【生物】2019届一轮复习人教版6-2DNA分子结构的主要特点、基因的概念学案

【生物】2019届一轮复习人教版6-2DNA分子结构的主要特点、基因的概念学案

课时2　DNA分子结构的主要特点、基因的概念 见《自学听讲》P122‎ DNA分子的结构 ‎　　1.模型的构建者:沃森和克里克 ‎2.化学组成 ‎3.空间结构 ‎4.结构特性 DNA分子的复制 ‎　　1.对DNA分子复制的推测:沃森和克里克提出了遗传物质自我复制的假说。‎ ‎2.概念:以亲代DNA分子为模板,按⑨　　　　　　　原则,合成子代DNA分子的过程。 ‎ ‎3.过程:解旋→以母链为模板合成互补的子链→延伸子链→母链、子链盘绕成双螺旋结构。‎ ‎4.发生时期:⑩　　　　　　　　　　　　　　　　　,随染色体复制而完成。 ‎ ‎5.所需条件 ‎6.特点:‎ ‎7.精确复制的原因 ‎8.意义 基因 ‎　　1.概念的理解 ‎2.基因的功能 ‎①C、H、O、N、P　②脱氧核苷酸　③A、T、C、G　④反向平行　⑤磷酸和脱氧核糖　⑥碱基对　⑦多样性　⑧稳定性　⑨碱基互补配对　⑩有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期　DNA分子的两条链　4种游离的脱氧核苷酸　解旋酶、DNA聚合酶　半保留复制　双螺旋结构　连续性　基因突变　有遗传效应 控制生物性状　线性　DNA的复制　控制蛋白质的合成　DNA分子中脱氧核苷酸(碱基)的排列顺序 ‎1.细胞连续分裂两次,其染色体与DNA标记的图像及解读 ‎2.规律总结:‎ ‎(1)有丝分裂过程中,染色体与DNA的转换模型 ‎(2)对于连续分裂的细胞来说,若细胞只分裂一次,则染色体(或DNA)只复制一次,所产生的子染色体都带有标记;若细胞连续分裂两次,则染色体(或DNA)复制两次,所产生的子染色体只有一半带有标记。当某生物体细胞中含有2n条染色体时,经过两次分裂所得到的子细胞中的染色体的标记情况有0~2n条被标记。‎ ‎(3)对于进行减数分裂的细胞来说,DNA只复制一次,因此产生的子染色体都带有标记,子细胞中也都带有标记。‎ 例　将全部DNA分子双链经32P标记的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含32P的培养基中培养。经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞,检测子细胞中的情况。下列推断正确的是(　　)。‎ A.若进行有丝分裂,则含32P染色体的子细胞比例一定为1/2‎ B.若进行减数分裂,则含32P染色体的子细胞比例一定为1‎ C.若子细胞中的染色体都含32P,则一定进行有丝分裂 D.若子细胞中的染色体不都含32P,则一定进行减数分裂 解析　若进行有丝分裂,第一次有丝分裂后,都含有32P标记的染色体;当细胞处于第二次分裂后期时,染色单体分开成为染色体,具有32P标记的染色体随机进入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染色体的子细胞可能有2个,或3个,或4个,A项错误;若进行减数分裂,说明DNA只复制一次,经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞,因此含32P染色体的子细胞比例一定为1,B项正确;若子细胞中的染色体都含32P,则一定进行减数分裂,C项错误;若子细胞中的染色体不都含32P,则一定不进行减数分裂,D项错误。‎ 答案　B ‎1.DNA的两条脱氧核苷酸链反向平行盘旋成规则的双螺旋结构。‎ ‎2.DNA双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的。‎ ‎3.DNA上的碱基对严格遵循碱基互补配对原则,它们通过氢键连接。‎ ‎4.DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序代表了遗传信息。‎ ‎5.DNA复制具有边解旋边复制、半保留复制的特点。‎ ‎6.DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶参与。‎ ‎7.基因是具有遗传效应的DNA片段。‎ ‎8.染色体是基因的主要载体,线粒体、叶绿体中也存在基因。‎ ‎1.(2016年上海高考)在DNA分子模型的搭建实验中,若仅用订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含 10对碱基(A有6个)的DNA双链片段,那么使用的订书钉个数为(　　)。‎ A.58　　　　B.78　　　　C.82　　　　D.88‎ 解析　构成一个脱氧核苷酸需要2个订书钉,20个脱氧核苷酸总共需要40个订书钉;一条DNA单链需要9个订书钉连接,两条链共需要18个;双链间的氢键数共有6×2+4×3=24个,总共需要订书钉40+18+24=82个。‎ 答案　C ‎2.(2016年全国甲高考)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 ‎ 解析　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复制是在间期进行的,因此该物质可将细胞周期阻断在分裂间期,C项错误。‎ 答案　C ‎3.(2014年福建高考)STR是DNA分子上以2~6个核苷酸为单元重复排列而成的片段,单元的重复次数在不同个体间存在差异。现已筛选出一系列不同位点的STR用作亲子鉴定,如7号染色体有一个STR位点以“GATA”为单元,重复7~14次;X染色体有一个STR位点以“ATAG”为单元,重复11~15次。某女性7号染色体和X染色体DNA的上述STR位点如图所示。下列叙述错误的是(　　)。‎ A.筛选出用于亲子鉴定的STR应具有不易发生变异的特点 B.为保证亲子鉴定的准确率,应选择足够数量不同位点的STR进行检测 C.有丝分裂时,图中(GATA)8和(GATA)14分别分配到两个子细胞 D.该女性的儿子X染色体含有图中(ATAG)13的概率是1/2‎ 解析　作为亲子鉴定的标志,应能在前后代之间保持稳定性,所以STR应具有不易发生变异的特点,A项正确;不易变异不等于不变异,为了减少由于变异等产生的误差,应选择足够数量不同位点的STR进行检测,B项正确;图中(GATA)8和(GATA)14均是位于7号这对同源染色体上,有丝分裂时,二者不分离,‎ 一起进入子细胞中,C项错误;在进行减数分裂形成卵细胞时,同源染色体彼此分开,即该女性的两条X染色体彼此分开,分别进入两个子细胞中,故形成含有图中(ATAG)13的概率是1/2,D项正确。‎ 答案　C 见《自学听讲》P124‎ ‎　　1.DNA的空间结构是怎么样的?其模型的构建者是谁?‎ 提示　DNA的空间结构呈双螺旋结构,模型的构建者是美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。‎ ‎2.DNA的结构特点是怎样的?‎ 提示　(1)两条链反向平行;(2)脱氧核糖与磷酸交替连接,排列在外侧;(3)碱基排列在内侧,且遵循碱基互补配对原则。‎ ‎3.DNA的复制过程有什么特点?‎ 提示　边解旋边复制。‎ ‎4.基因与DNA的关系是怎样的?‎ 提示　基因是具有遗传效应的DNA片段。‎ DNA分子的结构 DNA分子的化学组成与结构 ‎1.DNA分子结构中存在的“关系”‎ ‎(1)“数量”关系 ‎①在一个DNA片段中,每条链都有一个游离的磷酸基团,因此在每个DNA分子中,都含有2个游离的磷酸基团。‎ ‎②脱氧核苷酸数=磷酸数=脱氧核糖数=含氮碱基数。‎ ‎③A-T碱基对之间有两个氢键,G-C碱基对之间有三个氢键。‎ ‎(2)“位置”关系 ‎①脱氧核苷酸的三个组成部分:在一个脱氧核苷酸分子中,脱氧核糖的1号碳原子与含氮碱基相连,5号碳原子与磷酸相连(如下图)。‎ ‎②DNA分子的单链中的相邻碱基:碱基→脱氧核糖→磷酸→脱氧核糖→碱基。‎ ‎　　③DNA分子的两条链之间的碱基靠氢键连接。‎ ‎2.DNA分子中碱基间的计算规律 ‎(1)在整个DNA分子中,A=T、G=C;A+G=T+C,A+C=T+G;(A+G)/(T+C)=1。‎ ‎(2)DNA分子的一条链中的A+T=另一条链中的T+A;同理,一条链中的G+C=另一条链中的C+G。‎ ‎(3)在整个DNA分子中,两个非配对碱基之和占碱基总数的50%。‎ ‎(4)如果一条链中的(A+T)/(G+C)=a,则另一条链中的(A+T)/(G+C)比例也是a;如果一条链中的(A+G)/(T+C)=b,则另一条链中的(A+G)/(T+C)的比例是1/b。‎ ‎(5)在DNA分子一条链中,A+T占这一条链的碱基比率等于另一条链中A+T占其链的碱基比率,还等于双链DNA分子中A+T占整个DNA分子的碱基比率。即(A1+T1)%=(A2+T2)%=总(A+T)%;同理:(G1+C1)%=(G2+C2)%=总(G+C)%。‎ 例1　(2017年黄石调研)在一个双链DNA分子中有400个碱基,其中腺嘌呤有90个,则这个DNA片段中含有游离的磷酸基的数目和氢键的数目依次为(　　)。‎ A.200个和510个　　　　B.2个和400个 C.2个和510个 D.2个和1020个 解析　依碱基互补配对原则,在该DNA分子中,A+T+C+G=400个,其中A=T=90个,则C=G=110个,进而推知:在该DNA分子中,共有90个A与T构成的碱基对,共有110个C与G构成的碱基对。每个A与T构成的碱基对之间含有2个氢键,每个C与G构成的碱基对之间含有3个氢键,所以这个DNA片段中含有的氢键数目 ‎=2×90+3×110=510个;每条DNA单链含有1个游离的磷酸基,因此该双链DNA片段中含有2个游离的磷酸基。‎ 答案　C 例2　(2014年山东高考)某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成,根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图,下列正确的是(　　)。‎ ‎　　解析　设该单链中四种碱基含量分别为A1、T1、G1、C1,其互补链中四种碱基含量分别为A2、T2、C2、G2,DNA分子中四种碱基含量分别为A、T、G、C。由碱基互补配对原则可知(A+C)/(T+G)=1,A曲线应为水平;(A2+C2)/(T2+G2)=(T1+G1)/(A1+C1),B曲线应为双曲线的一支;(A+T)/(G+C)=(A1+A2+T1+T2)/(G1+G2+C1+C2)=(A1+T1)/(G1+C1),C项正确;(A1+T1)/(G1+C1)=(T2+A2)/(C2+G2),D项错误。‎ 答案　C DNA分子的复制 ‎1.过程:‎ ‎2.DNA复制的准确性:DNA分子之所以能自我复制,取决于DNA的双螺旋结构,它为复制提供了模板;同时,由于碱基具有互补配对的特性,因此能确保复制的完成。‎ ‎1.研究DNA分子复制的方法:同位素标记法和密度梯度离心法。常用的标记元素为3H、15N、32P,根据离心后在试管中形成不同位置的带进行判断。‎ ‎2.DNA复制中的相关计算 亲代DNA分子经n次复制后,则 ‎(1)DNA分子数 ‎①子代DNA分子数:2n个。‎ ‎②含亲代母链的DNA分子数:2个。‎ ‎③不含亲代母链的DNA分子数:2n-2个。‎ ‎(2)若取一个被15N标记的DNA分子(0代),转移到含有14N的培养基中培养(复制)若干代,其结果分析如下表:‎ 世 代 DNA分子的特点 DNA中脱氧 核苷酸的特点 分子 总数 细胞中的 DNA分 子离心后 在试管中 的位置 不同DNA分子 占全部DNA分子之比 链 总 数 不同脱氧核苷酸 链占全部链之比 只含15N 的分子 含14N、15N 的杂种分子 只含14N 的分子 含15N 的链 含14N 的链 ‎0‎ ‎1‎ 全在下部 ‎1‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎2‎ ‎1‎ ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ 全在中部 ‎0‎ ‎1‎ ‎0‎ ‎4‎ ‎1/2‎ ‎1/2‎ ‎2‎ ‎4‎ ‎1/2中部,‎ ‎1/2上部 ‎0‎ ‎1/2‎ ‎1/2‎ ‎8‎ ‎1/4‎ ‎3/4‎ ‎3‎ ‎8‎ ‎1/4中部,‎ ‎3/4上部 ‎0‎ ‎1/4‎ ‎3/4‎ ‎16‎ ‎1/8‎ ‎7/8‎ n ‎2n ‎2/2n 中部,‎ ‎1-2/2n 上部 ‎0‎ ‎2/2n ‎1-2/2n ‎2n+1‎ ‎1/2n ‎1-1/2n ‎　　(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,则经过n次复制后需要消耗该脱氧核苷酸个数为m·(2n-1)。‎ ‎②第n次复制需要该脱氧核苷酸个数为m·2n-1。‎ 例3　(2017年沧州周测)一个用15N标记的DNA分子有1200个碱基对,其中腺嘌呤700个,该DNA分子在不含15N标记的溶液中复制2次,则(　　)。‎ A.复制完成后,具有15N的腺嘌呤共有1400个 B.复制完成后,不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为3∶1‎ C.复制过程中,共消耗胞嘧啶脱氧核苷酸1500个 D.含有15N的DNA分子的两条链都有15N 解析　复制2次后具有放射性的腺嘌呤仍是700个,A项错误;复制完成后,不含15N的DNA分子总数为2个,含15N的DNA分子总数也是2个,两者之比为1∶1,B项错误;复制过程中,共消耗胞嘧啶脱氧核苷酸数=500×(22-1)=1500个,C项正确;由于DNA复制是半保留复制,所以含有放射性的DNA分子中只有一条链含有放射性,D项错误。‎ 答案　C 例4　(2017年临沧月考)将一个没有放射性同位素32P标记的大肠杆菌(拟核DNA呈环状,共含有m个碱基,其中有a个胸腺嘧啶)放在含有32P-胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间,检测到如下图Ⅰ、Ⅱ两种类型的DNA(虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链)。下列有关该实验的结果预测与分析,正确的是(　　)。‎ A.DNA第二次复制产生的子代DNA有Ⅰ、Ⅱ两种类型,比例为1∶3‎ B.DNA复制后分配到两个子细胞时,其上的基因遵循基因分离定律 C.复制n次需要胞嘧啶的数目是 D.复制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链数为2n+1-2‎ 解析　DNA第二次复制产生的子代DNA共4个,有Ⅰ、Ⅱ两种类型,比例为1∶1,A项错误;基因分离定律的实质是减数分裂过程中,等位基因随着同源染色体的分开而分离;而DNA复制后分配到两个子细胞属于着丝点分裂,其上的基因是复制关系,B项错误;复制n次需要胞嘧啶的数目是(2n-1)×(m-2a)/2,C项错误;DNA分子是双链结构,一个不含放射性同位素32P标记的大肠杆菌中拟核DNA共2条单链,所以复制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链数为2n+1-2,D项正确。‎ 答案　D 基因是有遗传效应的DNA片段 ‎1.染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系 ‎2.DNA分子的结构特性 ‎1.所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数,即DNA分子上只有部分碱基参与基因的组成。‎ ‎　　2.不能误认为只要是DNA片段就一定是基因。DNA上的片段可分为两种:一种是有遗传效应的片段,即基因;一种是无遗传效应的片段,即连接两个基因之间的区域。‎ ‎3.如果一个DNA分子有4000个碱基对,这些碱基对的可能排列方式就有44000种。‎ 例5　(2016年哈尔滨期中)近来的科学研究发现,小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接相关。具有HMGIC基因缺陷的实验鼠与作为对照的小鼠吃同样多的高脂肪食物,一段时间后,对照组的小鼠变得十分肥胖,而具有HMGIC基因缺陷的实验鼠体重仍然保持正常。这说明(　　)。‎ A.基因在DNA上　　　　　B.基因在染色体上 C.基因具有遗传效应 D.DNA具有遗传效应 解析　分析题干给出的信息可知,同样摄食的情况下,具有HMGIC基因的小鼠肥胖,具有HMGIC基因缺陷的实验鼠体重正常,这说明肥胖这一性状是由HMGIC基因决定的。该题干中没有涉及基因和DNA的关系,A项错误;该题干没有涉及染色体与基因的关系,B项错误;由题干信息可知,肥胖这一性状是由HMGIC基因决定的,说明基因具有遗传效应,C项正确;该实验的研究对象是基因,不是DNA,D项错误。‎ 答案　C 例6　下图为DNA测序仪显示的某真核生物DNA片段一条链中的部分碱基序列图。其中图甲的碱基排列顺序已经解读,其顺序为GGTTATGCGT。则下列相关叙述错误的是(　　)。‎ ‎　　A.图乙的碱基排列顺序是GATGCGTTCG B.真核生物的双链DNA片段中(A+C)/(T+G)=1‎ C.图中的碱基排列顺序中一定储藏着遗传信息 D.图甲所示的碱基序列与图乙所示的碱基序列可能不是同一条链 解析　图甲的碱基序列为GGTTATGCGT,则可确定①自左→右,第一纵列“”代表A,第二纵列代表C,第三纵列代表G,第四纵列代表T;②读碱基顺序为自下而上;真核生物双链DNA中A=T、G=C,故B项正确;D项也是正确的。‎ 答案　C ‎ 见《针对训练》P47‎ 基 础 题 ‎1、3、4、5、9、11‎ 拓 展 题 ‎2、6、7、8、10、12‎ 下列关于DNA的叙述,正确的是(　　)。‎ A.只有细胞内的DNA才是携带遗传信息的物质 B.DNA的两条链由磷酸、脱氧核糖、碱基交替连接构成 C.DNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基通过氢键连接 D.分子大小、碱基含量均相同的DNA分子所携带的遗传信息一定相同 解析　DNA病毒没有细胞结构,其DNA也携带遗传信息,A项错误;DNA的两条链由磷酸、脱氧核糖交替连接构成,B项错误;遗传信息储藏在4种碱基的排列顺序中,分子大小、碱基含量均相同的DNA分子所携带的遗传信息不一定相同,D项错误。‎ 答案　C 某逆转录病毒的遗传物质RNA中有尿嘧啶128个,占总碱基数的32%,其逆转录生成的双链DNA分子中,A占总碱基数的30%,则该DNA分子中含鸟嘌呤的个数是(　　)。‎ A.160　　　　B.80　　　　C.128　　　　D.120‎ 解析　RNA中有尿嘧啶128个,占总碱基数的32%,则RNA共有碱基400个,推知其逆转录生成的双链DNA分子有碱基800,A占总碱基数的30%,则鸟嘌呤占20%,800×20%=160。‎ 答案　A 下列有关核酸的叙述,正确的是(　　)。‎ A.某些原核生物的遗传物质是RNA B.HIV(艾滋病病毒)的核酸中,有5种碱基 C.组成DNA、ATP和磷脂分子的元素种类相同 D.DNA一条链上相邻的碱基A与T通过磷酸二酯键连接 解析　原核生物的遗传物质是DNA,A项错误;病毒都只含有一种核酸,因此只有4种碱基,B项错误;组成DNA、ATP和磷脂分子的元素都是C、H、O、N、P,C项正确;DNA一条链上相邻的碱基A与T之间有两个脱氧核糖和一个磷酸基以及磷酸二酯键,D项错误。‎ 答案　C 下图为真核细胞DNA复制过程的模式图,据图分析,下列相关叙述错误的是(　　)。‎ A.由图示可知,DNA分子复制的方式是半保留复制 B.由图示可知,DNA复制需要酶、ATP、模板、引物、原料等 C.两条子链复制方向相反,推断两条母链的方向相反 D.DNA在复制过程中是先进行解旋,后半保留复制 解析　从图中可以看出,DNA聚合酶紧跟在解旋酶之后,说明DNA在复制过程中是边解旋边复制。‎ 答案　D 用32P标记的一个含有200个碱基对的DNA分子中,有鸟嘌呤40个,将其放在含31P的PCR体系中连续复制4次,下列相关分析中正确的是(　　)。‎ A.子代DNA中含有31P的DNA占100%‎ B.复制中共需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸900个 C.子代DNA中含有32P的DNA单链占总单链的1/8‎ D.DNA单链中相邻的碱基A和T之间通过两个氢键相连 解析　该DNA分子在含有31P的环境中连续复制4次,所形成的16个DNA分子中都含有31P,其中仅含有31P的DNA分子14个,占7/8,A项正确。