?3.3 DNA的復(fù)制

目標(biāo)導(dǎo)航

教學(xué)目標(biāo)
課程標(biāo)準(zhǔn)
目標(biāo)解讀
1. 概述DNA分子是通過(guò)半保留復(fù)制方式進(jìn)行復(fù)制的。
1. 運(yùn)用假說(shuō)-演繹法探究DNA的復(fù)制方式，概述DNA通過(guò)半保留方式進(jìn)行復(fù)制。
2. 通過(guò)對(duì)DNA半保留復(fù)制方式的學(xué)習(xí)，理解DNA的準(zhǔn)確復(fù)制是遺傳信息穩(wěn)定傳遞的基礎(chǔ)。
教學(xué)重點(diǎn)
1. 運(yùn)用假說(shuō)-演繹法探究DNA的復(fù)制方式。
2. DNA復(fù)制的條件、過(guò)程及特點(diǎn)。
教學(xué)難點(diǎn)
1. 運(yùn)用假說(shuō)-演繹法探究DNA的復(fù)制方式。
2. DNA復(fù)制的過(guò)程。

知識(shí)精講


知識(shí)點(diǎn)01 對(duì)DNA復(fù)制的推測(cè)
方法：假說(shuō)-演繹法
1.提出問(wèn)題：DNA的復(fù)制方式是三種方式中的哪一種？

2.作出假設(shè)：
①半保留復(fù)制：形成的兩個(gè)DNA分子各有一條鏈來(lái)自親代，另一條鏈?zhǔn)切滦纬傻?br /> ②全保留復(fù)制：新復(fù)制出的兩個(gè)DNA分子，一個(gè)是親代的，另一個(gè)是新形成的
③彌散復(fù)制：新復(fù)制出的兩個(gè)DNA分子每條鏈中既有母鏈片段又有新形成的片段
3.演繹推理：同位素示蹤技術(shù) 大腸桿菌 同位素(15N)示蹤（繁殖快，20min一代） 密度梯度離心



4.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：

5.得出結(jié)論：DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制

知識(shí)點(diǎn)02 DNA的復(fù)制
1.DNA復(fù)制的場(chǎng)所和時(shí)期 場(chǎng)所：細(xì)胞核（主要）、線粒體和葉綠體
時(shí)期：有絲分裂和減數(shù)第一次分裂前的間期
2.DNA復(fù)制的必需的條件 模板：DNA兩條鏈為模板
原料：4種游離的脫氧核苷酸
能量：ATP
酶：解旋酶和DNA聚合酶等

3.DNA復(fù)制的方式和特點(diǎn) 方式：半保留復(fù)制
特點(diǎn)： 半保留復(fù)制、邊解旋邊復(fù)制
4.DNA復(fù)制的結(jié)果：形成2條DNA
5.DNA復(fù)制的意義：（1）將遺傳信息從親代傳遞給了子代，保持了遺傳信息的連續(xù)性
（2）復(fù)制出現(xiàn)差錯(cuò)，產(chǎn)生的影響可能很大，也可能沒(méi)有
6.DNA能夠準(zhǔn)確復(fù)制的原因：（1）DNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)提供精確模板
（2）通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則保證了復(fù)制的準(zhǔn)確進(jìn)行

知識(shí)點(diǎn)03 相關(guān)計(jì)算

1.已知一條全部N原子被15N標(biāo)記的DNA分子（親代），轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上培養(yǎng)n代,其結(jié)果如下，回答下列問(wèn)題：
分子總數(shù)___2n_____ 只含15N的分子__0____
含15N 14N的分子__2___ 只含14N的分子_2n-2__
含14N的分子___2n__ 脫氧核苷酸鏈總數(shù)__2n+1__
含15N的鏈為_(kāi)_2___ 含14N的鏈為_(kāi)_2n+1-2__
2.雙鏈DNA中，含某種堿基a個(gè)，復(fù)制n次，則需加入該堿基或脫氧核苷酸a×(2n -1) 個(gè)。
3.雙鏈DNA中，含某種堿基a個(gè)，第n次復(fù)制，則需加入該堿基或脫氧核苷酸a×2n-1 個(gè)。
4.雙鏈DNA不論復(fù)制多少代，產(chǎn)生的DNA分子中含母鏈的DNA分子總是2個(gè)，含母鏈也是2條。

能力拓展

考點(diǎn)01 DNA的復(fù)制

DNA復(fù)制始于基因組中的復(fù)制起點(diǎn)，即啟動(dòng)蛋白的靶標(biāo)位點(diǎn)。一旦復(fù)制起點(diǎn)被識(shí)別，啟動(dòng)蛋白就會(huì)募集其他蛋白質(zhì)一起形成前復(fù)制復(fù)合物，從而解開(kāi)雙鏈DNA，形成復(fù)制叉。復(fù)制叉的形成是多種蛋白質(zhì)及酶參與的較復(fù)雜的過(guò)程。這些酶包括單鏈DNA結(jié)合蛋白和DNA解鏈酶。單鏈DNA結(jié)合蛋白作用是保證解旋酶解開(kāi)的單鏈在復(fù)制完成前能保持單鏈結(jié)構(gòu)，不起解旋作用。?DNA解鏈酶能通過(guò)水解ATP獲得能量以解開(kāi)雙鏈DNA。
兩條單鏈DNA復(fù)制的引發(fā)過(guò)程有所差異，但是不論是前導(dǎo)鏈還是后隨鏈，都需要一段RNA引物用于開(kāi)始子鏈DNA的合成。因此前導(dǎo)鏈與后隨鏈的差別在于前者從復(fù)制起始點(diǎn)開(kāi)始按5’→3’持續(xù)的合成下去，不形成岡崎片段，后者則隨著復(fù)制叉的出現(xiàn)，不斷合成岡崎片段。
多種DNA聚合酶在DNA復(fù)制過(guò)程中扮演不同的角色。在大腸桿菌中，DNA Pol III是主要負(fù)責(zé)DNA復(fù)制的聚合酶。它在復(fù)制分支上組裝成復(fù)制復(fù)合體，具有極高的持續(xù)性，在整個(gè)復(fù)制周期中保持完整。DNA Pol I是負(fù)責(zé)用DNA替換RNA引物的酶，還具有5'至3'外切核酸酶活性，并利用其外切核酸酶活性降解RNA引物。
在復(fù)制叉附近，形成了以兩套DNA聚合酶Ⅲ全酶分子、引發(fā)體和螺旋構(gòu)成的類似核糖體大小的復(fù)合體，稱為DNA復(fù)制體。復(fù)制體在DNA前導(dǎo)鏈模板和滯后鏈模板上移動(dòng)時(shí)便合成了連續(xù)的DNA前導(dǎo)鏈和由許多岡崎片段組成的滯后鏈。在DNA合成延伸過(guò)程中主要是DNA聚合酶Ⅲ的作用。當(dāng)岡崎片段形成后，DNA聚合酶Ⅰ通過(guò)其5'→3'外切酶活性切除岡崎片段上的RNA引物，同時(shí)，利用后一個(gè)岡崎片段作為引物由5'→3'合成DNA。最后兩個(gè)岡崎片段由DNA連接酶將其接起來(lái)，形成完整的DNA滯后鏈。
DNA復(fù)制的終止發(fā)生在特定的基因位點(diǎn)，即復(fù)制終止位點(diǎn)。該位點(diǎn)的終止位點(diǎn)序列被與該序列結(jié)合的阻止DNA復(fù)制的蛋白質(zhì)識(shí)別并結(jié)合，阻止了復(fù)制叉前進(jìn)，復(fù)制終止。
DNA復(fù)制的特點(diǎn)：
半保留復(fù)制：DNA在復(fù)制時(shí)，以親代DNA的每一個(gè)單鏈作模板，合成完全相同的兩個(gè)雙鏈子代DNA，每個(gè)子代DNA中都含有一個(gè)親代DNA鏈，這種現(xiàn)象稱為DNA的半保留復(fù)制。
有一定的復(fù)制起始點(diǎn)：DNA在復(fù)制時(shí)，需在特定的位點(diǎn)起始，這是一些具有特定核苷酸排列順序的片段，即復(fù)制起始點(diǎn)（復(fù)制子）。在原核生物中，復(fù)制起始點(diǎn)通常為一個(gè)，而在真核生物中則為多個(gè)。
需要引物（primer)：DNA聚合酶必須以一段具有3'端自由羥基（3'-OH）的RNA作為引物，才能開(kāi)始聚合子代DNA鏈。
雙向復(fù)制：DNA復(fù)制時(shí)，以復(fù)制起始點(diǎn)為中心，向兩個(gè)方向進(jìn)行復(fù)制。但在低等生物中，也可進(jìn)行單向復(fù)制。
半不連續(xù)復(fù)制：由于DNA聚合酶只能以5'→3'方向聚合子代DNA鏈，因此兩條親代DNA鏈作為模板聚合子代DNA鏈時(shí)的方式是不同的。以3'→5'方向的親代DNA鏈作模板的子代鏈在聚合時(shí)基本上是連續(xù)進(jìn)行的，這一條鏈被稱為領(lǐng)頭鏈（前導(dǎo)鏈）。而以5'→3'方向的親代DNA鏈為模板的子代鏈在聚合時(shí)則是不連續(xù)的，這條鏈被稱為隨從鏈（滯后鏈）。DNA在復(fù)制時(shí)，由隨從鏈所形成的一些子代DNA短鏈稱為岡崎片段。
【典例1】下列關(guān)于DNA復(fù)制的敘述，正確的是（　?。?br /> A. 在細(xì)胞有絲分裂間期，發(fā)生DNA復(fù)制
B. DNA通過(guò)一次復(fù)制后產(chǎn)生四個(gè)子代DNA分子
C. 真核生物DNA復(fù)制的場(chǎng)所只有細(xì)胞核
D. 單個(gè)脫氧核苷酸在DNA酶的作用下連接合成新的子鏈
【答案】
A?
【解析】解：A、在細(xì)胞有絲分裂間期，發(fā)生DNA復(fù)制，A正確；
B、DNA通過(guò)一次復(fù)制后產(chǎn)生2個(gè)子代DNA分子，B錯(cuò)誤；
C、真核生物DNA復(fù)制的場(chǎng)所主要是細(xì)胞核，其次是線粒體、葉綠體，C錯(cuò)誤；
D、單個(gè)脫氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下連接合成新的子鏈，D錯(cuò)誤。
故選：A。
1、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：每條子鏈與其對(duì)應(yīng)的母鏈盤(pán)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。
2、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。
本題知識(shí)點(diǎn)簡(jiǎn)單，考查DNA分子的復(fù)制，要求考生識(shí)記DNA分子復(fù)制的場(chǎng)所、條件、過(guò)程、產(chǎn)物等基礎(chǔ)知識(shí)，明確DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確判斷各選項(xiàng)，屬于考查識(shí)記和理解層次的考查。

