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高中生物实战高考一轮复习第20讲DNA分子的结构、复制与基因的本质试题含答案
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这是一份高中生物实战高考一轮复习第20讲DNA分子的结构、复制与基因的本质试题含答案,共30页。
1.通过掌握DNA分子的结构和功能,理解生命的延续和发展。
2.通过DNA分子中的碱基数量和DNA复制的计算规律,培养归纳与概括、逻辑分析和计算能力。
3.通过DNA复制方式的探究,培养实验设计及结果分析的能力。
考点一 DNA分子的结构和相关计算
1.DNA分子结构模型的建立者及DNA的组成
(1)DNA双螺旋模型构建者:沃森和克里克。
(2)图解DNA分子双螺旋结构
①DNA由两脱氧核苷酸链组成,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)。
2.DNA分子的结构特点
典型例题1 围绕DNA分子的结构和特性考查生命观念及科学思维
1.图为一个DNA分子片段的结构示意图,搭建一个DNA分子模型正确顺序是
①多核苷酸双链 ②1条多核苷酸链
③脱氧核苷酸 ④双螺旋结构
A.①②④③B.③②①④
C.③④②①D.④①②③
2.从分子水平上对生物多样性或特异性的分析,不正确的是( )
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2000个碱基的DNA分子,其碱基对可能的排列顺序有41000种
D.人体内控制β珠蛋白的基因由1700个碱基对组成,其碱基对可能的排列方式有41700种
典型例题2 围绕DNA分子结构的相关计算考查科学思维
经典高考题
3.DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNA分子中(A+T)/(G+C)与(A+C)/(G+T)两个比值的叙述,正确的是( )
A.碱基序列不同的双链DNA分子,后一比值不同
B.前一个比值越大,双链DNA分子的稳定性越高
C.当两个比值相同时,可判断这个DNA分子是双链
D.经半保留复制得到的DNA分子,后一比值等于1
4.在含有4种碱基的DNA区段,有腺嘌呤a个,占该区段全部碱基的比例为b,则( )
A.b≤0.5B.b≥0.5
C.胞嘧啶为a(1/2b-1)D.胞嘧啶为b(1/2a-1)
[方法提炼] 解答有关碱基计算题的“三步曲”
1.DNA分子结构中两种关系与两类化学键的比较
2.DNA分子的碱基互补配对原则及相关计算
(1)碱基互补配对原则:A一定与T配对,G一定与C配对。
(2)四个计算规律
①规律一:一个双链DNA分子中,A=T、C=G,则A+G=C+T,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。
②规律二:在双链DNA分子中,互补的两碱基之和(如A+T或C+G)占全部碱基的比值等于其任何一条单链中该种碱基比例的比值,且等于其转录形成的mRNA(T换为U)中该种碱基比例的比值。
③规律三:在DNA双链中,一条单链的(A1+G1)/(T1+C1)的值与其互补单链的(A2+G2)/(T2+C2)的值互为倒数关系。但在整个DNA分子中该比值等于1。
④规律四:在DNA双链中,一条单链的(A1+T1)/(G1+C1)的值,与该互补链的(A2+T2)/(G2+C2)的值是相等的,与整个DNA分子中的(A+T)/(G+C)的值是相等的。
考点二 DNA分子的复制及相关计算
1.DNA分子的复制
(1)概念、时间、场所
(2)过程
(3)特点:边解旋边复制(过程上)、半保留复制(结果上)。
(4)准确复制的原因和意义
①DNA具有独特的双螺旋结构,为复制提供精确的模板,碱基互补配对原则,保证了复制能准确进行。
②DNA分子通过复制,将遗传信息从亲代传给了子代,保持了遗传信息的连续性。
2.染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系
3.DNA半保留复制的实验分析
(1)实验方法:放射性同位素示踪法和离心技术。
(2)实验原理:含15N的双链DNA密度大,含14N的双链DNA密度小,一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。
(3)实验假设:DNA以半保留的方式复制。
(4)实验预期:离心后应出现3条DNA带。
①重带(密度最大):两条链都为15N标记的亲代双链DNA。
②中带(密度居中):一条链为14N标记,另一条链为15N标记的子代双链DNA。
③轻带(密度最小):两条链都为14N标记的子代双链DNA。
(5)实验过程
(6)过程分析
①立即取出,提取DNA→离心→全部重带。
②繁殖一代后取出,提取DNA→离心→全部中带。
③繁殖两代后取出,提取DNA→离心→1/2轻带、1/2中带。
(7)实验结论:DNA的复制是以半保留方式进行的。
典型例题1 围绕DNA分子复制考查生命观念和科学思维
经典高考题
5.某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间,使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质,下列相关叙述错误的是
A.随后细胞中的DNA复制发生障碍
B.随后细胞中的RNA转录发生障碍
C.该物质可将细胞周期阻断在分裂中期
D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用
6.如图所示为某DNA复制过程的部分图解,其中rep蛋白具有解旋的功能。下列相关叙述,不正确的是
A.rep蛋白可破坏A与C、T与G之间形成的氢键
B.DNA结合蛋白可能具有防止DNA单链重新形成双链的作用
C.DNA复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点
D.随从链之间的缺口应需要DNA连接酶将其补齐
典型例题2 围绕DNA分子复制过程的有关计算考查科学思维
7.用15N标记含有100个碱基对的DNA分子(其中有腺嘌呤60个),该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。下列有关判断错误的是
