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第六单元 遗传的分子基础
第25讲 DNA的结构、复制及基因的本质
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第六单元 遗传的分子基础
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第六单元 遗传的分子基础
目
录
核心考点突破
01
高考真题演练
02
知能达标训练
03
CONTENTS
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第六单元 遗传的分子基础
01
核心考点突破
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第六单元 遗传的分子基础
沃森和克里克
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第六单元 遗传的分子基础
遗传效应的DNA片段
有遗传效应的RNA片段
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第六单元 遗传的分子基础
同位素标记技术和密度梯度离心技术
DNA以半保留的方式复制
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第六单元 遗传的分子基础
两条链都为15N
一条链为14N标记、另一条链为15N
两条链都为14N
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第六单元 遗传的分子基础
亲代DNA
子代DNA
细胞分裂前的间
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第六单元 遗传的分子基础
细胞核
线粒体
叶绿体
拟核
完全相同
遗传信息
遗传信息
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甲
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乙
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02
高考真题演练
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03
知能达标训练
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高考总复习·生物学
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第六单元 遗传的分子基础
[课标要求] 1.概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段,有些病毒的基因在RNA分子上。2.概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成,通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构,碱基的排列顺序编码了遗传信息。3.概述DNA分子通过半保留方式进行复制。
考点一 DNA的结构和基因的本质
1.DNA双螺旋结构模型的构建
(1)构建者:_______________。
(2)构建过程
2.DNA的结构
3.DNA的结构特点
4.基因的概念
(1)基因的本质:基因通常是有_________________________。有些病毒的遗传物质是RNA,对于这些病毒而言,基因就是________________________。
(2)基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸的关系
1.沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式。( )
2.某同学制作DNA双螺旋结构模型,在制作脱氧核苷酸时,需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基。( )
3.制作DNA双螺旋结构模型时,鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连。( )
4.DNA每条链的5′端均是羟基末端。( )
5.生物体内DNA分子中(A+T)/(G+C)的值越大,双链DNA分子的稳定性越高。( )
1.(必修2 P50“图3-8”)分析DNA两条链反向平行的原因______________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
