版生物高考大一轮复习遗传的分子基础第讲DNA分子的结构复制及基因的本质北师大版

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[ 考纲要求 ] 　 1.DNA 分子结构的主要特点 ( Ⅱ ) 。 2. 基因的概念 ( Ⅱ ) 。 3.DNA 分子的复制 ( Ⅱ ) 。 考点一　 DNA 分子的结构及基因的本质 考点二　 DNA 分子的复制 矫正易错　强记长句 重温高考 演练模拟 内容索引 课时作业 DNA 分子的结构及基因的本质 考点一 1.DNA 分子的结构层次 知识梳理 C 、 H 、 O 、 N 、 P A 、 T 、 G 、 C 脱氧核糖 脱氧核糖 磷酸 脱氧核糖 碱基 氢键 A T G C 反向平行 2.DNA 分子的结构特点 (1) 性：具 n 个碱基对的 DNA 具有 4 n 种碱基对排列顺序。 (2) 性：如每种 DNA 分子都有其特定的碱基对排列顺序。 (3) 性：如两条主链磷酸与脱氧核糖交替连接的顺序不变，碱基 对构成方式不变等。 多样 特异 稳定 3.DNA 分子中的碱基数量的计算规律 (1) 在 DNA 双链中 总数与 总数相同，即 A ＋ G ＝ T ＋ C 。 (2) 互补碱基之和的比例在任意一条链及整个 DNA 分子中都相同，即若在一条链中 ＝ m ，在互补链及整个 DNA 分子中 ＝ 。 (3) 非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，在整个 DNA 分子中 为 1 ，即若在 DNA 分子的一条链中 ＝ a ，则在其互补链中 ＝ ， 而在整个 DNA 分子中 ＝ 。 嘌呤 嘧啶 m 1 4. 观察下面的基因关系图，完善相关内容 一个或两个 有遗传效应 许多 脱氧核 糖核苷酸排列 顺序 许多 1. 判断下列有关 DNA 分子结构的叙述 (1) 沃森和克里克研究 DNA 分子的结构时，运用了构建物理模型的方法 ( 　　 ) (2) 嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了 DNA 分子空间结构的相对稳定 ( 　　 ) (3) 分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同 ( 　　 ) 常考基础诊断 √ √ × (4)DNA 分子一条链上的相邻碱基通过磷酸 — 脱氧核糖 — 磷酸相连 ( 　　 ) (5) 双链 DNA 分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的 ( 　　 ) (6)DNA 分子中的核糖和磷酸交替连接，排列在外侧构成基本骨架 ( 　　 ) × × × 2. 判断下列有关 DNA 分子的特性的叙述 (1)DNA 分子的多样性和特异性主要与它的空间结构密切相关 ( 　　 ) (2) 不同生物的 DNA 分子中互补配对的碱基之和的比值可能相同 ( 　　 ) (3) 同一生物个体不同细胞中 DNA 分子的 (A ＋ T)/(C ＋ G) 的值不同 ( 　　 ) (4) 人体内控制 β- 珠蛋白的基因由 1 700 个碱基对组成，其碱基对可能的排列方式有 4 1 700 种 ( 　　 ) × √ × × 3. 判断下列有关染色体、 DNA 、基因与脱氧核糖核苷酸关系的叙述 (1) 真核细胞的基因只存在于细胞核中，而核酸并非仅存在细胞核中 ( 　　 ) (2)DNA 分子中每一个片段都是一个基因 ( 　　 ) (3) 非等位基因都位于非同源染色体上 ( 　　 ) (4) 真核细胞基因中核糖核苷酸的排列顺序代表遗传信息 ( 　　 ) (5) 基因只位于染色体上，所以染色体是基因的载体 ( 　　 ) × × × × × 分析 DNA 分子结构图像 (1) 一个 DNA 分子片段中有几个游离的磷酸基团？ 教材热点拓展 提示 提示　 2 个。 (2) 图中 ④ 能表示胞嘧啶脱氧核糖核苷酸吗？ 提示　 不能。 (3) 图中碱基之间是如何连接的？ 提示 提示　 双链 DNA 中，反向平行的两条链之间的碱基通过氢键连接成碱基对，而同一条链上核苷酸之间是通过 “ — 脱氧核糖 — 磷酸 — 脱氧核糖 — ” 相连的。 (4) 解旋酶作用于哪个部位？限制性内切酶和 DNA 连接酶作用于哪个部位？ 提示　 解旋酶作用于 ⑨ ，限制性内切酶和 DNA 连接酶作用于 ⑩ 。 提示　 根据碱基的种类确定是 DNA 还是 RNA ，若含有碱基 U 而不含有碱基 T ，则是 RNA ，若含有碱基 T 而不含有碱基 U ，则是 DNA ；根据碱基的比例确定是单链还是双链，若嘌呤数 / 嘧啶数＝ 1 ，则一般是双链，若嘌呤数 / 嘧啶数 ≠ 1 ，则是单链。 (5)DNA 初步水解的产物和彻底水解的产物分别是什么？ 提示 提示　 初步水解的产物是 4 种脱氧核糖核苷酸，彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和 4 种含氮碱基。 (6) 如何根据碱基的种类和比例确定核酸的类型？ (7) 若某双链 DNA 分子含有 200 个碱基，一条链上 A ∶ T ∶ G ∶ C ＝ 1 ∶ 2 ∶ 3 ∶ 4 ，则该 DNA 分子碱基排列方式共有 4 100 种，对吗？ 提示 提示　 错。 命题点一　 DNA 分子结构分析 1. 下列关于 DNA 分子结构的叙述，正确的是 A.DNA 分子是以 4 种脱氧核糖核苷酸为单位连接而成的单链结构 B.DNA 分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基 C.DNA 分子两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对 D.DNA 分子一条链上的相邻碱基通过磷酸 — 脱氧核糖 — 磷酸相连 命题探究 √ 答案 解析 解析　 DNA 分子是以 4 种脱氧核糖核苷酸为单位连接而成的双链结构， A 错误； DNA 分子中的绝大多数磷酸连接着两个脱氧核糖，且磷酸不与碱基直接相连， B 错误； DNA 分子一条链上的相邻碱基通过脱氧核糖 — 磷酸 — 脱氧核糖相连， D 错误。 A. 最多可构建 4 种脱氧核糖核苷酸， 5 个脱氧核苷酸对 B. 构成的双链 DNA 片段最多有 10 个氢键 C.DNA 中每个脱氧核糖均与 1 分子磷酸相连 D. 最多可构建 4 4 种不同碱基序列的 DNA 2.(2017· 江西师大附中考试 ) 用卡片构建 DNA 平面结构模型，所提供的卡片类型和数量如下表所示，以下说法正确的是 答案 解析 √ 卡片类型 脱氧核糖 磷酸 碱基 A T G C 卡片数量 10 10 2 3 3 2 解析　 根据表格数据可知，代表脱氧核糖、磷酸和含氮碱基的卡片数分别都是 10 ，所以最多可构建 10 个脱氧核苷酸，根据碱基种类可推知最多构建 4 种脱氧核糖核苷酸， 4 个脱氧核糖核苷酸对；构成的双链 DNA 片段中可含有 2 个 A—T 碱基对和 2 个 G—C 碱基对，故最多可含有氢键数＝ 2 × 2 ＋ 2 × 3 ＝ 10( 个 ) ； DNA 分子结构中，与脱氧核糖直接连接的一般是 2 个磷酸，但最末端的脱氧核糖只连接 1 个磷酸；碱基序列要达到 4 4 种，每种碱基对的数量至少要有 4 个。 