A.含有15N的DNA分子有两个B.含有14N的DNA分子占总数的7/8
C.第四次复制消耗胞嘧啶脱氧核苷酸320个D.复制结果共产生16个DNA分子
8.具有A个碱基对的DNA分子片段,含有m个腺嘌呤,该片段完成n次复制需要多少个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸( )
A.2n(A-m)B.(2n-1)(A-m)
C.(2n-1)(A/2-m)D.2n(A/2-m)
[易错警示] DNA复制相关计算时四个易错点
(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,但后者只包括最后一次复制。
(2)碱基数目:注意碱基的数目单位是“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。
典型例题3 围绕DNA分子复制考查科学探究
9.大肠杆菌拟核 DNA 是环状 DNA 分子。将无放射性标记的大肠杆菌,置于含 3 H 标记的 dTTP 的培养液中培养,使新合成的 DNA 链中的脱氧胸苷均被 3 H 标记。在第二次复制未完成时将 DNA 复制阻断,结果如下图所示。下列选项中对此实验的理解错误的是( )
A.DNA 复制过程中,双链会局部解旋
B.Ⅰ所示的 DNA 链被 3 H 标记
C.双链 DNA 复制仅以一条链作为模板
D.DNA 复制方式是半保留复制
10.白斑综合征病毒严重危害对虾养殖业,该病毒经由吸附蛋白与细胞膜上受体蛋白的特异性结合而入侵宿主细胞。科研人员通过引入5-溴尿嘧啶(5-BU)诱变剂提高对虾抗病能力。5-BU能产生两种互变异构体,一种是普通的酮式,一种是较为稀有的烯醇式。酮式可与A互补配对,烯醇式可与G互补配对。下列叙述正确的是( )
A.5-BU处理组对虾体细胞中的碱基数目不变
B.5-BU处理组对虾体细胞DNA中(A+T)/(C+G)比值可能发生变化
C.5-BU诱变剂是通过干扰吸附蛋白基因表达来阻断病毒的吸附
D.宜选用健壮的成体对虾作为实验材料进行诱变实验
分析DNA复制过程中的数量关系
DNA分子的复制为半保留复制,一个DNA分子复制n次,则有:
(1)DNA分子数
①子代DNA分子数=2n个。
②含有亲代DNA链的子代DNA分子数=2个。
③不含亲代DNA链的子代DNA分子数=(2n-2)个。
(2)脱氧核苷酸链数
①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数=2n+1条。
②亲代脱氧核苷酸链数=2条。
③新合成的脱氧核苷酸链数=(2n+1-2)条。
(3)消耗的脱氧核苷酸数
①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为m×(2n-1)个。
②一个DNA分子复制n次后,得到的DNA分子数为2n个,复制(n-1)次后得到的DNA分子数为2n-1个。第n次复制增加的DNA分子数为2n-2n-1=2n-1个,需要含该碱基的脱氧核苷酸数为m·2n-1个。
11.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),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
12.某同学欲制作DNA双螺旋结构模型,已准备了足够的相关材料,下列叙述正确的是( )
A.在制作脱氧核苷酸时,需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B.制作模型时,鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连
C.制成的模型中,腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和
D.制成的模型中,磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧
13.酵母菌的DNA中碱基A约占32%,关于酵母菌核酸的叙述错误的是( )
A.DNA复制后A约占32%B.DNA中C约占18%
C.DNA中(A+G)/(T+C)=1D.RNA中U约占32%
14.利用农杆菌转化法,将含有基因修饰系统的 T-DNA 插入到水稻细胞 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 T-DNA
B.N 自交,子一代中含 T-DNA 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T-DNA 且脱氨基位点为 A-T 的细胞占 1/2
15.在 DNA 复制时,5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料,与腺嘌呤配对,掺入新合成的子链。用 Giemsa 染料对复制后的染色体进行染色,DNA分子的双链都含有 BrdU 的染色单体呈浅蓝色,只有一条链含有 BrdU 的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养,取根尖用 Giemsa 染料染色后,观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是( )
A.第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色
B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同
C.第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4
D.根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后,还能观察到深蓝色的染色单体
16.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
一、选择题:每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。
