第29講DNA分子的結(jié)構(gòu)和復制

(

實

;通過掌握DNA分子的結(jié)構(gòu)和功能?理M生命的延生命素

科

驗

理通過復:制方式

1=>;續(xù)和發(fā)展觀念養(yǎng)DNA

學

解

探

與的探究.培養(yǎng)實驗

能

探

究

能設(shè)計及結(jié)果分析的<=>

力

究

能

:瓦仔忝加商而賴加瓦豆而加X豆布碗「麗力

能力力

:計算規(guī)律,培養(yǎng)歸納與概括、邏輯分析和計算能力：個思維

I__________________________________________________________________________________________________________________I___________

鎖定要點?互動探究-高效復習落實基礎(chǔ)知識

考點一DNA分子的結(jié)構(gòu)和基因的本質(zhì)

夯基自主梳理

LDNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建

(1)構(gòu)建者：沃森和克里克。

(2)構(gòu)建過程

DNA以4種印威爾金斯和富

脫氧核杏酸為蘭克林提供的

單位組成長鏈DNA衍射圖譜

構(gòu)建模型“雙螺旋和三螺旋

補充:查哥夫提出

否定f—DNA分子堿基數(shù)量

I特點：[2|A=T,G=C

構(gòu)建模型2)雙螺旋：脫氧核糖一磷酸骨架在雙鏈

螺旋外部.堿基在內(nèi)部.且A

與因工配對.G與國?配對.

DNA兩條鏈的方向是因相反的

2.DNA的結(jié)構(gòu)

元素組成:[JC、H、。、N、P

小A：腺噪吟

分T：胸腺噸呢

子C：胞喘嚏

G：鳥嗦吟

i囹脫乳核甘酸(4種—含氯堿基不同)

"⑶瞬酸與固脫氧

?核糖交替連接.排

平列在外側(cè),構(gòu)成基

面本外架.因堿蜃排

結(jié)

列在內(nèi)卿.通過氫

構(gòu)

鍵形成堿基對.堿

基互補配對原則

是國A與T配對.

G與C配對

空

間<MT\不%兩條長鏈按反向平行方

結(jié)獷叫式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)

構(gòu)

【教材拾遺】（必修2P50圖3-8）DNA的一條單鏈具有兩個末端，一端有一個游離的磷酸基團，稱作5」端

另一端有一個羥基（一OH）,稱作至遍，兩條單鏈走向熊底，一條單鏈是從5」端到3」端的，另一條單鏈是從

3」端至IJ5一端的。

3.DNA的結(jié)構(gòu)特點

磷酸和脫氧核糖交替連接.排列在

穩(wěn)定性）

外側(cè)構(gòu)成基本款架

基對多種多樣的排列順序，如某

DNA分子中有〃個版基對，則其可

能的排列順序有4"種

（特異性）每種DNA分子都有特定的堿基對

排列順序，代表了特定的遺傳信息

【思考】DNA只有4種脫氧核甘酸，能夠儲存足夠量遺傳信息的原因是什么？

提示：構(gòu)成DNA的4種脫氧核甘酸的數(shù)目成千上萬，脫氧核甘酸的排列順序千差萬另八

4.基因的概念

（1）基因本質(zhì)：基因通常是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。有些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,對于這些病毒而言,

基因就是因遺傳效應(yīng)的RNA片段。

（2）基因與染色體、DNA、脫氧核甘酸的關(guān)系

染色體

染色體是DNA的人每條染色體上含有1

主要載體個或2個DNA分子

DNA|一是主要的遺傳物質(zhì)

基因是有遺傳效每個DNA分子含

應(yīng)的DNA片段有許多個基因

基因在染色體是決定生物性

基因

上呈線性排列狀的基本單位

基因的脫氧核普每個基因中含有

酸排列順序代表成千上百個脫氧

遺傳信息核普酸

脫氧核甘酸

□概念檢測

1.（必修2P48思考?討論）威爾金斯和富蘭克林通過對DNA衍射圖譜的有關(guān)數(shù)據(jù)進行分析，得出DNA分子呈螺

旋結(jié)構(gòu)，（X）

2.（必修2P50圖3-8）DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過“一磷酸一脫氧核糖一磷酸一"相連。（X）

