第2课时 DNA分子的结构及基因的本质.docx
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1、第2课时DNA分子的结构及基因的本质【目标要求】LDNA分子结构的主要特点。2.基因的概念。考点一 DNA分子的结构梳理归纳夯实必备知识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DNA以4种脱 氧核甘酸为犀威尔金斯和富兰克林提供的位组成长链DNA衍射图谱构建模型T构建模型T双螺旋和三螺旋补充:查哥夫提出 否定一DNA分子碱基数量特点:A=T, G=C构建模型2V构建模型2V双螺旋:脱氧核糖一磷酸骨架在双链 螺旋外部,碱基在内部,且A与工配对,G与配对,DNA 两辐的方向通反的2. DNA的名吉构C、H、O、N、Pr A:腺喋吟T:胸腺啼咤C:胞嗑咤、G:鸟喋吟
2、中共具有2个游离的磷酸基团,D正确。2 .(2022.黑龙江哈尔滨三中调研)在一个DNA分子中,腺喋吟和胸腺喀咤之和占全部碱基的42%,若其中一条链的胞喀咤占该链碱基总数的24%,胸腺嚏咤占30%,则在其互补链上,胞嗒咤和胸腺喀咤分别占(A. 12%和 34%B. 12%和 34%C. 21 %和 24%C. 34%和 12%D. 34%和 12%E. 58%和 30%答案C解析 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所占比例相等,所以在两条链中A+T、G+C均分 别占42%、58%;设链1上Ci占24%,则链1上G
3、i占34%,其互补链2上C2占34%;设链 1上Ti占30%,则链1上Ai占12%,其互补链2上T2占12%,故选C。3 .科学家发现了单链DNA的一种四螺旋结构,一般存在于人体快速分裂的活细胞(如癌细胞) 中。形成该结构的DNA单链中富含G,每4个G之间通过氢键等形成一个正方形的“G4 平面”,继而形成立体的“G四联体螺旋结构”(如图)。下列叙述正确的是()o G(鸟嚓吟)DNA单链-氢键A.每个“G四联体螺旋结构”中含有两个游离的磷酸基团B.该结构中富含GC碱基对C.该结构中(A+G)/(T+C)的值与双链DNA中不一定相等D.该“G四联体螺旋结构”可以抑制癌细胞的分裂答案C解析 每个“G
4、四联体螺旋结构”是一条单链形成的,该结构中含有1个游离的磷酸基团, A错误;“G四联体螺旋结构”是由单链DNA形成的一种四螺旋结构,该结构中富含G, 而不是富含G - C碱基对,B错误;双链DNA中(A+G)/(T+C)的值始终等于1,而该单链 结构中(A + G)/(T+C)的值不一定等于1,因此该结构中(A + G)/(T+C)的值与双链DNA中不 一定相等,C正确;根据题意此“G 四联体螺旋结构” 一般存在于人体快速分裂的活细胞(如 癌细胞)中,因此该结构不能抑制癌细胞的分裂,可能促进癌细胞的分裂,D错误。4.通常DNA分子是由两条走向相反的多核甘酸长链形成的右手螺旋,每一螺旋含10个碱
5、 基对,螺距为3.4nm。双螺旋的表面有一个大沟和一个小沟,在此可发生特异核甘酸序列与 特异的DNA结合蛋白质之间的相互作用,活化或抑制结合位点或其附近的基因。下列叙述 错误的是()A. DNA的双螺旋结构中的碱基配对方式有AT、CG、TA、GCB.染色体解螺旋形成染色质时; DNA分子的双链并未解螺旋C.DNA中特定的核甘酸序列与特异的DNA结合蛋白质之间的相互作用具有特异性D.单链的RNA与DNA相比,不具有螺旋现象答案D5.沃森和克里克根据DNA衍射图谱,解析出经典的DNA双螺旋类型(B DNA),后续人们 又解析了两种不同的DNA双螺旋类型(A-DNA和Z-DNA),它们的螺旋直径如表
