专题9 遗传的分子基础 题源2 DNA分子的结构-【备战高考】备战2027高考生物母题题源同步练

[答案]C 解题模型1.6 不同生物的遗传物质 (1)细胞生物的遗传物质是DNA,非细胞结构的生物 (即病毒)的遗传物质是DNA或RNA。生物界绝大多数 生物的遗传物质是DNA,只有极少数生物的遗传物质是 RNA,因而DNA是主要的遗传物质。 (2)不同生物的遗传物质如下表： 生物类型 病毒 原核生物 真核生物 体内核酸 DNA或RNADNA和RNADNA和RNA 种类 体内碱 4种 5种 5种 基种类 体内核苷 4种 8种 8种 酸种类 遗传物质 DNA或RNA DNA DNA 噬菌体、烟 乳酸菌、 玉米、小 实例 草花叶病毒 蓝藻 麦、人 (3)生物的遗传物质 RNA病毒：（只含有RNA)如艾滋病病毒、 非 细 流感病毒、SARS冠状病毒、烟草花叶病毒 遗传物质 胞 DNA病毒：（只含有DNA)如噬菌体、乙 是RNA 生 物肝病毒、天花病毒等 或DNA 「原核生物：细菌、支原体、】 细 胞 衣原体、放线菌、蓝藻等 遗传物质 真核生物：真菌、原生 是DNA 物 生物及所有的动植物 结论：由于绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以 DNA是主要的遗传物质。 [真题6](2019·广东理基)下列四种病毒中，遗传信息贮 存在DNA分于中的是 ( A.引发禽流感的病原体 B.烟草花叶病毒 C.T噬菌体 D.引起ADS的病原体 「解析]对于常见的各种病毒的遗传物质要注意归类记 忆。禽流感病毒（禽流感的病原体）、烟草花叶病毒、艾滋病病毒 (引起AIDS的病原体)都是RNA病毒，T,噬菌体是DNA 病毒。 「答案]C ·1 题源2DNA分子的结构 解题模型2.1 DNA分子的双螺旋结构 1953年，美国科学家沃森和英国科学家克里克提出了 DNA分子的双螺旋结构模型。要点是： (1)DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平 行方式盘旋成双螺旋结构。 (2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸（通过3'，5'-磷酸 二酯键)交替连接（形成3′，5′-磷酸二酯键时产生H)), 排列在外侧，构成基本骨架：碱基排列在内侧。 (3)DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基 对，碱基配对遵循碱基互补配对原则，即：A一T(A与T之 间以2个氢键相连)；G=C(G与C之间以3个氢键相连， DNA分子中G与C碱基对比例越高，分子稳定性越强)。 如图所示： ① 3水5磷酸合A:T 二酯键 氢键 ① ○GC ① ① A:T ,② 空间结构一一双螺旋结构要，点： ①两条链反向平行： ②外侧为脱氧核糖与磷酸交替排列： ③内部为碱基互补配对； ④每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个，○○□ 之间的数量关系为1：1：1，○和◆之间的化学键为磷酸 二酯键，用限制性核酸内切酶处理可切断，用DNA连接酶 处理可连接；口与口之间的化学键为氢键，可用解旋酶断 裂。在DNA复制过程中，可用DNA聚合酶复制，每个脱 氧核糖连接着2个磷酸；若碱基对为n,则氢键数为2n~ 3n,若已知A有m个，则氢键数为3n一m。 [真题7](2023·新课标全国卷Ⅱ)关于核酸的叙述，错误 的是 ) A.细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与 B.植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制 C.双链DNA分于中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连 接的 D.