提示 脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1′-C,与磷酸基团相连的碳叫作5′-C。DNA的一条单链具有两个末端,一端有一个游离的磷酸基团,这一端称作5′端,另一端有一个羟基(—OH),称作3′端。DNA的两条单链走向相反,从双链的一端起始,一条单链是从5′端到3′端的,另一条单链则是从3′端到5′端的。
2.(必修2 P51“探究·实践”)DNA只有4种脱氧核苷酸,能够储存足够量遗传信息的原因是______________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________。
提示 构成DNA的4种脱氧核苷酸的数目成千上万,脱氧核苷酸的排列顺序千差万别
3.(必修2 P62“非选择题1”)DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异。当两种生物的DNA分子的单链形成杂合双链区的部位越多,说明这两种生物的亲缘关系越近,原因是_________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
提示 形成杂合双链区的部位越多,两种生物互补的碱基序列越多,DNA碱基序列的一致性越高,说明在生物进化过程中,DNA碱基序列发生的变化越小,因此亲缘关系越近
1.DNA结构的两种关系和两种化学键
2.DNA分子中碱基数量的计算规律
考向一 DNA的结构及特点
1.下图为一个DNA分子片段,下列有关叙述正确的是( )
A.DNA分子中的每个五碳糖都同时连接2个磷酸基团
B.图中有4种核苷酸,烟草花叶病毒的核酸中只含其中3种核苷酸
C.DNA发生初步水解的过程中,发生断裂的键是②④
D.DNA分子中的氮元素,分布在其基本骨架上
解析 每条DNA单链的末端各有一个五碳糖只连接了1个磷酸基团,A错误;图中有4种脱氧核苷酸,烟草花叶病毒的核酸是RNA,含有4种核糖核苷酸,B错误;DNA初步水解得到单个脱氧核苷酸,连接2个核苷酸之间的磷酸二酯键②和两条链之间的氢键④断裂,C正确;磷酸和脱氧核糖交替连接,构成DNA分子的基本骨架,氮元素分布在含氮碱基中,D错误。
答案 C
2.某同学欲制作DNA双螺旋结构模型,已准备了足够的相关材料,下列叙述错误的是( )
A.在制作脱氧核苷酸时,需在1个脱氧核糖上连接1个磷酸和1个碱基
B.制作模型时,鸟嘌呤与胞嘧啶之间用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位于主链的内侧
D.制成的模型中,腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和
解析 一分子的脱氧核苷酸由一分子脱氧核糖、一分子磷酸和一分子碱基构成,且碱基和磷酸连接在脱氧核糖上,故在制作脱氧核苷酸时,需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基,A正确;DNA为双螺旋结构,两条链中碱基互补配对方式为腺嘌呤与胸腺嘧啶配对、鸟嘌呤与胞嘧啶配对。腺嘌呤与胸腺嘧啶之间形成2个氢键,要用2个氢键连接物相连,鸟嘌呤与胞嘧啶之间形成3个氢键,要用3个氢键连接物相连,B正确;制成的模型中,磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的外侧,构成DNA分子的基本骨架,C错误;DNA的两条链之间遵循碱基互补配对原则,即A=T、C≡G,故腺嘌呤(A)与鸟嘌呤(G)之和等于胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)之和,D正确。
答案 C
考向二 DNA结构的相关计算
3.(2024·承德联考)下列有关双链DNA分子的叙述,正确的是( )
A.若DNA分子一条链中的碱基A所占比例为a,则另一条链中的碱基A所占比例也一定为a
B.如果一条链上(A+T)∶(G+C)=m,则另一条链上该比值也为m
C.如果一条链上的A∶T∶G∶C=2∶2∶3∶3,则另一条链上该比值为3∶3∶2∶2
D.由50个碱基对组成的DNA分子片段中至少含有氢键的数量为150个
解析 若DNA分子一条链中的碱基A所占比例为a,据此无法计算出另一条链的碱基A所占比例,A错误;如果一条链上(A+T)∶(G+C)=m,根据碱基互补配对原则,则另一条链上该比值也为m,B正确;如果一条链上的A∶T∶G∶C=2∶2∶3∶3,则另一条链上该比值为2∶2∶3∶3,C错误;由50个碱基对组成的DNA分子片段中至少含有氢键的数量为50×2=100(个),最多含有氢键的数量为50×3=150(个),D错误。
答案 B
4.如图表示不同DNA分子中各种碱基的比例关系,下列说法正确的是( )
A.若甲表示不同DNA分子一条单链中碱基G的比例变化,则乙可表示其互补链中C的比例变化
B.若甲表示不同DNA分子一条单链中嘌呤碱基的比例,则乙可以表示其互补链中嘌呤碱基的比例
C.若甲表示不同DNA分子一条单链中A+T的比例,则乙可以表示其互补链中A+T的比例
