2020年領(lǐng)軍高考生物一輪復(fù)習(xí) 專題16 DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因的本質(zhì)（含解析）

《2020年領(lǐng)軍高考生物一輪復(fù)習(xí) 專題16 DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因的本質(zhì)（含解析）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020年領(lǐng)軍高考生物一輪復(fù)習(xí) 專題16 DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因的本質(zhì)（含解析）（16頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因的本質(zhì) 【考綱解讀】 考點(diǎn)分布 考綱要求 備考指南 1.DNA分子的結(jié)構(gòu) 2.DNA分子的特性 3.基因的本質(zhì) 4.DNA和染色體的關(guān)系 5.DNA分子的復(fù)制 1.DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)（Ⅱ）　 2.基因的概念（Ⅱ）　 3.DNA分子的復(fù)制（Ⅱ） 理解并掌握DNA分子的結(jié)構(gòu)和特性。 掌握基因的本質(zhì)。 明確DNA和染色體的關(guān)系 掌握DNA分子的復(fù)制過(guò)程和相關(guān)計(jì)算。 【知識(shí)梳理】 1．DNA分子的基本骨架是____________________，堿基配對(duì)原則是_____，______,DNA的空間結(jié)構(gòu)是______________

2、___。 2．DNA分子的多樣性：不同的DNA分子中_______________數(shù)目不同，排列順序多種多樣。若某DNA分子中有n個(gè)堿基對(duì)，則排列順序有_____種。特異性：每種DNA分子都有區(qū)別于其他DNA的特定的_______________，代表了特定的遺傳信息。 3．基因的本質(zhì)是_____________________________________________。 4．DNA的復(fù)制是以____________為模板，合成____________的過(guò)程。 2．DNA的復(fù)制的時(shí)間：_______________________________。 3．DNA的復(fù)制的方式為__

3、__________。 4．DNA分子精確復(fù)制的原因 （1）DNA分子的__________結(jié)構(gòu)提供精確的模板。 （2）____________________原則保證復(fù)制精確進(jìn)行。 5．DNA的復(fù)制的意義：使____________從親代傳給子代，保持了遺傳信息的____________。 【考點(diǎn)精講】 DNA分子的結(jié)構(gòu)及相關(guān)計(jì)算 1．DNA分子的結(jié)構(gòu)層次 利用數(shù)字“五、四、三、二、一”巧記DNA分子的結(jié)構(gòu) 2．DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) （1）多樣性：具n個(gè)堿基對(duì)的DNA具有4n種堿基對(duì)排列順序。 （2）特異性：每種DNA分子都有其特定的堿基對(duì)排列順序。 （3）穩(wěn)

4、定性：兩條主鏈中磷酸與脫氧核糖交替連接的順序不變，堿基對(duì)構(gòu)成方式不變等。 例圖分析： 圖1　　　　　　　 　圖2 （1）由圖1可知，每個(gè)DNA分子片段中，游離磷酸基團(tuán)含有2個(gè)。單鏈中相鄰堿基通過(guò)脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖連接?；パa(bǔ)鏈中相鄰堿基通過(guò)氫鍵連接。 （2）圖2是圖1的簡(jiǎn)化形式，其中①是磷酸二酯鍵，②是氫鍵。解旋酶作用于②部位，限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶作用于①部位。 典例1.（2018·鄭州模擬）下面關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述中，錯(cuò)誤的是（　?。? A．每個(gè)雙鏈DNA分子一般都含有4種脫氧核苷酸 B．每個(gè)核糖上均連接著1個(gè)磷酸和1個(gè)堿基 C．每

5、個(gè)DNA分子的堿基數(shù)＝磷酸數(shù)＝脫氧核糖數(shù) D．雙鏈DNA分子中的一段若含有40個(gè)胞嘧啶，就一定會(huì)同時(shí)含有40個(gè)鳥嘌呤 【答案】B 【解析】DNA分子的基本組成單位是脫氧核苷酸，每個(gè)DNA分子中通常都會(huì)含有4種脫氧核苷酸，A正確；在DNA分子中，一般情況下每個(gè)脫氧核糖上連接2個(gè)磷酸和1個(gè)堿基，B錯(cuò)誤；1分子脫氧核苷酸由1分子堿基、1分子磷酸和1分子脫氧核糖組成，因此DNA中堿基數(shù)＝磷酸數(shù)＝脫氧核糖數(shù)，C正確；在雙鏈DNA分子中A＝T，C＝G，D正確。 【易混辨析】有關(guān)“DNA結(jié)構(gòu)”的易錯(cuò)點(diǎn) （1）DNA中兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì)，A—T含兩個(gè)氫鍵，G—C含三個(gè)氫鍵。 （2）

