《2025年优选课堂必刷题高一生物》

10. 如图是某 DNA 分子的局部结构示意图。请据图分析回答:

(1)写出下列图中序号代表的结构的中文名称:①胞嘧啶,⑥脱氧核糖。
(2)该 DNA 分子应有2个游离的磷酸基团。
(3)从主链上看,两条单链方向反向平行,从碱基关系看,两条单链互补。
(4)如果将 $ ^{14}N $标记的细胞培养在含 $ ^{15}N $标记的脱氧核苷酸的培养液中,此图所示的①②③⑤⑦⑧(填图中序号)中可检测到 $ ^{15}N $。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 $ ^{14}N $和含 $ ^{15}N $的比例为1:8。
(5)若该 DNA 分子共有 a 个碱基,其中腺嘌呤有 m 个,则该 DNA 分子复制 4 次,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸15×(a/2 - m)个。

答案： 10.【解析】
(1)按照碱基互补配对原则,图中①为胞嘧啶,一分子脱氧核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子含氮碱基、一分子脱氧核糖组成,故⑥为脱氧核糖。
(2)DNA 分子有两条链,每一条链都有 1 个游离的磷酸集团,故该 DNA 分子有 2 个游离的磷酸基团。
(3)DNA 分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构;两条链上的碱基按碱基互补配对原则,通过氢键连接成碱基对。故从主链上看,两条单链方向反向平行,从碱基关系看,两条单链互补。
(4)如果将$^{14}N$标记的细胞培养在含$^{15}N$标记的脱氧核苷酸的培养液中,因为碱基中都含氮元素,故此图所示的①②③⑤⑦⑧中可检测到$^{15}N$。若细胞在该培养液中分裂 4次,该 DNA 分子也复制 4 次,复制后的 DNA 分子数为$2^{4}=16$个,根据半保留复制可知,DNA 的母链分别进入两个子代 DNA 分子中,则含母链$^{14}N$的 DNA 分子有两个,所有子代 DNA 分子中都含新合成的子链,故含$^{15}N$的 DNA 分子有 16 个,则得到的子代 DNA 分子中含$^{14}N$和含$^{15}N$的比例为$1:8$。
(5)若该 DNA 分子共有 a 个碱基,其中腺嘌呤有 m 个,则该 DNA 分子中胞嘧啶有$(a/2 - m)$个,该 DNA 分子复制4 次,共得$2^{4}$个 DNA 分子,故需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸$(2^{4} - 1)×(a/2 - m) = 15×(a/2 - m)$个。
【答案】
(1)胞嘧啶 脱氧核糖
(2)2
(3)反向平行 互补
(4)①②③⑤⑦⑧$1:8$
(5)$15×(a/2 - m)$

11. (多选)下列有关 DNA 分子结构与复制的叙述,正确的是(CD)
A.DNA 分子是反向平行的双螺旋结构,由两条核糖核苷酸长链组成
B.DNA 分子复制时,解旋酶和 DNA 聚合酶均作用于氢键
C.DNA 复制为半保留复制,其复制模板为 DNA 的两条母链
D.DNA 分子含有的五碳糖比 RNA 分子含有的五碳糖少一个氧原子

答案： 11. CD A.DNA 分子是反向平行的双螺旋结构,由两条脱氧核糖核苷酸长链组成,A 错误;B.DNA 分子复制时,解旋酶作用于氢键,使双链解开,DNA 聚合酶作用于磷酸二酯键,使脱氧核苷酸连接成片段,B 错误;C.DNA 复制为半保留复制,其复制模板为 DNA 的两条母链,C 正确;D.DNA 分子含有的五碳糖为脱氧核糖,比 RNA 分子含有的核糖少一个氧原子,D 正确。故选 CD。

例 1 DNA 通过复制,将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,从而保持了遗传信息的连续性。下列关于 DNA 复制的叙述,正确的是(B)
A.DNA 复制是以半保留的方式进行的,而且是先解旋后复制
B.DNA 复制过程中,通过碱基互补配对,保证了复制能够准确的进行
C.游离的脱氧核苷酸在解旋酶的作用下合成子链
D.在真核细胞中,DNA 复制与染色体复制是分别独立进行的

答案： 【解析】：A. DNA复制时是边解旋边复制，并非先解旋后复制，A错误；B. DNA复制过程中，通过碱基互补配对，即A与T配对、G与C配对，保证了复制能够准确进行，B正确；C. 游离的脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下合成子链，解旋酶的作用是解开DNA双链，C错误；D. 在真核细胞中，染色体主要由DNA和蛋白质组成，DNA复制与相关蛋白质合成共同构成染色体复制，二者并非独立进行，D错误。
【答案】：B