第3章 第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段-【新课程学案】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化配套课件PPT（人教版 多选版）

第4节　基因通常是有遗传效应的DNA片段 学习目标 1.举例说明基因通常是有遗传效应的DNA片段，明确基因与DNA的关系； 2.明确DNA(基因)复制与细胞分裂中的染色体标记的关系。 聚焦·学案一 基因通常是有遗传 效应的DNA片段 聚焦·学案二 DNA(基因)复制与细胞分裂中的染色体标记问题 课时跟踪检测 目录 随堂小结 聚焦·学案一 基因通常是有遗传 效应的DNA片段 学案设计 1.基因与DNA关系的实例分析(结合教材P57“思考·讨论”资料分析) 有遗传效应的DNA片段 DNA 遗传效应 2.DNA片段中的遗传信息 排列顺序 排列顺序 碱基排列顺序 3.染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系 微点拨：①DNA的 多样性和特异性是 生物体多样性和特 异性的物质基础。 ②对于遗传物质是 RNA的生物而言， 基因是有遗传效应 的RNA片段。 脱氧核苷酸 一个或两 有遗传效应的DNA片段 [典例]　基因是控制生物性状的基本遗传单位，下列有关基因的叙述错误的是 (　　) A.DNA片段不一定是基因，基因可以是有遗传效应的RNA片段 B.萨顿提出以“基因位于染色体上”为主要内容的假说 C.染色体和基因并不是一一对应关系，一条染色体上可以有多个基因 D.与原核生物不同，真核生物所有基因都位于染色体上，且存在等位基因 √ [解析]　基因通常是有遗传效应的DNA片段，因此DNA片段不一定是基因，在某些RNA病毒中，基因可以是有遗传效应的RNA片段，A正确。萨顿利用类比推理法，提出了以“基因位于染色体上”为主要内容的假说，B正确；染色体和基因并不是一一对应关系，一条染色体上含有很多基因，基因在染色体上呈线性排列，C正确；真核细胞的基因有些位于染色体上，有些位于细胞质中的线粒体和叶绿体中，D错误。 |情|境|思|考|探|究| 　　请据图回答下列问题： (1)DNA上任何一个片段都是基因吗?不同基因的本质区别是什么? 提示：不一定，DNA上具有遗传效应的DNA片段才是基因，DNA分子中存在非基因片段。不同基因的本质区别在于其脱氧核苷酸序列不同。 (2)图中C和D均具有多样性，其多样性的决定因素分别有哪些? (3)在有丝分裂后期、减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期，一条染色体中分别含有几个DNA分子? 提示：DNA(C)的多样性决定于脱氧核苷酸的排列顺序；蛋白质(D)的多样性决定于组成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序和肽链盘曲、折叠形成的空间结构。 提示：1个、2个、1个。 1.判断下列叙述的正误 (1)染色体是DNA的唯一载体。( ) (2)真核生物的基因均在染色体上呈线性排列。( ) (3)基因中碱基对的数目与其多样性有关。( ) (4)基因的基本组成单位均为脱氧核苷酸。( ) (5)烟草花叶病毒中有遗传效应的RNA片段也叫作基因。( ) 迁移训练 × × × √ √ 2.下图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图，下列叙述正确的是 (　　) A.基因R、S、N、O互为非等位基因 B.基因R、S、N、O中A/T的值各不相同 C.基因R、S、N、O的排列顺序代表遗传信息 D.基因就是生物体内具有遗传效应的DNA片段 √ 解析：基因R、S、N、O在一条染色体上，互为非等位基因，A正确；基因R、S、N、O中A/T的值相同，都为1，B错误；基因R、S、N、O中的碱基排列顺序代表遗传信息，C错误；对于某些RNA病毒而言，基因是有遗传效应的RNA片段，D错误。 3.基因通常是有遗传效应的DNA片段，基于这一表述理解正确的是 (　　) A.所有基因均具有双螺旋结构 B.所有基因中“A+G=T+C”恒成立 C.对有些病毒而言，基因是有遗传效应的RNA片段 D.所有基因均位于染色体上 √ 解析：DNA具有双螺旋结构，若基因为RNA，一般为单链，不具有双螺旋结构，A错误；对于双链的DNA分子，由于A=T，G=C，故A+G=T+C成立，但对于单链DNA分子和RNA分子不成立，B错误；基因通常是有遗传效应的DNA片段，但对有些病毒而言，基因是有遗传效应的RNA片段，C正确；染色体是基因的主要载体，除此之外，线粒体和叶绿体以及原核细胞等也有基因存在，D错误。 4.[多选]在细胞生物中，下列关于基因、DNA与染色体的叙述，错误的是 (　　) A.细胞分裂前的间期随着DNA的复制，染色体和基因的数目也会发生改变 B.基因通常是有遗传效应的DNA的片段，一个DNA分子上有许多的基因 C.染色体是基因的载体，基因只分布在染色体上 D.