命题点二　 DNA 分子结构的相关计算 3.(2017· 南通模拟 ) 某双链 DNA 分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的比率为 a ，其中一条链上鸟嘌呤占该链全部碱基的比例为 b ，则 A. 互补链中含 2 个游离的磷酸基团 B. 互补链中鸟嘌呤与胞嘧啶所占比例为 a C. 互补链中鸟嘌呤占该链碱基的比率为 D. 以互补链为模板转录产生的某 mRNA 中鸟嘌呤与胞嘧啶所占比率为 a 答案 解析 √ 解析　 双链 DNA 分子的每条链含有 1 个游离的磷酸基团， A 项错误； 在双链 DNA 分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的比率与每条链中鸟嘌呤与胞嘧啶所占的比率相等， B 项正确； 互补链中鸟嘌呤占该链的比率为 a － b ， C 项错误； 转录是以 DNA 上某基因的一条链为模板，所以转录产生的 mRNA 中鸟嘌呤与胞嘧啶所占比率是不确定的， D 项错误。 4.(2018· 深圳中学检测 ) 从某生物组织中提取 DNA 进行分析，其中鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的 46% ，又知该 DNA 分子的一条链 (H 链 ) 所含的碱基中 28% 是腺嘌呤， 24% 是胞嘧啶，则与 H 链相对应的另一条链中，腺嘌呤、胞嘧啶分别占该链全部碱基数的 A.26% 、 22% B.24% 、 28% C.14% 、 11% D.11% 、 14% 答案 解析 √ 解析　 已知 DNA 分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基总数的 46% ，即 C ＋ G ＝ 46% ，则 C ＝ G ＝ 23% 、 A ＝ T ＝ 50% － 23% ＝ 27% 。又已知该 DNA 的一条链所含的碱基中 28% 是腺嘌呤， 24% 是胞嘧啶，即 A 1 ＝ 28% 、 C 1 ＝ 24% ，根据碱基互补配对原则， A ＝ (A 1 ＋ A 2 )÷2 ， C ＝ (C 1 ＋ C 2 )÷2 ，则 A 2 ＝ 26% ， C 2 ＝ 22% 。 规律方法 三步解决 DNA 分子中有关碱基比例的计算 第一步：搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个 DNA 分子碱基的比例，还是占 DNA 分子一条链上碱基的比例。 第二步：画一个 DNA 分子模式图，并在图中标出已知的和所求的碱基。 第三步：根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。 DNA 分子的复制 考点二 一、 DNA 分子复制的实验证据 1. 方式推测：沃森和克里克提出假说： DNA 分子复制方式为 。 2. 实验证据 (1) 实验方法： 。 (2) 实验原理：含 15 N 的双链 DNA 密度大，含 14 N 的双链 DNA 密度小，一条链含 14 N 、一条链含 15 N 的双链 DNA 密度居中。 (3) 实验假设： 。 知识梳理 半保留复制 放射性同位素示踪法和离心技术 DNA 以半保留的方式复制 (4) 实验预期：离心后应出现 3 条 DNA 带。重带 ( 密度最大 ) ：两条链都为 15 N 标记的亲代双链 DNA ；中带 ( 密度居中 ) ：一条链为 14 N 标记，另一条链为 15 N 标记的子代双链 DNA ；轻带 ( 密度最小 ) ：两条链都为 14 N 标记的子代双链 DNA 。 (5) 实验过程 (6) 过程分析：立即取出，提取 DNA → 离心 → 。繁殖一代后取出，提取 DNA → 离心 → 。繁殖两代后取出，提取 DNA → 离心 → ________________ 。 (7) 实验结论： 。 二、复制过程 1. 概念：以 为模板，合成 的过程。 2. 时间： 。 全部重带 全部中带 1/2 轻带、 1/2 中带 DNA 的复制是以半保留方式进行的 亲代 DNA 子代 DNA 有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期 3. 图解 能量 解旋 两条螺旋的双链 双螺旋结构 脱氧核糖 DNA 聚合酶 核苷酸 4. 特点： 。 5. 方式： 。 6. 结果：形成两个完全相同的 DNA 分子。 7. 意义：将 从亲代传给了子代，从而保持了 的连续性。 8. 保障： ， 为复制提供了精确的模板；通 过 ，保证了复制能够准确地进行。 边解旋边复制 半保留复制 遗传信息 遗传信息 DNA 具有独特的双螺旋结构 碱基互补配对 (1) 利用数字 “ 1,2,3,4 ” 巧记 DNA 的复制 1 个主要场所 ( 细胞核 ) ， 2 种时期 ( 有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期 ) ， 3 个步骤 ( 解旋、合成新链、形成子代 DNA) ， 4 个条件 ( 模板、酶、原料和能量 ) 。 知识拓展 (2)DNA 分子的多起点、双向复制 一个 DNA 分子可以由多个复制起点同时 ( 或先后 ) 复制。下图中，从 3 个复制起点进行双向复制，明显提高了 DNA 分子复制的速率；图中的复制环大小不一，因此它们的复制时间有先后，右侧最早，左侧最晚。 (1)DNA 复制遵循碱基互补配对原则，新合成的 DNA 分子中两条链均是新合成的 ( 　　 ) (2) 单个脱氧核糖核苷酸在 DNA 酶的作用下连接合成新的子链 ( 　　 ) (3)DNA 复制时，严格遵循 A － U 、 C － G 的碱基互补配对原则 ( 　　 ) (4) 在一个细胞周期中， DNA 复制过程中的解旋发生在两条 DNA 母链之间 ( 　　 ) (5) 在人体内，成熟的红细胞、浆细胞中不发生 DNA 的复制 ( 　　 ) 常考基础诊断 × × × √ √ (7) 将已被 15 N 标记了 DNA 的大肠杆菌在含 14 N 的培养基中培养繁殖一代，若子代大肠杆菌的 DNA 分子中既含有 14 N ，又含有 15 N ，则可说明 DNA 的复制为半保留复制 ( 　　 ) (6) 某亲本 DNA 分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的 DNA 子链，以黑色表示第二次复制出的 DNA 子链，该亲本双链 DNA 分子连续复制两次后的产物如下图 D 所示 ( 　　 ) × √ (8) 复制时，子代 DNA 分子的两条单链中只有一条和亲代 DNA 分子完全 相同 ( 　　 ) (9)DNA 分子复制时解旋酶与 DNA 聚合酶不能同时发挥作用 ( 　　 ) × × 分析 DNA 复制过程 (1) 图示中的解旋酶和 DNA 聚合酶各有什么作用？ 