D.若甲表示不同DNA分子一条单链中(A+G)/(T+C),则乙可以表示其互补链中(A+G)/(T+C)
解析 DNA分子两条链中的G与C互补,二者含量相同,若甲表示不同DNA分子一条单链中碱基G的比例变化,则甲也可表示其互补链中C的比例变化,A错误;DNA分子单链中,嘌呤比例+嘧啶比例=1,若甲表示不同DNA分子一条单链中嘌呤碱基的比例,则乙可以表示其互补链中嘌呤碱基的比例,B正确;DNA分子中,一条链中的A+T与另一条链中的T+A相等,若甲表示不同DNA分子一条单链中A+T的比例,则甲也可表示其互补链中A+T的比例,C错误;非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数,若甲表示不同DNA分子一条单链中(A+G)/(T+C),则乙可以表示其互补链中(T+C)/(A+G),D错误。
答案 B
解答有关碱基计算题的“三步曲”
考向三 基因的本质及基因与DNA、染色体的关系
5.(2025·广州模拟)下列有关基因、DNA、染色体的说法,错误的是( )
A.碱基特定的排列顺序构成了每一个DNA分子的特异性
B.随着细胞质基因的发现,基因与染色体的关系可概括为染色体是基因的主要载体
C.分子大小相同、碱基含量相同的基因所携带的遗传信息一定相同
D.一条染色体上含有1个或2个DNA分子
解析 分子大小相同、碱基含量相同的基因的碱基排列顺序可能不同,所携带的遗传信息可能不同,C错误。
答案 C
6.基因通常是有遗传效应的DNA片段,下列关于基因的说法,错误的是( )
A.基因的遗传效应是指基因能直接或间接影响蛋白质的合成
B.基因的碱基对排列顺序的多样性决定了基因的多样性
C.基因位于染色体上,基因在染色体上呈线性排列
D.DNA的转录过程是以基因为单位进行的,实质是基因的表达
解析 真核生物的绝大多数基因在染色体上,染色体是基因的主要载体,基因在染色体上呈线性排列,C错误。
答案 C
考点二 DNA的复制及相关计算
1.证明DNA半保留复制的实验
(1)实验方法:________________________________________。
(2)实验原理:只含15N的双链DNA密度大,只含14N的双链DNA密度小,一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。
(3)实验假设:______________________________。
(4)实验预期:离心后应出现3条DNA带。
①重带(密度最大):_______________标记的亲代双链DNA。
②中带(密度居中):___________________________________标记的子代双链DNA。
③轻带(密度最小):_______________标记的子代双链DNA。
(5)实验过程
(6)实验结论:DNA的复制是以半保留的方式进行的。
2.DNA复制的过程
(1)概念:以_____________为模板合成_____________的过程。
(2)发生时期:在真核生物中,这一过程是在__________________期,随着染色体的复制而完成的。
(3)过程
(4)场所:真核生物的________、________和________;原核生物的_____和细胞质。
(5)结果:一个DNA分子形成了两个__________的DNA分子。
(6)意义:DNA通过复制,将__________从亲代细胞传递给子代细胞,从而保持了__________的连续性。
1.DNA分子复制时,子链的合成过程不需要引物参与。( )
2.DNA聚合酶的作用是打开DNA双链。( )
3.烟草花叶病毒的RNA可通过复制将遗传密码传递给子代。( )
4.果蝇体细胞中核DNA分子通过转录将遗传信息传递给子代。( )
5.洋葱根尖细胞中DNA聚合酶主要在G2期通过转录和翻译合成。( )
1.(必修2 P55“图3-10”)在细胞分裂过程中,两个子代DNA分子位于两条姐妹染色单体中,在细胞分裂的什么时候分离?这两个DNA分子一定相同吗?
提示 有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期。不一定,理由是:若复制过程中发生了基因突变或减数分裂Ⅰ的前期,同源染色体间的非姐妹染色单体发生互换,会导致两个DNA分子不同。
2.(必修2 P55“正文拓展”)在细胞内,DNA的两条链都能作为模板,由于DNA分子的两条链是反向平行的,每条链都通过磷酸和脱氧核糖的3′、5′碳原子相连而成,因此每条链的两端是不同的。其中,一端是3′端(3′羟基),另一端是5′端(5′磷酸基团)。在DNA复制中,DNA聚合酶催化合成的方向是5′→3′。DNA复制又是边解旋边复制。请推测DNA聚合酶催化DNA复制的过程。
提示 DNA复制时,一条模板链是3′→5′走向,其互补链在5′→3′方向上连续合成,称为前导链;另一条模板链是5′→3′走向,其互补链也是沿5′→3′方向合成,但是与前导链的合成方向正好相反,随着复制的进行会形成许多不连续的片段,最后不连续片段连成一条完整的DNA单链,称为后随链。如图所示:
