2018版高中生物 第四章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第二節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制教學(xué)案 蘇教版必修2.doc

第二節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制1.DNA分子由兩條脫氧核苷酸鏈構(gòu)成，兩鏈按反向平行 方式盤旋成規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。2脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成DNA 的基本骨架；堿基排在內(nèi)側(cè)，兩條鏈上的堿基通過氫鍵 連接成堿基對。3堿基配對遵循堿基互補(bǔ)配對原則，即A與T配對， G與C配對。4特定的堿基對的排列順序構(gòu)成每一個(gè)DNA分子的特 異性；堿基對排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分 子的多樣性。5以親代DNA分子為模板合成子代DNA分子的過程 稱為DNA復(fù)制。一、解開DNA分子結(jié)構(gòu)之謎填表時(shí)期科學(xué)家成果20世紀(jì)30年代后期瑞典科學(xué)家證明DNA分子是不對稱的1951年查哥夫定量分析DNA分子的堿基組成發(fā)現(xiàn)腺嘌呤(A)的量總是等于胸腺嘧啶(T)的量，鳥嘌呤(G)的量總是等于胞嘧啶(C)的量1952年富蘭克琳確認(rèn)DNA分子為螺旋結(jié)構(gòu)，并且不是由一條鏈所構(gòu)成1953年沃森和克里克提出DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型二、DNA分子的結(jié)構(gòu)1基本組成單位(1)名稱：脫氧核苷酸。(2)結(jié)構(gòu)圖示：填圖2DNA分子的平面結(jié)構(gòu)填圖3DNA分子的立體結(jié)構(gòu)及特性(1)立體結(jié)構(gòu)：DNA分子呈規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。(2)特性：堿基對的排列順序代表遺傳信息。特異性：每個(gè)DNA分子都有其特定的堿基對排列順序。多樣性：堿基對排列順序的千變?nèi)f化。三、DNA分子的復(fù)制1DNA復(fù)制的概念、時(shí)期、場所及條件(1)概念：以親代DNA分子為模板合成子代DNA分子的過程。(2)時(shí)期：細(xì)胞有絲分裂間期和減數(shù)分裂的間期。(3)場所：細(xì)胞核(主要)。(4)DNA復(fù)制的條件：模板：DNA分子的兩條鏈。原料：游離的四種脫氧核苷酸。能量：由細(xì)胞提供。酶：解旋酶、DNA聚合酶等。2DNA復(fù)制的過程及特點(diǎn)(1)復(fù)制過程：填圖(2)復(fù)制特點(diǎn)：復(fù)制方式是半保留復(fù)制。DNA分子的復(fù)制是一個(gè)邊解旋邊復(fù)制的過程。3DNA復(fù)制的意義DNA分子通過復(fù)制，使遺傳信息從親代傳給子代，確保了遺傳信息的連續(xù)性。1判斷下列說法的正誤(1)DNA分子由兩條鏈組成，其兩條鏈呈反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)()(2)DNA分子中的脫氧核糖與堿基交替連接排列于外側(cè)，構(gòu)成基本骨架()(3)A與T之間形成3個(gè)氫鍵，G與C之間形成2個(gè)氫鍵()(4)脫氧核苷酸排列順序的千變?nèi)f化體現(xiàn)了DNA分子的多樣性()(5)DNA完全解旋后再進(jìn)行復(fù)制()(6)DNA復(fù)制是半保留復(fù)制()2DNA完全水解后，得到的化學(xué)物質(zhì)是()A氨基酸、葡萄糖、含氮堿基B核糖、含氮堿基、磷酸C脫氧核糖、含氮堿基、磷酸解析：選CDNA中不含有氨基酸和葡萄糖；組成DNA的五碳糖是脫氧核糖，而不是核糖；DNA分子的徹底水解產(chǎn)物是脫氧核糖、含氮堿基、磷酸。