17.研究发现DNA的双螺旋构象有三种,A-DNA、B-DNA、Z-DNA,其中B-DNA是最常见的DNA构象,但A-DNA和Z-DNA具有不同的生物活性。B-DNA中多聚G-C区易形成Z-DNA.在邻近调控系统中,与调节区相邻的转录区被Z-DNA抑制,只有当Z-DNA转变为B-DNA后,转录才得以活化。下列相关叙述错误的是( )
A.DNA的三种双螺旋构象中都遵循碱基互补配对原则
B.Z-DNA可能具有更紧凑的双螺旋结构
C.DNA聚合酶更容易跟B-DNA相结合而调节转录起始活性
D.推测在生物体内DNA双螺旋类型也是多种多样的
18.图表示有关DNA分子中的部分关系,下列判断正确的是( )
A.若x、y分别表示DNA两条互补链中(A+G)/(T+C)的量,则符合甲曲线变化
B.若x、y分别表示DNA两条互补链中(G+T)/(A+C)的量,则符合甲曲线变化
C.若x、y分别表示DNA两条互补链中(A+T)/(G+C)的量,则符合乙曲线变化
D.若x、y分别表示DNA一条链和整个DNA中嘌呤/嘧啶的量,则符合乙曲线变化
19.亚硝酸盐作为一种化学致癌因子,可使DNA的某些碱基脱去氨基。腺嘌呤(A)脱氨基之后转变为次黄嘌呤(Ⅰ),与胞嘧啶(C)配对。一个精原细胞在进行核DNA复制时,一个亲代DNA分子的两条链上各有一个腺嘌呤发生脱氨基作用(不考虑其他变异),则下列说法错误的是( )
A.DNA序列发生改变的精子正常受精后,受精卵一定含有异常基因
B.若该精原细胞进行减数分裂,形成的两个次级精母细胞中,不都含有次黄嘌呤
C.若该精原细胞进行减数分裂,形成的四个精子中,只有两个精子的DNA序列发生改变
D.若该精原细胞进行两次有丝分裂后,含有次黄嘌呤的子细胞比例为50%
20.端粒是线状染色体末端的一小段DNA-蛋白质复合体。端粒DNA序列随着细胞分裂次数增加逐渐缩短后,端粒内侧正常基因的DNA序列会受损伤,使细胞活动逐渐异常。端粒酶由RNA和蛋白质组成,该酶能结合到端粒上,以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链,以修复延长端粒。下列叙述正确的是( )
A.大肠杆菌端粒随分裂次数增加逐渐缩短,增殖能力减弱
B.端粒严重缩短后,可能引起染色质收缩,染色加深
C.端粒酶是一种逆转录酶,在细胞核和线粒体中起作用
D.同一生物体内,不同细胞的端粒长度相同
21.某果蝇(2n=8)的基因型为AaBb,将该果蝇的一个精原细胞放在含32P的培养基中培养一个细胞周期,再将子细胞放在普通培养基中培养,其中一个子细胞最终形成了4个基因型各不相同(AB、aB、Ab、ab)的精子。下列相关叙述正确的是( )
A.精子形成过程中发生了碱基对的增添、缺失或替换
B.有丝分裂过程中细胞内被32P标记的染色体数一定为8个
C.减数分裂Ⅱ后期细胞内被32P标记的染色体数一定为4个
D.精子形成过程中可能发生了染色体片段的断裂和拼接
22.2015年诺贝尔化学奖颁给了研究DNA修复细胞机制的三位科学家,细胞通过DNA损伤修复可使DNA在复制过程中受到损伤的结构大部分得以恢复,能重新执行它原来的功能,以保持遗传信息的稳定,如修复失败则引起细胞出现“自杀”现象。细胞为了对抗各种形式的DNA损伤,发展出了数种DNA损伤的修复机制。如图是其中一种DNA修复方式的原理图,下列相关叙述正确( )
A.DNA修复降低了突变率,减少了进化的原材料,对生物的生存和进化不利
B.酶1、酶2作用部位是氢键,酶4催化形成的是磷酸二酯键
C.DNA修复失败引起的细胞“自杀”现象属于细胞坏死
D.DNA修复的过程酶3很可能是一种DNA聚合酶
二、选择题:每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。
23.科学家在人体快速分裂的细胞中发现了DNA的四螺旋结构,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”(如下图)。下列叙述正确的是( )
A.组成该结构的基本单位为鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸
B.用DNA解旋酶可以打开该结构中的磷酸二酯键
C.该结构中(A+G)/(T+C)的值与双链DNA中相等
D.每个“G四联体螺旋结构”中含有一个游离的磷酸基团
24.真核生物的DNA分子有多个复制起始位点,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,复制叉的移动方向如图所示。已知复制时DNA聚合酶只能沿模板链的3'→5’方向移动,下列说法正确的是( )
A.图中复制叉的移动只与DNA聚合酶的催化作用有关
B.DNA的两条链在复制起始位点解旋后都可以作为复制模板
C.子链的延伸方向与复制叉的推进方向一致
D.DNA多起点同时复制可以大大提高DNA复制效率
25.DNA复制时子链从5′端到3′端延伸,合成的两条链分别称为前导链和后随链,复制过程如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A.DNA聚合酶作用的部位是氢键,DNA连接酶作用的部位是磷酸二酯键
B.DNA复制过程中解旋酶将两条链完全解旋后进行复制,可以减少复制所需时间
C.DNA聚合酶沿母链的3′端到5′端移动,前导链由右向左合成,后随链由左向右合成
D.引物在前导链的合成过程中引发一次,之后可连续合成,而后随链需多个引物参与
26.将某动物的一个精原细胞中全部DNA分子双链用32P标记(染色体数为2N),置于不含32P的培养基中培养。经分裂后产生4个子细胞,下列推断错误的是( )
A.若进行有丝分裂,则含32P染色体的子细胞比例一定为
B.若进行减数分裂,则含32P的子细胞一定为4 个
C.若子细胞中的染色体都含32P,则一定进行减数分裂
D.若子细胞中的染色体不都含32P,则一定进行有丝分裂
三、非选择题
27.下图是一段DNA空间结构和平面结构的示意图,据图回答下列问题:
(1)从图甲中可以看出DNA具有规则的 结构,从图乙中可以看出DNA的基本骨架是由 构成的。
(2)图乙中9代表的是 ,由4、5、6组成的7的名称为 。
(3)若图甲中某段DNA一条链的序列是5′-CAGTAAG-3′,那么它的互补链的序列是5′ 3′。
