第3章 微专题5 DNA复制与细胞分裂中染色体标记-【金版新学案】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化同步课堂高效讲义教师用书word（人教版，多选）

本高中生物学讲义聚焦DNA复制与细胞分裂中染色体标记核心知识点，先系统梳理有丝分裂中1条染色体、1对同源染色体在连续分裂时的标记规律，再归纳减数分裂中DNA复制一次、细胞分裂两次的标记结果，构建从具体到综合的学习支架。 该资料特色在于结合半保留复制原理，通过过程图解和实例（如洋葱根尖、蚕豆根尖细胞分裂）构建知识模型，培养科学思维中的分析与归纳能力，体现生命观念中的结构与功能观。课中辅助教师清晰讲解，课后通过例题和专练帮助学生巩固，有效查漏补缺。

微专题5　DNA复制与细胞分裂中染色体标记 [学习目标]　1.掌握有丝分裂中标记染色体的去向问题的分析方法。　2.结合减数分裂过程，归纳减数分裂中被标记染色体的去向问题的解决方法。 一、有丝分裂中染色体标记问题 1．研究1条染色体，母链标记，培养液不含标记同位素。 (1)过程图解 ①培养一个细胞周期 ②再培养一个细胞周期 (2)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．研究1个含有1对同源染色体的细胞，用15N标记细胞核中的DNA，然后放在含14N的培养液中培养，让其连续进行2次有丝分裂，形成4个细胞。 如上图所示，最后形成的4个子细胞有三种情况：第一种情况是第一次分裂形成的2个子细胞都以第一种可能进行第二次分裂，即形成的2个细胞是，另外2个细胞是；第二种情况是第一次分裂形成的2个子细胞都以第二种可能进行第二次分裂，即形成的4个细胞都是；第三种情况是第一次分裂形成的2个子细胞分别以第一种可能和第二种可能进行第二次分裂，即形成的2个细胞是，1个细胞是，1个细胞是。 把1个不含15N的洋葱根尖分生区细胞放在含15N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中完成一个细胞周期，然后转入不含15N标记的培养液中继续培养至第二个细胞周期的分裂中期。下图能正确表示该细胞分裂中期的是(只考虑其中一条染色体上的DNA分子)(　　) 答案：D 解析：DNA的复制方式为半保留复制，将1个不含 标记，D正确。 (2024·杭州期末)蚕豆根尖细胞(2n＝12)在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧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分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是(　　) A．每条染色体的两条染色单体都被标记 B．每条染色体中都只有一条染色单体被标记 C．只有半数的染色体中一条染色单体被标记 D．每条染色体的两条染色单体都不被标记 答案：B 解析：DNA复制是半保留复制，蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸(3H-T)培养液中完成一个细胞周期后，每一个DNA分子都有一条脱氧核苷酸链含3H-T，然后在不含放射性标记的培养液中培养至中期，DNA复制后形成的两个DNA分子通过着丝粒连接，其中一个DNA分子的一条链含3H-T，如图。 结合图示可知，每条染色体中都只有一条染色单体被标记，B正确。 (2024·河北沧州联考)玉米(2n＝20)一个体细胞中的每条染色体DNA双链均被32P标记，如果把该细胞放置在不含32P的培养液中培养，使其连续分裂，将会在第几次分裂中出现每个细胞的中期和后期分别有20条被标记的染色体(　　) A．第一次 B．第二次　 C．第三次 D．第四次 答案：B 解析：玉米(2n＝20)一个体细胞中的每条染色体DNA双链均被32P标记，如果把该细胞放在不含32P的培养基中培养，DNA进行半保留复制，导致复制形成的40个DNA分子中均含有一条被标记的脱氧核苷酸链，因此在第一次有丝分裂中期时，细胞中含有20条被标记的染色体；而在第一次有丝分裂后期时，由于着丝粒的分裂，染色体数目加倍为40条，此时40条染色体上均含有标记，此后进行第二次有丝分裂，由于此时的染色体中每个DNA分子均是只有一条单链带有32P标记，经过复制后产生的每个染色体中的2个DNA分子中，均是只有一个DNA分子带有标记(且只有一条单链带有标记)，因此在第二次有丝分裂中期的细胞中有20条染色体带有标记。