3在DNA分子中，不可能存在的是()A腺嘌呤B尿嘧啶C磷酸解析：選B尿嘧啶是RNA特有的組成成分，在DNA分子中沒有。4下列能正確表示脫氧核苷酸分子內(nèi)連接關(guān)系的是()A磷酸脫氧核糖堿基B磷酸核糖堿基C磷酸堿基脫氧核糖解析：選A脫氧核苷酸是脫氧核糖核酸的基本單位，由一分子磷酸、一分子含氮堿基和一分子脫氧核糖組成。5DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)中遵循堿基互補(bǔ)配對原則的是()AG與T配對 BA與C配對CA與T配對解析：選CDNA分子中，G與C配對，A與T配對。6將單個(gè)的脫氧核苷酸連接成DNA分子的酶是()ADNA酶 BDNA解旋酶CDNA聚合酶解析：選CDNA酶是水解DNA分子的酶；DNA解旋酶的作用是將DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)解開并使氫鍵斷裂；在DNA分子復(fù)制時(shí)，DNA聚合酶將單個(gè)的脫氧核苷酸連接成DNA分子，形成新的DNA分子。7一個(gè)DNA分子復(fù)制完畢后，新形成的DNA子鏈()A是DNA母鏈的片段B與DNA母鏈之一相同C與DNA母鏈完全不同解析：選B由于DNA復(fù)制是半保留復(fù)制，因此復(fù)制完畢，新形成的DNA子鏈與DNA模板鏈互補(bǔ)，與母鏈之一相同。8將雙鏈都有3H標(biāo)記的1個(gè)DNA分子，放入沒有標(biāo)記物的溶液中，經(jīng)過3次復(fù)制后，有3H標(biāo)記的DNA分子的數(shù)量是()A1個(gè) B2個(gè) C4個(gè)解析：選B由于DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制，親代DNA分子的兩條鏈?zhǔn)冀K存在于子代中2個(gè)DNA分子中，因此經(jīng)過3次復(fù)制產(chǎn)生的8個(gè)DNA分子中，含有3H標(biāo)記的DNA分子仍只有2個(gè)。1結(jié)構(gòu)層次組成元素：C、H、O、N、P 基本單位：脫氧核苷酸(4種) 名師點(diǎn)撥DNA分子結(jié)構(gòu)中的化學(xué)鍵(1)磷酸二酯鍵：相鄰兩個(gè)脫氧核苷酸之間形成的化學(xué)鍵。(2)氫鍵：配對的堿基之間形成的化學(xué)鍵，AT之間有兩個(gè)氫鍵，CG之間有三個(gè)氫鍵。可用解旋酶斷裂，也可加熱斷裂。2DNA分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性原因分析(1)DNA分子中脫氧核糖和磷酸交替連接的方式穩(wěn)定不變。(2)DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的中間為堿基對，堿基與堿基之間形成氫鍵，從而維持了雙螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。(3)DNA分子兩條鏈間堿基互補(bǔ)配對的原則嚴(yán)格不變。(4)每個(gè)特定的DNA分子中堿基對的數(shù)量和排列順序穩(wěn)定不變。3堿基互補(bǔ)配對的有關(guān)計(jì)算(1)在雙鏈DNA分子中：由于AT、CG ，可以推出A1T2、C1G2、G1C2、T1A2 。非互補(bǔ)堿基之和：(AG)/(TC)(AC)/(TG)1，因此DNA分子中任意兩個(gè)非互補(bǔ)堿基之和占堿基總數(shù)的一半。這是雙鏈DNA分子的共性?