2020版高考生物新導(dǎo)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第五單元 遺傳的分子基礎(chǔ) 第15講 DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因的本質(zhì)講義（含解析）北師大版.docx

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第15講　DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因的本質(zhì) [考綱要求]　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)。 考點(diǎn)一　DNA分子的結(jié)構(gòu)及基因的本質(zhì) 1．DNA分子的結(jié)構(gòu)層次 2．DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) (1)多樣性：具n個(gè)堿基對的DNA具有4n種堿基對排列順序。 (2)特異性：如每種DNA分子都有其特定的堿基對排列順序。 (3)穩(wěn)定性：如兩條主鏈磷酸與脫氧核糖交替連接的順序不變，堿基對構(gòu)成方式不變等。 3．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。 4．觀察下面的基因關(guān)系圖，完善相關(guān)內(nèi)容 1．判斷下列有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述 (1)沃森和克里克研究DNA分子的結(jié)構(gòu)時(shí)，運(yùn)用了構(gòu)建物理模型的方法(　√　) (2)嘌呤堿基與嘧啶堿基的結(jié)合保證了DNA分子空間結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定(　√　) (3)分子大小相同、堿基含量相同的核酸分子所攜帶的遺傳信息一定相同(　　) (4)DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過磷酸—脫氧核糖—磷酸相連(　　) (5)雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和核糖是通過氫鍵連接的(　　) (6)DNA分子中的核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)構(gòu)成基本骨架(　　) 2．判斷下列有關(guān)DNA分子的特性的敘述 (1)DNA分子的多樣性和特異性主要與它的空間結(jié)構(gòu)密切相關(guān)(　　) (2)不同生物的DNA分子中互補(bǔ)配對的堿基之和的比值可能相同(　√　) (3)同一生物個(gè)體不同細(xì)胞中DNA分子的(A＋T)/(C＋G)的值不同(　　) (4)人體內(nèi)控制β珠蛋白的基因由1700個(gè)堿基對組成，其堿基對可能的排列方式有41700種(　　) 3．判斷下列有關(guān)染色體、DNA、基因與脫氧核糖核苷酸關(guān)系的敘述 (1)真核細(xì)胞的基因只存在于細(xì)胞核中，而核酸并非僅存在細(xì)胞核中(　　) (2)DNA分子中每一個(gè)片段都是一個(gè)基因(　　) (3)非等位基因都位于非同源染色體上(　　) (4)真核細(xì)胞基因中核糖核苷酸的排列順序代表遺傳信息(　　) (5)基因只位于染色體上，所以染色體是基因的載體(　　) 分析DNA分子結(jié)構(gòu)圖像 (1)一個(gè)DNA分子片段中有幾個(gè)游離的磷酸基團(tuán)？ 提示　2個(gè)。 (2)圖中④能表示胞嘧啶脫氧核糖核苷酸嗎？ 提示　不能。 (3)圖中堿基之間是如何連接的？ 提示　雙鏈DNA中，反向平行的兩條鏈之間的堿基通過氫鍵連接成堿基對，而同一條鏈上核苷酸之間是通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”相連的。 (4)解旋酶作用于哪個(gè)部位？限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶作用于哪個(gè)部位？ 提示　解旋酶作用于⑨，限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶作用于⑩。 (5)DNA初步水解的產(chǎn)物和徹底水解的產(chǎn)物分別是什么？ 提示　初步水解的產(chǎn)物是4種脫氧核糖核苷酸，徹底水解的產(chǎn)物是磷酸、脫氧核糖和4種含氮堿基。 (6)如何根據(jù)堿基的種類和比例確定核酸的類型？ 提示　根據(jù)堿基的種類確定是DNA還是RNA，若含有堿基U而不含有堿基T，則是RNA，若含有堿基T而不含有堿基U，則是DNA；根據(jù)堿基的比例確定是單鏈還是雙鏈，若嘌呤數(shù)/嘧啶數(shù)＝1，則一般是雙鏈，若嘌呤數(shù)/嘧啶數(shù)≠1，則是單鏈。 (7)若某雙鏈DNA分子含有200個(gè)堿基，一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則該DNA分子堿基排列方式共有4100種，對嗎？ 提示　錯(cuò)。 命題點(diǎn)一　DNA分子結(jié)構(gòu)分析 1．下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是(　　) A．DNA分子是以4種脫氧核糖核苷酸為單位連接而成的單鏈結(jié)構(gòu) B．DNA分子中的每個(gè)磷酸均連接著一個(gè)脫氧核糖和一個(gè)堿基 C．DNA分子兩條鏈之間總是嘌呤與嘧啶形成堿基對 D．DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過磷酸—脫氧核糖—磷酸相連 答案　C 解析　DNA分子是以4種脫氧核糖核苷酸為單位連接而成的雙鏈結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)誤；DNA分子中的絕大多數(shù)磷酸連接著兩個(gè)脫氧核糖，且磷酸不與堿基直接相連，B錯(cuò)誤；DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖相連，D錯(cuò)誤。 2．用卡片構(gòu)建DNA平面結(jié)構(gòu)模型，所提供的卡片類型和數(shù)量如下表所示，以下說法正確的是(　　) 卡片類型 脫氧核糖 磷酸 堿基 A T G C 卡片數(shù)量 10 10 2 3 3 2 A.最多可構(gòu)建4種脫氧核糖核苷酸，5個(gè)脫氧核苷酸對 B．構(gòu)成的雙鏈DNA片段最多有10個(gè)氫鍵 C．DNA中每個(gè)脫氧核糖均與1分子磷酸相連 D．