2019-2020學(xué)年高中生物 第三章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第三節(jié) 遺傳信息的傳遞學(xué)案 浙科版必修2

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1、第三節(jié)　遺傳信息的傳遞 　1.概述DNA分子的復(fù)制?！?.通過“活動：探究DNA的復(fù)制過程”，感悟科學(xué)實驗中蘊含的理性精神與求真意識、批判精神與創(chuàng)新意識，逐步領(lǐng)悟科學(xué)的本質(zhì)特征。 [學(xué)生用書P47] 一、DNA復(fù)制的概念 產(chǎn)生兩個跟親代DNA完全相同的新DNA分子的過程。 二、DNA復(fù)制的過程 1．形成“模板鏈”：在有關(guān)酶的作用下，兩條鏈的配對堿基之間的氫鍵斷開，堿基暴露出來，形成了兩條模板鏈。 2．合成子鏈：每一條母鏈按照堿基互補(bǔ)配對的原則，吸引含有互補(bǔ)堿基的核苷酸，最后相鄰核苷酸的脫氧核糖和磷酸基團(tuán)間形成磷酸二酯鍵，產(chǎn)生一條新鏈(子鏈)。 3．形成新的DNA分子：一條“

2、模板鏈”(母鏈)與一條新鏈(子鏈)形成一個新的DNA分子，即一個雙螺旋DNA分子變成了兩個雙螺旋分子，并且新形成的DNA分子與親代DNA分子相同。 三、DNA復(fù)制的特點 DNA復(fù)制的特點是半保留復(fù)制，即新合成的雙鏈DNA分子中，一條鏈?zhǔn)莵碜杂H代的DNA，另一條鏈則是新合成的。 四、DNA復(fù)制的意義 DNA復(fù)制是遺傳物質(zhì)從親代向子代傳遞的基礎(chǔ)。生殖細(xì)胞形成過程中進(jìn)行DNA的復(fù)制，使親代的遺傳信息傳遞給了子代，從而保持了前后代遺傳信息的連續(xù)性。 完成DNA復(fù)制的基本條件是什么？ 提示：模板、原料、能量和酶等。 以DNA的一條鏈“—A—T—C—”為模板，經(jīng)復(fù)制后的子鏈?zhǔn)鞘裁矗?

3、 提示：DNA復(fù)制合成子鏈時，每一條母鏈按照互補(bǔ)配對的原則，吸引含有互補(bǔ)堿基的核苷酸，最后相鄰核苷酸的脫氧核糖和磷酸基團(tuán)間形成磷酸二酯鍵，產(chǎn)生一條新鏈(子鏈)。所以根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，在DNA分子中A與T配對，C與G配對，模板鏈為“—A—T—C—”，經(jīng)復(fù)制后的子鏈為“—T—A—G—”。 　DNA復(fù)制的探究[學(xué)生用書P48] 1．探究方法：同位素示蹤法。 2．探究過程 3．結(jié)果 世代 DNA分 子離心后在管中的位置 不同DNA分子占全部DNA分子之比 不同脫氧核苷酸鏈占全部鏈之比 只含15N 的DNA分子 含14N、 15N的DNA 分子 只含14

4、N 的DNA 分子 含15N 的鏈 含14N 的鏈 親代 全在下部 1 0 0 1 0 第二代 全在中部 0 1 0 1/2 1/2 第三代 1/2中部， 1/2上部 0 1/2 1/2 1/4 3/4 4.結(jié)論 (1)新合成的子代雙鏈DNA分子中，一條鏈?zhǔn)莵碜杂H代的DNA，另一條鏈則是新合成的。 (2)DNA的復(fù)制是以親代的一條DNA鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對原則，合成另一條具有互補(bǔ)堿基的新鏈。 (3)復(fù)制出的DNA分子與親代DNA分子完全相同。 5．特點：DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制。 1．細(xì)菌在15N培養(yǎng)基中繁殖數(shù)代