分層提分


題組A 基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練
一、單項(xiàng)選擇題
1. 下列關(guān)于DNA分子復(fù)制的敘述，錯(cuò)誤的是（）
A. 通過(guò)復(fù)制保持了遺傳信息的連續(xù)性 B. 復(fù)制過(guò)程需要酶的催化并且消耗ATP
C. 復(fù)制過(guò)程先全部解旋，再半保留復(fù)制 D. 過(guò)程既有氫鍵的斷裂也有氫鍵的形成
【答案】
C?
【解析】
【分析】
本題考查DNA分子復(fù)制的知識(shí)點(diǎn)，熟知DNA分子復(fù)制過(guò)程和特點(diǎn)是解題的關(guān)鍵，題目難度適中。
【解答】
A.通過(guò)復(fù)制過(guò)程中遵循堿基配對(duì)原則，保持了遺傳信息的連續(xù)性和穩(wěn)定性，A正確；
B.復(fù)制過(guò)程需要解旋酶和DNA聚合酶的催化并且消耗ATP，B正確；
C.復(fù)制過(guò)程邊解旋邊復(fù)制，C錯(cuò)誤；
D.復(fù)制過(guò)程先解旋有氫鍵的斷裂；又有雙鏈的形成過(guò)程，有氫鍵的形成， D正確。
故選C。??
2. 圖為DNA分子正常復(fù)制的片段，圖中編號(hào)①④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)程只需要DNA聚合酶的參與
【答案】
D?
【解析】
【分析】
本題考查DNA分子復(fù)制相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，熟知DNA分子復(fù)制過(guò)程和正確識(shí)圖是解題的關(guān)鍵，題目較簡(jiǎn)單。
【解答】
A.DNA是半保留復(fù)制，由題圖分析可知①和④的堿基序列相同，A正確；
B.③和④的堿基序列互補(bǔ)，B正確；
C.該過(guò)程可將遺傳信息傳遞給子細(xì)胞，C正確；
D.該過(guò)程需要解旋酶和DNA聚合酶的參與，D錯(cuò)誤。
故選D。??
3. 用15N標(biāo)記一個(gè)DNA分子的兩條鏈，讓該DNA分子在14N的培養(yǎng)液中復(fù)制一次，得到兩個(gè)DNA分子，那么每個(gè)子代DNA分子中（　?。?br /> A. 只含有15N B. 只含有14N
C. 一條鏈含有15N，另一條鏈含有14N D. 每條鏈同時(shí)含有14N和15N
【答案】
C?
【解析】
【分析】
本題考查了DNA分子的復(fù)制的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，意在考查考生的識(shí)記能力和理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn)，把握知識(shí)間內(nèi)在聯(lián)系的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，對(duì)生物學(xué)問(wèn)題作出準(zhǔn)確的判斷。
【解答】
DNA分子復(fù)制時(shí)，以DNA的兩條鏈為模板，合成兩條新的子鏈，每個(gè)DNA分子各含一條親代DNA分子的母鏈和一條新形成的子鏈，稱為半保留復(fù)制。讓用15N標(biāo)記的一個(gè)DNA分子，在14N的培養(yǎng)液中復(fù)制一次，都是以含15N標(biāo)記的DNA鏈為模板進(jìn)行復(fù)制，所以得到的兩個(gè)DNA分子都是一條鏈含有15N，另一條鏈含有14N。綜上所述，ABD錯(cuò)誤，C正確。
故選C。??
4. DNA半保留復(fù)制過(guò)程是分別以解旋的兩條鏈為模板，合成兩個(gè)子代DNA分子，在復(fù)制起始點(diǎn)呈現(xiàn)叉子的形式，被稱為復(fù)制叉。DNA連接酶可以將脫氧核苷酸片段連接在一起，下圖表示某DNA分子復(fù)制的過(guò)程，下列說(shuō)法 錯(cuò) 誤的是（??? ）。

A. 在復(fù)制叉的部位結(jié)合有解旋酶、RNA聚合酶
B. DNA復(fù)制過(guò)程中需要DNA連接酶的參與
C. 前導(dǎo)鏈和后隨鏈延伸的方向是相反的
D. 該過(guò)程發(fā)生的場(chǎng)所不一定是細(xì)胞核、線粒體和葉綠體
【答案】
A?
【解析】復(fù)制叉處進(jìn)行DNA解旋、合成新鏈，所以需要解旋酶和DNA聚合酶，A錯(cuò)誤；后隨鏈先形成DNA單鏈的片段,之間需要DNA連接酶連接，B正確；DNA兩條鏈的方向是相反的，C正確；DNA復(fù)制可以發(fā)生在原核細(xì)胞中，D正確。
5. 某DNA分子的兩條鏈均被32P標(biāo)記，共含有200個(gè)堿基對(duì)，C＋G占全部堿基的70%，其中1條鏈上的A有20個(gè)，下列相關(guān)敘述正確的是（??? ）
A. 該DNA分子中堿基對(duì)的排列方式最多有4200種
B. 該DNA分子中4種堿基的比例為A∶T∶G∶C＝2∶2∶3∶3
C. 該DNA分子連續(xù)復(fù)制2次，需要游離的鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸840個(gè)
D. 該DNA分子在不含放射性的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制3次，含32P的DNA分子占25%
【答案】
D?
【解析】
【分析】
本題考查DNA分子結(jié)構(gòu)、特性及復(fù)制相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，要求考生識(shí)記堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的應(yīng)用，掌握DNA分子半保留復(fù)制的相關(guān)計(jì)算，能運(yùn)用其延伸規(guī)律準(zhǔn)確答題，考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的識(shí)記、和運(yùn)用能力，難度不大。
【解答】
A、該DNA分子含有200個(gè)堿基對(duì)，由于堿基的種類和比例已經(jīng)確定，其堿基排列方式少于4200種，A錯(cuò)誤；
B、該DNA分子含有200個(gè)堿基對(duì)，C＋G占全部堿基的70%，腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基的30%，則A=T=15%、C=G=35%，因此4種堿基的比例為A：T：G：C=3：3：7：7，B錯(cuò)誤；
C、鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸數(shù)=400×35%=140，該DNA分子連續(xù)復(fù)制2次，需要游離的鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸=（22-1）×140=420個(gè)，C錯(cuò)誤；
D、該DNA分子在不含放射性的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制3次得到8個(gè)DNA分子，根據(jù)DNA半保留復(fù)制方式可知，其中有2個(gè)DNA的一條鏈含32P，故含32P的DNA分子占2/8=1/4=25%，D正確。??
6. 雙脫氧核苷酸常用于DNA測(cè)序，其結(jié)構(gòu)與脫氧核苷酸相似，能參與DNA 的合成，且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。 DNA合成時(shí)，在DNA聚合酶作用下，若連接上的是雙脫氧核苷酸，子鏈延伸終止；若連接上的是脫氧核苷酸，子鏈延伸繼續(xù)。在人工合成體系中，有適量的GTACATACATC的單鏈模板、胸腺嘧啶雙脫氧核苷酸和4種脫氧核苷酸，則以該鏈為模板合成出的不同長(zhǎng)度的子鏈最多有（）
A. 2種 B. 3種 C. 4種 D. 5種
【答案】
D?
【解析】
【分析】
本題考查DNA復(fù)制有關(guān)知識(shí)；要求學(xué)生記憶理解DNA復(fù)制的過(guò)程和特點(diǎn)，并能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決生物學(xué)問(wèn)題。
【解答】
DNA合成時(shí)，在DNA聚合酶作用下，若連接上的是胸腺嘧啶雙脫氧核苷酸，子鏈延伸終止，GTACATACATC的單鏈模板片段中共有4個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸（A），每個(gè)都有可能與胸腺嘧啶雙脫氧核苷酸配對(duì)，也有可能都不與胸腺嘧啶雙脫氧核苷酸配對(duì)，所以以該鏈為模板合成出的不同長(zhǎng)度的子鏈最多有5種。綜上所述，ABC錯(cuò)誤，D正確。
?故選D。??
7. 將1個(gè)含14N-DNA的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含15N-DNA的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)若干代后提取子代大腸桿菌的DNA，將DNA加熱處理，使雙螺旋解開(kāi)形成單鏈，進(jìn)行密度梯度離心，試管中出現(xiàn)兩種條帶，14N條帶占1/8，15N條帶占7/8。下列敘述錯(cuò)誤的是（）
A. 若將提取的DNA分子進(jìn)行離心，也將出現(xiàn)兩種條帶
B. 子代共8個(gè)DNA分子，其中2個(gè)DNA分子含有14N
C. 該實(shí)驗(yàn)不可用于探究DNA分子的復(fù)制方式
D. 加熱處理會(huì)破壞DNA分子的磷酸二酯鍵
【答案】
D?
【解析】
【分析】
本題主要考查DNA分子的半保留復(fù)制，掌握DNA分子復(fù)制方式，能夠根據(jù)題干信息推斷每一代DNA分子中含14N的DNA分子數(shù)目和含15N的DNA分子數(shù)目，再進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。
【解答】
1、DNA復(fù)制是指以親代DNA的兩條鏈為模板，以脫氧核糖核苷酸為原料合成DNA的過(guò)程。
2、DNA復(fù)制的方式是半保留復(fù)制，經(jīng)過(guò)復(fù)制后，形成的2個(gè)子代DNA分子，各保留了一條親代DNA分子的模板母鏈。
A、DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，若復(fù)制若干代后子代DNA有兩種，即一種是雜合DNA一條鏈含14N、一條鏈含15N的DNA，另一種DNA兩條鏈都是15N鏈，因此將子代DNA分子進(jìn)行密度梯度離心，將出現(xiàn)重帶和中帶兩條帶，A正確；
B、由題干信息可知，子代一共有8個(gè)DNA分子，則該DNA經(jīng)過(guò)了3次復(fù)制，形成的子代DNA分子共8個(gè)，其中有2個(gè)DNA分子含有14N，B正確；
C、由于該實(shí)驗(yàn)解開(kāi)了雙螺旋，變成了單鏈，無(wú)論是全保留復(fù)制，還是半保留復(fù)制，復(fù)制相同次數(shù)以后兩種條帶所占的比例是相同的，因此不能判斷DNA的復(fù)制方式，C正確；
D、加熱處理，DNA會(huì)解旋，解開(kāi)DNA雙螺旋的實(shí)質(zhì)就是破壞堿基對(duì)之間的氫鍵，不會(huì)破壞DNA分子的磷酸二酯鍵，D錯(cuò)誤。??
8. 某DNA分子片段中共含有3000個(gè)堿基，其中腺嘌呤占35%。現(xiàn)將該DNA分子片段用15N同位素標(biāo)記過(guò)的四種游離脫氧核苷酸為原料復(fù)制3次，將全部復(fù)制產(chǎn)物進(jìn)行密度梯度離心，得到圖甲結(jié)果；如果將全部復(fù)制產(chǎn)物加入解旋酶處理后再離心，則得到圖乙結(jié)果。下列有關(guān)分析正確的是（）
A. X層與Y層中DNA分子質(zhì)量比大于1:3 B. Y層中含15N標(biāo)記的鳥(niǎo)嘌呤有3600個(gè)
C. X層中含有的氫鍵數(shù)是Y層的1/3倍 D. W層與Z層的核苷酸數(shù)之比是4:1
【答案】
C?
【解析】
【分析】
根據(jù)題意和圖示分析可知：基因中含有3000個(gè)堿基，腺嘌呤占35%，則A=T=1050個(gè)，G=C=450個(gè)；DNA分子以15N同位素標(biāo)記的游離脫氧核苷酸為原料復(fù)制3次，得8個(gè)DNA分子，其中2個(gè)含有14N和15N（X層），6個(gè)只含15N（Y層）。由于DNA分子為雙鏈結(jié)構(gòu)，所以加入解旋酶再離心，共得到2個(gè)含有14N的DNA單鏈（Z層），14個(gè)含有15N的DNA單鏈（W層）。
本題考查DNA分子復(fù)制的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生的識(shí)圖能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
【解答】
A、X層（2個(gè)DNA含有14N和15N）與Y層（6個(gè)DNA只含15N）中DNA分子質(zhì)量比小于1：3，A錯(cuò)誤；
B、1個(gè)DNA中鳥(niǎo)嘌呤G=450個(gè)，Y層（6個(gè)DNA只含15N）中含15N標(biāo)記的鳥(niǎo)嘌呤G=450×6=2700個(gè)，B錯(cuò)誤；
C、在DNA分子中，堿基對(duì)之間通過(guò)氫鍵相連，DNA分子復(fù)制了3次，產(chǎn)生的8個(gè)DNA分子中，2個(gè)DNA分子含14N和15N，6個(gè)DNA分子只含15N，所以X層中含有的氫鍵數(shù)是Y層的，C正確；
D、由于DNA分子復(fù)制了3次，產(chǎn)生了8個(gè)DNA分子，含16條脫氧核苷酸鏈，其中含15N標(biāo)記的有14條鏈，所以W層與Z層的核苷酸數(shù)之比為14：2=7：1，D錯(cuò)誤。
故選：C。??
9. 將一個(gè)不含放射性同位素32P標(biāo)記的大腸桿菌（擬核DNA呈環(huán)狀，共含有m個(gè)堿基，其中有a個(gè)胸腺嘧啶）放在含有32P標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時(shí)間，檢測(cè)到如圖I、Ⅱ兩種類型的DNA（虛線表示含有放射性的脫氧核苷酸鏈）。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的敘述中正確的是（）