6、DNA中并不是所有的脫氧核糖都連著兩個(gè)磷酸基團(tuán)，兩條鏈各有一個(gè)3′端的脫氧核糖連著一個(gè)磷酸基團(tuán)。 （3）雙鏈DNA中A與T分子數(shù)相等，G與C分子數(shù)相等，但A＋T的量不一定等于G＋C的量。 （4）DNA中當(dāng)（A＋G）/（T＋C）＝（A＋C）/（G＋T）時(shí) ，可能是雙鏈DNA，也可能是單鏈DNA。 （5）并非所有的DNA分子均具“雙鏈”，有的DNA分子為單鏈。 （6）DNA的特異性是由堿基對(duì)的排列順序決定的，而不是由配對(duì)方式?jīng)Q定的，配對(duì)方式只有四種：A—T、C—G、T—A、G—C。 （7）并非所有DNA片段都是基因，基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，不是連續(xù)分布在DNA上的，而是由堿基序列將

7、不同的基因分割開的。 典例2.如圖表示某DNA片段，有關(guān)該圖的敘述正確的是（　?。? A．①②③相間排列，構(gòu)成DNA分子的基本骨架 B．④的名稱是胞嘧啶脫氧核苷酸 C．⑨既容易斷裂又容易生成，所以DNA穩(wěn)定性與之無(wú)關(guān) D．該DNA片段有兩種堿基配對(duì)方式，四種脫氧核苷酸 【答案】D 【解析】DNA分子的基本骨架為①磷酸、②脫氧核糖交替連接形成的，A錯(cuò)誤；①磷酸并不能與②③組成為胞嘧啶脫氧核苷酸，B錯(cuò)誤；DNA穩(wěn)定性與⑨氫鍵有關(guān)，含有三個(gè)氫鍵的堿基對(duì)越多，DNA分子越穩(wěn)定，C錯(cuò)誤；該DNA片段有兩種堿基配對(duì)方式，即A與T配對(duì)、C與G配對(duì)，四種脫氧核苷酸，D正確。 【思路點(diǎn)撥】“三

8、看法”判斷DNA分子結(jié)構(gòu)的正誤 DNA分子結(jié)構(gòu)的相關(guān)計(jì)算 DNA分子中的堿基數(shù)量的計(jì)算規(guī)律 （1）在DNA雙鏈中嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù)相同，即A＋G＝T＋C。 （2）互補(bǔ)堿基之和的比例在任意一條鏈及整個(gè)DNA分子中都相同，即若在一條鏈中＝m，在互補(bǔ)鏈及整個(gè)DNA分子中＝m。 （3）非互補(bǔ)堿基之和的比例在兩條互補(bǔ)鏈中互為倒數(shù)，在整個(gè)DNA分子中為1，即若在DNA分子的一條鏈中＝a，則在其互補(bǔ)鏈中＝，而在整個(gè)DNA分子中＝1。 典例1.（2018·濟(jì)南調(diào)研）已知某DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數(shù)的35.8%，其中一條鏈中的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32.9%和17.1%。則在它的

9、互補(bǔ)鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的（　?。? A．32.9%,17.1% B．31.3%,18.7% C．18.7%,31.3% D．17.1%,32.9% 【答案】B 【解析】配對(duì)的堿基之和在一條鏈中與在整個(gè)DNA分子中的比例是相同的，因此，一條鏈中A、T、C、G的比例分別為31.3%、32.9%、17.1%和18.7%，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，它的互補(bǔ)鏈中T、C的比例分別為31.3%、18.7%。 【規(guī)律方法】三步解決DNA分子中有關(guān)堿基比例的計(jì)算 第一步：搞清題中已知的和所求的堿基比例是占整個(gè)DNA分子堿基的比例，還是占DNA分子一條鏈上堿基的比例。 第

10、二步：畫一個(gè)DNA分子模式圖，并在圖中標(biāo)出已知的和所求的堿基。 第三步：根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則及其規(guī)律進(jìn)行計(jì)算。 典例2.（2019·貴州思南中學(xué)期末）已知某DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數(shù)的40%，其中一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的40%和15%。下列有關(guān)敘述正確的是（　?。? A．在它的互補(bǔ)鏈中，T與C之和占該鏈堿基總數(shù)的55% B．在它的互補(bǔ)鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的20%和25% C．若該DNA分子含1 000個(gè)堿基對(duì)，則堿基之間的氫鍵數(shù)2 600個(gè) D．該DNA分子中為3/2 【答案】B 【解析】已知某DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數(shù)的40%，則C＝

11、G＝20%，A＝T＝50%－20%＝30%，則＝60%，＝＝60%，其中一條鏈的T占該鏈堿基總數(shù)的40%，即＝40%，則＝－＝20%，＝＝20%。由于＝＝40%，其中一條鏈的C占該鏈堿基總數(shù)的15%，即＝15%，則＝－＝25%，＝＝25%，則＝45%，A錯(cuò)誤，B正確；若該DNA分子含1 000個(gè)堿基對(duì)，則A＝T＝600，C＝G＝400，A、T之間的氫鍵為600×2＝1 200，C、G之間的氫鍵為400×3＝1 200，堿基之間的氫鍵數(shù)2 400個(gè)，C錯(cuò)誤；該DNA分子中＝＝，D錯(cuò)誤。 DNA分子的復(fù)制及基因的概念 1．DNA分子的復(fù)制 （1）方式推測(cè)：沃森和克里克提出假說(shuō)：DNA分子