教材热点拓展 提示　 前者使氢键打开， DNA 双链解旋；后者催化形成磷酸二酯键，从而形成新的子链。 提示 (2) 蛙的红细胞和哺乳动物成熟红细胞，是否都能进行图示过程呢？ 提示　 蛙的红细胞进行无丝分裂，可进行 DNA 分子的复制；哺乳动物成 熟的红细胞已丧失细胞核，也无各种细胞器，不能进行 DNA 分子的复制。 (3) 下图所示 DNA 复制过程若发生在细胞核内，形成的两个子 DNA 位置如何？其上面对应片段中基因是否相同？两个子 DNA 将于何时分开？ 提示 提示　 染色体复制后形成两条姐妹染色单体，刚复制产生的两个子 DNA 分子即位于两条姐妹染色单体中，由着丝粒相连，其对应片段所含基因在无突变等特殊变异情况下应完全相同，两个子 DNA 分子将于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝粒分裂时，随两条姐妹染色单体分离而分开，分别进入两个子细胞中。 (4) 现将含 15 N 的大肠杆菌转移到氮源为 14 N 的培养基中，再连续繁殖两代 ( Ⅰ 和 Ⅱ ) ，用密度梯度离心法分离，不同相对分子质量的 DNA 分子将分布在试管中的不同位置上。请预测绘出若 DNA 的复制方式为 右 图所示的全保留方式或分散方式复制时，连续繁殖两代 ( Ⅰ 和 Ⅱ ) 的实验结果中各带的分布图像 ( 重带、中带和轻带 ) 。 提示 提示　 A. 多起点双向复制能保证 DNA 复制在短时间内完成 B. 每个子代 DNA 都有一条多核苷酸链来自亲代 C. 复制过程中氢键的破坏和形成都需要 DNA 聚合酶的催化 D.DNA 分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则 命题点一　透过新情景辨析 DNA 分子复制 1. 真核细胞中 DNA 复制如下图所示，下列表述错误的是 命题探究 答案 解析 √ 解析　 DNA 复制过程中氢键的破坏需要解旋酶的催化，但氢键的形成不需要酶的催化， C 项错误。 2.(2017· 深圳二模 ) 正常情况下， DNA 分子在细胞内复制时，双螺旋解开后会产生一段单链区， DNA 结合蛋白 (SSB) 能很快地与单链结合，防止解旋的单链重新配对，而使 DNA 呈伸展状态， SSB 在复制过程中可以重复利用，下列有关推理合理的是 A.SSB 是一种解开 DNA 双螺旋的解旋酶 B.SSB 与单链的结合将不利于 DNA 复制 C.SSB 与 DNA 单链既可结合也可分开 D.SSB 与单链的结合遵循碱基互补配对原则 √ 答案 解析 解析　 根据题干中 “ 双螺旋解开后会产生一段单链区， DNA 结合蛋白 (SSB) 能很快地与单链结合 ” ，说明 SSB 不是一种解开 DNA 双螺旋的解旋酶， A 项错误； SSB 与单链的结合有利于 DNA 复制， B 项错误； SSB 与 DNA 单链既可结合也可分开， C 项正确； SSB 是一种 DNA 结合蛋白，故与单链的结合不遵循碱基互补配对原则， D 项错误。 命题点二　 DNA 分子复制过程的有关计算 【疑难精讲】 “ 图解法 ” 分析 DNA 复制相关计算 (1) 将含有 15 N 的 DNA 分子放在含有 14 N 的培养基上培养，复制 n 次，则： ① 子代 DNA 共 2 n 个 ② 多核苷酸链共 2 n ＋ 1 条 (2)DNA 分子复制过程中消耗的脱氧核糖核苷酸数 ① 若亲代 DNA 分子含有某种脱氧核糖核苷酸 m 个，经过 n 次复制需要消耗该种脱氧核糖核苷酸数为 m·(2 n － 1) 。 ② 第 n 次复制需要该种脱氧核糖核苷酸数为 m·2 n － 1 。 3.(2018· 青岛二中质检 ) 用 15 N 标记含有 100 个碱基对的 DNA 分子，其中有 胞嘧啶 60 个。该 DNA 分子在含 14 N 的培养基中连续复制 4 次，其结果可能是 A. 含有 14 N 的 DNA 分子占 100% B. 复制过程中需要游离的腺嘌呤脱氧核糖核苷酸 640 个 C. 含 15 N 的链占 1/8 D. 子代 DNA 中嘌呤与嘧啶之比是 2 ∶ 3 √ 答案 解析 解析　 在含 14 N 的培养基中连续复制 4 次，得到 2 4 ＝ 16 个 DNA 分子， 32 条链， 其中含 14 N 的 DNA 分子占 100% ，含 15 N 的链有 2 条，占 1/16 ， A 项正确， C 项错误； 根据已知条件，每个 DNA 分子中腺嘌呤脱氧核糖核苷酸数为 ＝ 40 ，则复制过程中需消耗的腺嘌呤脱氧核糖核苷酸数为 40 × (2 4 － 1) ＝ 600( 个 ) ， B 项错误； 每个 DNA 分子中嘌呤和嘧啶互补相等，两者之比是 1 ∶ 1 ， D 项错误。 4. 用 15 N 标记含有 100 个碱基对的 DNA 分子片段，碱基间的氢键共有 260 个，该 DNA 分子在含 14 N 的培养基中连续复制多次后共消耗游离的嘌呤类脱氧核糖核苷酸 1 500 个，下列叙述正确的是 A. 该 DNA 片段中共有腺嘌呤 60 个，复制多次后含有 14 N 的 DNA 分子占 B. 若一条链中 (A ＋ G)/(T ＋ C) ＜ 1 ，则其互补链中该比例也小于 1 B. 若一条链中 (A ＋ G)/(T ＋ C) ＜ 1 ，则其互补链中该比例也小于 1 C. 若一条链中 A ∶ T ∶ G ∶ C ＝ 1 ∶ 2 ∶ 3 ∶ 4 ，则其互补链中该比例为 4 ∶ 3 ∶ 2 ∶ 1 D. 该 DNA 经复制后产生了 16 个 DNA 分子 √ 答案 解析 解析　 分析题干：假设 A ＝ T ＝ X ，则 C ＝ G ＝ 100 － X ，由于 A 和 T 之间有 2 个氢键， C 和 G 之间有 3 个氢键，因此 2X ＋ 3(100 － X) ＝ 260 ，解得 X ＝ 40 。该 DNA 分子中含有的嘌呤数是碱基总数的一半，即 100 个，假设该 DNA 分子复制 n 次，则 (2 n － 1) × 100 ＝ 1 500 ，解得 n ＝ 4 ，根据半保留复制特点，子代含有 14 N 的 DNA 分子占 100% ， A 项错误； 若一条链中 (A ＋ G)/(T ＋ C) ＜ 1 ，根据碱基互补配对原则，其互补链中该比例为其倒数，应该大于 1 ， B 项错误； 若一条链中 A ∶ T ∶ G ∶ C ＝ 1 ∶ 2 ∶ 3 ∶ 4 ，根据碱基互补配对原则，其互补链中该比例为 2 ∶ 1 ∶ 4 ∶ 3 ， C 项错误； 该 DNA 共复制 4 次，因此经复制后产生了 16 个 DNA 分子， D 项正确。 特别提醒 “ DNA 复制 ” 相关题目的 4 点 “ 注意 ” (1) 注意 “ DNA 复制了 n 次 ” 和 “ 第 n 次复制 ” 的区别，前者包括所有的复制，但后者只包括第 n 次的复制。 (2) 注意碱基的单位是 “ 对 ” 还是 “ 个 ” 。 (3) 切记在 DNA 复制过程中，无论复制了几次，含有亲代多核苷酸单链的 DNA 分子都只有两个。 (4) 看清试题中问的是 “ DNA 分子数 ” 还是 “ 链数 ” ， “ 含 ” 还是 “ 只含 ” 等关键词，以免掉进陷阱。 解析　 亲代 DNA 为 15 N － 15 N ，经第一次复制所形成的子代 DNA 应均为 15 N － 14 N ，应如图 ② 所示。 A. 第一次分裂的子代 DNA 应为 ⑤ B. 第二次分裂的子代 DNA 应为 ① C. 第三次分裂的子代 DNA 应为 ③ D. 亲代的 DNA 应为 ⑤ 命题点三　 DNA 半保留复制的实验证据延伸分析 5. 细菌在 15 N 培养基中繁殖数代后，使细菌 DNA 的含氮碱基皆含有 15 N ，然后再移入 14 N 培养基中培养，抽取其子代的 DNA 经高速离心分离，如图 ① ～ ⑤ 为可能的结果，下列叙述错误的是 √ 答案 解析 6. 在氮源为 14 N 和 15 N 的培养基上生长的大肠杆菌，其 DNA 分子分别为 14 N—DNA( 相对分子质量为 a) 和 15 N—DNA( 相对分子质量为 b) 。将亲代大肠杆菌转移到含 14 N 的培养基上，连续繁殖两代 ( Ⅰ 和 Ⅱ ) ，用离心方法分离得到的结果如图所示。下列对此实验的叙述正确的是 A. Ⅰ 代细菌 DNA 分子中两条链都含 14 N B. Ⅱ 代细菌含 15 N 的 DNA 分子占全部 DNA 分子的 C. 预计 Ⅲ 代细菌 DNA 分子的平均相对 分子质量为 D. 上述实验 Ⅰ 代 →Ⅱ 代的结果能证明 DNA 复制方式为半保留复制 √ 答案 解析 解析　 Ⅰ 代细菌 DNA 分子中一条链含 14 N ，另一条链含 15 N ， A 项错误； Ⅱ 代细菌含 15 N 的 DNA 分子有 2 个，占全部 (4 个 )DNA 分子 的 ， B 项错误； 由于 1 个含有 14 N 的 DNA 分子的相对分子质量为 a ，则每条链的相对分子质量 为 ； 1 个含有 15 N 的 DNA 分子的相对分子质量为 b ，则每条链的相对分子质量 为 。 将亲代大肠杆菌转移到含 14 N 的培养基上，连续繁殖三代，得到共 8 个 DNA 分子，这 8 个 DNA 分子共 16 条链，只有 2 条是含 15 N 的， 14 条是含 14 N 的，因此总相对分子质量 为 × 2 ＋ × 14 ＝ b ＋ 7a ， 所以每个 DNA 分子的平均相对分子质量 为 ， C 项正确； 实验 Ⅰ 代 →Ⅱ 代的结果不能证明 DNA 复制方式为半保留复制， D 项错误。 矫正易错　强记长句 1. 配对的碱基， A 与 T 之间形成 2 个氢键， G 与 C 之间形成 3 个氢键， C － G 对占比例越大， DNA 结构越稳定。 2.DNA 复制的场所并非只在细胞核，真核生物中，除细胞核外还有线粒体、叶绿体；而原核生物中， DNA 分子复制的场所有拟核、细胞质。 3.DNA 复制发生于细胞分裂间期和在 DNA 病毒繁殖时，其中的细胞分裂并非仅指减数分裂和有丝分裂。 4.DNA 分子并非全部解旋后才开始进行 DNA 复制，而是边解旋边复制。 易错警示突破选择题 5. 遗传效应是指基因能够转录成 mRNA ，进而翻译成蛋白质，能够控制一定的性状。 6.DNA 分子中还存在着不具有遗传效应的片段，在真核细胞中这部分片段所占比例很大，这些片段不是基因。 7. 通常的基因是指双链 DNA 片段，而 RNA 病毒的基因是指具有遗传效应的 RNA 片段。 长句应答突破简答题 1.DNA 分子碱基间配对方式有 2 种，但由于 不同的 DNA 分子中碱基排列顺序是千变万化的 ，所以 DNA 分子具有多样性；由于 每个 DNA 分子具有特定的碱基排列顺序 ，使 DNA 分子具有特异性。 DNA 分子的结构具有稳定性的原因是： 外侧的脱氧核糖和磷酸的相间排列方式稳定不变，内侧碱基配对的方式稳定不变 。 2. 保证 DNA 分子精确复制的原因有： (1) DNA 分子独特的双螺旋结构，能够为复制提供精确的模板 ， (2) 通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行 。 3. 分别以不同生物的 DNA 为模板合成的各个新 DNA 分子之间， (A ＋ C) ∶ (T ＋ G) 的比值是否相同？ 相同 。为什么？ 因为所有 DNA 双链中， A 与 T 的数目相同， C 与 G 的数目相同 。分别以不同生物的 DNA 为模板合成的各个新 DNA 之间存在差异，这些差异是什么？ 碱基的数目、比例和排列顺序不同 。 4.DNA 的复制方式是 半保留复制 ，其意义是 保持了遗传信息的连续性 。 重温高考 演练模拟 1.(2017· 海南， 24)DNA 分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内 DNA 分子中 (A ＋ T) /(G ＋ C) 与 (A ＋ C)/ (G ＋ T) 两个比值的叙述，正确的是 A. 碱基序列不同的双链 DNA 分子，后一比值不同 B. 前一个比值越大，双链 DNA 分子的稳定性越高 C. 当两个比值相同时，可判断这个 DNA 分子是双链 D. 经半保留复制得到的 DNA 分子，后一比值等于 1 √ 答案 解析 1 2 3 4 5 解析 　 双链 DNA 分子中，互补碱基两两相等，即 A ＝ T ， C ＝ G ，则 A ＋ C ＝ G ＋ T ，即 A ＋ C 与 G ＋ T 的比值为 1 。因此，碱基序列不同的双链 DNA 分子，后一比值相同， A 项错误； DNA 分子中， C 和 G 之间有 3 个氢键， A 与 T 之间有 2 个氢键，则 C 与 G 的含量越高， DNA 稳定性越高。因此，前一个比值越大， C 与 G 的含量越低，双链 DNA 分子的稳定性越低， B 项错误； 当两个比值相同时，这个 DNA 分子可能是双链，也可能是单链， C 项错误； 经半保留复制得到的 DNA 分子，后一比值等于 1 ， D 项正确。 1 2 3 4 5 2.(2016· 全国 Ⅱ ， 2) 某种物质可插入 DNA 分子两条链的碱基对之间，使 DNA 双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质，下列相关叙述错误的是 A. 随后细胞中的 DNA 复制发生障碍 B. 随后细胞中的 RNA 转录发生障碍 C. 该物质可将细胞周期阻断在分裂中期 D. 可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用 答案 解析 √ 1 2 3 4 5 解析　 某物质可插入 DNA 分子两条链的碱基对之间，使 DNA 双链不能解开，说明该物质会阻碍 DNA 分子的解旋，因而会阻碍 DNA 分子的复制、转录和抑制细胞增殖， A 、 B 、 D 三项均正确； 因 DNA 分子的复制发生在间期，所以该物质可将细胞周期阻断在分裂间期， C 项错误。 