2025届高三生物一轮复习导学案DNA的结构与复制

第6部分第2节《DNA的结构与复制》-2025届高考一轮复习-基础摸查+基础夯实+优化提升 基础摸查 【真题导入】 1．下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述，正确的是(　　) A．子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3′－端 B．子链的合成过程不需要引物参与 C．DNA每条链的5′－端是羟基末端 D．DNA聚合酶的作用是打开DNA双链 2．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(　　) 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 3．利用农杆菌转化法，将含有基因修饰系统的T－DNA插入到水稻细胞M的某条染色体上，在该修饰系统的作用下，一个DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U，脱氨基过程在细胞M中只发生一次。将细胞M培育成植株N。下列说法错误的是(　　) A．N的每一个细胞中都含有T－DNA B．N自交，子一代中含T－DNA的植株占3/4 C．M经n(n≥1)次有丝分裂后，脱氨基位点为A－U的细胞占1/2n D．M经3次有丝分裂后，含T－DNA且脱氨基位点为A－T的细胞占1/2 4．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(　　) 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% 5．在DNA复制时，5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料，与腺嘌呤配对，掺入新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色，DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色，只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养，取根尖用Giemsa染料染色后，观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是(　　) A．第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色 B．第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同 C．第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4 D．根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后，还能观察到深蓝色的染色单体 6．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)，该线性分子两端能够相连的主要原因是(　　) 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 【考点陈列】 考点一　DNA分子的结构 1．DNA双螺旋结构模型的构建 (1)构建者：________________。 (2)构建过程 2．DNA的结构 3．DNA结构特点 多样性 若DNA含有n个碱基对，则其可能有4n种碱基排列顺序 特异性 每个DNA分子都有特定的___________ 稳定性 两条主链上 交替排列的顺序不变， 不变等 归纳： DNA双螺旋结构的热考点 4．DNA中的碱基数量的计算规律 设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知，A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。 (1)A1＋T1＝________；G1＋C1＝________。 ＝＝(N为相应的碱基总数)，＝＝。 规律一：互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等，简记为“补则等”。 (2)A1＋A2＝________；G1＋G2＝________。 即：双链中A＝________，G＝________，A＋G＝________＝________＝________＝(A＋G＋T＋C)。 规律二：双链DNA中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半。 (3)若＝a，＝b，则＝(a＋b)。 规律三：某种碱基在双链中所占的比例等于它在每一条单链中所占比例和的一半。 (4)与的关系是____________________。 规律四：非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数，简记为“不补则倒”。 