3.（必修2P50圖3-8）雙鏈DNA分子同時含有2個游離的磷酸基閉，其中喋吟堿基數(shù)等于喀噬堿基數(shù)。

（、）

4.（必修2P50圖3-8）DNA分子是由兩條核糖核甘酸長鏈反向平行盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。（X）

5.（必修2P59黑體）基因就是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。（X）

突破素能提升

【探究】DNA結(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)特點

1.根據(jù)DNA分子結(jié)構(gòu)圖像分析回答卜列問題:

平面結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)

（1）圖中④能表示胞嗑混脫氧核甘酸嗎？

提示：不能。①磷酸基團屬于胸腺咯度脫氧核甘酸。

（2）解旋酶作用于圖中哪個部位？限制性內(nèi)切核酸酶和DNA連接酶作用于圖中哪個部位？

提示：解旋酶作用于⑨氫鍵，限制性內(nèi)切核酸酶和DNA連接酶作用于⑩磷酸二酯鍵。

（3）“A+T與G+C的比值一定相等嗎？”由此可概括出什么結(jié)論？此值的大小體現(xiàn)了什么呢？

提示：不一定。不同DNA分子中的互補堿基之和的比值不一定相同。體現(xiàn)了DNA分子的特異性c

2.我國考古學家利用現(xiàn)代人的DNA序列設(shè)計并合成了?種類似磁鐵的“引子”，成功將極其微量的古人類DNA

從提取自土壤沉積物中的多種生物的DNA中識別并分離出來，用于研究人類起源及進化，思考回答下列相關(guān)問

題：

（1）“引子”的徹底水解產(chǎn)物有，

確定的依據(jù)是。

提示：璘酸、脫氧核糖和四種含氮堿基，共6種產(chǎn)物“引子”是一段DNA序列

（2）設(shè)計“引子”的DNA序列信息僅來自核DNA嗎？

提示：不是。由于線粒體中也含有DNA,因此設(shè)計''引子”的DNA序列信息還可以來自線粒體DNA。

（3）設(shè)計“引子”前需要知道古人類的DNA序列嗎？判斷的依據(jù)是什么？

提示：不需要。根據(jù)題干信息“利用現(xiàn)代人的DNA序列設(shè)計并合成了引子”，說明設(shè)計“引子”前不需要知道古

人類的DNA序列。

【歸納總結(jié)】

1.DNA結(jié)構(gòu)的兩種關(guān)系和兩種化學催

H每個DNA分子片段中,有2個游離的磷酸基團

數(shù)量-H脫氧核糖數(shù)=磷酸數(shù)=含氮減基數(shù)

關(guān)系

HA—T間仃2個氫鍵,G—C間有3個氫鍵

」小鏈中相鄰堿基通過“一脫氧核糖一磷酸一

位置脫氧核糖一”連接

關(guān)系?互補鏈中相鄰腋基通過氫鍵相連

化學H氫鍵：連接互補鏈中相鄰堿基的化學鍵

鍵-磷酸二酯錠:連接單鏈中相鄰兩個脫氧核件酸

的化學鍵

2.DNA分子中堿基數(shù)量的計算規(guī)律

薛匚詞：搞清題中已知的和所求的堿基比例是占整個；

DNA分子堿基的比例,還是占DNA分子一條;

四空」：鏈上堿基的比例!

像三羽J前二不諦入芬不凝而:笄歪函幣標不把知二

〔畫圖J：和所求的堿基

■料幅腦通元—誨項友箕眥就行訐而…:

3.下列有關(guān)基因、DNA、染色體的說法，錯誤的是（）

A.堿基特定的排列順序構(gòu)成了每?個DNA分子的特異性

B.隨著細胞質(zhì)基因的發(fā)現(xiàn)，基因與染色體的關(guān)系可概括為染色體是基因的主要教體

C.分子大小相同、堿基含量相同的基因所攜帶的遺傳信息一定相同

D.一條染色體上含有1個或2個DNA分子

解析：C分子大小相同、堿基含量相同的基因中堿基排列順序可能不同，所攜帶的遺傳信息可能不同，C錯誤。

考點二DNA分子的復制和相關(guān)計算

夯基自主梳理

1.證明DNA半保留復制的實驗

（1）實蛤方法：同待素標記技術(shù)和離心技術(shù)C

（2）實驗原理：含"N的雙鏈DNA密度大，含的雙鏈DNA密度小，一條鏈含^N、一條鏈含的雙鏈

DNA密度居中。

（3）實驗假設(shè)：DNA以半保留的方式復制。

（4）實驗預(yù)期：離心后應(yīng)出現(xiàn)3條DNA帶

①重帶（密度最大）：兩條鏈都為「7標記的親代雙鏈DNA。

②中帶（密度居中）：一條鏈為-N標記、另一條鏈為i'N標記的子代雙鏈DNA。

③輕帶（密度最?。簝蓷l鏈都為"N標記的子代雙鏈DNA。

（5）實驗過程

實驗步短預(yù)期結(jié)果圖解分析

用

—

同

位

數(shù)LNR'N-DNA§

玉

記

標

大

桿

腸

菌親代DNA分子

的D.

子

分NA:二'W'N-DNA^§

②將

一':N

一

第一代DNA分子

-1WN-DNAgggg

-'WN-DNAg匿氣

第二代DNA分子

（6）實驗結(jié)論：DNA的復制是以半保留的方式進行的。

【思考】證明DNA半保留復制所用的同位素與研究分泌蛋白的合成與分泌所用的同位素有什么不同?

提示：前者所用的是不具有放射性的穩(wěn)定的同位素，后者是具有放射性的不穩(wěn)定的同位素。

2.DNA復制的過程

（1）概念：以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。

（2）發(fā)生時期：在其核生物中，這一過程是在細胞分裂前的間期，隨著染色體的復制而完成的。

（3）過程

重每條新鏈與

「需要細胞提供能量新

燃其對應(yīng)的模

解一需要解旋雁的作用

旋旋

L結(jié)果:斷裂氫鍵，解開雙鏈板鏈跳繞成

雙螺旋結(jié)構(gòu)

父滯聚行堿基為心位而

解旋酶r

模板:解開的修?條母鏈

原料:游離的1種脫氣核甘酸

酶：DNA聚合醐等

原則:堿基互補配對原則

（A—T,T—A,G—C,C—G）

方向:5，一端一3一端

（4）場所：真核生物的細胞核、線粒體和葉綠體：原核生物的擬核和細胞質(zhì)。

（5）結(jié)果：一個DNA分子形成了兩個完全相同的DNA分子。

（6）意義：DNA通過復制，將遺傳信息從親代細胞傳遞給子代細胞,從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。

【教材拾遺】（必修2P55圖3-10）在DNA復制過程中，兩條子鏈延伸的方向相反的原因是以購生理條及繳

是反向平行的。

3.“圖解法”分析DNA復制相關(guān)計算

親代

1代

2代

HH??…HH

V

2-

（1）將含有,5N的DNA分子放在含有,4N的培養(yǎng)液中連續(xù)復制〃次,則:

含"N的DNA分子：2個

只含"N的DNA分子：。個

含idN的DNA分子：二個

（只含"N的DNA分子：2n—2個

含的脫氧核苜酸鏈：2條

②脫氧核俘酸鏈共2〃”條

含"N的脫氧核甘酸鏈：2"1—2條

（2）DNA分子復制過程中消耗的脫氧核甘酸數(shù)

①若親代DNA分子含有某種脫氧核甘酸機個，經(jīng)過〃次復制需要消耗該種脫氧核甘酸數(shù)為〃廠（2“一I）

②第〃次復制需要消耗該種脫核核脫酸數(shù)為/〃2一。

□概念檢測

1.（必修2P55正文）單個脫氧核昔酸在DNA酶的作用下連接合成新的子鏈。（X）

2.（必修2P55正文）DNA復制時，嚴格遵循A-U、C-G的堿基互補配對原則。（X）

3.（必修2P55正文）DNA分子復制時解旋酶與DNA聚合酶不能同時發(fā)揮作用。（X）

4.(必修2P56概念檢測)DNA分子復制與染色體更制是分別獨立進行的。(X)