1 2 3 4 5 答案 3.(2014· 山东， 5) 某研究小组 测定了多个不同双链 DNA 分子 的碱基组成，根据测定结果绘制了 DNA 分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在 DNA 分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是 √ 解析 1 2 3 4 5 解析　 根据 DNA 分子的结构特点可知，若 DNA 分子双链中 (A ＋ T)/(C ＋ G) 的比值为 m ，则每条链中 (A ＋ T)/(C ＋ G) 比值均为 m ，由此可判断 C 项正确， D 项错误； DNA 分子中 (A ＋ C)/(T ＋ G) ＝ 1 ，而每条链中的 (A ＋ C)/(T ＋ G) 不能确定，但两条链中 (A ＋ C)/(T ＋ G) 的比值互为倒数，故 A 、 B 项错误。 1 2 3 4 5 答案 解析 4. 若将处于 G 1 期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含 3 H 标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸培养液中，培养至第二次分裂中期。下列叙述正确的是 A. 每条染色体中的两条染色单体均含 3 H B. 每个 DNA 分子的两条多核苷酸链均含 3 H C. 每个 DNA 分子中均只有一条多核苷酸链含 3 H D. 每条染色单体均只有一个 DNA 分子的两条多核苷酸链含 3 H √ 1 2 3 4 5 解析　 若将处于 G 1 期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含 3 H 标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸培养液中，在间期的 S 期时 DNA 复制 1 次，所以第一次细胞分裂完成后得到的 2 个子细胞都是每一条染色体的 DNA 都只有 1 条链被标记，培养至第二次分裂中期，每条染色体中的两条染色单体均含 3 H 标记，其中一条单体上的 DNA 分子的 2 条链都含 3 H ，另一单体上的 DNA 分子只 1 条链含 3 H 。 1 2 3 4 5 5.(2016· 全国 Ⅰ ， 29) 在有关 DNA 分子的研究中，常用 32 P 来标记 DNA 分子。用 α 、 β 和 γ 表示 ATP 或 dATP(d 表示脱氧 ) 上三个磷酸基团所处的位置 (A － P α ～ P β ～ P γ 或 dA － P α ～ P β ～ P γ ) 。回答下列问题： (1) 某种酶可以催化 ATP 的一个磷酸基团转移到 DNA 末端上，同时产生 ADP 。若要用该酶把 32 P 标记到 DNA 末端上，那么带有 32 P 的磷酸基团应在 ATP 的 ____( 填 “ α ”“ β ” 或 “ γ ” ) 位上。 答案 1 2 3 4 5 γ 解析 解析　 ATP 水解生成 ADP 的过程中，断裂的是远离腺苷 A 的那个高能磷酸键，即 β 位和 γ 位之间的高能磷酸键，因此要将 32 P 标记到 DNA 上，带有 32 P 的磷酸基团应在 γ 位上。 (2) 若用带有 32 P 的 dATP 作为 DNA 生物合成的原料，将 32 P 标记到新合成的 DNA 分子上，则带有 32 P 的磷酸基团应在 dATP 的 ____( 填 “ α ”“ β ” 或 “ γ ” ) 位上。 答案 1 2 3 4 5 α 解析 解析　 dATP 脱去 β 位和 γ 位的磷酸基团后为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，为 DNA 的基本组成单位之一，用 dATP 为原料合成 DNA 时，要将 32 P 标记到新合成的 DNA 上，则带有 32 P 的磷酸基团应在 α 位上。 解析　 由于 DNA 分子复制为半保留复制，故在噬菌体双链 DNA 的复制过程中，被 32 P 标记的两条单链始终被保留，并分别存在于两个子代 DNA 分子中。另外，新合成 DNA 的过程中，原料无 32 P 标记，所以 n 个子代 DNA 分子中有且只有 2 个含有 32 P 标记。 (3) 将一个某种噬菌体 DNA 分子的两条链用 32 P 进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有 32 P 的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链 DNA 分子都装配成噬菌体 ( n 个 ) 并释放，则其中含有 32 P 的噬菌体所占比例为 2/ n ，原因是 __________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ 。 答案 1 2 3 4 5 解析 一个含有 32 P 标记的噬菌体双链 DNA 分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链 DNA 分子中，因此在得到的 n 个噬菌体中只有 2 个带有标记 课时作业 1 2 3 4 5 答案 解析 1.(2017· 枣阳一中开学摸底 ) 如图为多核苷酸链结构图，下列表述不正确的是 A. 能构成一个完整核苷酸的是图中的 a 和 b B. 图中与每个五碳糖直接相连的碱基只有 1 个 C. 各核苷酸之间是通过化学键 ③ 连接起来的 D. 从碱基组成上看，缺少的碱基是 T √ 6 7 8 9 10 11 12 13 基础巩固练 1 2 3 4 解析　 a 中一分子的磷酸、一分子的五碳糖、一分子的含氮碱基正好构成一个核苷酸， b 中包含另一个核苷酸的磷酸；由图可知，与每个五碳糖直接相连的碱基只有 1 个；各核苷酸之间是通过 ③ 磷酸二酯键连接的；组成脱氧核糖核苷酸的碱基有 A 、 T 、 C 、 G 四种。 6 7 8 9 10 11 12 13 5 解析　 同源染色体上的 DNA 分子可能是相同的，也可能是不同的，如 X 、 Y 染色体，所以构成 DNA 的脱氧核糖核苷酸数目可能不同，连接两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键的数目也就可能不同，碱基对的排列顺序不同， A 、 B 项错误； 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，而构成 DNA 的脱氧核糖核苷酸只有 4 种， C 项正确， D 项错误。 2. 同源染色体上的 DNA 分子之间最可能相同的是 A. 碱基对的排列顺序 B. 