第2讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质 -【衡中学案】2025年生物一轮总复习（人教版 单选）

! " # $ % & ' ( ) * + ( 　 　 【解题策略】 获取 信息 题图信息：被侵染的细菌的存活率基本保持 在１００％；搅拌足够时间后，３５Ｓ 含量为 ９０％，细胞外（培养液中）的３２Ｐ含量有３０  ％ 信息 知识 ↓  整合 （１）对照组可以排除无关变量的干扰； （２）３２Ｐ存在于噬菌体的ＤＮＡ，噬菌体侵染 细菌时ＤＮＡ应注入细菌中，蛋白质外壳不 进入细菌，  搅拌使噬菌体与细菌分离 F ｜ : ｜ G ｜ H １．（２０２２·湖南卷）Ｔ２噬菌体侵染大肠杆菌的过程中， 下列哪一项不会发生 （Ｃ ） Ａ．新的噬菌体ＤＮＡ合成 Ｂ．新的噬菌体蛋白质外壳合成 Ｃ．噬菌体在自身ＲＮＡ聚合酶作用下转录出ＲＮＡ Ｄ．合成的噬菌体ＲＮＡ与大肠杆菌的核糖体结合 ２．（２０２２·河北卷）关于遗传物质ＤＮＡ的经典实验，叙 述错误的是 （Ａ ） Ａ．摩尔根依据果蝇杂交实验结果首次推理出基因 位于染色体上 Ｂ．孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转 化因子”化学本质相同 Ｃ．肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验 均采用了能区分ＤＮＡ和蛋白质的技术 Ｄ．双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了ＤＮＡ分 子具有稳定的直径 ３．（２０２２·浙江卷）下列关于“噬菌体侵染细菌的实 验”的叙述，正确的是 （Ｃ ） Ａ．需用同时含有３２Ｐ和３５Ｓ的噬菌体侵染大肠杆菌 Ｂ．搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来 Ｃ．离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌 Ｄ．该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是ＤＮＡ ４．（２０２１·浙江１月选考）下列关于遗传学发展史上４ 个经典实验的叙述，正确的是 （Ｄ ） Ａ．孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于 染色体上 Ｂ．摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合 定律 Ｃ． Ｔ２噬菌体侵染细菌实验证明了ＤＮＡ是大肠杆菌 的遗传物质 Ｄ．肺炎链球菌离体转化实验证明了ＤＮＡ是肺炎链 球菌的遗传物质 温馨提示：复习至此，请完成练案［１８］                                            第２讲　 ＤＮＡ分子的结构、复制与基因的本质 !"#$ · %!&' 课标要求 核心素养 １．概述多数生物的基因是ＤＮＡ分子的功能 片段，有些病毒的基因在ＲＮＡ分子上。 ２．概述ＤＮＡ分子是由四种脱氧核苷酸构成， 通常由两条碱基互补配对的反向平行长 链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码 了遗传信息。 ３．概述ＤＮＡ分子通过半保留方式进行复制。 １．构建ＤＮＡ分子双螺旋结构模型，阐明ＤＮＡ分子作为遗传 物质所具有的结构特点，阐明ＤＮＡ分子通过复制传递遗传 信息。（生命观念） ２．掌握ＤＮＡ复制过程，归纳ＤＮＡ复制过程中相关数量计算， 提高逻辑分析和计算能力；分析相关资料，得出基因通常是 有遗传效应的ＤＮＡ片段。（科学思维） ３．运用假说—演绎法探究ＤＮＡ分子的复制方式为半保留复 制。（科学探究） "'* ( ( ( ( ( ( ( ! ( ( ( " ( ( ( ! ( ( ( # , - . / 0 1 ( 2 3 + 4 !"#$ ＤＮＡ ,lmB-,.c 1234567-8 ( ｜ ) ｜ * ｜ + １． ＤＮＡ分子的双螺旋结构 （１）ＤＮＡ分子由　 　 两条脱氧核苷酸链组成，这两 条链按　 　 　 反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。 （２）外侧：脱氧核糖　 　 　 　 和　 　 磷酸　 　 　 交替 连接，构成基本骨架。 （３）内侧：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。 碱基互补配对遵循以下原则：Ａ一定与Ｔ配对，Ｇ一 定与Ｃ配对。 ２． ＤＮＡ分子的特性 （１）多样性：不同的ＤＮＡ分子中脱氧核苷酸数目不 同，排列顺序多种多样。若某ＤＮＡ分子中有ｎ个碱 基对，则其碱基对排列顺序最多有　 　 ４ｎ种。 （２）特异性：每种ＤＮＡ分子都有区别于其他ＤＮＡ的 特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信息。 （３）稳定性：两条链中磷酸与脱氧核糖交替排列的顺 序不变，碱基之间有氢键相连，使ＤＮＡ分子具有稳 定性。 ３．基因的本质 （１）染色体、ＤＮＡ、基因和脱氧核苷酸的关系 （２）基因与碱基的关系 遗传信息蕴藏在４种碱基的排列顺序中，构成基因 的碱基数　 　 小于（填“大于”“小于”或“等于”） ＤＮＡ分子的碱基总数。 , ｜ - ｜ . ｜ / 易错整合，判断正误。 （１）沃森和克里克提出腺嘌呤的量等于胸腺嘧啶的 量；鸟嘌呤的量等于胞嘧啶的量。 （ × ） （２）ＤＮＡ分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和 一个碱基。 （ × ） （３）ＤＮＡ分子一条链上的相邻碱基通过磷酸—脱氧核 糖—磷酸相连。 （ × ） （４）生物体内所有基因的碱基总数与ＤＮＡ分子的碱基 总数相同。 （ × ） （５）基因的遗传效应是指基因能够复制、传递和表达 性状的过程。 （√ ） （６）ＤＮＡ分子的多样性和特异性主要与它的空间结构 密切相关。 （ × ） 0 ｜ 1 ｜ 2 ｜ 3 １． ＤＮＡ分子是否都是由两条链构成的？ ２．分析ＤＮＡ两条链反向平行的原因                                                                     。 "(! ! " # $ % & ' ( ) * + ( ３．在现代刑侦领域中，ＤＮＡ指纹技术发挥着越来越重 要的作用。只需要一滴血、精液或是一根头发等样 品，刑侦人员就可以进行ＤＮＡ指纹鉴定。此外， ＤＮＡ指纹技术还可以用于亲子鉴定、死者遗骸的鉴 定等。