知识点2DNA分子的结构和复制

知识点2 DNA分子的结构和复制一、选择题（本大题包括15小题）1（2010漳州高二检测）DNA指纹技术的理论依据是（ ）A碱基互补配对原则 B遗传性状由基因控制CDNA分子具有多样性 DDNA分子具有特异性【答案】D2（2010陶铸高二检测）下列物质或结构中含胸腺嘧啶“T”的是（ ）ADNA聚合酶 B烟草花叶病毒CATP DB淋巴细胞中的线粒体【解析】选D。胸腺嘧啶“T”是组成DNA的碱基，DNA聚合酶和ATP中均不含DNA，烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，B淋巴细胞中的线粒体中含有DNA。3（2010凯里高二检测）DNA分子结构具有多样性的原因是（ ）A碱基和脱氧核糖排列顺序千变万化 B四种碱基的配对方式千变万化C两条长链的空间结构千变万化 D碱基对的排列顺序千变万化【答案】D4（2010桂林高二检测）下列关于DNA复制的叙述，准确的是（ ）A在细胞有丝分裂间期，发生DNA复制 BDNA通过一次复制后产生四个DNA分子CDNA双螺旋结构全部解链后，开始DNA的复制 D单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链【解析】选A 。DNA复制发生在有丝分裂的间期或减数第一次分裂的间期；DNA复制为半保留复制，复制过程中边解旋边复制，复制一次产生2个DNA分子；成千上万个脱氧核苷酸在DNA连接酶的作用下连接成新的子链。5（2010敦煌高二检测）在一条DNA分子复制前，用3H标记四种原料脱氧核苷酸，则连续复制5次后，含有母链的DNA数量为（ ）A2 B30 C62 D32【答案】A6.（2010镇安模拟）某生物碱基中嘌呤总数为56，嘧啶总数为44，此生物不可能是 （ ）A噬菌体B烟草花叶病毒 C禽流感病毒D果蝇【解析】选A。双链DNA中的嘌呤总数和嘧啶总数相等，如果某种生物的嘌呤总数和嘧啶总数不等，说明该生物中只含RNA或既有DNA又有RNA。噬菌体内只有双链的DNA，所以噬菌体内的嘌呤总数和嘧啶总数应相等，噬菌体不可能是该种生物。7（2010合阳高二检测）下列关于DNA的叙述准确的是（ ）ADNA的复制只发生在分裂间期，复制的场所只能是细胞核B在每个DNA分子中，碱基数=磷酸数=脱氧核苷酸数=脱氧核糖数C一个DNA分子中，含有90个碱基，则必定含有270个氢键D一个DNA分子中，每个脱氧核糖上均连有一个磷酸和一个含N的碱基【解析】选B。DNA复制只发生在细胞分裂的间期，复制的场所除细胞核外，叶绿体和线粒体内也能完成DNA的复制；DNA分子中碱基G与C之间有3个氢键，A与T之间有2个氢键，所以只知道碱基个数并不能确定氢键的数目；一个DNA分子中，除了两端的脱氧核糖外，其余的脱氧核糖均连接着两个磷酸基团。8（2010杨浦高二检测）下列关于DNA分子结构的叙述中，准确的是 （ ） 每个DNA分子中碱基种类均有4种 在双链DNA的一条多核苷酸链中A=T 一个DNA分子上含有很多基因，一个基因由三个碱基组成 双链DNA分子的两条多核苷酸链通过碱基相连接 脱氧核苷酸之间由磷酸和脱氧核糖相连接A B C D【解析】选B 。在双链DNA的两条链上碱基A与碱基T的数目相等；一个DNA分子上可能有一个或多个基因，基因是有遗传效应的DNA片段，一个基因可能由成千上百个脱氧核苷酸组成。9.（2010兰州高二检测） 1953年，沃森和克里克建立了DNA分子的结构模型，两位科学家于1962年获得诺贝尔生理学或医学奖。关于DNA分子双螺旋结构的特点，叙述错误的是（ ）ADNA分子由两条反向平行的链组成 B脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧C碱基对构成DNA分子的基本骨架 D两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对【解析】选C。DNA分子上的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧构成DNA分子的基本骨架。