5、后，使細(xì)菌DNA的含氮堿基皆含有15N，然后再移入14N培養(yǎng)基中培養(yǎng)，抽取親代及子代的DNA經(jīng)高速離心分離，圖①～⑤為可能的結(jié)果，下列敘述錯誤的是(　　) A．子一代DNA應(yīng)為②　　 B．子二代DNA應(yīng)為① C．子三代DNA應(yīng)為④ D．親代的DNA應(yīng)為⑤ 解析：選C。由于DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制，因此依據(jù)這一特點來分析，⑤為親代DNA，②為子一代DNA，①為子二代DNA，③為子三代DNA。不可能出現(xiàn)④中的情形。 2．在氮源為14N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為14N-DNA(對照)；在氮源為15N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為15N-DNA(親代)。將

6、親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基中，再連續(xù)繁殖兩代(Ⅰ和Ⅱ)，用某種離心方法分離得到的結(jié)果如圖所示，請分析回答下列問題： (1)由實驗結(jié)果可以推測第一代(Ⅰ)細(xì)菌DNA分子中一條鏈?zhǔn)莀_______，另一條鏈?zhǔn)莀_______。 (2)將第一代(Ⅰ)細(xì)菌轉(zhuǎn)移到含15N的培養(yǎng)基上繁殖一代，將所得的細(xì)菌的DNA用同樣的方法分離。請參照A圖將DNA分子可能出現(xiàn)在試管中的位置在B圖中標(biāo)出。 解析：DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，親代15N-DNA在14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制兩次的圖示為： 答案：(1)15N母鏈　14N新鏈 (2)見圖 　DNA復(fù)制的理解[學(xué)生用書P48] 1．D

7、NA復(fù)制相關(guān)知識歸納 場所 真核細(xì)胞：細(xì)胞核(主要)、線粒體、葉綠體；原核細(xì)胞：擬核、細(xì)胞質(zhì)(細(xì)胞溶膠) 時間 細(xì)胞分裂間期 模板 親代DNA的兩條鏈 原料 4種游離的脫氧核苷酸 能量 ATP 酶 DNA聚合酶等 特點 半保留復(fù)制，多個復(fù)制起點 結(jié)果 一個DNA分子形成了兩個DNA分子。新復(fù)制出的2個子代DNA分子通過細(xì)胞分裂分配到2個子細(xì)胞中去 (1)DNA復(fù)制的場所：主要場所是細(xì)胞核，但在擬核、線粒體、葉綠體中也能進(jìn)行DNA復(fù)制。 (2)能夠進(jìn)行DNA復(fù)制的生物：一切以DNA為遺傳物質(zhì)的生物。 (3)真核生物細(xì)胞核中DNA復(fù)制發(fā)生的時間：在體細(xì)胞中

8、發(fā)生在有絲分裂間期；在有性生殖過程中發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前的間期。 (4)復(fù)制所需的酶是指一個酶系統(tǒng)，不僅僅是指解旋酶和DNA聚合酶，還包括DNA連接酶等。 ①解旋酶的作用是破壞堿基間的氫鍵。 ②DNA聚合酶的作用是連接游離的脫氧核苷酸。 ③DNA連接酶的作用是連接DNA片斷。 (5)兩個子代DNA的位置及分開時間：復(fù)制產(chǎn)生的兩個子代DNA分子位于一對姐妹染色單體上，由著絲粒連在一起，在有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期著絲粒分裂時分開，分別進(jìn)入兩個子細(xì)胞中。 (6)DNA分子的復(fù)制往往是從多個起點進(jìn)行的，如圖： 2．DNA準(zhǔn)確復(fù)制的原因 DNA分子之所以能自我復(fù)制，取決于D