用甲基绿和吡罗红染色可观察DNA和RNA在细胞中 的分布 [解析]本题考查的是遗传物质DNA这个知识，点。双链 DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过相邻的脱氧核苷酸 脱水形成的磷酸二酯键连接的，故C不正确。 [答案]C 9 解题模型2.2 在某核酸分子中： ①若有核糖，一定为RNA:若有脱氧核糖，一定 为DNA。 ②若含T,一定为DNA:若含U,一定为RNA。所以 用放射性同位素标记T或U,可探知DNA或RNA,若大 量利用T,可认为进行DNA的合成；若大量利用U,可认 为进行RNA的合成。 ③若含T,A≠T或嘌呤≠嘧啶，则为单链DNA。因为 双链DNA分子中A=T,G=C,嘌吟(A十G)=密啶(T十 C)。 ④若嘌呤≠嘧啶，肯定不是双链DNA(可能为单链 DNA,也可能为RNA)。但若是细胞中所有核酸的噪呤≠ 嘧啶，则可能既有双链DNA又有RNA。 [真题8](2004·北京、安徽春季)现有一待测核酸样品， 经检测后，对碱基个数统计和计算得到下列结果： 8+-1481 A+T 根据此结果，该样品 A.无法被确定是脱氧核糖核酸还是核糖核酸 B.可被确定为双链DNA C.无法被确定是单链DNA还是双链DNA D.可被确定为单链DNA [解折]双链DNA分子中，A=T,G=C,所以A+C T+C A+T 十C一C的诚基比创在特殊情况下等于1，在绝大多数 情况下不等于1；在单链DNA分子中，A和T,G和C之间无对 应关泰，兵名的比例在能大多数情记下不等子1，特院情见下 等于1，所以由题干给出的情况无法判断该核酸是单链DNA还 是双链DNA。考查单、双链DNA分子中的碱基比例。 [答案]C 解题模型2.3 DNA分子的结构特点 (1)稳定性：空间构型相对稳定。 ①位于外侧的基本骨架一定是由磷酸和脱氧核糖交 替连接形成的，不会改变； ②两条链间的碱基互补配对方式稳定不变，总是A与 T,G与C配对。碱基对及其侧链基团对维持DNA分子的 空间结构的稳定有着重要的作用。 (2)多样性：不同的DNA分子中脱氧核苷酸的数目有 差异，排列顺序多种多样。若某一个DNA分子由n个碱 基对构成，则可代表的遗传信息就有4”种。 (3)特异性：不同的DNA分子具有其特定的碱基排列 顺序，这就是DNA分子的特异性。任何两个不同的基因 (包括等位基因)其差异性就在于基因中脱氧核苷酸序列 的不同，基因中脱氧核苷酸一旦发生变化，该基因将会突 变为它的等位基因，即产生新基因。 [真题9](2003·江苏、广东)决定DNA遗传特异性的是 A.脱氧核苷酸链上磷酸和脱氧核糖的排列特点 B.嘌吟总数与嘧啶总数的比值 C,碱基互补配对的原则 D.碱基排列顺序 [解析]由DNA的双螺旋模型可知，组成DNA的碱基虽 然只有四种，但碱基对的排列顺序却千变万化，因此碱基对的排 列顺序就代表了遗传信息。碱基对排列顺序的千变万化构成了 DNA分子的多样性，而碱基对的特定的排列顺序又决定了每一 个DNA分子的特异性。 [答案]D 解题模型2.4 关于DNA的计算 - (I)在双链DNA中A=T或 ①知一求三：如C%=28%, 则G%=28%A%=T%=22% ②(A+G)%=(T+C)%=50% → @比 A+C =1,T+G =1,…… 8+ =特定值，代表着DNA的特异性 (2)设一个双链DNA分子中含有的脱氧核苷酸（或碱 基)有2m个，则每条单链的脱氧核苷酸数量为m个 a链一A一G一C一T一T一C一C一…m B链-T-C-G-A-A-G-G-.…m A。=T】 ①T-A (A+T).=(A+T)=2(A+T)数 G.=Ca C。=G (G+C).=(G+C,=2(G+C)x 同理： 〔A.%=T% T。%=A% G.%=C% C。%=G%」 /(A十T)。%=(A+T)%=(A+T)a%=(A+U)NA% (G+C)。%=(G+C)%=(G+C)双%=(G十C)NA% @(合+.-信+，-（信+8（信. 四设（合+8）.=a则（合+8），-= 且以。