2024届人教版高中生物一轮复习DNA的结构、复制及基因通常是有遗传效应的DNA片段学案
展开第2讲 DNA的结构、复制及基因通常是有遗传效应的DNA片段
考点1 DNA的结构和基因通常是有遗传效应的DNA片段
一、DNA的结构
1.DNA双螺旋结构模型的构建
(1)构建者:沃森和克里克。
(2)构建过程:
2.DNA双螺旋结构
(1)DNA由两条脱氧核苷酸链组成,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
(2)外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接,构成主链基本骨架。
(3)内侧:两条链上碱基通过氢键连接成碱基对。碱基互补配对遵循以下原则:A===T(两个氢键)、G≡C(三个氢键)。
二、基因通常是有遗传效应的DNA片段
1.说明基因与DNA关系的实例
2.DNA片段中的遗传信息
(1)遗传信息:蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。
(2)特点
①多样性:碱基排列顺序的千变万化。
②特异性:每一个DNA分子的碱基有特定的排列顺序。
(3)意义
DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。
3.基因
基因通常是有遗传效应的DNA片段。有些病毒的遗传物质是RNA,对这类病毒而言,基因就是有遗传效应的RNA片段。
1.在现代刑侦领域中,DNA指纹技术正在发挥着越来越重要的作用,此外,DNA指纹技术还可以用于亲子鉴定等。如图是通过提取某小孩和其母亲以及待测定的四位男性的DNA,分别经合适的酶处理后,形成若干DNA片段,然后进行电泳等一系列步骤得到的一组DNA指纹图,请分析:F1~F4中,谁是该小孩真正生物学上的父亲?为什么?(必修2 P52“科学·技术·社会”)
提示:F2;C的DNA指纹图中一条条带与M DNA指纹图中的一条条带相同,另一条条带与F2 DNA指纹图中的一条条带相同。
2.DNA的一条单链具有两个末端,一端有一个游离的磷酸基团,称作____________,另一端有一个羟基(—OH),称作________,两条单链走向________,一条单链是从5′端到3′端的,另一条单链是从3′端到5′端的。(必修2 P50“图3-8”)
提示:5′端 3′端 相反
1.沃森和克里克研究DNA分子的结构时,运用了构建物理模型的方法。 (√)
2.磷酸与核糖交替连接排列在外侧构成了DNA的基本骨架。 (×)
提示:磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧。
3.DNA中一条链的嘌呤数或嘧啶数一定等于另一条链的嘌呤数或嘧啶数。
(×)
提示:DNA双链中嘌呤和嘧啶互补配对,DNA中一条链的嘌呤数或嘧啶数一定等于另一条链中的嘧啶数或嘌呤数。
4.DNA分子的多样性和特异性主要与它的空间结构密切相关。 (×)
提示:DNA的空间结构都是双螺旋结构,与多样性和特异性无关。
5.DNA分子中G和C所占的比例越大,其稳定性越低。 (×)
提示:G和C之间有三个氢键,A和T之间有两个氢键,因此,DNA分子中G和C所占的比例越大,稳定性越高。
6.基因研究最新发现表明,人与小鼠的基因约80%相同,则人与小鼠DNA碱基序列相同的比例也是80%。 (×)
提示:基因是有遗传效应的DNA片段,DNA中还有大量的非基因序列,故无法确定DNA碱基序列相同的比例是多少。
1.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
2.基因是碱基对随机排列成的DNA分子片段吗?为什么?
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
提示:不是,基因的碱基序列都有特定的排列顺序
1.DNA分子结构的几个注意点
(1)
(2)
(3)
(4)
2.DNA分子中碱基数量的计算规律
1.某DNA片段的结构如图所示。
β链的碱基序列为5′________3′
提示:CGT
2.结合肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验,分析DNA作为遗传物质所具备的特点有哪些?