基因中储存着遗传信息，基因不同的根本原因在于碱基的排列顺序不同 √ √ 解析：细胞分裂前的间期随着DNA的复制，基因数目会发生改变，但染色体数目不变，A错误；染色体是基因的主要载体，此外在线粒体、叶绿体等中也含有少量的基因，C错误。 聚焦·学案二 DNA(基因)复制与细胞分裂中的染色体标记问题 (一)有丝分裂中染色体的标记情况分析 用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行两次有丝分裂，情况如图所示(以一对同源染色体为例)： 学案设计 由图可以看出，第一次有丝分裂形成的两个细胞中所有的DNA分子都呈“杂合状态”，即15N/14N-DNA；第二次有丝分裂形成的子细胞有多种可能性，可能子细胞的所有染色体都含15N，也可能子细胞的所有染色体都不含15N，即子细胞含有15N的染色体为0~2n条(体细胞染色体为2n条)。 微点拨：若只复制一次，产生的子染色体都带有15N标记，若复制两次，产生的子染色体只有一半带有15N标记。 [例1]　用32P标记了某玉米体细胞(正常体细胞含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，完成了两次细胞分裂。下列有关叙述错误的是 (　　) A.在第一次细胞分裂的中期，一个细胞中的染色体总数和被32P标记的染色体数分别是20和20 B.在第二次细胞分裂的后期，一个细胞中的染色体总数和被32P标记的染色体数分别是40和40 C.在第一次分裂完成后，形成的两个子细胞中染色体上的DNA都是有一条链含32P，另一条链不含32P D.在第二次分裂完成后，形成的四个子细胞中含32P的染色体数从0到20都有可能 √ [解析]　在第一次分裂前的分裂间期，DNA进行复制，形成的染色体中每条染色单体的DNA两条链均是一条链含32P、另一条链不含32P。在第一次细胞分裂中期，一个细胞中的染色体总数为20，被32P标记的染色体数也是20；第一次分裂完成后，形成的两个子细胞中，染色体上的DNA都是有一条链含32P，另一条链不含32P，A、C正确。第二次分裂前的分裂间期，DNA进行复制，形成的染色体中一个DNA的两条链均不含32P，另一个DNA中一条链含32P，另一条链不含32P。在第二次细胞分裂的后期，一个细胞中的染色体总数是40，被32P标记的染色体数是20；由于分裂后期染色体随机移向两极，在第二次分裂完成后，形成的四个子细胞中含32P的染色体数从0到20都有可能，B错误，D正确。 (二)减数分裂中染色体的标记情况分析 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(以一对同源染色体为例)： 由图可以看出，在减数分裂过程中细胞连续分裂两次，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-DNA，子细胞的所有染色体都含15N。 [例2]　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 √ [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，每个核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，每一个精子中的核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，所有的核DNA均含有15N，C正确。 1.蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是 (　　) A.每条染色体的两条单体都被标记 B.每条染色体中都只有一条单体被标记 C.只有半数的染色体中一条单体被标记 D.每条染色体的两条单体都不被标记 迁移训练 √ 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培养基中完成一个细胞周期，每一个核DNA分子都有一条脱氧核苷酸链含3H、一条含1H；然后在不含放射性标记的培养基中培养至中期，每个核DNA复制能得到两种DNA位于一条染色体的两条姐妹染色单体上，一种是一条链含3H、另一条链含1H，一种是两条链都是1H，因此每条染色体的一条染色单体被标记，一条染色单体不被标记，B正确。 2.用32P标记了玉米体细胞(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 √ 解析：依题意和DNA分子的半保留复制可推知，在第一次有丝分裂结束后，每个子细胞中均含有20条染色体，且每条染色体上含有的双链DNA分子中都只有一条链被32P标记。在第二次有丝分裂前的间期DNA分子完成复制后，每条染色体含有的2个DNA分子，分别组成该染色体的2条姐妹染色单体，其中只有一条染色单体上的DNA的一条链被32P 标记。在第二次有丝分裂后期，因着丝粒分裂导致姐妹染色单体分开成为子染色体，此时细胞中的染色体数目加倍为40条，其中被32P标记的染色体有20条。由于子染色体移向细胞两极是随机的，所以在第二次分裂结束后，所形成的子细胞中，含有被32P标记的染色体数为0~20条。