9、NA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，它為復(fù)制提供了模板；同時，由于堿基具有互補(bǔ)配對的特性，因此能確保復(fù)制的準(zhǔn)確。在復(fù)制過程中，脫氧核苷酸序列具有相對的穩(wěn)定性，但也可能發(fā)生差錯，這種穩(wěn)定性和可變性的統(tǒng)一，是生物遺傳和變異的物質(zhì)基礎(chǔ)和根本原因。 3．下列關(guān)于DNA復(fù)制的敘述，正確的是(　　) A．在細(xì)胞有絲分裂前的間期，發(fā)生DNA復(fù)制 B．DNA通過一次復(fù)制后產(chǎn)生四個DNA分子 C．DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)全部解鏈后，開始DNA的復(fù)制 D．單個脫氧核苷酸在DNA酶的作用下連接合成新的子鏈 解析：選A。DNA通過一次復(fù)制后產(chǎn)生兩個DNA分子，復(fù)制兩次才能產(chǎn)生四個DNA分子。DNA復(fù)制過程應(yīng)該是邊解開螺旋邊復(fù)制

10、。單個脫氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下連接合成新的子鏈。 4．如圖為真核細(xì)胞DNA分子復(fù)制過程模式圖。據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述中錯誤的是(　　) A．由圖示可知，DNA分子復(fù)制的方式是半保留復(fù)制 B．從圖中可以看出合成兩條子鏈時，DNA聚合酶移動的方向是相反的 C．子鏈合成的方向是一定的 D．解旋需解旋酶及DNA聚合酶的催化，且需要消耗ATP 解析：選D。由圖示可以看出，新合成的每個DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈，因此，DNA分子復(fù)制的方式為半保留復(fù)制；由圖中的箭頭可知，兩條鏈上DNA聚合酶移動的方向是相反的；子鏈合成的方向是一定的，即只能從5′端向3′端延伸；圖

11、示解旋的過程中只有解旋酶的作用，而沒有DNA聚合酶的參與。 判斷DNA復(fù)制要三看 一看模板是否為DNA； 二看原料是否為脫氧核苷酸； 三看產(chǎn)物是否為DNA。 　DNA復(fù)制的相關(guān)計算[學(xué)生用書P49] DNA的復(fù)制為半保留復(fù)制，一個DNA分子復(fù)制n次，則有： 1．DNA分子數(shù) (1)子代DNA分子數(shù)＝2n個。 (2)含有親代鏈的子代DNA分子＝2個。 (3)不含親代鏈的子代DNA分子數(shù)＝(2n－2)個。 2．脫氧核苷酸鏈數(shù) (1)親代脫氧核苷酸鏈數(shù)＝2條。 (2)子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)＝2n＋1條。 (3)新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)＝(2n＋1－2)條。

12、 3．消耗的脫氧核苷酸數(shù) 若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，經(jīng)過n次復(fù)制需要消耗該脫氧核苷酸(2n－1)m個。 5．(2017·浙江4月選考)若將處于G1期的胡蘿卜愈傷組織細(xì)胞置于含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)液中，培養(yǎng)至第2次分裂中期。下列敘述正確的是(　　) A．每條染色體中的兩條染色單體均含3H B．每個DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈均含3H C．每個DNA分子中均只有一條脫氧核苷酸鏈含3H D．每條染色單體均只有一個DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈含3H 解析：選A。第2次分裂中期時有一半DNA分子只有一條脫氧核苷酸鏈含3H，另一半DNA分子兩條脫氧核苷酸鏈均含

13、3H，故B、C、D均錯。 巧借模式圖解答與DNA復(fù)制有關(guān)問題 學(xué)會畫DNA分子半保留復(fù)制圖解有助于理解DNA的相關(guān)計算規(guī)律，如圖所示： 6．用15N標(biāo)記含有100個堿基對的雙鏈DNA分子，其中有胞嘧啶60個，該DNA分子在含有14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次。其結(jié)果不可能是(　　) A．含有15N的DNA分子占1/8 B．復(fù)制過程中需要腺嘌呤脫氧核苷酸600個 C．含有14N的DNA分子占7/8 D．復(fù)制結(jié)果共產(chǎn)生16個DNA分子 解析：選C。該DNA分子在14N培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次，可得到24個DNA分子，其中含有14N的DNA分子占100%，C錯誤；含有15N的DNA分