一个DNA分子有200个碱基对即400个碱基,其中鸟嘌呤40个,则腺嘌呤有160个,因为半保留复制,故亲代的两条单链虽然分别在两个子代DNA分子中,但可看作一个DNA分子,所以16个子代DNA分子只需15份原料,由此可知复制中共需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸2400个,B项错误。子代DNA中含有32P的DNA单链2条,占总单链32条中的1/16,C项错误。DNA单链中相邻的碱基A和T之间通过“-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-”相连,D项错误。‎ 答案　A 用15N标记细菌的DNA分子,再将它们放入含14N的培养基上连续繁殖4代。在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA,再将提取的DNA进行密度梯度离心,记录离心后试管中DNA的位置,得到下图甲中a、b、c三种位置的DNA分子。繁殖4代后这三种DNA分子的比例可表示为下图乙中的(　　)。‎ ‎　　解析　一个含15N的DNA在含14N的培养基上连续复制4次,产生16个DNA分子,由于是半保留复制,其中只含15N的DNA分子(即a)的数目为0,同时含有15N和14N的DNA分子(即b)的数目为2,只含14N的DNA分子(即c)的数目为14。‎ 答案　B 在一定温度下,DNA双链会解旋成单链,即发生DNA变性。Tm是DNA的双螺旋有一半发生热变性时相应的温度。下图表示DNA分子中的G-C含量与DNA的Tm之间的关系曲线,下列叙述中不正确的是(　　)。‎ A.维持DNA双螺旋结构的化学键主要有磷酸二酯键和氢键 B.Tm值相同的DNA分子中,G+C的数量相同 C.DNA复制解旋时与题述DNA变性破坏的化学键相同 D.双链DNA热变性后不改变其中的遗传信息 解析　Tm值相同的DNA分子中,G+C的含量相等,但数量不一定相同;遗传信息是指DNA分子脱氧核苷酸的排列顺序,DNA双链解旋成单链后不改变脱氧核苷酸的排列顺序,因此遗传信息不会改变。‎ 答案　B 青蒿中含青蒿素,疟疾的病原体疟原虫通过按蚊传播给人,中国女科学家屠呦呦因发现青蒿素能有效治疗疟疾而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。某生物核酸的碱基组成中,嘌呤碱基占a%,嘧啶碱基占b%(a>b),此生物不可能的是(　　)。‎ A.青蒿 B.T2噬菌体 C.疟原虫 D.按蚊 解析　T2噬菌体是病毒,所含核酸只有DNA,且为双链,嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数相等,即(A+G)/(T+C)=1。‎ 答案　B 分析以下材料,回答有关问题:‎ ‎　　材料一:在1951年之前,人们已经证实了DNA分子是由许多脱氧核苷酸构成的长链,自然界中的DNA并不以单链形式存在,而是由两条链结合形成的。‎ 材料二:在1949年到1951年期间,科学家查哥夫研究不同生物的DNA时发现,DNA分子中A的总数等于T的总数,G的总数等于C的总数,但(A+T)与(G+C)的比值是不固定的。‎ 材料三:富兰克林等人研究DNA晶体的X射线衍射图谱时发现,DNA分子由许多“亚单位”组成,“亚单位”的层间距离为0.34 nm,整个DNA分子的直径恒定为2.0 nm。‎ ‎(1)材料一表明组成DNA分子的基本单位是　　　　,G、T代表的核苷酸分别是　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)A的总数等于T的总数,G的总数等于C的总数,说明　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)富兰克林等人提出的DNA分子中的“亚单位”事实上是　　　　;“亚单位”的间距都为0.34 nm,而且DNA分子的直径是恒定的,这些特征表明　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)不同生物的DNA分子的(A+T)与(G+C)的比值不固定,说明DNA分子具有　　　　性和　　　　性。 ‎ ‎(5)在这些科学研究成果的基础上,沃森和克里克构建出DNA分子　　　　　　　　结构模型。 ‎ 答案　(1)脱氧核苷酸　鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸　(2)DNA分子中A与T配对、C与G配对　(3)碱基对　DNA分子的空间结构非常规则　(4)多样　特异　(5)规则的双螺旋 图1和图2分别为DNA测序仪显示的基因A片段和基因B片段的一条链碱基排列顺序图片。其中图1的碱基排列顺序已经解读,顺序是GGTTATGCGT,请回答:‎ ‎(1)请依据解读图1的经验,写出图2显示的碱基排列顺序　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)基因A片段和基因B片段的区别表现在　　　　　。 ‎ ‎(3)DNA分子中,碱基A与T之间有2个氢键,G与C之间有3个氢键,则基因A片段和基因B片段中,　　　　　　中含氢键数目多。 ‎ ‎(4)基因B片段中(A+C)/(T+G)=　　　　,该片段指导合成的mRNA中,(A+U)/(C+G)=　　　　。 ‎ 答案　(1)GATGCGTTCG　(2)碱基对的排列顺序不同　(3)基因B片段　(4)1　2/3‎ 下图是DNA复制的有关图示。A→B→C表示大肠杆菌的DNA复制,D→F表示哺乳动物的DNA分子复制片段。图中黑点表示复制起点, “↔”表示复制方向,“⇨”表示时间顺序。‎ ‎(1)若A中含有48502个碱基对,而子链延伸速度是105个碱基对/min,则此DNA分子复制约需30 s,而实际上只需约16 s,根据A→C图分析,这是因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)哺乳动物的DNA分子展开可达2 m之长,若按A→C的方式复制,至少需要8 h,而实际上只需约6 h,根据D→F图分析,是因为　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)A~F均有以下特点:延伸的子链紧跟着解旋酶,这说明DNA分子复制是　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)C与A,F与D相同,C、F能被如此准确地复制出来,是因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎　　答案　(1)复制是双向进行的　(2)从多个起始点同时进行复制　(3)边解旋边复制　(4)DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板;DNA分子的碱基互补配对原则保证了DNA分子复制准确无误地完成 为研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素(多肽类激素,临床上用于治疗骨质疏松症),某科研机构从预期新型降钙素的功能出发,推测相应的脱氧核苷酸序列,并人工合成了两条72个碱基的DNA单链,两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段,再利用Klenow酶补平,获得双链DNA,过程如下图。‎ ‎(1)从图中可以看出,双链DNA的两条链的方向　　　　。 ‎ ‎(2)在DNA单链合成过程中除酶和原料外,还需要　　　等条件。 ‎ ‎(3)Klenow酶是一种　　　　酶,补平过程中,需要　　　个脱氧核苷酸分子;补平后的双链DNA有　　　　个碱基对,两条链的碱基排列顺序　　　　。 ‎ ‎(4)补平过程遵循　　　　　　原则。若补平后的一条DNA单链中,碱基A∶C∶T∶G的比例为1∶2∶3∶4,则在双链DNA中上述碱基的比例关系为　　　　。 ‎ ‎(5)用15N标记该双链DNA,复制1次,测得子代DNA中含有15N的单链占50%,该现象　　　　(填“能”或“不能”)说明DNA复制方式为半保留复制。 ‎ 答案　(1)相反　(2)ATP　(3)DNA聚合　108　126　不同　(4)碱基互补配对　4∶6∶4∶6(2∶3∶2∶3)　(5)不能