综上分析，D正确。 3.将两个双链均被3H标记的A基因导入某动物(2n=42)精原细胞的染色体中，然后置于不含3H的培养液中培养，经过两次细胞分裂后产生4个子细胞，测定子细胞的染色体被标记情况。不考虑染色体片段的互换等情况，下列叙述错误的是 (　　) A.若4个子细胞中只有2个含有3H，则可能进行了有丝分裂 B.可能出现3个子细胞中含3H、1个子细胞中不含3H的情况 C.每个子细胞中含有的基因A的数量是0个或2个 D.4个子细胞中3H标记的染色体总数最多为4条，最少为2条 √ 解析：若两个A基因插入到两条染色体中，则共有4条DNA单链被标记，则该精原细胞进行两次有丝分裂或减数分裂，含3H的染色体共有4条，则4个子细胞中被标记染色体的总条数为4条；若2个A基因插入到同一条染色体上，则4个子细胞中被标记染色体的总条数为2条，因此若4个子细胞中只有2个含有3H，则可能进行的是有丝分裂或减数分裂，无论是减数分裂还是有丝分裂，4个子细胞中3H标记的染色体总数最多为4条，最少为2条，A、D正确；若两个A基因插入到两条 染色体中并进行的是有丝分裂时，则共有4条DNA单链被标记，进行复制后，有4条染色体含有标记，分裂后期，染色体随机分配，则可能出现3个子细胞中含3H、1个子细胞中不含3H的情况，B正确；若2个A基因插入到非同源染色体上并进行减数分裂时，减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，则每个子细胞中有0个或1个或2个A基因，C错误。 一、建构概念体系 二、融通科学思维 1.脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性的关系是________________ ______________________________________________________________________________________________________。 2.为什么一个含有2n个碱基的DNA分子有4n种碱基排列顺序，而不是种? __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 脱氧核苷酸序列由4种碱基排列而成，遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中，碱基排列顺序的千变万化，构成了遗传信息的多样性 因为一个DNA分子有两条链，两条链上的碱基互补配对，只要其中一条链上的碱基排列顺序确定，另一条链上的碱基排列顺序也就确定了，故只考虑DNA分子中一条链上碱基的种类和排列顺序即可 三、综合检测反馈 1.下列有关基因、DNA、染色体的说法，错误的是(　　) A.碱基特定的排列顺序构成了每一个DNA分子的特异性 B.随着细胞质基因的发现，基因与染色体的关系可概括为染色体是基因的主要载体 C.分子大小相同、碱基含量相同的基因所携带的遗传信息一定相同 D.一条染色体上含有1个或2个DNA分子 解析：分子大小相同、碱基含量相同的基因中碱基排列顺序可能不同，所携带的遗传信息可能不同，C错误。 √ 2.现代生活中，手机的指纹识别解锁、考试时的指纹信息对比等都运用了指纹识别技术，下列与指纹识别技术原理无关的是 (　　) A.所有细胞生物的遗传物质都是DNA B.DNA的碱基排列顺序中蕴藏着遗传信息 C.指纹具有特异性的根本原因是DNA分子具有特异性 D.基因中碱基序列的多样性决定了基因的多样性 √ 解析：每个人的指纹特征都是不同的，这是由于DNA具有多样性和特异性，指纹识别技术识别的是人类的指纹，与所有细胞生物的遗传物质都是DNA无关，A符合题意；DNA中碱基的排列顺序蕴藏着遗传信息，不同的遗传信息控制形成不同的指纹特征，B不符合题意；DNA的多样性和特异性是指纹多样性和特异性的物质基础，指纹具有特异性的根本原因是DNA分子具有特异性，C不符合题意；基因中碱基序列的多样性决定了基因的多样性，基因的多样性使得不同个体形成的指纹特征存在差异，D不符合题意。 3.果蝇的部分隐性基因及其在染色体上的相对位置如下图所示，下列相关叙述错误的是 (　　) A.一条染色体上有多个基因， 基因在染色体上呈线性排列 B.正常情况下，雄果蝇的一条X染色体上可能有0个、1个或2个白眼基因 C.若果蝇的Y染色体上存在sn(焦刚毛基因)或sn的等位基因sn+(直刚毛基因)，sn和sn+基因所控制的性状在遗传上会与性别相关联 D.pr(紫眼基因)和ru(粗糙眼基因)不是控制一对相对性状的等位基因，而pr(紫眼基因)和w(白眼基因)是控制一对相对性状的等位基因 √ 解析：基因通常是有遗传效应的DNA片段，染色体是基因的主要载体，一条染色体上有多个基因，且在染色体上呈线性排列，A正确；正常情况下，关于果蝇是否为白眼的性状，雄果蝇的基因型为XWY或XwY，因此雄果蝇一条X染色体上可能有0个(基因型为XWY雄果蝇体内无白眼基因或基因型为XwY个体的次级精母细胞或精细胞中)、1个(基因型为XwY雄果蝇的体细胞或者是精细胞中)或2个白眼基因(基因型为XwY个体的初级精母细胞或次级精母细胞中)，B正确； 若果蝇的Y染色体上存在sn(焦刚毛基因)或sn的等位基因sn+(直刚毛基因)，sn和sn+基因所控制的性状在遗传上表现为伴性遗传的特征，在遗传时会与性别相关联，C正确；pr(紫眼基因)和ru(粗糙眼基因)不是控制一对相对性状的等位基因，属于非同源染色体上的非等位基因，且pr(紫眼基因)和w(白眼基因)也是非同源染色体上的非等位基因，D错误。 