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1、考點(diǎn)12 遺傳信息的傳遞 高考頻度：★★★☆☆ 難易程度：★★☆☆☆ 考向 DNA的復(fù)制 一、探究DNA的復(fù)制過(guò)程 1．方法：同位素示蹤法和密度梯度超速離心技術(shù)。 2．實(shí)驗(yàn)材料：大腸桿菌。 3．實(shí)驗(yàn)原理 （1）DNA的兩條鏈都用15N標(biāo)記，那么這樣的DNA分子質(zhì)量大，離心時(shí)應(yīng)該在試管的底部。 （2）兩條鏈中都含有14N，那么這樣的DNA分子質(zhì)量小，離心時(shí)應(yīng)該在試管的上部。 （3）兩條鏈中一條含有15N，一條含有14N，那么這樣的DNA分子離心時(shí)應(yīng)該在試管的中部。 4．實(shí)驗(yàn)過(guò)程 5．實(shí)驗(yàn)結(jié)果 （1）立即取出，提取DNA→離心→全部重帶。 （2）繁

2、殖一代后取出，提取DNA→離心→全部中帶。 （3）繁殖兩代后取出，提取DNA→離心→1/2輕帶，1/2中帶。 6．實(shí)驗(yàn)結(jié)論：DNA的復(fù)制是以半保留的方式進(jìn)行的。 1．如圖所示是研究DNA復(fù)制方式的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)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)基培養(yǎng)，每30分鐘繁殖一代 （3）取出每代DNA樣本，并離心分層結(jié)果模擬圖： ①丙是轉(zhuǎn)入14N培養(yǎng)基中復(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

3、復(fù)制三代后不再具有15N標(biāo)記的DNA A．①④ B．①③ C．②③ D．①②③ 【答案】B 【解析】1、DNA分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制。 2、已知DNA的復(fù)制次數(shù)，求子代DNA分子中含有親代DNA單鏈的DNA分子數(shù)或所占的比例：一個(gè)雙鏈DNA分子，復(fù)制n次，形成的子代DNA分子數(shù)為2n個(gè)。根據(jù)DNA分子半保留復(fù)制特點(diǎn)，不管親代DNA分子復(fù)制幾次，子代DNA分子中含有親代DNA單鏈的DNA分子數(shù)都只有兩個(gè)，占子代DNA總數(shù)的2/2n。 ①由于DNA分子復(fù)制是半保留復(fù)制，而丙中DNA是全中，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重、1/2中，而DN

4、A分子復(fù)制是半保留復(fù)制，所以復(fù)制后不可能有全重的DNA存在，錯(cuò)誤；③丁中是1/2中、1/2輕，說(shuō)明DNA已復(fù)制2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戊中為全輕，表示不具有15N標(biāo)記DNA，而DNA分子復(fù)制是半保留復(fù)制，15N標(biāo)記的DNA一直存在，錯(cuò)誤。綜上所述，B正確，A、C、D錯(cuò)誤。 2．DNA的復(fù)制方式，可以通過(guò)設(shè)想來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)，可能的情況是全保留復(fù)制、半保留復(fù)制、分散（彌散）復(fù)制三種。究竟是哪種復(fù)制方式呢？下面設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明DNA的復(fù)制方式。 實(shí)驗(yàn)步驟： a．在氮源為14N的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)的大腸桿菌，其DNA分子均為14N-DNA（對(duì)照）；

5、b．在氮源為15N的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)的大腸桿菌，其DNA分子均為15N-DNA（親代）； c．將親代15N大腸桿菌轉(zhuǎn)移到氮源為含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，不同分子量的DNA分子將分布在試管中的不同位置上。 實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)： （1）如果與對(duì)照（14N/14N）相比，子代Ⅰ能分辨出兩條DNA帶：一條_______帶和一條_______帶，則可以排除_______和分散復(fù)制。 （2）如果子代Ⅰ只有一條中密度帶，則可以排除_______，但不能肯定是__________________________________________________________

6、__________________________。 （3）如果子代Ⅰ只有一條中密度帶，再繼續(xù)做子代ⅡDNA密度鑒定：若子代Ⅱ可以分出______________和____________，則可以排除分散復(fù)制，同時(shí)肯定是半保留復(fù)制；如果子代Ⅱ不能分出______________兩條密度帶，則排除_______，同時(shí)確定為_(kāi)______。 【答案】（1）輕（14N/14N） 重（15N/15N） 半保留復(fù)制 （2）全保留復(fù)制 半保留復(fù)制或分散復(fù)制 （3）一條中密度帶 一條輕密度帶 中、輕 半保留復(fù)制 分散復(fù)制 【解析】