进入有丝分裂后期，由于着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，此时一个细胞中含有的40条染色体中只有20条带有放射性标记，即在第二次有丝分裂的中期和后期的细胞中都只有20条染色体带有放射性标记，B正确。 二、减数分裂中染色体的标记情况 用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行正常减数分裂，情况如图所示： 由图可以看出，在减数分裂过程中细胞连续分裂2次，DNA只复制一次，所以四个子细胞中所有的DNA分子都呈“杂合”状态，即15N/14N，子细胞的所有染色体都含15N。 综上分析可知，只要亲代细胞所有的DNA均被标记且只复制1次，产生的子代DNA分子全带15N标记，一次有丝分裂产生的2个子细胞和一次减数分裂产生的4个子细胞，均带15N标记。 (2024·河北冀州质检)假设某果蝇的一个精原细胞的全部染色体DNA分子均用15N标记，然后培养在含14N的培养基中，则该精原细胞经过减数分裂产生的4个精子中，含15N标记的精子数目为(　　) A．1 B．2　 C．4 D．3 答案：C 解析：根据DNA分子复制的过程可知，模板链是含15N的DNA链，原料是含14N的脱氧核苷酸，复制一次后，每个DNA分子都是一条链含有15N，另一条链含有14N，因此在减数分裂产生的4个精子中，每一个精子中的DNA组成都是一条链含15N，另一条链含14N，所以减数分裂形成的4个精子中，所有的DNA均含有15N，C正确。 (2025·湖南岳阳检测)用32P标记某雄性动物细胞(染色体数为2N)的核DNA双链，再将该细胞置于不含32P的培养基中培养，在正常情况下，该细胞连续分裂两次后形成4个大小相同的子细胞。下列有关叙述正确的是(　　) A.若子细胞中染色体数为2N，则第二次分裂后期一个细胞被标记的染色体数为4N B．若子细胞中染色体数为N，则第一次分裂后期被标记的核DNA分子数为2N C．若4个子细胞中每条染色体都含32P，则该细胞分裂方式是减数分裂 D．若子细胞中有染色体不含32P，则一个子细胞含放射性的染色体条数为0～N 答案：C 解析：若子细胞中染色体数目为2N，说明该细胞进行的是两次连续的有丝分裂，该过程中DNA复制了两次，根据DNA半保留复制特点，第一次分裂形成的子细胞中含有32P的染色体数目为2N，则第二次有丝分裂后期一个细胞被标记的染色体数也为2N，A错误；若子细胞中染色体数为N，则该细胞进行的是减数分裂，该过程中DNA分子只复制一次，根据DNA半保留复制特点，所有DNA分子都被标记，因此第一次分裂后期被标记的核DNA分子数为4N，B错误；若子细胞中染色体都含32P，说明该过程中DNA分子只复制一次，则该细胞进行的是减数分裂，C正确；若子细胞中有的染色体不含32P，说明该细胞进行的是有丝分裂，则一个子细胞含放射性的染色体条数为0～2N，D错误。 微专题专练5　DNA复制与细胞分裂中染色体标记 (时间：40分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 1－11题，每小题3分，共33分。 1．(2024·河南期末)选取大蒜(2n＝16)的一个根尖细胞放在含32P的培养液中培养，待其完成两次细胞分裂后进行统计。下列叙述正确的是(　　) A．可能有两个细胞中含32P，两个细胞中不含32P B．可能每个细胞中既有含的染色体 C．可能有两个细胞中的核DNA分子的两条链都含有32P D．所有细胞中含32P的染色体均占染色体总数的3/4 答案：C 解析：由于DNA分子复制的特点是半保留复制，经过一次细胞分裂后每个核DNA分子中一条链含32P，另一条链不含32P，形成的两个子细胞中都含有32P标记；第二次细胞分裂前的间期DNA分子复制完成后，每个细胞中的核DNA分子有半数两条链均含32P，另半数一条链含32P，另一条链不含32P；在第二次有丝分裂末期，两条链均含32P的DNA可能进入同一个子细胞，这样的子细胞最多会有两个，所形成的子细胞都含有32P标记，C正确，A、B、D错误。 