(4)若该双链DNA分子中C占27%,其中一条链中的A占该单链的18%,则另一条链中的A占该单链碱基总数的比例为 。若该DNA分子的一条链中(A+C)/(T+G)=2,那么在它的互补链中(A+C)/(T+G)= ,在整个DNA中(A+C)/(T+G)= 。
(5)基因通常是指 。
28.真核细胞内染色体外环状DNA(eccDNA)是游离于染色体基因组外的DNA,DNA的损伤可能会导致eccDNA的形成。下图中途径1、2分别表示真核细胞中DNA复制的两种情况,a、b、a'和b'表示子链的两端,①~④表示生理过程。请据图回答。
(1)途径1中酶2为 ,途径2中④过程需要 酶的作用。
(2)途径2中a、b、a'和b'中为5'端的是 。
(3)观察过程①③可推测DNA复制采用了 等方式,极大的提升了复制速率。eccDNA能自我复制的原因是 。
(4)下列属于eccDNA形成的原因可能有 。
A.DNA发生双链断裂B.染色体片段丢失
C.染色体断裂后重新连接D.DNA中碱基互补配对
(5)eccDNA在肿瘤细胞中普遍存在,肿瘤细胞分裂时,因eccDNA无 (填结构),而无法与 连接,导致不能平均分配到子细胞中。由此可见,eccDNA的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)孟德尔遗传规律。
29.下图为科学家探究DNA复制方式的实验过程,三种不同密度类型的DNA分子在试管中形成的区带名称:14N/14N-DNA带称为轻带、15N/14N- DNA带称为中带、15N/15N-DNA带称为重带,根据离心后试管中不同类型DNA分子的分布位置可推测DNA的复制方式,据下图回答问题。
(1)若用15N标记DNA,则DNA分子被标记的部分是 。
(2)科学家关于DNA的复制方式曾提出过全保留复制、半保留复制等假说。
①他们选用含有15NH4Cl的原料来培养大肠杆菌若干代作为亲本,培养若干代的目的是 。
②进行如图的实验,若得到的实验结果是:子一代DNA位于离心管 (填“轻带”、“中带”或“重带”,下同),子二代DNA位于离心管 ,则否定全保留复制。
③有人认为,将子一代的DNA分子用解旋酶处理后再离心,离心管出现1/2为轻带,1/2为重带,说明DNA复制是半保留复制。你是否认同该观点并说明理由 。
《第20讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质》参考答案:
1.B
【分析】双螺旋结构模型认为:DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
【详解】通过DNA分子双螺旋结构构建过程可知:首先将脱氧核糖、磷酸、碱基链接起来,形成脱氧核苷酸;其次将单个脱氧核糖核苷酸连接起来形成1条多核苷酸链,然后再将两条脱氧核苷酸链连接起来,最后两条脱氧核苷酸链形成双螺旋结构,即③②①④,B正确,ACD错误。
故选B。
2.D
【分析】DNA分子能够储存足够量的遗传信息,进传信息蕴藏在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分子的多样性,而碱基的特定的排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性:DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA分子上分布着多个基因,基因是有遗传效应的DNA片段。
【详解】A、DNA分子中碱基对的排列顺序的千变万化,因而构成了DNA分子的多样性,进而其中的基因也具有多样性,A正确;
B、碱基对的特定的排列顺序,决定了每一个DNA分子基因的特异性,B正确;
C、由于DNA分子中碱基对可能的存在方式有4种,因此,一个含2000个碱基的DNA分子,其碱基对可能的排列方式就有41000种,C正确;
D、β珠蛋白基因碱基对的排列顺序,是β珠蛋白所特有的,因此,人体内控制β珠蛋白的基因尽管由1700个碱基对组成,但其碱基对的排列方式只是有一种,D错误。
故选D。
3.D
【详解】由于双链DNA碱基A数目等于T数目,G数目等于C数目,故(A+C)/(G+T)为恒值1,A错。A和T碱基对含2个氢键,C和G含3个氢键,故(A+T)/(G+C)中,(G+C)数目越多,氢键数越多,双链DNA分子的稳定性越高,B错。(A+T)/(G+C)与(A+C)/(G+T)两个比值相等,这个DNA分子可能是双链,也可能是单链,C错。经半保留复制得到的DNA分子,是双链DNA,(A+C)/(G+T)=1,D正确。
【点睛】明确双链DNA的碱基互补配对的数量关系是解题关键。
4.C
【分析】DNA分子是由两条链组成的规则的双螺旋结构,DNA分子中遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
【详解】由题意可知,腺嘌呤a个,占该区段全部碱基的比例为b,所以该DNA分子的碱基总数是a/b,因此胞嘧啶为(a/b-2a)×1/2=a(1/2b-1)个,ABD错误,C正确。
故选C。
5.C
【详解】某物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间,使DNA双链不能打开,说明该物质会阻碍DNA分子的解旋,因此会阻碍DNA分子的复制、转录和抑制细胞增殖,A、B、D三项均正确;因DNA分子的复制发生在间期,所以该物质可将细胞周期阻断在分裂间期,C项错误。
考点:本题考查遗传信息的传递和表达、细胞增殖的相关知识,意在考查学生能从课外材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题的能力。
6.A
【分析】DNA复制时间:有丝分裂和减数分裂间期。
DNA复制条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸)。
DNA复制过程:边解旋边复制。
DNA复制特点:半保留复制.DNA复制结果:一条DNA复制出两条DNA。
DNA复制意义:通过复制,使亲代的遗传信息传递给子代,使前后代保持一定的连续性。
【详解】A、根据rep蛋白的功能可推断出,rep蛋白应为解旋酶,该酶能破坏氢键,但碱基之间互补配对原则是A与T配对,C与G配对,即rep蛋白可破坏A与T、C-G之间形成的氢键,A错误;
B、DNA结合蛋白缠绕在DNA单链上,可防止单链之间重新螺旋化,B正确;