A. DNA第二次復(fù)制產(chǎn)生的子代DNA有I、Ⅱ兩種類型，比例為1：3
B. DNA復(fù)制后分配到兩個(gè)子細(xì)胞時(shí)，其上的基因遵循基因分離定律
C. 復(fù)制n次需要胞嘧啶的數(shù)目是（2n-1）
D. 復(fù)制n次形成的放射性脫氧核苷酸單鏈數(shù)為2n+1-2
【答案】
D?
【解析】
【分析】
本題考查DNA分子結(jié)構(gòu)和復(fù)制的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生的識(shí)記能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析問(wèn)題的能力。
?DNA復(fù)制是以親代DNA分子為模板合成子代DNA分子的過(guò)程。復(fù)制的條件：模板（DNA的雙鏈）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和聚合酶等）、原料（游離的脫氧核苷酸）；DNA復(fù)制過(guò)程：邊解旋邊復(fù)制；DNA復(fù)制特點(diǎn)：半保留復(fù)制。?
根據(jù)題意和圖示分析可知：擬核DNA中共含有m個(gè)堿基，其中有a個(gè)胸腺嘧啶，則A=T=a，G=C=。圖I類型的DNA表明一條鏈含32P標(biāo)記，一條鏈不含；而Ⅱ兩種類型的DNA表明兩條鏈都含32P標(biāo)記。
【解答】
A.DNA第二次復(fù)制產(chǎn)生的子代DNA共4個(gè)，根據(jù)半保留復(fù)制的特點(diǎn)，DNA復(fù)制產(chǎn)生的子代DNA中，始終只有兩個(gè)DNA分子各含有親代的一條母鏈，所以有I、Ⅱ兩種類型的比例為1：1，A錯(cuò)誤；
B.基因分離定律的實(shí)質(zhì)是減數(shù)分裂過(guò)程中，等位基因分離；大腸桿菌是原核細(xì)胞，不能進(jìn)行減數(shù)分裂，故大腸桿菌的遺傳不遵循基因的分離定律，B錯(cuò)誤；
C.復(fù)制n次需要胞嘧啶的數(shù)目是（2n-1），C錯(cuò)誤；
D.DNA分子是雙鏈結(jié)構(gòu)，一個(gè)不含放射性同位素32P標(biāo)記的大腸桿菌擬核DNA共2條鏈，所以復(fù)制n次形成的放射性脫氧核苷酸單鏈為，D正確。
故選D。??
10. 如圖表示真核生物染色體上DNA分子的過(guò)程，據(jù)圖判斷錯(cuò)誤的是（）

A. DNA分子的是邊解旋邊復(fù)制 B. DNA分子是從多個(gè)起點(diǎn)不同時(shí)開(kāi)始的
C. DNA分子兩條子鏈的合成方向是相同的 D. DNA分子的這種方式提高了速率
【答案】
C?
【解析】
【分析】
本題的知識(shí)點(diǎn)是真核細(xì)胞DNA分子復(fù)制的特點(diǎn)和意義，意在考查考生的識(shí)圖能力和理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn)，把握知識(shí)間內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，準(zhǔn)確判斷問(wèn)題的能力，屬于考綱識(shí)記和理解層次的考查。
【解答】
A.DNA分子的復(fù)制是邊解旋邊復(fù)制，A正確；
B.分析題圖可知圖中的三個(gè)復(fù)制點(diǎn)復(fù)制的DNA片段的長(zhǎng)度不同，因此復(fù)制的起始時(shí)間不同，B正確；
C.DNA分子兩條子鏈的合成方向是不同的，C錯(cuò)誤；
D.真核細(xì)胞的DNA分子具有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，這種復(fù)制方式加速了復(fù)制過(guò)程，提高了復(fù)制速率，D正確。
故選C。??
11. 在DNA復(fù)制開(kāi)始時(shí)，將大腸桿菌放在含低劑量“H”標(biāo)記的脫氧胸昔(3 H-dT) 的培養(yǎng)基中，3H-dT可摻入正在復(fù)制的DNA分子中，使其帶有放射性標(biāo)記。短時(shí)間后，將大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含高劑量3H-dT的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時(shí)間。收集、裂解細(xì)胞，抽取其中的DNA進(jìn)行放射性自顯影檢測(cè)，結(jié)果如圖所示。據(jù)圖可以作出的推測(cè)是（）

A. 復(fù)制起始區(qū)在高放射性區(qū)域 B. DNA復(fù)制為半保留復(fù)制
C. DNA復(fù)制從起始點(diǎn)向兩個(gè)方向延伸 D. DNA復(fù)制方向?yàn)閍→c
【答案】
C?
【解析】
【分析】
本題考查DNA復(fù)制的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生的識(shí)圖能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
DNA復(fù)制是以親代DNA分子為模板合成子代DNA分子的過(guò)程。DNA復(fù)制條件：模板（DNA的雙鏈）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和聚合酶等）、原料（游離的脫氧核苷酸）；DNA復(fù)制過(guò)程：邊解旋邊復(fù)制；DNA復(fù)制特點(diǎn)：半保留復(fù)制。
【解答】
A.復(fù)制起始區(qū)在低放射性區(qū)域，A錯(cuò)誤；?
B.放射性自顯影檢測(cè)無(wú)法得出DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，B錯(cuò)誤；?
C.中間為低放射性區(qū)域，兩邊為高放射性區(qū)域，說(shuō)明DNA復(fù)制從起始點(diǎn)向兩個(gè)方向延伸，C正確；?
D.DNA復(fù)制方向?yàn)閍←b→c，D錯(cuò)誤。?
故選C。??
12. 動(dòng)物細(xì)胞的線粒體DNA分子上有兩個(gè)復(fù)制起始區(qū)OH和OL。該DNA復(fù)制時(shí)，OH首先被啟動(dòng)，以L鏈為模板合成M鏈，當(dāng)M鏈合成約2/3時(shí)，OL啟動(dòng)，以H鏈為模板合成N鏈，最終合成兩個(gè)環(huán)狀雙螺旋DNA分子，該過(guò)程如下圖所示。下列敘述正確的是（）

A. 復(fù)制啟動(dòng)時(shí)OH區(qū)和OL區(qū)首先結(jié)合的酶是DNA聚合酶
B. 合成M鏈和N鏈時(shí)方向相反是因?yàn)槠鹗紖^(qū)解旋方向不同
C. 復(fù)制完成后M鏈中的嘌呤數(shù)與N鏈中的嘌呤數(shù)一定相同
D. 線粒體環(huán)狀DNA分子中每個(gè)脫氧核糖都與兩個(gè)磷酸相連
【答案】
D?
【解析】
【分析】
本題考查DNA結(jié)構(gòu)、DNA復(fù)制的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用能力、分析題圖獲取信息的能力。
【解答】
A..復(fù)制啟動(dòng)時(shí)OH區(qū)和OL區(qū)首先結(jié)合的酶是解旋酶，A錯(cuò)誤；
B.DNA分子的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械模鴱?fù)制的時(shí)候只能是從5’端向3’端延伸，所以合成M鏈和N鏈時(shí)方向相反，B錯(cuò)誤；
C.DNA分子中堿基之間互補(bǔ)配對(duì)，復(fù)制完成后M鏈中的嘌呤數(shù)與N鏈中的嘧啶數(shù)一定相同，C錯(cuò)誤；
D.線粒體DNA是環(huán)狀DNA分子，其結(jié)構(gòu)中沒(méi)有游離端，所以每個(gè)脫氧核糖都與兩個(gè)磷酸相連，D正確。
故選D。
二、填空題
13. 如圖是DNA復(fù)制的有關(guān)圖示，A→B→C表示大腸桿菌的DNA分子復(fù)制片段，D→F表示哺乳動(dòng)物的DNA分子復(fù)制片段。圖中黑點(diǎn)表示復(fù)制起點(diǎn)，“→”表示復(fù)制方向，“”表示時(shí)間順序，請(qǐng)回答有關(guān)復(fù)制的一些問(wèn)題：

（1）C與A、F與D相同，C、F之所以能被如此準(zhǔn)確地復(fù)制出來(lái)，是因?yàn)镈NA分子獨(dú)特的________可以為復(fù)制提供精確的模板，通過(guò)________可以保證復(fù)制能夠準(zhǔn)確無(wú)誤地進(jìn)行。
（2）DNA分子復(fù)制的時(shí)期是________，復(fù)制需要的基本條件是________。
（3）A～F均有以下特點(diǎn)，延伸的子鏈緊跟著解旋酶，這說(shuō)明DNA分子的復(fù)制是________。
（4）DNA分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制，這種復(fù)制方式已在1958年被科學(xué)家運(yùn)用________技術(shù)得到證實(shí)。
【答案】
（1）雙螺旋結(jié)構(gòu)； ? 堿基互補(bǔ)配對(duì)（原則）
（2）有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期；模板、原料、能量、酶
（3）邊解開(kāi)雙螺旋邊復(fù)制
（4）（放射性）同位素示蹤
【解析】
【分析】
本題考查DNA復(fù)制的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生理解所學(xué)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的能力。
【解答】
（1）保證DNA復(fù)制準(zhǔn)確無(wú)誤的是：DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供精確的模板、DNA分子的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則保證了DNA分子復(fù)制準(zhǔn)確無(wú)誤地完成。
（2）DNA分子復(fù)制的時(shí)期是有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期，復(fù)制需要的基本條件是模板、原料、能量、酶。
（3）由于延伸的子鏈緊跟著解旋酶，這說(shuō)明DNA分子復(fù)制是邊解旋邊復(fù)制。
（4）在1958年科學(xué)家運(yùn)用（放射性）同位素示蹤技術(shù)，證明了DNA分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制。
14. 某實(shí)驗(yàn)小組將大腸桿菌放在含存有同位素15N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)若干代后,大腸桿菌DNA中的所有氮均為15N，然后將被標(biāo)記的大腸桿菌再轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)密度梯度離心后，測(cè)定其不同世代大腸桿菌DNA的密度，結(jié)果如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)?? 培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)基中應(yīng)加入________作為DNA復(fù)制的原料，該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明DNA分子復(fù)制的方式為_(kāi)_______。
(2)?? 若繼續(xù)測(cè)定第4代DNA分子的密度。則第4代DNA分子中含15N標(biāo)記的DNA分子所占的比例為_(kāi)_______。
(3)?? 科學(xué)家在研究DMA的復(fù)制方式時(shí)還提出了全保留復(fù)制和彌散復(fù)制模型。全保留復(fù)制模型認(rèn)為DNA復(fù)制后兩條母鏈DMA彼此結(jié)合，恢復(fù)原狀，新合成的兩條子鏈彼此互補(bǔ)結(jié)合形成一條新的DNA雙鏈; 彌散復(fù)制模型認(rèn)為親代雙鏈被切成雙鏈片段，而這些片段又可以作為新合成雙鏈片段的模板，新、老雙鏈片段又以某種方式聚集形成“雜種鏈”。分析上圖，根據(jù)第________代的復(fù)制結(jié)果可排除全保留復(fù)制模型，根據(jù)第_______代的復(fù)制結(jié)果可排除彌散復(fù)制模型。
【答案】
（1）四種脫氧核苷酸；半保留復(fù)制
（2）
（3）1；2?
【解析】
【分析】
本題考查DNA分子復(fù)制的知識(shí)點(diǎn)，熟知DNA分子復(fù)制方式的探究過(guò)程及方法是解題的關(guān)鍵，題目難度適中。
【解答】
?（1）培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)基中應(yīng)加入四種脫氧核苷酸作為DNA復(fù)制的原料，該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明DNA分子復(fù)制的方式為半保留復(fù)制。
（2）無(wú)論復(fù)制多少次，含15N標(biāo)記的DNA分子只有2個(gè)，通過(guò)四次復(fù)制，總共產(chǎn)生16個(gè)DNA分子，所以第4代DNA分子中含15N標(biāo)記的DNA分子所占的比例為。
（3）如果是全保留復(fù)制，則第一代產(chǎn)生的DNA分子中一個(gè)只含有15N，一個(gè)只含有14N，分析上圖，根據(jù)第1代的復(fù)制結(jié)果可排除全保留復(fù)制模型，根據(jù)題意描述，DNA分子復(fù)制如果是彌散復(fù)制模型，則產(chǎn)生的DNA分子經(jīng)過(guò)離心后都在中帶位置，所以根據(jù)第二代實(shí)驗(yàn)結(jié)果可排除彌散復(fù)制模型。
故答案為：
?（1）四種脫氧核苷酸；半保留復(fù)制
（2）???????
（3）1；2??