磷酸二酯键的数目 C. 脱氧核糖核苷酸的种类 D. 的比值 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 解析 √ 5 答案 解析 3. 某双链 DNA 分子含有 200 个碱基对，其中一条链上 A ∶ T ∶ G ∶ C ＝ 1 ∶ 2 ∶ 3 ∶ 4 。下列关于该 DNA 分子的叙述，错误的是 A. 共有 140 个鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸 B.4 种碱基的比例为 A ∶ T ∶ G ∶ C ＝ 3 ∶ 3 ∶ 7 ∶ 7 C. 若该 DNA 分子中的这些碱基随机排列，可能的排列方式共有 4 200 种 D. 若连续复制两次，则需要 180 个游离的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸 √ 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 5 解析　 双链 DNA 分子含有 200 个碱基对，说明每条链含有 200 个碱基。其中一条链上 A ∶ T ∶ G ∶ C ＝ 1 ∶ 2 ∶ 3 ∶ 4 ，则该链中 A 、 T 、 G 、 C 分别为 20 、 40 、 60 、 80 个。依据碱基互补配对原则，在该 DNA 分子中， C ＝ G ＝ 140 个， A ＝ T ＝ 60 个。故该 DNA 分子共有 140 个鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸， A 项正确； 该 DNA 分子中 4 种碱基的比例为 A ∶ T ∶ G ∶ C ＝ 60 ∶ 60 ∶ 140 ∶ 140 ＝ 3 ∶ 3 ∶ 7 ∶ 7 ， B 项正确； 因碱基数量比例已确定，故该 DNA 分子碱基可能的排列方式小于 4 200 种， C 项错误； 若连续复制两次，则需要游离的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸数为 (2 2 － 1) × 60 ＝ 180 个， D 项正确。 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 5 4.(2018· 长沙一中质检 ) 一个双链均被 32 P 标记的 DNA 分子由 5 000 个碱基对组成，其中腺嘌呤占 20% ，将其置于只含 31 P 的环境中复制 3 次。下列叙述错误的是 A. 该 DNA 分子的特异性与碱基对的排列顺序有关 B. 复制过程需要 2.4 × 10 4 个游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸 C. 子代 DNA 分子中含 32 P 的单链与含 31 P 的单链数目之比为 1 ∶ 7 D. 子代 DNA 分子中含 32 P 的分子数目与只含 31 P 的分子数目之比为 1 ∶ 3 解析　 由题可知，该 DNA 分子中胞嘧啶占 30% ，则该 DNA 复制时需要消耗游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数为 10 000 × 30% × (2 3 － 1) ＝ 2.1 × 10 4 个， B 项错误。 答案 解析 √ 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 5 √ 5. 下列关于双链 DNA 分子结构的叙述，正确的是 A. 某 DNA 分子含有 500 个碱基，可能的排列方式有 4 500 种 B. 若质粒含有 2 000 个碱基，则该分子同时含有 2 个游离的磷酸基团 C. 某 DNA 分子内胞嘧啶占 25% ，则每条单链上的胞嘧啶占 25% ～ 50% D. 某 DNA 分子上有胸腺嘧啶 312 个，占总碱基比例为 26% ，则该 DNA 分子上有鸟嘌呤 288 个 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 解析 5 解析　 某 DNA 分子含有 500 个碱基，可能的排列方式有 4 250 种， A 项错误； 质粒是环状 DNA 分子，不含游离的磷酸基团， B 项错误； 某 DNA 分子内胞嘧啶占 25% ，则每条单链上的胞嘧啶占 0% ～ 50% ， C 项错误； 某 DNA 分子上有胸腺嘧啶 312 个，占总碱基比例为 26% ，则该 DNA 分子上碱基总数为 312÷26% ＝ 1 200 个，根据碱基互补配对原则，该 DNA 分子中有鸟嘌呤 1 200 × (50% － 26%) ＝ 288 个， D 项正确。 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 5 A.a 链和 b 链的方向相反， a 链与 c 链的碱基序列相同 B. 酶 1 可使磷酸二酯键断裂，酶 2 可催化磷酸二酯键的形成 C. 该图表示 DNA 半保留复制过程，遗传信息传递方向是 DNA → DNA D. 植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生该过程 答案 6. 真核细胞中某生理过程如图所示，下列叙述错误的是 √ 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 解析 5 解析　 由题图可知， a 链和 b 链螺旋形成新的 DNA 分子，因此 a 、 b 链是反向的， a 、 c 链都与 b 链互补，因此 a 链与 c 链的碱基序列相同， A 项正确； 酶 1 是解旋酶，作用是使氢键断裂，使双链 DNA 分子解旋， B 项错误； 分析题图可知， DNA 分子的复制是半保留复制，通过 DNA 分子的复制，遗传信息从 DNA 流向 DNA ， C 项正确； 植物细胞的线粒体和叶绿体中都含有少量 DNA ，可以发生 DNA 分子的复制过程， D 项正确。 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 5 A. 基因 Y 复制两次，共需要 4 800 个游离的鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸 B. 基因 Y 复制时解旋酶作用于 ① 、 ③ 两处 C. 若 ② 处 T /A 替换为 G/ C ，则 Y 控制的性状一定发生改变 D.Y 的等位基因 y 中碱基 A 也可能占 20% 答案 解析 7.