6、所示。下 列叙述错误的是()A-DNAB-DNAZ-DNA螺旋直径(nm)2.552.371.84A.Z-DNA双螺旋类型结构更为紧凑而有利于其完成复制B.不同的双螺旋类型中,基因的转录活跃程度不同C.三种双螺旋类型DNA双链都遵循碱基互补配对原则D.推测在生物体内DNA双螺旋类型也是多种多样的答案A解析 DNA复制过程中需要将DNA解旋,而Z-DNA双螺旋类型结构更为紧凑,解旋更困 难,从而不利于其完成复制,A错误;不同螺旋结构的直径不同,转录活跃程度不同,B正 确;DNA复制过程中无论什么类型的DNA双螺旋结构,都遵循碱基互补配对原则,C正确; DNA可按其螺旋直径划分不同种类,则可导致生
7、物体内DNA双螺旋类型多种多样,D正确。 6.(2022陕西高三模拟)某DNA片段中共有a个碱基,其中一条链中A+T占该链碱基总数 的50%。下列有关说法正确的是()A.该DNA片段复制时,解旋酹和DNA聚合酶不能同时发挥作用B.该DNA片段中A+T占碱基总数的50%C.若该DNA片段发生基因突变,则会影响喋吟和嗦咤的比例D.该DNA片段的另一条链中A + G=T+C = a/4答案B解析 DNA分子复制的特点是边解旋边复制,因此DNA分子复制时解旋酶和DNA聚合酶 可同时发挥作用,A错误;由于DNA分子两条链上的碱基数量关系是Ai=T2、Ti = A2(假设 DNA分子两条链分别为1链和2链
8、),因此双链DNA分子中,A+T占碱基总数的比值与每 一条链上A+T占该链碱基总数的比值相等,所以该DNA片段A+T占碱基总数的比例为 50%, B正确;双链DNA分子中碱基之间的配对严格遵循碱基互补配对原则,即A=T, C =G,因此即使该DNA片段发生基因突变,其喋吟和喀噫的比例仍保持不变,C错误;根据 题目信息可推知,该DNA片段的另一条链中A+T=C+G = 50%=;,但由于该链中A与T 或C与G无严格的数量对应关系,所以无法确定A+G与T+C的数量是否相等及与;的大 小关系,D错误。7 . DNA分子的两条链通过碱基对之间的氢键相互连接。其中AT之间有2个氢键、CG 之间有3个氢键
9、。氢键数目越多,DNA分子越稳定。下列相关叙述正确的是()A.核甘酸数目相同的2个DNA分子,其氢键数目一定相同8 .某双链DNA分子的一条链中A占30%,另一条链中A占28%,则该DNA分子中AT 之间的氢键数目要多于C G之间的氢键数目C.长度相同的双链DNA分子,由于(A+C)/(G+T)比值不同,它们的稳定性也不同D.亲代DNA经过准确复制得到两个子代DNA,则亲子代DNA之间的(A+T)/(G+C)比值 相同,稳定性也相同答案D解析 AT之间有2个氢键、CG之间有3个氢键,因此核甘酸数目相同的2个DNA分 子,其氢键数目不一定相同,A错误;某双链DNA分子的一条链中A占30%,则另一
10、条链 中T占30%,另一条链中A占28%,则整个DNA分子中AT的比例=30%+28% = 58%, C G的比例=158%=42%,由于AT之间有2个氢键、C G之间有3个氢键,该DNA 分子中A-T之间的氢键数目(碱基对数X58% X 2)要少于C-G之间的氢键数目(碱基对数 X42%X3), B 错误;A = T, C = G,则 A+C = G+T,不同的双链 DNA 分子,(A+C)/(G+ T)比值相等,都等于1, C错误;亲代DNA和经过准确复制得到的两个子代DNA碱基序列 都相同,因此亲子代DNA之间的(A+T)/(G+C)比值相同,稳定性也相同,D正确。9 .某病毒的DNA分