C、根据题意和图示分析可知:DNA复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点,C正确;
D、能将两条DNA链拼接为一条链的酶应为DNA连接酶,D正确。
故选A。
7.B
【分析】1、DNA的半保留复制,一个DNA分子复制n次,则:(1)DNA分子数:①子代DNA分子数为2n个,②含有亲代DNA链的子代DNA分子数为2个;③不含亲代链的子代DNA分子数为(2n-2)个。
2、如一个DNA分子中含有碱基为m个,复制n次后,需要游离的碱基为(2n-1)×m个。
【详解】A、由于DNA分子的复制是半保留复制,亲代DNA分子的两条链始终存在于子代中两个DNA分子中,因此含有15N的DNA分子有两个,A正确;
B、该DNA分子是在含14N的培养基中复制的,新形成的子链均为14N,故16个DNA分子都含14N,比例为100%,B错误;
C、根据碱基互补配对原则,DNA分子中腺嘌呤有60个,胞嘧啶就有40个,第四次复制消耗胞嘧啶脱氧核苷酸= (24-23) ×40=320个, C正确;
D、1个DNA经过4次复制,共产生24=16个DNA分子,D正确。
故选B。
8.B
【分析】DNA的复制:
条件:a、模板:亲代DNA的两条母链;b、原料:四种脱氧核苷酸为;c、能量:(ATP);d、一系列的酶。缺少其中任何一种,DNA复制都无法进行。
过程: a、解旋:首先DNA分子利用细胞提供的能量,在解旋酶的作用下,把两条扭成螺旋的双链解开,这个过程称为解旋;b、合成子链:然后,以解开的每段链(母链)为模板,以周围环境中的脱氧核苷酸为原料,在有关酶的作用下,按照碱基互补配对原则合成与母链互补的子链。
【详解】DNA分子片段中含有A个碱基对,其中含有m个腺嘌呤,因为在DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数等于碱基总数的一半,故该片段中鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目为A-m,完成n次复制形成DNA的数目为2n个,去掉模板DNA,实际该过程中新合成的DNA数目为2n-1个,则该复制过程需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目为(2n-1)×(A-m)个,即B正确。
故选B。
9.C
【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。DNA复制条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸);DNA复制过程:边解旋边复制;DNA复制特点:半保留复制。
识图分析可知,大肠杆菌拟核中的DNA两条链都做模板,进行半保留复制。
【详解】A、根据以上分析可知,DNA 复制过程中,会边解旋边复制,因此双链会局部解旋,A正确;
B、识图分析可知,Ⅰ所示的 DNA 链是新合成的子链的一部分,由于原料是被3H标记的,因此Ⅰ所示的 DNA 链有3H标记,B正确;
C、根据图示可知,双链 DNA 复制时两条链都作为模板,C错误;
D、由于合成的子代DNA中保留了一条模板链,因此DNA 复制方式是半保留复制,D正确。
故选C。
10.AB
【分析】根据题意可知,白斑综合征病毒经由吸附蛋白与对虾细胞膜上受体蛋白的特异性结合而入侵宿主细胞,从而严重危害对虾养殖业,科研人员通过引入5-溴尿嘧啶(5-BU)诱变剂提高对虾抗病能力,5-溴尿嘧啶(5-BU)是胸腺嘧啶(T)的结构类似物,进行DNA复制时,酮式Bu可与A互补配对,代替T作为原料,烯醇式可与G互补配对,代替C作为原料,通过5-BU诱变剂诱导对虾DNA复制时发生突变,从而引起控制对虾细胞膜上受体蛋白的基因突变,使得病毒不能与宿主细胞膜上的受体蛋白结合,无法侵入宿主细胞。
【详解】AB、根据题意分析可知,利用5-BU处理对虾,酮式可与A互补配对,代替T作为原料,烯醇式可与G互补配对,代替C作为原料,因此细胞中的碱基数目不变,但是由于5-BU能产生两种互变异构体参与比例未知,因此(A+T)/(C+G)的比值可能改变, AB正确;
C、根据题意可知,5-BU诱变剂是通过干扰对虾体细胞内DNA的复制诱导基因突变,使得对虾细胞膜上的受体蛋白结构改变,来阻断病毒的吸附,C错误;
D、5-BU诱变剂是通过干扰对虾体细胞内DNA的复制诱导基因突变,因此宜选用幼体对虾作为实验材料进行诱变实验,D错误。
故选AB。
11.C
【分析】双链DNA的两条单链方向相反,脱氧核糖与磷酸交替连接构成DNA分子的基本骨架,两条单链之间的碱基互补配对。
【详解】AB、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,不能决定该线性DNA分子两端能够相连,AB错误;
C、据图可知,单链序列的碱基能够互补配对,决定该线性DNA分子两端能够相连,C正确;
D、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。
故选C。
12.C
【分析】DNA的双螺旋结构:①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【详解】A、在制作脱氧核苷酸时,需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基,A错误;
B、鸟嘌呤和胞嘧啶之间由3个氢键连接,B错误;
C、DNA的两条链之间遵循碱基互补配对原则,即A=T、C=G,故在制作的模型中A+C=G+T,C正确;
D、DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧,D错误。
故选C。
13.D
【分析】酵母菌为真核生物,细胞中含有DNA和RNA两种核酸;其中DNA分子为双链结构,A=T,G=C,RNA分子为单链结构。据此分析作答。
【详解】A、DNA分子为半保留复制,复制时遵循A-T、G-C的配对原则,则DNA复制后的A约占32%,A正确;
B、酵母菌的DNA中碱基A约占32%,则A=T=32%,G=C=(1-2×32%)/2=18%,B正确;
C、DNA遵循碱基互补配对原则,A=T、G=C,则(A+G)/(T+C)=1,C正确;