題組B 能力提升練
一、單項(xiàng)選擇題
1. 在氮源分別為14N和15N的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的大腸桿菌，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）。將含15N-DNA的親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代（Ⅰ和Ⅱ），用某種離心方法分離得到的結(jié)果如圖所示。下列對(duì)此實(shí)驗(yàn)的敘述錯(cuò)誤的是 （）

A. Ⅰ代細(xì)菌DNA分子中一條鏈?zhǔn)?4N，另一條鏈?zhǔn)?5N
B. Ⅱ代細(xì)菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4
C. 預(yù)計(jì)Ⅲ代細(xì)菌DNA分子的平均相對(duì)分子質(zhì)量為(7a+b)/8
D. 上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制
【答案】
B?
【解析】
【分析】
本題考查DNA分子復(fù)制的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生的識(shí)圖能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析問(wèn)題的能力。
【解答】
根據(jù)題意和圖示分析可知：Ⅰ中為全中，說(shuō)明DNA分子是半保留復(fù)制，一條鏈為14N，另一條鏈為15N．Ⅱ中一半為輕，一半為中，說(shuō)明復(fù)制兩次后一半DNA都是14N，另一半DNA中一條鏈為14N，另一條鏈為15N。
A.Ⅰ代細(xì)菌DNA分子離心后都為中，說(shuō)明一條鏈?zhǔn)?4N，另一條鏈?zhǔn)?5N，A正確；
B.Ⅱ代細(xì)菌含15N的DNA分子為一半，所以占全部DNA分子的1/2，B錯(cuò)誤；
C.預(yù)計(jì)Ⅲ代細(xì)菌DNA分子中，含15N-DNA的為2個(gè)，只含14N-DNA的為6個(gè)。因此，Ⅲ代細(xì)菌DNA分子的平均相對(duì)分子質(zhì)量為(7a+b)/8，C正確；
D.上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制，D正確。??
2. 科學(xué)家曾提出DNA復(fù)制的全保留復(fù)制、半保留復(fù)制假說(shuō)，并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)一：從含15N的大腸桿菌和含l4N的大腸桿菌中分別提取親代DNA，混合后放在100°C條件下進(jìn)行熱變性處理，即解開(kāi)雙螺旋，變成單鏈，然后進(jìn)行密度梯度離心，再測(cè)定離心管中混合的DNA單鏈含量，結(jié)果如圖a所示。
實(shí)驗(yàn)二：將含15N的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14NH4Cl培養(yǎng)液中，繁殖一代后提取子代大腸桿菌的DNA（F1DNA），將F1DNA熱變性處理后進(jìn)行密度梯度離心，再測(cè)定離心管DNA單鏈含量，結(jié)果如圖b所示。

以下分析正確的是（??? ）
A. 根據(jù)圖a、圖b，不能判斷DNA的復(fù)制方式是“全保留復(fù)制"還是“半保留復(fù)制”
B. 若實(shí)驗(yàn)一中熱變性后再降溫復(fù)性，然后進(jìn)行密度梯度離心，將得到兩條帶
C. 將含15N的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14NH4Cl培養(yǎng)液中培養(yǎng)24h，提取子代大腸桿菌的DNA經(jīng)實(shí)驗(yàn)二的相關(guān)處理后，l4N條帶與15N條帶峰值的相對(duì)比值為15∶1，則大腸桿菌的分裂周期為8h
D. 若實(shí)驗(yàn)二中繁殖兩代，提取的F2DNA不做熱變性處理直接進(jìn)行密度梯度離心，離心管中只出現(xiàn)兩個(gè)條帶，據(jù)此推測(cè)DNA的復(fù)制方式是半保留復(fù)制
【答案】
A?
【解析】
【分析】
本題依托探究實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果示意圖，考查考的實(shí)驗(yàn)分析能力和對(duì)DNA復(fù)制的知識(shí)的理解能力。
【解答】
A、無(wú)論是DNA全保留復(fù)制還是半保留復(fù)制，經(jīng)熱變性后都能得到相同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，故根據(jù)圖a、圖b中條帶的數(shù)目和位置，不能判斷DNA的復(fù)制方式是“全保留復(fù)制”還是“半保留復(fù)制”，A正確；
B、若實(shí)驗(yàn)一中熱變性后再降溫復(fù)性，可能得到2條鏈都是15N的DNA分子、2 條鏈都是14N的DNA分子和一條鏈含15N一條鏈含14N的分子，然后進(jìn)行密度梯度離心，將得到三個(gè)條帶，B錯(cuò)誤；
C、將含15N的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14NH4Cl培養(yǎng)液中培養(yǎng)24h，提取子代大腸桿菌的DNA經(jīng)實(shí)驗(yàn)二的相關(guān)處理后，l4N條帶與15N條帶峰值的相對(duì)比值為15∶1=30：2，根據(jù)半保留復(fù)制，子代中含15N的鏈只有2條，此時(shí)大腸桿菌共有32條鏈，16個(gè)DNA分子，即24h復(fù)制了4次，分裂周期為6h，C錯(cuò)誤；
D、實(shí)驗(yàn)二中繁殖兩代，若是半保留復(fù)制，提取的F2DNA為2個(gè)一條鏈含15N另一條鏈含14N的DNA，和2個(gè)兩條鏈都是14N的DNA，不做熱變性處理直接進(jìn)行密度梯度離心，離心管中會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)條帶；若為全保留復(fù)制，則F2DNA為1個(gè)兩條鏈都是15N的DNA，和3個(gè)兩條鏈都是14N的DNA，同樣方法離心后也會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)條帶，故不能據(jù)此推測(cè)DNA的復(fù)制方式是半保留復(fù)制，D錯(cuò)誤。??
3. 某生物細(xì)胞中5-溴尿嘧啶既可以與A配對(duì)，也可以與C配對(duì)。一個(gè)分裂旺盛的細(xì)胞放在含有四種正常脫氧核苷酸和5-溴尿嘧啶核苷酸的環(huán)境中進(jìn)行培養(yǎng)，至少需要幾次復(fù)制，才能實(shí)現(xiàn)DNA某位點(diǎn)上堿基對(duì)從T→A到G→C的替換（）
A. 2次 B. 3次 C. 4次 D. 5次
【答案】
B?
【解析】
【解答】
5-溴尿嘧啶可以與A配對(duì)，又可以和C配對(duì)，復(fù)制一次A-5-溴尿嘧啶，T-A，G-C，C-5-溴尿嘧啶，復(fù)制第二次時(shí)有5-溴尿嘧啶-C，復(fù)制第三次C-G，所以需要經(jīng)過(guò)3次復(fù)制后，才能實(shí)現(xiàn)細(xì)胞中某DNA分子某位點(diǎn)上堿基對(duì)從T-A到G-C的替換。
故選：B。
【分析】
DNA分子為雙鏈結(jié)構(gòu)，復(fù)制為半保留復(fù)制。梳理相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)問(wèn)題提示結(jié)合基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行回答。
本題考查DNA的復(fù)制的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生能從課外材料中獲取相關(guān)的生物學(xué)信息，并能運(yùn)用這些信息，結(jié)合所學(xué)知識(shí)解決相關(guān)的生物學(xué)問(wèn)題。
4. 如圖為某含有5000個(gè)堿基對(duì)的DNA復(fù)制的示意圖。該DNA中含有腺嘌呤1200個(gè)，復(fù)制泡是DNA正在復(fù)制的部分，復(fù)制叉是尚未解開(kāi)螺旋的親代雙鏈DNA同新合成的兩個(gè)子代DNA交界處，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）

A. 圖中DNA復(fù)制叉和復(fù)制泡產(chǎn)生于細(xì)胞分裂的間期
B. 多個(gè)復(fù)制泡的存在說(shuō)明DNA多起點(diǎn)復(fù)制，可提高復(fù)制效率
C. 該DNA分子中嘌呤之間的氫鍵數(shù)比嘧啶之間的氫鍵數(shù)少
D. 該DNA分子第3次復(fù)制時(shí)，消耗鳥(niǎo)嘌呤的數(shù)量是15200個(gè)
【答案】
C?
【解析】
【分析】
本題考查DNA復(fù)制相關(guān)知識(shí)，意在考查基礎(chǔ)知識(shí)的理解和獲取信息能力。
DNA分子是雙螺旋結(jié)構(gòu)，堿基遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，該DNA有5000個(gè)堿基對(duì)，含有腺嘌呤1200個(gè)，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)，A=T，C=G，所以G有3800個(gè)。
【解答】
A、DNA復(fù)制叉和復(fù)制泡表明DNA正在復(fù)制，DNA復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞分裂的間期，A正確；
B、復(fù)制泡是DNA正在復(fù)制，多個(gè)復(fù)制泡的存在說(shuō)明DNA多個(gè)位點(diǎn)同時(shí)復(fù)制，可提高復(fù)制效率，B正確；
C、該DNA有5000個(gè)堿基對(duì)，含有腺嘌呤1200個(gè)，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)，A=T，C=G，每個(gè)A-T中含有兩個(gè)氫鍵，每個(gè)G-C之間含有3個(gè)氫鍵，嘌呤之間、嘧啶之間不會(huì)形成氫鍵，C錯(cuò)誤；
D、該DNA有5000個(gè)堿基對(duì)，含有腺嘌呤1200個(gè)，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)，G有3800個(gè)，第3次復(fù)制時(shí)，DNA分子由4個(gè)復(fù)制為8個(gè)，所以消耗鳥(niǎo)嘌呤的數(shù)量是4×3800=15200個(gè)，D正確。
故選C。
5. 用含有3H-胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液培養(yǎng)大腸桿菌，在不同時(shí)刻收集大腸桿菌并提取DNA，經(jīng)放射自顯影后在電子顯微鏡下觀察其放射性，放射性強(qiáng)度越強(qiáng)顯影顏色越深，結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是（）