最多可構(gòu)建44種不同堿基序列的DNA 答案　B 解析　根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，代表脫氧核糖、磷酸和含氮堿基的卡片數(shù)分別都是10，所以最多可構(gòu)建10個(gè)脫氧核苷酸，根據(jù)堿基種類可推知最多構(gòu)建4種脫氧核糖核苷酸，4個(gè)脫氧核糖核苷酸對；構(gòu)成的雙鏈DNA片段中可含有2個(gè)A—T堿基對和2個(gè)G—C堿基對，故最多可含有氫鍵數(shù)＝22＋23＝10(個(gè))；DNA分子結(jié)構(gòu)中，與脫氧核糖直接連接的一般是2個(gè)磷酸，但最末端的脫氧核糖只連接1個(gè)磷酸；堿基序列要達(dá)到44種，每種堿基對的數(shù)量至少要有4個(gè)。 命題點(diǎn)二　DNA分子結(jié)構(gòu)的相關(guān)計(jì)算 3．某雙鏈DNA分子中，鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基的比率為a，其中一條鏈上鳥嘌呤占該鏈全部堿基的比例為b，則(　　) A．互補(bǔ)鏈中含2個(gè)游離的磷酸基團(tuán) B．互補(bǔ)鏈中鳥嘌呤與胞嘧啶所占比例為a C．互補(bǔ)鏈中鳥嘌呤占該鏈堿基的比率為 D．以互補(bǔ)鏈為模板轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的某mRNA中鳥嘌呤與胞嘧啶所占比率為a 答案　B 解析　雙鏈DNA分子的每條鏈含有1個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；在雙鏈DNA分子中，鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基的比率與每條鏈中鳥嘌呤與胞嘧啶所占的比率相等，B項(xiàng)正確；互補(bǔ)鏈中鳥嘌呤占該鏈的比率為a－b，C項(xiàng)錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)錄是以DNA上某基因的一條鏈為模板，所以轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA中鳥嘌呤與胞嘧啶所占比率是不確定的，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4．某雙鏈(α鏈和β鏈)DNA分子中有2000個(gè)堿基，其中腺嘌呤占20%。下列有關(guān)分析正確的是(　　) A．α鏈中A＋T的含量等于β鏈中C＋G的含量 B．α鏈和β鏈中G所占本鏈的比例之和等于DNA雙鏈中G所占的比例 C．該DNA分子中含有的氫鍵數(shù)目為2600個(gè) D．以該DNA分子為模板轉(zhuǎn)錄出的RNA中A＋U＝800個(gè) 答案　C 解析　α鏈中A＋T的含量等于β鏈中T＋A的含量，A錯(cuò)誤；α鏈和β鏈中G所占本鏈的比例之和是DNA雙鏈中G所占比例的2倍，B錯(cuò)誤；該DNA分子中氫鍵數(shù)目為A的數(shù)目2＋G的數(shù)目3＝4002＋6003＝2 600(個(gè))，C正確；一個(gè)DNA分子上有多個(gè)基因，且有非編碼序列，因此無法判斷轉(zhuǎn)錄出的RNA中A＋U的數(shù)目，D錯(cuò)誤。 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)配對原則及其規(guī)律進(jìn)行計(jì)算。 考點(diǎn)二　DNA分子的復(fù)制 一、DNA分子復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù) 1．方式推測：沃森和克里克提出假說：DNA分子復(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(密度最小)：兩條鏈都為14N標(biāo)記的子代雙鏈DNA。 (5)實(shí)驗(yàn)過程 (6)過程分析：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。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。 二、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：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：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；通過堿基互補(bǔ)配對，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。 知識拓展　(1)利用數(shù)字“1,2,3,4”巧記DNA的復(fù)制 1個(gè)主要場所(細(xì)胞核)，2種時(shí)期(有絲分裂的間期和減數(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。 (1)DNA復(fù)制遵循堿基互補(bǔ)配對原則，新合成的DNA分子中兩條鏈均是新合成的(　　) (2)單個(gè)脫氧核糖核苷酸在DNA酶的作用下連接合成新的子鏈(　　) (3)DNA復(fù)制時(shí)，嚴(yán)格遵循A－U、C－G的堿基互補(bǔ)配對原則(　　) (4)在一個(gè)細(xì)胞周期中，DNA復(fù)制過程中的解旋發(fā)生在兩條DNA母鏈之間(　√　) (5)在人體內(nèi)，成熟的紅細(xì)胞、漿細(xì)胞中不發(fā)生DNA的復(fù)制(　√　) (6)某親本DNA分子雙鏈均以白色表示，以灰色表示第一次復(fù)制出的DNA子鏈，以黑色表示第二次復(fù)制出的DNA子鏈，該親本雙鏈DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次后的產(chǎn)物如下圖D所示(　√　) (7)將已被15N標(biāo)記了DNA的大腸桿菌在含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)繁殖一代，若子代大腸桿菌的DNA分子中既含有14N，又含有15N，則可說明DNA的復(fù)制為半保留復(fù)制(　　) (8)復(fù)制時(shí)，子代DNA分子的兩條單鏈中只有一條和親代DNA分子完全相同(　　) (9)DNA分子復(fù)制時(shí)解旋酶與DNA聚合酶不能同時(shí)發(fā)揮作用(　　) 分析DNA復(fù)制過程 (1)圖示中的解旋酶和DNA聚合酶各有什么作用？ 提示　前者使氫鍵打開，DNA雙鏈解旋；后者催化形成磷酸二酯鍵，從而形成新的子鏈。 (2)蛙的紅細(xì)胞和哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞，是否都能進(jìn)行圖示過程呢？ 提示　蛙的紅細(xì)胞進(jìn)行無絲分裂，可進(jìn)行DNA分子的復(fù)制；哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞已喪失細(xì)胞核，也無各種細(xì)胞器，不能進(jìn)行DNA分子的復(fù)制。 (3)上圖所示DNA復(fù)制過程若發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)，形成的兩個(gè)子DNA位置如何？其上面對應(yīng)片段中基因是否相同？兩個(gè)子DNA將于何時(shí)分開？ 提示　染色體復(fù)制后形成兩條姐妹染色單體，剛復(fù)制產(chǎn)生的兩個(gè)子DNA分子即位于兩條姐妹染色單體中，由著絲粒相連；其對應(yīng)片段所含基因在無基因突變等特殊變異情況下應(yīng)完全相同；兩個(gè)子DNA分子將于有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期著絲粒分裂時(shí)，隨兩條姐妹染色單體分離而分開，分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞中。 (4)現(xiàn)將含15N的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到氮源為14N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，不同相對分子質(zhì)量的DNA分子將分布在試管中的不同位置上。請預(yù)測繪出若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)。 提示　 命題點(diǎn)一　透過新情景辨析DNA分子復(fù)制 1．如圖所示為DNA復(fù)制的較為詳細(xì)的圖解，據(jù)圖分析下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．僅在解旋酶和DNA聚合酶的催化下，DNA復(fù)制不能順利進(jìn)行 B．在DNA復(fù)制的過程中，可能會出現(xiàn)尿嘧啶與腺嘌呤互補(bǔ)配對現(xiàn)象 C．圖示DNA復(fù)制的特點(diǎn)有邊解旋邊復(fù)制以及半保留復(fù)制等 D．復(fù)制完成后，前導(dǎo)鏈和隨后鏈所在單鏈堿基排列順序相同 答案　D 解析　從圖示信息可知，DNA復(fù)制需要拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ、解旋酶、引物合成酶、聚合酶Ⅰ和Ⅲ等多種酶的催化，A正確；在DNA復(fù)制過程中，RNA引物能與模板鏈互補(bǔ)形成雜交鏈，該雜交鏈中可能含有堿基對A—U，B正確；從圖中信息可知，DNA復(fù)制的特點(diǎn)有邊解旋邊復(fù)制和半保留復(fù)制等，C正確；從圖中信息可知，前導(dǎo)鏈和隨后鏈都是新合成的子鏈，而兩條子鏈上的堿基是互補(bǔ)的，D錯(cuò)誤。 2．正常情況下，DNA分子在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制時(shí)，雙螺旋解開后會產(chǎn)生一段單鏈區(qū)，DNA結(jié)合蛋白(SSB)能很快地與單鏈結(jié)合，防止解旋的單鏈重新配對，而使DNA呈伸展?fàn)顟B(tài)，SSB在復(fù)制過程中可以重復(fù)利用，下列有關(guān)推理合理的是(　　) A．SSB是一種解開DNA雙螺旋的解旋酶 B．SSB與單鏈的結(jié)合將不利于DNA復(fù)制 C．SSB與DNA單鏈既可結(jié)合也可分開 D．SSB與單鏈的結(jié)合遵循堿基互補(bǔ)配對原則 答案　C 解析　根據(jù)題干中“雙螺旋解開后會產(chǎn)生一段單鏈區(qū)，DNA結(jié)合蛋白(SSB)能很快地與單鏈結(jié)合”，說明SSB不是一種解開DNA雙螺旋的解旋酶，A項(xiàng)錯(cuò)誤；SSB與單鏈的結(jié)合有利于DNA復(fù)制，B項(xiàng)錯(cuò)誤；SSB與DNA單鏈既可結(jié)合也可分開，C項(xiàng)正確；SSB是一種DNA結(jié)合蛋白，故與單鏈的結(jié)合不遵循堿基互補(bǔ)配對原則，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 命題點(diǎn)二　DNA分子復(fù)制過程的有關(guān)計(jì)算 疑難精講 “圖解法”分析DNA復(fù)制相關(guān)計(jì)算 (1)將含有15N的DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，復(fù)制n次，則： ①子代DNA共2n個(gè) ②多核苷酸鏈共2n＋1條 (2)DNA分子復(fù)制過程中消耗的脫氧核糖核苷酸數(shù) ①若親代DNA分子含有某種脫氧核糖核苷酸m個(gè)，經(jīng)過n次復(fù)制需要消耗該種脫氧核糖核苷酸數(shù)為m(2n－1)。 ②第n次復(fù)制需要該種脫氧核糖核苷酸數(shù)為m2n－1。 3．(2018青島二中質(zhì)檢)用15N標(biāo)記含有100個(gè)堿基對的DNA分子，其中有胞嘧啶60個(gè)。該DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次，其結(jié)果可能是(　　) A．含有14N的DNA分子占100% B．復(fù)制過程中需要游離的腺嘌呤脫氧核糖核苷酸640個(gè) C．含15N的鏈占1/8 D．子代DNA中嘌呤與嘧啶之比是2∶3 答案　A 解析　在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次，得到24＝16個(gè)DNA分子，32條鏈，其中含14N的DNA分子占100%，含15N的鏈有2條，占1/16，A項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)已知條件，每個(gè)DNA分子中腺嘌呤脫氧核糖核苷酸數(shù)為＝40，則復(fù)制過程中需消耗的腺嘌呤脫氧核糖核苷酸數(shù)為40(24－1)＝600(個(gè))，B項(xiàng)錯(cuò)誤；每個(gè)DNA分子中嘌呤和嘧啶互補(bǔ)相等，兩者之比是1∶1，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4．用15N標(biāo)記含有100個(gè)堿基對的DNA分子片段，堿基間的氫鍵共有260個(gè)，該DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制多次后共消耗游離的嘌呤類脫氧核糖核苷酸1500個(gè)，下列敘述正確的是(　　) A．該DNA片段中共有腺嘌呤60個(gè)，復(fù)制多次后含有14N的DNA分子占 B．若一條鏈中(A＋G)/(T＋C)＜1，則其互補(bǔ)鏈中該比例也小于1 C．若一條鏈中A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則其互補(bǔ)鏈中該比例為4∶3∶2∶1 D．