2．用32P标记玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链。再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂完成后每个细胞中被32P标记的染色体条数是(　　) A．0条 B．20条 C．大于0条小于20条 D．以上都有可能 答案：D 解析：玉米体细胞只能进行有丝分裂，第一次有丝分裂完成后形成的细胞中，DNA双链均一条链含32P，另一条链不含32P，第二次有丝分裂前的间期，染色体复制后每条染色体上都有一条染色单体含32P，另一条染色单体不含32P，有丝分裂后期姐妹染色单体分离，若含32P的20条染色体同时移向细胞的一极，不含32P的20条染色体同时移向细胞的另一极，则产生的子细胞中被32P标记的染色体条数分别是20条和0条；若移向细胞同一极的20条染色体中既有含32P的，也有不含32P的，则形成的子细胞中被32P标记的染色体条数大于0小于20条，D正确。 3．在研究DNA复制机制的过程中，为检验“DNA半保留复制”假说是否成立，研究者用蚕豆根尖进行实验，主要步骤如下： 步骤① 将蚕豆根尖置于含放射性3H标记胸腺嘧啶的培养液中，培养大约一个细胞周期的时间 在第一个、第二个和第三个细胞周期取样，检测中期细胞染色体上的放射性分布 步骤② 取出根尖，洗净后转移至不含放射性物质的培养液中，继续培养大约两个细胞周期的时间 第一个细胞周期的检测结果为(如图为中期的染色体示意图，深色代表染色单体具有放射性)(　　) 答案：A 解析：根据DNA复制的特点可知，DNA的复制为半保留复制，将蚕豆根尖置于含放射性3H标记胸腺嘧啶的培养液中，培养大约一个细胞周期的时间，则DNA分子复制一次，所得到的DNA分子都是一条链带有3H标记、一条链不带有3H标记。有丝分裂中期，一条染色体上含有2条染色单体，每条染色单体都含有一个这样的DNA分子(一条链带有3H标记、一条链不带有3H标记)，即每条染色单体都带有3H标记，A符合题意。 4．小鼠睾丸中一个不含放射性标记的精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中培养一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养液中继续培养至完成减数分裂过程，其染色体的放射性标记分布情况是(　　) A．初级精母细胞中的每条染色体都被标记 B．次级精母细胞中的每条染色体都被标记 C．只有一半精细胞中含有被标记的染色体 D．含标记的精细胞中都有一半的染色体被标记 答案：A 解析：DNA的复制是半保留复制，一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中培养一个细胞周期后，细胞核内每个DNA分子都有一条脱氧核苷酸链被标记，然后在不含放射性标记的培养液中完成减数分裂过程。初级精母细胞中每条染色体的两条染色单体一条被标记，一条未被标记，A正确；减数分裂Ⅱ前期、中期每条染色体都被标记，减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂后，细胞中的染色体一半被标记，一半未被标记，B错误；减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂后，染色体随机移向细胞两极，最终形成的4个精细胞中可能有2、3或4个细胞被标记，只有当4个精细胞都被标记时，才有可能出现含标记的精细胞中都有一半的染色体被标记的情况，C、D错误。 5．将含有一对同源染色体、其染色体上DNA分子都已用32P标记的1个精原细胞，在只供给含31P的原料中先进行一次有丝分裂，产生的2个子细胞再各自进行减数分裂。则最终所产生的8个精子中，被32P标记的精子可能有(　　) A．2或4个 B．2、4或6个 C．4、6或8个 D．