突破素能提升

【探究】DNA分子復制機制

關(guān)于DNA分子復制機制，科學家用熒光染料給Rep(DNA解旋酶中作為引擎的那部分結(jié)構(gòu)，驅(qū)動復制叉的移

動)加上了綠色熒光蛋白從而獲知被標記的分子相對于DNA分子的運動軌跡，結(jié)果如圖所示，思考回答下列相關(guān)

問題：

DNA結(jié)合蛋白

(1)DNA分子的一條單鏈中，具有一個游離的磷酸基團的一端被稱為上邂(填“3一端”或“5一端”)。

(2)Rep可以破壞DNA雙鏈之間的氫鍵嗎？并寫出判斷的依據(jù)。

提示：可以。由題干可知，Rep是DNA解旋甑中作為引擎的那部分結(jié)構(gòu)，能驅(qū)動復制叉的移動，使得雙鏈打開,

故Rep可以破壞DNA雙鏈之間的氫鍵。

(3)據(jù)圖推測DNA結(jié)合蛋白的功能是什么？

提示：可能具有防止DNA單鏈重新形成雙鏈的作用。

(4)根據(jù)材料推斷Rep驅(qū)動復制義移動需要水解ATP提供能量，請寫出依據(jù)。

提示：DNA復制需要ATP提供能量，Rep驅(qū)動復制叉移動也需要水解ATP提供能量。

【歸納總結(jié)】

LDNA復制的半不連續(xù)性

DNA兩條建反向平行，一條捱為5，-3,另一條鏈為T—51DNA子域的合成方向只能是故DNA復制

時，以丁—5,鏈為模板時，子鏈可以沿5，—3,方向連續(xù)復制；以另一條鏈為模板時，每解旋至足夠長度，子鏈再沿

5，一＞3,方向復制，復制合成的DNA片段，再通過DNA連接酶連接起來。

3'....................................................DN.A聚合酶

前導鏈名山.人/解旋醐

復制萬向,3'

后隨鏈5'3」

3

5,?1111111111111111FT”?

2.B月辨DNA復制、“剪接”與“水解”中的四種酶

(I)DNA聚合悔：需借助母鏈模板，依據(jù)堿基互補配對原則，將單個脫氧核苔酸連接到已有的鏈上。

(2)DNA連接的；將多個復制起點所復制出的“DNA片段”“縫合”起來膨成磷酸二酯鍵，即連接“片段”。

(3)限制性內(nèi)切核酸酶：用于切斷DNA雙鏈中主鏈上的磷酸二酯鍵。

(4)DNA水解酶：用于將DNA分子水解為脫氧核甘酸。

應(yīng)用典題演練

15

1.某生物興趣小組將大腸桿菌在含ISN的培養(yǎng)基中繁殖數(shù)代后，使大腸桿菌DNA的含氮堿基都含有NO然后再

將其轉(zhuǎn)入含i4N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，提取親代及子代的DNA,離心分離，如圖①?⑤為可能的結(jié)果,下列有關(guān)敘述

錯誤的是()

A.實驗過程中，所使用的研究方法是同位素標記法、密度梯度離心法

B.根據(jù)含,4N或15N的DNA離心后的位置，⑤為親代、②為子一代

C若出現(xiàn)圖中③的結(jié)果（帶寬比3：1）,則親代DNA進行了3次復制

D.若將DNA處理成單鏈后再離心，也可以證明DNA的復制為半保留復制

解析：D驗證DNA半保留復制的實驗過程中要用到同位素標記法和密度梯度離心法，A正確。根據(jù)題干信息，

親代DMA的含氨堿基都含有I5N,離心后屬于重帶,即圖中⑤,再將箕轉(zhuǎn)入含MN的培養(yǎng)基中培養(yǎng),形成的子一

代DNA一條鏈是i$N,一條鏈是"N,離心后屬于中帶，即圖中②，B正確。親代DNA進行3次復制，形成了8

個DNA,其中2個DNA一條錐是i§N,一條鏈是^N,另外6個DNA兩條鏈都是^N,離心后會出現(xiàn)圖中③的結(jié)