該DNA經(jīng)復(fù)制后產(chǎn)生了16個(gè)DNA分子 答案　D 解析　分析題干：假設(shè)A＝T＝X，則C＝G＝100－X，由于A和T之間有2個(gè)氫鍵，C和G之間有3個(gè)氫鍵，因此2X＋3(100－X)＝260，解得X＝40。該DNA分子中含有的嘌呤數(shù)是堿基總數(shù)的一半，即100個(gè)，假設(shè)該DNA分子復(fù)制n次，則(2n－1)100＝1500，解得n＝4，根據(jù)半保留復(fù)制特點(diǎn)，子代含有14N的DNA分子占100%，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若一條鏈中(A＋G)/(T＋C)＜1，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，其互補(bǔ)鏈中該比例為其倒數(shù)，應(yīng)該大于1，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若一條鏈中A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，其互補(bǔ)鏈中該比例為2∶1∶4∶3，C項(xiàng)錯(cuò)誤；該DNA共復(fù)制4次，因此經(jīng)復(fù)制后產(chǎn)生了16個(gè)DNA分子，D項(xiàng)正確。 “DNA復(fù)制”相關(guān)題目的4點(diǎn)“注意” (1)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。 (2)注意堿基的單位是“對”還是“個(gè)”。 (3)切記在DNA復(fù)制過程中，無論復(fù)制了幾次，含有親代多核苷酸單鏈的DNA分子都只有兩個(gè)。 (4)看清試題中問的是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”，“含”還是“只含”等關(guān)鍵詞，以免掉進(jìn)陷阱。 命題點(diǎn)三　DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)延伸分析 5．細(xì)菌在15N培養(yǎng)基中繁殖數(shù)代后，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)，抽取其子代的DNA經(jīng)高速離心分離，如圖①～⑤為可能的結(jié)果，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．第一次分裂的子代DNA應(yīng)為⑤ B．第二次分裂的子代DNA應(yīng)為① C．第三次分裂的子代DNA應(yīng)為③ D．親代的DNA應(yīng)為⑤ 答案　A 解析　親代DNA為15N－15N，經(jīng)第一次復(fù)制所形成的子代DNA應(yīng)均為15N－14N，應(yīng)如圖②所示。 6．在氮源為14N和15N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子分別為14N—DNA(相對分子質(zhì)量為a)和15N—DNA(相對分子質(zhì)量為b)。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上，連續(xù)繁殖兩代(Ⅰ和Ⅱ)，用離心方法分離得到的結(jié)果如圖所示。下列對此實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是(　　) A．Ⅰ代細(xì)菌DNA分子中兩條鏈都含14N B．Ⅱ代細(xì)菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的 C．預(yù)計(jì)Ⅲ代細(xì)菌DNA分子的平均相對分子質(zhì)量為 D．上述實(shí)驗(yàn)Ⅰ代→Ⅱ代的結(jié)果能證明DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制 答案　C 解析　Ⅰ代細(xì)菌DNA分子中一條鏈含14N，另一條鏈含15N，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Ⅱ代細(xì)菌含15N的DNA分子有2個(gè)，占全部(4個(gè))DNA分子的，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于1個(gè)含有14N的DNA分子的相對分子質(zhì)量為a，則每條鏈的相對分子質(zhì)量為；1個(gè)含有15N的DNA分子的相對分子質(zhì)量為b，則每條鏈的相對分子質(zhì)量為。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上，連續(xù)繁殖三代，得到共8個(gè)DNA分子，這8個(gè)DNA分子共16條鏈，只有2條是含15N的，14條是含14N的，因此總相對分子質(zhì)量為2＋14＝b＋7a，所以每個(gè)DNA分子的平均相對分子質(zhì)量為，C項(xiàng)正確；實(shí)驗(yàn)Ⅰ代→Ⅱ代的結(jié)果不能證明DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 矯正易錯(cuò)　強(qiáng)記長句 1．配對的堿基，A與T之間形成2個(gè)氫鍵，G與C之間形成3個(gè)氫鍵，C－G對占比例越大，DNA結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。 2．DNA復(fù)制的場所并非只在細(xì)胞核，真核生物中，除細(xì)胞核外還有線粒體、葉綠體；而原核生物中，DNA分子復(fù)制的場所有擬核、細(xì)胞質(zhì)。 3．DNA復(fù)制發(fā)生于細(xì)胞分裂間期和在DNA病毒繁殖時(shí)，其中的細(xì)胞分裂并非僅指減數(shù)分裂和有絲分裂。 4．DNA分子并非全部解旋后才開始進(jìn)行DNA復(fù)制，而是邊解旋邊復(fù)制。 5．遺傳效應(yīng)是指基因能夠轉(zhuǎn)錄成mRNA，進(jìn)而翻譯成蛋白質(zhì)，能夠控制一定的性狀。 6．DNA分子中還存在著不具有遺傳效應(yīng)的片段，在真核細(xì)胞中這部分片段所占比例很大，這些片段不是基因。 7．通常的基因是指雙鏈DNA片段，而RNA病毒的基因是指具有遺傳效應(yīng)的RNA片段。 1.DNA分子堿基間配對方式有2種，但由于不同的DNA分子中堿基排列順序是千變?nèi)f化的，所以DNA分子具有多樣性；由于每個(gè)DNA分子具有特定的堿基排列順序，使DNA分子具有特異性。DNA分子的結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性的原因是：外側(cè)的脫氧核糖和磷酸的相間排列方式穩(wěn)定不變，內(nèi)側(cè)堿基配對的方式穩(wěn)定不變。 2．