拓展： 根据DNA分子结构图像分析回答下列问题： (1)图中④能表示胞嘧啶脱氧核苷酸吗？ ___________________________________________________________ (2)解旋酶作用于图中哪个部位？限制性内切核酸酶和DNA连接酶作用于图中哪个部位？ ___________________________________________________________ (3)DNA初步水解的产物和彻底水解的产物分别是什么？ ___________________________________________________________ (4)“A＋T与G＋C的比值一定相等吗？”由此可概括出什么结论？此值的大小体现了什么呢？ ___________________________________________________________ 考点二　DNA的复制 1．DNA半保留复制的实验证据 (1)实验者：美国生物学家__________________和________。 (2)研究方法：________________。 (3)实验材料：大肠杆菌。 (4)实验技术：________________技术和离心技术。 (5)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14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。 (6)实验假设：________________________________。 (7)实验过程及分析 Ⅰ.实验过程 Ⅱ.实验分析 a．立即取出：提取DNA→离心→__________。 b．细胞分裂一次(即细菌繁殖一代)取出：提取DNA→离心→________________。 c．细胞再分裂一次(即细菌繁殖两代)取出：提取DNA→离心→轻带、中带。 (8)实验结论：___________________________________。 2．DNA的复制 (1)概念、时间、场所 (2)过程 (3)结果：一个DNA分子形成了两个________的DNA分子。 (4)特点 (5)DNA准确复制的原因 DNA具有独特的______结构，为复制提供精确的模板，_________原则，保证了复制能准确地进行。 (6)DNA复制的意义：DNA通过复制，将_________从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了________________的连续性。 3．“图解法”分析DNA复制相关计算 (1)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________________。 ②第n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为________________。 (2)将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养液中连续复制n次，则： ①子代DNA共2n个 ②脱氧核苷酸链共2n＋1条 4．“四步法”解决细胞分裂中染色体标记问题 在解决这类问题时，先画出细胞分裂中染色体行为变化，再画DNA，再补全染色体，染色体中只要有一条脱氧核苷酸单链被标记，则认为该染色体含有放射性标记。 第一步 画出含一条染色体的细胞图，下方画出该条染色体上的1个DNA分子，用竖实线表示含同位素标记 第二步 画出复制一次、分裂一次的子细胞染色体图，下方画出染色体上的DNA链，未被标记的新链用竖曲线表示 第三步 再画出第二次复制(分裂)后的细胞的染色体组成和DNA链的情况 第四步 若继续推测后期情况，可想象着丝粒分裂，染色单体分开，并进而推测子细胞染色体的情况 (1)有丝分裂中染色体标记情况 过程图解 复制一次(母链标记，培养液不含标记同位素)： 转至不含放射性培养液中再培养一个细胞周期： 规律总结 若只复制一次，产生的子染色体都带有标记；若复制两次，产生的子染色体只有一半带有标记 (2)减数分裂中染色体标记情况分析 过程图解 减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象，如下图(母链标记，培养液不含标记同位素)： 规律总结 由于减数分裂没有细胞周期，DNA只复制一次，因此产生的子染色体都带有标记 拓展： 据图分析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)通常DNA分子复制从一个复制起始点开始，有单向复制和双向复制，如图所示。放射性越高的3H－胸腺嘧啶脱氧核糖核苷(3H－脱氧胸苷)，在放射自显影技术的图像上，感光还原的银颗粒密度越高。 ①请利用放射性自显影技术、低放射性3H－脱氧胸苷和高放射性3H－脱氧胸苷，设计实验以确定大肠杆菌DNA复制的方向。 ___________________________________________________________ ②预测实验结果并得出结论。 ___________________________________________________________ 【考点专攻】 考点一　DNA分子的结构 1．某DNA部分片段结构如图所示，下列叙述正确的是(　　) A．③为磷酸二酯键，③的形成需要RNA聚合酶催化 B．①代表氢键，①的形成与断裂需要ATP提供能量 C．片段中碱基②与五碳糖构成的脱氧核苷与ATP中的腺苷相同 D．若该DNA一条链中碱基A与T之和占48%，则整个DNA中碱基C占26% 2．20世纪50年代初，查哥夫对多种生物DNA做了碱基定量分析，发现(A＋T)/(C＋G)的值如下表。结合所学知识，你认为能得出的结论是(　　) DNA来源 大肠杆菌 小麦 鼠 猪肝 猪胸腺 猪脾 (A＋T)/ (C＋G) 1.01 1.21 1.21 1.43 1.43 1.43 A.小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息相同 B．猪的DNA结构比大肠杆菌DNA结构更稳定一些 C．同一生物不同组织的DNA碱基组成相同 D．小麦DNA中(A＋T)数量是鼠DNA中(C＋G)数量的1.21倍 考点二　DNA的复制 3．如图为某DNA分子片段，假设该DNA分子中有5 000对碱基，A＋T占碱基总数的34%。若该DNA分子在含14N的培养基中连续复制2次，下列叙述正确的是(　　) A．复制时作用于③处的酶为DNA聚合酶 B．DNA分子复制2次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸9 900个 C．④处指的是腺嘌呤核糖核苷酸 D．子代中含15N的DNA分子占1/2 4．研究人员将1个含14N－DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中，培养24 h后提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA解开双螺旋，变成单链；然后进行密度梯度离心，试管中出现两种条带(如图)。下列说法正确的是(　　) A．由结果可推知该大肠杆菌的细胞周期大约为6 h B．根据条带的数目和位置可以确定DNA的复制方式 C．解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的磷酸二酯键 D．若直接将子代DNA进行密度梯度离心也能得到两条条带 基础夯实 1．判断关于DNA分子结构的叙述 (1)DNA分子中每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个碱基(　　) (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)维持基因结构稳定的键主要是磷酸二酯键和氢键(　　) (4)某DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数，该DNA分子一定是双链DNA(　　) (5)某双链DNA分子中一条链上A∶T＝1∶2，则该DNA分子中A∶T＝2∶1(　　) 2．判断关于DNA分子复制的叙述 (1)单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链(　　) (2)一个含有m个腺嘌呤的DNA分子经过n次复制，共需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸2n－1×m个(　　) (3)果蝇一个精原细胞中的一个核DNA分子用15N标记，在正常情况下，其减数分裂形成的精子中，含有15N的精子数占1/4(　　) (4)用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸，注入真核细胞，可用于研究DNA复制的场所(　　) (5)DNA复制与染色体复制是分别独立进行的(　　) 3．填空默写 (1)DNA只有4种脱氧核苷酸，能够储存足够量遗传信息的原因是___。 (2)DNA复制的特点是________。DNA精确复制的原因：_____________提供了复制的模板，______________保证了复制的精确进行。 (3)与DNA复制有关的碱基计算 ①一个DNA连续复制n次后，DNA分子总数为________。 ②第n代的DNA分子中，含原DNA母链的有2个，占________。 ③若某DNA分子中含碱基T为a，则连续复制n次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为____________；第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为________。 (4)果蝇DNA形成多个复制泡的原因是_________________________。 优化提升 一、选择题 1．沃森和克里克根据DNA分子晶体衍射图谱，解析出经典的DNA双螺旋类型(B－DNA)，后续人们又解析了两种不同的DNA双螺旋类型(A－DNA和Z－DNA)，它们的螺旋直径如表所示。