；パa(bǔ)堿基之和的比：(AT)/(GC)不是定值，而且不同DNA的該比值不一定相同，這是DNA分子具有特異性的原因之一。(2)以DNA分子的兩條單鏈為研究對象時(shí)，堿基數(shù)量具有如下關(guān)系：A1T2，G1C2，C1G2，T1A2；兩鏈間非互補(bǔ)堿基和之比互為倒數(shù)。即若1鏈中(A1G1)/(T1C1)m，則2鏈中(A2G2)/(T2C2)1/m。(3)DNA分子的雙鏈和單鏈中堿基數(shù)量的關(guān)系：若在雙鏈中(AT)/(GC)n，則在1鏈中(A1T1)/(G1C1)n，在2鏈中(A2T2)/(G2C2)n。結(jié)論：在同一DNA分子中，雙鏈和單鏈中互補(bǔ)堿基和之比相等。若1鏈中A1占的比例為X1,2鏈中A2占的比例為X2，則整個(gè)DNA分子中A占的比例為(X1X2)/2。結(jié)論：某堿基占雙鏈DNA分子堿基總數(shù)的百分比等于相應(yīng)堿基占相應(yīng)單鏈比值和的一半。思考探究1(1)脫氧核苷酸有哪幾種？差別體現(xiàn)在哪里？提示：有4種。差別是組成脫氧核苷酸的堿基種類不同。(2)某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)制作了如下堿基對模型，你認(rèn)為哪些是正確的，哪些是錯(cuò)誤的？提示：所示模型中只有正確，、均不正確。中多了一個(gè)氫鍵，中堿基配對錯(cuò)誤；中未遵照“反向平行”特點(diǎn)。(3)DNA分子中的“五、四、三、二、一”分別指什么？提示：“五”是指5種元素(C、H、O、N、P)；“四”是指4種脫氧核苷酸；“三”是指3種小分子(磷酸、脫氧核糖及含氮堿基)；“二”是指2條脫氧核苷酸長鏈；“一”是指1種規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。題組沖關(guān)1.由1分子磷酸，1分子堿基和1分子化合物a構(gòu)成了化合物b，如圖所示，則下列敘述正確的是()A若m為腺嘌呤，則b肯定為腺嘌呤脫氧核苷酸B若a為核糖，則b為DNA的基本組成單位C若m為尿嘧啶，則DNA中肯定不含b這種化合物D若a為脫氧核糖，則由b構(gòu)成的核酸完全水解，得到的化合物最多有8種解析：選C若m為腺嘌呤，則b為腺嘌呤核糖核苷酸或腺嘌呤脫氧核糖核苷酸；若a為核糖，則b為核糖核苷酸，是RNA的基本組成單位；若m為尿嘧啶，尿嘧啶是RNA中特有的堿基，因此DNA中肯定不含b這種化合物；若a為脫氧核糖，則b為脫氧核苷酸，則由b構(gòu)成的核酸為DNA，DNA完全水解，得到的化合物最多有6種(磷酸、脫氧核糖、4種含氮堿基)。2在雙螺旋DNA模型搭建實(shí)驗(yàn)中，使用代表氫鍵的訂書釘將代表四種堿基的塑料片連為一體，為了逼真起見，A與T之間以及C與G之間最好分別釘()A2和2個(gè)釘 B2和3個(gè)釘C3和2個(gè)釘 D3和3個(gè)釘解析：選B每個(gè)A與T之間通過2個(gè)氫鍵連接，每個(gè)C與G之間通過3個(gè)氫鍵連接。1實(shí)驗(yàn)證據(jù)分析(1)實(shí)驗(yàn)方法：放射性同位素標(biāo)記技術(shù)和離心技術(shù)。(2)實(shí)驗(yàn)原理：含15N的雙鏈DNA密度大，含14N的雙鏈DNA密度小，一條鏈含14N、另一條鏈含15N的雙鏈DNA分子密度居中。(3)實(shí)驗(yàn)假設(shè)：DNA以半保留的方式復(fù)制。(4)實(shí)驗(yàn)預(yù)期：離心后應(yīng)出現(xiàn)3條DNA帶。重帶(密度最大)：兩條鏈都為15N標(biāo)記的親代雙鏈DNA。中帶(密度居中)：一條鏈為14N標(biāo)記，另一條鏈為15N標(biāo)記的子代雙鏈DNA。輕帶(密度最小)：兩條鏈都為14N標(biāo)記的雙鏈DNA。(5)實(shí)驗(yàn)過程：(6)相關(guān)分析：大腸桿菌在含有15N培養(yǎng)基中培養(yǎng)若干代后取出，提取DNA離心全部重帶。