保證DNA分子精確復(fù)制的原因有：(1)DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，能夠?yàn)閺?fù)制提供精確的模板，(2)通過堿基互補(bǔ)配對，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。 3．分別以不同生物的DNA為模板合成的各個(gè)新DNA分子之間，(A＋C)∶(T＋G)的比值是否相同？相同。為什么？因?yàn)樗蠨NA雙鏈中，A與T的數(shù)目相同，C與G的數(shù)目相同。分別以不同生物的DNA為模板合成的各個(gè)新DNA之間存在差異，這些差異是什么？堿基的數(shù)目、比例和排列順序不同。 4．DNA的復(fù)制方式是半保留復(fù)制，其意義是保持了遺傳信息的連續(xù)性。 重溫高考　演練模擬 1．(2017海南，24)DNA分子的穩(wěn)定性與堿基對之間的氫鍵數(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，互補(bǔ)堿基兩兩相等，即A＝T，C＝G，則A＋C＝G＋T，即A＋C與G＋T的比值為1。因此，堿基序列不同的雙鏈DNA分子，后一比值相同，A項(xiàng)錯(cuò)誤；DNA分子中，C和G之間有3個(gè)氫鍵，A與T之間有2個(gè)氫鍵，則C與G的含量越高，DNA穩(wěn)定性越高。因此，前一個(gè)比值越大，C與G的含量越低，雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越低，B項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)兩個(gè)比值相同時(shí)，這個(gè)DNA分子可能是雙鏈，也可能是單鏈，C項(xiàng)錯(cuò)誤；經(jīng)半保留復(fù)制得到的DNA分子，后一比值等于1，D項(xiàng)正確。 2．(2016全國Ⅱ，2)某種物質(zhì)可插入DNA分子兩條鏈的堿基對之間，使DNA雙鏈不能解開。若在細(xì)胞正常生長的培養(yǎng)液中加入適量的該物質(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．可推測該物質(zhì)對癌細(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之間，使DNA雙鏈不能解開，說明該物質(zhì)會阻礙DNA分子的解旋，因而會阻礙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。 3．(2014山東，5)某研究小組測定了多個(gè)不同雙鏈DNA分子的堿基組成，根據(jù)測定結(jié)果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補(bǔ)鏈、一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數(shù)目比值的關(guān)系圖，下列正確的是(　　) 答案　C 解析　根據(jù)DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知，若DNA分子雙鏈中(A＋T)/(C＋G)的比值為m，則每條鏈中(A＋T)/(C＋G)比值均為m，由此可判斷C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤；DNA分子中(A＋C)/(T＋G)＝1，而每條鏈中的(A＋C)/(T＋G)不能確定，但兩條鏈中(A＋C)/(T＋G)的比值互為倒數(shù)，故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤。 4．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糖核苷酸培養(yǎng)液中，培養(yǎng)至第二次分裂中期。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(gè)DNA分子的兩條多核苷酸鏈均含3H C．每個(gè)DNA分子中均只有一條多核苷酸鏈含3H D．每條染色單體均只有一個(gè)DNA分子的兩條多核苷酸鏈含3H 答案　A 解析　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糖核苷酸培養(yǎng)液中，在間期的S期時(shí)DNA復(fù)制1次，所以第一次細(xì)胞分裂完成后得到的2個(gè)子細(xì)胞都是每一條染色體的DNA都只有1條鏈被標(biāo)記，培養(yǎng)至第二次分裂中期，每條染色體中的兩條染色單體均含3H標(biāo)記，其中一條單體上的DNA分子的2條鏈都含3H，另一單體上的DNA分子只1條鏈含3H。 5．(2016全國Ⅰ，29)在有關(guān)DNA分子的研究中，常用32P來標(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)?；卮鹣铝袉栴}： (1)某種酶可以催化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_____________________________。 答案　(1)γ　(2)α　(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 解析　(1)ATP水解生成ADP的過程中，斷裂的是遠(yuǎn)離腺苷A的那個(gè)高能磷酸鍵，即β位和γ位之間的高能磷酸鍵，因此要將32P標(biāo)記到DNA上，帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在γ位上。(2)dATP脫去β位和γ位的磷酸基團(tuán)后為腺嘌呤脫氧核糖核苷酸，為DNA的基本組成單位之一，用dATP為原料合成DNA時(shí)，要將32P標(biāo)記到新合成的DNA上，則帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在α位上。(3)由于DNA分子復(fù)制為半保留復(fù)制，故在噬菌體雙鏈DNA的復(fù)制過程中，被32P標(biāo)記的兩條單鏈?zhǔn)冀K被保留，并分別存在于兩個(gè)子代DNA分子中。另外，新合成DNA的過程中，原料無32P標(biāo)記，所以n個(gè)子代DNA分子中有且只有2個(gè)含有32P標(biāo)記。 1．如圖為多核苷酸鏈結(jié)構(gòu)圖，下列表述不正確的是(　　) A．能構(gòu)成一個(gè)完整核苷酸的是圖中的a和b B．圖中與每個(gè)五碳糖直接相連的堿基只有1個(gè) C．各核苷酸之間是通過化學(xué)鍵③連接起來的 D．從堿基組成上看，缺少的堿基是T 答案　A 解析　a中一分子的磷酸、一分子的五碳糖、一分子的含氮堿基正好構(gòu)成一個(gè)核苷酸，b中包含另一個(gè)核苷酸的磷酸；由圖可知，與每個(gè)五碳糖直接相連的堿基只有1個(gè)；各核苷酸之間是通過③磷酸二酯鍵連接的；組成脫氧核糖核苷酸的堿基有A、T、C、G四種。 