A. 由圖1和圖2可判斷大腸桿菌的DNA含游離的磷酸基團(tuán)
B. 依據(jù)圖2可推測(cè)大腸桿菌DNA的復(fù)制是從一個(gè)位點(diǎn)開(kāi)始的
C. 圖2中A區(qū)段顯影顏色最深說(shuō)明它是由一條非放射性鏈和一條放射性鏈構(gòu)成的
D. 若大腸桿菌DNA含100個(gè)胸腺嘧啶，則復(fù)制兩次共消耗400個(gè)胸腺嘧啶脫氧核苷酸
【答案】
B?
【解析】
【分析】
本題以大腸桿菌DNA的復(fù)制為背景材料，考查了DNA復(fù)制需要的條件、DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等知識(shí)，同時(shí)也考查了學(xué)生獲取材料信息、理性思維的能力，為亮點(diǎn)題目，材料新穎，結(jié)合科學(xué)方法---- 同位素標(biāo)記法的使用，拓展了學(xué)生知識(shí)面。
【解答】
A.由圖1、2可知，大腸桿菌的DNA是雙鏈環(huán)狀結(jié)構(gòu)，不含游離的磷酸基團(tuán)，A錯(cuò)誤；
B.依據(jù)圖2可推測(cè)，大腸桿菌DNA的復(fù)制是從一個(gè)位點(diǎn)開(kāi)始的，這樣就只形成一個(gè)局部解旋后的區(qū)域，兩條母鏈分別作為模板合成相應(yīng)的子鏈，B正確；
C.圖2中A區(qū)段顯影顏色最深，說(shuō)明這個(gè)區(qū)域的兩條鏈都含3H-胸腺嘧啶脫氧核苷酸，它是由兩條放射性鏈構(gòu)成的，C錯(cuò)誤；
D.若大腸桿菌DNA中含100個(gè)胸腺嘧啶，則復(fù)制兩次后共需消耗300個(gè)胸腺嘧啶脫氧核苷酸，D錯(cuò)誤；
6. 復(fù)制泡是DNA進(jìn)行同一起點(diǎn)雙向復(fù)制時(shí)形成的。在復(fù)制啟動(dòng)時(shí)，尚未解開(kāi)螺旋的代雙鏈DNA同新合成的兩條子代雙鏈DNA的交界處形成的Y型結(jié)構(gòu)，就稱為復(fù)制叉。如圖為DNA復(fù)制時(shí)，形成的復(fù)制泡和復(fù)制叉的示意圖，其中a-h代表相應(yīng)位置。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）
A. 根據(jù)子鏈的延伸方向，可以判斷圖中a處是模板鏈的3端
B. 圖中e處子鏈的合成與f處子鏈的合成用到酶的種類可能不同
C. 若一條母鏈中（A+T）有m個(gè)．則另一條母鏈中（A+T）也有m個(gè)
D. 若某DNA復(fù)制時(shí)形成了n個(gè)復(fù)制泡，則該DNA上應(yīng)有2n個(gè)復(fù)制叉
【答案】
A?
【解析】
【分析】
本題以復(fù)制泡和復(fù)制叉為情境,考查DNA的復(fù)制,旨在考查考生的理解能力和獲取信息的能力,以及生命觀念、科學(xué)思維的核心素養(yǎng)，正確分析圖及相關(guān)計(jì)算是解題關(guān)鍵，難度一般。。
【解答】
A.子鏈的延伸方向是從5′向3′端延伸，且與模板鏈的關(guān)系是反向平行關(guān)系，因此，根據(jù)子鏈的延伸方向，可以判斷圖中a處是模板鏈的5′端，A錯(cuò)誤；
B.圖中e處子鏈的合成與f處子鏈的合成用到酶的種類可能不同，前者用到DNA聚合酶，后者可能還需要用到DNA連接酶，B正確；
C.若一條母鏈中（A＋T）有m個(gè)，由于這兩條母鏈間是互補(bǔ)關(guān)系，而DNA分子中具有互補(bǔ)關(guān)系的堿基之和所占的比例在兩條鏈中和在兩條單鏈中的比值是?相等的，據(jù)此可知，另一條母鏈中（A＋T）也有m個(gè)，C正確；
D.圖中顯示一個(gè)復(fù)制泡會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)復(fù)制叉，若某DNA復(fù)制時(shí)形成了n個(gè)復(fù)制泡，因此，該DNA上應(yīng)有2n個(gè)復(fù)制叉，D正確。??
7. 研究人員將1個(gè)含14N-DNA的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到以15NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)24 h后提取子代大腸桿菌的DNA。將DNA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)兩種條帶如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A. 由結(jié)果可推知DNA在24 h內(nèi)連續(xù)分裂3次
B. 解開(kāi)DNA雙螺旋的實(shí)質(zhì)是破壞堿基對(duì)之間的氫鍵
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. 若直接將子代DNA進(jìn)行密度梯度離心，能得到中帶和重帶
【答案】
C?
【解析】
【分析】
本題主要考查DNA分子的半保留復(fù)制，掌握DNA分子復(fù)制方式，能夠根據(jù)題干信息推斷每一代DNA分子中含14N的DNA分子數(shù)目和含15N的DNA分子數(shù)目，再進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算；其次還要求考生掌握離心后形成的輕帶、中帶和重帶的含義。
【解答】
A.由于14N單鏈：15N單鏈=1：7，說(shuō)明DNA復(fù)制了3次，可推知該細(xì)菌的細(xì)胞周期大約為24÷3=8h，A正確；
B.DNA復(fù)制的第一步是在解旋酶的作用下使兩條雙鏈打開(kāi)，連接兩條鏈的化學(xué)鍵是氫鍵，所以解開(kāi)DNA雙螺旋的實(shí)質(zhì)是破壞核苷酸之間的氫鍵，B正確；
C.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；
D.經(jīng)過(guò)分析可知，DNA復(fù)制3次，有2個(gè)DNA鏈?zhǔn)?5N和14N，在中帶；有6個(gè)DNA鏈都是15N的，在重帶，D正確。??
8. 線粒體DNA是環(huán)狀雙鏈（H鏈和L鏈），有兩個(gè)相距很近的復(fù)制起始點(diǎn)（OH和OL）。復(fù)制時(shí)，首先在OH打開(kāi)雙鏈，先以L鏈為模板，合成一條新鏈，將親代分子的H鏈置換出來(lái)。當(dāng)新合成的鏈達(dá)到全環(huán)的2/3時(shí)，從OL開(kāi)始以置換出來(lái)的H鏈為模板合成另一條新鏈。據(jù)圖分析下列敘述正確的是（）
A. 線粒體DNA的復(fù)制不符合半保留復(fù)制和邊解旋邊復(fù)制的特點(diǎn)
B. 由于兩條新鏈的合成起始時(shí)間不同，故兩個(gè)子代DNA的合成不同時(shí)結(jié)束
C. 在復(fù)制形成共價(jià)閉環(huán)的線粒體DNA的過(guò)程中僅需要DNA聚合酶的催化
D. 若該線粒體DNA在含15N的培養(yǎng)基中復(fù)制3次，則不含15N的DNA新鏈只有兩條
【答案】
B?
【解析】
【分析】
本題主要考查DNA復(fù)制的相關(guān)知識(shí)，旨在考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的識(shí)記能力。
【解答】
A.線粒體 DNA 的復(fù)制符合半保留復(fù)制和邊解旋邊復(fù)制的特點(diǎn)，A錯(cuò)誤；
B.由于兩條新鏈的合成起始時(shí)間不同，故兩個(gè)子代 DNA 的合成不是同時(shí)結(jié)束的，B正確；
C.在復(fù)制形成共價(jià)閉環(huán)的線粒體 DNA 的過(guò)程中不僅需要 DNA 聚合酶的催化，還需要解旋酶、 DNA 連接酶等酶的催化，C錯(cuò)誤；
D.由于培養(yǎng)基中含有15N，DNA 復(fù)制方式是半保留復(fù)制，所以不論復(fù)制多少次，子代 DNA 都含有15N，D 錯(cuò)誤。??
9. 科學(xué)家曾提出DNA復(fù)制方式的三種假說(shuō)：全保留復(fù)制、半保留復(fù)制和分散復(fù)制（圖1）。對(duì)此假說(shuō)，科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)（圖2）：

下列有關(guān)敘述正確的是（????）
A. 第一代細(xì)菌DNA離心后，試管中出現(xiàn)1條中帶，說(shuō)明DNA復(fù)制方式一定是半保留復(fù)制
B. 第二代細(xì)菌DNA離心后，試管中出現(xiàn)1條中帶和1條輕帶，說(shuō)明DNA復(fù)制方式一定是全保留復(fù)制
C. 結(jié)合第一代和第二代細(xì)菌DNA的離心結(jié)果，說(shuō)明DNA復(fù)制方式一定是分散復(fù)制
D. 若DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制，繼續(xù)培養(yǎng)至第三代，細(xì)菌DNA離心后試管中會(huì)出現(xiàn)1條中帶和1條輕帶
【答案】
D?
【解析】
【分析】
本題考查DNA復(fù)制相關(guān)知識(shí)，意在考查基礎(chǔ)知識(shí)的理解能力。
DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制，即以親代DNA分子的每條鏈為模板，合成相應(yīng)的子鏈，子鏈與對(duì)應(yīng)的母鏈形成新的DNA分子，這樣一個(gè)DNA分子經(jīng)復(fù)制形成兩個(gè)子代DNA分子，且每個(gè)子代DNA分子都含有一條母鏈。將DNA被15N標(biāo)記的大腸桿菌移到14N培養(yǎng)基中培養(yǎng)，因合成DNA的原料中含14N，所以新合成的DNA鏈均含14N。根據(jù)半保留復(fù)制的特點(diǎn)，第一代的DNA分子應(yīng)一條鏈含15N，一條鏈含14N。
【解答】
ABC、第一代細(xì)菌DNA離心后，試管中出現(xiàn)1條中帶，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，繼續(xù)做第二代DNA密度鑒定，若第二代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)肯定是半保留復(fù)制，ABC錯(cuò)誤；
D、若DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制，繼續(xù)培養(yǎng)至第三代，形成的子代DNA只有兩條鏈均為14N，或一條鏈含有14N一條鏈含有15N兩種類型，因此細(xì)菌DNA離心后試管中只會(huì)出現(xiàn)1條中帶和1條輕帶，D正確。
???????故選D。??
10. 5-溴尿嘧啶脫氧核苷（5-BrdU）結(jié)構(gòu)與胸腺嘧啶脫氧核苷結(jié)構(gòu)類似，能夠與腺嘌呤脫氧核苷酸配對(duì)。用姬姆薩染料對(duì)根尖進(jìn)行染色，DNA 中一條或兩條鏈不含 5-BrdU 的染色質(zhì)著色為深藍(lán)、DNA 兩條鏈均含 5-BrdU 的染色質(zhì)著色為淺藍(lán)。研究者將一果蠅精原細(xì)胞（8條染色體）放在含有 5-BrdU 的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，形成了4個(gè)子代細(xì)胞。下列相關(guān)結(jié)果與分析正確的是（???? ）
A. 若子代細(xì)胞含有同源染色體，則某一細(xì)胞中染色體可能均為淺藍(lán)
B. 若子代細(xì)胞不含同源染色體，則子代細(xì)胞中染色體一半為淺藍(lán)
C. 若子代細(xì)胞含有同源染色體，則形成 4 個(gè)子代細(xì)胞過(guò)程中 DNA 復(fù)制一次
D. 若子代細(xì)胞不含同源染色體，則形成 4 個(gè)子代細(xì)胞過(guò)程中 DNA 復(fù)制兩次
【答案】
A?
【解析】
【分析】
本題考查半保留復(fù)制和細(xì)胞分裂的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過(guò)比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論。
【解答】
以第一代細(xì)胞中的某個(gè)細(xì)胞的一條染色體為參照，DNA雙鏈中不含BrdU的兩條原始脫氧核苷酸鏈?zhǔn)遣蛔兊模趎代后由這個(gè)細(xì)胞分裂而來(lái)的共有2n個(gè)，減去兩個(gè)含原始鏈的細(xì)胞，其他的2n-2個(gè)細(xì)胞對(duì)于這條染色體而言是純合的。
ACD.一個(gè)精原細(xì)胞產(chǎn)生4個(gè)子細(xì)胞，可能進(jìn)行了兩次有絲分裂，也可能進(jìn)行了一次完整的減數(shù)分裂，DNA分別復(fù)制兩次和一次。若子代含同源染色體，說(shuō)明進(jìn)行的是有絲分裂，即DNA進(jìn)行了兩次復(fù)制，第一次復(fù)制完成后每條DNA上只有一條鏈不含有5-BrdU，第二次復(fù)制后，所形成的一條染色體上的兩個(gè)DNA，其中一個(gè)DNA一條鏈不含5-BrdU，另一個(gè)DNA兩條鏈都含有5-BrdU，有絲分裂后期，兩條DNA隨機(jī)分向兩極，已知DNA中一條或兩條鏈不含5-BrdU的染色質(zhì)著色為深藍(lán)、DNA兩條鏈均含5-BrdU的染色質(zhì)著色為淺藍(lán)，若只有一條鏈不含有5-BrdU的DNA全部分向一個(gè)細(xì)胞，則另一個(gè)細(xì)胞分到的DNA均為兩條鏈都含有5-BrdU，因此子代細(xì)胞中可能存在DNA兩條鏈均被標(biāo)記，即表現(xiàn)為淺藍(lán)，A正確，CD錯(cuò)誤；
B.若子代不含同源染色體，則DNA只復(fù)制一次，每條DNA上只有一條鏈不含有5-BrdU，則子代細(xì)胞中染色質(zhì)均為深藍(lán)，B錯(cuò)誤。??
11. 20世紀(jì)，有科學(xué)家提出 DNA 分子半不連續(xù)復(fù)制假說(shuō)：DNA 分子復(fù)制時(shí)，一條子鏈?zhǔn)沁B續(xù)形成的，另一條子鏈不連續(xù)即先形成短鏈片段（如圖1所示）后再連接成長(zhǎng)鏈片段。為驗(yàn)證該假說(shuō)，科學(xué)家岡崎進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：讓 T4 噬菌體在 20℃時(shí)侵染大腸桿菌 70 min后，將3H 標(biāo)記的脫氧核苷酸添加到大腸桿菌的培養(yǎng)基中，在15 s、30 s、60s、120 s時(shí)，分離 T4 噬菌體DNA并通過(guò)加熱使 DNA 全部解旋，再進(jìn)行密度梯度離心，根據(jù)DNA 單鏈片段分布位置確定片段大小，發(fā)現(xiàn)DNA單鏈片段越小，離試管口距離越近。檢測(cè)相應(yīng)位置DNA單鏈片段的放射性強(qiáng)度，結(jié)果如圖2所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（??? ）