被15N標(biāo)記的大腸桿菌在14N培養(yǎng)基中繁殖一代后取出，提取DNA離心全部中帶。被15N標(biāo)記的大腸桿菌在14N培養(yǎng)基中繁殖兩代后取出，提取DNA離心1/2輕帶、1/2中帶。(7)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：DNA的復(fù)制是以半保留方式進(jìn)行的。2有關(guān)計(jì)算(1)取一個(gè)被15N全部標(biāo)記的DNA分子(0代)，轉(zhuǎn)入含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)(復(fù)制)若干代，結(jié)果如下：分子或鏈所占比例世代只含15N分子含14N、15N雜交分子只含14N分子含15N鏈的比例含14N鏈的比例010010第一代0101/21/2第二代01/21/21/43/4第n代02/2n12/2n1/2n11/2n(2)后代帶放射性標(biāo)記的DNA、染色體或細(xì)胞所占比例的問題：一個(gè)DNA分子含兩條DNA鏈，只要有一條DNA鏈帶標(biāo)記該DNA分子便帶標(biāo)記。每條染色體含一個(gè)或兩個(gè)DNA分子，只要有一條DNA鏈帶標(biāo)記該染色體便帶標(biāo)記。每個(gè)細(xì)胞含多條染色體，每條染色體的情況是一樣的，只需分析一條染色體(減數(shù)分裂時(shí)需分析一對同源染色體)即可。(3)所需脫氧核苷酸數(shù)的計(jì)算：若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，則：分析右圖可知：無論復(fù)制多少次，原來的DNA分子鏈都是兩條。復(fù)制后的DNA分子中和原DNA分子中各種堿基的含量是相同的。經(jīng)過n次復(fù)制后相當(dāng)于得到的新DNA分子數(shù)為2n1，經(jīng)過n次復(fù)制，共需消耗游離的該脫氧核苷酸為m(2n1)個(gè)。每次復(fù)制后DNA分子數(shù)都是前一次的兩倍，所以第n次復(fù)制所增加的DNA分子數(shù)為2n1，第n次復(fù)制時(shí)，需消耗游離的該脫氧核苷酸為m2n1個(gè)。名師點(diǎn)撥DNA的多起點(diǎn)復(fù)制真核生物的DNA復(fù)制是多個(gè)起點(diǎn)的，同時(shí)有很多復(fù)制酶復(fù)合體結(jié)合在一個(gè)DNA上，多處開始，一起復(fù)制，所以復(fù)制速度很快。思考探究2(1)洋蔥根尖細(xì)胞中DNA存在的場所有哪些？提示：洋蔥根尖細(xì)胞中DNA主要存在于細(xì)胞核內(nèi)的染色體上，此外，線粒體中也含少量DNA(植物細(xì)胞葉綠體中雖含DNA，但洋蔥根尖細(xì)胞無葉綠體)。(2)在教材P71關(guān)于米西爾森和斯塔爾的實(shí)驗(yàn)中，假設(shè)只有一個(gè)細(xì)菌的一個(gè)DNA分子被15N標(biāo)記后，放在含有14N培養(yǎng)基中培養(yǎng)，試分析說明子一代含15N和14N的DNA有幾個(gè)？含15N和14N的DNA單鏈各有幾條？子二代又是怎樣的？題組沖關(guān)3DNA分子復(fù)制過程的基本條件不包括()ADNA聚合酶 BRNA聚合酶C模板鏈 D游離的四種脫氧核苷酸解析：選BDNA復(fù)制的基本條件是模板(DNA的雙鏈)、能量、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游離的四種脫氧核苷酸)；同時(shí)遵循堿基互補(bǔ)配對原則。4用15N標(biāo)記含有100個(gè)堿基對的DNA分子，其中有胞嘧啶30個(gè)，該DNA分子在14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次。