果（帶寬比3：1）,C正確。一個DNA分子形成兩個DNA分子，如果是全保留復制，其中一個是親代的DNA

分子，而另一個則是新形成的DNA分子，DNA處理成單鏈后再離心，出現(xiàn)重帶和輕帶，帶寬比為1：1;如果是

半保留復制，則新形成的兩個DNA分子，一條鏈是I5N,一條鏈是MN,DNA處理成單鏈后再離心，也會出現(xiàn)重

帶和輕帶，帶寬比為1：1,無法證明DNA的復制為半保留復制，D錯誤。

2.如圖表示大腸桿菌質(zhì)粒DNA的復制過程，其中復制叉是DNA復制時在DNA鏈.上形成的Y型結(jié)構(gòu)。若該細菌的

質(zhì)粒DNA含有的堿基數(shù)FI為，〃，胸腺喀咤數(shù)目為a,下列敘述錯誤的是（）

起裝點

終止點

A.該DNA復制的特點為邊解旋邊復制、雙向復制

B.該過程需要解旋酹和DNA隨的參與，旦兩種前發(fā)揮作用時均消耗ATP

C.該DNA復制〃次，消耗鳥喋吟脫氧核昔酸的數(shù)目為（2"-1）X/2

D.該DNA復制一次，共形成加個磷酸二酯鍵

解析：B據(jù)圖分析，圖中有兩個復制叉，部分解旋后開始進行復制，體現(xiàn)該DNA復制過程的特點是邊解旋邊復

制、雙向復制，A正確；該過程需要解旋廨和DNA聚合酹的參與，且兩種酶發(fā)揮作用時均消耗ATP,B錯誤；

DNA分子中含有的堿基數(shù)目為加，含有T的數(shù)目為a,則一個DNA分子中含有的G的數(shù)目是（/一2。）/2,因此

復制〃次共需要G的數(shù)目為（2〃-1）X（機一2〃）/2,C正確；據(jù)題意可知，圖中DNA含有的堿基數(shù)為小，即含

有的脫氧核甘酸數(shù)為〃?，因為該DNA為環(huán)狀雙鏈分子，磷酸二酯鍵數(shù)等于脫氧核甘酸數(shù)，因此復制過程形成2條

環(huán)狀的DNA鏈，故形成的磷酸二酯鋌為〃?，D正確。

易錯警示

有關(guān)DNA復制和計算的4點“注意”

（1）DNA中氫鍵可由解旋酶催化斷裂，同時需要ATP供能，也可加熱斷裂（體外）；而裂鍵是自動形成的，不

需要酶和能量。

（2）注意“DNA復制了〃次"和''第〃次復制”的區(qū)別，前者包括所有的復制，后者只包括第〃次的復制。

（3）DNA復制計算時看清題中所給出的堿基的單位是“對”還是“個”;所問的是“DNA分子數(shù)”還是“鏈

數(shù)"，是"金"還是"只含"。

（4）在真核生物中，DNA復制一般是多起點復制；在原核生物中，DNA復制一般是一個起點。無論是真核生物

還是原核生物，DNA復制大多數(shù)都是雙向進行的。

尸演練真題?感悟高考真題體臉培育學科素養(yǎng)

角度一從生命觀念與科學探究的角度，考查DNA的結(jié)構(gòu)與復制

「（2023?海南高考13題）噬菌體①XI74的遺傳物質(zhì)為單鏈環(huán)狀DNA分子，部分序列如圖:

E一因起始

I

123

MetVaiArg

5-A-T-G......-G-T-T-T-A-T-G-G-T-A-C-G-C-T-G-.........