下列叙述错误的是(　　) 项目 A－DNA B－DNA Z－DNA 螺旋直径(nm) 2.55 2.37 1.84 A.Z－DNA双螺旋类型结构更为紧凑而有利于其完成复制 B．不同的双螺旋类型中，基因的转录活跃程度不同 C．三种双螺旋类型DNA双链都遵循碱基互补配对原则 D．推测在生物体内DNA双螺旋类型也是多种多样的 2.科学家发现了单链DNA的一种四螺旋结构，一般存在于人体快速分裂的活细胞(如癌细胞)中。形成该结构的DNA单链中富含G，每4个G之间通过氢键等形成一个正方形的“G－4平面”，继而形成立体的“G－四联体螺旋结构”(如图)。下列叙述正确的是(　　) A．每个“G－四联体螺旋结构”中含有两个游离的磷酸基团 B．该结构中富含G－C碱基对 C．该结构中(A＋G)/(T＋C)的值与双链DNA中不一定相等 D．该“G－四联体螺旋结构”可以抑制癌细胞的分裂 3．DNA聚合酶不能从头合成DNA，只能从3′端延伸DNA链，因此在复制过程中需要RNA引物，如图表示DNA复制过程。下列相关分析不正确的是(　　) A．DNA复制时存在A、U碱基配对现象 B．DNA复制是多种酶参与的物质合成过程 C．两条子链延伸的方向都是由5′－端到3′－端 D．DNA聚合酶与DNA连接酶的底物相同 4．某果蝇的基因型为AaBb，将其DNA的两条链均被32P标记的精原细胞放在普通培养基中培养。该精原细胞形成了4个有三种基因型(AB、aB、ab)的精子。下列相关叙述正确的是(　　) A．该精原细胞发生了同源染色体非姐妹染色单体间的互换导致三种基因型精子的产生 B．处于减数分裂Ⅱ前期的细胞中DNA数/染色体数＝2 C．产生的三种基因型的配子中的DNA都有一条链被32P标记 D．在减数分裂Ⅰ后期，移向细胞两极的染色体形态大小都相同 5．端粒是真核生物线性染色体末端的一段复合结构，端粒DNA会随细胞分裂而缩短(如图)，直到细胞不能再分裂。下列相关叙述错误的是(　　) A．组成端粒的主要成分是DNA和蛋白质 B．子链5′－端引物水解后不能补齐，导致端粒DNA缩短 C．染色体复制后，每条染色体的4个端粒都缩短 D．可通过修复缩短的端粒DNA，延长细胞寿命 6.下列关于DNA双螺旋结构的叙述，正确的是（　　） A.DNA分子中的碱基之间都只能通过氢键连接 B.在DNA分子中，A＋T的量一定等于C＋G的量 C.DNA分子中脱氧核糖只与一个磷酸基团相连 D.DNA双螺旋结构模型中两条链的碱基数相等 7.下图为DNA片段1经过诱变处理后获得DNA片段2，而后DNA片段2经过复制得到DNA片段3的示意图（除图中变异位点外不考虑其他位点的变异）。下列叙述正确的是（　　） A.在DNA片段3中同一条链上相邻碱基A与T通过两个氢键连接 B.理论上DNA片段3的结构比DNA片段1的结构更稳定 C.DNA片段2至少需要经过3次复制才能获得DNA片段3 D.DNA片段2复制n次后，可获得2n－1个DNA片段1 8.下列关于DNA的结构及复制的叙述，错误的是（　　） A.DNA的一条脱氧核苷酸链中嘌呤数目和嘧啶数目之比等于1 B.DNA分子中两种碱基对的数量比值会影响DNA的热稳定性 C.某环状DNA分子含300个腺嘌呤，则完成第二次复制时需要600个腺嘌呤脱氧核苷酸 D.DNA的复制有精确的模板并遵循碱基互补配对原则，但也可能会改变其中的遗传信息 9.某研究小组用如图所示的6种卡片、脱氧核糖和磷酸之间的连接物、脱氧核糖和碱基之间的连接物、碱基对之间（代表氢键）的连接物若干，成功搭建了一个完整的DNA模型，模型中有4个T和6个G。下列有关说法正确的是（　　） A.碱基对之间（代表氢键）的连接物有24个 B.代表胞嘧啶的卡片有4个 C.脱氧核糖和磷酸之间的连接物有38个 D.理论上能搭建出410种不同的DNA模型 10.如图为某原核细胞DNA分子的复制方式模式图，图中“→”表示复制方向。下列叙述错误的是（　　） A.由图可知，该DNA分子复制为多起点双向复制 B.除图示酶外，DNA分子复制还需DNA聚合酶等 C.DNA分子复制时，子链的延伸方向是相同的 D.解旋经过含G—C碱基对较多的区域时，消耗的能量相对较多 11.下列关于细胞核中DNA复制的叙述，错误的是 （　　） A.DNA复制发生在细胞分裂前的间期 B.DNA复制的方式为半保留复制 C.DNA复制过程需要核糖核苷酸、酶和ATP等 D.DNA复制过程中，解旋和复制是同时进行的 12.如图为真核生物染色体上DNA复制过程示意图，有关叙述错误的是（　　） A.图中DNA复制是从多个起点同时开始的 B.图中DNA复制是边解旋边双向复制的 C.真核生物DNA复制过程中解旋酶作用于氢键 D.真核生物的这种复制方式提高了复制速率 13.含有100个碱基对的一个DNA分子片段，其中一条链的A＋T占40%，它的互补链中G与T分别占22%和18%，如果连续复制2次，则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为（　　） A.240个 B.180个 C.114个 D.90个 14.1958年，科学家运用同位素标记技术设计了DNA复制的实验，实验的培养条件与方法：（1）在含15N的培养基中培养若干代，使DNA均被15N标记，离心结果如图中的甲；（2）转至14N的培养基培养，每20分钟繁殖一代；（3）取出每代大肠杆菌的DNA样本，离心。