其結(jié)果可能是()A含有15N的DNA分子占1/8B含有14N的DNA分子占7/8C消耗游離的腺嘌呤脫氧核苷酸300個(gè)D含有100個(gè)堿基對的DNA分子最多有2100種解析：選ADNA復(fù)制為半保留復(fù)制，不管復(fù)制幾次，最終只有2個(gè)子代DNA含15N，所以含有15N的DNA分子占1/8；由于DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制，最終只有2個(gè)子代DNA各含1條15N鏈，1條14N鏈，其余DNA都只含14N，故全部子代DNA都含14N；含有100個(gè)堿基對即200個(gè)堿基的DNA分子中，其中有胞嘧啶30個(gè)，解得A70個(gè)，故復(fù)制過程中需腺嘌呤脫氧核苷酸為(241)701 050個(gè)；含有100個(gè)堿基對的DNA分子最多有4100種。一、選擇題1下列核苷酸不可能屬于DNA初步水解產(chǎn)物的是()解析：選BB項(xiàng)中該物質(zhì)的堿基是U，因此是尿嘧啶核糖核苷酸，為RNA所特有，一定不是DNA水解的產(chǎn)物。2組成DNA分子的基本單位是()A四種堿基 B四種堿基對C四種脫氧核苷酸 D四種核苷酸解析：選C構(gòu)成DNA的基本單位有四種脫氧核苷酸：腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸。3在DNA雙鏈中，堿基之間是一一對應(yīng)的，這種關(guān)系稱為()A堿基互補(bǔ)配對原則 B半保留原則C一一對應(yīng) D堿基對解析：選A在DNA雙鏈中，堿基之間的一一對應(yīng)關(guān)系稱為堿基互補(bǔ)配對原則，即A與T配對，C與G配對。4在某雙鏈DNA分子的堿基中，腺嘌呤的分子數(shù)占18%，那么鳥嘌呤的分子數(shù)占()A9% B18%C32% D36%解析：選C已知DNA分子含腺嘌呤的分子數(shù)占18%，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，AT，則腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占36%，所以鳥嘌呤GC(136%)232%。5某雙鏈DNA分子中，鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基的比例為a，其中一條鏈上鳥嘌呤占該鏈全部堿基的比例為b，則互補(bǔ)鏈中鳥嘌呤占整個(gè)DNA分子堿基的比例為()A. BabC. Db解析：選A由題意知，該雙鏈DNA分子中，鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基的比例為a，則雙鏈中鳥嘌呤G占a/2 ，一條鏈上鳥嘌呤占該鏈全部堿基的比例為b，占雙鏈的比例是b/2 ，互補(bǔ)鏈中鳥嘌呤占整個(gè)DNA分子堿基的比例為a/2 b/2 。6進(jìn)行“DNA分子模型的搭建”時(shí)，以下描述正確的是()將多個(gè)脫氧核苷酸同方向排列組成單鏈；將多個(gè)脫氧核苷酸正反方向交互排列組成單鏈；將兩條脫氧核苷酸單鏈同方向排列組成雙鏈；將兩條脫氧核苷酸單鏈反方向排列組成雙鏈；若要旋轉(zhuǎn)形成雙螺旋，則代表堿基的塑料片需準(zhǔn)備20個(gè)；若用不同的幾何圖形來代表基本單位的不同組成，則需準(zhǔn)備3種幾何圖形A BC D解析：選ADNA每條單鏈上的脫氧核糖核苷酸的排列方向相同，因此將多個(gè)脫氧核苷酸同方向排列組成單鏈，正確，錯(cuò)誤；DNA的兩條鏈反向平行構(gòu)成雙螺旋結(jié)構(gòu)，因此將兩條脫氧核苷酸單鏈反方向排列組成雙鏈，錯(cuò)誤，正確；螺旋每旋轉(zhuǎn)一周包含了10對堿基，若要做出雙螺旋效果，要10對或10對以上才行，則代表堿基的塑料片需準(zhǔn)備20個(gè)，正確；DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸，一個(gè)脫氧核苷酸分子由一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子含氮堿基組成，其中含氮堿基有4種，因此若用不同的幾何圖形來代表基本單位的不同組成，則需準(zhǔn)備6種幾何圖形，錯(cuò)誤。