A. 通過(guò)加熱破壞了 DNA 分子中的氫鍵，起到的作用跟 DNA 酶類似
B. 子代噬菌體 DNA 中檢測(cè)到放射性的原因是標(biāo)記的脫氧核苷酸被大腸桿菌吸收，成為噬菌體 DNA 復(fù)制的原料
C. 120s 時(shí)的結(jié)果中短鏈片段減少的原因是短鏈片段連接成長(zhǎng)鏈片段
D. 實(shí)驗(yàn)中能檢測(cè)到較多的短鏈片段為岡崎片段假說(shuō)提供了有力證據(jù)
【答案】
A?
【解析】
【分析】
本題考查DNA半保留復(fù)制特點(diǎn)，掌握DNA分子半保留復(fù)制特點(diǎn)，以及提取題干信息的能力，難度不大。
【解答】
A、通過(guò)加熱破壞了DNA分子中的氫鍵，起到的作用跟解旋酶類似，A錯(cuò)誤；
B、以3H標(biāo)記的脫氧核苷酸添加到大腸桿菌的培養(yǎng)基中，標(biāo)記的脫氧核苷酸被大腸桿菌吸收，為噬菌體DNA復(fù)制提供原料，所以在噬菌體DNA中檢測(cè)到放射性，B正確；
C、圖2中，與60秒結(jié)果相比，120秒結(jié)果中短鏈片段的量減少，原因是短鏈片段連接成長(zhǎng)鏈片段，C正確；
D、該實(shí)驗(yàn)結(jié)果為半不連續(xù)復(fù)制假說(shuō)（岡崎片段假說(shuō)）提供的有力證據(jù)是在實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)細(xì)胞中均能檢測(cè)到較多的短鏈片段，D正確。??
二、填空題
12. 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？用下列設(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）；
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。
（注：輕密度帶是指DNA只含14N，中密度帶是指DNA含14N15N，重密度帶是指DNA只含15N）
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 ______或 ______。
（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 ______。
【答案】
（1）輕密度（14N/14N）　重密度（15N/15N）　半保留復(fù)制
（2）全保留復(fù)制　半保留復(fù)制? 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】
【分析】
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。
本題考查DNA復(fù)制方式的探究的知識(shí)點(diǎn)，要求學(xué)生能夠正確分析圖示結(jié)構(gòu)，結(jié)合同位素標(biāo)記法的特點(diǎn)分析解決問(wèn)題，正確判斷出DNA的復(fù)制方式，理解半保留、全保留和分散復(fù)制的特點(diǎn)，利用題干和圖示的信息解決問(wèn)題是突破該題的關(guān)鍵。
【解答】
（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。
（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。
故答案為：
（1）輕密度（14N/14N）　重密度（15N/15N）　半保留復(fù)制
（2）全保留復(fù)制　半保留復(fù)制? 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??
13. 科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，運(yùn)用同位素示蹤技術(shù)及密度梯度離心方法進(jìn)行了DNA復(fù)制方式的探索實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果見(jiàn)下表。
組別
1組
2組
3組
4組
培養(yǎng)液中唯一氮源
14NH4Cl
15NH4Cl
14NH4Cl
14NH4Cl
繁殖代數(shù)
多代
多代
一代
兩代
培養(yǎng)產(chǎn)物
A
B
B的子一代
B的子二代
操作
提取DNA并離心
離心結(jié)果
僅為輕帶(14N/14N)
僅為重帶(15N/15N)
僅為中帶(15N/14N)
1/2輕帶(14N/14N)
1/2中帶(15N/14N)
請(qǐng)分析并回答：
（1）要得到DNA中的N全部被15N標(biāo)記的大腸桿菌B，必須經(jīng)過(guò)________代培養(yǎng)，且培養(yǎng)液中的________是唯一氮源。
（2）綜合分析本實(shí)驗(yàn)的DNA離心結(jié)果，第________組結(jié)果對(duì)得出結(jié)論起到了關(guān)鍵作用，但需把它與第________組和第________組的結(jié)果進(jìn)行比較，才能說(shuō)明DNA分子的復(fù)制方式是________。
（3）分析討論：
①若B的子一代DNA的離心結(jié)果為“輕”和“重”兩條密度帶，則“重帶”DNA來(lái)自________，據(jù)此可判斷DNA分子的復(fù)制方式不是________復(fù)制。
②若將B的子一代DNA雙鏈分開(kāi)后再離心，其結(jié)果________（填“能”或“不能”）判斷DNA的復(fù)制方式。
③若在同等條件下將B的子二代繼續(xù)培養(yǎng)，子n代DNA離心的結(jié)果是：密度帶的數(shù)量和位置________，寬度發(fā)生變化的是________帶。
④若某次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果中，B的子一代DNA的“中帶”比以往實(shí)驗(yàn)結(jié)果的“中帶”略寬，可能的原因是新合成DNA單鏈中的N尚有少部分為_(kāi)_______。
【答案】
（1）多；15N(15NH4Cl)
（2）3；1 ； 2?；半保留復(fù)制
（3）①B ；半保留； ? ②不能；③沒(méi)有變化；輕 ? ；④15N?
【解析】
【分析】
本題依托運(yùn)用同位素示蹤技術(shù)及密度梯度離心方法進(jìn)行了DNA復(fù)制方式的探索實(shí)驗(yàn)過(guò)程結(jié)果統(tǒng)計(jì)表，意在考查考生的實(shí)驗(yàn)分析能力。
【解答】
（1）培養(yǎng)液中以15NH4Cl為唯一氮源，需經(jīng)過(guò)多代培養(yǎng)，才能得到DNA中的N全部被15N標(biāo)記的大腸桿菌B。
（2）若要證明DNA的復(fù)制為半保留復(fù)制，則需證明后代DNA的兩條鏈，一條鏈?zhǔn)悄告?，另一條鏈?zhǔn)切潞铣傻淖渔?，?組結(jié)果和第1組、第2組的結(jié)果對(duì)比可以證實(shí)。
（3）①在探究DNA分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)中，“重帶”應(yīng)為兩條單鏈均被15N標(biāo)記，“輕帶”為兩條單鏈均被14N標(biāo)記，“中帶”為一條單鏈被14N標(biāo)記，另一條單鏈被15N標(biāo)記。若B的子一代DNA的離心結(jié)果為“輕”和“重”兩條密度帶，則“重帶”DNA來(lái)自B，據(jù)此可判斷DNA分子的復(fù)制方式是全保留復(fù)制，不是半保留復(fù)制。②將子一代DNA雙鏈分開(kāi)后再離心，無(wú)法判斷后代DNA的兩條鏈的來(lái)源，不能判斷DNA的復(fù)制方式。③若在同等條件下將B的子二代繼續(xù)培養(yǎng)，子n代DNA的情況是有兩個(gè)為14N/15N的DNA，其余為14N/14N的DNA，所以子n代的離心結(jié)果是密度帶的數(shù)量和位置沒(méi)有變化，寬度發(fā)生變化的是輕帶。④中帶為14N/15N的DNA，中帶略寬，說(shuō)明新合成的DNA單鏈中尚含有部分15N。??