12、復(fù)制方式為半保留復(fù)制。 （2）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密度大，含14N的雙鏈DNA密度小，一條鏈含14N、一條鏈含15N的雙鏈DNA密度居中。 ③實(shí)驗(yàn)假設(shè)：DNA以半保留的方式復(fù)制。 ④實(shí)驗(yàn)預(yù)期：離心后應(yīng)出現(xiàn)3條DNA帶。重帶（密度最大）：兩條鏈都為15N標(biāo)記的親代雙鏈DNA；中帶（密度居中）：一條鏈為14N標(biāo)記，另一條鏈為15N標(biāo)記的子代雙鏈DNA；輕帶（密度最?。簝蓷l鏈都為14N標(biāo)記的子代雙鏈DNA。 ⑤實(shí)驗(yàn)過(guò)程 ⑥過(guò)程分析 立即取出，提取DNA→離心→全部重帶。繁殖一代后取出，提取DNA→離心→全部中帶。

13、繁殖兩代后取出，提取DNA→離心→1/2輕帶、1/2中帶。 ⑦實(shí)驗(yàn)結(jié)論：DNA的復(fù)制是以半保留方式進(jìn)行的。 （3）復(fù)制過(guò)程 ①概念：以親代DNA為模板合成子代DNA的過(guò)程。 ②時(shí)間：細(xì)胞有絲分裂的間期或減數(shù)第一次分裂前的間期。 ③圖解 ④特點(diǎn)：邊解旋邊復(fù)制。 ⑤方式：半保留復(fù)制。 ⑥結(jié)果：形成兩個(gè)完全相同的DNA分子。 ⑦意義：DNA分子通過(guò)復(fù)制，將遺傳信息從親代傳給了子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。 ⑧保障：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(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。 【小試牛刀】 1.現(xiàn)將含15N的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到氮源為14N

14、的培養(yǎng)基中，再連續(xù)繁殖兩代（Ⅰ和Ⅱ），用密度梯度離心法分離，不同相對(duì)分子質(zhì)量的DNA分子將分布在試管中的不同位置上。請(qǐng)預(yù)測(cè)并繪出若DNA的復(fù)制方式為下圖所示的全保留方式或分散方式復(fù)制時(shí)，連續(xù)繁殖兩代（Ⅰ和Ⅱ）的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中各帶的分布圖像（重帶、中帶和輕帶）。 答案：　 2.如圖為真核細(xì)胞DNA復(fù)制過(guò)程的模式圖 DNA聚合酶的作用機(jī)理是什么？ 答案：DNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板，將單個(gè)脫氧核苷酸通過(guò)形成磷酸二酯鍵，連接到已有的脫氧核苷酸單鏈上。 典例1.（2018·安徽宣城二調(diào)）1958年，科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（如圖），證實(shí)了DNA是以半保留方式復(fù)制的。②

15、③④⑤試管是模擬可能出現(xiàn)的結(jié)果。下列相關(guān)推論正確的是（　?。? A．該實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了同位素標(biāo)記法，出現(xiàn)④的結(jié)果至少需要90分鐘 B．③是轉(zhuǎn)入14N培養(yǎng)基中復(fù)制一代的結(jié)果，②是復(fù)制兩代的結(jié)果 C．對(duì)得到“DNA以半保留方式復(fù)制”的結(jié)論起關(guān)鍵作用的是試管③的結(jié)果 D．給試管④中加入解旋酶一段時(shí)間后離心出現(xiàn)的結(jié)果如試管⑤所示 【答案】C 【解析】該實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了同位素標(biāo)記法，根據(jù)DNA的半保留復(fù)制特點(diǎn)，親代DNA均被15N標(biāo)記，繁殖一代產(chǎn)生兩個(gè)DNA分子，每個(gè)DNA分子都是一條鏈含有15N，另一條鏈含有14N，其結(jié)果是③；繁殖兩代產(chǎn)生4個(gè)DNA分子，其中有兩個(gè)DNA分子均是一條鏈含有15N，另

16、一條鏈含 有14N，另外兩個(gè)DNA分子的兩條鏈均含有14N，其結(jié)果是④，因此出現(xiàn)④的結(jié)果至少需要60分鐘，A錯(cuò)誤；③是轉(zhuǎn)入14N培養(yǎng)基中復(fù)制一代的結(jié)果，④是復(fù)制兩代的結(jié)果，B錯(cuò)誤；③試管中的DNA分子一條鏈含有15N，另一條鏈含有14N，對(duì)得到DNA以半保留方式復(fù)制的結(jié)論起關(guān)鍵作用，C正確；試管④中，有一半DNA分子每條鏈都含有14N，另一半DNA分子均是一條鏈含有14N，另一條鏈含有15N，加入解旋酶一段時(shí)間后，所有的DNA分子雙鏈均打開，離心后在試管中的位置應(yīng)是一部分重帶，一部分輕帶，D錯(cuò)誤。 【易錯(cuò)辨析】有關(guān)“DNA復(fù)制”的6個(gè)易錯(cuò)點(diǎn) （1）細(xì)胞生物中凡存在DNA分子的場(chǎng)所均可進(jìn)行