7DNA分子復(fù)制的特點(diǎn)是()A半保留復(fù)制 B復(fù)制需要模板C全保留復(fù)制 D復(fù)制需要酶解析：選A邊解旋邊復(fù)制和半保留復(fù)制都是DNA分子復(fù)制過程的特點(diǎn)。8如圖為真核細(xì)胞DNA復(fù)制過程的模式圖，下列相關(guān)敘述不正確的是()A從圖中可以看出兩條子鏈的合成方向是相反的B解旋酶能使雙鏈DNA解開，需要消耗ATPC由圖示得知，DNA分子復(fù)制的方式是半保留復(fù)制DDNA分子復(fù)制需要DNA聚合酶將子鏈和母鏈連接成DNA分子解析：選D從圖中可以看出兩條子鏈合成方向是相反的；解旋酶能打開雙鏈間的氫鍵，使雙鏈DNA解開，需要消耗ATP；DNA分子復(fù)制時(shí)都保留了原來DNA分子中的一條鏈，這種方式叫做半保留復(fù)制；DNA分子的復(fù)制需要DNA聚合酶將單個(gè)脫氧核苷酸連接成DNA片段。9下圖為某同學(xué)在學(xué)習(xí)了DNA分子的結(jié)構(gòu)后畫的含有兩個(gè)堿基對的DNA分子片段(其中代表磷酸基團(tuán))，下列為幾位同學(xué)對此圖的評價(jià)，其中正確的是()A甲說：該圖沒有什么物質(zhì)和結(jié)構(gòu)上的錯(cuò)誤B乙說：該圖只有一處錯(cuò)誤，就是U應(yīng)改為TC丙說：該圖中核糖應(yīng)改為脫氧核糖D丁說：如果他畫的是雙鏈RNA分子，則該圖就是正確的解析：選C該同學(xué)要畫的為DNA分子結(jié)構(gòu)圖，圖中的錯(cuò)誤：五碳糖應(yīng)為脫氧核糖；堿基不能含尿嘧啶(U)；磷酸與磷酸之間無化學(xué)鍵的連接，磷酸應(yīng)與脫氧核糖交替連接。二、非選擇題10下面是DNA片段的結(jié)構(gòu)圖，請據(jù)圖回答：(1)圖甲是DNA片段的_結(jié)構(gòu)，圖乙是DNA片段的_結(jié)構(gòu)。(2)填出圖中部分結(jié)構(gòu)的名稱：2_、3_、5_。(3)從圖中可以看出DNA分子中的兩條鏈?zhǔn)怯蒧和_交替連接構(gòu)成的。(4)連接堿基對的化學(xué)鍵是_，堿基配對是有一定規(guī)律的：即_與_配對；_與_配對。(5)從圖甲可以看出組成DNA分子的兩條鏈的方向是_的，從圖乙可以看出組成DNA分子的兩條鏈相互纏繞成_結(jié)構(gòu)。解析：(1)從圖中可以看出：甲表示的是DNA分子的平面結(jié)構(gòu)，而乙表示的是DNA分子的立體(空間)結(jié)構(gòu)。(2)圖中2表示的是一條脫氧核苷酸單鏈片段，3表示脫氧核糖，而5表示的是腺嘌呤脫氧核苷酸。(3)從圖甲的平面結(jié)構(gòu)可以看出：DNA分子中脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)構(gòu)成了基本骨架。(4)DNA分子兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，且有一定規(guī)律：A與T配對，G與C配對。(5)根據(jù)圖甲可以判斷：組成DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?