IIIII11I

MetVai

i59

t

D罌因起始

Met：甲硫氨酸

E基|A終止

Vai：繳犯酸

9()Arg：精織酸

Glu

<JA~^G^G^G^G^A^GTA-A-T-G-3'

IIIII■

Met

152

D基因終止

下列有關(guān)敘述正確的是（）

A.D基因包含456個堿基，編碼152人氨基酸

B.E基因中編碼第2個和第3個氨基酸的堿基序列，其互補DNA序列是5'-GCGTAC-3'

C.噬菌體（DX174的DNA復制需要DNA聚合隨和4種核糖核甘酸

D.E基因和D基因的編碼區(qū)序列存在部分重疊，且重疊序列編碼的氨基酸序列相同

解析：B根據(jù)圖示信息，D基因編碼152個氨基酸，但D基因上包含終止密碼子對應(yīng)序列，故應(yīng)包含459個堿

基，A錯誤；分析圖示信息，E基因中編碼第2個和第3個氨基酸的堿基序列是5：GTACGC-31根據(jù)DNA分子兩

條鏈反向平行，其互補DNA序列是5'-GCGTAC-3，，B正確；DNA的基本單位是脫氧核糖核甘酸，噬菌體6X174

的DNA復制需要DNA聚合的和4種脫氧核糖核甘酸，C錯誤；E基因和D基因的編碼區(qū)序列存在部分重疊，但

重疊序列編碼的氨基酸序列不相同，D錯誤。

2.（2021?廣東高考5題）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的提出是二十世紀自然科學的偉大成就之一。下列研究成果中，為

該模型構(gòu)建提供主要依據(jù)的是（）

①赫爾希和蔡斯證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗

②富蘭克林等拍攝的DNA分子X射線衍射圖譜

③杳哥夫發(fā)現(xiàn)的DNA中喋吟含量與嚙咤含量相等

④沃森和克里克提出的DNA半保留復制機制

A.①②B.②③

C.③④D.①④

解析：B赫爾希和蔡斯通過噬菌體侵染大腸桿菌的實驗，證明了DNA是遺傳物質(zhì)，與構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模

型無關(guān)，①不符合題意；沃森和克里克根據(jù)富蘭克林等拍攝的DNA分子X射線衍射圖譜，推算出DNA分子呈堞

旋結(jié)構(gòu)，②符合題意；查哥夫發(fā)現(xiàn)的DNA中腺嘿吟（A）的量總是等于胸腺喀咤（T）的量，鳥喋吟（G）的量總

是等于胞咯唉（C）的量，為沃森和克里克構(gòu)建正確的堿基配對方式提供了依據(jù)，③符合題意；沃森和克里克提出

的DNA半保留復制機制未能為DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建提供依據(jù)，④不符合題意。