下图是ＤＮＡ指纹图谱，根据下面的ＤＮＡ指 纹图谱判断，下列怀疑对象中谁是犯罪嫌疑人？ 9:;"5!"<= 4 ｜ 5 ｜ 6 ｜ 7 １．明确ＤＮＡ结构的两种关系和两种化学键 （１） 数 量 关 系 脱氧核糖数＝磷酸数＝→  含氮碱基数 每个ＤＮＡ分子片段中，有２个游离的 →  磷酸基团 Ａ—Ｔ间有２个氢键，Ｇ—Ｃ间有３→ 个氢键 （２） 位 置 关  系 单链中相邻碱基通过“—脱氧核糖— 磷酸—脱氧核糖—”→  连接 → 互补链中相邻碱基通过氢键相连 （３） 化 学  键 氢键：→  连接互补链中相邻碱基的化学键 磷酸二酯键：连接单链中相邻两个脱 → 氧核苷酸的化学键 ２． ＤＮＡ分子中碱基数量的计算规律 6 ｜ 8 ｜ 9 ｜ : 考向一　 结合ＤＮＡ分子的结构及特点，考查结构 与功能观 　 　 ) * " （２０２４·福州一中质检）下列关于ＤＮＡ 分子结构的叙述，正确的是 （Ｃ ） Ａ． ＤＮＡ分子中含有四种核糖核苷酸 Ｂ．每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基 Ｃ．双链ＤＮＡ分子中，碱基的数目和脱氧核糖的数 目是相等的 Ｄ．双链ＤＮＡ分子中，Ａ ＋ Ｔ ＝ Ｇ ＋ Ｃ 　 　 〔变式训练１〕　 （２０２４·广东深圳调研）下图是制 作ＤＮＡ双螺旋结构模型的过程图，下列叙述错误的是 （Ｃ ） Ａ．图甲中②③交替连接构成ＤＮＡ基本骨架 Ｂ．若一条链的下端是磷酸基团，则另一条链的上 端也是磷酸基团 Ｃ．取两位同学制作的单链即可连接成ＤＮＡ双链 Ｄ．丙到丁过程体现了ＤＮＡ分子双螺旋的特点 考向二　 考查基因的本质 　 　 ) * # （２０２４·广东深圳调研）下列关于ＤＮＡ、 基因的叙述，错误的是 （Ａ ） Ａ． ＤＮＡ复制以Ａ、Ｔ、Ｃ、Ｇ四种游离的核糖核苷酸 为原料 Ｂ． ＤＮＡ的遗传信息蕴藏在４种碱基的排列顺序 之中 Ｃ． ＤＮＡ上分布着许多个基因 Ｄ．真核生物与原核生物的基因本质相同 真、原核细胞基因的结构和表达 （１）基因的结构                                                                          "(" ( ( ( ( ( ( ( ! ( ( ( " ( ( ( ! ( ( ( # , - . / 0 1 ( 2 3 + 4 （２）基因表达遗传信息 ①原核生物基因 ②真核生物基因 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　考向三结合ＤＮＡ结构的相关计算，考查科学 思维 　 　 ) * $ （２０２４·黑龙江哈尔滨调研）在一个 ＤＮＡ分子中，腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占全部碱基的 ４２％，若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的２４％， 胸腺嘧啶占３０％，则在其互补链上，胞嘧啶和胸腺嘧 啶分别占 （Ｃ ） Ａ． １２％和３４％ Ｂ． ２１％和２４％ Ｃ． ３４％和１２％ Ｄ． ５８％和３０％ 解答有关碱基计算题的“三步曲” 第一步： 审题 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： ↓  画图 画一个ＤＮＡ分子模式图，并在图中标 出已知和所求的碱基 第三步： ↓  计算 根据碱基互补配对原则及其规律进行 计算 　 　 〔变式训练２〕　 （２０２４·福建龙岩期末）若生物体 内ＤＮＡ分子中（Ｇ ＋ Ｃ）／（Ａ ＋ Ｔ）＝ ａ，（Ａ ＋ Ｃ）／（Ｇ ＋ Ｔ）＝ ｂ，则下列有关两个比值的叙述中不正确的是 （Ｃ ） Ａ． ａ值越大，双链ＤＮＡ分子的稳定性越高 Ｂ． ＤＮＡ分子一条单链及其互补链中，ａ值相同 Ｃ．碱基序列不同的双链ＤＮＡ分子，ｂ值不同 Ｄ．经半保留复制得到的ＤＮＡ分子，ｂ值等于                                    １ !">$ ＤＮＡ ´î,ïðšÒ­ñò 1234567-8 ( ｜ ) ｜ * ｜ + １． ＤＮＡ分子复制的研究 （１）方式推测：沃森和克里克提出遗传物质自我复制 的假说：ＤＮＡ分子复制方式为　 　 半保留复制。 （２）实验证据 ①实验方法：同位素示踪技术和离心技术。 ②实验原理：含１５Ｎ的双链ＤＮＡ密度大，含１４Ｎ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：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１４Ｎ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→全部重带。繁殖一代 后取出，提取ＤＮＡ→离心→全部中带。繁殖两代后 取出，提取ＤＮＡ→离心→ １２轻带、 １ ２中带。 ⑦实验结论：　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ＤＮＡ的 复制是以半保留方式进行的。 ２．复制过程 （１）概念：以亲代ＤＮＡ为模板合成子代ＤＮＡ的过程。 （２）时间：细胞有丝分裂的间期和减数分裂Ⅰ前的 间期                                 。 "(# ! " # $ % & ' ( ) * + ( （３）图解 （４）场所：真核生物在细胞核、线粒体　 和叶绿体　 ； 原核生物在拟核　 　 和细胞质。 （５）特点：边解旋边复制。 （６）方式：半保留复制。 （７）结果：形成两个完全相同的ＤＮＡ分子。 ３． ＤＮＡ分子精确复制的原因 （１）ＤＮＡ分子的　 　 双螺旋结构提供精确的模板。 （２）　 　 碱基互补配对原则保证复制准确进行。 ４． ＤＮＡ分子复制的意义 使　 　 遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息 的　 　 连续性。 , ｜ - ｜ . ｜ / 易错整合，判断正误。 （１）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１４Ｎ，又含有１５Ｎ，则可说明ＤＮＡ的复制为半保留 复制。 （ × ） （２）ＤＮＡ分子复制时，解旋酶与ＤＮＡ聚合酶不能同时 发挥作用。 （ × ） （３）单个脱氧核苷酸在ＤＮＡ聚合酶的作用下连接合成 新的子链。 （ × ） 0 ｜ 1 ｜ 2 ｜ 3 １．在细胞内，ＤＮＡ的两条链都能作为模板，由于ＤＮＡ 分子的两条链是反向平行的，每条链都通过磷酸和 脱氧核糖的３′、５′碳原子相连而成，因此每条链的两 端是不同的，其中，一端是３′ －端（３′羟基），另一端 是５′ －端（５′磷酸基团）。