11、子共有碱基600个,其中一条链的碱基比例为A:T:G:C = 1 :2:3:4,在侵染宿主细胞时共消耗了喋吟类碱基2 100个。下列相关叙述错误的是() A.该病毒DNA在宿主细胞中进行半保留复制子代病毒的 DNA 中(A+T)/(C+G) = 3/7C.该病毒在宿主细胞内复制产生了 8个子代DNAD.该病毒DNA复制3次共需要360个腺喋吟脱氧核甘酸答案D解析 病毒DNA在宿主细胞中复制时遵循DNA分子半保留复制的原则,A正确;该DNA 分子中(A+T)/(C+G) = 3/7,根据碱基互补配对关系,子代病毒的DNA中(A+T)/(C+G) = 3/7, B正确;由题干信息可知,在侵染宿主细
12、胞时共消耗喋吟类碱基2 100个,应是复制了 3次,则该病毒在宿主细胞内复制产生了 8个子代DNA, C正确;该病毒DNA复制3次需 要腺喋吟脱氧核甘酸数目为(231)X90=630(个),D错误。10 某双链DNA分子含有200个碱基,一条链上A : T : G : C=1 : 2 : 3 : 4,则关于该DNA分子的叙述错误的是()A.该DNA分子含有2个游离的磷酸基团B.该DNA分子连续复制两次,需要游离的腺噪吟脱氧核甘酸90个C.该DNA分子中四种含氮碱基的比例是A : T : G : C = 3 : 3 : 7 : 7D.该DNA分子的碱基排列方式共有种答案D解析 该DNA分子含有腺
13、喋吟脱氧核甘酸30个,根据DNA半保留复制特点,该DNA分子 连续复制两次,需要游离的腺喋吟脱氧核昔酸为30XQ2-1) = 90个,B正确;因为该DNA 分子中碱基比例已经确定,碱基对的种类数也确定,所以碱基排列方式小于410种,D错误。 10.下图所示DNA分子片段中一条链含15N,另一条链含14No下列有关说法错误的是()CIIIWG IT UHM A THHM A I ahmm-t I AHnM-T giiiiii!c 一r(3)-A. DNA连接酶和DNA聚合酶都催化形成处的化学键B.解旋酶作用于处,而是胸腺喀咤脱氧核糖核甘酸C.若该DNA分子中一条链上G+C = 56%,则可以确定
14、整个DNA分子中T的含量D.把此DNA放在含15N的培养液中复制两代,子代中含,5N的DNA占50%答案D解析 若该DNA分子中一条链上G+C = 56%,依据碱基互补配对原则,另一条链上G+C = 56%,整个 DNA 分子中 G+C = 56%, A+T=44%, A=T,则 T 占 22%, C 正确;把 DNA 放在含15n的培养液中复制两代,子代中含I5N的DNA占100%, D错误。11.从分子水平上对生物多样性或特异性的分析,错误的是()A.碱基对排列顺序的千变万化,构成了 DNA分子基因的多样性B.碱基对特定的排列顺序,构成了每一个DNA分子基因的特异性C. 一个含有2 000
15、个碱基的DNA分子,其碱基对可能的排列顺序有型。种D.人体内控制小珠蛋白的基因由1 700个碱基对组成,其碱基对可能的排列方式有417。种 答案D解析 小珠蛋白基因碱基对的排列顺序,是供珠蛋白所特有的,D错误。12. DNA是主要的遗传物质。下列关于DNA的分子结构与特点的叙述,正确的是()DNA分子中每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基A. DNA分子的两条核糖核甘酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构C.只有在环状DNA分子中,碱基数=磷酸数=脱氧核糖数D.碱基排列顺序的千变万化,构成了 DNA分子的多样性答案D解析 DNA分子中大多数脱氧核糖上连着两个磷酸和一个碱基,末端的脱氧核糖只连接一