4个 答案：D 解析：1个精原细胞中一对同源染色体，其染色体上DNA分子都已用32P标记，在供给含31P的原料中先进行一次有丝分裂，产生两个子细胞，这两个子细胞含有的两个DNA分子都是一条链含有32P，一条链含有31P；两个子细胞再在31P的环境中各自进行减数分裂，在间期DNA进行复制，每个细胞中的两个DNA分子经过复制形成4个DNA分子，这4个DNA分子中，有两个DNA是一条链含有32P，一条链含有31P，还有两个DNA只含31P。减数分裂结束后，这4个DNA分子平均分配得给4个精子，每一个精子只含一个DNA分子，因此每个细胞减数分裂形成4个精子，其中有两个精子既含32P，也含有31P，还有两个精子只含31P，即被32P标记的精子有4个。 6．某科研人员用32P标记雄果蝇精原细胞中的X和Y染色体，使其相继完成一次有丝分裂和一次减数分裂。不考虑变异，下列有关叙述错误的是(　　) A．有丝分裂中期和后期含有32P标记的染色体数目相等 B．有丝分裂形成的两个子细胞中均含有32P标记的X和Y染色体 C．减数分裂Ⅰ中含有32P标记的染色体数目是减数分裂Ⅱ的2倍 D．减数分裂Ⅱ形成的精细胞中可能不含有32P标记的染色体 答案：A 解析：有丝分裂间期，DNA分子进行一次半保留复制，使每条染色体上的单体都具有32P标记，有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，因此有丝分裂后期32P标记的染色体数目为有丝分裂中期的2倍，A错误；有丝分裂形成的两个子细胞中含有32P标记的X和Y染色体，且只有DNA的一条链具有32P标记，B正确；减数分裂Ⅰ间期DNA进行复制，每条染色体上只有一条染色体单体具有32P标记，且具有标记的染色单体上的DNA分子中只有一条链具有标记，结合减数分裂的过程可知，减数分裂Ⅰ的后期，同源染色体分开，分到两个细胞，因此减数分裂Ⅰ32P标记染色体数目是减数分裂Ⅱ的2倍，C正确；减数分裂Ⅱ中期，每条染色体上只有一条染色单体具有32P标记，另一条染色单体没有标记，后期着丝粒分裂，子染色体随机移向两极，故减数分裂Ⅱ形成的精细胞中可能不含32P标记的染色体，D正确。 7．(多选)将经32P标记全部DNA分子双链的雄性动物细胞(染色体数为2n)置于不含32P的培养基中培养。经过连续3次细胞分裂后产生8个子细胞，检测子细胞中的情况。下列推断错误的是(　　) A．若只进行有丝分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1/2 B．若进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂，则含32P染色体的子细胞比例至少占1/2 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都不含32P，则一定进行减数分裂 答案：ACD 解析：若只进行有丝分裂，DNA复制三次得到32P/31P-DNA和31P/31P-DNA(二者数量1∶3)，细胞分裂三次，则含32P染色体的子细胞比例最少为1/4，最多为1，A错误。若进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂，DNA复制两次得到32P/31P-DNA和31P/31P-DNA(二者数量1∶1)，细胞分裂三次，则含32P染色体的子细胞比例至少占1/2，最多占1，B正确。若子细胞中的染色体都含32P，则有可能只进行有丝分裂，也有可能进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂，C错误。此选项有两种理解，第一种是所有子细胞中的染色体都不含32P，第二种是某一个子细胞中的染色体都不含32P。根据上述分析，第一种情况不存在；第二种情况，有可能只进行有丝分裂，也有可能进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂，D错误。 8．