10（2010西宁高二检测）将15N标记的一个DNA分子放人14N培养基中连续培养四代，则后代DNA分子中只含14N的DNA分子与含有15N的DNA分子之比为（ ）Al1 B71 C81 D5l【解析】选B 。将一个DNA分子放在培养基上培养四代共产生16个DNA分子，其中有2个DNA分子含有15N，其余的14个DNA分子只含14N，因此后代DNA分子中只含14N的DNA分子与含有15N的DNA分子之比为71。11.（2010绵阳高二检测）下面对DNA结构的叙述中，错误的一项是 （ ） ADNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧BDNA分子中的嘌呤碱基与嘧啶碱基总数相同CDNA分子中只有四种碱基，所以实际只能构成44种DNADDNA分子中碱基之间一一对应配对的关系叫做碱基互补配对原则【解析】选C 。DNA分子中虽然只有四种碱基，但碱基的排列顺序千差万别，因此DNA分子具有多样性。12（2010上海高二检测）下图为DNA分子结构示意图，对该图的描述正确的是 （ ）A和相间排列，构成了DNA分子的基本骨架B的名称是鸟嘌呤脱氧核苷酸C当DNA复制时，的形成需要连接酶D图中DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息【解析】选D。和交替连接，排列在外侧，构成了DNA分子的基本骨架；的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸；氢键是分子间的作用力，氢键的形成不需要酶的作用，DNA连接酶的作用主要是连接DNA片段之间的磷酸二酯键。13.（2010重庆高二检测）下列说法与实际情况不相符的是 （）名称五碳糖种类碱基种类核苷酸种类A噬菌体255B硝化细菌258C酵母菌258D人258【解析】选A。 噬菌体内只要一种核酸DNA，因此噬菌体内只有一种无碳糖、4种碱基、4种核苷酸。14（2010长沙模拟）某DNA分子含m对碱基，其中腺嘌呤有A个。下列有关此DNA在连续复制时所需的胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述中，错误的是（ ）A在第一次复制时，需要（m A）个B在第二次复制时，需要2（m A）个C在第n次复制时，需要（2nn）（mA）D在n次复制过程中，总共需要（2 n 1）（m A）【解析】选C 。根据DNA分子含m对碱基，其中腺嘌呤有A个，可推知该DNA分子中胞嘧啶脱氧核苷酸数目为mA个，该DNA分子复制n次相当于产生了2 n 1个DNA分子，因此需要胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为（2nn）（mA）；该DNA分子第n次复制，相当于产生了2n1个DNA分子，需要胞嘧啶核苷酸的数目为2n1（mA）。15（2010南京模拟）细菌在15N培养基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N，然后再移入14N培养基中培养，抽取其子代的DNA经高速离心分离，下图为可能的结果，下列叙述错误的是（ ）A第一次分裂的子代DNA应为 B第二次分裂的子代DNA应为C第三次分裂的子代DNA应为 D亲代的DNA应为【解析】选A 。第一次分裂时产生的两个DNA分子的一条链为15N，另一条链为14N,因此第一次分裂的子代DNA应为上图中的。二、非选择题16.（2010柳州高二检测）如图为DNA分子结构模式图,请据图回答下列问题：（1）图中4的名称是 。（2）该图中有脱氧核苷酸 种，共 个。（3）DNA分子中两条长链上的碱基通过氢键连 ，其特定的排列顺序构成了DNA分子的 性。【解析】本题考查DNA分子的基本结构。DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基组成；图中DNA片段共有4种碱基，8个脱氧核苷酸组成，DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接，DNA分子上的碱基排列顺序千差万别构成了DNA分子的多样性，DNA分子上碱基的特定的排列顺序构成了DNA分子的特异性。