提示:①具有相对的稳定性;②能够精确地自我复制,使亲代与子代间保持遗传的连续性;③能够指导蛋白质合成,控制新陈代谢过程和性状发育;④在特定条件下产生可遗传的变异。
考查DNA的结构及特点
1.(2022·山东邹城期中)如图为某DNA分子片段示意图,下列有关叙述错误的是( )
A.图中①②③是构成DNA分子的基本单位
B.DNA复制时,④的形成不需要DNA聚合酶
C.①和②交替排列构成DNA分子的基本骨架
D.DNA分子中碱基对⑨越多,其热稳定性越低
A [图中①与②③不是同一个脱氧核苷酸的组成部分,所以①②③不是构成DNA的基本单位,A错误;DNA复制时,④的形成不需要DNA聚合酶的催化,B正确;①和②交替连接,排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架,C正确;DNA分子中碱基对⑨(A—T)越多,氢键的相对含量越少,其热稳定性越低,D正确。]
考查DNA分子中碱基数量的关系及计算
2.(2022·黑龙江三中调研)在一个DNA分子中,腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占全部碱基的42%,若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的24%,胸腺嘧啶占30%,则在其互补链上,胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占( )
A.12%和34% B.21%和24%
C.34%和12% D.58%和30%
C [因为A+T占全部碱基总数的42%,所以G+C占全部碱基总数的58%;因为两种互补碱基之和在DNA分子中与在单链上的含量相等,所以在两条链中A+T、G+C均分别占42%、58%;设链1上C1占24%,则链1上G1占34%,其互补链上C2占34%;设链1上T1占30%,则链1上A1占12%,其互补链上T2占12%,故选C。]
3.(不定项)(2022·河北唐山期末)下列关于双链DNA的叙述,正确的是( )
A.一条链中A和T的数量相等,则互补链中A和T的数量也相等
B.一条链中G为C的2倍,则互补链中G为C的1/2
C.一条链中C∶T=1∶2,则互补链中G∶A=2∶1
D.一条链中A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则互补链中A∶T∶G∶C=2∶1∶4∶3
ABD [根据碱基互补配对原则,双链DNA中,一条链中的A和T分别与互补链中的T和A配对,一条链中的G和C分别与互补链中的C和G配对,故一条链中A和T的数量相等,则互补链中A和T的数量也相等,一条链中G为C的2倍,则互补链中G为C的1/2,A、B正确;一条链中C∶T=1∶2,则互补链中G∶A=1∶2,C错误;双链DNA分子中,一条链中A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则互补链中A∶T∶G∶C=2∶1∶4∶3,D正确。]
“三步”解决DNA分子中有关碱基比例的计算
考查基因的本质及与DNA、染色体的关系
4.基因是有遗传效应的DNA片段,眼色基因(红眼基因R、白眼基因r)位于果蝇的X染色体上,下列叙述正确的是( )
A.雌雄果蝇细胞内的基因都是随染色体的复制而复制的
B.同一DNA分子上不可能同时含有两个控制眼色的基因
C.果蝇正常的卵原细胞有丝分裂时红眼基因最多有4个
D.白眼基因的两侧也都是基因,其中只有一条链可以转录血红蛋白基因
C [果蝇属于真核生物,其基因主要位于染色体上,但细胞质中也有分布,故果蝇细胞内的基因不都是随染色体的复制而复制的,A错误;一个DNA分子上有多个基因,同一DNA分子上可能同时含有两个控制眼色的基因,如朱红眼和深红眼,B错误;雌果蝇的基因型可能为XRXR,则该个体在有丝分裂间期复制后可能含有四个XR基因,即红眼基因最多有4个,C正确;基因是有遗传效应的DNA片段,一般而言白眼基因的两侧为非基因片段,D错误。]
5.(不定项)如图表示细胞内与基因有关的物质或结构,其中i是遗传物质的主要载体。下列相关叙述正确的是( )
A.碱基对数目的差异是不同f携带遗传信息不同的主要原因
B.f在i上呈线性排列,f与性状不是简单的一一对应关系
C.e为脱氧核苷酸,h为蛋白质
D.若g中(G+C)/(A+T)=0.5,则A占g中总碱基数的比例为1/2
BC [f为基因,不同基因携带遗传信息不同的主要原因是碱基对的排列顺序不同;i为染色体,基因在染色体上呈线性排列,基因与性状不是简单的一一对应关系;e为基因的基本组成单位——脱氧核苷酸,h为组成染色体的成分——蛋白质;若g中(G+C)/(A+T)=0.5,假设G=C=n,则A=T=2n,故A占g中总碱基数的比例为1/3。]
基因、DNA、染色体之间的关系
考点2 DNA的复制
一、对DNA复制的推测
1.沃森和克里克的半保留复制假说
2.遗传物质自我复制的其他假说
全保留复制是指DNA复制以DNA双链为模板,子代DNA的双链都是新合成的。
二、DNA半保留复制的实验证据
1.实验者:美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔。
2.实验方法:同位素标记技术和离心技术。
3.实验原理
15N和14N是氮元素的两种稳定同位素,这两种同位素的相对原子质量不同,含15N的DNA比含14N的DNA密度大,因此,利用离心技术可以在试管中分离开含有不同氮元素的DNA。
两条链被标记情况
密度大小
离心位置
都是15N
最大
靠近试管的底部
一条15N,一条14N
居中
位置居中
都是14N
最小
靠近试管的上部
4.实验过程
5.演绎推理