(2024·江苏镇江高一期中)在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时，BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中，形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA(一条链被标记)的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA(两条链均被标记)的染色单体荧光被抑制(无明亮荧光)。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中，培养到第二个细胞周期的中期进行染色并观察。下列推测正确的是(　　) A．1/2的染色体荧光被抑制 B．1/4的染色单体发出明亮荧光 C．1/2的DNA分子被BrdU标记 D．3/4的DNA单链被BrdU标记 答案：D 解析：第二次有丝分裂中期，所有的染色体中都有1条染色单体上的DNA的一条链含有BrdU，所以每条染色体中都有一条染色单体能发出明亮荧光，A、B错误；新的DNA分子的合成是以BrdU为原料进行的，所以新合成的DNA分子全部被BrdU标记，C错误；细胞复制2次，1个DNA分子可以形成4个DNA分子，共8条链，只有2条链没有被标记，所以被BrdU标记的DNA单链共有6条，比例为3/4，D正确。 9．如图A点时用32P标记果蝇精原细胞所有DNA的双链，然后置于只含31P的培养液中培养，发生了a、b连续两个分裂过程。下列相关叙述正确的是(　　) A．CD段细胞中一定有2条Y染色体 B．GH段细胞中可能有2条Y染色体 C．GH段细胞中含32P的染色体一定有8条 D．IJ段细胞中含32P的染色体可能有8条 答案：C 解析：CD段细胞中着丝粒没有分裂时只有1条Y染色体，着丝粒分裂后有2条Y染色体，A错误；GH段细胞中着丝粒不分裂，所以细胞中一定只有1条Y染色体，B错误；由于DNA分子是半保留复制，经过一次有丝分裂后产生的细胞中的DNA都是一条链为32P，一条链为31P，再经减数分裂前的间期DNA复制后，每条染色体上的2个DNA分子中一条链为32P，三条链为31P，所以GH段细胞中含32P的染色体一定有8条，C正确；IJ段细胞处于减数分裂Ⅱ前期和中期时，只有4条染色体，所以含32P的染色体有4条(每条染色体上的2个DNA分子中一条链为32P，三条链为31P)，后期着丝粒分裂后，含32P的染色体仍为4条，D错误。 10．(2024·山东济宁期末)用32P完全标记某动物(2N＝20)的细胞样本，使其分别在只有31P的培养基内进行有丝分裂和减数分裂，实验期间收集细胞样本甲、乙、丙、丁，统计样本中含放射性标记的染色体数和核DNA数。根据放射性情况推测，下列叙述正确的是(　　) 样本 32P标记染色体数 32P标记核DNA数 甲 20 40 乙 20 20 丙 10 20 丁 12 12 A.样本甲可能处于第二次有丝分裂中期 B．样本乙可能处于减数分裂Ⅱ中期 C．样本丙可能处于一次有丝分裂后的减数分裂Ⅱ后期 D．样本丁可能处于第三次有丝分裂后期 答案：D 解析：第一次有丝分裂结束后，每条染色体上的DNA都是一条链有32P标记，一条链没有32P标记，在进行到第二次有丝分裂的中期时，每条染色体上有2个DNA分子，但只有一个DNA分子有32P标记，因此此时32P标记DNA数与32P标记染色体数是相等的，均为20，A错误；减数分裂过程中DNA只复制了一次，则减数分裂Ⅱ中期每条染色体上的2个DNA分子都被32P标记，32P标记DNA数是32P标记染色体数的2倍，且32P标记的染色体数目为10条，B错误；第一次有丝分裂结束后，每条染色体上的DNA都是一条链有32P标记，一条链没有32P标记，再进行减数分裂，DNA又复制一次，复制后每条染色体上只有一个DNA分子有32P标记，则减数分裂Ⅱ后期，32P标记DNA数与32P标记染色体数是相等的，均为10，C错误；第二次有丝分裂结束后，每个细胞中32P标记的染色体数目情况多样，可为0～20，若有12条32P标记的染色体进入同一个细胞，则该细胞进行到第三次有丝分裂后期时，32P标记染色体数和32P标记DNA数都为12，D正确。 11．将某精原细胞(2n＝8)的DNA用15N标记后置于含14N的培养液中培养，经过连续两次细胞分裂，并检测分裂过程和分裂后细胞中的情况。下列推断正确的是(　　) A．