【答案】（1）脱氧核苷酸 （2）8 4 （3）碱基对 特异性17（2010成都高二检测）科学家在研究DNA分子复制方式时，进行了如下的实验研究（已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次，实验结果见相关图示）：（1）复制过程除需要模板DNA、脱氧核苷酸外，还需要等（至少答两点）。（2）为了证明DNA复制的特点为半保留复制，请设计实验三（用图示和有关文字补充在图中），并画出结果C。（3）该过程中，实验一、实验二起 作用。若用15N标记的DNA作为模板，用含有14N标记的培养基培养，在下面坐标图中画出连续培养细菌60 min过程中，15N标记DNA分子含量变化的曲线图。【解析】（1）DNA复制过程除需要模板DNA、脱氧核苷酸外，还需要提供能量、酶、适宜的温度和PH等条件；（2）只凭实验一、二还不能证明DNA复制为半保留复制，要想证明该点还需将DNA用15N标记，让后放在14N培养基上培养，如果复制后产生的子代DNA均为中链DNA，则说明复制为半保留复制，如果复制后产生的子代DNA一条为重链，另一条为轻链，则说明DNA复制不是半保留复制。（3）将DNA分子放在培养基上培养60 min，共复制3次，第一次复制产生的2个DNA分子均含有15N，第二次产生的DNA分子2个含有15N,另2个只含有14N，第三次产生的DNA分子中除了2个含有15N外，其余的只含有14N。【答案】1、（1）能量、酶、适宜的温度和pH（2）如图（其中1种即可）：（3）对照 如图：18（2010承德高二检测）在正常情况下，细胞内完全可以自主合成组成核酸的核糖和脱氧核糖，现在细胞系由于发生基因突变而不能自主合成核糖和脱氧核糖，必须从培养基中摄取。为了验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸，现提供如下实验材料，请你完成实验方案：（1）实验目的：验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸。（2）实验材料：突变细胞系、基本培养基、12C核糖核苷酸、14C核糖核苷酸、12C脱氧核苷酸、14C脱氧核苷酸、放射性探测显微仪等。（3）实验原理：DNA主要分布在_内，其基本组成单位是_；RNA主要分布在_内，其基本组成单位是_。（4）实验步骤：第一步：编号。取基本培养基两个，编号为甲、乙。第二步：设置对比实验。在培养基甲中加入适量的_；在培养基乙中加入等量的_。第三步：接种。_，放到相同的适宜环境中培养一段时间，让细胞增殖。第四步：观察。分别取出培养基甲、乙中的细胞，用放射性探测显微仪探测观察细胞核和细胞质的放射性强弱。（5）预期结果：培养基甲中_；培养基乙中_；（6）实验结论：_。【解析】 首先应明确实验目的：验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸。再通过题干所给信息及相应分析可整理出以下实验设计思路：因突变细胞系不能自主合成核糖和脱氧核糖，所以可用它进行验证实验，可避免细胞本身合成的原料对实验结果的影响；该实验分成两组，为了保证细胞需要，两组实验组都要提供脱氧核苷酸和核糖核苷酸。根据实验设计的对照原则，该实验的自变量是给突变细胞提供的原料不同，一组是14C脱氧核苷酸和12C核糖核苷酸，另一组是12C脱氧核苷酸和14C核糖核苷酸，然后培养突变细胞，观察细胞核和细胞质的放射性即可。【答案】（3）细胞核；脱氧核苷酸；细胞质；核糖核苷酸 （4）第二步：12C核糖核苷酸和14C脱氧核苷酸 14C核糖核苷酸和12C脱氧核苷酸 第三步：在甲、乙培养基中分别接种等量的突变细胞系 （5）细胞的放射性部位主要在细胞核 细胞的放射性部位主要在细胞质（注：两组预期结果可颠倒，与步骤相符即可） （6）DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸。