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1、微专题五基因本质的相关题型突破学习目标1.掌握DNA分子结构的相关计算。2.掌握DNA分子复制过程中的相关计算。3.了解同位素标记噬菌体的相关分析。一、噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析例1有人试图通过实验来了解H5N1禽流感病毒侵入家禽的一些过程。设计实验如图：一段时间后，检测子代H5N1病毒的放射性及S、P元素，下表对结果的预测中，最可能发生的是()选项放射性S元素P元素A全部无全部32S全部31PB全部有全部35S多数32P、少数31PC少数有全部32S少数32P、多数31PD全部有全部35S少数32P、多数31P答案D解析病毒侵染细胞时，蛋白质外壳留在外面，只有核酸注入细胞。
2、由图可知，病毒先在含32P的宿主细胞1中培养(其DNA被32P标记)，然后转移到含35S的宿主细胞2中培养。病毒以自身的遗传物质为模板，利用宿主细胞的原料合成子代病毒的遗传物质和蛋白质外壳，故子代病毒的核酸多数含31P，少数含32P，蛋白质全部被35S标记。方法总结132P噬菌体侵染大肠杆菌235S噬菌体侵染大肠杆菌变式1下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是()A分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体B分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养C用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致D3
3、2P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质答案C解析噬菌体营寄生生活，不能用培养基直接培养，需用含放射性的大肠杆菌培养才能使噬菌体带上放射性标记，A项错误；实验中保温时间不能过长，若保温时间太长则可能使一些含32P的子代噬菌体释放出来，离心后存在于上清液中，导致上清液中检测到32P，B项错误；35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，理论上应存在于上清液中，但可能会因搅拌不充分，使部分噬菌体仍吸附在细菌表面而存在于沉淀物中，C项正确；本实验可说明DNA是遗传物质，因为缺少蛋白质进入细菌细胞的对照实验，不能证明蛋白质不是遗传物质，D项错误。二、DNA分子结构的计算例2已
4、知某双链DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的34%，其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%，则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的()A34%和16%B34%和18%C16%和34%D32%和18%答案A解析设该DNA分子的两条链分别为1链和2链，双链DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的34%，则AT占66%，又因为双链DNA分子中，互补配对的两种碱基之和占整个DNA分子比例和每条链中的比例相同，因此A1T166%，G1C134%，又因为T1与C1分别占该链碱基总数的32%和18%，则A166%32%34%，G134%18%16%。根据DNA分子的碱基互补配对关系可
5、知，T2A134%，C2G116%。方法总结1碱基互补配对原则是核酸中碱基数量计算的基础根据碱基互补配对原则可推知以下多条用于碱基计算的规律。项目双链DNA分子1链2链A、G、T、C的关系A1T2；G1C2AT；GCA2T1；G2C1AGTCACTGDNA中碱基总数50%非互补碱基和之比：或1m互补碱基和之比：或nnn某种碱基的比例(X为A、T、G、C中某种碱基的含量)(X1%X2%)X1%X2%2碱基比例与双链DNA分子的共性及特异性(1)共性：不因生物种类的不同而不同1；1；1。(2)特异性：的值在不同DNA分子中一般是不同的，是DNA分子多样性和特异性的表现。3进行碱基计算要注意的三点(
6、1)单位是“对”还是“个”，这方面往往带来数据成倍的错误。(2)注意提供的数据是DNA双链还是DNA的一条单链。(3)解题时最好画一下简图，比较直观，减少因为思路不清引起的错误。变式2DNA的一条单链中0.4。上述比值在其互补单链和整个DNA分子中分别为()A0.4、0.6B2.5、1.0C0.4、0.4D0.6、1.0答案B解析根据碱基互补配对原则，在整个DNA分子中，因为AT，GC，所以的比值为1.0。在双链DNA分子中，一条链上的与其互补链上的值相等，为0.4，因而互补链中2.5。三、DNA复制的有关计算例3某DNA分子含m对碱基，其中腺嘌呤有A个。下列有关此DNA在连续复制时所需的胞嘧
7、啶脱氧核苷酸数目的叙述中，错误的是()A在第一次复制时，需要(mA)个B在第二次复制时，需要2(mA)个C在第n次复制时，需要2n1(mA)个D在n次复制过程中，总共需要2n(mA)个答案D解析DNA复制n次是指DNA连续复制了n次，产生的子代DNA分子为2n个，形成的脱氧核苷酸链有2n1条。第n次复制是指DNA已复制了n1次，产生的子代DNA分子继续进行第n次复制。两种复制情况下所需的脱氧核苷酸的数目是不同的。在计算DNA分子在第n次复制过程中所需含某种碱基的脱氧核苷酸数目时，要先计算出复制n次所需要的该种脱氧核苷酸数，再减去(n1)次复制过程中所需要的该种脱氧核苷酸数。该DNA分子含胞嘧啶
8、数目为(mA)个，复制n次需胞嘧啶脱氧核苷酸数目为(mA)(2n1)个。方法总结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分子数子代DNA分子数2n个。含有亲代DNA链的子代DNA分子数2个。不含亲代DNA链的子代DNA分子数(2n2)个。(2)脱氧核苷酸链数子代DNA分子中脱氧核苷酸链数2n1条。亲代脱氧核苷酸链数2条。新合成的脱氧核苷酸链数(2n12)条。(3)消耗的脱氧核苷酸数若一亲代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(2n1)个。第n次复制需该脱氧核苷酸数m2n1个。变式3某一个DNA分子中，A为200个，复制数次后，
9、消耗周围环境中含A的脱氧核苷酸3000个，该DNA分子已经复制了几次()A4次B3次C5次D6次答案A解析利用DNA复制规律得知，经过n次复制利用腺嘌呤脱氧核苷酸数目3000(2n1)200，得n4。1(2018济宁高一检测)某DNA分子中AT占整个DNA分子碱基总数的44%，其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链(b)上的G占DNA分子碱基总数的比例是()A35%B29%C28%D17.5%答案D解析已知该DNA分子中AT占整个DNA分子碱基总数的比例为44%，根据碱基互补配对原则可知，AT22%，则GC28%。又已知一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%，
10、即G121%，则该链上C135%，互补链(b)上G2G135%，则G2占双链碱基总数的比例为17.5%。2(2018成都诊断)将洋葱根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养液中继续完成一个细胞周期。下列叙述正确的是()A第一个细胞周期中，细胞内放射性迅速升高的时期是分裂前期B第一个细胞周期结束后，每个子细胞中都有一半的染色体被标记C第二个细胞周期的分裂中期，每条染色体中仅有一条染色单体被标记D完成两个细胞周期后，每个子细胞中含3H标记的染色体数目相同答案C解析含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸是DNA复制的原料，第一个细胞周期中，细胞内放射性迅速
11、升高是由于DNA分子复制，发生在分裂间期，A项错误；由于DNA分子复制是半保留复制，形成的子代DNA分子中一条是原来的母链，一条是新合成的子链，第一个细胞周期结束后，每个子细胞中所有的染色体都被标记，B项错误；第二个细胞周期中，在不含放射性标记的培养液中培养，间期染色体复制，一条染色体上的两条染色单体只有一条有放射性，第二个细胞周期的分裂中期，每条染色体中仅有一条染色单体被标记，C项正确；第二次分裂的后期，含3H标记的染色体与不含3H标记的染色体随机向两极移动，每个子细胞中含3H标记的染色体数目不一定相同，D项错误。3(2018湖南教改共同体高一期中)如果把人的精原细胞核中的46个DNA分子用
12、15N标记，此细胞在不含标记的环境中依次经过1次有丝分裂和1次减数分裂，则下列相关描述正确的是()A在有丝分裂的后期，含有放射性的染色体有92条B在减数第一次分裂后期，一个初级精母细胞中含有放射性的DNA有92个C在减数第二次分裂中期，一个次级精母细胞中含放射性的DNA是46个D形成的8个精细胞中，含有放射性的细胞最少占25%答案A解析精原细胞中每个DNA都有15N，根据半保留复制可知，有丝分裂后期产生的92个DNA分子都有15N，A正确；经过有丝分裂产生的子细胞中，每个DNA都有放射性，但每个DNA只有一条链有放射性，因此减数第一次分裂后期，形成的46条染色体都有放射性，其中46个DNA有放
13、射性，另外46个DNA没有，B错误；减数第二次分裂一个次级精母细胞中含有放射性的DNA只有23个，C错误；减数分裂产生的8个细胞中，至少有4个有放射性，占，D错误。4(2018江西临川一中期中)一个双链均被32P标记的DNA由5000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该DNA分子中含有氢键的数目为13000B复制过程需要21000个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸C子代DNA分子中含31P与含32P的分子数之比为31D子代DNA分子中含31P的单链与含32P的单链之比为71答案C解析由题意知，该DNA分子含有5 000个碱基对，A占20%，因此
14、AT10 00020%2 000，CG3 000，则该DNA分子中含有氢键的数目2 00023 000313 000，A正确；DNA分子复制3次形成了8个DNA分子，其中有7个DNA分子需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸，所以复制过程需要的游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数目73 00021 000，B正确；子代DNA分子中含32P的DNA分子只有两个，含31P的分子数是8个，则子代中含31P的DNA分子数与含32P的DNA分子数之比为41，C错误；由题意知，含有32P标记的DNA单链是2条，含有31P的单链是28214条，因此子代DNA分子中含31P的单链与含32P的单链之比为71，D正确。5(2016课标，29)在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用、和表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(APPP或dAPPP)。回答下列问题：(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的_(填“”“”或“”)位上。(2)若用带有32P的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的_(填“”“”或“”)位上。(3)将一个某种噬菌体DNA分子的两