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 一、选择题 1.下列关于DNA复制的叙述，错误的是(　　) A.有丝分裂前的间期和减数分裂Ⅱ前的间期要进行DNA复制 B.DNA的每一条链均可作为DNA复制的模板 C.真核细胞中，DNA复制所需的脱氧核苷酸可从细胞质通过核孔进入细胞核 D.DNA复制的意义是将遗传信息传递给子代 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 解析：有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期需要进行DNA复制，减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ之间通常没有间期，或者间期时间很短，不进行DNA复制，A错误；DNA复制时每条链均作为模板进行复制，B正确；脱氧核苷酸可从细胞质通过核孔进入细胞核用于DNA复制，C正确；DNA通过复制，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 √ 2.真核细胞的DNA分子复制时可观察到多个复制泡。DNA分子具有多个复制泡的原因是 (　　) A.边解旋边复制 B.半保留复制 C.单向复制 D.多起点复制 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 解析：真核细胞的DNA分子复制时可观察到多个复制泡，说明真核细胞DNA是多起点复制，这种复制特点加速了复制过程，提高了复制速率，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 3.下列对不同种类生物中基因的叙述，错误的是 (　　) A.大肠杆菌的基因是有遗传效应的DNA片段 B.烟草花叶病毒中基因的基本组成单位是核糖核苷酸 C.小麦细胞中只有细胞核内的DNA才具有遗传效应 D.人体细胞中的不同基因含有的遗传信息存在差异 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 解析：大肠杆菌是细胞生物，由细胞组成的生物其遗传物质都是DNA，基因是其细胞内有遗传效应的DNA片段，A正确；烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，基因是该病毒内有遗传效应的RNA片段，故该基因的基本组成单位是核糖核苷酸，B正确；小麦细胞的细胞核和细胞质中的DNA都含有具有遗传效应的片段，C错误；人体细胞中不同基因的脱氧核苷酸序列不同，故含有的遗传信息会存在差异，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 √ 4.下列关于基因、DNA、遗传信息和染色体的描述，错误的是 (　　) A.染色体是DNA的主要载体，每条染色体上有一个DNA分子 B.一个DNA分子中可以包含多个遗传信息互不相同的基因 C.碱基排列顺序的千变万化，构成了基因的多样性 D.生物体内，所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 解析：染色体是DNA的主要载体，一条染色体上有1个或2个DNA分子，A错误；基因通常是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子中可以包含多个遗传信息互不相同的基因，同时也包含非基因片段，故生物体内，所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数，B、D正确；碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性，C正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 √ 5.某生物兴趣小组用15N充分标记大肠杆菌后，将其置于仅含14N的培养液中连续培养若干代。下列叙述错误的是 (　　) A.大肠杆菌繁殖过程中需要4 种脱氧核苷酸、能量和相关酶 B.大肠杆菌连续繁殖两代后，子代的DNA 中含14N的占1/2 C.DNA复制过程中断裂氢键解旋时，磷酸二酯键不会受影响 D.