17、DNA分子的復(fù)制，其場(chǎng)所除細(xì)胞核外，還包括葉綠體、線粒體、原核細(xì)胞的擬核及質(zhì)粒。 （2）DNA中氫鍵可由解旋酶催化斷裂，同時(shí)需要ATP供能，也可加熱斷裂（體外）；而氫鍵是自動(dòng)形成的，不需要酶和能量。 （3）注意“DNA復(fù)制了n次”和“第n次復(fù)制”的區(qū)別，前者包括所有的復(fù)制，但后者只包括第n次的復(fù)制。 （4）在DNA復(fù)制過(guò)程中，無(wú)論復(fù)制了幾次，含有親代脫氧核苷酸單鏈的DNA分子都只有兩個(gè)。 （5）DNA復(fù)制計(jì)算時(shí)看清試題中所給出的堿基的單位是“對(duì)”還是“個(gè)”；所問(wèn)的是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”，“含”還是“只含”。 （6）在真核生物中，DNA復(fù)制一般是多起點(diǎn)復(fù)制；在原核生物中，DNA

18、復(fù)制一般是一個(gè)起點(diǎn)。無(wú)論是真核生物還是原核生物，DNA復(fù)制大多數(shù)都是雙向進(jìn)行的。 典例2.（2019·德州重點(diǎn)中學(xué)月考）真核細(xì)胞中DNA復(fù)制如圖所示，下列表述錯(cuò)誤的是（　?。? A．多起點(diǎn)雙向復(fù)制能保證DNA復(fù)制在短時(shí)間內(nèi)完成 B．每個(gè)子代DNA都有一條核苷酸鏈來(lái)自親代 C．復(fù)制過(guò)程中氫鍵的破壞和形成都需要DNA聚合酶的催化 D．DNA分子的準(zhǔn)確復(fù)制依賴于堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 【答案】C 【解析】DNA復(fù)制過(guò)程中氫鍵的破壞需要解旋酶的催化，但氫鍵的形成不需要酶的催化，C錯(cuò)誤。 【歸納總結(jié)】（1）利用數(shù)字“1,2,3,4”巧記DNA的復(fù)制 1個(gè)主要場(chǎng)所（細(xì)胞核），2個(gè)時(shí)期（有絲分

19、裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期），3個(gè)步驟（解旋、合成新鏈、形成子代DNA），4個(gè)條件（模板、酶、原料和能量）。 （2）DNA分子的多起點(diǎn)、雙向復(fù)制 一個(gè)DNA分子可以由多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)同時(shí)（或先后）復(fù)制。下圖中，從3個(gè)復(fù)制起點(diǎn)進(jìn)行雙向復(fù)制，明顯提高了DNA分子復(fù)制的速率；圖中的復(fù)制環(huán)大小不一，因此它們的復(fù)制時(shí)間有先后，右側(cè)最早，左側(cè)最晚。 2．基因的概念 DNA分子復(fù)制過(guò)程的有關(guān)計(jì)算 DNA分子復(fù)制中相關(guān)計(jì)算的規(guī)律 （1）DNA分子復(fù)制為半保留復(fù)制，若將一個(gè)被15N標(biāo)記的DNA轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)（復(fù)制）若干代，其結(jié)果分析如下： ①子代DNA共2n個(gè) （

20、2）DNA分子復(fù)制過(guò)程中消耗的某種脫氧核苷酸數(shù) ①若親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，經(jīng)過(guò)n次復(fù)制需要消耗該種脫氧核苷酸數(shù)為m·（2n－1）。 ②第n次復(fù)制需要該種脫氧核苷酸數(shù)為m·2n－1。 典例1.（2018·泰安期中）下列關(guān)于DNA的相關(guān)計(jì)算中，正確的是（　?。? A．具有1 000個(gè)堿基對(duì)的DNA，腺嘌呤有600個(gè)，則每一條鏈上都具有胞嘧啶200個(gè) B．具有m個(gè)胸腺嘧啶的DNA片段，復(fù)制n次后共需要2n·m個(gè)胸腺嘧啶 C．具有m個(gè)胸腺嘧啶的DNA片段，第n次復(fù)制需要2n－1·m個(gè)胸腺嘧啶 D．無(wú)論是雙鏈DNA還是單鏈DNA，A＋G所占的比例均是 【答案】C 【解析】

21、根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，具有1 000個(gè)堿基對(duì)的DNA，A＋T＋C＋G＝2 000個(gè)，A＝T＝600個(gè)，C＝G＝400個(gè)，但在該DNA分子的每一條鏈上，所具有的胞嘧啶不一定是200個(gè)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；具有m個(gè)胸腺嘧啶的DNA片段，復(fù)制n次后共需要（2n－1）·m個(gè)胸腺嘧啶，B項(xiàng)錯(cuò)誤；具有m個(gè)胸腺嘧啶的DNA片段，第n次復(fù)制共需要（2n－1）·m－ （2n－1－1）·m＝2n－1·m個(gè)胸腺嘧啶，C項(xiàng)正確；在雙鏈DNA分子中，A＋G所占的比例是，在單鏈DNA分子中，A＋G所占的比例不一定是，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 典例2.一個(gè)32P標(biāo)記的噬菌體侵染在31P環(huán)境中培養(yǎng)的大腸桿菌，已知噬菌體DNA上有m個(gè)堿基對(duì)，其中