(2017· 佛山一模 ) 如图所示为真核细胞内基因 Y 的结构简图，共含有 2 000 个碱基对，其中碱基 A 占 20% ，下列说法正确的是 √ 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 5 解析　 该基因共有 2 000 对脱氧核糖核苷酸组成，其中鸟嘌呤占 30% ，因此该基因中含有鸟嘌呤数目为 2 000×2×30% ＝ 1 200 个，则基因复制 2 次，需要游离的鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸数目＝ (2 2 － 1)×1 200 ＝ 3 600 个， A 项错误； 基因 Y 复制时解旋酶作用于 ③ 处，即氢键， B 项错误； 若 ② 处 T/A 替换为 G/C ，由于密码子的简并性等原因， Y 控制的性状不一定发生改变， C 项错误； Y 的等位基因 y 是基因突变形成的，基因突变是指碱基对的增添、缺失或改变，因此 y 中碱基 A 也可能占 20% ， D 项正确。 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 5 8. 下列有关染色体、 DNA 、基因、脱氧核糖核苷酸的说法，正确的是 A. 一个基因含有许多个脱氧核糖核苷酸，基因的特异性是由脱氧核糖 核苷酸的比例决定的 B. 基因是具有遗传效应的 DNA 片段，不是 4 种碱基对的随机排列 C. 在 DNA 分子结构中，脱氧核糖核苷酸的排列构成了 DNA 分子的基本 骨架 D. 染色体是 DNA 的主要载体，一条染色体上含有 2 个 DNA 分子 答案 解析 √ 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 5 解析　 一个基因含有许多个脱氧核糖核苷酸，基因的特异性是由脱氧核糖核苷酸的排列顺序决定的，而不是由脱氧核糖核苷酸的比例决定的， A 项错误； 基因是具有遗传效应的 DNA 片段，基因中碱基对的排列顺序是特定的，而不是随机的， B 项正确； 在 DNA 分子结构中，脱氧核糖和磷酸交替连接构成了 DNA 分子的基本骨架， C 项错误； 染色体是 DNA 的主要载体，一条染色体上含有 1 个或 2 个 DNA 分子 ( 染色体复制之后和着丝粒分裂之前 ) ， D 项错误。 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 5 解析　 由于双链 DNA 分子中，遵循 G 与 C 、 A 与 T 的碱基互补配对原则，因此双链 DNA 分子中 G ＋ C 所占的比例与每条单链 DNA 分子中 G ＋ C 所占的比例相等。 9. 请回答下列与 DNA 分子有关的问题： (1) 含有 m 个腺嘌呤的 DNA 分子第 n 次复制需要腺嘌呤脱氧核糖核苷酸 _______ 个。 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 5 2 n － 1 ·m 解析　 含有 m 个腺嘌呤的 DNA 第 n 次复制需要腺嘌呤脱氧核糖核苷酸数为 2 n － 1 ·m 个。 (2) 在一个双链 DNA 分子中， G ＋ C 占碱基总数的 M% ，那么该 DNA 分子的每条链中 G ＋ C 都占该链碱基总数 的 _____ 。 M% 答案 解析 (3) 假定大肠杆菌只含 14 N 的 DNA 的相对分子质量为 a ；只含 15 N 的 DNA 的相对分子质量为 b 。现将只含 15 N 的 DNA 培养在含 14 N 的培养液中，子二代 DNA 的平均相对分子质量为 ______ 。 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 5 解析　 一个只含 15 N 的 DNA 分子培养在含 14 N 的培养液中，子二代产生 4 个 DNA 分子， 8 条 DNA 单链，其中含 15 N 的单链有 2 条，含 14 N 的单链有 6 条， 故这 4 个 DNA 分子的平均相对分子质量为 ( × b × 2 ＋ × a × 6) × ＝ 答案 解析 10.(2017· 成都一诊 ) 将洋葱根尖细胞在含 3 H 标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸培养液中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养液中继续完成一个细胞周期。下列叙述正确的是 A. 第一个细胞周期中，细胞内放射性迅速升高的时期是分裂前期 B. 第一个细胞周期结束后，每个子细胞中都有一半的染色体被标记 C. 第二个细胞周期的分裂中期，每条染色体中仅有一条染色单体被标记 D. 完成两个细胞周期后，每个子细胞中含 3 H 标记的染色体数目相同 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 能力提升练 5 答案 解析 √ 解析　 含 3 H 标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸是 DNA 复制的原料，第一个细胞周期中，细胞内放射性迅速升高是由于 DNA 分子复制，发生在分裂间期， A 项错误； 由于 DNA 分子复制是半保留复制，形成的子代 DNA 分子中一条是原来的母链，一条是新合成的子链，第一个细胞周期结束后，每个子细胞中所有的染色体都被标记， B 项错误； 第二个细胞周期中，在不含放射性标记的培养液中培养，间期染色体复制，一条染色体上的两条染色单体只有一条有放射性，第二个细胞周期的分裂中期，每条染色体中仅有一条染色单体被标记， C 项正确； 第二次分裂的后期，含 3 H 标记的染色体与不含 3 H 标记的染色体随机向两极移动，每个子细胞中含 3 H 标记的染色体数目不一定相同， D 项错误。 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 5 11.(2018· 枣庄八中检测 ) 将全部 DNA 分子双链经 32 P 标记的雄性动物细胞 ( 染色体数 2 n ＝ 20) 置于不含 32 P 的培养液中培养，经过连续两次细胞分裂后产生了 4 个子细胞。下列有关推断正确的是 A. 第二次有丝分裂后期， 1 个细胞中被 32 P 标记的染色体为 40 条 B. 减数第二次分裂后期， 1 个细胞中被 32 P 标记的染色体为 40 条 C. 若进行有丝分裂，则 4 个子细胞中含 32 P 染色体的子细胞比例一定为 D. 若进行减数分裂，则 4 个子细胞中含 32 P 染色体的子细胞比例一定为 1 答案 解析 √ 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 5 解析　 若进行有丝分裂，经第一次有丝分裂形成的子细胞中，染色体都 被标记；当细胞处于第二次有丝分裂后期时，具有 32 P 标记的染色体为 20 条， 然后随机进入 2 个子细胞，所以经过连续两次有丝分裂后产生的 4 个子细胞中，含 32 P 标记染色体的子细胞可能有 2 个、 3 个或 4 个， A 、 C 项错误； 若进行减数分裂，减数第二次分裂后期，同源染色体已分离，着丝粒分裂，所以 1 个细胞中被 32 P 标记的染色体为 20 条， B 项错误； 若进行减数分裂， DNA 只复制一次，细胞经过连续两次分裂后产生 4 个子细胞，含 32 P 染色体的子细胞比例一定为 1 ， D 项正确。 