14、子占2/16，因為DNA分子復(fù)制為半保留復(fù)制，親代DNA分子的兩條鏈只可能進(jìn)入兩個子代DNA分子中，A正確；1個DNA分子經(jīng)過4次復(fù)制，共產(chǎn)生24＝16個DNA分子，D正確；在含有100個堿基對的DNA分子中，若有胞嘧啶60個，則含有腺嘌呤個數(shù)為(100×2－60×2)/2＝40個，則連續(xù)復(fù)制4次所需腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)目為40×(24－1)＝600個，B正確。 與DNA復(fù)制過程相關(guān)計算的誤區(qū)辨析 (1)在一個含有n個堿基對的DNA分子中，雙鏈中堿基對的排列和單鏈中堿基的排列最多均為4n種。 (2)運用DNA半保留復(fù)制特點，分析被標(biāo)記DNA分子所占的比例時，應(yīng)注意求的是DNA分子數(shù)

15、，還是脫氧核苷酸鏈數(shù)；看準(zhǔn)是“含”還是“只含”；還應(yīng)注意培養(yǎng)液中化學(xué)元素的不同。 (3)運用DNA半保留復(fù)制特點，解決消耗某種脫氧核苷酸數(shù)量問題時，應(yīng)注意親代DNA分子的兩條母鏈被保留下來，不需消耗原料。 (4)在計算消耗脫氧核苷酸數(shù)時要明確是經(jīng)過n次復(fù)制還是第n次復(fù)制。 核心知識小結(jié) [要點回眸] [規(guī)范答題] 1.DNA復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞分裂的間期。 2.DNA復(fù)制需要DNA模板、4種脫氧核苷酸做原料以及酶和能量。 3.DNA復(fù)制的特點是邊解旋邊復(fù)制和半保留復(fù)制。 4.DNA分子獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確的模板；通過堿基互補(bǔ)配對，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。

16、 [隨堂檢測][學(xué)生用書P50] 1．下列關(guān)于DNA復(fù)制的敘述，正確的是(　　) A．產(chǎn)物是RNA分子 B．場所主要是細(xì)胞溶膠 C．原料是氨基酸 D．方式是半保留復(fù)制 解析：選D。DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制，合成的子代DNA分子包括一條新鏈和一條母鏈。 2．如圖所示是研究DNA復(fù)制方式的實驗，根據(jù)這些實驗結(jié)果進(jìn)行的推論，正確的是(　　) 菌種：大腸桿菌 培養(yǎng)條件與方法： (1)在含15N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)若干代，使DNA均被15N標(biāo)記(甲圖)。 　 (2)轉(zhuǎn)至14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，每30分鐘繁殖一代。 (3)取出每代DNA樣本，并離心分層。 ①丙是轉(zhuǎn)入14N培養(yǎng)基中

17、復(fù)制一代的結(jié)果 ②乙是轉(zhuǎn)入14N培養(yǎng)基中復(fù)制二代的結(jié)果 ③出現(xiàn)丁的結(jié)果至少需要60分鐘 ④戊圖表示復(fù)制三代后不再具有15N標(biāo)記DNA A．①④　　　　　　　　　 B．①③ C．②③ D．①②③ 解析：選B。①由于DNA分子復(fù)制是半保留復(fù)制，而丙中DNA全在中部，所以丙是轉(zhuǎn)入14N培養(yǎng)基中復(fù)制一代的結(jié)果，正確；②乙中是1/2在下部、1/2在中部，而DNA分子復(fù)制是半保留復(fù)制，所以復(fù)制后不可能有在下部的DNA存在，錯誤；③丁中是1/2在中部、1/2在上部，說明DNA已復(fù)制兩次，而復(fù)制一次需要30分鐘，所以出現(xiàn)丁的結(jié)果至少需要60分鐘，正確；④戊中全部在上部，表示不具有15N標(biāo)記的DN