若这两次分裂为有丝分裂，则含15N染色体的子细胞所占比例一定为1/2 B．若这两次分裂为有丝分裂，则第二次分裂中期的每个细胞中含14N的染色单体有8条 C．若这两次分裂为减数分裂，则减数分裂Ⅰ中期含14N的染色单体有8条 D．若这两次分裂为减数分裂，则子细胞中每条染色体均含15N 答案：D 解析：该精原细胞若进行两次有丝分裂，则进行两次DNA的复制，其染色体中的DNA标记情况如图所示(以1条染色体为例)： 第一次有丝分裂形成的两个子细胞中所有染色体上的DNA均呈杂合状态，即“15N/14N”，第二次有丝分裂复制后的染色体上两条染色单体中只有一条染色单体含有15N，DNA为“15N/14N”，而另一条染色单体只含有14N，DNA为“14N/14N”，故中期时每条染色单体上均含14N，为16条，B错误。在后期时两条染色单体的分离是随机的，所以最终形成的子细胞的染色体中可能都含有15N，也可能不含15N，含有15N的染色体数是0～8条。则连续两次分裂形成的4个子细胞中含15N染色体的细胞数可能为4个、3个、2个，所占比例可能为1、3/4、1/2，A错误。该精原细胞若进行减数分裂，则只进行了一次DNA的复制，其染色体中的DNA标记情况如下图所示(以1对同源染色体为例)： 由上图可以看出，减数分裂过程中细胞虽然连续分裂2次，但DNA只复制1次，所以减数分裂Ⅰ中期含14N的染色单体有16条，C错误，得到的4个子细胞中所有DNA均呈杂合状态，即“15N/14N”，D正确。 12．(12分)(2024·北京期中)荧光原位杂交可用荧光标记的特异DNA片段为探针，与染色体上对应的DNA片段结合，从而将特定的基因在染色体上定位。请回答下列问题： (1)DNA荧光探针的制备过程如图1所示，据图1可知，DNA酶Ⅰ随机切开脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键形成短片段，随后在________________作用下，以荧光标记的________________为原料，合成荧光标记的DNA探针。 (2)图2表示探针与待测基因结合的原理。先将探针与染色体共同煮沸，使DNA双链中的________键断裂，形成单链。随后在降温过程中，探针的碱基按照________________原则，与染色体上的特定基因序列形成较稳定的杂交分子。 (3)已知荧光探针1、2分别与A、B基因结合(A、B基因独立遗传)，而不能结合a、b基因。植物甲(AABB)与植物乙(aabb)杂交获得F1，探针1、2与F1有丝分裂中期的细胞结合可观察到________个荧光点；与F1在减数分裂Ⅰ形成的子细胞结合，每个子细胞可能观察到________________个荧光点。 答案：(1)DNA聚合酶Ⅰ　4种脱氧核苷酸　(2)氢　碱基互补配对　(3)4　4或2或0 解析：(1)DNA探针的本质是荧光标记的DNA片段，其基本单位是(4种)脱氧核苷酸，据图1可知，DNA酶Ⅰ随机切开脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，从而产生切口，随后在DNA聚合酶Ⅰ作用下，以荧光标记的(4种)脱氧核苷酸为原料，合成荧光标记的DNA探针。(2)DNA分子之间的碱基对通过氢键连接，由图可知，高温可以使双链DNA分子中的氢键断裂形成DNA单链，DNA探针的单链与染色体中特定基因的DNA单链重新形成杂交的双链DNA分子，此时互补的碱基应遵循A—T，C—G的碱基互补配对原则。(3)已知基因AA和BB所在的同源染色体均被荧光探针标记，甲、乙杂交所得F1的基因型为AaBb，基因A、B均为双链DNA，根据半保留复制，基因A、B所在染色体的姐妹染色单体均含有荧光，故F1有丝分裂中期的细胞中可观察到4个荧光点；F1减数分裂Ⅰ形成的两个子细胞的基因组成可能是AABB、AAbb、aaBB、aabb，所以可观察到4个或2个或0个荧光点。 13．(15分)(2025·厦门期中)关于DNA分子的复制方式主要有两种假说，如图1所示。科学家运用离心、DNA紫外光吸收光谱等方法对此进行研究，实验基本操作及结果如图。请回答下列问题： (1)将大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液(图2A)中培养一段时间，使大肠杆菌繁殖多代(大肠杆菌约20分钟繁殖一代)。