D、由于RNA为单链结构,且RNA是以DNA的一条单链为模板进行转录而来,故RNA中U不一定占32%,D错误。
故选D。
14.D
【分析】根据题干信息“含有基因修饰系统的 T-DNA 插入到水稻细胞 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”,所以M细胞含有T-DNA,且该细胞的脱氨基位点由C-G对变为U-G对,DNA的复制方式是半保留复制,原料为脱氧核苷酸(A、T、C、G)。
【详解】A、N是由M细胞形成的,在形成过程中没有DNA的丢失,由于T-DNA 插入到水稻细胞 M 的某条染色体上,所以M细胞含有T-DNA,因此N的每一个细胞中都含有 T-DNA,A正确;
B、N植株的一条染色体中含有T-DNA,可以记为+,因此N植株关于是否含有T-DNA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 T-DNA ,B正确;
C、M中只有1个DNA分子上的单链上的一个 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 的细胞的只有1个,所以这种细胞的比例为1/2n,C正确;
D、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T-DNA 且脱氨基位点为 A-T 的细胞占 3/8,D错误。
故选D。
【点睛】
15.C
【分析】DNA复制的特点为半保留复制,复制一次,每个DNA都有1条模板母链和1条新合成的子链(含有 BrdU),得到的每个子细胞的每个染色体都含有一半有BrdU的DNA链;复制二次产生的每条染色体的染色单体中就只有1/2的DNA带有1条模板母链,其他全为新合成链,当姐妹单体分离时,两条子染色的移动方向是随机的,故得到的子细胞可能得到双链都是含有 BrdU 的染色体,也可能随机含有几条只有一条链含有 BrdU 的染色体;继续复制和分裂下去,每个细胞中染色体的染色单体中含有BrdU的染色单体就无法确定了。
【详解】A、根据分析,第一个细胞周期的每条染色体的染色单体都只有一条链含有 BrdU,故呈深蓝色,A正确;
B.第二个细胞周期的每条染色体复制之后,每条染色体上的两条染色单体均为一条单体双链都含有 BrdU呈浅蓝色,一条单体只有一条链含有 BrdU呈深蓝色,故着色都不同,B正确;
C.第二个细胞周期结束后,不同细胞中含有的带有双链都含有 BrdU的染色体和只有一条链含有 BrdU 的染色体的数目是不确定的,故第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体比例不能确定,C错误;
D.根尖分生区细胞可以持续进行有丝分裂,所以不管经过多少个细胞周期,依旧可以观察到一条链含有BrdU的染色单体,成深蓝色,D正确。
故选C。
16.A
【分析】DNA复制需要的基本条件:
(1)模板:解旋后的两条DNA单链;
(2)原料:四种脱氧核苷酸;
(3)能量:ATP;
(4)酶:解旋酶、DNA聚合酶等。
【详解】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;
B、子链的合成过程需要引物参与,B错误;
C、DNA每条链的5′端是磷酸基团末端,3′端是羟基末端,C错误;
D、解旋酶的作用是打开DNA双链,D错误。
故选A。
【点睛】
17.C
【分析】DNA的双螺旋结构:①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【详解】A、三种DNA的空间构象虽有不同但都是反向平行双螺旋结构,因此DNA的两条单链间都遵循碱基互补配对原则,A正确;
B、因为B-DNA中多聚G-C区易形成Z-DNA,G-C之间的氢键数目多于A-T之间的氢键数目,因此推测Z-DNA可能具有更紧凑的双螺旋结构,B正确;
C、RNA聚合酶更容易跟B-DNA相结合而调节转录起始活性,C错误;
D、在生物体内DNA三种双螺旋构象都存在,D正确。
故选C。
【点睛】
18.C
【分析】DNA分子结构的主要特点:DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构;DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架,内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则(A-T、C-G)。
【详解】A、DNA两条互补链中(A+G)/(T+C)的量是互为倒数的关系,此情况不符合甲曲线变化,A错误;
B、DNA两条互补链中(G+T)/(A+C)的量互为倒数,B错误;
C、根据碱基互补配对原则,DNA两条互补链中(A+T)/(G+C)的量是相等的,此情况符合乙曲线变化,C正确;
D、由于DNA中A=T,G=C,A+G=T+G,嘌呤=嘧啶,嘌呤/嘧啶始终等于1,但DNA一条链中嘌呤/嘧啶的量不确定,D错误。
故选C。
19.A
【分析】1、DNA分子复制方式为半保留复制。
2、减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂前的间期:染色体的复制。
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。
(3)减数第二次分裂:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;
④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、DNA序列发生改变的精子正常受精后,该DNA进入受精卵的细胞核,受精卵一定含有异常DNA,但该DNA片段不一定是基因,A错误;
B、若该精原细胞进行减数分裂,减数第一次分裂同源染色体分离,该DNA复制后的两个DNA在一条染色体上,被分配到一个次级精母细胞中,所以形成的两个次级精母细胞中,不都含有次黄嘌呤,B正确;
C、若该精原细胞进行减数分裂,间期进行DNA复制,该DNA复制后产生2个子代DNA,这两个DNA由于两条母链都发生了脱氨基作用,由于半保留复制,这2个DNA序列都发生了改变,而该DNA所在的染色体的同源染色体上的DNA序列是正常的,所以形成的四个精子中,只有两个精子的DNA序列发生改变,C正确;