假设DNA复制方式是半保留复制,预期实验结果:
(1)立即取出,提取DNA,离心,获得15N/15N—DNA。
(2)繁殖一代,提取DNA,离心,获得15N/14N—DNA。
(3)繁殖二代,提取DNA,离心,获得15N/14N—DNA和14N/14N—DNA。
6.实验结果
(1)提取亲代DNA→离心→位置靠近试管底部。
(2)繁殖一代后,提取DNA→离心→位置居中。
(3)繁殖二代后,提取DNA→离心→1/2位置居中,1/2位置更靠上。
7.实验结论:实验结果和假设DNA复制方式是半保留复制的预期结果一致,说明DNA的复制是以半保留复制的方式进行的。
三、DNA复制的过程
1.时间
细胞分裂前的间期。即有丝分裂前的间期和减数分裂Ⅰ前的间期。
2.场所
(1)真核生物:主要在细胞核内,线粒体和叶绿体也可以进行。
(2)原核生物:主要在拟核。
(3)DNA病毒:活的宿主细胞内。
3.复制过程
4.复制结果
形成两个完全相同的DNA。
5.准确复制的原因
(1)DNA独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板。
(2)通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。
6.意义
将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,保持了遗传信息的连续性。
1.假如全保留复制是正确的,实验预期又会是什么?(必修2 P54“思考·讨论”)
提示:第一代离心结果为1/2的14N/14NDNA(轻带)和1/2的15N/15NDNA(重带),第二代离心结果为1/4的15N/15NDNA(重带)和3/4的14N/14NDNA(轻带)。
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,这说明了什么?(必修2 P56“拓展应用”)
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复制遵循碱基互补配对原则,新合成的DNA分子的两条链均是新合成的。 (×)
提示:新合成的DNA分子的两条链有一条链是新合成的。
2.DNA双螺旋结构全部解旋后,开始DNA的复制。 (×)
提示:DNA复制时边解旋边复制。
3.单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链。 (×)
提示:在DNA聚合酶的作用下,单个脱氧核苷酸连接到DNA单链片段上形成子链。
4.复制后的两个子代DNA分子将在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂时,随染色单体分离而分开,分别进入两个子细胞中。 (√)
5.在人体内,成熟的红细胞、浆细胞中不发生DNA的复制。 (√)
1.将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记,并使其感染大肠杆菌,在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放,则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n,原因是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
提示:一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后,标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中,因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记
2.将发生癌变的小肠上皮细胞用含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液培养,一段时间后再移至普通培养液中培养,不同间隔时间取样,检测到被标记的癌细胞比例减少,出现上述结果的原因是_________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
提示:依据DNA半保留复制特点,移到普通培养液中的被标记的癌细胞,随着细胞增殖次数的增加,不被标记的癌细胞开始出现并不断增多,故被标记的癌细胞比例减少
1.DNA复制的场所
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
②
(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次复制需要该种脱氧核苷酸数为m·2n-1个。
早在1966年,日本科学家冈崎提出DNA半不连续复制假说:DNA复制形成互补子链时,一条子链是连续形成,另一条子链不连续即先形成短链片段(如图1)。为验证这一假说,冈崎进行了如下实验:让T4噬菌体在20 ℃时侵染大肠杆菌,70 min后,将同位素3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,在2秒、7秒、15秒、30秒、60秒、120秒后,分离T4噬菌体DNA并通过加热使DNA分子变性、全部解螺旋,再进行密度梯度离心,以DNA单链片段分布位置确定片段大小(分子越小离试管口距离越近),并检测相应位置DNA单链片段的放射性,结果如图2。
图1 图2
(1)以3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,最终在噬菌体DNA中检测到放射性,其原因是什么?