18、A；而DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制，15N標(biāo)記的DNA兩條鏈一直存在，錯誤。 3.(2019·浙江1月學(xué)考)假設(shè)T2噬菌體的DNA含1 000個堿基對，其中胞嘧啶占全部堿基的30%。一個32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染細(xì)菌，釋放出50個子代噬菌體。下列敘述正確的是(　　) A．子代噬菌體中最多有2個32P標(biāo)記的噬菌體 B．噬菌體增殖過程所需的原料、模板、酶等全部由細(xì)菌提供 C．用含32P的培養(yǎng)基可直接培養(yǎng)出32P標(biāo)記的T2噬菌體 D．產(chǎn)生這些子代噬菌體共消耗了9 800個胸腺嘧啶脫氧核苷酸 答案：A 4．在試管中合成DNA的實驗過程是：先把高能磷酸基團(tuán)接到四種脫氧核苷酸上，然后將這

19、四種磷酸脫氧核苷酸放入一支試管中，還要加入從某種生物體內(nèi)提取的DNA聚合酶系，最后放入一條帶15N 標(biāo)記的DNA分子，并將試管放在適宜溫度的環(huán)境中。據(jù)下列實驗結(jié)果回答： (1)由生化分析得知：新合成的DNA分子，A＝T, G＝C，這個事實說明DNA的合成遵偱____________________。新合成的DNA分子中，(A＋T)/(G＋C)的比率與帶15N標(biāo)記的 DNA分子一樣，這說明新DNA分子是__________________________。分析還得知，新合成的DNA分子帶有15N標(biāo)記的DNA的鏈占50%，這個事實說明___________________________。

20、 (2)在一個新合成的DNA中，(A＋T)/(C＋G)的值與它的模板DNA的任一單鏈________(填“相同”或“不相同”)。簡述理由________________________________。 (3)一段時間內(nèi)測得容器內(nèi)共有8個DNA分子，此段時間DNA分子共進(jìn)行________次復(fù)制。在這8個DNA中，不含15N的DNA、一條鏈中含15N的DNA和兩條鏈都含15N的DNA數(shù)目之比是________。 答案：(1)堿基互補(bǔ)配對原則　以標(biāo)記DNA為模板的產(chǎn)物　DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制 (2)相同　因為所有的雙鏈DNA中，A與T的數(shù)目相同，C與G的數(shù)目相同 (3)3　6∶2∶0

21、 [課時作業(yè)] [學(xué)生用書P113(單獨成冊)] 一、選擇題 1．DNA分子復(fù)制所需要的原料是(　　) A．核苷酸　　　　　　　 B．核苷 C．堿基 D．脫氧核苷酸 解析：選D。DNA分子的基本單位是脫氧核苷酸，所以在復(fù)制過程中需要脫氧核苷酸作為原料。 2．DNA分子復(fù)制不發(fā)生在(　　) A．洋蔥根尖分生區(qū)增殖細(xì)胞 B．減數(shù)第一次分裂間期 C．減數(shù)第二次分裂間期 D．精原細(xì)胞形成初級精母細(xì)胞的時期 解析：選C。DNA分子復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂的間期，而洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞通過有絲分裂方式增殖，精原細(xì)胞形成初級精母細(xì)胞的時期即為減數(shù)第一次分裂間