D、若该精原细胞进行两次有丝分裂后,共有4个细胞,其中有2个细胞中含有次黄嘌呤,比例为50%,D正确。
故选A。
20.B
【分析】分析题意可知:端粒酶能结合到端粒上,以自身的RNA为模板合成端粒子DNA的一条链,可见端粒酶是一种逆转录酶。端粒是真核生物染色体末端的一种特殊结构,实质上是一重复序列,作用是保持染色体的完整性,细胞分裂一次,DNA每次复制端粒就缩短一点,所以端粒其长度反映细胞复制潜能,被称作细胞寿命的“有丝分裂钟”。
【详解】A、端粒是线状染色体末端的一小段DNA-蛋白质复合体,而大肠杆菌是原核生物,没有染色体,所以没有端粒,A错误;
B、由于端粒是线状染色体末端的一小段DNA-蛋白质复合体,端粒严重缩短后,可能引起染色质收缩,染色加深,B正确;
C、由端粒酶由RNA和蛋白质组成,该酶能结合到端粒上,以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链,可推知端粒酶是一种逆转录酶,在细胞核中起作用,而线粒体中没有染色体,不在线粒体中起作用,C错误;
D、同一生物体内,不同细胞的分裂次数不同,所以端粒长度不相同,D错误。
故选B。
21.D
【分析】 有丝分裂:①间期:DNA分子复制和相关蛋白质的合成;②前期:染色质螺旋化形成染色体,核仁逐渐解体,核膜逐渐消失,细胞两极发出纺锤丝,形成纺锤体;③中期:纺锤丝牵引着染色体运动,使其着丝粒排列在赤道板上,染色体形态稳定、数目清晰,便于观察;④后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,染色体数目加倍;④末期:染色体解螺旋为染色质,纺锤体消失,核膜核仁重新出现,植物细胞中部出现细胞板,细胞板扩展形成细胞壁,动物细胞膜从中部向内凹陷缢裂成两个细胞。
【详解】A、将该精原细胞置于含32P的培养基中培养一个细胞周期之后,其中一个子细胞经过减数分裂形成四个基因型各不相同的精子,故减数分裂过程中发生了互换,A错误;
B、有丝分裂过程中,细胞内被32P标记的染色体数为8或者16,B错误;
C、由于减数分裂过程中发生过互换,故减数分裂Ⅱ后期细胞内被32P标记染色体数可能大于4,C错误;
D、将该精原细胞置于含32P的培养基中培养一个细胞周期之后,其中一个子细胞经过减数分裂形成四个基因型各不相同的精子,故减数分裂过程中发生了互换,发生了染色体片段的断裂和拼接,D正确。
故选D。
22.D
【分析】分析题图:图示为“DNA修复机制”中切除修复过程的示意图,首先切除结构缺陷,然后填补缺口,该过程遵循碱基互补配对原则,最后封闭缺口。在整个过程中需要多种酶的参与,酶1、酶2、酶3和酶4都作用于磷酸二酯键。
【详解】A、DNA修复降低了突变率,可保持遗传信息的稳定,对生物的生存和进化有利,A错误;
B、酶1、酶2作用部位是磷酸二酯键,酶4催化形成的是磷酸二酯键,B错误;
C、DNA修复失败引起的细胞“自杀”现象属于细胞凋亡,C错误;
D、DNA修复的过程,酶3可将脱氧核苷酸聚合到DNA链上,很可能是一种DNA聚合酶,D正确。
故选D。
23.D
【分析】1、DNA的双螺旋结构:
①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。
②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧。
③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
2、分析题图:该图为DNA的四螺旋结构,该结构是由一条单链形成的。
【详解】A、组成该结构的基本单位为脱氧核糖核苷酸,A错误;
B、用DNA解旋酶可以打开该结构中的氢键,B错误;
C、双链DNA中(A+G)/(T+C)的值等于1,而该结构为单链结构,其中(A+G)/(T+C)的值不一定等于1,C错误;
D、该结构为DNA单链,含有一个游离的磷酸基团,D正确。
故选D。
24.BD
【分析】分析题图:图中DNA复制是多起点双向复制,且复制泡3大于复制泡2和复制泡1,说明复制泡3的DNA复制早于复制泡1和2。
【详解】A、图中复制叉的移动除了与DNA聚合酶的催化作用有关,还与子链的延伸有关,A错误;
B、DNA的两条链解旋后都可以作为复制模板,进行半保留故障,B正确;
C、复制时DNA聚合酶只能沿模板链的3'→5'方向移动,而图中同一起点的两个复制叉的推进方向是双向的,因此子链的延伸方向与复制叉的推进方向不一定相同,C错误;
D、由图可知,DNA的复制为多起点复制,这加快了DNA的复制速度,D正确。
故选BD。
25.CD
【分析】由题干可知,DNA复制时两条子链合成方向都是从5′端到3′端延伸,但是前导链的合成是连续的,后随链的合成是不连续的,二者都需要在DNA聚合酶的催化作用下连接磷酸二酯键。多个后随链之间还需要DNA连接酶催化连接成一整个子链。DNA复制具有的特点:半保留复制、边解旋边复制。
【详解】A、DNA聚合酶和DNA连接酶作用的部位都是磷酸二酯键,A错误;
B、DNA复制过程中边解旋边复制,B错误;
C、由题干可知,DNA复制时子链从5′端到3′端延伸,由于子链和母链走向相反,则可推知DNA聚合酶沿母链的3′端到5′端移动,前导链由右向左合成,后随链由左向右合成,C正确;
D、由图可知,前导链是连续合成的,只需要一个引物,之后可连续合成,而后随链是分开合成的,需要多个引物,D正确。
故选CD。
26.A
【分析】DNA的复制是半保留复制,也就是复制产生的子代DNA中一条链是亲代链,一条是新合成的链螺旋而成。
【详解】A、若进行有丝分裂,则该过程中DNA分子共复制两次,第一次分裂形成的2个子细胞都含有32P标记,则含32P染色体的子细胞比例为100%;当细胞处于第二次有丝分裂后期时,着丝粒分裂,姐妹染色单体随机分开,具有32P标记的染色体也随机进入2个细胞,所以经过连续两次细胞分裂.后产生的4个子细胞中,含32P的子细胞可能有2个或3个或4个,A错误;
B、若进行减数分裂,此过程中DNA分子只复制了一次,根据DNA半保留复制的特点,所有DNA分子都含有32P,因此经过连续两次细胞分裂后产生的4个子细胞都含32P,B正确;
C、若子细胞中的染色体都含32P,说明DNA只复制了1次,进行的一定是减数分裂,C正确;