3.(必修2 P56“拓展应用2”)真核细胞中DNA复制的速率一般为50~100 bp/s,果蝇DNA的电镜照片中有一些泡状结构,叫作DNA复制泡,是DNA上正在复制的部分,果蝇DNA上形成多个复制泡,这说明______________________
__________________________________________________________________。
提示 果蝇的DNA有多个复制起点,可同时从不同起点开始DNA复制,由此加快DNA复制的速率,为细胞分裂做好物质准备
1.DNA分子的复制类型
(1)如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图。
①图中显示DNA分子复制是从多个起点开始的,但多起点并非同时进行;
②图中显示DNA分子复制是边解旋边双向复制的;
③真核生物的这种复制方式提高了复制速率;
④一个细胞周期中每个起点一般只起始1次。
(2)原核生物DNA复制通常为单起点,双向复制。
2.“图解法”分析DNA复制相关计算
(1)将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基中连续复制n次(如上图),则:
①子代DNA共2n个
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(含15N的DNA分子:2个,只含15N的DNA分子:0个,含14N的DNA分子:2n个,只含14N的DNA分子:2n-2个))
②脱氧核苷酸链
共2n+1条eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(含15N的脱氧核苷酸链:2条,含14N的脱氧核苷酸链:2n+1-2条))
(2)DNA分子复制过程中消耗的脱氧核苷酸数
①若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m·(2n-1)个。
②第n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m·2n-1个。
考向一 DNA半保留复制的实验证据分析
1.科学家曾提出DNA复制方式的三种假说:全保留复制、半保留复制和分散复制(图甲)。对此假说,科学家以大肠杆菌为实验材料,进行了如下实验(图乙)。
下列有关叙述正确的是( )
A.第一代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带,说明DNA复制方式一定是半保留复制
B.第二代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带和1条轻带,说明DNA复制方式一定是全保留复制
C.结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果,说明DNA复制方式一定是分散复制
D.若DNA复制方式是半保留复制,继续培养至第三代,细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带
解析 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,继续做第二代DNA密度鉴定,若第二代DNA可以分出一条中带和一条轻带,则可以排除分散复制,同时肯定是半保留复制,A、B、C错误;若DNA复制方式是半保留复制,继续培养至第三代,形成的子代DNA只有两条链均为14N,或一条链含有14N、一条链含有15N的两种类型,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。
答案 D
考向二 DNA复制的过程和特点
2.(2024·广东惠州调研)如图为某原核细胞DNA分子的复制方式模式图,图中“→”表示复制方向。下列叙述错误的是( )
A.由图可知,该DNA分子复制方式为多起点双向复制
B.除图示酶外,DNA分子复制还需DNA聚合酶等
C.DNA分子复制时,子链的延伸方向是相同的
D.解旋经过含G—C碱基对较多的区域时,消耗的能量相对较多
解析 图中DNA只有一个复制起点,不能说明该DNA分子复制方式为多起点双向复制,A错误;图示解旋酶能打开双链间的氢键,使双链DNA解旋,DNA分子复制还需要DNA聚合酶等,B正确;DNA分子两条链是反向平行的,而复制的时候只能从5′端向3′端延伸,所以两条子链合成方向相反,但子链的延伸方向是相同的,C正确;G—C碱基对含有三个氢键,A—T碱基对含有两个氢键,故解旋经过含G—C碱基对较多的区域时,消耗的能量相对较多,D正确。
答案 A
3.关于DNA分子复制机制,科学家用荧光染料给Rep(DNA解旋酶中作为引擎的那部分结构,驱动复制叉的移动)加上了绿色荧光蛋白从而获知被标记的分子相对于DNA分子的运动轨迹,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.DNA分子的一条单链中,具有一个游离的磷酸基团的一端被称为3′端