2．同源染色體上的DNA分子之間最可能相同的是(　　) A．堿基對的排列順序 B．磷酸二酯鍵的數(shù)目 C．脫氧核糖核苷酸的種類 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的脫氧核糖核苷酸數(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的脫氧核糖核苷酸只有4種，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3．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。下列關(guān)于該DNA分子的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．共有140個(gè)鳥嘌呤脫氧核糖核苷酸 B．4種堿基的比例為A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7 C．若該DNA分子中的這些堿基隨機(jī)排列，可能的排列方式共有4200種 D．若連續(xù)復(fù)制兩次，則需要180個(gè)游離的胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸 答案　C 解析　雙鏈DNA分子含有200個(gè)堿基對，說明每條鏈含有200個(gè)堿基。其中一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則該鏈中A、T、G、C分別為20、40、60、80個(gè)。依據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，在該DNA分子中，C＝G＝140個(gè)，A＝T＝60個(gè)。故該DNA分子共有140個(gè)鳥嘌呤脫氧核糖核苷酸，A項(xiàng)正確；該DNA分子中4種堿基的比例為A∶T∶G∶C＝60∶60∶140∶140＝3∶3∶7∶7，B項(xiàng)正確；因堿基數(shù)量比例已確定，故該DNA分子堿基可能的排列方式小于4200種，C項(xiàng)錯(cuò)誤；若連續(xù)復(fù)制兩次，則需要游離的胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸數(shù)為(22－1)60＝180個(gè)，D項(xiàng)正確。 4．(2018長沙一中質(zhì)檢)一個(gè)雙鏈均被32P標(biāo)記的DNA分子由5000個(gè)堿基對組成，其中腺嘌呤占20%，將其置于只含31P的環(huán)境中復(fù)制3次。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．該DNA分子的特異性與堿基對的排列順序有關(guān) B．復(fù)制過程需要2.4104個(gè)游離的胞嘧啶脫氧核糖核苷酸 C．子代DNA分子中含32P的單鏈與含31P的單鏈數(shù)目之比為1∶7 D．子代DNA分子中含32P的分子數(shù)目與只含31P的分子數(shù)目之比為1∶3 答案　B 解析　由題可知，該DNA分子中胞嘧啶占30%，則該DNA復(fù)制時(shí)需要消耗游離的胞嘧啶脫氧核糖核苷酸數(shù)為1000030%(23－1)＝2.1104個(gè)，B項(xiàng)錯(cuò)誤。 5．下列關(guān)于雙鏈DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是(　　) A．某DNA分子含有500個(gè)堿基，可能的排列方式有4500種 B．若質(zhì)粒含有2000個(gè)堿基，則該分子同時(shí)含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán) C．某DNA分子內(nèi)胞嘧啶占25%，則每條單鏈上的胞嘧啶占25%～50% D．某DNA分子上有胸腺嘧啶312個(gè)，占總堿基比例為26%，則該DNA分子上有鳥嘌呤288個(gè) 答案　D 解析　某DNA分子含有500個(gè)堿基，可能的排列方式有4250種，A項(xiàng)錯(cuò)誤；質(zhì)粒是環(huán)狀DNA分子，不含游離的磷酸基團(tuán)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；某DNA分子內(nèi)胞嘧啶占25%，則每條單鏈上的胞嘧啶占0%～50%，C項(xiàng)錯(cuò)誤；某DNA分子上有胸腺嘧啶312個(gè)，占總堿基比例為26%，則該DNA分子上堿基總數(shù)為31226%＝1200個(gè)，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，該DNA分子中有鳥嘌呤1200(50%－26%)＝288個(gè)，D項(xiàng)正確。 6．真核細(xì)胞中某生理過程如圖所示，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．a(chǎn)鏈和b鏈的方向相反，a鏈與c鏈的堿基序列相同 B．酶1可使磷酸二酯鍵斷裂，酶2可催化磷酸二酯鍵的形成 C．該圖表示DNA半保留復(fù)制過程，遺傳信息傳遞方向是DNA→DNA D．植物細(xì)胞的線粒體和葉綠體中均可發(fā)生該過程 答案　B 解析　由題圖可知，a鏈和b鏈螺旋形成新的DNA分子，因此a、b鏈?zhǔn)欠聪虻模琣、c鏈都與b鏈互補(bǔ)，因此a鏈與c鏈的堿基序列相同，A項(xiàng)正確；酶1是解旋酶，作用是使氫鍵斷裂，使雙鏈DNA分子解旋，B項(xiàng)錯(cuò)誤；分析題圖可知，DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制，通過DNA分子的復(fù)制，遺傳信息從DNA流向DNA，C項(xiàng)正確；植物細(xì)胞的線粒體和葉綠體中都含有少量DNA，可以發(fā)生DNA分子的復(fù)制過程，D項(xiàng)正確。 7．(2018玄武區(qū)校級三模)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)(如圖所示)，證實(shí)了DNA是以半保留方式復(fù)制的，②、③、④、⑤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)制二代的結(jié)果 C．