图中的乙、丙、丁是某学生画的结果示意图。下列有关推论，正确的是（　　） A.出现丁的结果需要60分钟 B.乙是转入14N培养基中繁殖一代的结果 C.转入培养基中繁殖三代后含有14N的DNA占3/4 D.丙结果出现后，将此时的DNA热变性后离心分析可得出半保留复制的结论 15.在DNA复制时，5－溴尿嘧啶脱氧核苷（BrdU）可作为原料，与腺嘌呤配对，掺入新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色，DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色，只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色。 现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养，取根尖用Giemsa染料染色后，观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是（　　） A.第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色 B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同 C.第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4 D.根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后，还能观察到深蓝色的染色单体 16．将某雄性动物细胞的全部DNA分子的两条链经32P标记(染色体数为2n)后，置于不含32P的培养基中培养。经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞，检测子细胞中的情况。下列推断正确的是(　　) A．若进行有丝分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1/2 B．若进行减数分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1 C．若子细胞中的染色体都含32P，则一定进行有丝分裂 D．若子细胞中的染色体不都含32P，则一定进行减数分裂 17.如图表示有关DNA分子中的部分关系，下列判断正确的是(　　) A．若x、y分别表示DNA两条互补链中(A＋G)/(T＋C)的值，则符合甲曲线变化 B．若x、y分别表示DNA两条互补链中(G＋T)/(A＋C)的值，则符合甲曲线变化 C．若x、y分别表示DNA两条互补链中(A＋T)/(G＋C)的值，则符合乙曲线变化 D．若x、y分别表示DNA一条链和整个DNA中嘌呤/嘧啶的值，则符合乙曲线变化 18．转座子是一段可移动的DNA序列，这段DNA序列可以从原位上单独复制或断裂下来，插入另一位点。转座子可在真核细胞染色体内部和染色体间转移，在细菌的拟核DNA、质粒或噬菌体之间自行移动。有的转座子中含有抗生素抗性基因，可以很快地传播到其他细菌细胞。下列推测不合理的是(　　) A．转座子不能独立进行DNA复制 B．转座子可造成染色体变异或基因重组 C．转座子可用于基因工程的研究 D．细菌的抗药性可来自转座子或者自身的基因突变 19．叶绿体DNA分子上有两个复制起点，同时在起点处解旋并复制，其过程如下图。下列相关叙述正确的是(　　) A．脱氧核苷酸链的合成不需要RNA引物 B．新合成的两条脱氧核苷酸链的序列相同 C．两起点解旋后均以两条链为模板合成子链 D．子链合成后需DNA连接酶催化连接成环状 20．取某XY型性别决定的动物(2n＝8)的一个未用3H标记的精原细胞，在含3H标记脱氧核苷酸的培养基中完成一个细胞周期后，将所得子细胞全部转移至普通培养基中完成减数分裂(不考虑染色体片段互换、实验误差和质DNA)。下列有关叙述错误的是(　　) A．一个初级精母细胞中含3H的染色体共有8条 B．一个次级精母细胞可能有2条不含3H的Y染色体 C．一个精细胞中可能有1条不含3H的Y染色体 D．该过程形成的8个精细胞中可能都含3H 21.DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中，为该模型构建提供主要依据的是（　　） ①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验　 ②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱　 ③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等　 ④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制 A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 22.