22、期。 3．保證準(zhǔn)確無誤地進(jìn)行DNA復(fù)制的關(guān)鍵步驟是(　　) A．需要有關(guān)酶促使DNA的兩條互補(bǔ)鏈分離 B．游離的脫氧核苷酸與母鏈堿基進(jìn)行互補(bǔ)配對 C．配對的脫氧核苷酸之間連接成與母鏈互補(bǔ)的子鏈 D．模板母鏈與互補(bǔ)子鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu) 解析：選B。DNA分子獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確的模板，通過堿基互補(bǔ)配對，保證了復(fù)制能夠精確地進(jìn)行。 4．用15N同位素標(biāo)記細(xì)菌的DNA分子，再將它們放入含14N的培養(yǎng)基上連續(xù)繁殖4代，a、b、c為三種DNA分子：a只含15N，b同時含15N和14N，c只含14N。如圖中這三種DNA分子的比例正確的是(　　) 解析：選D。假設(shè)親代D

23、NA分子為n個，則繁殖四代后，DNA分子總數(shù)為16n，其中，只含15N的DNA分子為0個，同時含14N和15N的分子為2n個，只含14N的分子有14n個，則它們呈現(xiàn)的比例為D圖所示。 5．關(guān)于DNA復(fù)制過程的敘述，錯誤的是(　　) A．DNA復(fù)制時伴隨有氫鍵的斷裂和重新形成 B．DNA復(fù)制時伴隨有磷酸二酯鍵的斷裂和重新形成 C．DNA復(fù)制時伴隨有高能磷酸鍵的斷裂和重新形成 D．DNA復(fù)制時伴隨有雙螺旋結(jié)構(gòu)的破壞與重新形成 解析：選B。DNA復(fù)制時需要在酶的作用下破壞堿基對之間的氫鍵，復(fù)制完成時模板母鏈與子鏈之間形成氫鍵，然后重新螺旋化；在復(fù)制過程中要消耗能量，能量由高能化合物(AT

24、P)來提供，所以伴隨有高能磷酸鍵的斷裂和重新形成；復(fù)制時只在DNA聚合酶的作用下伴隨有磷酸二酯鍵的形成，而沒有磷酸二酯鍵的斷裂。 6．某細(xì)胞DNA分子的胸腺嘧啶脫氧核苷酸用3H標(biāo)記，然后放在普通的培養(yǎng)基上讓其進(jìn)行有絲分裂，在第一次有絲分裂和第二次有絲分裂中，其染色單體的放射性情況分別是(　　) A．一半、全部 B．全部、一半 C．一半、有的一半有的沒有 D．一半、一半 解析：選B。DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制，第一次復(fù)制后，每條染色單體的DNA分子中都保留了親代的一條鏈，都具有放射性，但第一次分裂產(chǎn)生的DNA分子的兩條鏈中，一條具有放射性，一條不具有放射性；第二次復(fù)制完成后，每條染

25、色體的兩個染色單體中，以不具放射性的鏈為模板合成的不具放射性，以具有放射性的鏈合成的仍具有放射性，所以一半具有放射性，一半不具有放射性。 7．在體外進(jìn)行DNA復(fù)制的實驗，向試管中加入有關(guān)酶、4種脫氧核苷酸和ATP，37 ℃下保溫、適宜的酸堿度。下列敘述中正確的是(　　) A．能生成DNA，DNA的堿基比例與4種脫氧核苷酸的比例一致 B．不生成DNA，因為實驗中缺少DNA模板 C．能生成DNA，DNA的堿基比例不確定，且與酶的來源有一定的關(guān)聯(lián) D．不生成DNA，因為實驗中缺少酶催化的適宜條件 解析：選B。DNA復(fù)制需要模板、酶、原料、能量和適宜條件。 8．BrdU能代替胸腺嘧啶脫氧

26、核苷摻入到新合成的DNA鏈中。若用姬姆薩染料染色，在染色單體中，DNA只有一條單鏈摻有BrdU則著色深；DNA的兩條單鏈都摻有BrdU則著色淺。將植物根尖分生組織放在含有BrdU的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間，取出根尖并用姬姆薩染料染色，用顯微鏡觀察染色體的染色單體的顏色差異。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．在第一個細(xì)胞周期中，每條染色體的染色單體間均無顏色差異 B．在第二個細(xì)胞周期的前期，每條染色體中有3條脫氧核苷酸鏈含有BrdU C．在第三個細(xì)胞周期的中期，細(xì)胞中有1/4染色體的染色單體間出現(xiàn)顏色差異 D．此實驗可用于驗證DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制 解析：選C。DNA的復(fù)制方式為半保