培养液中的N可被大肠杆菌用于合成________________，进一步作为DNA复制的原料。此外，DNA复制还需要模板、能量、________酶、________酶等条件。 (2)从上述培养液中取部分菌液，提取大肠杆菌DNA(图2A)。经离心后，测定溶液的紫外光吸收光谱，结果如图3a所示，峰值出现在离心管的P处。该步骤的目的是_____________________________________________________________ ______________________________________________________________________。 注：紫外光吸收光谱的峰值位置即为离心管中DNA的主要分布位置，峰值越大，表明该位置的DNA数量越多。 (3)将上述培养的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养液中继续培养(图2B)。在培养到6、13、20分钟时，分别取样，提取大肠杆菌DNA，经离心后，测定紫外光吸收光谱，结果如图3中b、c、d所示。 ①若全保留复制这一假说成立，则20分钟时紫外光吸收光谱的峰值个数及峰值的位置与点P的关系为________。 A．峰值个数为1，峰值出现在Q点的位置 B．峰值个数为1，峰值出现在P点的位置 C．峰值个数为2，一个峰值出现在P点的位置，另一个峰值出现在Q点上方 D．峰值个数为2，一个峰值出现在P点的位置，另一个峰值出现在Q点的位置 ②现有实验结果________(填“可以”或“不可以”)否定全保留复制假说。 (4)科学家继续测定了大肠杆菌在含有14NH4Cl的培养液中培养到40分钟时的紫外光吸收光谱。若半保留复制假说成立，则40分钟时的紫外吸收光谱结果如何？请在图4e框中绘制相应的预期结果。 (5)含有100个碱基的某DNA分子片段，内有30个鸟嘌呤。若该DNA分子连续复制2次，则需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸________个。 答案：(1)脱氧(核糖)核苷酸　解旋　DNA聚合　(2)提取原始的亲代DNA分子，以此作为验证DNA复制方式的对照组　(3)①C　②可以 (4)如图所示 (5)60 解析：(1)脱氧(核糖)核苷酸是DNA复制的原料，脱氧(核糖)核苷酸组成元素是C、H、O、N、P，培养液中的N可被大肠杆菌用于合成4种脱氧(核糖)核苷酸，进一步作为DNA复制的原料；DNA复制过程中需要解旋酶(作用于氢键)和DNA聚合酶(作用于磷酸二酯键)等条件。(2)据题图可知，图2A中是用15N标记大肠杆菌的DNA分子，经过一段时间培养后DNA分子的两条链均带上15N标记，经离心后DNA分子会靠近试管的底部，该步骤的主要目的是以此为对照，观察DNA复制一代并经离心后试管中DNA分子如何分布，来进一步确定DNA复制的方式，若试管中没有出现位置不同的两条带，就可以排除全保留复制。(3)①若DNA的复制方式为全保留复制，则20分钟后(DNA复制一代)会出现15N/15N－DNA和14N/14N－DNA两种数量相等的DNA分子，显示出的紫外光吸收光谱即为2个峰值，一个峰值(15N/15N－DNA)出现在P点的位置，另一个峰值(14N/14N－DNA)出现在Q点(15N/14N－DNA)上方，故选C。②现有实验结果与全保留复制的特点不符，故可以否定全保留复制假说。(4)若DNA复制方式为半保留复制，则40分钟后(DNA复制2代)会出现15N/14N－DNA和14N/14N－DNA两种数量相等的DNA分子，显示出的紫外光吸收光谱即为2个峰值，分别在Q点和Q点的上方，预期结果图见答案。(5)已知1个DNA分子片段具有100个碱基，其中含有30个鸟嘌呤(G)，根据碱基互补配对原则，G＝C＝30个，则A＝T＝(100－30×2)÷2＝20个，若该DNA分子连续复制2次，则需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数目＝(22－1)×20＝60个。 学科网（北京）股份有限公司 $