如图为某DNA分子片段示意图，下列有关叙述错误的是（　　） A.图中①②③是构成DNA分子的基本单位 B.DNA复制时，④的形成不需要DNA聚合酶 C.①和②交替排列构成DNA分子的基本骨架 D.DNA分子中碱基对⑨越多，其热稳定性越低 23.下列关于双链DNA的叙述，错误的是（　　） A.一条链中A和T的数量相等，则互补链中A和T的数量也相等 B.一条链中G为C的2倍，则互补链中G为C的1/2 C.一条链中C∶T＝1∶2，则互补链中G∶A＝2∶1 D.一条链中A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则互补链中A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3 24.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（　　） A.12%和34% B.21%和24% C.34%和12% D.58%和30% 25.用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸，注入真核细胞，可用于研究（　　） A.DNA复制的场所 B.mRNA与核糖体的结合 C.分泌蛋白的运输 D.细胞膜脂质的流动 26.生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA—蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是（　　） A.真核细胞染色体和染色质中都存在DNA—蛋白质复合物 B.真核细胞的核中有DNA—蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有 C.若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶 D.若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶 27.某研究小组进行“探究DNA复制方式”的实验，结果如图所示。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl，a、b、c表示离心管编号，条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的位置分布。下列叙述错误的是（　　） A.本实验所用的技术包括同位素标记技术和密度梯度离心技术 B.大肠杆菌在15NH4Cl培养液中培养多代后可得到a管所示结果 C.c管的结果表明该管中大肠杆菌的DNA包括14N/15N及15N/15N D.本实验结果可证明DNA分子的复制方式为半保留复制 28.如图表示DNA复制的过程。结合图示判断，下列有关叙述错误的是（　　） A.DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链间的氢键，使两条链解开 B.DNA的复制具有双向进行的特点，生成的两条子链方向相反 C.DNA的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段 D.DNA复制形成的两条子链都是连续合成的 29.大肠杆菌拟核DNA是环状DNA分子。将无放射性标记的大肠杆菌，置于含3H标记的dTTP的培养液中培养，使新合成的DNA链中的脱氧胸苷均被3H标记。在第二次复制未完成时将DNA复制阻断，结果如图所示。 下列对此实验的理解错误的是（　　） A.DNA复制过程中，双链会局部解旋 B.Ⅰ所示的DNA链被3H标记 C.双链DNA复制仅以一条链作为模板 D.DNA复制方式是半保留复制 30.一个用15N标记的DNA分子片段中含有50个碱基对，其中一条链中T＋A占40%。若将该DNA分子放在含14N的培养基中连续复制3次，下列相关叙述正确的是（　　） A.该DNA分子的另一条链中T＋A占60% B.该DNA分子中含有碱基A的数目为40个 C.该DNA分子第3次复制时需要消耗120个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸 D.经3次复制后，子代DNA分子中含14N的DNA单链占全部DNA单链的比例为1/8 31.如图为某DNA分子片段，假设该DNA分子中有碱基5 000对，A＋T占碱基总数的34%，若该DNA分子在含14N的培养基中连续复制2次，下列叙述正确的是（　　） A.复制时作用于③处的酶为DNA聚合酶 B.复制2次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸9 900个 C.④处指的是腺嘌呤核糖核苷酸 D.子代中含15N的DNA分子占1/2 二、非选择题 32.人类免疫缺陷病毒（HIV）是RNA病毒，该病毒在T细胞内增殖的过程如图所示，其中①～⑤表示相应生理过程。