7、1、根據(jù)題意和圖示分析可知：如果DNA的復(fù)制方式為全保留復(fù)制，則一個(gè)親代15N-15N的DNA分子復(fù)制后，兩個(gè)子代DNA分子是：一個(gè)15N-15N，一個(gè)14N-14N，在離心管中分布的位置是一半在輕帶、一半在重帶；如果DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，則一個(gè)親代15N-15N的DNA分子復(fù)制后，兩個(gè)子代DNA分子都是15N-14N，在離心管中分布的位置全部在中帶。2、如果DNA的復(fù)制方式為分散復(fù)制，則一個(gè)親代15N-15N的DNA分子復(fù)制后，在離心管中分布的位置全部在中帶，這樣就不能區(qū)分半保留復(fù)制和分散復(fù)制，再繼續(xù)做子代ⅡDNA密度鑒定：如果DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，則一個(gè)親代15N-15N的

8、DNA分子復(fù)制2次后，得到的4個(gè)DNA分子，一個(gè)DNA分子是15N-14N，另外3個(gè)DNA分子是14N-14N，在離心管中分布的位置1/4在中帶，3/4在輕帶；DNA的復(fù)制方式為分散復(fù)制，則一個(gè)親代15N-15N的DNA分子復(fù)制2次后，得到的4個(gè)DNA分子，在離心管中分布的位置全部在中帶，據(jù)此答題。 （1）如果與對(duì)照（14N/14N）相比，子Ⅰ代能分辨出兩條DNA帶：一條輕（14N/14N）帶和一條重（15N/15N），則DNA的復(fù)制方式為全保留復(fù)制，則可以排除半保留復(fù)制和分散復(fù)制。 （2）根據(jù)以上分析可知，如果子代Ⅰ只有一條中密度帶，則可以排除全保留復(fù)制，但不能肯定是半保留復(fù)制或分散復(fù)制

9、。 （3）如果子代Ⅰ只有一條中密度帶，再繼續(xù)做子代ⅡDNA密度鑒定：若子代Ⅱ可以分出一條中密度帶和一條輕密度帶，則可以排除分散復(fù)制，同時(shí)肯定半保留復(fù)制；如果子代Ⅱ不能分出中、輕密度兩條帶，則排除半保留復(fù)制，同時(shí)確定為分散復(fù)制。 二、DNA分子復(fù)制的過(guò)程 1．DNA復(fù)制的概念、時(shí)間、場(chǎng)所 概念 以DNA分子為模板合成子代DNA的過(guò)程 時(shí)間 有絲分裂的間期和減數(shù)分裂前的間期 場(chǎng)所 主要是細(xì)胞核 2．DNA復(fù)制的條件 （1）模板：親代DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈分別做模板。 （2）原料：4種脫氧核苷酸。 （3）酶：DNA聚合酶等。 （4）能量：ATP供能。 3．DN

10、A復(fù)制的過(guò)程 親代DNA解旋，以親代DNA分子的兩條鏈為模板，以脫氧核苷酸為單位，通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成子鏈，子鏈與相應(yīng)的母鏈盤繞成子代DNA分子。 4．DNA復(fù)制的特點(diǎn) （1）過(guò)程：邊解旋邊復(fù)制邊螺旋（不是兩條母鏈完全解開(kāi)后才合成新的子鏈）。 （2）方式：半保留復(fù)制（新合成的每個(gè)DNA分子中，都保留了原來(lái)DNA分子中的一條鏈）。 5．復(fù)制的意義 保持了遺傳信息的連續(xù)性（使遺傳信息從親代傳給了子代）。 6．復(fù)制的保障 DNA分子之所以能自我復(fù)制，取決于DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，它為復(fù)制提供了模板；同時(shí)，由于堿基具有互補(bǔ)配對(duì)的特性，因此能確保復(fù)制的準(zhǔn)確性。在復(fù)制過(guò)程中，脫氧核苷酸

11、序列具有相對(duì)的穩(wěn)定性，但也可能發(fā)生差錯(cuò)，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。 7．如圖為真核生物染色體上DNA分子復(fù)制過(guò)程示意圖，思考回答： （1）圖中顯示DNA分子復(fù)制是從多個(gè)起點(diǎn)開(kāi)始的，但并非同時(shí)進(jìn)行。 （2）圖中顯示DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的。 （3）真核生物的這種復(fù)制方式的意義在于提高了復(fù)制速率。 （4）一個(gè)細(xì)胞周期中每個(gè)起點(diǎn)一般只起始1次，若為轉(zhuǎn)錄時(shí)解旋，則每個(gè)起點(diǎn)可起始多次。 8．下圖為染色體上DNA分子的復(fù)制過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題： 9．DNA分子連續(xù)復(fù)制的計(jì)算規(guī)律 已知某一DNA分子用15N標(biāo)記（0代），將含有該標(biāo)記