題組C 培優(yōu)拔尖練
一、單項(xiàng)選擇題
1. 正常情況下，DNA分子在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制時(shí)，雙螺旋解開(kāi)后會(huì)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，而使DNA呈伸展?fàn)顟B(tài)，SSB在復(fù)制過(guò)程中可以重復(fù)利用，下列有關(guān)推理合理的是（　?。?br /> A. SSB有類似解旋酶的作用
B. SSB與單鏈的結(jié)合將不利于DNA子鏈的形成
C. SSB與DNA單鏈的結(jié)合是可逆的
D. SSB按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則與單鏈結(jié)合
【答案】
C?
【解析】解：A、根據(jù)題干中“雙螺旋解開(kāi)后會(huì)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(shuō)明SSB不是一種解開(kāi)DNA雙螺旋的解旋酶，起不到解旋酶的作用，A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)題干信息可知，SSB與單鏈的結(jié)合將利于DNA復(fù)制，B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)題干信息可知，SSB與DNA單鏈既可結(jié)合也可分開(kāi)，C正確；
D、根據(jù)題干信息可知，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(duì)原則，D錯(cuò)誤。
故選：C。
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：每條子鏈與其對(duì)應(yīng)的母鏈盤(pán)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。
本題屬于信息題，考查DNA分子的復(fù)制，要求考生識(shí)記DNA分子復(fù)制過(guò)程，能根據(jù)題干所給信息判斷SSB的作用，意在考查學(xué)生利用題干信息和所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
2. 將某精原細(xì)胞（2N=8）的DNA分子用15N標(biāo)記后置于含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)過(guò)連續(xù)兩次細(xì)胞分裂后，檢測(cè)子細(xì)胞中的情況。下列推斷正確的是（　?。?br /> A. 若進(jìn)行有絲分裂，則含15N染色體的子細(xì)胞比例為
B. 若進(jìn)行減數(shù)分裂，則含15N染色體的子細(xì)胞比例為1
C. 若進(jìn)行有絲分裂，則第二次分裂中期含14N的染色單體有8條
D. 若進(jìn)行減數(shù)分裂，則減I中期含14N的染色單體有8條
【答案】
B?
【解析】
【分析】
本題考查DNA分子半保留復(fù)制的特點(diǎn)和減數(shù)分裂、有絲分裂過(guò)程中染色體行為變化，，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系并應(yīng)用相關(guān)知識(shí)對(duì)某些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解釋、推理、判斷的能力是本題考查的重點(diǎn)。
1、根據(jù)DNA分子的半保留復(fù)制特點(diǎn)，將某精原細(xì)胞的DNA分子用15N標(biāo)記后置于含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)．如果進(jìn)行有絲分裂，經(jīng)過(guò)一次細(xì)胞分裂后，形成的2個(gè)子細(xì)胞中的DNA分子都含有一條14N的單鏈和一條15N的單鏈，再分裂一次，DNA分子復(fù)制形成的2個(gè)DNA分子中一個(gè)是N14-N14，一個(gè)是N15-N14，DNA分子進(jìn)入兩個(gè)細(xì)胞中是隨機(jī)的，因此，形成的子細(xì)胞中含15N染色體的子細(xì)胞比例為～1。
2、根據(jù)DNA分子的半保留復(fù)制特點(diǎn)，將某精原細(xì)胞的DNA分子用15N標(biāo)記后置于含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)．如果進(jìn)行減數(shù)分裂，減數(shù)分裂過(guò)程中染色體復(fù)制一次，細(xì)胞分裂兩次，細(xì)胞分裂間期DNA復(fù)制形成的DNA分子都含有一條14N的單鏈和一條15N的單鏈，因此減數(shù)分裂形成的子細(xì)胞中都含有15N。
【解答】
A.由分析可知，如果細(xì)胞進(jìn)行2次有絲分裂，含15N染色體的子細(xì)胞比例為～1，A錯(cuò)誤；
B.如果進(jìn)行減數(shù)分裂，形成的子細(xì)胞都有15N染色體，B正確；
C.如果進(jìn)行有絲分裂，經(jīng)過(guò)一次細(xì)胞分裂后，形成的2個(gè)子細(xì)胞中的DNA分子都是15N-14N，再?gòu)?fù)制一次形成2個(gè)DNA分子分別是15N-14N、14N-14N，中期存在于2條染色單體上，則第二次分裂中期含14N的染色單體有16條，C錯(cuò)誤；
D.如果進(jìn)行減數(shù)分裂，則減I中期每條染色體上含有2條染色單體都含有14N，因含14N的染色單體有16條，D錯(cuò)誤。
故選B。??
3. 如圖為真核細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制過(guò)程的模式圖，據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）
A. DNA分子兩條子鏈的合成方向都是5＇→3＇
B. 解旋酶能使DNA分子解開(kāi)雙螺旋，同時(shí)需要消耗ATP
C. DNA聚合酶的作用是催化相鄰的核糖核苷酸連接成子鏈
D. 由圖示可知，DNA分子復(fù)制的方式是半保留復(fù)制
【答案】
C?
【解析】
【分析】
本題結(jié)合DNA半保留復(fù)制過(guò)程示意圖，考查DNA半保留復(fù)制的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生的識(shí)記能力和審圖獲取信息的能力，便于理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
【解答】
A.DNA分子兩條子鏈的合成方向都是5＇→3＇，A正確；
B.解旋酶能打開(kāi)雙鏈間的氫鍵，使雙鏈DNA解開(kāi)，需要消耗ATP，B正確；
C.DNA聚合酶的作用是催化脫氧核糖核苷酸連接成子鏈，C錯(cuò)誤；
D.DNA分子復(fù)制時(shí)都保留了原來(lái)DNA分子中的一條鏈，這種方式叫做半保留復(fù)制，D正確。
故選C。
4. 某長(zhǎng)度為1000個(gè)堿基對(duì)的雙鏈環(huán)狀DNA分子。其中含腺嘌呤300個(gè)。該DNA分子復(fù)制時(shí)，1鏈?zhǔn)紫缺粩嚅_(kāi)形成3'、5'端口，接著5'端與2鏈發(fā)生分離，隨后DNA分子以2鏈為模板，通過(guò)滾動(dòng)從1鏈的3'端開(kāi)始延伸子鏈，同時(shí)還以分離出來(lái)的5'端單鏈為模板合成另一條子鏈，其過(guò)程如下圖所示。下列關(guān)于該過(guò)程的敘述中錯(cuò)誤的是 （）

A. 該DNA分子的1鏈和2鏈中的堿基數(shù)目相同
B. 該DNA分子中的每個(gè)脫氧核糖均于2個(gè)磷酸基團(tuán)相連
C. 該DNA分子是以半保留方式復(fù)制的，且是一個(gè)邊解旋邊復(fù)制的過(guò)程
D. 若該DNA分子連續(xù)復(fù)制3次，則第三次復(fù)制時(shí)共需鳥(niǎo)嘌呤4900個(gè)
【答案】
D?
【解析】
【分析】
本題著重考查了DNA分子復(fù)制的相關(guān)內(nèi)容，意在考查考生能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，能用數(shù)學(xué)方式準(zhǔn)確地描述生物學(xué)方面的內(nèi)容、以及數(shù)據(jù)處理能力。
【解答】
A.該過(guò)程是只有一個(gè)起點(diǎn)；環(huán)狀雙鏈DNA分子的兩條鏈的堿基是互補(bǔ)配對(duì)的，所以1鏈和2鏈均含1000個(gè)堿基，A正確；
B.由于該DNA分子為環(huán)狀DNA分子，所以每個(gè)脫氧核糖都有兩個(gè)磷酸基團(tuán)與之相連，B正確；?
C.根據(jù)題意和圖示分析可知：復(fù)制過(guò)程中2條鏈分別作模板，且邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制，C正確；
D.由于1000個(gè)堿基對(duì)的環(huán)狀DNA分子中含腺嘌呤300個(gè)，所以含鳥(niǎo)嘌呤700個(gè)。若該DNA連續(xù)復(fù)制3次，則第三次共需要鳥(niǎo)嘌呤700×4=2800個(gè)，D錯(cuò)誤。?
故選D。
5. 將正常生長(zhǎng)的玉米根尖細(xì)胞放在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中，待其完成一個(gè)細(xì)胞周期后，再轉(zhuǎn)入不含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，讓其再完成一個(gè)細(xì)胞周期。此時(shí)獲得的子細(xì)胞內(nèi)DNA分子不可能為（只考慮其中一對(duì)同源染色體上的DNA分子）（　?。?br />
A. ② B. ①② C. ③ D. ③④
【答案】
A?
【解析】解：根據(jù)題意和圖示分析可知：將正常生長(zhǎng)的玉米根尖細(xì)胞放在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中，因DNA分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，所以第一次分裂結(jié)束后的第一代DNA分子，一條鏈有放射性標(biāo)記，另一條鏈沒(méi)有放射性標(biāo)記；之后，轉(zhuǎn)入不含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中培養(yǎng)第二代，復(fù)制后在所得到的第二代DNA分子中，兩條鏈均不含放射性的占，只有一條鏈有放射性的也占；在有絲分裂后期，著絲點(diǎn)分裂后所形成的子染色體隨機(jī)移向細(xì)胞兩極，最終得到的子細(xì)胞內(nèi)DNA分子的標(biāo)記情況會(huì)出現(xiàn)①、③、④三項(xiàng)所示的結(jié)果。
故選：A。
DNA復(fù)制：以親代DNA分子為模板合成子代DNA分子的過(guò)程。
DNA復(fù)制時(shí)間：有絲分裂和減數(shù)分裂間期
DNA復(fù)制條件：模板（DNA的雙鏈）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和聚合酶等）、原料（游離的脫氧核苷酸）
DNA復(fù)制過(guò)程：邊解旋邊復(fù)制。　
DNA復(fù)制特點(diǎn)：半保留復(fù)制。
DNA復(fù)制結(jié)果：一條DNA復(fù)制出兩條DNA．
DNA復(fù)制意義：通過(guò)復(fù)制，使親代的遺傳信息傳遞給子代，使前后代保持一定的連續(xù)性。
本題考查DNA復(fù)制、有絲分裂的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生能從題圖中提取有效信息，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過(guò)比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確結(jié)論的能力。
6. 哺乳動(dòng)物的線粒體 DNA 是雙鏈閉合環(huán)狀分子，外環(huán)為 H 鏈，內(nèi)環(huán)為 L 鏈，其復(fù)制以 D 環(huán)復(fù)制方式進(jìn)行，如圖所示。下列敘述正確的是（）