在ＤＮＡ复制中，ＤＮＡ聚合 酶催化合成的方向是５′→３′，而不是３′→５′。ＤＮＡ 复制又是边解旋边复制。请推测ＤＮＡ聚合酶是如 何催化ＤＮＡ复制的？ ２．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？ （２）蛙的红细胞和哺乳动物成熟的红细胞，是否都能 进行图示过程？ （３）上图所示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？ 9:;"5!"<= 4 ｜ 5 ｜ 6 ｜ 7 １．归纳概括ＤＮＡ复制的五个问题 （１）复制的场所：主要场所是细胞核，但在拟核、线粒 体、叶绿体、细胞质基质（如质粒）中也可进行ＤＮＡ 复制。 （２）外界条件对ＤＮＡ复制的影响：在ＤＮＡ复制的过 程中，需要酶的催化和ＡＴＰ供能，凡是影响酶活性的因 素和影响细胞呼吸的因素，都会影响ＤＮＡ的复制。 （３）复制方式：半保留复制。新合成的每个ＤＮＡ分 子中，都保留了原来ＤＮＡ分子中的一条链（模板 链）。 （４）过程特点：边解旋边复制；多起点解旋和复制。 （５）ＤＮＡ复制的准确性 ①一般情况下，ＤＮＡ分子能准确地进行复制。原因 是ＤＮＡ具有独特的双螺旋结构，能为复制提供精确 的模板；通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地 进行。 ②特殊情况下，在外界因素和生物内部因素的作用 下，可能造成碱基配对发生差错，引发基因突变                                                                          。 "($ ( ( ( ( ( ( ( ! ( ( ( " ( ( ( ! ( ( ( # , - . / 0 1 ( 2 3 + 4 ２．“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 中连续复制ｎ次（如上图），则： ①子代ＤＮＡ 共２ｎ个 含１５Ｎ的ＤＮＡ分子：２个 只含１５Ｎ的ＤＮＡ分子：０个 含１４Ｎ的ＤＮＡ分子：２ｎ个 只含１４Ｎ的ＤＮＡ分子：２ｎ －２      个 ②脱氧核苷酸 链共２ｎ ＋ １条 含１５Ｎ的脱氧核苷酸链：２条 含１４Ｎ的脱氧核苷酸链：２ｎ ＋ １ － ２{ 条 （２）ＤＮＡ分子复制过程中消耗的脱氧核苷酸数 ①若亲代ＤＮＡ分子含有某种脱氧核苷酸ｍ个，经过 ｎ次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为ｍ·（２ｎ －１）个。 ②第ｎ次复制需要该种脱氧核苷酸数为ｍ·２ｎ － １个。 6 ｜ 8 ｜ 9 ｜ : 考向一　 结合ＤＮＡ复制的过程及实验证据，考查 科学思维 　 　 ) * " （２０２４·陕西咸阳模拟）在氮源为１４ Ｎ 和１５Ｎ的培养基上生长的大肠杆菌，其ＤＮＡ分子分别 为１４Ｎ—ＤＮＡ（相对分子质量为ａ）和１５Ｎ—ＤＮＡ（相对分 子质量为ｂ）。将含１５ Ｎ的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 （Ｃ ） Ａ．Ⅰ代细菌ＤＮＡ分子中两条链都是１４Ｎ Ｂ．Ⅱ代细菌含１５ Ｎ的ＤＮＡ分子占全部ＤＮＡ分子 的１４ Ｃ．预计Ⅲ代细菌ＤＮＡ分子的平均相对分子质量 为７ａ ＋ ｂ８ 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 　 　 〔变式训练１〕　 关于ＤＮＡ分子复制机制，科学家 用荧光染料给Ｒｅｐ（ＤＮＡ解旋酶中作为引擎的那部分 结构，驱动复制叉的移动）加上了绿色荧光蛋白从而获 知被标记的分子相对于ＤＮＡ分子的运动轨迹，结果如 图所示。下列相关叙述错误的是 （Ａ ） Ａ． ＤＮＡ分子的一条单链中，具有一个游离的磷酸 基团的一端被称为３′ －端 Ｂ． Ｒｅｐ可以破坏ＤＮＡ双链之间的氢键 Ｃ． ＤＮＡ结合蛋白可能具有防止ＤＮＡ单链重新形 成双链的作用 Ｄ．根据材料推断Ｒｅｐ推动复制叉移动需要水解 ＡＴＰ提供能量 考向二　 围绕ＤＮＡ分子复制的相关计算，考查演 绎推理能力 　 　 ) * # 将一个不含放射性同位素３２ Ｐ标记的大 肠杆菌（拟核ＤＮＡ呈环状，共含有ｍ个碱基，其中有ａ 个胸腺嘧啶）放在含有３２Ｐ标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸 的培养基中培养一段时间，检测到如图Ⅰ、Ⅱ两种类型 的ＤＮＡ（虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链）。下 列有关该实验的结果预测与分析，正确的是 （Ｄ ） Ａ． ＤＮＡ第二次复制产生的子代ＤＮＡ有Ⅰ、Ⅱ两 种类型，比例为１３ Ｂ． ＤＮＡ复制后分配到两个子细胞时，其上的基因 遵循基因分离定律 Ｃ．复制ｎ次需要胞嘧啶的数目是（２ ｎ －１）（ｍ － ａ） ２ 个 Ｄ．复制ｎ次形成的放射性脱氧核苷酸单链为２ｎ ＋ １ － ２条 有关ＤＮＡ复制和计算的４点“注意” （１）ＤＮＡ中氢键可由解旋酶催化断裂，同时需要 ＡＴＰ供能，也可加热断裂（体外）；而氢键是自动形成 的，不需要酶和能量。 （２）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，后者只包括第ｎ次的复制。 （３）ＤＮＡ复制计算时看清题中所给出的碱基的单 位是“对”还是“个”；所问的是“ＤＮＡ分子数”还是“链 数”，是“含”还是“只含”。 （４）在真核生物中，ＤＮＡ复制一般是多起点复制； 在原核生物中，ＤＮＡ复制一般是一个起点。无论是真 核生物还是原核生物，ＤＮＡ复制大多数都是双向进 行的。                                                                          "(% ! " # $ % & ' ( ) * + ( 　 　 〔变式训练２〕　 （２０２４·襄阳四中调研）一个双链 均被３２Ｐ标记的ＤＮＡ由５ ０００个碱基对组成，其中腺嘌 呤占２０％，将其置于只含３１Ｐ的环境中复制３次。下列 叙述不正确的是 （Ｂ ） Ａ． ＤＮＡ复制是一个边解旋边复制的过程 Ｂ．第三次复制需要２． １ × １０４ 个游离的胞嘧啶脱 氧核苷酸 Ｃ．子代ＤＮＡ分子中含３２ Ｐ的单链与含３１ Ｐ的单链 之比为１７ Ｄ．子代ＤＮＡ分子中含３２ Ｐ与含３１ Ｐ的分子数之比 为１４ PQRS5TUVW ; ｜ < ｜ = ｜ > ｜ "?