3.（2021?遼寧布考4題）下列有關(guān)細圍內(nèi)的DNA及其復制過程的敘述，正確的是（）

A.子鏈延伸時游離的脫氧核甘酸添加到3一端

B.子鏈的合成過程不需要引物參與

C.DNA每條鏈的5一端是羥基末端

D.DNA聚合酶的作用是打開DNA雙鏈

解析：A子鏈延伸是從合成，故游離的脫氧核甘酸添加到3」端，A正確；子鏈的合成過程需要引物參與，

B錯誤；DNA每條鏈的5一端是磷酸基團末端，3」端是羥基末端，C錯誤；解旋晦的作用是打開DNA雙鏈，D錯

誤。

角度二從科學思維角度，考查DNA結(jié)構(gòu)與復制的計算

4.（2021?北京布考4題）酵母菌的DNA中堿基A約占32%,關(guān)于酵母菌核酸的敘述，錯誤的是（）

A.DNA復制后A約占32%

B.DNA中C約占18%

C.DNA中（A+G）/（T+C）=1

D.RNA中U約占32%

解析：D酵母菌為真核生物，細胞中含有DNA和RNA兩種核酸；其中DNA分子為雙鏈結(jié)構(gòu)，A=T,G=C,

RNA分子為單鏈結(jié)構(gòu)。DNA分子為羋保留復制，復制時遵循A—T、G-C的配對原則，則DNA復制后的A約占

32%,A正確；酵母菌的DNA中堿基A約占32%,則A=T=32%,G=C=（1-2X32%）/2=18%,B正確；

DNA遵循堿基互補配對原則，A=T、G=C,則（A+G）/（T+C）=1,C正確；由于RNA為單鏈結(jié)構(gòu)，且

RNA是以DNA的一條單鏈為橫板進行轉(zhuǎn)錄而來，故RNA中U不一定占32%,D錯誤。

5.（2021?海南廟考6題）已知57臭尿瑞咤（5-BU）可與堿基A或G配對。大腸桿菌DNA上某個減基位點已由

A—T轉(zhuǎn)變?yōu)锳—5-BU,要使該位點由A—5-BU轉(zhuǎn)變?yōu)镚—C,則該位點所在的DNA至少需要復制的次數(shù)是

（）

A.lB.2C.3D.4

解析：B基因突變是基因結(jié)構(gòu)的改變，包括堿基的增添、缺失或替換。根據(jù)題意可知：5-BU可以與A配對，又

可以和G配對，由于大腸桿菌DNA二某個堿基位點已由A—T轉(zhuǎn)變?yōu)锳—5-BU,所以復制一次會得到G—5.

BU,復制第二次時會得到G—C,所以至少需要經(jīng)過2次復制后，才能實現(xiàn)該位點由A—5-BU轉(zhuǎn)變?yōu)镚—C,B

正確。

口真題重組練

（1）沃森和克里克用DNA衍射圖譜得出堿基配對方式。（2022,廣東高考）（X）

（2）某同學制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，在制作脫氧核俘酸時，需在磷酸上連接脫氧核糖和堿基。（2022?浙江

6月選考）（X）

（3）生物體內(nèi)DNA分子中（A+T）/（G+C）的值越大，雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越高。（海南經(jīng)典高考

題）（X）

（4）雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和核糖是通過氫鍵連接。（經(jīng)典高考題）（X）

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一、選擇題

1.（2024?福州一中質(zhì)檢）下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是（）

A.DNA分子中含有四種核糖核甘酸

B.每個脫氧核糖上均連著兩個磷酸和一個堿基

C雙鏈DNA分子中，堿基的數(shù)目和脫氧核糖的數(shù)目是相等的

D.雙鏈DNA分子中，A+T=G+C

解析：CDNA的基本單位為脫氧核普酸，所以每個DNA分子一般都含有四種脫氧核甘酸，A錯誤；DNA分子

每條鏈的3一端只連著一個磷酸，R錯誤；一分子脫氧核谷酸由一分子璘酸.一分子脫氧核糖和一分子含氮堿基組

成，所以每個DNA分子中，堿基、磷酸和脫氧核糖的數(shù)量都相等，C正確；雙鏈DNA分子之間的堿基配對時，

遵循堿基互補配對原則（A=T、C=G）,因此A+G=T+C,但（A+T）與（G+C）不一定相等，D錯誤。

2.（2024?去海西寧五校期末聯(lián)考）下列關(guān)于細胞核中DNA復制的敘述，錯誤的是（）

A.DNA復制發(fā)生在細胞分裂前的間期

B.DNA復制的方式為半保留復制

C.DNA復制過程需要核糖核甘酸、陶和ATP等

D.DNA復制過程中，解旋和復制是同時進行的

解析：C對于細胞核中的DNA血言，DNA分子復制發(fā)生在有絲分裂前的間期和減數(shù)分裂前的間期，A止確；

DNA分子的復制方式為半保留復制，B正確；DNA分子的復制過程需要能量（ATP）、酶、4種游離的脫氧核音

酸等，C錯誤；DNA分子復制是一個邊解旋邊復制的過程，D正確。

3.（2024?福建龍巖期末）若生物體內(nèi)DNA分子中（G+C）/（A+T）=?。ˋ+C）/（G+T）=b,則下列有關(guān)