A. 線粒體DNA分子中含有兩個(gè)游離的磷酸基團(tuán)
B. 子鏈 1 的延伸方向是 3’端→5’端，需要 DNA 聚合酶的催化
C. 子鏈中新形成的磷酸二酯鍵數(shù)目和脫氧核苷酸數(shù)目相同
D. 若該線粒體 DNA 放在 15N的培養(yǎng)液中復(fù)制 3 次，含15N的 DNA 有 6 個(gè)
【答案】
C?
【解析】A、環(huán)狀DNA鏈?zhǔn)孜蚕噙B，DNA鏈呈環(huán)狀，不會(huì)有裸露的3’和5‘端，不會(huì)有游離的磷酸基團(tuán)，A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)題圖，子鏈1的延伸方向是 5’端→3’端，子鏈合成過(guò)程需要 DNA 聚合酶的催化，B錯(cuò)誤；
C、由于形成的DNA分子是環(huán)狀的，因此子鏈中新形成的磷酸二酯鍵數(shù)目和脫氧核苷酸數(shù)目相同，C正確；
D、若該線粒體DNA放在?15N的培養(yǎng)液中復(fù)制3次，合成的子鏈中均含有15N，由于DNA進(jìn)行半保留復(fù)制，故每個(gè)DNA分子都含有新合成的子鏈，即含15N的DNA有23=8?個(gè)，D錯(cuò)誤。
故選C。
7. 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)物是（　　）
A. B. C. D.
【答案】
D?
【解析】
【分析】
本題主要考查DNA復(fù)制有關(guān)問(wèn)題，意在考查學(xué)生識(shí)記、理解能力。對(duì)于DNA分子半保留復(fù)制特點(diǎn)的理解是本題考查的重點(diǎn)。
DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制，新合成的DNA分子中其中一條母鏈，一條是新合成的子鏈。
【解答】
如果親本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，則復(fù)制一次獲得的2個(gè)DNA分子都各含有1條白色鏈和1條灰色鏈，黑色表示第二次復(fù)制出的DNA子鏈，則第二次復(fù)制形成的4個(gè)DNA分子都含有黑色鏈，2個(gè)DNA分子含有白色鏈，2個(gè)DNA分子含有灰色鏈。
故選：D。??
8. 科學(xué)家們?cè)谘芯砍审w干細(xì)胞的分裂時(shí)提出這樣的假說(shuō)：成體干細(xì)胞總是將含有相對(duì)古老的DNA鏈（永生化鏈）的染色體分配給其中一個(gè)子代細(xì)胞，使其成為成體干細(xì)胞，同時(shí)將含有相對(duì)新的合成鏈的染色體分配給另一個(gè)子代細(xì)胞，這個(gè)細(xì)胞分化并最終衰老凋亡（如圖所示）．下列根據(jù)該假說(shuō)推測(cè)正確的是（　?。?br />
A. 成體干細(xì)胞通過(guò)有絲分裂使生物體內(nèi)成體干細(xì)胞的數(shù)量不斷增長(zhǎng)
B. 從圖中可看出成體干細(xì)胞分裂時(shí)DNA進(jìn)行半保留復(fù)制
C. 成體干細(xì)胞的基因突變頻率與其他細(xì)胞相同
D. 成體干細(xì)胞分裂時(shí)等位基因隨著同源染色體的分開(kāi)而分離
【答案】
B?
【解析】
【分析】
本題結(jié)合圖解，考查細(xì)胞增殖、DNA分子的復(fù)制、基因突變，要求考生識(shí)記細(xì)胞有絲分裂的結(jié)果；識(shí)記DNA分子復(fù)制的方式；識(shí)記基因突變的概念及特點(diǎn)，能結(jié)合題中和圖中信息準(zhǔn)確判斷各選項(xiàng)，屬于考綱理解和應(yīng)用層次的考查。
?根據(jù)題意和圖示分析可知：成體干細(xì)胞總是將含有相對(duì)古老的DNA鏈（永生化鏈）的染色體分配給其中一個(gè)子代細(xì)胞，使其成為成體干細(xì)胞，同時(shí)將含有相對(duì)新的DNA鏈染色體分配給另一個(gè)子代細(xì)胞，開(kāi)始分化并最終衰老死亡，這樣減少了積累基因突變的概率，也可保持成體干細(xì)胞的數(shù)量基本不變。據(jù)此答題。
【解答】
A.由圖可知，細(xì)胞分裂前后染色體數(shù)目不變，可見(jiàn)成體干細(xì)胞的分裂方式為有絲分裂，但分裂后生物體內(nèi)成體干細(xì)胞的數(shù)量沒(méi)有增長(zhǎng)，A錯(cuò)誤；
B.由圖可知，DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制，但染色體的分配并不是隨機(jī)的，成體干細(xì)胞總是將永生化鏈分配給一個(gè)子代細(xì)胞，成為成體干細(xì)胞，B正確；
C.由于子代的成體干細(xì)胞總含有永生化鏈，因此減少了積累基因突變的概率，導(dǎo)致成體干細(xì)胞的基因突變頻率與其他細(xì)胞不同，C錯(cuò)誤；
D.成體干細(xì)胞分裂方式為有絲分裂，所以分裂過(guò)程中不發(fā)生等位基因隨著同源染色體的分開(kāi)而分離現(xiàn)象，D錯(cuò)誤。
故選B。??
9. 據(jù)報(bào)道，俄羅斯科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了所謂的“長(zhǎng)壽基因”，其主要功能是控制核糖體的合成，該基因含有1200個(gè)堿基，其中A有200個(gè)，所在的DNA上有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)（復(fù)制時(shí)的起始部位）。下列敘述正確的是（　?。?br /> A. DNA分子上復(fù)制起點(diǎn)越多，DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的速率越快
B. 高溫、解旋酶、RNA聚合酶都能斷裂該基因雙鏈間的氫鍵
C. 該基因可控制核糖體的合成，說(shuō)明遺傳物質(zhì)具有傳遞遺傳信息的功能
D. 在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型制作中，若用曲別針代表DNA分子中各部位之間的連接，則制作該DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型需要曲別針1600個(gè)
【答案】
B?
【解析】解：A、復(fù)制起點(diǎn)是復(fù)制時(shí)的起始部位，則DNA分子上復(fù)制起點(diǎn)越多，DNA復(fù)制的速率越快，A錯(cuò)誤；
B、高溫（PCR技術(shù)）、解旋酶（DNA復(fù)制）、RNA聚合酶（轉(zhuǎn)錄）都能斷裂該基因雙鏈間的氫鍵，B正確；
C、“長(zhǎng)壽基因”主要功能是控制核糖體的合成，說(shuō)明基因是遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，而mRNA可以傳遞遺傳信息，C錯(cuò)誤；
D、基因含有1200個(gè)堿基，先構(gòu)建脫氧核苷酸，在磷酸和脫氧核糖，脫氧核糖和含氮堿基之間分別有一個(gè)化學(xué)鍵，因此1200個(gè)脫氧核苷酸需要2400個(gè)曲別針；形成兩條脫氧核苷酸鏈時(shí)需要1200-2=1198個(gè)曲別針；A有200個(gè)，則G有400個(gè)，A和T之間2個(gè)氫鍵數(shù)，C和G之間3氫鍵數(shù)，則形成堿基對(duì)時(shí)需要200×2+400×3=1600個(gè)曲別針，則制作該DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型需要曲別針5198個(gè)，D錯(cuò)誤。
故選：B。
DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)：
①DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤(pán)旋而成的。
②DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基在內(nèi)側(cè)。
③兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接起來(lái)，形成堿基對(duì)且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。
本題考查DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)，要求考生識(shí)記DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)，掌握堿基互補(bǔ)配對(duì)原則及內(nèi)容，能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題。
二、填空題
10. DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型提出之后，人們推測(cè)DNA可能通過(guò)圖1中三種方式進(jìn)行復(fù)制。生物興趣小組準(zhǔn)備通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究DNA復(fù)制方式，基本思路是用14N標(biāo)記大腸桿菌的DNA雙鏈，然后在含15N的培養(yǎng)基上讓其繁殖兩代，提取每代大腸桿菌的DNA并作相應(yīng)處理，可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2。

（1）該實(shí)驗(yàn)將會(huì)用到的實(shí)驗(yàn)技術(shù)有 ______ 技術(shù)和密度梯度離心。若親代大腸桿菌繁殖一次，出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果1，可以說(shuō)明DNA復(fù)制方式不是全保留復(fù)制，理由是 ______ 。
（2）若親代大腸桿菌繁殖二代，出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果2，說(shuō)明DNA復(fù)制方式是 ______ 復(fù)制。按照此復(fù)制方式：
①親代大腸桿菌繁殖N代（N≥2），實(shí)驗(yàn)結(jié)果中輕帶、中帶、重帶中DNA分子數(shù)量之比應(yīng)為 ______ 。
②圖3中DNA片斷2至少需要經(jīng)過(guò) ______ 次復(fù)制才能獲得DNA片段3。
【答案】
（1）同位素示蹤；若為全保留復(fù)制，實(shí)驗(yàn)結(jié)果1應(yīng)只出現(xiàn)輕帶和重帶
（2）半保留；①0：2：2N-2；②2?
【解析】
【分析】
本題的知識(shí)點(diǎn)是對(duì)于DNA分子復(fù)制方式的探究，結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治鰧?shí)驗(yàn)現(xiàn)象推導(dǎo)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論是本題考查的重點(diǎn)。
【解答】
（1）本研究使用了15N對(duì)DNA分子進(jìn)行了標(biāo)記，應(yīng)用了同位素示蹤技術(shù)，同時(shí)用密度梯度離心法對(duì)DNA分子進(jìn)行分離；若親代大腸桿菌繁殖一次，出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果1（離心后只有1條中帶），可以說(shuō)明DNA分子的復(fù)制可能是半保留復(fù)制，也可能是分散復(fù)制，但可以排除全保留復(fù)制，因?yàn)槿魹槿苛魪?fù)制，則DNA復(fù)制一次后形成的2個(gè)DNA分子是1個(gè)只含14N，另一個(gè)只含15N，實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)出現(xiàn)一條輕帶和一條重帶。
（2）若DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制，則親代大腸桿菌繁殖二代，形成的4個(gè)DNA分子，只含15N的兩個(gè)，一條鏈14N、一條鏈15N的兩個(gè)，經(jīng)離心出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果2；按照半保留復(fù)制方式：
①親代大腸桿菌繁殖N代（N≥2），無(wú)論復(fù)制多少代，形成的2N個(gè)DNA分子，只含14N的0個(gè)，一條鏈14N、一條鏈15N的兩個(gè)，只含15N的2N-2個(gè)，即實(shí)驗(yàn)結(jié)果中輕帶、中帶、重帶中DNA分子數(shù)量之比應(yīng)為0：2：2N-2。
②圖3中與DNA片段3相比，DNA片斷2中G/U替換為了A/T，進(jìn)行第一次復(fù)制時(shí)會(huì)出現(xiàn)A/U（模板鏈上的堿基U與A配對(duì)）；進(jìn)行第二次復(fù)制時(shí)會(huì)出現(xiàn)T與A配對(duì)；即至少需要經(jīng)過(guò)2次復(fù)制，DNA片斷2中G/U可替換為A/T，才能獲得DNA片段3。??
11. 如圖是DNA因紫外線受損后修復(fù)的過(guò)程，請(qǐng)回答下列問(wèn)題。

（1）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型用 ______解釋DNA分子的多樣性，此外，______的高度精確性保證了DNA遺傳信息穩(wěn)定傳遞。
（2）紫外線破壞了兩個(gè)胸腺嘧啶脫氧核苷酸之間的 ______，形成了二聚體，導(dǎo)致了DNA 的損傷，核酸外切酶可以找到損傷位點(diǎn)，并切開(kāi)DNA鏈，這依據(jù)了酶的 ______性，在修復(fù)過(guò)程中，以未損傷的DNA片段為 ______，在 ______酶的作用下，利用細(xì)胞中的 ______為原料，合成了一段DNA分子，最后在 ______酶的作用下，封閉 DNA上的切口，DNA修復(fù)成功，修復(fù)過(guò)程中需要 ______供能。
【答案】
堿基對(duì)多種多樣的排列順序? 堿基互補(bǔ)配對(duì)? 磷酸二酯鍵? 專一? 模板? DNA聚合? 4種脫氧核苷酸? DNA連接? ATP?
【解析】解：（1）由分析可知：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)部堿基排列順序代表著遺傳信息，堿基排列順序的千變?nèi)f化構(gòu)成了DNA分子的多樣性，堿基互補(bǔ)配對(duì)原則為DNA分子的復(fù)制提供了精確的模板，保證了DNA遺傳信息穩(wěn)定傳遞。
（2）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤(pán)旋而成的，其中脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，兩個(gè)胸腺嘧啶脫氧核苷酸之間的是靠磷酸二酯鍵連接的，所以紫外線破壞了兩個(gè)胸腺嘧啶脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵，形成了二聚體，導(dǎo)致了DNA?的損傷，核酸外切酶可以根據(jù)酶的專一性找到損傷位點(diǎn)，并切開(kāi)DNA鏈，在修復(fù)過(guò)程中，以未損傷的DNA片段為模板，在DNA聚合酶的作用下，利用細(xì)胞中的四種脫氧核苷酸為原料，合成了一段DNA分子，最后在DNA連接酶的作用下，封閉DNA上的切口，DNA修復(fù)成功，修復(fù)過(guò)程中需要細(xì)胞呼吸釋放的ATP提供能量。
故答案為：
（1）堿基對(duì)多種多樣的排列順序???? 堿基互補(bǔ)配對(duì)原則
（2）磷酸二酯鍵??? 專一性??? 模板?? DNA聚合酶??? 四種脫氧核苷酸? DNA連接酶?? ATP
1、DNA分子復(fù)制的特點(diǎn)和證據(jù)：
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、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
3、DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤(pán)旋而成的，其中脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基在內(nèi)側(cè)。DNA是生物主要的遺傳物質(zhì)，遺傳信息儲(chǔ)存在DNA的堿基對(duì)的排列順序中。
本題結(jié)合圖解考查DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)、DNA分子的復(fù)制，要求考生識(shí)記DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)，掌握堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題。




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高中生物人教版 (2019)必修2《遺傳與進(jìn)化》電子課本

第3節(jié) DNA的復(fù)制

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 必修2《遺傳與進(jìn)化》

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