對得到DNA以半保留方式復(fù)制結(jié)論起關(guān)鍵作用的是試管③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半保留復(fù)制特點(diǎn)可知，④是復(fù)制二代的結(jié)果，因此出現(xiàn)④的結(jié)果至少需要60分鐘，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)DNA半保留復(fù)制特點(diǎn)可知，③是轉(zhuǎn)入14N培養(yǎng)基中復(fù)制一代的結(jié)果，④是復(fù)制二代的結(jié)果，B項(xiàng)錯(cuò)誤；對得到DNA以半保留方式復(fù)制結(jié)論起關(guān)鍵作用的是試管③結(jié)果，C項(xiàng)正確；給試管④中加入解旋酶一段時(shí)間后離心出現(xiàn)的結(jié)果應(yīng)該是出現(xiàn)重帶和輕帶，與試管⑤所示不符，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 8．(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鏈的連接過程中發(fā)揮作用 B．運(yùn)用放射性同位素示蹤技術(shù)無法研究圖示過程中的半保留復(fù)制 C．圖示過程發(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，在合成c鏈的過程中發(fā)揮作用，但在子代DNA的c鏈和d鏈的連接過程中不發(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，可研究圖示過程中的半保留復(fù)制，B錯(cuò)誤；圖示DNA復(fù)制過程發(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)的合成等發(fā)生，D正確。 9．請回答下列與DNA分子有關(guān)的問題： (1)含有m個(gè)腺嘌呤的DNA分子第n次復(fù)制需要腺嘌呤脫氧核糖核苷酸________個(gè)。 (2)在一個(gè)雙鏈DNA分子中，G＋C占堿基總數(shù)的M%，那么該DNA分子的每條鏈中G＋C都占該鏈堿基總數(shù)的____________。 (3)假定大腸桿菌只含14N的DNA的相對分子質(zhì)量為a；只含15N的DNA的相對分子質(zhì)量為b?，F(xiàn)將只含15N的DNA培養(yǎng)在含14N的培養(yǎng)液中，子二代DNA的平均相對分子質(zhì)量為__________。 答案　(1)2n－1m　(2)M%　(3) 解析　(1)含有m個(gè)腺嘌呤的DNA第n次復(fù)制需要腺嘌呤脫氧核糖核苷酸數(shù)為2n－1m個(gè)。(2)由于雙鏈DNA分子中，遵循G與C、A與T的堿基互補(bǔ)配對原則，因此雙鏈DNA分子中G＋C所占的比例與每條單鏈DNA分子中G＋C所占的比例相等。(3)一個(gè)只含15N的DNA分子培養(yǎng)在含14N的培養(yǎng)液中，子二代產(chǎn)生4個(gè)DNA分子，8條DNA單鏈，其中含15N的單鏈有2條，含14N的單鏈有6條，故這4個(gè)DNA分子的平均相對分子質(zhì)量為(b2＋a6)＝。 10．將洋蔥根尖細(xì)胞在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸培養(yǎng)液中完成一個(gè)細(xì)胞周期，然后在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)液中繼續(xù)完成一個(gè)細(xì)胞周期。下列敘述正確的是(　　) A．第一個(gè)細(xì)胞周期中，細(xì)胞內(nèi)放射性迅速升高的時(shí)期是分裂前期 B．第一個(gè)細(xì)胞周期結(jié)束后，每個(gè)子細(xì)胞中都有一半的染色體被標(biāo)記 C．第二個(gè)細(xì)胞周期的分裂中期，每條染色體中僅有一條染色單體被標(biāo)記 D．完成兩個(gè)細(xì)胞周期后，每個(gè)子細(xì)胞中含3H標(biāo)記的染色體數(shù)目相同 答案　C 解析　含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸是DNA復(fù)制的原料，第一個(gè)細(xì)胞周期中，細(xì)胞內(nèi)放射性迅速升高是由于DNA分子復(fù)制，發(fā)生在分裂間期，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由于DNA分子復(fù)制是半保留復(fù)制，形成的子代DNA分子中一條是原來的母鏈，一條是新合成的子鏈，第一個(gè)細(xì)胞周期結(jié)束后，每個(gè)子細(xì)胞中所有的染色體都被標(biāo)記，B項(xiàng)錯(cuò)誤；第二個(gè)細(xì)胞周期中，在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，間期染色體復(fù)制，一條染色體上的兩條染色單體只有一條有放射性，第二個(gè)細(xì)胞周期的分裂中期，每條染色體中僅有一條染色單體被標(biāo)記，C項(xiàng)正確；第二次分裂的后期，含3H標(biāo)記的染色體與不含3H標(biāo)記的染色體隨機(jī)向兩極移動(dòng)，每個(gè)子細(xì)胞中含3H標(biāo)記的染色體數(shù)目不一定相同，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 11．(2018棗莊八中檢測)將全部DNA分子雙鏈經(jīng)32P標(biāo)記的雄性動(dòng)物細(xì)胞(染色體數(shù)2n＝20)置于不含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，經(jīng)過連續(xù)兩次細(xì)胞分裂后產(chǎn)生了4個(gè)子細(xì)胞。下列有關(guān)推斷正確的是(　　) A．第二次有絲分裂后期，1個(gè)細(xì)胞中被32P標(biāo)記的染色體為40條 B．減數(shù)第二次分裂后期，1個(gè)細(xì)胞中被32P標(biāo)記的染色體為40條 C．若進(jìn)行有絲分裂，則4個(gè)子細(xì)胞中含32P染色體的子細(xì)胞比例一定為 D．若進(jìn)行減數(shù)分裂，則4個(gè)子細(xì)胞中含32P染色體的子細(xì)胞比例一定為1 答案　D 解析　若進(jìn)行有絲分裂，經(jīng)第一次有絲分裂形成的子細(xì)胞中，染色體都被標(biāo)記；當(dāng)細(xì)胞處于第二次有絲分裂后期時(shí)，具有32P標(biāo)記的染色體為20條，然后隨機(jī)進(jìn)入2個(gè)子細(xì)胞，所以經(jīng)過連續(xù)兩次有絲分裂后產(chǎn)生的4個(gè)子細(xì)胞中，含32P標(biāo)記染色體的子細(xì)胞可能有2個(gè)、3個(gè)或4個(gè)，A、C項(xiàng)錯(cuò)誤；若進(jìn)行減數(shù)分裂，減數(shù)第二次分裂后期，同源染色體已分離，著絲粒分裂，所以1個(gè)細(xì)胞中被32P標(biāo)記的染色體為20條，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若進(jìn)行減數(shù)分裂，DNA只復(fù)制一次，細(xì)胞經(jīng)過連續(xù)兩次分裂后產(chǎn)生4個(gè)子細(xì)胞，含32P染色體的子細(xì)胞比例一定為1，D項(xiàng)正確。 