27、留復(fù)制，由題干信息，在第一個細(xì)胞周期中，每條染色體的染色單體中，DNA分子都只有一條單鏈摻有BrdU，均著色深，無顏色差異。在第二個細(xì)胞周期的前期，每條染色體含兩個染色單體，每條染色體中有3條脫氧核苷酸鏈含有BrdU；在第三個細(xì)胞周期的中期，由于第二個細(xì)胞周期后期著絲粒分開移至兩極時有不同的情況，形成的子細(xì)胞中染色體DNA含有BrdU多少不一，細(xì)胞中不一定有1/4染色體的染色單體間出現(xiàn)顏色差異。因此選項A、B、D正確，選項C錯誤。 9．某DNA分子中含有1 000個堿基對(P元素只含32P)。若將DNA分子放在只含31P的脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中讓其復(fù)制兩次，則子代DNA的相對分子質(zhì)量平均比原來

28、(　　) A．減少1 500 B．增加1 500 C．增加1 000 D．減少1 000 解析：選A。具有1 000個堿基對的DNA分子連續(xù)分裂兩次，形成4個DNA分子，這4個DNA分子中有2個DNA分子的每條鏈都是含31P的，還有2個DNA分子都是一條鏈?zhǔn)?1P，另一條鏈?zhǔn)?2P。前2個DNA分子的相對分子質(zhì)量比原DNA共減少了4 000，后2個DNA分子的相對分子質(zhì)量比原來共減少了2 000，這樣4個DNA分子平均比原來減少了6 000/4＝1 500。 10．下列關(guān)于如圖DNA分子片段的說法，正確的是(　　) A．解旋酶可作用于①②處 B．“G”是鳥嘌呤脫氧核糖核苷酸

29、 C．該DNA的特異性表現(xiàn)在堿基種類和(A＋G)/(C＋T)的比例上 D．把此DNA放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制2代，子代中含15N的DNA占3/4 解析：選B。解旋酶的作用是催化氫鍵斷開，使DNA兩條鏈分開，形成兩條單鏈DNA，即作用于圖中③處，A錯誤；“G”是鳥嘌呤脫氧核苷酸，B正確；DNA分子的特異性是由于每個特定的DNA分子都具有其特定的堿基對排列順序，對于任何雙鏈DNA分子中，(A＋G)/(C＋T)的比值都是等于1，C錯誤；把此DNA放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制2代，子代DNA都含有15N，D錯誤。 11．下列關(guān)于DNA復(fù)制過程的正確順序是(　　) ①互補(bǔ)堿基對之間氫鍵斷裂?、?/p>

30、互補(bǔ)堿基對之間形成氫鍵　③DNA分子在有關(guān)酶的作用下解開螺旋?、芤越忾_螺旋后的母鏈為模板進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對　⑤新鏈與模板鏈盤旋成雙螺旋狀結(jié)構(gòu) A．③①④②⑤　　　　　　 B．①④②⑤③ C．①③⑤④② D．①③④②⑤ 解析：選A。DNA的復(fù)制順序是形成“模板鏈”(③①)、合成子鏈(④②)、形成新的DNA分子(⑤)。 12．已知某DNA分子含有1 000個堿基對，其中一條鏈上A∶G∶T∶C＝1∶2∶3∶4。該DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次，共需要鳥嘌呤脫氧核苷酸分子數(shù)是(　　) A．600個 B．900個 C．1 200個 D．1 800個 解析：選D。DNA分子中含有2 000個堿基