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 5 12. 右 图为真核生物 DNA 的结构 ( 图甲 ) 及发生的生理过程 ( 图乙 ) ，请据图回答下列问题： (1) 图甲为 DNA 的结构示意图，其基本骨架 由 ____ 和 _____( 填序号 ) 交替排列构成， ④ 为 _____________________ 。 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 ① 5 ② 胞嘧啶脱氧核糖核苷酸 答案 解析 解析　 DNA 分子的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接构成。图中的④是由一分子脱氧核糖、一分子磷酸和一分子 C( 胞嘧啶 ) 组成的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸。 (2) 从图乙可看出，该过程是从 ____ 个起点开始复制的，从而 ______ 复制速率；图中所示的酶为 _____ 酶；作用于图甲中的 ___( 填序号 ) 。 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 多 5 提高 解旋 答案 解析 解析　 分析图乙，有多个复制的起点，这样可以大大提高复制的速率。图中酶使碱基对间的氢键断裂，使 DNA 双链解旋，应为解旋酶。 ⑨ (3) 若用 1 个 32 P 标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，释放出 300 个子代噬菌体，其中含有 32 P 的噬菌体所占的比例是 _____ 。 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 1/150 5 答案 解析 解析　 用 32 P 标记的 1 个噬菌体侵染大肠杆菌，根据 DNA 分子半保留复制的特点，则新形成的 300 个噬菌体中有 2 个含 32 P ，占 1/150 。 (4) 若图甲中的亲代 DNA 分子含有 100 个碱基对，将该 DNA 分子放在含有用 32 P 标记的脱氧核糖核苷酸培养液中复制一次，则子代 DNA 分子的相对分子质量比原来增加 _____ 。 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 100 5 答案 解析 解析　 亲代 DNA 分子含有 100 个碱基对，在含有用 32 P 标记的脱氧核糖核苷酸的培养液中复制一次形成的子代 DNA 分子一条链含 32 P ，一条链含 31 P ，标记部分的脱氧核糖核苷酸比未标记的相对分子质量增加 1 ，因此相对分子质量增加 100 。 (5) 若图乙中亲代 DNA 分子在复制时，一条链上的 G 变成了 A ，则该 DNA 分子经过 n 次复制后，发生差错的 DNA 分子占 DNA 分子总数的 ____ 。 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 1/2 5 答案 解析 解析　 DNA 分子复制时一条链上的碱基发生突变，另一条链上的碱基不发生突变，以发生突变的单链为模板复制形成的 DNA 分子都是异常的，以碱基没有发生突变的单链为模板合成的 DNA 分子都是正常的，因此无论复制多少次，发生差错的 DNA 分子都占 1/2 。 13. 正常情况下细胞内可以自主合成组成核酸的核糖核苷酸和脱氧核糖核 苷酸，某细胞系由于发生基因突变而不能自主合成，必须从培养基中摄取。 为验证 “ DNA 分子复制的原料是脱氧核糖核苷酸，而不是核糖核苷酸 ” ，现提供如下实验材料，请你完成实验方案。 (1) 实验材料：突变细胞系、基本培养基、 12 C— 核糖核苷酸、 14 C— 核糖核苷酸、 12 C— 脱氧核糖核苷酸、 14 C— 脱氧核糖核苷酸、细胞放射性检测技术等。 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 5 (2) 实验步骤：第一步：取基本培养基若干，随机分成两组，分别编号为甲组和乙组。 第二步：在甲组培养基中加入适量的 12 C— 核糖核苷酸和 14 C— 脱氧核糖核苷酸；在乙组培养基中加入 _____________________________________ _______ 。 第三步：在甲、乙两组培养基中分别接种 ________________ ，在 5%CO 2 恒温培养箱中培养一段时间，使细胞增殖。 第四步：分别取出甲、乙两组培养基中的细胞，检测细胞中出现放射性的部位。 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 解析 5 等量的 14 C— 核糖核苷酸和 12 C— 脱氧核糖 核苷酸 等量的突变细胞系 解析　 根据生物实验需要遵循对照原则和控制单一变量原则，可进行如下实验： 实验步骤： 第一步：编号，取基本培养基两个，编号为甲、乙，两组之间进行对照。 第二步：设置对比实验。在培养基甲中加入适量的 12 C— 核糖核苷酸和 14 C— 脱氧核糖核苷酸；在培养基乙中加入等量的 14 C— 核糖核苷酸和 12 C— 脱氧核糖核苷酸。 第三步：培养。在甲、乙培养基中分别接种等量的突变细胞系，放到适宜的相同环境中培养一段时间，让细胞增殖。 第四步：观察、检测。分别取出培养基甲、乙中的细胞，用放射性探测显微仪探测观察细胞核和细胞质的放射性强弱。 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 5 (3) 预期结果： ___________________________________________________ _________________________________ 。 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 5 答案 解析 甲组培养基中细胞的放射性部位主要在细胞核；乙组培养 基中细胞的放射性部位主要在细胞质 解析　 由于 DNA 主要分布在细胞核中，而 RNA 主要分布在细胞质中，所以甲组培养基中细胞的放射性部位主要在细胞核；乙组培养基中细胞的放射性部位主要在细胞质。 (4) 实验结论： ___________________________________________________ 。 解析　 DNA 分子复制的原料是脱氧核糖核苷酸而不是核糖核苷酸。 DNA 分子复制的原料是脱氧核糖核苷酸，而不是核糖核苷酸