22、胞嘧啶有n個(gè)，以下敘述不正確的是（　?。? A．大腸桿菌為噬菌體增殖提供原料和酶等 B．噬菌體DNA含有（2m＋n）個(gè)氫鍵 C．該噬菌體繁殖4次，子代中只有14個(gè)含有31P D．噬菌體DNA第4次復(fù)制共需要8（m－n）個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸 【答案】C 【解析】噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，只有DNA進(jìn)入細(xì)菌并作為模板控制子代噬菌體的合成，其DNA復(fù)制及子代蛋白質(zhì)外殼的合成需大腸桿菌提供原料、酶和ATP等，A項(xiàng)正確；DNA上有m個(gè)堿基對(duì)，胞嘧啶有n個(gè)，因此可知腺嘌呤為（2m－2n）/2＝（m－n）個(gè)，A和T之間兩個(gè)氫鍵，C和G之間三個(gè)氫鍵，因此氫鍵為3n＋2（m－n）＝（2m＋n）個(gè)，B項(xiàng)正確；噬菌

23、體增殖所需原料由細(xì)菌提供，模板由噬菌體DNA提供，所以噬菌體繁殖4次，共有24＝16個(gè)子代噬菌體，由于DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制，因此所有的子代噬菌體都含有31P，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)以上分析可知，1個(gè)DNA分子含有（m－n）個(gè)腺嘌呤，DNA分子第4次復(fù)制需要腺嘌呤脫氧核苷酸為24－1×（m－n）＝8（m－n）個(gè)，D項(xiàng)正確。 DNA半保留復(fù)制與細(xì)胞分裂的綜合考查 細(xì)胞分裂中染色體標(biāo)記類題型做法： 第一步 畫出含一條染色體的細(xì)胞圖，下方畫出該條染色體上的1個(gè)DNA分子，用豎實(shí)線表示含同位素標(biāo)記 第二步 畫出復(fù)制一次，分裂一次的子細(xì)胞染色體圖，下方畫出染色體上的DNA鏈，未被標(biāo)記的新鏈用豎虛線

24、表示 第三步 再畫出第二次復(fù)制（分裂）后的細(xì)胞的染色體組成和DNA鏈的情況 第四步 若繼續(xù)推測(cè)后期情況，可想象著絲點(diǎn)分裂，染色單體分開的局面，并進(jìn)而推測(cè)子細(xì)胞染色體的情況 典例1.若某動(dòng)物（2n＝8）的一個(gè)精原細(xì)胞內(nèi)所有核DNA分子的核苷酸鏈均被32P標(biāo)記，經(jīng)過(guò)兩次分裂，對(duì)所產(chǎn)生的4個(gè)子細(xì)胞中核DNA分子的分析（原料不含放射性），正確的是（　?。? A．若精原細(xì)胞進(jìn)行的是有絲分裂，則每個(gè)子細(xì)胞中均有2個(gè)被32P標(biāo)記 B．若精原細(xì)胞進(jìn)行的是減數(shù)分裂，則每個(gè)子細(xì)胞中均有2個(gè)被32P標(biāo)記 C．若精原細(xì)胞進(jìn)行的是有絲分裂，則每個(gè)子細(xì)胞中均有4個(gè)被32P標(biāo)記 D．若精原細(xì)胞進(jìn)行的是減數(shù)分

25、裂，則每個(gè)子細(xì)胞中均有4個(gè)被32P標(biāo)記 【答案】D 【解析】若精原細(xì)胞進(jìn)行的是有絲分裂，則第一次分裂結(jié)束后，每個(gè)子細(xì)胞內(nèi)每條染色體上的DNA分子都是一條鏈被32P標(biāo)記，另一條鏈未被標(biāo)記；第二次有絲分裂后期，每個(gè)著絲點(diǎn)分裂后形成的兩條子染色體（一條上的DNA分子被32P標(biāo)記，另一條上的DNA分子未被標(biāo)記）隨機(jī)移向兩極，最后進(jìn)入每個(gè)子細(xì)胞內(nèi)的被32P標(biāo)記的核DNA分子數(shù)是不確定的，故A、C錯(cuò)誤；若精原細(xì)胞進(jìn)行的是減數(shù)分裂，則經(jīng)過(guò)減Ⅰ前的間期DNA的半保留復(fù)制，每條染色體上的DNA分子都是一條鏈被32P標(biāo)記，另一條鏈未被標(biāo)記，即減數(shù)分裂形成的每個(gè)子細(xì)胞中都有4個(gè)被32P標(biāo)記的核DNA分子，B錯(cuò)誤