12、DNA分子的細(xì)胞（或某種細(xì)菌）轉(zhuǎn)移到只含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)（進(jìn)行DNA復(fù)制）若干代后，其DNA分子數(shù)、脫氧核苷酸鏈數(shù)及相關(guān)比例如下表： 世代 DNA分子的特點(diǎn) DNA中脫氧核苷酸鏈的特點(diǎn) 分子總數(shù) 細(xì)胞中的DNA分子在離心管中的位置 不同DNA分子占全部DNA分子之比 鏈總數(shù) 不同脫氧核苷酸鏈占全部鏈之比 只含15N分子 含14N、15N雜種分子 只含14N分子 含15N的鏈 含14N的鏈 0 1 全在下部 1 0 0 2 1 0 1 2 全在中部 0 1 0 4 2 4 中上 0 8 3 8

13、中上 0 16 n 2n 中1－上 0 1－ 2n＋1 1－ 【特別提醒】 （1）子代DNA分子中，含14N的有2n個(gè)，只含14N的有（2n－2）個(gè)，做題時(shí)應(yīng)看準(zhǔn)是“含”還是“只含”。 （2）無(wú)論復(fù)制多少次，含15N的DNA分子始終是2個(gè)，占總數(shù)比例為。 （3）子代DNA分子的鏈中：總鏈數(shù)2n×2＝2n＋1條。含15N的鏈?zhǔn)冀K是2條，占總數(shù)比例＝。做題時(shí)，應(yīng)看準(zhǔn)是“DNA分子數(shù)”還是“脫氧核苷酸鏈數(shù)”。 3．下圖表示DNA復(fù)制的過(guò)程，結(jié)合圖示判斷，下列有關(guān)敘述不正確的是 A．DNA復(fù)制過(guò)程中首先需要解旋酶破壞DNA雙鏈間的氫鍵，使兩

14、條鏈解開(kāi) B．DNA分子的復(fù)制具有雙向復(fù)制的特點(diǎn)，生成的兩條子鏈方向相反 C．DNA分子的復(fù)制需要DNA聚合酶將單個(gè)脫氧核苷酸連接成DNA片段 D．DNA的兩條子鏈都是連續(xù)合成的 【答案】　D 【解析】　由圖可知，兩條子鏈中，一條是連續(xù)合成的，另一條是不連續(xù)合成的。 【歸納總結(jié)】 DNA分子復(fù)制記憶口訣：一所、兩期、三步、四條件 一所 復(fù)制的主要場(chǎng)所：細(xì)胞核 兩期 復(fù)制的主要時(shí)期：有絲分裂的間期和減數(shù)分裂前的間期 三步 復(fù)制步驟：解旋→復(fù)制→延伸及重新螺旋 四條件 復(fù)制需要的條件：模板、原料、能量、酶 4．在氮源為14N和15N的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的大腸桿菌，

15、其DNA分子分別為14N-DNA（相對(duì)分子質(zhì)量為a）和15N-DNA（相對(duì)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，再連續(xù)繁殖兩代（I和II），用密度梯度離心方法分離得到的結(jié)果如下圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A．若繼續(xù)繁殖到第Ⅲ代，將其離心分離后依然是兩個(gè)中條帶 B．預(yù)計(jì)第Ⅲ代細(xì)菌DNA分子的平均相對(duì)分子質(zhì)量為（7a+b）/8 C．該結(jié)果證明了DNA的復(fù)制過(guò)程是邊解旋邊復(fù)制 D．隨著繁殖代數(shù)的增加，分離后的中帶寬度不變 【答案】C 【解析】根據(jù)題干信息和圖形分析，14N-DNA相對(duì)分子質(zhì)量為a，位于試管的輕帶，則其每條鏈的相對(duì)分子質(zhì)量為a/2；15N-DNA相對(duì)分子質(zhì)量

16、為b，位于試管的重帶，則其每條鏈的相對(duì)分子質(zhì)量為b/2．將15N-DNA作為親本在14N的培養(yǎng)基上復(fù)制一次獲得的子一代（Ⅰ）的兩個(gè)DNA分子的兩條鏈都分別含有14N、15N，相對(duì)分子質(zhì)量為a/2+b/2，位于中帶；在讓子一代復(fù)制一次獲得子二代（Ⅱ）共4個(gè)DNA分子，其中兩個(gè)DNA只含有14N，還有兩個(gè)DNA分子同時(shí)含有14N和15N，因此1/2處于中帶、1/2處于輕帶。 若繼續(xù)繁殖到第Ⅲ代，獲得8個(gè)DNA分子，將其離心分離后依然是兩個(gè)中帶，還有6個(gè)位于輕帶，A正確；預(yù)計(jì)第Ⅲ代細(xì)菌DNA分子的平均相對(duì)分子質(zhì)量=（2×b/2+14×a/2）÷8=（7a+b）/8，B正確；該結(jié)果證明了DNA的復(fù)制