(2)图2中,与60秒结果相比,120秒结果中短链片段减少的原因是什么?该实验结果为冈崎假说提供的有力证据是什么?
提示:(1)标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收, 为噬菌体DNA复制提供原料, 所以在噬菌体DNA中检测到放射性。
(2)短链片段连接形成长片段,所以短链片段减少;在实验时间内,细胞中均能检测到较多的短链片段。
考查DNA复制的过程和特点
1.(2022·北京海淀区期中)下图所示为DNA复制过程中的一个复制泡,①~⑨代表相应位置。下列叙述不正确的是( )
A.DNA的两条链均为复制模板
B.该复制泡的DNA解旋是双向的
C.DNA分子的双链是反向平行的,①④⑨为3′端
D.若该片段碱基T占20%,则复制后碱基C占30%
C [DNA复制是以DNA两条链为模板合成子代DNA的过程,A正确;识图分析可知,DNA分子可以进行双向复制,因此DNA解旋也是双向的,B正确;由于DNA聚合酶只能使子链由5′向3′方向延伸,因此图中⑨为子链的3′端,而模板链正好相反,①④为5′端,C错误;若该片段碱基T占20%,由于双链DNA分子中A=T,C=G,因此A=T=20%,则C=G=30%,复制后子代DNA中碱基与亲代相同,碱基比例不变,D正确。]
2.(2022·山东淄博一模)大多数真核生物的DNA在复制时会出现多个复制泡,每个复制泡的两端有2个复制叉,复制叉的延伸方向如图所示。已知复制时DNA聚合酶只能沿模板链的3′→5′方向移动,下列说法错误的是( )
A.图中DNA的复制为双向半保留复制
B.多起点复制加快了DNA的复制速度
C.复制泡3的DNA复制早于复制泡1
D.子链的延伸方向与复制叉的推进方向相同
D [由图复制泡的走向可知,DNA复制时以每条链为模板,沿模板链的3′→5′方向移动,图中DNA的复制为多起点不连续双向半保留复制,A正确;多起点复制加快了DNA的复制速度,B正确;根据复制泡的大小可以看出,复制泡3的DNA复制早于复制泡1,C正确;DNA聚合酶只能沿模板链的3′→5′方向移动,两条子链的延伸方向相反,其中一条子链与复制叉的推进方向相反,D错误。]
考查DNA半保留复制的实验及分析
3.下图为科学家设计的DNA合成的同位素标记实验,利用大肠杆菌探究DNA的复制过程,下列叙述正确的是( )
A.比较试管①和②的结果可证明DNA复制为半保留复制
B.实验中没有采用放射性同位素示踪的研究方法
C.可用噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验,且提取DNA更方便
D.大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液中生长若干代,细胞中只有DNA含15N
B [比较试管①②③的结果可证明DNA复制为半保留复制,A项错误;本实验采用的是稳定同位素标记和密度梯度离心的研究方法,没有采用放射性同位素示踪的研究方法,B项正确;噬菌体不能利用培养基培养,因此不能用噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验,C项错误;大肠杆菌的蛋白质、RNA等都含有氮,D项错误。]
4.(2022·广东梅州期中)1958年,科学家运用同位素标记技术设计了DNA复制的实验,实验的培养条件与方法:(1)在含15N的培养基中培养若干代,使DNA均被15N标记,离心结果如图中的甲;(2)转至14N的培养基培养,每20分钟繁殖一代;(3)取出每代大肠杆菌的DNA样本,离心。图中的乙、丙、丁是某学生画的结果示意图。下列有关推论,正确的是( )
甲 乙 丙 丁
A.出现丁的结果需要60分钟
B.乙是转入14N培养基中繁殖一代的结果
C.转入培养基中繁殖三代后含有14N的DNA占3/4
D.丙结果出现后,将此时的DNA热变性后离心分析可得出半保留复制的结论
D [转入14N培养基中繁殖两代后所得DNA分子中,有一半DNA分子只含14N,另一半DNA分子是一条链含有15N,一条链含有14N,离心后出现中带和轻带,即出现丁的结果至少要复制两次,因此至少需要40分钟,A错误;繁殖一代后所得DNA分子都是一条链含有15N,另一条链含有14N,离心后只出现中带,即丙图所示结果,B错误;繁殖三代后,所有的DNA都含有14N,C错误;丙是转入14N培养基中繁殖一代的结果,DNA分子都是一条链含有15N,另一条链含有14N,因此两结果出现后,将DNA热变性后离心分析可得出半保留复制的结论,D正确。]
DNA复制的相关计算
5.(2021·山东等级考)利用农杆菌转化法,将含有基因修饰系统的TDNA插入水稻细胞M的某条染色体上,在该修饰系统的作用下,一个DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U,脱氨基过程在细胞M中只发生一次。将细胞M培育成植株N。下列说法错误的是( )
A.N的每一个细胞中都含有TDNA
B.N自交,子一代中含TDNA的植株占3/4
C.M经n(n≥1)次有丝分裂后,脱氨基位点为A—U的细胞占1/2n
D.M经3次有丝分裂后,含TDNA且脱氨基位点为A—T的细胞占1/2