26、，D正確。 典例2.用32P標(biāo)記某動(dòng)物的體細(xì)胞（含20條染色體）的DNA分子雙鏈，再將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，在第二次細(xì)胞分裂的后期，一個(gè)細(xì)胞中染色體總條數(shù)和被32P標(biāo)記的染色體數(shù)分別是（　?。? A．20和20　　　 B．40和20 C．20和10 D．20和40 【答案】B 【解析】32P標(biāo)記某動(dòng)物體細(xì)胞的DNA，經(jīng)過(guò)復(fù)制后，產(chǎn)生的40個(gè)DNA均有一條鏈帶32P標(biāo)記，產(chǎn)生的兩個(gè)子細(xì)胞含有20個(gè)DNA，且這20個(gè)DNA均有一條鏈帶32P標(biāo)記，經(jīng)過(guò)第二次有絲分裂間期DNA復(fù)制后，產(chǎn)生的40個(gè)DNA，有20個(gè)DNA的

27、一條鏈帶32P標(biāo)記，20個(gè)DNA兩條鏈均不帶標(biāo)記，第二次有絲分裂后期染色體數(shù)為40條，其中帶標(biāo)記的染色體數(shù)為20條。 【真題與模擬速遞】 1.（2017·海南高考）DNA分子的穩(wěn)定性與堿基對(duì)之間的氫鍵數(shù)目有關(guān)。下列關(guān)于生物體內(nèi)DNA分子中（A＋T）/（G＋C）與（A＋C）/（G＋T）兩個(gè)比值的敘述，正確的是（　?。? A．堿基序列不同的雙鏈DNA分子，后一比值不同 B．前一個(gè)比值越大，雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越高 C．當(dāng)兩個(gè)比值相同時(shí)，可判斷這個(gè)DNA分子是雙鏈 D．經(jīng)半保留復(fù)制得到的DNA分子，后一比值等于1 【答案】D 【解析】雙鏈DNA分子中A＝T，C＝G，前者之間是兩個(gè)氫鍵

28、，后者之間是三個(gè)氫鍵；堿基序列不同的雙鏈DNA分子，前一比值不同，后一比值相同，A錯(cuò)誤；前一個(gè)比值越小，雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越高，B錯(cuò)誤；當(dāng)兩個(gè)比值相同時(shí)，不能判斷這個(gè)DNA分子是雙鏈，因?yàn)榧僭O(shè)A＝30，G＝30，C＝30，T＝30這條鏈可能是單鏈也有可能是雙鏈，C錯(cuò)誤；雙鏈DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，經(jīng)半保留復(fù)制得到的DNA分子仍為雙鏈，后一比值等于1，D正確。 2.（2018·海南高考）現(xiàn)有DNA分子的兩條單鏈均只含有14N（表示為14N14N）的大腸桿菌，若將該大腸桿菌在含有15N的培養(yǎng)基中繁殖兩代，再轉(zhuǎn)到含有14N的培養(yǎng)基中繁殖一代，則理論上DNA分子的組成類型和比例分別是（　　

29、） A．有15N14N和14N14N兩種，其比例為1∶3 B．有15N15N和14N14N兩種，其比例為1∶1 C．有15N15N和14N14N兩種，其比例為3∶1 D．有15N14N和14N14N兩種，其比例為3∶1 【答案】D 【解析】一個(gè)14N14N的DNA分子利用15N的培養(yǎng)基復(fù)制兩代，再轉(zhuǎn)到14N的培養(yǎng)基中復(fù)制一代共產(chǎn)生8個(gè)DNA分子，其中6個(gè)DNA分子為15N14N，兩個(gè)DNA分子為14N14N。 3.（2018·青島模擬）同源染色體上的DNA分子之間最可能相同的是（　?。? A．堿基對(duì)的排列順序

30、 B．磷酸二酯鍵的數(shù)目 C．脫氧核苷酸的種類 D.的比值 【答案】C 【解析】同源染色體上的DNA分子可能是相同的，也可能是不同的，如X、Y染色體，所以構(gòu)成DNA的脫氧核苷酸數(shù)目可能不同，連接兩個(gè)脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵的數(shù)目也就可能不同，堿基對(duì)的排列順序不同，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；DNA分子中A＝T、C＝G，但（A＋T）/（C＋G）在不同的DNA分子中可能不同，而構(gòu)成DNA的脫氧核苷酸只有4種，C項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4.（2016·全國(guó)Ⅱ，2）某種物質(zhì)可插入DNA分子兩條鏈的堿基對(duì)之間，使DNA雙鏈不能解開。若在細(xì)胞正常生長(zhǎng)的培養(yǎng)液中加入適量