16、个 磷酸和一个碱基,A错误;DNA分子的两条脱氧核甘酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构, B错误;每个DNA分子中,碱基数=磷酸数=脱氧核糖数,C错误。二、非选择题.如图是某DNA分子的局部结构示意图,请据图回答下列问题:C.AG(1)写出图中序号代表结构的中文名称:,O图中DNA片段中碱基对有 对,该DNA分子应有 个游离的磷酸基团。如果将14N标记的细胞培养在含15N标记的脱氧核甘酸的培养液中,此图所示的 (填序号)中可检测到】5n。若细胞在该培养液中分裂4次,该DNA分子也复制4次,则得到 的子代DNA分子中含14N的DNA分子和含,5N的DNA分子的比例为。若该DNA分子共有a个碱基,
17、其中腺喋吟有m个,则该DNA分子复制4次,需要游离 的胞喀咤脱氧核昔酸为 个。答案(1)胞喀咤 脱氧核糖 鸟喋吟脱氧核甘酸 一条脱氧核昔酸链的片段(2)4 2 (3)1 : 8 (4)15-(a/2-m)解析 根据碱基互补配对原则可知,是胞喀噫,是腺喋吟,是鸟喋吟,是胸腺喀唳, 是磷酸基团,是鸟喋吟,是脱氧核糖,是鸟喋吟脱氧核甘酸,是一条脱氧核甘酸 链的片段。该DNA分子复制4次,产生16个DNA分子,由于DNA复制为半保留复制,含 N的DNA分子共2个,所有的DNA分子都含有15n,所以子代DNA分子中含和】n 的比例为1 : 8。A=T=m,则G = C = a/2 m,复制4次,需要游离
18、的胞喀噫脱氧核甘酸为 (24-l)X(a/2-m)=15a/2-m)o13 . DNA指纹技术正发挥着越来越重要的作用,可用于亲子鉴定、侦察罪犯等方面,请思考 并回答下列有关DNA指纹技术的问题。(l)DNA亲子鉴定中,DNA探针必不可少,DNA探针是一种已知碱基顺序的DNA片段。请 问用DNA探针检测基因所用的原理是现在已知除了同卵双生双胞胎外,每个人的DNA都是独一无二的,就好像指纹一样,这说明(2)为了确保实验的准确性,需要克隆出较多的DNA样品,若一个只含31P的DNA分子被32P标记的脱氧核甘酸为原料连续复制3次后,含32P的单链占全部单链的 o (3)DNA指纹技术可应用于尸体的辨
19、认工作中,煤矿瓦斯爆炸事故中尸体的辨认就可借助于 DNA指纹技术。如表所示为分别从尸体和死者生前的生活用品中提取的某条染色体上同一区段DNA单链 的碱基序列,根据碱基配对情况判断(不考虑突变),A、B、C三组DNA中不是同一人的是 组。组另IA组B组C组尸体中的DNA碱基序列ACTGACGGTTGGCTTATCGAGCAATCGTGC家属提供的DNA碱基序列TGACTGCCAACCGAATAGCACGGTAAGACG为什么从尸体与死者家属提供的死者生前的生活用品中分别提取的DNA可以完全互补配 对?答案(1)碱基互补配对原则和DNA分子的特异性 DNA分子具有多样性和特异性(2)7/8 B、C
20、人体所有细胞均由一个受精卵经有丝分裂产生,细胞核中均含有相同的遗传物 质(或DNA)解析(l)DNA探针检测基因依据的是碱基互补配对原则和DNA分子的特异性。几乎每个人 的DNA都独一无二,说明DNA分子具有多样性;每个人又有特定的DNA序列,说明DNA 分子具有特异性。(2)一个双链被31P标记的DNA分子,在复制过程中,只能提供2条含31P 的单链,复制3次后,得到8个DNA分子,16条脱氧核甘酸链,其中只有2条单链含P, 所以含32P的单链占全部单链的(162)/16 = 7/8。(3)分析表格可知,A组尸体中的DNA碱 基序列和家属提供的DNA碱基序列能完全进行互补配对,但B组与C组的
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