D、若子细胞中的染色体不都含32P,说明DNA不是只复制一次,进行的一定是有丝分裂,D正确。
故选A。
27.(1) 双螺旋 脱氧核糖与磷酸交替连接,排列在外侧
(2) 一条脱氧核苷酸链
胸腺嘧啶脱氧(核糖)核苷酸
(3)-CTTACTG-
(4) 28% 1/2 1
(5)有遗传效应的DNA片段
【分析】DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链,DNA分子一般由2条反向平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,由氢键连接形成碱基对,两条链上的碱基遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
【详解】(1)DNA具有规则的双螺旋结构,脱氧核糖与磷酸交替连接,排列在外侧,构成DNA的基本骨架,碱基排列在内侧。
(2)图乙中9代表的是一条脱氧核苷酸链,与A互补配对的碱基是T,因此由4、5、6组成的7的名称为胸腺嘧啶脱氧(核糖)核苷酸。
(3)若图甲中某段DNA一条链的序列是5′-CAGTAAG-3′,由于DNA的两条链反向平行,根据碱基互补配对原则可知,它的互补链的序列是5′-CTTACTG-3′。
(4)若该双链DNA分子中C占27%,双链DNA中A = T,C = G,A + C = 50%,所以该DNA中A = 23% = T,A + T = 46%,每条链中的A + T = 46%,其中一条链中的A占该单链的18%,那么该条链中的T = 28%,该条链中的T等于互补链中的A的数目,所以另一条链中的A占该单链碱基总数的比例为28%;若该DNA分子的一条链中(A + C)/(T + G) = 2,根据碱基互补配对的原则,那么在它的互补链中(A + C)/(T + G) = 1/2,在整个DNA中A = T,C = G,所以上述比例为1。
(5)基因通常是有遗传效应的DNA片段。
28.(1) DNA聚合酶 DNA连接
(2)a和a'
(3) 双向、多起点 eccDNA上有复制起点(复制原点)
(4)ABC
(5) 着丝点(着丝粒) 星射线(纺锤丝) 不遵循
【分析】基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
DNA的复制:
条件:a、模板:亲代DNA的两条母链;b、原料:四种脱氧核苷酸为;c、能量:(ATP);d、一系列的酶。缺少其中任何一种,DNA复制都无法进行。
过程: a、解旋:首先DNA分子利用细胞提供的能量,在解旋酶的作用下,把两条扭成螺旋的双链解开,这个过程称为解旋;b、合成子链:然后,以解开的每段链(母链)为模板,以周围环境中的脱氧核苷酸为原料,在有关酶的作用下,按照碱基互补配对原则合成与母链互补的子链。
【详解】(1)途径1为DNA复制过程,该过程中的酶1为解旋酶,酶2为DNA聚合酶,途径2为环状DNA复制的过程,④为损伤DNA形成环状DNA过程,该即过程需要DNA连接酶的作用。
(2)DNA复制过程中子链的延伸方向是由5’→3’延伸的过程,根据复制方向可知,途径2中a、a'为5'端,
(3)观察过程①③可推测DNA复制为半保留复制,结合图示可知,DNA复制过程中表现出双向复制和多起点复制的特点,该特点极大的提升了复制速率。eccDNA上有复制起点,因而eccDNA能自我复制。
(4)题意显示,DNA的损伤可能会导致eccDNA的形成。而DNA发生双链断裂、 染色体片段丢失、 染色体断裂等都是DNA损伤的表现,而DNA碱基互补配对不会导致环状DNA的形成,因此,ABC符合题意。
故选ABC。
(5)eccDNA在肿瘤细胞中普遍存在,肿瘤细胞分裂时,因eccDNA无着丝粒(点),因此无法与纺锤丝连接,只能随机分配到子细胞中。由于eccDNA不能均等 分配到子细胞中,因此,eccDNA的遗传不遵循孟德尔遗传规律。
【点睛】熟知DNA复制的过程是解答本题的关键,正确分析图示的信息并能合理利用是解答本题的前提,掌握遗传定律的适用条件是解答本题的另一关键。
29.(1)(含氮)碱基
(2) 使大肠杆菌的DNA几乎都带上15N标记 中带 中带和轻带 不认同,用解旋酶处理后会使DNA两条链解开,无论是全保留复制还是半保留复制,都会出现一样的结果
【分析】有关DNA分子的复制,考生可以从以下几方面把握:
1、DNA复制过程为:
(1)解旋:需要细胞提供能量,在解旋酶的作用下,两条螺旋的双链解开;
(2)合成子链:以解开的每一段母链为模板,在DNA聚合酶等酶的作用下,利用游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链;
(3)形成子代DNA分子:延伸子链,母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。
2、特点:
(1)边解旋边复制;
(2)复制方式:半保留复制。
3、条件:
(1)模板:亲代DNA分子的两条链;
(2)原料:游离的4种脱氧核苷酸;
(3)能量:ATP;
(4)酶:解旋酶、DNA聚合酶。
4、准确复制的原因:
(1)DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板;
(2)通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。
【详解】(1)DNA分子的含氮碱基含有N,实验中用15N标记DNA,则DNA分子被标记的基团是含氮碱基。
(2)用含15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌若干代,使大肠杆菌的DNA几乎均为15N-15N。若DNA的复制方式为半保留复制,亲代DNA为15N-15N,大肠杆菌繁殖一代,得到的子代的两个DNA分子都为14N-15N,子一代DNA位于离心管中带,大肠杆菌再繁殖一代,子二代的DNA分子为14N-15N,14N-14N,子二代DNA位于离心管中带和轻带,该结果否定了全保留复制。将子一代的DNA分子用解旋酶使DNA两条链解开,无论是全保留复制还是半保留复制,都会出现离心管出现1/2为轻带,1/2为重带的结果,无法证明DNA复制是半保留复制。
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