17、過(guò)程是半保留復(fù)制，C錯(cuò)誤；隨著繁殖代數(shù)的增加，分離后中帶的DNA分子的數(shù)量不變，因此中帶的寬度不變，D正確。 【歸納總結(jié)】 將含有15N標(biāo)記的1個(gè)DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，復(fù)制n次： （1）產(chǎn)生2n個(gè)DNA分子，其中含15N的DNA分子有2個(gè)，含14N的DNA分子有2n個(gè)，只含14N的DNA分子數(shù)是（2n－2）個(gè)。 （2）2n個(gè)DNA分子有2n＋1條脫氧核苷酸鏈，其中：含15N的脫氧核苷酸鏈數(shù)是2條、含14N的脫氧核苷酸鏈數(shù)是（2n＋1－2）條。 （3）若親代DNA分子中含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，則： ①經(jīng)過(guò)n次復(fù)制，共需要消耗該脫氧核苷酸：m·（2n－1）個(gè)。 ②在

18、第n次復(fù)制時(shí)，需要消耗該脫氧核苷酸：m·2n－1個(gè)。 1．下列有關(guān)DNA復(fù)制的敘述，正確的是 A．DNA在復(fù)制過(guò)程中只以其中一條鏈作為模板鏈 B．DNA的復(fù)制通常發(fā)生在細(xì)胞分裂前期 C．DNA的復(fù)制過(guò)程是先解旋后復(fù)制 D．DNA復(fù)制需要模板、原料、能量和酶等基本條件 2．如圖為真核細(xì)胞內(nèi)某基因結(jié)構(gòu)示意圖，共由1 000對(duì)脫氧核苷酸組成，其中堿基A占20%。下列說(shuō)法正確的是 A．該基因一定存在于細(xì)胞核內(nèi)DNA上 B．該基因復(fù)制時(shí)需要RNA聚合酶 C．解旋時(shí)打開(kāi)①處 D．該基因復(fù)制3次，需要游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸4 200個(gè) 3．用15N標(biāo)記含有100個(gè)堿基對(duì)的DNA分子

19、，其中有胞嘧啶60個(gè)，該DNA分子在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．含有14N的DNA分子占7/8 C．復(fù)制過(guò)程中需要腺嘌呤脫氧核苷酸600個(gè) D．共產(chǎn)生16個(gè)DNA分子 4．DNA的復(fù)制方式可能有圖甲所示的三種方式。某小組為確定是半保留方式，將含14N-DNA的某細(xì)菌轉(zhuǎn)移到含15NH4Cl的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)24h后提取子代細(xì)菌的DNA，先將DNA熱變性處理，即解開(kāi)雙螺旋，變成單鏈，然后再進(jìn)行密度梯度離心，結(jié)果如圖乙所示，離心管中出現(xiàn)的兩種條帶分別對(duì)應(yīng)下圖中的兩個(gè)峰。下列敘述正確的是 A．所進(jìn)行操作用到密度梯度超速離心技術(shù)和同位素

20、示蹤實(shí)驗(yàn) B．由圖乙實(shí)驗(yàn)結(jié)果可推知該細(xì)菌的細(xì)胞周期大約為6h C．根據(jù)條帶的數(shù)目和位置可以確定DNA的復(fù)制方式 D．若DNA復(fù)制方式是彌散復(fù)制，則圖乙有一個(gè)峰 5．如圖是DNA分子正常復(fù)制的片段，圖中編號(hào)①～④表示DNA單鏈。有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 A．①和④的堿基序列相同 B．③和④的堿基序列互補(bǔ) C．該過(guò)程可實(shí)現(xiàn)遺傳信息的傳遞 D．該過(guò)程需要RNA聚合酶參與 6．具有100個(gè)堿基對(duì)的1個(gè)DNA分子區(qū)段，內(nèi)含40個(gè)胸腺嘧啶，如果連續(xù)復(fù)制兩次，則需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù) A．60個(gè) B．80個(gè) C．20個(gè) D．180個(gè) 7．研究人員將1個(gè)含14N-DN

