高等生物中基因的本質(zhì)(高中生物基因的本質(zhì)視頻講解)

本期我們學(xué)習(xí)第十題基因的本質(zhì)（下二），內(nèi)容包括DNA分子結(jié)構(gòu)、DNA復(fù)制知識(shí)點(diǎn)及相關(guān)計(jì)算方法、易錯(cuò)點(diǎn)、易錯(cuò)題舉例。老規(guī)矩是先做題，再看答案！如果有什么疑問可以在評論區(qū)留言，我會(huì)一一解釋。如果還有更多問題，我也會(huì)錄制視頻講解！如果喜歡的話，請點(diǎn)贊并關(guān)注小編吧！

一、DNA分子結(jié)構(gòu)及相關(guān)計(jì)算

1.DNA分子結(jié)構(gòu)

DNA分子結(jié)構(gòu)

2DNA分子的結(jié)構(gòu)特征

(1)多樣性：具有n個(gè)堿基對的DNA有4n個(gè)堿基對排列。

(2)特異性：每個(gè)DNA分子都有其特定的堿基對序列。

(3)穩(wěn)定性：兩條主鏈中磷酸和脫氧核糖交替連接的順序保持不變，堿基對的形成也保持不變。

3DNA分子堿基數(shù)的計(jì)算規(guī)則

(1)DNA雙鏈中嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù)相等，即A+G=T+C。

(2)任意一條鏈和整個(gè)DNA分子中互補(bǔ)堿基之和的比例相同，即如果一條鏈中(A+T)/(G+C)=m，則在互補(bǔ)鏈中和整個(gè)DNA分子(A+T)/(G+C)=m。

(3)兩條互補(bǔ)鏈中非互補(bǔ)堿基之和的比例互為倒數(shù)，在整個(gè)DNA分子中為1，即如果在DNA分子的一條鏈中(A+G)/(T+C)=a，則其互補(bǔ)鏈中(A+G)/(T+C)=1/a，整個(gè)DNA分子中(A+G)/(T+C)=1。

常見錯(cuò)誤：

二、DNA分子的復(fù)制及基因的概念

1DNA半保守復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)

(1)實(shí)驗(yàn)方法：放射性同位素示蹤法和離心技術(shù)。

(2)實(shí)驗(yàn)原理：含15N的雙鏈DNA密度高，含14N的雙鏈DNA密度小。一條鏈含有14N、另一條鏈含有15N的雙鏈DNA的密度為中等。

(3)實(shí)驗(yàn)預(yù)期：離心后應(yīng)出現(xiàn)3條DNA條帶。重帶（最高密度）：兩條鏈都是15N標(biāo)記的親本雙鏈DNA；中條帶（中心密度）：一條鏈為14N標(biāo)記，另一條鏈為15N標(biāo)記的子代雙鏈DNA；光帶（密度最?。簝蓷l鏈都是14N標(biāo)記的子代雙鏈DNA。

(4)實(shí)驗(yàn)過程：

(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：DNA分子的復(fù)制以半保守方式進(jìn)行。2DNA分子的復(fù)制過程

(1)概念：以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。

(2)時(shí)間：細(xì)胞有絲分裂的間期或減數(shù)分裂第一次分裂前的間期。

(3)圖示：如圖所示。

(4)特點(diǎn)：邊復(fù)制邊不旋轉(zhuǎn)。

(5)方法：半保存復(fù)制。

(6)結(jié)果：形成兩個(gè)相同的DNA分子。

（7）意義：DNA分子通過復(fù)制將遺傳信息從父母傳遞給后代，從而保持遺傳信息的連續(xù)性。

（8）保證：DNA具有獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確的模板；通過互補(bǔ)堿基配對，確保復(fù)制能夠準(zhǔn)確進(jìn)行。

3基因與DNA的關(guān)系

基因通常是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。

易錯(cuò)點(diǎn)：將含有15N標(biāo)記的DNA分子放入含有14N的培養(yǎng)基中，培養(yǎng)，復(fù)制n次。

(1)含有14N的DNA分子有2n個(gè)，僅含有14N的DNA分子有(2n-2)個(gè)?；卮饐栴}時(shí)要注意是“包括”還是“僅包括”。

（2）子代DNA分子中，鏈總數(shù)為2n2=2n+1，模板鏈?zhǔn)冀K為2。做題時(shí)要注意是否是“DNA分子數(shù)””或“股數(shù)”。常見錯(cuò)誤點(diǎn)二：混淆了細(xì)胞分裂和DNA分子復(fù)制的關(guān)系。

此類問題可以通過構(gòu)建模型圖來回答，如圖：

常見錯(cuò)誤問題：

1、制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型時(shí)，圖中顯示的是兩個(gè)脫氧核糖核酸的模型，圓圈代表磷酸根。下列說法正確的是（）

A.該矩形可以代表四個(gè)含氨基的堿基A、T、C和U。

B.兩個(gè)圓圈可以用回形針連接（代表共價(jià)鍵），形成DNA的側(cè)鏈。

C.回形針（代表共價(jià)鍵）應(yīng)連接一個(gè)核苷酸的五邊形和另一個(gè)核苷酸的圓圈

D.如果兩個(gè)脫氧核糖核酸位于鏈的兩側(cè)，則兩個(gè)模型具有相同的方向。

2.使用卡片構(gòu)建DNA平面結(jié)構(gòu)模型。提供的卡片種類及數(shù)量如表所示。下列說法正確的是（）

A.最多可以構(gòu)建4種DNA，并且可以構(gòu)建5對DNA。

B.雙鏈DNA片段由最多10個(gè)氫鍵組成。

C.DNA中的每個(gè)脫氧核糖僅與一個(gè)磷酸分子連接。

D.最多可構(gòu)建44個(gè)不同堿基序列的DNA片段

3、生物體A的核酸的堿基組成為：嘌呤占46，嘧啶占54。生物體B的遺傳物質(zhì)的基本組成為：嘌呤占34，嘧啶占66。那么生物體A和B可能是（）

A.發(fā)菜、阿米巴原蟲

B.玉米、T2噬菌體

C.硝化細(xì)菌，羊

D.乳酸菌、SARS病毒

4、已知DNA分子中，堿基對A和T之間形成兩個(gè)氫鍵，C和G之間形成三個(gè)氫鍵。雙鏈DNA分子片段中有200個(gè)堿基對，其中90個(gè)是堿基對。則DNA片段中游離磷酸基團(tuán)的數(shù)量和氫鍵的數(shù)量為（）

A.200和400

B.44和510

C.2件和400件D.2件和510件

5.下列關(guān)于雙鏈DNA分子結(jié)構(gòu)的說法正確的是（）

A.DNA分子含有500個(gè)堿基，有4,500種可能的排列方式。

B如果質(zhì)粒含有2000個(gè)堿基，則該分子還含有2個(gè)游離磷酸基團(tuán)

C。如果某個(gè)DNA分子中胞嘧啶占25%，那么每條單鏈上的胞嘧啶占25%到50%

D如果DNA分子上有312個(gè)胸腺嘧啶，占堿基總數(shù)的26%，那么DNA分子上就有288個(gè)鳥嘌呤。

6.噬菌體X174是一種單鏈DNA生物體。當(dāng)它感染宿主細(xì)胞時(shí)，它首先形成復(fù)制(RF)雙鏈DNA分子。若生物體DNA的堿基組成為：20%A、30%G、10%T、40%C。則RF中的堿基組成為（）

A。20%A、30%G、10%T和40%CB.15%A、35%G、15%T和35%C

C。10%A、40%G、20%T和30%CD.35%A、15%G、35%T和15%C

7.下列關(guān)于“探索DNA復(fù)制過程”活動(dòng)的說法正確的是（）

A。在培養(yǎng)過程中，大腸桿菌會(huì)利用NH4Cl中的N來合成DNA的基本骨架。

B通過對第二代大腸桿菌DNA進(jìn)行密度梯度離心，得出DNA復(fù)制具有半保守復(fù)制的特征。

C。將含有14N/14N-DNA的大腸桿菌在以15NH4Cl作為唯一氮源的培養(yǎng)基中培養(yǎng)數(shù)代。獲得的大腸桿菌DNA含有15N。

D將含有15N/15N-DNA的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到以14NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)基中，繁殖一代后，如果將提取的子代大腸桿菌DNA解開，然后進(jìn)行密度梯度離心，則只有離心管中將出現(xiàn)以下內(nèi)容：1條

8、DNA分子誘變后，得到正常的堿基（設(shè)為U-A、A-T、G-C、C-G，推測“X”可能是（）

A。胸腺嘧啶

B胞嘧啶或鳥嘌呤

C。腺嘌呤

D胸腺嘧啶或腺嘌呤

9.DNA復(fù)制許可因子(RLF)參與真核細(xì)胞DNA復(fù)制的啟動(dòng)過程。它是一種隨著DNA復(fù)制完成而失去活性的蛋白質(zhì)分子。已知RLF不能通過核孔進(jìn)入細(xì)胞核，它的存在可以嚴(yán)格控制DNA的復(fù)制。核細(xì)胞DNA在一個(gè)細(xì)胞周期中僅復(fù)制一次。根據(jù)以上分析，下列說法錯(cuò)誤的是（）

A。RLF在間期發(fā)揮作用

BRLF失活發(fā)生在間期

C。RLF在核糖體上合成

DDNA重新獲取RLF發(fā)生在DNA復(fù)制之前

10.某種雙鏈DNA分子共有700個(gè)堿基。一條鏈上(A+T):(C+G)=2.5，復(fù)制DNA分子兩次所需的游離胸苷脫氧核苷酸總數(shù)為()

A。300件

B400件

C。500件

D600件

11.下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，錯(cuò)誤的是（）

A.DNA分子中總是有兩個(gè)游離的磷酸基團(tuán)

B、DNA分子的基本骨架由“.-磷酸-脫氧核糖-磷酸-脫氧核糖-.”組成

C、DNA分子兩條單鏈結(jié)合在一起的能力與氫鍵的作用密切相關(guān)

12、某個(gè)基因含有3000個(gè)堿基，其中腺嘌呤占35%。若以4個(gè)15N標(biāo)記的游離脫氧核苷酸為原料，將DNA分子復(fù)制3次，并將所有復(fù)制產(chǎn)物進(jìn)行密度梯度離心，結(jié)果如下：圖A；若將所有復(fù)制產(chǎn)物加入解旋酶處理后離心，結(jié)果如圖B所示。下列分析正確的是（）

A.X層是僅含有14N的所有DNA分子

BW層中有6,300個(gè)15N標(biāo)記的胞嘧啶脫氧核苷酸。

C。X層所含氫鍵數(shù)量為Y層的1/3

DW層與Z層脫氧核苷酸數(shù)量之比為1:4

13.下列關(guān)于DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制的說法正確的是（）

含m腺嘌呤的DNA分子第n次復(fù)制需要m·2n-1腺嘌呤脫氧核苷酸

雙鏈DNA分子中，G+C占堿基總數(shù)的M%，則DNA分子每條鏈中的G+C占鏈上堿基總數(shù)的M%。

細(xì)胞內(nèi)的DNA全部被32P標(biāo)記后，在不含32P的環(huán)境中進(jìn)行連續(xù)的有絲分裂。第二次分裂中每個(gè)子細(xì)胞的一半染色體都被標(biāo)記。

DNA雙鏈被32P標(biāo)記后，在不含32P的環(huán)境中復(fù)制n次，子代DNA的1/2n被標(biāo)記。

A。B

C。D

14、32P標(biāo)記的雙鏈DNA片段有100個(gè)堿基對，其中腺嘌呤占堿基總數(shù)的20%。將其置于含有31P的環(huán)境中并復(fù)制3次。下列說法錯(cuò)誤的是（）

A。該DNA片段中含有的胞嘧啶數(shù)量為60

B第三次復(fù)制過程需要240個(gè)游離胞嘧啶脫氧核苷酸

C。三個(gè)拷貝后，子代DNA中含有32P的單鏈與含有31P的單鏈的比例為1:7

D三個(gè)拷貝后，子代DNA中含有32P的分子數(shù)與含有31P的分子數(shù)之比為1:3。

15、如果人精原細(xì)胞核內(nèi)的46個(gè)DNA分子被15N標(biāo)記，并且細(xì)胞在不含15N的環(huán)境中經(jīng)歷1次有絲分裂和1次減數(shù)分裂，則下列相關(guān)描述正確的是（）

A。有絲分裂后期有92條放射性染色體

B在第一次減數(shù)分裂的后期，初級精母細(xì)胞中有92個(gè)放射性DNA分子。

C。在減數(shù)分裂的第二個(gè)中期，次級精母細(xì)胞中有46個(gè)放射性DNA分子。

D在形成的8個(gè)精子細(xì)胞中，至少25%含有放射性細(xì)胞。

16.赫爾希和蔡斯在探索遺傳物質(zhì)的本質(zhì)時(shí)使用了哪些與艾弗里不同的實(shí)驗(yàn)方法？()

A。物質(zhì)的提取

B細(xì)菌培養(yǎng)

C。放射性同位素標(biāo)記

D細(xì)菌的轉(zhuǎn)化

17.S型肺炎球菌的DNA被32P標(biāo)記，其蛋白質(zhì)被35S標(biāo)記。加熱殺死后，與未標(biāo)記的活R型細(xì)菌混合，注射到小鼠體內(nèi)。一段時(shí)間后，從死亡小鼠體內(nèi)提取出活的S型和R型細(xì)菌。對于下面的元素分布分析，最可能的情況是（）

A.一些S型細(xì)菌含有32P但不含35S

B.一些R型細(xì)菌含有32P和35S

C。所有S型細(xì)菌均含有32P，但不含32S

D所有R型細(xì)菌均含有35S，但不含32P

18下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述不正確的是（）

A.DNA分子由四個(gè)脫氧核苷酸組成

B、每個(gè)DNA分子中，堿基數(shù)=脫氧核糖數(shù)=脫氧核糖數(shù)

C。如果雙鏈DNA分子的一段含有30個(gè)胞嘧啶，那么它也將含有30個(gè)鳥嘌呤。

DDNA分子中核糖核苷酸的特定序列代表遺傳信息

19、DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)是1953年由Watson和Crick發(fā)現(xiàn)的。現(xiàn)在已知基因M含有N個(gè)堿基和n個(gè)腺嘌呤，具有如圖所示的平面結(jié)構(gòu)。下列說法正確的是（）

A.基因M共有4個(gè)游離磷酸基團(tuán)和(1.5N+n)個(gè)氫鍵。

B、如圖所示，a可以代表基因M，基因M的等位基因m可以用b代表；鏈a中含有A的比例最多為2n/N

C。基因M具有雙螺旋結(jié)構(gòu)，外部由脫氧核糖和磷脂交替連接形成基本骨架。

D基因M及其等位基因m所含的堿基數(shù)可能不相等。

20、某DNA分子中，A+T占整個(gè)DNA分子堿基總數(shù)的44%，一條鏈（a）上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%。則另一條互補(bǔ)鏈上對應(yīng)的G（b）占DNA分子堿基總數(shù)的比例為（）

答：35%

B、29%

C。28%

D17.5%

21。某雙鏈DNA分子含有200個(gè)堿基對，其中一條鏈上A:T:G:C=1:2:3:4。下列有關(guān)DNA分子的敘述不正確的是（）

A.鳥嘌呤脫氧核苷酸共有140個(gè)

B.A+TG+C=37

C。如果DNA分子中的堿基隨機(jī)排列，則有4,200種可能的排列方式。

D如果連續(xù)復(fù)制兩次，需要180個(gè)游離胸苷脫氧核苷酸

22。用15N標(biāo)記DNA分子。已知DNA分子含有200個(gè)堿基對，其中120個(gè)鳥嘌呤。DNA分子在含有14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次。結(jié)果不能是()

A.含15N的DNA分子占1/8

B.含14N的DNA分子占7/8

C。需要1200個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸

D復(fù)制后總共產(chǎn)生16個(gè)DNA分子

23。大腸桿菌在含15N標(biāo)記的NH4Cl培養(yǎng)基中培養(yǎng)后，轉(zhuǎn)入含14N的普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)。8小時(shí)后，提取DNA進(jìn)行分析。發(fā)現(xiàn)含有15N的DNA占總DNA的比例為116，則大腸桿菌的分裂周期為（）

A、2小時(shí)

B、4小時(shí)

C。1.6小時(shí)

D1小時(shí)

24。所有雙鏈DNA分子均用32P標(biāo)記的雄性動(dòng)物細(xì)胞（染色體數(shù)2n=20）在不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)。經(jīng)過兩次連續(xù)的細(xì)胞分裂，產(chǎn)生了四個(gè)子細(xì)胞。下列推論正確的是（）

A.在第二次有絲分裂后期，一個(gè)細(xì)胞中有40條32P標(biāo)記的染色體。

B.在減數(shù)分裂第二次分裂后期，一個(gè)細(xì)胞中有40條帶有32P標(biāo)記的染色體。

C。如果發(fā)生有絲分裂，則4個(gè)子細(xì)胞中含有32P染色體的子細(xì)胞的比例必須為12

D如果進(jìn)行減數(shù)分裂，則4個(gè)子細(xì)胞中含有32P染色體的子細(xì)胞的比例必須為1

25、科學(xué)家通過對前列腺癌細(xì)胞的研究發(fā)現(xiàn)，綠茶中的多酚可以減少BCL-XL蛋白的合成，而這種蛋白可以抑制癌細(xì)胞的凋亡。由此可見，綠茶具有抗癌作用。根本原因是綠茶細(xì)胞具有（）

A、多酚

B.合成多酚的酶基因

C。BCL—XL蛋白

DBCL—XL蛋白酶

參考答案

1.C

2、乙

3D

4.D

5.D

6.乙

7.C

8.乙

9.D

10.C

11A

12.C

13.A

14.D

15.A

16.C

17.A

18D

19.D

20.D

21。C

22。乙

23。C

24。D

25.乙