31、的該物質(zhì)，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（　?。? A．隨后細(xì)胞中的DNA復(fù)制發(fā)生障礙 B．隨后細(xì)胞中的RNA轉(zhuǎn)錄發(fā)生障礙 C．該物質(zhì)可將細(xì)胞周期阻斷在分裂中期 D．可推測(cè)該物質(zhì)對(duì)癌細(xì)胞的增殖有抑制作用 【答案】C 【解析】某物質(zhì)可插入DNA分子兩條鏈的堿基對(duì)之間，使DNA雙鏈不能解開，說(shuō)明該物質(zhì)會(huì)阻礙DNA分子的解旋，因而會(huì)阻礙DNA分子的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和抑制細(xì)胞增殖，A、B、D三項(xiàng)均正確；因DNA分子的復(fù)制發(fā)生在分裂間期，所以該物質(zhì)可將細(xì)胞周期阻斷在分裂間期，C項(xiàng)錯(cuò)誤。 5.（2018·長(zhǎng)沙一模）下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)和復(fù)制的敘述，錯(cuò)誤的是（　?。? A．DNA分子中磷酸

32、與脫氧核糖交替連接，構(gòu)成DNA的基本骨架 B．科學(xué)家利用“假說(shuō)—演繹法”證實(shí)DNA是以半保留的方式復(fù)制的 C．DNA復(fù)制時(shí)，DNA聚合酶可催化脫氧核苷酸間形成磷酸二酯鍵 D．DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建立為DNA復(fù)制機(jī)制的闡明奠定了基礎(chǔ) 【答案】B 【解析】科學(xué)家用放射性同位素標(biāo)記法證明DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，B項(xiàng)錯(cuò)誤。 6.（2018·張家界模擬）下列有關(guān)DNA分子的說(shuō)法正確的是（　?。? A．在環(huán)狀DNA分子和鏈狀DNA分子結(jié)構(gòu)中，每個(gè)脫氧核糖均與兩個(gè)磷酸相連 B．某DNA分子的堿基對(duì)數(shù)等于該DNA分子上所有基因的堿基對(duì)數(shù)之和 C．DNA分子復(fù)制和轉(zhuǎn)錄時(shí)DNA聚合酶、RN

33、A聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)分別位于DNA、RNA上 D．雙鏈均含15N的DNA在14N環(huán)境中復(fù)制3次，子代DNA中含15N的與含14N的數(shù)量之比為1∶4 【答案】D 【解析】在環(huán)狀DNA分子結(jié)構(gòu)中，每個(gè)脫氧核糖均與兩個(gè)磷酸相連，而在鏈狀DNA分子結(jié)構(gòu)中，多數(shù)脫氧核糖與兩個(gè)磷酸相連，但每條鏈末端有一個(gè)脫氧核糖只連接一個(gè)磷酸，A項(xiàng)錯(cuò)誤；基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，因此某DNA分子的堿基對(duì)數(shù)大于該DNA分子上所有基因的堿基對(duì)數(shù)之和，B項(xiàng)錯(cuò)誤；DNA分子復(fù)制和轉(zhuǎn)錄時(shí)DNA聚合酶、RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)都位于DNA上，C項(xiàng)錯(cuò)誤；雙鏈均含15N的DNA在14N環(huán)境中復(fù)制3次，共形成8個(gè)DNA分子，根據(jù)DN

34、A分子半保留復(fù)制特點(diǎn)，子代DNA中含15N的有2個(gè)，含14N的有8個(gè)，即子代DNA中含15N的與含14N的數(shù)量之比為1∶4，D項(xiàng)正確。 7.（2016·山東濱州一模，8）下圖為真核細(xì)胞內(nèi)某基因（15N標(biāo)記）結(jié)構(gòu)示意圖，該基因全部堿基中A占20%。下列說(shuō)法正確的是（　?。? A.若該基因中含有180個(gè)堿基，則該基因中含有的氫鍵數(shù)目為180個(gè) B.該基因的一條核苷酸鏈中（C＋G）/（A＋T）為3∶2 C.DNA解旋酶只作用于①部位，限制性核酸內(nèi)切酶只作用于②部位 D.將該基因置于14N培養(yǎng)液中復(fù)制3次后，含15N的DNA分子占1/8 【答案】B 【解析】若該基因中含有180個(gè)堿基，

35、且A占20%，可計(jì)算出該基因中A＝T＝36、G＝C＝54，則該基因中氫鍵的數(shù)目為36×2＋54×3＝234個(gè)，A錯(cuò)誤。由于該基因中堿基A占20%，則堿基T占20%，推出堿基C和G各占30%，該基因每條核苷酸鏈中（G＋C）/（A＋T）＝3∶2，B正確。限制性核酸內(nèi)切酶作用于①部位，DNA解旋酶作用于②部位，C錯(cuò)誤。15N標(biāo)記的DNA分子在含14N的培養(yǎng)液中復(fù)制3次后，含15N的DNA分子占2/8，即1/4，D錯(cuò)誤。 8.（2018·大連一中高三模擬）某未被32P標(biāo)記的DNA分子含有1 000個(gè)堿基對(duì)，其中鳥嘌呤300個(gè)，將該DNA分子置于含32P的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制3次。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（　