@:ABCDE ｜ 　 　 阅读下列材料，回答下列问题： 复制后拟核ＤＮＡ分离的原理 细菌分裂时，其拟核ＤＮＡ以特定的一个部位特异 性地结合在细胞膜的附着点上。拟核ＤＮＡ  复制形成 的两个子ＤＮＡ随着细胞膜的生长而分离，  分别进入两  个子细胞中①（如图）。 （１）结合图示，从遗传稳定性的角度分析，细菌细 胞膜的附着点在细菌细胞分裂中的意义是　 　 将复制 形成的两个ＤＮＡ分子平均分到两个子细胞。有丝分 裂时，动物细胞中与图示过程中细菌细胞膜的作用相 似的结构是　 　 纺锤体。 （２）拟核ＤＮＡ上的复制原点发生突变后，会影响 拟核ＤＮＡ与细胞膜的结合。推测拟核ＤＮＡ  通过复制  原点与细胞膜附着点的蛋白质特异性结合②。为验证 该推测，实验思路如下： ①设法从拟核ＤＮＡ与细胞膜结合的复合物上分 离出与细胞膜结合的ＤＮＡ片段，以　 　 复制原点片段 为探针，与该片段进行ＤＮＡ分子杂交，若出现杂交带， 则表明细菌拟核ＤＮＡ与细胞膜结合的部位是其复制 原点。 ②设法分离出拟核ＤＮＡ与细胞膜结合的复合物 中的膜蛋白ａ和脂质ａ、非结合部位的膜蛋白ｂ和脂质 ｃ，用复制原点分别对它们进行专一性结合检测，若 　 　 只有膜蛋白ａ能与复制原点进行专一性结合，则 表明细胞膜上与复制原点结合的是该结合部位的特定 蛋白质。 　 　 【解题策略】 获取 信息 信息①（拟核ＤＮＡ复制形成的两个子ＤＮＡ随着细胞膜的生长而分离，  分别进入两个子  细胞中）； 信息②（拟核ＤＮＡ通过复制原点与细胞膜  附着点的蛋白质特异性结合  ） 信息 知识 ↓      整合 （１）信息① ＋有丝分裂的意义和动物细胞 有丝分裂的过程推导出第（１）问的答案； （２）信息②→实验设计中需要检测复制原 点是否是通过细胞膜上的蛋白质发生特异  性结合 F ｜ : ｜ G ｜ H １．（２０２３·山东卷）将一个双链ＤＮＡ分子的一端固定 于载玻片上，置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体 系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中３个 时间点的图像，①和②表示新合成的单链，①的５′端 指向解旋方向，丙为复制结束时的图像。该ＤＮＡ复 制过程中可观察到单链延伸暂停现象，但延伸进行 时２条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守 碱基互补配对原则，下列说法错误的是 （Ｄ ） Ａ．据图分析，①和②延伸时均存在暂停现象 Ｂ．甲时①中Ａ、Ｔ之和与②中Ａ、Ｔ之和可能相等 Ｃ．丙时①中Ａ、Ｔ之和与②中Ａ、Ｔ之和一定相等 Ｄ．②延伸方向为５′端至３′端，其模板链３′端指向解 旋方向 ２．（２０２２·海南卷）科学家曾提出ＤＮＡ复制方式的三 种假说：全保留复制、半保留复制和分散复制 （图１）。对此假说，科学家以大肠杆菌为实验材料， 进行了如下实验（图２                                                                          ）： "(& ( ( ( ( ( ( ( ! ( ( ( " ( ( ( ! ( ( ( # , - . / 0 1 ( 2 3 + 4 下列有关叙述正确的是 （Ｄ ） Ａ．第一代细菌ＤＮＡ离心后，试管中出现１条中带， 说明ＤＮＡ复制方式一定是半保留复制 Ｂ．第二代细菌ＤＮＡ离心后，试管中出现１条中带和 １条轻带，说明ＤＮＡ复制方式一定是全保留复制 Ｃ．结合第一代和第二代细菌ＤＮＡ的离心结果，说明 ＤＮＡ复制方式一定是分散复制 Ｄ．若ＤＮＡ复制方式是半保留复制，继续培养至第三 代，细菌ＤＮＡ离心后试管中会出现１条中带和１ 条轻带 ３．（２０２２·浙江卷）某同学欲制作ＤＮＡ双螺旋结构模型， 已准备了足够的相关材料，下列叙述正确的是（Ｃ ） Ａ．在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖 和碱基 Ｂ．制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用２个氢键连 接物相连 Ｃ．制成的模型中，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤 和胸腺嘧啶之和 Ｄ．制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主 链的内侧 ４．（２０２２·广东卷）λ噬菌体的线性双链ＤＮＡ两端各 有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其 ＤＮＡ会自连环化（如图所示），该线性分子两端能够 相连的主要原因是 （Ｃ ） Ａ．单链序列脱氧核苷酸数量相等 Ｂ．分子骨架同为脱氧核糖与磷酸 Ｃ．单链序列的碱基能够互补配对 Ｄ．自连环化后两条单链方向相同 ５． （２０２１·北京卷）酵母菌的ＤＮＡ中碱基Ａ约占 ３２％，关于酵母菌核酸的叙述错误的是 （Ｄ ） Ａ． ＤＮＡ复制后Ａ约占３２％ Ｂ． ＤＮＡ中Ｃ约占１８％ Ｃ． ＤＮＡ中（Ａ ＋ Ｇ）／（Ｔ ＋ Ｃ）＝１ Ｄ． ＲＮＡ中Ｕ约占３２％ 温馨提示：复习至此，请完成练案［１９］                                              微专题七　 ＤＮＡ复制与细胞分裂中染色体标记 I ｜ : ｜ J ｜ K 题型一　 减数分裂中染色体的标记情况分析 １．过程图解（选取一对同源染色体） （１）字母含义：Ａ与ａ是一对同源染色体。Ａ１ 与Ａ２ 是Ａ复制之后形成的姐妹染色单体，中间通过着丝 粒相连；ａ１和ａ２同理。 （２）图形含义：一个圆角矩形代表一个细胞，里面的 矩形代表染色体或染色单体，染色体或染色单体中 的实线代表母链（原有链），虚线代表子链（新合成 链）。 ２．标记情况分析 假设有一个细胞，ＤＮＡ母链都被同位素标记，之后 形成的子链都不含有同位素标记，因为减数分裂中 ＤＮＡ只复制一次，细胞分裂两次，所以产生的子细 胞中每条染色体都有同位素标记                        。 "(' ５． Ｄ　 ＤＮＡ含有Ｐ元素，蛋白质含有Ｓ元素，则用３２ Ｐ和３５ Ｓ分别标 记了噬菌体的ＤＮＡ和蛋白质，Ａ正确；细菌被杀死后加入ＤＮＡ 酶，上清液中的放射性比例上升，说明ＤＮＡ被降解后产生的片 段离心后会出现在上清液中，细菌被杀死后会促进噬菌体ＤＮＡ 被ＤＮＡ酶降解，Ｂ、Ｃ正确；本实验结果中用３５ Ｓ标记的噬菌体处 理，加入ＤＮＡ酶和未加入ＤＮＡ酶，结果差异不大，则本实验不 能判断噬菌体的蛋白质有没有进入细菌，Ｄ错误。故选Ｄ。 ６． Ａ　 分析题图可知，重组病毒丙含有的遗传物质是病毒乙提供 的，蛋白质是病毒甲提供的，由于子代病毒的合成由遗传物质 控制，故病毒丙侵染植物细胞后产生的新一代病毒与乙病毒一 致，Ｂ、Ｃ、Ｄ错误，Ａ正确。故选Ａ。 ７． Ｃ　 病毒只能寄生在活细胞内，所以不能用含有放射性３５ Ｓ和３２ Ｐ 的完全培养液培养猴痘病毒，Ａ错误；搅拌、离心的目的是让吸 附在宿主细胞表面的噬菌体蛋白质外壳脱离细菌，Ｂ错误；采 用３２Ｐ标记的一组实验，保温培养时间过长时，子代病毒从细菌 细胞内释放出来，导致上清液中放射性增强，Ｃ正确；猴痘病毒 的蛋白质外壳和ＤＮＡ，都含有氮元素，但１５ Ｎ没有放射性，则上 清液和沉淀物中都不能检测到放射性物质，Ｄ错误。故选Ｃ。 ８．（１）先用含３２Ｐ的培养基培养大肠杆菌，再用Ｔ２噬菌体侵染被 ３２Ｐ标记的大肠杆菌　 （２）使吸附在细菌表面的噬菌体和细菌分 离　 ２　 低　 （３）部分噬菌体未侵染细菌　 增高　 大肠杆菌裂 解，子代噬菌体释放到上清液中　 （４）ＤＮＡ和蛋白质中均含有 Ｃ元素 解析：（１）Ｔ２噬菌体是病毒，病毒是非细胞结构生物，只能寄生 在活细胞中才能繁殖，所以要获得ＤＮＡ被标记的Ｔ２噬菌体，其 培养方法是用含３２Ｐ的培养基培养大肠杆菌，使大肠杆菌被３２ Ｐ 标记，再用此细菌培养Ｔ２噬菌体。 （２）用标记的Ｔ２噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。一段时间后， 用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物。搅拌的目的是 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，便于离心分层，用３５ Ｓ标 记噬菌体的蛋白质时，搅拌时间应大于２ ｍｉｎ，否则上清液中的 放射性会比较低。 （３）上清液中仍有少量３２Ｐ的放射性，主要原因是部分噬菌体未 侵染细菌。如果时间过长，被侵染的细菌裂解，释放出子代噬 菌体，导致被侵染细菌的存活率明显低于１００％ ，则上清液中放 射性物质３２Ｐ的含量会增高。 （４）因为ＤＮＡ和蛋白质中均含有Ｃ元素，故不用１４ Ｃ来标记Ｔ２ 噬菌体的ＤＮＡ或蛋白质。 Ｂ组 １． Ｄ　 格里菲思的肺炎链球菌转化实验，将加热杀死的Ｓ型菌加 入Ｒ型活菌，用到了“加法原理”，艾弗里的肺炎链球菌体外转 化实验中，用蛋白酶、ＲＮＡ酶、ＤＮＡ酶等处理细胞提取物，是人 为的去除某种因素的影响，体现了“减法原理”，Ａ错误；噬菌体 侵染细菌实验中用到的细菌是大肠杆菌，Ｂ错误；格里菲思体内 转化实验证明了Ｒ型菌转化成Ｓ型菌是因为Ｓ型菌有转化因 子，没有证明转化因子是ＤＮＡ，Ｃ错误；赫尔希和蔡斯对噬菌体 进行不同元素的同位素标记实验，通过对比证明了ＤＮＡ是噬菌 体的遗传物质，Ｄ正确。故选Ｄ。 ２． Ｄ　 需用分别含有３２ Ｐ和３５ Ｓ的噬菌体侵染大肠杆菌，不能用同 时含有３２ Ｐ和３５ Ｓ的噬菌体侵染大肠杆菌，否则无法判断放射性 的来源，Ａ错误；搅拌是为了将吸附在大肠杆菌上的蛋白质外壳 与大肠杆菌分开，Ｂ错误；噬菌体在大肠杆菌ＲＮＡ聚合酶作用 下转录出ＲＮＡ，Ｃ错误；离心是为了沉淀培养液中被侵染的大肠 杆菌，使噬菌体的蛋白质外壳分布到上清液中，Ｄ正确。故选Ｄ。 ３． Ｄ　 活的Ｓ型细菌破碎后，设法去除了细胞壁、细胞膜等成分获 得Ｓ型细菌匀浆，Ａ正确；步骤②中甲、乙的加入量属于无关变 量，为避免无关变量对实验的影响，则无关变量需保持相同且 适宜，Ｂ正确；若要通过菌落鉴定实验结果，步骤④中的培养基 需添加凝固剂，配制固体培养基，Ｃ正确；若将蛋白酶和ＤＮＡ酶 同时加入Ｓ型细菌匀浆，ＤＮＡ被水解，不能发挥作用，则只能获 得一种形态的菌落，Ｄ错误。故选Ｄ。 ４． Ａ　 噬菌体的蛋白质外壳不会侵入细菌体内，会吸附在细菌外 表，而噬菌体的ＤＮＡ会侵入细菌体内，故搅拌是否充分会影 响３５ Ｓ标记组的上清液的放射性，不会影响３２ Ｐ标记组，Ａ错误； 理论上蛋白质外壳不进入大肠杆菌，搅拌后外壳全部进入上清 液，沉淀物大肠杆菌中不含有噬菌体的蛋白质外壳，因此上清 液中有放射性，沉淀物中没有，Ｂ正确；用３２ Ｐ标记噬菌体的 ＤＮＡ，然后用噬菌体侵染大肠杆菌，实验开始一段时间，ＤＮＡ逐 渐进入大肠杆菌，上清液中放射性逐渐降低，但随着时间的延 长，大肠杆菌逐渐裂解，释放出的噬菌体离心后进入上清液，上 清液中的放射性逐渐增强，Ｃ正确；３５ Ｓ标记噬菌体的蛋白质外 壳，其外壳经离心后一直存在于上清液中，上清液的放射性不 会随着培养时间而变化，保持不变，即图ｃ，Ｄ正确。故选Ａ。 ５． Ｄ　 小鼠产生抗体需要经过体液免疫过程，要一定的时间，所以 甲图中ＡＢ时间段内，小鼠体内还没形成大量的免疫Ｒ型细菌 的抗体，导致Ｒ型细菌数目增多，Ａ正确；由于是将杀死的Ｓ型 细菌与Ｒ型活菌混合注射到小鼠体内，所以甲图中最初的Ｓ型 细菌是由Ｒ型细菌转化来的，但之后产生的Ｓ型细菌有的是由 转化形成的Ｓ型细菌增殖而来，Ｂ正确；乙图中噬菌体被标记的 成分是蛋白质，蛋白质不能进入细菌，所以新形成的子代噬菌 体完全没有放射性，Ｃ正确；由于ＤＮＡ分子的半保留复制，所以 用３２Ｐ标记亲代噬菌体，裂解后子代噬菌体中少部分具有放射 性，Ｄ错误。 ６． Ａ　 ａ组和ｂ组分别由ＴＭＶ和ＨＲＶ直接侵染烟草叶片，属于空 白对照组，Ａ错误；将ＴＭＶ的蛋白质外壳和ＨＲＶ的ＲＮＡ进行 重组，获得重组病毒，其后代是ＨＲＶ，Ｂ正确；该实验只设计用 ＨＲＶ的ＲＮＡ和ＴＭＶ的蛋白质外壳重组获得的病毒侵染烟草 叶片的实验，因此，该实验只能证明ＨＲＶ的遗传物质是ＲＮＡ，Ｃ 正确；病毒的蛋白质外壳和ＲＮＡ均含有Ｎ，故无法用１５Ｎ将蛋白 质外壳和ＲＮＡ区分开，因此，不能选择１５Ｎ标记，Ｄ正确。 ７． Ｄ　 活体转化实验中，小鼠体内有大量Ｓ型菌，说明Ｒ型菌转化 成的Ｓ型菌能稳定遗传，Ａ错误；活体转化实验中，无法说明是 哪种物质使Ｒ型菌转化成有荚膜的Ｓ型菌，Ｂ错误；离体转化实 验中，只有Ｓ型菌的ＤＮＡ才能使部分Ｒ型菌转化成Ｓ型菌且可 实现稳定遗传，Ｃ错误；离体转化实验中，经ＤＮＡ酶处理的Ｓ型菌 提取物，其ＤＮＡ被水解，故不能使Ｒ型菌转化成Ｓ型菌，Ｄ正确。 ８．（１）蛋白质和ＤＮＡ　 ＤＮＡ　 （２）噬菌体是细菌病毒，不能独立生 活，必须寄生在活细胞中（其他答案合理亦可）　 （３）使细菌表 面的Ｔ２噬菌体外壳与细菌分离　 沉淀物　 （４）培养时间过长， 增殖形成的子代噬菌体从细菌体内释放出来　 （５）用３５ Ｓ标记 的Ｔ２噬菌体重复上述实验　 上清液放射性很高，沉淀物放射 性很低 解析：（１）Ｔ２噬菌体由蛋白质外壳和ＤＮＡ组成，其中有磷元素 的是ＤＮＡ。 （２）噬菌体是细菌病毒，不能独立生活，必须寄生在活细胞中， 所以不能用含３２Ｐ的培养基培养噬菌体，必须用含３２ Ｐ的大肠杆 菌培养。 （３）实验过程中，通过搅拌可以使细菌表面的Ｔ２噬菌体外壳与 细菌分离。由于３２Ｐ存在于噬菌体ＤＮＡ中，噬菌体侵染细菌时 ＤＮＡ进入细菌体内，所以沉淀物中放射性很高。 （４）培养时间过长，增殖形成的子代噬菌体从细菌体内释放出 来，所以上清液中放射性增强。 （５）赫尔希和蔡斯还设计用３５ Ｓ标记的Ｔ２噬菌体重复上述实 验，由于Ｓ元素标记的蛋白质没有进入细菌，所以上清液放射性 很高，沉淀物放射性很低。 第２讲　 ＤＮＡ分子的结构、复制与基因的本质 考点一　 ＤＮＡ的结构和基因的本质 必备知识·夯实基础 知识巩固 １．（１）两　 反向平行　 （２）脱氧核糖　 磷酸　 （３）碱基对 ２．（１）排列顺序　 ４ｎ 　 （２）碱基对排列顺序　 （３）稳定 ３．（１）１个或２个　 遗传效应　 许多个　 脱氧核苷酸　 碱基对的 排列顺序　 （２）４种碱基　 小于 思维辨析 （１）× 　 （２）× 　 （３）× 　 （４）× 　 （５）√　 （６）× 延伸探究 １．不是。大部分ＤＮＡ以双螺旋结构存在，但一经热或碱处理就会 变为单链状态。在某些种类的ＤＮＡ病毒中存在单链环状或单 链线状的ＤＮＡ分子，如圆环病毒科、细小病毒科的病毒。 ２．脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作１′ － Ｃ，                                                                          与磷酸基团相连的碳 —２６５— 叫作５′ － Ｃ。ＤＮＡ的一条单链具有两个末端，一端有一个游离 的磷酸基团，这一端称作５′ －端，另一端有一个羟基（—ＯＨ）， 称作３′ －端。ＤＮＡ的两条单链走向相反，从双链的一端起始， 一条单链是从５′ －端到３′ －端的，另一条单链则是从３′ －端到 ５′ －端的。 ３． ３号是犯罪嫌疑人。 剖析难点·考点突破 精准命题 　 　 例１：Ｃ　 ＤＮＡ的基本单位为脱氧核苷酸，所以每个ＤＮＡ分子 一般都含有四种脱氧核苷酸，Ａ错误；ＤＮＡ分子每条链的３′端只 连着一个磷酸，Ｂ错误；一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子 脱氧核糖和一分子含氮碱基组成，所以每个ＤＮＡ分子中，碱基、磷 酸和脱氧核糖的数量都相等，Ｃ正确；双链ＤＮＡ分子之间的碱基 配对时，遵循碱基互补配对原则（Ａ ＝ Ｔ、Ｃ ＝ Ｇ），因此Ａ ＋ Ｇ ＝ Ｔ ＋ Ｃ，但（Ａ ＋ Ｔ）与（Ｇ ＋ Ｃ）不一定相等，Ｄ错误。 变式训练１：Ｃ　 ＤＮＡ分子结构的主要特点：ＤＮＡ是由两条反 向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；ＤＮＡ的外侧由 脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键 连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则。 例２：Ａ　 ＤＮＡ复制以细胞中四种游离的脱氧核糖核苷酸为 原料，Ａ错误；ＤＮＡ的遗传信息蕴藏在４种碱基特定的排列顺序 之中，Ｂ正确；基因通常是有遗传效应的ＤＮＡ片段，一个ＤＮＡ上 分布着许多个基因，Ｃ正确；真核生物与原核生物的遗传物质都是 ＤＮＡ，真核生物与原核生物的基因本质都是有遗传效应的ＤＮＡ片 段，Ｄ正确。 例３：Ｃ　 因为Ａ ＋ Ｔ占全部碱基总数的４２％，所以Ｇ ＋ Ｃ占全 部碱基总数的５８％；因为两种互补碱基之和在ＤＮＡ分子中与在 单链上所占比例相等，所以在两条链中Ａ ＋ Ｔ、Ｇ ＋ Ｃ分别占４２％、 ５８％；设链１上Ｃ１占２４％，则链１上Ｇ１占３４％，其互补链２上Ｃ２ 占３４％；设链１上Ｔ１占３０％，则链１上Ａ１占１２％，其互补链２上 Ｔ２占１２％，Ｃ正确。 变式训练２：Ｃ　 Ｇ与Ｃ之间通过三个氢键相连，Ａ与Ｔ之间 通过两个氢键相连，ａ值越大，（Ｇ ＋ Ｃ）所占比例越大，双链ＤＮＡ 分子的稳定性越高，Ａ正确；ＤＮＡ分子中互补碱基之和的比值即 （Ｇ ＋ Ｃ）／（Ａ ＋ Ｔ）＝ ａ，则在每条单链中（Ｇ ＋ Ｃ）／（Ａ ＋ Ｔ）＝ ａ，Ｂ正 确；ＤＮＡ分子中非互补碱基之和的比值等于１，（Ａ ＋ Ｃ）／（Ｇ ＋ Ｔ） ＝ ｂ ＝ １，碱基序列不同的双链ＤＮＡ分子，ｂ值相同，Ｃ错误，Ｄ 正确。 考点二　 ＤＮＡ分子的复制及相关计算 必备知识·夯实基础 知识巩固 １．（１）半保留复制　 （２）①同位素示踪技术和离心技术　 ③ＤＮＡ 以半保留的方式复制　 ⑥全部重带　 全部中带　 ⑦ＤＮＡ的复 制是以半保留方式进行的 ２．（１）亲代ＤＮＡ　 子代ＤＮＡ　 （３）能量　 解旋　 脱氧核苷酸　 ＤＮＡ聚合酶　 双螺旋结构　 （４）细胞核　 线粒体　 叶绿体　 拟 核　 （５）边解旋边复制　 （６）半保留复制　 （７）两个完全相同 ３．（１）双螺旋　 （２）碱基互补配对原则 ４．遗传信息　 连续性 思维辨析 （１）× 　 （２）× 　 （３）× 延伸探究 １． ＤＮＡ复制时，一条模板链是３′→５′走向，其互补链在５′→３′方向 上连续合成，并称为前导链；另一条模板链是５′→３′走向，其互 补链也是沿５′→３′方向合成，但是与前导链的合成方向正好相 反，随着复制的进行会形成许多不连续的片段，最后不连续片 段连成一条完整的ＤＮＡ单链，称为后随链。如图所示： ２．（１）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。 （２）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）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分子分别位于两条姐妹染色单体上，由着丝粒相连；其 对应片段所含基因在无基因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分裂Ⅱ后期着丝 粒分裂时，随两条姐妹染色单体的分离而分开，分别进入两个 子细胞中。 剖析难点·考点突破 精准命题 　 　 例１：Ｃ　 Ⅰ代细菌ＤＮＡ分子中一条链是１４Ｎ，另一条链是１５Ｎ， Ａ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１２ ，Ｂ错误；由于１个含有 １４Ｎ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ａ２ ，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ｂ２ 。