31、，又知其中一條鏈中A∶G∶T∶C＝1∶2∶3∶4。該DNA分子中A＝T，C＝G，則求出該DNA分子中鳥嘌呤脫氧核苷酸分子數(shù)為600個，該DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次，共需要鳥嘌呤脫氧核苷酸分子數(shù)為(22－1)×600＝1 800個。 二、非選擇題 13．如圖為DNA的復(fù)制圖解，請據(jù)圖回答下列問題： (1)DNA復(fù)制發(fā)生在____________________________________________期。 (2)②過程稱為____________。 (3)指出③中的子鏈：____________。 (4)③過程必須遵循__________________原則。 (5)子代DN

32、A分子中只有一條鏈來自親代DNA分子，由此說明DNA的復(fù)制具有____________特點。 (6)將一個細(xì)胞的DNA用15N標(biāo)記，放入含14N的4種脫氧核苷酸培養(yǎng)液中，連續(xù)分裂4次，則含14N的DNA細(xì)胞占總細(xì)胞數(shù)的________，含15N的DNA細(xì)胞占總細(xì)胞數(shù)的________。 (7)已知原來DNA中有100個堿基對，其中A 有40個，則復(fù)制4次，在復(fù)制過程中將需要________個游離的胞嘧啶脫氧核苷酸參加。 解析：DNA分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，子代DNA分子中有一條母鏈和與母鏈互補(bǔ)的子鏈；復(fù)制n次產(chǎn)生的子代DNA分子數(shù)為2n個；若親代DNA分子中含某種堿基數(shù)為a個，則復(fù)制

33、n次需該種堿基數(shù)為a×(2n－1)個。 答案：(1)有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間 (2)解旋　(3)Ⅱ、Ⅲ　(4)堿基互補(bǔ)配對 (5)半保留復(fù)制　(6)100%　12.5%　(7)900 14．含有32P或31P的磷酸，兩者化學(xué)性質(zhì)幾乎相同，都可以參與DNA分子的組成，但32P比31P的質(zhì)量大?，F(xiàn)將某哺乳動物的細(xì)胞放在含31P的培養(yǎng)基中，連續(xù)培養(yǎng)數(shù)代后得到G0代細(xì)胞，然后將G0代細(xì)胞移至含有32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)過第1、2次細(xì)胞分裂后，分別得到G1、G2代細(xì)胞，再從G0、G1、G2代細(xì)胞中提取出DNA，經(jīng)密度梯度離心后，得到結(jié)果如圖，由于DNA分子質(zhì)量不同，因此在離心管內(nèi)的分布

34、不同，若①②③表示輕、中、重三種DNA分子的位置，請回答下列問題： (1)G0、G1、G2三種DNA離心后的試管分別對應(yīng)哪個圖？ G0________，G1________，G2________。 (2)G2代在①②③三條帶中DNA數(shù)的比例為________________________。 (3)圖中①②兩條帶中DNA分子所含的同位素P分別是：條帶①________，條帶②________。 (4)上述實驗結(jié)果證明DNA的復(fù)制方式是________，DNA分子的自我復(fù)制能使生物的________保持相對穩(wěn)定。 (5)設(shè)全部含31P的DNA分子相對分子質(zhì)量為a，全部含32P的DNA分子相對分子質(zhì)量為b，則G2代DNA分子的平均相對分子質(zhì)量為________。 解析：根據(jù)題意，可以明顯地看出，G0代的DNA全部是由含31P的脫氧核苷酸組成的，是輕DNA；G1代每一個DNA分子中，一條是含31P的母鏈，一條是含32P的子鏈，是中DNA；G2代共4個DNA分子，有2個DNA分子的母鏈含31P，子鏈含32P，是中DNA，另2個DNA分子的母鏈、子鏈都含32P，是重DNA。 答案：(1)A　B　D　(2)0∶2∶2　(3)31P　31P和32P (4)半保留復(fù)制　遺傳特性　(5)(a＋3b)/4 14