向延伸的 D．若该DNA连续复制3次，则第三次复制需要鸟嘌呤脱氧核苷酸4900个 19．噬菌体φX174具有一个单链环状DNA分子，这条链称为正（+）链，合成的互补链称为负（-）链，如图所示，由噬菌体基因组编码的A蛋白，在双链DNA正链的特定位点上切割产生缺口，作为复制起始点，A蛋白与切口的5'端进行连接。下列叙述正确的是（　　）    A．噬菌体φX174 环状DNA分子正链的核苷酸数多于负链 B．A蛋白切割产生缺口的3'端在DNA连接酶作用下延伸 C．噬菌体φX174复制产生的新的正链中嘌呤碱基与嘧啶碱基数不一定相等 D．噬菌体φX174复制过程中的相关酶可以催化磷酸二酯键的形成和断裂 20．核酸是由多个核苷酸聚合而成的大分子化合物，广泛存在于各种生物体内，下图是核酸的部分结构示意图。下列叙述错误的是（　　） A．若①为U，则该类核酸可作为细胞生物和某些病毒的遗传物质 B．DNA 和RNA在化学组成上的区别之一体现在所含的②不同 C．环状DNA 和环状RNA中的嘌呤碱基数均与嘧啶碱基数相等 D．不同生物的遗传信息不同与核苷酸的排列顺序不同密切相关 三、非选择题 21．RNA干扰（RNAi）主要是对mRNA进行干扰，起作用的有miRNA和siRNA。miRNA是由基因组内源DNA编码产生，其可与目标mRNA配对，影响核糖体的移动，作用过程如图1；siRNA主要来源于外来生物，例如寄生在宿主体内的病毒会产生异源双链RNA（dsRNA），dsRNA经过酶2的加工后成为siRNA，可引起基因沉默，作用过程如图2。回答下列问题： (1)过程③中miRNA可与目标mRNA配对，进而会导致 终止。过程④复合体2能使目标mRNA水解，而不能水解其他mRNA，原因是 . (2)若miRNA基因中，腺嘌呤有m个，占该基因全部碱基的比例为n，则该miRNA基因中胞嘧啶为 个，该基因完成第4代复制所需的腺嘌呤脱氧核苷酸为 个。miRNA基因和miRNA在化学组成上的区别在于： 。 (3)肿瘤细胞中会产生一些正常细胞没有的蛋白质，利用RNA干扰技术抑制这些蛋白质的合成从而能阻止肿瘤的生长，该治疗方法的优点是 。 22．下列甲图中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)从甲图可看成 DNA 的复制方式是 ，此过程遵循了 原则。 (2)指出乙图中序号代表的结构名称：1 ，7 ，8 。由乙图可看出 DNA 的基 本骨架由 （填图中序号）交替连接而成。 (3)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。其中A 是 酶，B 是 酶。 (4)若某 DNA 片段中，碱基对数为 n ，A 有 m 个，则氢键数为 。 (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 3 次复制后，发生差 错的 DNA 分子占 DNA 分子总数的 。 23．经典的大引物PCR定点诱变技术成为基于PCR的定点诱变技术中应用最普遍的方法，通过两次PCR（PCR1、PCR2）获得带有诱变点的改良基因，先利用引物1和诱变引物通过PCR1获得大引物，再利用获得的大引物中的一条链和引物2通过PCR2获得改良基因，如下图所示。回答下列问题： (1)PCR常用于扩增目的基因，其原理是 ，反应体系中需要添加模板、原料、酶、引物等，其中Taq DNA聚合酶能够从引物的 端开始连接脱氧核苷酸。 (2)扩增时，需要先加热超过90℃使DNA解聚为单链，后冷却至50℃左右的目的是 ，PCR完成后，常采用 来鉴定PCR产物。 (3)在PCR1中引物，诱变引物的作用是获得含有 的大引物。 (4)在PCR2中，要获得带有诱变点的改良基因，引物应选用引物2和大引物两条链中的 （填“①”或“②”）。 24．如图表示DNA分子结构模式图，请回答下列问题。 (1)写出图中序号所代表结构的中文名称：② ；⑦ ； (2)通常DNA是由 条脱氧核苷酸链构成，其基本骨架为 。 (3)图中一条DNA单链的序列是5'-AGTC-3'，则另一条单链的序列是 （序列从5'—3'书写）。 (4)若该DNA分子中一条链的（A+C）/（T+G）为0.5，则它的互补链中（A+C）/（T+G）为 。 (5)某同学制作图中DNA结构模型，仅用订书钉将五碳糖、磷酸、碱基连为一体（每个氢键需要一个订书钉连接），则使用的订书钉个数至少为 个。 (6)从DNA结构的角度描述DNA能精准复制的原因 。 25．甲图表示遗传信息传递的部分过程。乙图表示某研究性学习小组以细菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心法对有关DNA复制的方式是全保留还是半保留进行了探究（已知全保留复制中子代DNA均由两条子链构成，培养用的细菌大约每20min分裂一次，产生子代）。请据图回答下列问题。      (1)甲图中涉及的遗传信息传递方向为 （以流程图的形式表示）。 (2)能特异性识别mRNA上密码子的分子叫 ，它与所携带的小分子有机物的关系为 。 (3)分析乙图中实验三的离心结果：如果DNA位于1/2重带和1/2轻带位置，则是全保留复制；如果DNA位于全中带位置，则是 复制。为了进一步得出结论，该小组设计了实验四，请分析，如果DNA位于 （位置及比例）带位置，则是全保留复制；如果DNA位于 （位置及比例）带位置，则是半保留复制。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！15 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$