D [N是由M细胞形成的,在形成过程中没有DNA的丢失,由于TDNA插入水稻细胞M的某条染色体上,所以M细胞含有TDNA,因此N的每一个细胞中都含有TDNA,A正确;N的一条染色体中含有TDNA,可以记为+,因此N关于是否含有TDNA的基因型记为+-,如果自交,则子代中相关的基因型为++∶+-∶--=1∶2∶1,有3/4的植株含TDNA,B正确;M中只有1个DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U,所以复制n次后,产生的子细胞有2n个,但脱氨基位点为A—U的细胞只有1个,所以这种细胞的比例为1/2n,C正确;如果M经3次有丝分裂后,形成子细胞有8个,由于M细胞DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U,所以是G和U配对,所以复制三次后,有4个细胞脱氨基位点为C—G,3个细胞脱氨基位点为A—T,1个细胞脱氨基位点为U—A,因此含TDNA且脱氨基位点为A—T的细胞占3/8,D错误。故选D。]
6.(2021·河北衡水中学四调)一个双链均被32P标记的DNA由5 000个碱基对组成,其中腺嘌呤占20%,将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述不正确的是( )
A.DNA复制是一个边解旋边复制的过程
B.第三次复制需要2.1×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
C.子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7
D.子代DNA分子中含32P与含31P的分子数之比为1∶4
B [DNA分子中共有10 000个碱基,其中胞嘧啶3 000个,DNA第三次复制需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为(23-1)×3 000-(22-1)×3 000=1.2×104(个)。]
准确把握DNA复制的相关计算问题
(1)复制次数:“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次复制。
(2)碱基数目:碱基的数目单位是“对”还是“个”。
(3)复制模板:在DNA复制过程中,无论复制了几次,含有亲代脱氧核苷酸单链的DNA分子都只有两个。
(4)关键词语:看清是“DNA分子数”还是“链数”,“含”还是“只含”等关键词。
1.核心概念
(1)(必修2 P50)碱基互补配对原则:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对,G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对,碱基之间的这种一一对应的关系,叫作碱基互补配对原则。
(2)(必修2 P55)DNA的复制:指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
(3)(必修2 P59)基因:通常是有遗传效应的DNA片段。
2.结论语句
(1)(必修2 P55)DNA的复制是以半保留的方式进行的。
(2)(必修2 P56)DNA复制是一个边解旋边复制的过程,需要 模板、原料、能量和酶等基本条件。
(3)(必修2 P56)DNA独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板,通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。
(4)(必修2 P56)DNA通过复制,将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,从而保持了遗传信息的连续性。
(5)(必修2 P59)遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中;碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA的多样性,而碱基特定的排列顺序,又构成了每个DNA分子的特异性。
(6)(必修2 P59)DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。
1.(2022·广东选择性考试)下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述,错误的是( )
A.孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律
B.摩尔根等基于性状与性别的关联证明基因在染色体上
C.赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质
D.沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式
D [孟德尔用统计学方法分析杂合子自交子代的表型及比例,发现了遗传规律,A正确;摩尔根等基于果蝇眼色与性别的关联,证明了基因在染色体上,B正确;赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记T2噬菌体的DNA和蛋白质,通过对比两组实验结果,证明了DNA是遗传物质,C正确;沃森和克里克主要以DNA衍射图谱为依据,推算出DNA呈螺旋结构,根据查哥夫的实验结果构建了DNA双螺旋结构模型,D错误。]