；從圖乙可以看出組成DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈相互纏繞成規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。答案：(1)平面立體(或空間)(2)一條脫氧核苷酸單鏈片段脫氧核糖腺嘌呤脫氧核苷酸(3)脫氧核糖磷酸(4)氫鍵A(腺嘌呤)T(胸腺嘧啶)G(鳥嘌呤)C(胞嘧啶)(5)反向平行規(guī)則的雙螺旋一、選擇題1根據(jù)概念圖，判斷下列敘述正確的是()Aa表示的堿基有5種 Bb表示的是核糖Cd表示核糖核苷酸 Dd表示脫氧核糖核苷酸解析：選Da是含氮堿基，組成DNA的堿基有4種；組成DNA的五碳糖是脫氧核糖；組成DNA的基本單位是脫氧核糖核苷酸。2.右圖為核苷酸鏈結(jié)構(gòu)圖，下列表述不正確的是()A能構(gòu)成一個(gè)完整核苷酸的是圖中的a或bB圖中與每個(gè)五碳糖直接相連的堿基只有1個(gè)C相鄰核苷酸之間是通過化學(xué)鍵連接起來的D若該鏈為脫氧核苷酸鏈，從堿基組成上看，缺少的堿基是T解析：選A圖中的b所含的磷酸，應(yīng)與下方的脫氧核糖和堿基C共同構(gòu)成一個(gè)完整的脫氧核苷酸；在每個(gè)核苷酸中，堿基都與五碳糖相連；相鄰核苷酸之間是通過()磷酸二酯鍵連接；組成DNA的堿基有A、G、C、T4種。3分別用水解酶將T2噬菌體和HIV的遺傳物質(zhì)徹底水解成小分子，兩者共有的小分子有()A3種 B4種C5種 D7種解析：選BT2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，徹底水解成的小分子有磷酸、脫氧核糖、A、T、G、C；HIV的遺傳物質(zhì)是RNA，徹底水解成的小分子有磷酸、核糖、A、U、G、C，所以兩者共有的小分子有磷酸、A、G、C，共4種。4關(guān)于下列甲、乙、丙三圖的敘述，正確的是()A甲圖中共有5種核苷酸B乙圖所示的化合物中含有3個(gè)高能磷酸鍵C甲、乙、丙中都含有腺嘌呤D丙圖所示物質(zhì)含有的單糖只能是核糖解析：選C甲圖中共有8種核苷酸(4種脫氧核糖核苷酸和4種核糖核苷酸)；乙圖所示的化合物是ATP分子，含有2個(gè)高能磷酸鍵；由圖可知，甲、乙和丙中都含有腺嘌呤(A)；丙圖所示物質(zhì)是核苷酸，其含有的單糖可能是核糖，也可能是脫氧核糖。5DNA分子的雙鏈在復(fù)制時(shí)解旋，從連接的氫鍵處分開的堿基對是()A鳥嘌呤與胸腺嘧啶 B鳥嘌呤與尿嘧啶C鳥嘌呤與胞嘧啶 D腺嘌呤與尿嘧啶解析：選C鳥嘌呤和胸腺嘧啶不能配對，它們之間沒有氫鍵；在DNA中沒有尿嘧啶。6DNA分子經(jīng)過誘變，某位點(diǎn)上的一個(gè)正常堿基(設(shè)為P)變成了尿嘧啶。該DNA連續(xù)復(fù)制兩次，得到的4個(gè)子代DNA分子相應(yīng)位點(diǎn)上的堿基對分別是UA、AT、GC、CG。推測“P”可能是()A鳥嘌呤 B腺嘌呤C胸腺嘧啶 D胸腺嘧啶或胞嘧啶解析：選A由題意知，DNA分子經(jīng)過誘變，某位點(diǎn)上的一個(gè)正常堿基(設(shè)為P)變成了尿嘧啶，連續(xù)復(fù)制兩次，得到的4個(gè)子代DNA分子相應(yīng)位點(diǎn)上的堿基對分別是UA、AT、GC、CG，由于正常DNA分子中不含有堿基U，因此UA、AT是由發(fā)生突變的DNA鏈為模板復(fù)制而來，GC、CG是以正常DNA單鏈為模板復(fù)制產(chǎn)生，所以P堿基應(yīng)該是G或者C。7如果DNA分子的一條鏈上，腺嘌呤比鳥嘌呤多40%，兩者之和占整個(gè)DNA分子堿基總數(shù)的24%。則這個(gè)DNA分子的另一條鏈上，T占該鏈堿基數(shù)目的()A12% B20%C28% D36%解析：選C由題意知，該DNA分子的一條單鏈A1G1占整個(gè)DNA分子雙鏈的24%，因此A1G1占該單鏈的48%；又知該單鏈中腺嘌呤比鳥嘌呤多40%，設(shè)鳥嘌呤是x，則腺嘌呤是x(140%)，xx(140%)48%，解得x20%，所以該鏈中腺嘌呤(A)占28%，在該DNA分子中，另一條鏈上的堿基T28%。