21、A的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到15N-DNA培養(yǎng)液中，培養(yǎng)24h后提取子代大腸桿菌的DNA．將DNA加熱處理，即解開(kāi)雙螺旋，變成單鏈；然后進(jìn)行密度梯度離心，試管中出現(xiàn)的兩種條帶含量如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是 A．子代DNA分子共有8個(gè)，其中1個(gè)DNA分子含有14N B．該試驗(yàn)可用來(lái)探究DNA的半保留復(fù)制方式和細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間 C．解開(kāi)DNA雙螺旋的實(shí)質(zhì)是破壞核苷酸之間的磷酸二酯鍵 D．若直接將子代DNA分子進(jìn)行密度梯度離心，則相應(yīng)的條帶含量比為1:3 8．真核細(xì)胞中DNA復(fù)制如下圖所示，下列表述錯(cuò)誤的是 A．多起點(diǎn)雙向復(fù)制能提高DNA復(fù)制的效率 B．每個(gè)子代DNA都有一條核苷酸鏈來(lái)自親

22、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 9．將蠶豆幼苗在含胸腺嘧啶核苷（3H-T）的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時(shí)間，讓3H摻入DNA中，從而使染色體帶有放射性。隨后，將幼苗轉(zhuǎn)到含有秋水仙素（可持續(xù)發(fā)揮作用且不會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞死亡）的普通培養(yǎng)基（2H-T）中培養(yǎng)一段時(shí)間，剪取根尖，制片并檢測(cè)染色體的放射性，結(jié)果如圖，相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A．秋水仙素的作用是使染色體數(shù)目加倍 B．從染色體水平分析，該實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了DNA進(jìn)行半保留復(fù)制 C．在著絲粒分裂后含3H的染色體比例減半，說(shuō)明核DNA經(jīng)歷了3次復(fù)制 D．若改用尿嘧啶核苷（3H-U）

23、的培養(yǎng)基進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，無(wú)法得到相同結(jié)果 10．仔細(xì)閱讀圖一和圖二，請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題。 （1）圖中④表示的中文名稱是____________；⑨表示的化學(xué)鍵為 _____________ 。 （2）圖二所示的過(guò)程叫_______________。該過(guò)程的特點(diǎn)是___________________。 （3）若用32P標(biāo)記的1個(gè)噬菌體侵染未標(biāo)記的大腸桿菌，在釋放出來(lái)的300個(gè)子代噬菌體中，含有32P的噬菌體占總數(shù)的____________。 （4）假如圖二中的親代DNA分子含有1000個(gè)堿基對(duì)，將這個(gè)DNA分子放在用32P標(biāo)記的脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中讓其復(fù)制一次，則新形成的DNA的相對(duì)分子

24、質(zhì)量比原來(lái)增加了____________。 （5）圖二中的親代DNA分子在復(fù)制時(shí)，一條鏈上的G變成了C，則DNA經(jīng)過(guò)n次復(fù)制后，發(fā)生差錯(cuò)的DNA占_________。 A．1/2n-1 B．1/2 C．1/2n D．1/2n+1 11．（2019浙江4月選考·25）在含有BrdU的培養(yǎng)液中進(jìn)行DNA復(fù)制時(shí)，BrdU會(huì)取代胸苷摻入到新合成的鏈中，形成BrdU標(biāo)記鏈。當(dāng)用某種熒光染料對(duì)復(fù)制后的染色體進(jìn)行染色，發(fā)現(xiàn)含半標(biāo)記DNA（一條鏈被標(biāo)記）的染色單體發(fā)出明亮熒光，含全標(biāo)記DNA（兩條鏈均被標(biāo)記）的染色單體熒光被抑制（無(wú)明亮熒光）。若將一個(gè)細(xì)胞置于含BrdU的培養(yǎng)

25、液中，培養(yǎng)到第三個(gè)細(xì)胞周期的中期進(jìn)行染色并觀察。下列推測(cè)錯(cuò)誤的是 A．1/2的染色體熒光被抑制 B．1/4的染色單體發(fā)出明亮熒光 C．全部DNA分子被BrdU標(biāo)記 D．3/4的DNA單鏈被BrdU標(biāo)記 12．（2018·浙江4月學(xué)考）某研究小組進(jìn)行“探究DNA的復(fù)制過(guò)程”的活動(dòng)，結(jié)果如圖所示。其中培養(yǎng)大腸桿菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl，a、b、c表示離心管編號(hào)，條帶表示大腸桿菌DNA離心后在離心管中的分布位置。下列敘述錯(cuò)誤的是 A．本活動(dòng)運(yùn)用了同位素示蹤和密度梯度離心技術(shù) B．a(chǎn)管的結(jié)果表明該管中的大腸桿菌是在含14NH4Cl的培養(yǎng)液中培養(yǎng)的 C．b管的

26、結(jié)果表明該管中的大腸桿菌的DNA都是15N—14N—DNA D．實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制的 13．（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 分子的兩條脫氧核苷酸鏈均含3H C．每個(gè) 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(gè)DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈含3H 14．（2018·海南卷）關(guān)于復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和逆轉(zhuǎn)錄的敘述，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A．逆轉(zhuǎn)錄和DNA復(fù)制的產(chǎn)物都是DNA B．轉(zhuǎn)