2.(2022·广东选择性考试)λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化(如图所示),该线性分子两端能够相连的主要原因是( )
A.单链序列脱氧核苷酸数量相等
B.分子骨架同为脱氧核糖与磷酸
C.单链序列的碱基能够互补配对
D.自连环化后两条单链方向相同
C [单链序列脱氧核苷酸数量相等、分子骨架同为脱氧核糖与磷酸交替连接,不能决定线性DNA分子两端能够相连,A、B错误;据图可知,单链序列的碱基能够互补配对,决定线性DNA分子两端能够相连,C正确;DNA的两条链是反向的,因此自连环化后两条单链方向相反,D错误。]
3.(2021·辽宁选择性考试)下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述,正确的是( )
A.子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3′端
B.子链的合成过程不需要引物参与
C.DNA每条链的5′端是羟基末端
D.DNA聚合酶的作用是打开DNA双链
A [子链延伸时5′→3′合成,故游离的脱氧核苷酸添加到3′端,A正确;子链的合成过程需要引物参与,B错误;DNA每条链的5′端是磷酸基团末端,3′端是羟基末端,C错误;解旋酶的作用是打开DNA双链,D错误。]
4.(2021·海南等级考)已知5溴尿嘧啶(BU)可与碱基A或G配对。大肠杆菌DNA上某个碱基位点已由A-T转变为A-BU,要使该位点由A-BU转变为G-C,则该位点所在的DNA至少需要复制的次数是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
B [根据题意可知:BU可以与A配对,又可以和G配对,由于大肠杆菌DNA上某个碱基位点已由A-T转变为A-BU,所以复制一次会得到G-BU,复制第二次会得到G-C,所以至少需要经过2次复制后,才能实现该位点由A-BU转变为G-C,B正确。]
5.(2021·广东选择性考试)DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中,为该模型构建提供主要依据的是( )
①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验
②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱
③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等
④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
B [赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验,证明了DNA是遗传物质,与构建DNA双螺旋结构模型无关,①不符合题意;沃森和克里克根据富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱,推算出DNA分子呈螺旋结构,②符合题意;查哥夫发现的DNA中腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量,鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量,为沃森和克里克构建正确的碱基配对方式提供了依据,③符合题意;沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制未能为DNA双螺旋结构模型的构建提供依据,④不符合题意。故选B。]
人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3章 基因的本质第3节 DNA的复制导学案及答案: 这是一份人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3章 基因的本质第3节 DNA的复制导学案及答案,共13页。
高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段学案设计: 这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段学案设计,共13页。学案主要包含了思考·讨论,问题探讨,练习与应用,师问导学,过程评价等内容,欢迎下载使用。
人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3节 DNA的复制导学案: 这是一份人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3节 DNA的复制导学案,共21页。学案主要包含了主干知识梳理,教材微点发掘,探究·深化,典题·例析,应用·体验,拓展·深化,素养评价等内容,欢迎下载使用。