兩個比值的敘述中不正確的是（）

A.a值越大，雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越高

B.DNA分子一條單鏈及其互補鏈中，。值相同

C.堿基序列不同的雙鏈DNA分子，b值不同

D.經(jīng)半保留復制得到的DNA分子，匕值等于1

解析：CG與C之間通過三個氫鍵相連，A與T之間通過兩個氫鍵相連，。值越大，（G+C）所占比例越大，雙

鏈DNA分子的穩(wěn)定性越高，A正確；DNA分子中互補堿基之和的匕值即（G+C）/（A+T）=?,則在每條單鏈

中（G+C）/（A+T）=a,B正確；DNA分子中非互補堿基之和的比值等于I,（A+C）/（G+T）=〃=1,堿

基序列不同的雙鏈DNA分子，力值相同，C錯誤，D正確。

4.（2024?江蘇南京市模擬）科學家在人體快速分裂的細胞中發(fā)現(xiàn)了DNA的四螺旋結(jié)構(gòu)，形成該結(jié)構(gòu)的DNA單鏈

中富含G,每4個G之間通過氫鍵等形成一個正方形的“G4平面”，繼而形成立體的“G四聯(lián)體摞旋結(jié)構(gòu)”（如

圖）。下列敘述不正確的是（）

A.組成該結(jié)構(gòu)的基本單位為脫氧核糖核昔酸

B.川DNA解旋酶可以打開該結(jié)構(gòu)中的氫鍵

C.每個G四聯(lián)體螺旋結(jié)構(gòu)中含有一個游離的磷酸基團

D.該結(jié)構(gòu)中（A+G）/（T+C）的值與雙鏈DNA中相等

解析：DDNA的基本單位是四種脫氧核甘酸，A正確；由圖可知DNA的四螺旋結(jié)構(gòu)是由DNA單鏈螺旋而成，

用DNA解旋酶可以打開該結(jié)構(gòu)的氫鋌，B正確；DNA分子中“G四聯(lián)體螺旋結(jié)構(gòu)”是一條單鏈形成的，該結(jié)構(gòu)中

含有1個游離的磷酸基團，C正確；DNA雙螺旋中A=T、C=G,所以（A+G）/（T+C）的值始終等于1,而

該結(jié)構(gòu)只有一條DNA單鏈，所以其中（A+G）/（T+C）的值不確定，D錯誤。

5.如圖為某DNA分子片段，假設(shè)該DNA分子中有5000對堿基，A+T占堿基總數(shù)的34%。若該DNA分子在含

"N的培養(yǎng)基中連續(xù)復制2次，下列敘述正確的是（）

①②

??,GAATTC…

③f!3I1小又

….[rA（A）CJ???10

NT

④

A.復制時作用于③處的酶為DNA聚合酷

B.DNA分子更制2次需游離的胞嗑咤脫氧核苜酸9900個

C.④處指的是腺喋吟核糖核甘酸

D.子代中含I5N的DNA分子占1/2

解析：B復制時作用于③處的酶為解旋酶而不是DNA聚合陡，A錯誤；由題干信息可知，G+C=l—34%=

66%,則G=C=3300個，則復制2次需游離的胞啼突脫氧核昔酸為33OOX（22-1）=9900（個），B止確；

DNA分子的基本單位是脫氧核甘酸，所以④處指的是腺嘿吟脫氧核甘酸，C錯誤；題圖DNA分子只有一條鏈含

15N,其復制是半保留復制，連續(xù)復制2次后，形成的4個DNA分子，只有一個DNA分子含有15。因此子代中

含I5N的DNA分子占1/4,D錯誤。

6.大多數(shù)真核生物的DNA在復制時會出現(xiàn)多個復制泡，每個復制泡的兩端有2個復制叉，復制叉的延伸方向如圖

所示。已知復制時DNA聚合酶只能沿模板鏈的T—5,方向移動，下列說法錯誤的是（）

A.圖中DNA的復制為雙向半保留復制

B.多起點復制加快了DNA的復制速度

C.復制泡3的DNA夏制早于復制泡1

D.子鏈的延伸方向與復制叉的推進方向相同

解析：D由圖復制泡的走向可知，DNA復制時以每條鏈為模板，沿模板鏈的方向移動，圖中DNA的復制

為多起點不連續(xù)雙向半保留復制，A正確；多起點復制加快了DNA的復制速度，B正確；根據(jù)復制泡的大小可以

看出，復制泡3的DNA復制早于復制泡I