将亲代大肠 杆菌转移到含１４Ｎ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 １４Ｎ的，因此总相对分子质量为ｂ２ × ２ ＋ ａ ２ × １４ ＝ ｂ ＋ ７ａ，所以每个 ＤＮＡ分子的平均相对分子质量为７ａ ＋ ｂ８ ，Ｃ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，从亲代→Ⅰ代→Ⅱ 代才能说明ＤＮＡ是半保留复制，Ｄ错误。 变式训练１：Ａ　 ＤＮＡ分子的一条单链中，具有一个游离的磷 酸基团的一端被称为５′ －端，Ａ错误；由题干可知，Ｒｅｐ是ＤＮＡ解 旋酶中作为引擎的那部分结构，能驱动复制叉的移动，使得双链 打开，故Ｒｅｐ可以破坏ＤＮＡ双链之间的氢键，Ｂ正确；ＤＮＡ结合 蛋白缠绕在ＤＮＡ单链上，可防止ＤＮＡ单链重新形成双链，Ｃ正 确；ＤＮＡ复制需要ＡＴＰ提供能量，Ｒｅｐ推动复制叉移动需要通过 水解ＡＴＰ提供能量，Ｄ正确。 例２：Ｄ　 ＤＮＡ复制为半保留复制，形成的子代ＤＮＡ含有一 条亲代链和一条新形成的子代链，所以ＤＮＡ第二次复制产生的４ 个子代ＤＮＡ分子中，２个为Ⅰ类型，２个为Ⅱ类型，比例为１１，Ａ 错误；大肠杆菌属于原核生物，不能进行减数分裂，细胞内的基因 不遵循基因分离定律，Ｂ错误；拟核ＤＮＡ中共含有ｍ个碱基，其中 有ａ个胸腺嘧啶，则Ａ ＝ Ｔ ＝ ａ，Ｇ ＝ Ｃ ＝ １２ （ｍ － ２ａ），复制ｎ次需要 胞嘧啶的数目是１２ （２ ｎ － １）（ｍ － ２ａ），Ｃ错误；复制ｎ次可以合成 ＤＮＡ分子数为２ｎ，共有２ｎ ＋ １条链，只有两条母链不含放射性，所以 形成的放射性脱氧核苷酸单链为２ｎ ＋ １ － ２条，Ｄ正确。 变式训练２：Ｂ　 ＤＮＡ分子中共有１０ ０００个碱基，其中胞嘧啶 ３ ０００个，ＤＮＡ第三次复制需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为 （２３ － １）× ３ ０００ －（２２ － １）× ３ ０００ ＝ １． ２ × １０４（个）。 素养提升·强化思维 情境试题　 规范作答 　 　 （１）将复制形成的两个ＤＮＡ分子平均分到两个子细胞　 纺 锤体　 （２）①复制原点片段　 ②只有膜蛋白ａ能与复制原点进行 专一性结合 真题再现 １． Ｄ　 ＤＮＡ的双螺旋结构：ＤＮＡ分子是由两条反向平行的脱氧核 苷酸长链盘旋而成的。ＤＮＡ分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接， 排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧。两条链上的碱基通过氢 键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。ＤＮＡ分子复 制的特点：半保留复制；边解旋边复制，两条子链的合成方向是 相反的。据图分析，图甲时新合成的单链①比②短，图乙时① 比②长，因此可以说明①和②延伸时均存在暂停现象，Ａ正确； ①和②两条链中碱基是互补的，图甲时新合成的单链①比② 短，但②中多出部分可能不含有Ａ、Ｔ，因此①中Ａ、Ｔ之和与② 中Ａ、Ｔ之和可能相等，Ｂ正确；①和②两条链中碱基是互补的， 丙为复制结束时的图像，新合成的单链①与②等长，图丙时① 中Ａ、Ｔ之和与②中Ａ、Ｔ之和一定相等，Ｃ正确；①和②两条单 链由一个双链ＤＮＡ分子复制而来，其中一条母链合成子链①                                                                          时 —３６５— 的５′端指向解旋方向，那么另一条母链合成子链②时延伸方向 为５′端至３′端，其模板链５′端指向解旋方向，Ｄ错误。故选Ｄ。 ２． Ｄ　 第一代细菌ＤＮＡ离心后，试管中出现１条中带，则可以排 除全保留复制，但不能肯定是半保留复制或分散复制，继续做 子代ⅡＤＮＡ密度鉴定，若子代Ⅱ可以分出一条中密度带和一条 轻密度带，则可以排除分散复制，同时肯定是半保留复制，Ａ、Ｂ、 Ｃ错误；若ＤＮＡ复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，形 成的子代ＤＮＡ只有两条链均为１４Ｎ，或一条链含有１４Ｎ一条链含 有１５Ｎ两种类型，因此细菌ＤＮＡ离心后试管中只会出现１条中 带和１条轻带，Ｄ正确。 ３． Ｃ　 在制作脱氧核苷酸时，需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基， Ａ错误；鸟嘌呤和胞嘧啶之间由３个氢键连接，Ｂ错误；ＤＮＡ的 两条链之间遵循碱基互补配对原则，即Ａ ＝ Ｔ、Ｃ ＝ Ｇ，故在制作 的模型中Ａ ＋ Ｃ ＝ Ｇ ＋ Ｔ，Ｃ正确；ＤＮＡ分子中脱氧核糖和磷酸交 替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧，Ｄ错误。 ４． Ｃ　 单链序列脱氧核苷酸数量相等和分子骨架同为脱氧核糖与 磷酸都不是该线性ＤＮＡ分子两端能够相连的原因，Ａ、Ｂ错误； 据图可知，单链序列的碱基能够互补配对，这是该线性ＤＮＡ分 子两端能够相连的主要原因，Ｃ正确；该线性ＤＮＡ分子自连环 化后两条单链方向相反，Ｄ错误。 ５． Ｄ　 酵母菌为真核生物，细胞中含有ＤＮＡ和ＲＮＡ两种核酸；其 中ＤＮＡ分子为双链结构，Ａ ＝ Ｔ、Ｇ ＝ Ｃ，ＲＮＡ分子为单链结构。 ＤＮＡ分子为半保留复制，复制时遵循Ａ—Ｔ、Ｇ—Ｃ的配对原则， 则ＤＮＡ复制后的Ａ约占３２％，Ａ正确；酵母菌的ＤＮＡ中碱基Ａ 约占３２％，则Ａ ＝ Ｔ ＝ ３２％，Ｇ ＝ Ｃ ＝（１ － ２ × ３２％）／ ２ ＝ １８％，Ｂ 正确；ＤＮＡ遵循碱基互补配对原则，Ａ ＝ Ｔ、Ｇ ＝ Ｃ，则（Ａ ＋ Ｇ）／（Ｔ ＋ Ｃ）＝ １，Ｃ正确；由于ＲＮＡ为单链结构，且ＲＮＡ是以ＤＮＡ的 一条单链为模板进行转录而来，ＤＮＡ的一条单链中碱基Ａ不一 定占３２％，故ＲＮＡ中Ｕ不一定占３２％，Ｄ错误。 练案［１９］ Ａ组 １． Ｂ　 由表中给定的碱基Ａ为２个，Ｃ为２个，并结合碱基互补配 对原则可知最多可构建４个脱氧核苷酸对，Ａ错误；构成的双链 ＤＮＡ片段中Ａ与Ｔ间的氢键共有４个（Ａ—Ｔ共有２对，每对含 有２个氢键），Ｇ与Ｃ共有６个（Ｇ—Ｃ共有２对，每对含有３个 氢键），即最多有１０个氢键，Ｂ正确；ＤＮＡ中位于一端的脱氧核 糖分子与１分子磷酸相连，位于内部的脱氧核糖分子均与２分 子磷酸相连，Ｃ错误；Ａ与Ｔ碱基对只有两对，Ｇ与Ｃ碱基对也 只有两对，所以不能构建４４种不同碱基序列的ＤＮＡ，Ｄ错误。 故选Ｂ。 ２． Ｂ　 Ｃ—Ｇ碱基对之间含有三个氢键，该ＤＮＡ片段中Ｃ—Ｇ占 ７０％，所占比例较高，故该ＤＮＡ片段热稳定性较高，Ａ正确；磷 酸不直接与碱基相连，Ｂ错误；通过碱基互补配对，保证了ＤＮＡ 复制能够准确地进行，Ｃ正确；由题意可知该ＤＮＡ片段中胞嘧 啶Ｃ ＝ ４００ × ２ × ７０％ ／ ２ ＝ ２８０个，该ＤＮＡ片段第２次复制时，需 消耗胞嘧啶脱氧核苷酸２８０ × ２２ －１ ＝ ５６０个，Ｄ正确。故选Ｂ。 ３． Ｃ　 一分子脱氧核苷酸中磷酸与脱氧核糖之间需要通过一个连 接物相连，同时相邻核苷酸之间还需要一个连接物将相邻核苷 酸连接形成链状，因此搭建６个碱基对的ＤＮＡ结构模型，需要 磷酸与脱氧核糖的连接物为（６ × ２ － １）× ２ ＝ ２２个；由于含有３ 个Ａ—Ｔ碱基对，则需要碱基对之间的连接物为３ × ２ ＋ ３ × ３ ＝ １５个；需要碱基与脱氧核糖的连接物为１２个，因此，共需要的 连接物为２２ ＋ １５ ＋ １２ ＝ ４９个，Ａ正确；若含３个Ｃ—Ｇ碱基对， 代表４种碱基的材料数量相等，都是３个，Ｂ正确；ＤＮＡ双螺旋 结构模型中，磷酸基团和脱氧核糖交替连接排列在主链的外 侧，形成基本骨架，Ｃ错误；由于一分子脱氧核苷酸由一分子磷 酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基构成，所以搭建脱氧核 苷酸时，每个磷酸分子连着１个脱氧核糖，Ｄ正确。故选Ｃ。 ４． Ａ　 分析题图可知，图中的三个复制起点复制的ＤＮＡ片段的长 度不同，圈比较大的表示复制开始的时间较早，因此ＤＮＡ复制 的起始时间不同，Ａ错误；题图中ＤＮＡ的复制过程是边解旋边 双向复制的，Ｂ正确；ＤＮＡ的复制首先要在解旋酶的作用下使 双链间的氢键断裂，Ｃ正确；真核生物的ＤＮＡ复制具有多个起 点，这种复制方式加速了复制过程，提高了复制速率，Ｄ正确。 ５． Ｃ　 ＤＮＡ复制是边解旋边复制，而不是在全部解旋之后才开始 复制，Ａ错误；解旋后分别以两条链为模板合成两条新的子链， 两条子链和两条母链形成两个ＤＮＡ分子，Ｂ错误；ＤＮＡ复制的 原料是脱氧核苷酸，Ｃ正确；在解旋酶的作用下，ＤＮＡ双链解 开，形成两条脱氧核苷酸链，而将ＤＮＡ水解成脱氧核苷酸的是 ＤＮＡ酶，Ｄ错误。 ６． Ｄ　 ＤＮＡ分子的复制是半保留复制，连续复制４次后，共产生１６ 个ＤＮＡ分子，含有１５Ｎ的ＤＮＡ分子有２个，每个ＤＮＡ分子都含 有１４Ｎ，故Ａ、Ｂ、Ｃ错误；由题意可知，该ＤＮＡ分子中含有胸腺嘧 啶４０个，复制后相当于新产生１５个ＤＮＡ分子，故复制过程中 需腺嘌呤脱氧核苷酸６００个，Ｄ正确。 ７． Ｄ　 对于ＲＮＡ病毒，基因是具有遗传效应的ＲＮＡ片段，Ａ错误； 基因在染色体上呈线性排列，基因ｂ的启动子和终止子分别位 于基因ｂ的首端和尾端，Ｂ错误；遗传信息蕴藏在碱基的排列顺 序之中，Ｃ错误；ａ、ｂ、ｃ三个基因位于同一条染色体上，在遗传时无 法自由组合，不遵循基因的自由组合定律，Ｄ正确。故选Ｄ。 ８．（１）有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期　 —脱氧核糖—磷 酸—脱氧核糖—　 （２）相同　 嘌呤必定与嘧啶互补配对 （３）２０％ 　 （４）如图 解析：（１）ＤＮＡ复制发生在有丝分裂前的间期和减数分裂前的 间期。一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基靠“—脱氧核糖—磷 酸—脱氧核糖—”连接。 （２）Ａ、Ｇ都为嘌呤碱基，Ｃ、Ｔ都为嘧啶碱基，根据碱基互补配对 原则，一条链中嘌呤碱基只能和另一条链中的嘧啶碱基互补配 对。故搭建成的ＤＮＡ模型粗细相同。 （３）据ＤＮＡ分子中的Ａ占３０％ ，可知Ｔ占３０％ ，Ｃ占２０％ ，Ｇ占 ２０％ 。当其中的Ｇ全部被７ －乙基化后，新复制的两个ＤＮＡ分 子中Ｇ的比例不变，仍为２０％ 。 （４）ＤＮＡ复制为半保留复制，因此在第二次复制形成的４个 ＤＮＡ分子中，其中２个ＤＮＡ分子是亲本链和第二次复制子链形成 的，另２个ＤＮＡ分子是第一次复制子链和第二次复制子链形成的。 Ｂ组 １． Ｂ　 ①赫尔希和蔡斯通过Ｔ２噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明 了ＤＮＡ是遗传物质，与构建ＤＮＡ双螺旋结构模型无关，①错 误；②沃森和克里克根据富兰克林等拍摄的ＤＮＡ分子Ｘ射线 衍射图谱，推算出ＤＮＡ分子呈螺旋结构，②正确；③查哥夫发现 的ＤＮＡ中嘌呤含量与嘧啶含量相等，沃森和克里克据此推出碱 基的配对方式，③正确；④沃森和克里克提出的ＤＮＡ半保留复 制机制，是在ＤＮＡ双螺旋结构模型之后提出的，④错误。 ２． Ｄ　 ＤＮＡ分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，每分子脱氧核苷 酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成，所 以４０个脱氧核糖和４０个磷酸的塑料片能形成２０个碱基对。 在双链ＤＮＡ中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即 Ａ ＝ Ｔ、Ｇ ＝ Ｃ，所以１５个碱基Ａ塑料片，８个碱基Ｔ塑料片，能形 成８个Ａ—Ｔ碱基对。因此，为了充分利用现有材料，还需准备 １２个碱基Ｃ塑料片，以形成１２个Ｃ—Ｇ碱基对。 ３． Ｄ　 大肠杆菌细胞内没有染色体；噬菌体营寄生，不能在培养液 中繁殖，不能代替大肠杆菌进行实验；试管③中含有１４ Ｎ的ＤＮＡ 占１００％；本实验是对ＤＮＡ半保留复制的验证实验。 ４． Ｂ　 ＭＳ２噬菌体的遗传物质是单链ＲＮＡ分子，含有一个游离的 磷酸基团，Ａ错误；单链ＲＮＡ直接起ｍＲＮＡ作用，作为翻译的模 板，以正单链ＲＮＡ合成互补链，再以互补链为模板合成正单链 ＲＮＡ，正单链ＲＮＡ复制出的子代ＲＮＡ具有ｍＲＮＡ的功能，Ｂ正 确；ＭＳ２噬菌体基因位于单链ＲＮＡ上，单链ＲＮＡ的复制不是半 保留复制，Ｃ错误；一个含３２ Ｐ的ＭＳ２噬菌体内有一个正单链 ＲＮＡ分子，增殖ｎ次只有一个子代含３２Ｐ，所以子代中含３２Ｐ的噬 菌体占１ ／ ２ｎ，Ｄ错误。故选Ｂ。 ５． Ｂ　 ＤＮＡ分子复制时需要ＤＮＡ聚合酶催化单个的脱氧核苷酸 连接到正在合成的子链上，在自然界中该ＤＮＡ无法完成自我延 续和表达，即无法完成复制过程，可能是因为缺少该ＤＮＡ复制 所需的ＤＮＡ聚合酶，Ａ正确；基因是有遗传效应的核酸片段，该 ＤＮＡ无法完成自我延续和表达，故不属于基因片段，Ｂ错误；四 种新碱基的加入后，脱氧核苷酸成为８种，同样长度的ＤＮＡ排 列的可能性由４ｎ变为８ｎ，故同样长度的ＤＮＡ                                                                          能储存的信息量 —４６５—