36、?。? A．所有子代DNA分子都含32P B．含32P的子代DNA分子中，可能只有一條鏈含32P C．第三次復(fù)制過(guò)程中需要消耗腺嘌呤脫氧核苷酸4 900個(gè) D．子代DNA分子中不含32P的脫氧核苷酸鏈占總鏈數(shù)的1/8 【答案】C 【解析】將該DNA分子置于含32P的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制3次，得到8個(gè)DNA分子，其中6個(gè)DNA分子兩條鏈均含32P，另外2個(gè)DNA分子其中的一條鏈含32P，A、B正確；子代DNA共含有16條鏈，其中不含32P的脫氧核苷酸鏈有2條，占總鏈的1/8，D正確；一個(gè)DNA分子中含有腺嘌呤數(shù)＝1 000－300＝700個(gè)，則第三次復(fù)制過(guò)程中需要消耗腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)＝7

37、00×（23－22）＝2 800個(gè)。 9.（2018·河南第三次大聯(lián)考）下圖表示洋蔥根尖分生區(qū)某細(xì)胞內(nèi)正在發(fā)生的某種生理過(guò)程，圖中甲、乙、丙均表示DNA分子，a、b、c、d均表示DNA鏈，A、B表示相關(guān)酶。下列相關(guān)敘述正確的是（　?。? A．圖中酶A能使甲解旋，酶B在c鏈的形成及c鏈和d鏈的連接過(guò)程中發(fā)揮作用 B．運(yùn)用放射性同位素示蹤技術(shù)無(wú)法研究圖示過(guò)程中的半保留復(fù)制 C．圖示過(guò)程發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)，乙、丙分開的時(shí)期為減數(shù)第二次分裂后期 D．該細(xì)胞中伴隨圖示過(guò)程發(fā)生的反應(yīng)還有RNA和蛋白質(zhì)的合成等 【答案】D 【解析】圖中酶A為解旋酶，能使DNA分子雙螺旋解開，酶B為DNA聚合酶，

38、在合成c鏈的過(guò)程中發(fā)揮作用，但在子代DNA的c鏈和d鏈的連接過(guò)程中不發(fā)揮作用，A錯(cuò)誤；運(yùn)用放射性同位素示蹤技術(shù)如15N標(biāo)記，可研究圖示過(guò)程中的半保留復(fù)制，B錯(cuò)誤；圖示DNA復(fù)制過(guò)程發(fā)生在洋蔥根尖細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)，洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞只進(jìn)行有絲分裂，乙、丙分開的時(shí)期為有絲分裂后期，C錯(cuò)誤；圖示細(xì)胞正處于分裂的間期，有ATP的水解、基因的轉(zhuǎn)錄及蛋白質(zhì)的合成等過(guò)程，D正確。 10．（2016·全國(guó)卷Ⅰ）在有關(guān)DNA分子的研究中，常用32P來(lái)標(biāo)記DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP（d表示脫氧）上三個(gè)磷酸基團(tuán)所處的位置（A—Pα～Pβ～Pγ或dA—Pα～Pβ～Pγ）?；卮鹣铝袉?wèn)題： （1）某種

39、酶可以催化ATP的一個(gè)磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到DNA末端上，同時(shí)產(chǎn)生ADP。若要用該酶把32P標(biāo)記到DNA末端上，那么帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在ATP的________（填“α”“β”或“γ”）位上。 （2）若用帶有32P的dATP作為DNA生物合成的原料，將32P標(biāo)記到新合成的DNA分子上，則帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在dATP的________（填“α”“β”或“γ”）位上。 （3）將一個(gè)某種噬菌體DNA分子的兩條鏈用32P進(jìn)行標(biāo)記，并使其感染大腸桿菌，在不含有32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時(shí)間。若得到的所有噬菌體雙鏈DNA分子都裝配成噬菌體（n個(gè)）并釋放，則其中含有32P的噬菌體所占比例為2/n，原因是_

40、_____________________________。 【答案】（1）γ?。?）α?。?）一個(gè)含有32P標(biāo)記的噬菌體雙鏈DNA分子經(jīng)半保留復(fù)制后，標(biāo)記的兩條單鏈只能分配到兩個(gè)噬菌體的雙鏈DNA分子中，因此在得到的n個(gè)噬菌體中只有2個(gè)帶有標(biāo)記 【解析】（1）根據(jù)題干信息可知，該酶能將ATP水解成ADP和磷酸基團(tuán)（即Pγ），同時(shí)將Pγ基團(tuán)轉(zhuǎn)移到DNA末端上。因此需將32P標(biāo)記到ATP的γ位上。（2）DNA生物合成的原料為脫氧核苷酸。將dATP兩個(gè)高能磷酸鍵都水解后的產(chǎn)物為dA—Pα（腺嘌呤脫氧核苷酸），為合成DNA的原料。因此需將32P標(biāo)記到dATP的α位上。（3）一個(gè)含有32P標(biāo)記的噬菌體雙鏈DNA分子經(jīng)半保留復(fù)制后，標(biāo)記的兩條單鏈只能分配到兩個(gè)噬菌體的雙鏈DNA分子中，因此在得到的n個(gè)噬菌體中只有2個(gè)帶有標(biāo)記。 16