回答下列问题： （1）①过程需要逆转录酶催化，逆转录酶来自　　　　（填“HIV”或“T细胞”），在逆转录过程中，逆转录酶的作用是　　　　　　　。 （2）过程③④均为转录，但不是从同一条链上的相同起点开始的，判断依据是　　　　　　　　。 （3）若过程②合成的DNA分子含有5 000个碱基对，其中一条链中A＋T占40%。将1个该DNA分子的两条链用32P进行标记，将其放在不含32P的培养基中培养一段时间，并连续复制3次，发现含有32P的DNA分子所占比例为1/4，原因是_____________________________。 第3次复制时需消耗　　　　个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸。 33.用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸（dATP，dA－Pα～Pβ～Pγ）等材料制备了DNA片段甲（单链），对W基因在染色体上的位置进行了研究，实验流程的示意图如下。 回答下列问题： （1）该研究人员在制备32P标记的DNA片段甲时，所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P，原因是______________________。 （2）该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品，在混合操作之前去除了样品中的RNA分子，去除RNA分子的目的是___________。 （3）为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合，需要通过某种处理使样品中的染色体DNA　　　　。 （4）该研究人员在完成上述实验的基础上，又对动物细胞内某基因的mRNA进行了检测，在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA，这种酶是________________________________。 34．下图所示为一段DNA空间结构和平面结构的示意图，请据图回答问题： (1)从图甲中可以看出DNA分子具有规则的__________结构，从图乙中可以看出DNA是由____________条平行且走向________的长链组成的。在真核细胞中，DNA的主要载体是______________。 (2)图乙中1代表的键为______。与图乙中碱基2相配对的碱基是______(填中文名称)；由3、4、5组成的结构名称为______________。 (3)不同生物的双链DNA分子中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数的比值________(填“相同”或“不同”)。 (4)若在一单链中＝n，则在另一条互补链中其比例为________，在整个DNA分子中其比例为________。 35．真核细胞内染色体外环状DNA(eccDNA)是游离于染色体基因组外的DNA，DNA的损伤可能会导致eccDNA的形成。下图中途径1、2分别表示真核细胞中DNA复制的两种情况，a、b、a′和b′表示子链的两端，①～④表示生理过程。请据图回答相关问题： (1)途径1中酶2为______________，途径2中④过程需要____________酶的作用。 (2)途径2中a、b、a′和b′中为5′－端的是________________。 (3)观察过程①③可推测DNA复制采用了________等方式，极大地提升了复制速率。eccDNA能自我复制的原因是__________________。 (4)下列可能属于eccDNA形成原因的有______________________。 A．DNA发生双链断裂 B．染色体片段丢失 C．染色体断裂后重新连接 D．DNA中碱基互补配对 (5)eccDNA在肿瘤细胞中普遍存在，肿瘤细胞分裂时，因eccDNA无________(填结构)，而无法与____________连接，导致不能平均分配到子细胞中。由此可见，eccDNA的遗传____________(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔遗传规律。 36．科学家为了探究DNA复制方式，先用含有15NH4Cl的原料来培养大肠杆菌若干代作为亲本，再将亲本大肠杆菌转移到含14NH4Cl原料中培养，收集不同时期的大肠杆菌并提取DNA，再将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置。请分析回答下列问题： (1)用含有15NH4Cl的原料来培养大肠杆菌若干代作为亲本，培养若干代的目的是_______________________________________。 (2)有科学家认为DNA的复制是全保留复制，复制形成的两条子链结合在一起，两条模板链重新结合在一起。若是全保留复制，则实验结果是子一代的DNA位置是_________________。 (3)科学家进行实验，得到的实验结果是子一代的DNA位置全在中带，子二代的DNA位置一半在中带一半在轻带。