27、錄需要RNA聚合酶，逆轉(zhuǎn)錄需要逆轉(zhuǎn)錄酶 C．轉(zhuǎn)錄和逆轉(zhuǎn)錄所需要的反應(yīng)物都是核糖核苷酸 D．細(xì)胞核中的DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄都以DNA為模板 1．【答案】D 【解析】1、DNA分子復(fù)制的特點(diǎn)：半保留復(fù)制；邊解旋邊復(fù)制，兩條子鏈的合成方向是相反的。 2、DNA分子復(fù)制的場(chǎng)所、過(guò)程和時(shí)間： （1）DNA分子復(fù)制的場(chǎng)所：細(xì)胞核、線粒體和葉綠體。 （2）DNA分子復(fù)制的過(guò)程： ①解旋：在解旋酶的作用下，把兩條螺旋的雙鏈解開(kāi)。 ②合成子鏈：以解開(kāi)的每一條母鏈為模板，以游離的四種脫氧核苷酸為原料，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，在有關(guān)酶的作用下，各自合成與母鏈互補(bǔ)的子鏈。 ③形成子代DNA：每條

28、子鏈與其對(duì)應(yīng)的母鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。從而形成2個(gè)與親代DNA完全相同的子代DNA分子。 （3）DNA分子復(fù)制的時(shí)間：有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。 3、復(fù)制需要的基本條件： （1）模板：解旋后的兩條DNA單鏈 （2）原料：四種脫氧核苷酸 （3）能量：ATP （4）酶：解旋酶、DNA聚合酶等 DNA在復(fù)制過(guò)程中兩條鏈均作為模板鏈，A錯(cuò)誤；DNA的復(fù)制通常發(fā)生在有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分 裂前的間期，B錯(cuò)誤；DNA的復(fù)制過(guò)程是邊解旋邊復(fù)制，C錯(cuò)誤；由上述分析可知，DNA復(fù)制需要模板、原料、能量和酶等基本條件，D正確。 2．【答案】　D 【解析】　真核細(xì)胞內(nèi)含有DNA

29、的結(jié)構(gòu)有細(xì)胞核、線粒體和葉綠體，A錯(cuò)誤；DNA復(fù)制時(shí)需要解旋酶和DNA聚合酶，B錯(cuò)誤；解旋時(shí)打開(kāi)氫鍵，①處是磷酸和脫氧核糖之間的磷酸二酯鍵，②為氫鍵，C錯(cuò)誤；該基因上鳥嘌呤有2 000×（1－40%）/2＝600（個(gè)），由于DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制，復(fù)制3次得到8個(gè)子代DNA分子，相當(dāng)于增加7個(gè)DNA分子，所以需要的鳥嘌呤脫氧核苷酸為600×7＝4 200（個(gè)），D正確。 3．【答案】B 【解析】根據(jù)DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，1個(gè)被15N標(biāo)記的DNA分子在14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次，共得到24=16個(gè)DNA分子，其中只有兩個(gè)DNA是15N/14N，其余14個(gè)DNA均是14N/14N。

30、1個(gè)被15N標(biāo)記的DNA分子在14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次，共得到24=16個(gè)DNA分子。根據(jù)DNA半保留復(fù)制特點(diǎn)可知：這16個(gè)DNA分子中有2個(gè)DNA的一條鏈含有15N，另一條鏈含有14N，其余14個(gè)DNA分子的兩條鏈都含有14N。由此可見(jiàn)，16個(gè)DNA分子都含有14N（比例是100%），含有15N的DNA分子數(shù) 為2（占1/8）。根據(jù)有關(guān)公式可求出該DNA分子中含40個(gè)A，復(fù)制4次需腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量=（24-1）×40=600個(gè)，綜上所述，B項(xiàng)錯(cuò)誤。 4．【答案】D 【解析】據(jù)圖乙分析可在，圖中14N單鏈和15N單鏈含量對(duì)應(yīng)的峰值比例為7:1，而親代15N單鏈有2條，故DNA鏈