12．下圖為真核生物DNA的結(jié)構(gòu)(圖甲)及發(fā)生的生理過程(圖乙)，請據(jù)圖回答下列問題： 　 (1)圖甲為DNA的結(jié)構(gòu)示意圖，其基本骨架由________和________(填序號)交替排列構(gòu)成，④為___________________________________。 (2)從圖乙可看出，該過程是從________個(gè)起點(diǎn)開始復(fù)制的，從而________復(fù)制速率；圖中所示的酶為________酶；作用于圖甲中的________(填序號)。 (3)若用1個(gè)32P標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的大腸桿菌，釋放出300個(gè)子代噬菌體，其中含有32P的噬菌體所占的比例是________。 (4)若圖甲中的親代DNA分子含有100個(gè)堿基對，將該DNA分子放在含有用32P標(biāo)記的脫氧核糖核苷酸培養(yǎng)液中復(fù)制一次，則子代DNA分子的相對分子質(zhì)量比原來增加________。 (5)若圖乙中親代DNA分子在復(fù)制時(shí)，一條鏈上的G變成了A，則該DNA分子經(jīng)過n次復(fù)制后，發(fā)生差錯(cuò)的DNA分子占DNA分子總數(shù)的____。 答案　(1)①?、凇“奏っ撗鹾颂呛塑账帷?2)多　提高　解旋?、帷?3)1/150　(4)100　(5)1/2 解析　(1)DNA分子的基本骨架由磷酸和脫氧核糖交替連接構(gòu)成。圖中的④是由一分子脫氧核糖、一分子磷酸和一分子C(胞嘧啶)組成的胞嘧啶脫氧核糖核苷酸。(2)分析圖乙，有多個(gè)復(fù)制的起點(diǎn)，這樣可以大大提高復(fù)制的速率。圖中酶使堿基對間的氫鍵斷裂，使DNA雙鏈解旋，應(yīng)為解旋酶。(3)用32P標(biāo)記的1個(gè)噬菌體侵染大腸桿菌，根據(jù)DNA分子半保留復(fù)制的特點(diǎn)，則新形成的300個(gè)噬菌體中有2個(gè)含32P，占1/150。(4)親代DNA分子含有100個(gè)堿基對，在含有用32P標(biāo)記的脫氧核糖核苷酸的培養(yǎng)液中復(fù)制一次形成的子代DNA分子一條鏈含32P，一條鏈含31P，標(biāo)記部分的脫氧核糖核苷酸比未標(biāo)記的相對分子質(zhì)量增加1，因此相對分子質(zhì)量增加100。(5)DNA分子復(fù)制時(shí)一條鏈上的堿基發(fā)生突變，另一條鏈上的堿基不發(fā)生突變，以發(fā)生突變的單鏈為模板復(fù)制形成的DNA分子都是異常的，以堿基沒有發(fā)生突變的單鏈為模板合成的DNA分子都是正常的，因此無論復(fù)制多少次，發(fā)生差錯(cuò)的DNA分子都占1/2。 13．正常情況下細(xì)胞內(nèi)可以自主合成組成核酸的核糖核苷酸和脫氧核糖核苷酸，某細(xì)胞系由于發(fā)生基因突變而不能自主合成，必須從培養(yǎng)基中攝取。 為驗(yàn)證“DNA分子復(fù)制的原料是脫氧核糖核苷酸，而不是核糖核苷酸”，現(xiàn)提供如下實(shí)驗(yàn)材料，請你完成實(shí)驗(yàn)方案。 (1)實(shí)驗(yàn)材料：突變細(xì)胞系、基本培養(yǎng)基、12C—核糖核苷酸、14C—核糖核苷酸、12C—脫氧核糖核苷酸、14C—脫氧核糖核苷酸、細(xì)胞放射性檢測技術(shù)等。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟：第一步：取基本培養(yǎng)基若干，隨機(jī)分成兩組，分別編號為甲組和乙組。 第二步：在甲組培養(yǎng)基中加入適量的12C—核糖核苷酸和14C—脫氧核糖核苷酸；在乙組培養(yǎng)基中加入________________________________________________________________________ ______________________。 第三步：在甲、乙兩組培養(yǎng)基中分別接種____________，在5%CO2恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)一段時(shí)間，使細(xì)胞增殖。 第四步：分別取出甲、乙兩組培養(yǎng)基中的細(xì)胞，檢測細(xì)胞中出現(xiàn)放射性的部位。 (3)預(yù)期結(jié)果：____________________________________________________________。 (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：____________________________________________________________。 答案　(2)第二步：等量的14C—核糖核苷酸和12C—脫氧核糖核苷酸　第三步：等量的突變細(xì)胞系 (3)甲組培養(yǎng)基中細(xì)胞的放射性部位主要在細(xì)胞核；乙組培養(yǎng)基中細(xì)胞的放射性部位主要在細(xì)胞質(zhì) (4)DNA分子復(fù)制的原料是脫氧核糖核苷酸，而不是核糖核苷酸 解析　(2)根據(jù)生物實(shí)驗(yàn)需要遵循對照原則和控制單一變量原則，可進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)： 實(shí)驗(yàn)步驟： 第一步：編號，取基本培養(yǎng)基兩個(gè)，編號為甲、乙，兩組之間進(jìn)行對照。 第二步：設(shè)置對比實(shí)驗(yàn)。在培養(yǎng)基甲中加入適量的12C—核糖核苷酸和14C—脫氧核糖核苷酸；在培養(yǎng)基乙中加入等量的14C—核糖核苷酸和12C—脫氧核糖核苷酸。 第三步：培養(yǎng)。在甲、乙培養(yǎng)基中分別接種等量的突變細(xì)胞系，放到適宜的相同環(huán)境中培養(yǎng)一段時(shí)間，讓細(xì)胞增殖。 第四步：觀察、檢測。分別取出培養(yǎng)基甲、乙中的細(xì)胞，用放射性探測顯微儀探測觀察細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的放射性強(qiáng)弱。 (3)預(yù)期結(jié)果：由于DNA主要分布在細(xì)胞核中，而RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中，所以甲組培養(yǎng)基中細(xì)胞的放射性部位主要在細(xì)胞核；乙組培養(yǎng)基中細(xì)胞的放射性部位主要在細(xì)胞質(zhì)。 (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：DNA分子復(fù)制的原料是脫氧核糖核苷酸而不是核糖核苷酸。