B.Rep可以破坏DNA双链之间的氢键
C.DNA结合蛋白可能具有防止DNA单链重新形成双链的作用
D.根据材料推断Rep驱动复制叉移动需要水解ATP提供能量
解析 DNA分子的一条单链中,具有一个游离的磷酸基团的一端被称为5′端,A错误;由题干可知,Rep是解旋酶中作为引擎的那部分结构,能驱动复制叉的移动,使得双链打开,故Rep可以破坏DNA双链之间的氢键,B正确;DNA结合蛋白缠绕在DNA单链上,可防止DNA单链重新形成双链,C正确;DNA复制需要ATP提供能量,Rep驱动复制叉移动也需要水解ATP提供能量,D正确。
答案 A
考向三 DNA复制过程中的有关计算
4.(2024·佛山调研)用15N标记含有100个碱基对的DNA分子(其中有腺嘌呤60个),该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。下列有关判断错误的是( )
A.含有15N的DNA分子有两个
B.含有14N的DNA分子占总数的7/8
C.第4次复制消耗胞嘧啶脱氧核苷酸320个
D.复制共产生16个DNA分子
解析 由于DNA分子的复制是半保留复制,亲代DNA分子的两条链始终存在于子代的两个DNA分子中,因此含有15N的DNA分子有两个,A正确;该DNA分子是在含14N的培养基中复制的,新形成的子链均含有14N,故DNA分子都含14N,比例为1,B错误;根据碱基互补配对原则,DNA分子中腺嘌呤有60个,则胞嘧啶有40个,第4次复制需消耗胞嘧啶脱氧核苷酸24-1×40=320(个),C正确;1个DNA分子经过4次复制,共产生24=16(个)DNA分子,D正确。
答案 B
5.(2024·陕西安康模拟)一个DNA分子由500个脱氧核苷酸构成,其中含100个胸腺嘧啶。该DNA经过诱变,DNA上的一个碱基C变成了5-溴尿嘧啶(5-BU),5-BU可与碱基A配对。下列叙述中不正确的是( )
A.经过诱变之后的DNA中含有100个腺嘌呤和150个鸟嘌呤
B.诱变后的DNA分子经2次复制,可产生2个正常的DNA
C.诱变后的DNA分子经3次复制,共需要胞嘧啶1046个
D.诱变后的DNA分子经3次复制得到的子代DNA加热后可得到5种单链片段
解析 该DNA中含有500个脱氧核苷酸,其中100个胸腺嘧啶,可推出正常的DNA分子共含有100个腺嘌呤、150个鸟嘌呤和150个胞嘧啶,经过诱变,DNA上的一个碱基C变成了5-BU,故经过诱变之后的DNA中含有149个胞嘧啶,150个鸟嘌呤,A正确;诱变后的DNA分子有一条是正常的,有一条中的一个C变成了5-溴尿嘧啶,经2次复制,可产生2个正常的DNA,B正确;诱变后的DNA分子经3次复制,可得到8个DNA,其中4个是正常的DNA,4个是不正常的DNA,每个正常的DNA中含有150个胞嘧啶,每个不正常的DNA中含有149个胞嘧啶,因此8个DNA中共有胞嘧啶150×4+149×4=1196(个),但最初的模板DNA中有149个胞嘧啶,因此共需要胞嘧啶的数量为1196-149=1047(个),C错误;诱变后的DNA分子经3次复制得到的子代DNA加热后可得到5种单链片段,相应位点的碱基分别是A、G、C、T、5-BU,D正确。
答案 C
有关DNA复制和计算的四点“注意”
(1)DNA中氢键可由解旋酶催化断裂,同时需要ATP供能,也可由加热而断裂(体外);而氢键可自动形成,不需要酶和能量。
(2)注意“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别,前者包括所有的复制,后者只包括第n次的复制。
(3)DNA复制计算时看清题中所给出的碱基数的单位是“对”还是“个”;所问的是“DNA分子数”还是“链数”,是“含”还是“只含”。
(4)在真核生物中,DNA复制一般是多起点复制;在原核生物中,DNA复制一般是一个起点。无论是真核生物还是原核生物,DNA复制大多数都是双向进行的。
1.(2024·浙江卷)下列关于双链DNA分子结构的叙述,正确的是( )
A.磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA的基本骨架
B.双链DNA中T占比越高,DNA热变性温度越高
C.两条链之间的氢键形成由DNA聚合酶催化
D.若一条链的G+C占47%,则另一条链的A+T也占47%
解析 DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架,内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对,A正确;双链DNA中G≡C碱基对占比越高,DNA热变性温度越高,B错误;DNA聚合酶催化形成的是磷酸二酯键,C错误;互补的碱基在单链上所占的比例相等,若一条链的G+C占47%,则另一条链的G+C也占47%,A+T占1-47%=53%,D错误。
答案 A
2.(2023·山东卷)将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上,置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像,①和②表示新合成的单链,①的5′端指向解旋方向,丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象,但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则,下列说法错误的是( )
A.据题图分析,①和②延伸时均存在暂停现象
B.甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等
C.丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等
D.②延伸方向为5′端至3′端,其模板链3′端指向解旋方向
解析 据题图分析,图甲时新合成的单链①比②短,图乙时①比②长,因此可以说明①和②延伸时均存在暂停现象,A正确;①和②两条链中碱基是互补的,图甲时新合成的单链①比②短,但②中多出的部分可能不含有A、T,因此①中A、T之和与②中A、T之和可能相等,B正确;①和②两条链中碱基是互补的,丙为复制结束时的图像,新合成的单链①与②等长,图丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等,C正确;①和②两条单链由一个双链DNA分子复制而来,其中一条母链合成子链时,①的5′-端指向解旋方向,那么另一条母链合成子链时②延伸方向为5′-端至3′-端,其模板链5′端指向解旋方向,D错误。
答案 D
3.(2023·浙江6月卷)紫外线引发的DNA损伤,可通过“核苷酸切除修复(NER)”方式修复,机制如图所示。着色性干皮症(XP)患者的NER酶系统存在缺陷,受阳光照射后,皮肤出现发炎等症状。患者幼年发病,20岁后开始发展成皮肤癌。下列叙述错误的是( )
A.修复过程需要限制酶和DNA聚合酶
B.填补缺口时,新链合成以5′到3′的方向进行
C.DNA有害损伤发生后,在细胞增殖后进行修复,对细胞最有利
D.随年龄增长,XP患者几乎都会发生皮肤癌的原因,可用突变累积解释
解析 修复过程中,限制酶识别特定的双链DNA序列并使DNA在特定位置断裂,DNA聚合酶以DNA单链为模板合成新链,A正确;填补缺口时,新链合成与DNA复制相似,以5′到3′的方向进行,B正确;如果DNA有害损伤发生后,在细胞增殖后进行修复,可能有更多的细胞含有损伤的DNA,C错误;XP患者的核苷酸切除修复系统存在缺陷,不能修复紫外线引发的DNA损伤,随年龄增长,XP患者细胞积累的DNA损伤增多,进而发展成皮肤癌,这可用突变累积解释,D正确。
答案 C
4.(2023·海南卷)噬菌体ΦX174的遗传物质为单链环状DNA分子,部分序列如图。
下列有关叙述正确的是( )
A.D基因包含456个碱基,编码152个氨基酸
B.E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列,其互补DNA序列是5′-GCGTAC-3′
C.噬菌体ΦX174的DNA复制需要DNA聚合酶和4种核糖核苷酸
D.E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠,且重叠序列编码的氨基酸序列相同
解析 根据图示信息,D基因编码152个氨基酸,但D基因上包含终止密码子对应序列,故应包含459个碱基,A错误;分析图示信息,E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列是5′-GTACGC-3′,根据DNA分子两条链反向平行,其互补DNA序列是5′-GCGTAC-3′,B正确;DNA的基本单位是脱氧核苷酸,噬菌体ΦX174的DNA复制需要DNA聚合酶和4种脱氧核苷酸,C错误;E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠,但重叠序列编码的氨基酸序列不相同,D错误。
答案 B
5.(2021·北京卷)酵母菌的DNA中碱基A约占32%,关于酵母菌核酸的叙述错误的是( )
A.DNA复制后A约占32%
B.DNA中C约占18%
C.DNA中(A+G)/(T+C)=1
D.RNA中U约占32%
解析 DNA分子为半保留复制,复制时遵循A—T、G—C的配对原则,子代DNA和亲代DNA是相同的,即子代DNA中A约占32%,A正确;酵母菌的DNA中碱基A约占32%,则A=T=32%,G=C=(1-2×32%)/2=18%,B正确;DNA遵循碱基互补配对原则,所以A=T、G=C,则(A+G)/(T+C)=1,C正确;由于RNA为单链结构,且RNA是以DNA的一条单链为模板转录而来,故RNA中U不一定占32%,D错误。
答案 D
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