31、共有16條，即形成了8個(gè)DNA分子，故DNA復(fù)制了3次，據(jù)此分析。 實(shí)驗(yàn)中將獲得的DNA熱變性解旋成單鏈后，操作時(shí)利用了密度梯度離心對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)，未用到同位素示蹤技術(shù)，A錯(cuò)誤；由于14N單鏈：15N單鏈=1：7，說(shuō)明DNA復(fù)制了3次，因此可推知該細(xì)菌的細(xì)胞周期大約為24÷3=8h，B錯(cuò)誤；由于DNA經(jīng)過(guò)熱變性后解開(kāi)了雙螺旋，變成單鏈，所以根據(jù)條帶的數(shù)目和位置只能判斷DNA單鏈的標(biāo)記情況，但無(wú)法判斷DNA的復(fù)制方式，C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)雙鏈的F1中DNA密度梯度離心結(jié)果只有一個(gè)條帶，說(shuō)明條帶之間無(wú)差異，在圖乙中只有一個(gè)峰，說(shuō)明既不是全保留 復(fù)制，也不是半保留復(fù)制，則DNA復(fù)制方式是彌散復(fù)制，D

32、正確。 5．【答案】　D 【解析】　題圖為DNA復(fù)制，需要DNA聚合酶、解旋酶等酶的參與。 6．【答案】D 【解析】已知1個(gè)DNA分子區(qū)段具有100個(gè)堿基對(duì)，即200個(gè)堿基，其中含有40個(gè)胸腺嘧啶（T），根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，A=T=40個(gè)，則C=G=100-40=60個(gè)。 由上述分析可知，該DNA分子區(qū)段含有60個(gè)胞嘧啶脫氧核苷酸。根據(jù)DNA半保留復(fù)制的特點(diǎn)，如果該DNA連續(xù)復(fù)制兩次，需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目=（22-1）×60=180個(gè)，綜上所述，ABC錯(cuò)誤，D正確。 7．【答案】D 【解析】分析題圖可知，將1個(gè)含14N-DNA的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到15N-DNA培養(yǎng)液中，培養(yǎng)

33、24h后提取子代大腸桿菌的DNA，DNA變性離心后，得到14N-DNA單鏈占1/8（2/16），15N-DNA的單鏈占7/8（14/16），則子代DNA共8個(gè)，據(jù)此分析作答。 子代DNA分子共有8個(gè)，其中2個(gè)DNA分子含有14N，A錯(cuò)誤；因本實(shí)驗(yàn)是對(duì)DNA單鏈進(jìn)行的離心分析，若DNA進(jìn)行的是全保留復(fù)制，也會(huì)得到上述結(jié)果，故用該試驗(yàn)探究DNA的半保留復(fù)制方式不夠嚴(yán)謹(jǐn)，B錯(cuò)誤；解開(kāi)DNA雙螺旋的實(shí)質(zhì)是破壞兩條單鏈之間的氫鍵，C錯(cuò)誤；得到的8個(gè)DNA分子中，有2個(gè)為14N-15N，6個(gè)為15N-15N，故若直接將子代DNA分子進(jìn)行密度梯度離心，則相應(yīng)的條帶含量比為1:3，D正確。 8．【答案】　

34、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。 9．【答案】C 【解析】秋水仙素一般可用于單倍體和多倍體育種，其作用機(jī)理為：在有絲分裂前期時(shí)抑制紡錘體的形成，從而從而使分開(kāi)的染色體不能移向兩極形成兩個(gè)子細(xì)胞，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍。據(jù)圖分析，3H-T培養(yǎng)基培養(yǎng)很長(zhǎng)一段時(shí)間后，染色體上的DNA分子的兩條鏈都帶有放射性，然后放到2H-T培養(yǎng)基培養(yǎng)，染色體數(shù)目由1條變成了4條，說(shuō)明DNA復(fù)制了2次；含有放射性的染色體具有2條，說(shuō)明DNA的復(fù)制具有半保留復(fù)制的特點(diǎn)。 秋水仙素的作用是抑制紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍，A正確；根據(jù)以上分析已

35、知，DNA分子的復(fù)制具有半保留復(fù)制的特點(diǎn)，B正確；根據(jù)以上分析已知，核DNA經(jīng)歷了2次復(fù)制，C錯(cuò)誤；DNA不含尿嘧啶，因此若改用尿嘧啶核苷（3H-U）的培養(yǎng)基進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，無(wú)法得到相同結(jié)果，D正確。 10．【答案】（1）鳥嘌呤脫氧核苷酸 氫鍵 （2）DNA分子的復(fù)制 邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制 （3）1/150 （4）1000 （5）B 【解析】（1）由題圖可知，①是磷酸，②是脫氧核糖，③是鳥嘌呤，三者構(gòu)成的④是鳥嘌呤脫氧核苷酸，⑨是氫鍵。 （2）圖二過(guò)程是DNA分子的復(fù)制過(guò)程，DNA分子復(fù)制遵循A與T配對(duì)、G與C配對(duì)的堿基互補(bǔ)配對(duì)