这个结果否定了全保留复制，你对此的解释是___________________________________。 (4)有人认为，将子一代的DNA分子用解旋酶处理后再离心，就能直接判断DNA的复制方式，如果为轻带，为重带，则一定为半保留复制。你认为这种说法是否正确，并说出你的理由。 _________________________________________________。 参考答案： 基础摸查 【真题导入】 1．A 2．C　 3．D　 4．D 5．C　 6．C 【考点陈列】 考点一　归纳 1．(1)沃森和克里克　 (2)脱氧核苷酸　A＝T，G＝C　T　C　相反的 2．C、H、O、N、P　脱氧核苷酸　磷酸　脱氧核糖　碱基　A与T配对，G与C配对 3．碱基排列顺序　磷酸与脱氧核糖　碱基配对方式 4．(1)A2＋T2　G2＋C2　 (2)T1＋T2　C1＋C2　T　C　T＋C　A＋C　T＋G (4)互为倒数 拓展 (1)不能。①磷酸基团属于胸腺嘧啶脱氧核苷酸。 (2)解旋酶作用于⑨，限制性内切核酸酶和DNA连接酶作用于⑩。 (3)DNA初步水解的产物是4种脱氧核苷酸；彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。 (4)不一定。不同DNA分子中的互补碱基之和的比值不一定相同。体现DNA分子的特异性。 考点二　归纳 1．(1)梅塞尔森　斯塔尔　 (2)假说—演绎法　 (4)同位素标记 (6)DNA以半保留的方式复制　 (7)Ⅱ.a.全部重带　b．全部中带　 (8)DNA的复制是以半保留的方式进行的 2．(1)间期　线粒体　叶绿体　 (2)解旋酶　解开　双螺旋结构　母链　脱氧核苷酸　DNA聚合酶　碱基互补配对　 (3)完全相同　 (4)边解旋边复制　半保留　 (5)双螺旋　碱基互补配对　 (6)遗传信息　遗传信息 3．(1)①m·(2n－1) ②m·2n－1 (2)①2　0　2n　(2n－2)　②2　(2n＋1－2)　 拓展 (1)前者使氢键打开，将DNA双螺旋的两条链解开；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)①复制开始时，首先用含低放射性3H－脱氧胸苷培养基培养大肠杆菌，一段时间后转移到含有高放射性3H－脱氧胸苷的培养基中继续培养，用放射自显影技术观察复制起点和复制起点两侧银颗粒密度情况。 ②若复制起点处银颗粒密度低，复制起点的一侧银颗粒密度高，则DNA分子复制为单向复制；若复制起点处银颗粒密度低，复制起点的两侧银颗粒密度高，则DNA分子复制为双向复制。 【考点专攻】 考点一 1．D 2．C 考点二 3．B 4．D 基础夯实 1．(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　 2．(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　 3．(1)构成DNA的4种脱氧核苷酸的数目成千上万，脱氧核苷酸的排列顺序千差万别 (2)边解旋边复制、半保留复制　DNA双螺旋结构　碱基互补配对原则 (3)①2n　②1/2n－1　③a×(2n－1)　a×2n－1　 (4)果蝇的DNA有多个复制起点，可从不同起点开始DNA的复制，由此加快了DNA复制的速率，为细胞分裂做好准备 优化提升 1．A 2．C 3．D 4．C 5．C 6.D 7.D 8.A 9.C 10.A 11.C 12.A 13.B 14.D 15.C 16．B 17．C 18．A 19．D 20．B 21.B 22.A 23.C 24.C 25.A 26.B 27.C 28.D 29.C 30.C 31.B 32.（1）HIV　以RNA为模板催化脱氧核苷酸合成DNA　 （2）过程③和过程④形成的是不同的RNA（合理即可）　 （3）一个含有32P标记的双链DNA分子经半保留复制后，含32P标记的2条单链分配到2个双链DNA分子中。因此在连续复制3次得到的8个DNA分子中有且只有2个带有32P标记　12 000 33.（1）dATP分子中的两个特殊的化学键断裂后形成的dA－P是组成DNA的基本单位之一，所以α位磷酸基团中的磷是32P，才能使DNA具有32P的放射性　 （2）防止RNA分子与DNA分子碱基互补配对结合，从而影响DNA与染色体对应位点的DNA结合　 （3）解旋　 （4）DNA酶（DNA水解酶） 34．(1)双螺旋　两　相反　染色体　 (2)氢键　鸟嘌呤　腺嘌呤脱氧核苷酸　 (3)相同　 (4)n　n 35．(1)DNA聚合酶　DNA连接　 (2)a和a′　 (3)双向、多起点　eccDNA上有复制起点(复制原点)　 (4)ABC　 (5)着丝粒　纺锤丝　不遵循 36．(1)保证用于实验的大肠杆菌的DNA上都含有15N　 (2)一半在重带，一半在轻带　 (3)DNA的复制是半保留复制，子一代DNA为15N/14N－DNA，子二代DNA一半为15N/14N－DNA，一半为14N/14N－DNA　 (4)不正确，因为无论是全保留复制还是半保留复制，子一代用解旋酶处理后都有一半的单链含15N，一半的单链含14N，离心后都是重带，轻带 学科网（北京）股份有限公司 $$