线为模板合或的RNA中（伦+8）一司 特别提醒：DNA分子的共性与特异性 a共：会名长在不同DNA分千中 无特异性（均相同）。 A+T (2)特异性：G+C在不同DNA分子中不相同，代表 DNA分子的特异性。 注，即使两个DNA分子中会是数登相月，其越是对 排列顺序也可能是不同的，只有同一个DNA分子复制得 到的子代之间才会拥有种类、数量、排列顺序均相同的碱 基对。 [真题10](2022·上海)细胞内某一DNA片段中有30% 的碱基为A,则该片段中 ( A.G的含量为30% B.U的含量为30% C.嘌吟含量为50% D.嘧啶含量为40% [解析]因在DNA中双链间只有A一T和G=C碱基对， 故A=T=30%,G=C=20%,A+G=50%,T+C=50%。 [答案]C 题源3 DNA分子的复制 解题模型3.1 DNA分子复制的原因、条件、过程、时间及意义 以亲代DNA为模板，在一定条 DNA复制的概念 件下合成子代DNA的过程 规则的双螺旋结构为复制提供 DNA精确复制的 精确的模板；碱基互补配对原则 原因 保证了复制准确进行 能够进行DNA复制 一切以DNA为遗传物质的生物 的生物 在体细胞中发生在有丝分裂 真核生物DNA复制 间期 发生的时间 在有性生殖过程中发生在减数 第一次分裂间期 模板 亲代DNA分子的两条链 四种游离的脱氧核糖核 原料 DNA分子复制进行 苷酸 的基本条件 能量 ATP 解旋酶、DNA聚合酶、 酶 DNA连接酶等 DNA复制的特点 半保留复制 一个DNA分子形成两个完全相 DNA复制的结果 同的子代DNA分子 复制产生的两个子代DNA分子 位于一对姐妹染色单体上，由着 两个子代DNA的位 丝点连在一起，在有丝分裂后期 置及分开时间 或减数第二次分裂后期着丝点 分裂时分开，分别进入两个子细 胞中 保持遗传信息的连续性，向子代 DNA复制的意义 传递遗传信息 ·12 [真题11](2021·江苏)下图为真核生物染色体上DNA 分于复制过程示意图，有关叙述错误的是 复制起点 A.图中DNA分于复制是从多个起点同时开始的 B.图中DNA分于复制是边解旋边反向复制的 C.直核生物DNA分于复制过程需要解旋酶 D.真核生物的这种复制方式提高了复制速率 [解析]由该DNA分子复制过程示意图可看出：DNA分 子复制有多个复制起始点，且边解旋边反向复制（箭头代表 DNA复制方向)，DNA分子复制需要解旋酶参与。这种多起点 复制可有效地提高复制速率。由图示不同复制起点复制出的 DNA片段长度不同可知：DNA分子的多个复制起，点并不是同 时开始复制的。 [答案]A 解题模型3.2 半保留复制方式的探究 1958年米西尔森和斯旦尔采用含iN标记的NHCl 培养大肠杆菌，然后用密度梯度离心技术测定分裂间期 DNA复制时的密度变化，证实了DNA的半保留复制。 (I)在氯源为“N的培养基上生长的大肠杆菌，其 DNA分子均为1“N-DNA,在离心管中离心形成的带位于 上层，称为轻带。 (2)在氯源为N的培养基上生长的大肠杆菌，其 DNA分子均为1N-DNA,在离心管中离心形成的带位于 下层，称为重带。 (3)将亲代15N大肠杆菌转移到含“N的培养基上，繁 殖1代，将得到的I代DNA分子离心，在离心管中形成的 带位于中层，这样就推翻了全保留复制的猜想，因为如果 是全保留复制，I代DNA分子在离心管中的位置应该是 重带和轻带，而不是中带。 (4)I代DNA分子继续在含1·N的培养基上繁殖，得 到Ⅱ代DNA分子，同样用密度梯度离心方法分离，发现Ⅱ 代DNA分子在离心管中的位置是轻带和中带，这样又排 除了分散复制的猜想，因为，如果是分散复制，Ⅱ代DNA 分子在离心管中的位置是中带或稍低一些。 [真题12](2022·北京)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。 组别 1组 2组 3组 4组 培养液中 1NHC】 5 NH.CI HNH.CI 4NH CI 唯一氮源 繁殖代数 多代 多代 一代 两代 培养产物 A B B的子I代 B的子Ⅱ代 操作 提取DNA并离心