8下列有關(guān)DNA結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是()A每個(gè)DNA分子片段中均含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)BDNA分子中的每個(gè)脫氧核糖均與2個(gè)磷酸基團(tuán)相連C一條DNA單鏈中相鄰兩個(gè)堿基之間通過氫鍵連接D若DNA分子片段中有a個(gè)堿基對，且已知胞嘧啶有b個(gè)，則該DNA分子中的氫鍵數(shù)為2ab個(gè)解析：選ADNA分子的每一條鏈中都有一個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，所以每個(gè)DNA分子中均含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)； DNA分子鏈末端的脫氧核糖只與1個(gè)磷酸基團(tuán)相連接；一條DNA單鏈中相鄰兩個(gè)堿基之間通過脫氧核糖磷酸脫氧核糖連接；如果DNA分子中含有a個(gè)堿基對，且已知胞嘧啶有b個(gè)，腺嘌呤(ab)個(gè)，則該DNA分子中的氫鍵數(shù)為3b2(ab)(2ab)個(gè)。9一個(gè)用15N標(biāo)記的DNA分子有1200個(gè)堿基對，其中腺嘌呤700個(gè)。該DNA分子在無放射性標(biāo)記的溶液中復(fù)制2次，則()A復(fù)制完成后，具有放射性的腺嘌呤共有1 400個(gè)B復(fù)制完成后，不含15N的DNA分子總數(shù)與含15N的DNA分子總數(shù)之比為31C復(fù)制過程中，共消耗胞嘧啶脫氧核苷酸1 500個(gè)D含有放射性的DNA分子的兩條鏈都有放射性解析：選C復(fù)制2次后具有放射性的腺嘌呤仍是700個(gè)；復(fù)制完成后，不含15N的DNA分子總數(shù)2個(gè)，含15N的DNA分子總數(shù)也是2個(gè)，兩者之比為11；復(fù)制過程中，共消耗胞嘧啶脫氧核苷酸500(221)1 500個(gè)；由于DNA分子是半保留復(fù)制，所以含有放射性的DNA分子的一條鏈含有放射性，另一條鏈不含放射性。二、非選擇題10下圖1為真核生物染色體上部分DNA分子復(fù)制過程示意圖，圖2為擬核或質(zhì)粒復(fù)制過程示意圖，據(jù)圖回答下列問題：(1)從圖1可以看出，DNA的分子復(fù)制是_。(2)真核生物DNA分子復(fù)制過程需要的條件是_等，DNA解旋酶的作用是_。(3)圖1生物的DNA復(fù)制方式的意義是_。(4)將不含放射性的擬核放在含有3H胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，如果第一次復(fù)制時(shí)，圖2中1、2處的放射性強(qiáng)度相同，證明DNA復(fù)制方式很可能是_。(5)若圖2中DNA在復(fù)制開始前的堿基總數(shù)是100個(gè)，其中T為20個(gè)，則復(fù)制一次需要游離的C為_個(gè)。解析：圖1中的復(fù)制起點(diǎn)有3個(gè)，每個(gè)起點(diǎn)處復(fù)制都是雙向進(jìn)行的，且邊解旋邊復(fù)制，這種復(fù)制方式有利于提高復(fù)制速率。DNA復(fù)制需要模板、原料、酶、ATP等條件。如果第一次復(fù)制時(shí)圖2中1、2處的放射性的鏈都是一條，也說明了DNA復(fù)制屬于半保留復(fù)制。答案：(1)多起點(diǎn)、雙向復(fù)制，邊解旋邊復(fù)制(2)模板、能量、脫氧核苷酸、酶打開DNA分子堿基對之間的氫鍵，形成兩條單鏈(3)提高了復(fù)制速率(4)半保留復(fù)制(5)30