36、原則。該過(guò)程的特點(diǎn)是邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制。 （3）用32P標(biāo)記的1個(gè)噬菌體，實(shí)質(zhì)標(biāo)記的是噬菌體的DNA分子，由于DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制，因此復(fù)制形成的DNA分子中2個(gè)含量32P，因此在釋放出來(lái)的300個(gè)子代噬菌體中，含有32P的噬菌體占總數(shù)的1/150。 （4）親代DNA分子含有1000個(gè)堿基對(duì)，將這個(gè)DNA分子放在用32P標(biāo)記的脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中讓其復(fù)制一次，形成的DNA分子一條鏈含有31P、另一條含有32P，因此相對(duì)分子質(zhì)量增加了：（1000×32+1000×31）-1000×2×31=1000。 （5）如果在復(fù)制時(shí)，一條鏈上的G變成了C，則以該錯(cuò)誤鏈為模板合成的DNA都

37、是錯(cuò)誤的，以另一條鏈為模板合成的DNA都是正確的，因此不論復(fù)制多少次，發(fā)生差錯(cuò)的DNA總是占50%，故選B。 【點(diǎn)睛】DNA分子復(fù)制為半保留復(fù)制，若將一個(gè)全部N原子被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)果分析如圖： 1．子代DNA分子數(shù)：2n個(gè) （1）無(wú)論復(fù)制多少次，含15N的DNA分子始終是2個(gè)。 （2）含14N的DNA分子有2n個(gè)，只含14N的有（2n－2）個(gè)，做題時(shí)應(yīng)看準(zhǔn)是“含”還是“只含”。 2．子代DNA分子的總鏈數(shù)：2n×2＝2n＋1條 （1）無(wú)論復(fù)制多少次，含15N的鏈?zhǔn)冀K是2條。做題時(shí)應(yīng)看準(zhǔn)是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”。 （2）

38、含14N的鏈數(shù)是（2n＋1－2）條。 11．【答案】D 【解析】DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制。根據(jù)題意分析，復(fù)制到第三個(gè)細(xì)胞周期的中期時(shí)，共有4個(gè)細(xì)胞，以第一代細(xì)胞中的某一條染色體為參照，含半標(biāo)記DNA的染色單體共有2條，含全標(biāo)記DNA的染色單體共有6條。根據(jù)題意可知，在第三個(gè)細(xì)胞周期中期時(shí)，含半標(biāo)記DNA的染色單體分別在兩個(gè)細(xì)胞中，故有兩個(gè)細(xì)胞的兩條染色單體熒光全被抑制，有兩個(gè)細(xì)胞中的一條染色單體發(fā)出明亮熒光，一條 染色單體熒光被抑制，故A、B選項(xiàng)正確；一個(gè)DNA分子中有兩條脫氧核苷酸鏈，由于DNA為半保留復(fù)制，故不含BrdU標(biāo)記的兩條脫氧核苷酸鏈分別位于兩個(gè)DNA分子中，新復(fù)制得到的

39、脫氧核苷酸鏈必然含BrdU標(biāo)記，故所有DNA分子都被BrdU標(biāo)記，C選項(xiàng)正確；以第一代細(xì)胞中的某一條染色體為參照，在第三個(gè)細(xì)胞周期中期時(shí)一共有16條DNA單鏈，含BrdU標(biāo)記的有14條，故有的DNA單鏈被BrdU標(biāo)記，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。 12．【答案】　B 【解析】　本活動(dòng)中有使用到14N和15N即采用了同位素示蹤技術(shù)，3個(gè)離心管中的條帶需經(jīng)密度梯度離心，A正確；a管中只有重帶，即DNA都是15N—15N—DNA，表明該管中的大腸桿菌是在含15NH4Cl的培養(yǎng)液中培養(yǎng)的，B錯(cuò)誤；b管中只有中帶，即DNA都是15N—14N—DNA，C正確；c管中具有1/2中帶為15N—14N—DNA,1/2輕帶為

40、14N—14N—DNA，綜合a、b、c三只離心管可推測(cè)，a管中為親代DNA： 15N—15N—DNA，b管中為復(fù)制一代后的子代DNA：15N—14N—DNA，c管中為復(fù)制兩代后的子代DNA：1/2 15N—14N—DNA、1/2 14N—14N—DNA，說(shuō)明DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制，D正確。 13．【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。 14．【答案】C 【解析】逆轉(zhuǎn)錄和DNA復(fù)制的產(chǎn)物都是DNA，A正確；轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶，逆轉(zhuǎn)錄需要逆轉(zhuǎn)錄酶，B正確；轉(zhuǎn)錄需要的反應(yīng)物是核糖核苷酸，逆轉(zhuǎn)錄需要的反應(yīng)物是脫氧核苷酸，C錯(cuò)誤；細(xì)胞核中的DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄都以DNA為模板，D正確?！　? 18