若大肠杆菌的DNA含M个G，则复制n次后消耗游离的C为(2n-1)M个 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 解析：大肠杆菌繁殖过程中需要4种脱氧核苷酸(原料)、能量和相关酶，A正确；大肠杆菌的DNA进行半保留复制，故连续繁殖两代后，子代DNA中都含14N，B错误；DNA复制过程中断裂氢键解旋时，磷酸二酯键不会受影响，C正确；若大肠杆菌的DNA含M个G，根据碱基互补配对原则，G与C配对，G与C数量相等，复制n次后DNA数目为2n，增加了(2n-1)个DNA，则复制n次后消耗游离的C为(2n-1)M个，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 √ 6.下图是DNA复制过程示意图，①~④代表DNA长链，两条长链之间的虚线代表碱基对。据图推断，子代DNA的长链中碱基序列通常相同的是 (　　) A.①和② B.②和③ C.①和③ D.②和④ 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 解析：DNA的两条链是互补的，在复制时分别以两条链作为模板，遵循碱基互补配对原则进行复制，①②互补，①③互补，②④互补，那么②③相同，①④相同，B正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 7.亲代链分开及新生DNA开始复制处称为复制子，真核生物的核DNA中包含多个复制子，每个复制子都有自己的起始点(图中1~6)，每个起始点均富含AT序列。通常每个复制子从起始点开始双向复制形成复制泡，在复制泡的相遇处，新生DNA融合成完整的子代DNA。下列叙述不正确的是 (　　) 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 A.DNA上不同复制子起始复制的时间不同，据图可知6号起始点是最晚解旋的 B.每个起始点均富含AT序列，这与 A和T间的氢键数比G和C间少有关 C.复制泡中两个新生子链的碱基序列相同 D.核DNA中包含多个复制子，可以提高DNA复制的效率 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 解析：DNA上不同复制泡大小不同表示不同复制子起始复制的时间不同，复制泡越大，复制的起始时间越早，据图可知6号起始点对应的复制泡最小，因此是最晚解旋的，A正确；每个起始点均富含AT序列，这与A和T间的氢键数比G和C间少有关，氢键数越少越容易解旋，B正确；子链和母链之间遵循碱基互补配对原则，两条母链的碱基互补配对，复制泡中两个新生子链的碱基序列也互补，C错误；核DNA是多起点复制，其中包含多个复制子，可以提高DNA复制的效率，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 8.[多选]某DNA分子片段中共含有3 000个碱基，其中腺嘌呤占35%。现将该DNA分子片段用15N标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次，将全部复制产物进行密度梯度离心，得到图甲结果；如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心，则得到图乙结果。下列有关分析不正确的是 (　　) A.X层与Y层中DNA分子质量比大于1∶3 B.Y层中含15N标记的鸟嘌呤有3 600个 C.X层中DNA分子含有的氢键数是Y层DNA分子的1/3 D.W层与Z层的核苷酸数之比是4∶1 √ √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 解析：DNA分子以15N标记的游离脱氧核苷酸为原料复制3次，得8个DNA分子，X层(2个含有14N和15N的DNA)与Y层(6个只含15N的DNA)中DNA分子质量比小于1∶3，A错误；某DNA分子片段中含有3 000个碱基，腺嘌呤占35%，则A=T=1 050个，G=C=450个，1个DNA中鸟嘌呤(G)= 450个，Y层(6个只含15N的DNA)中含15N标记的鸟嘌呤(G)=450×6= 2 700个，B错误；X层中有2个DNA，Y层中有6个DNA，故X层中DNA分子含有的氢键数是Y层DNA分子的1/3，C正确；由于DNA分子为双链结构，所以加入解旋酶再离心，共得到2个含有14N的DNA单链(Z层)和14个含有15N的DNA单链(W层)，即W层与Z层的核苷酸数之比是14∶2=7∶1，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 9.[多选]冈崎等人提出了DNA的不连续复制模型(如图)，他们认为，在5'端→3'端这一模板链上，核苷酸在DNA聚合酶的作用下，仍按子链的5'端→3'端方向顺序结合上去，并相连成链。核苷酸在模板上先反方向地合成一系列小的片段，称为冈崎片段，然后这些片段再相互连接起来而成长链。据此信息结合所学知识判断，下列说法正确的是 (　　) 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 A.复制过程中首先需要解旋酶沿着复制叉移动方向解开DNA双螺旋结构，使两条链中间的碱基对分开 B.推测冈崎片段的出现是由于DNA聚合酶只能使核苷酸按5'端→3'端方向连接成链 C.复制过程遵循碱基互补配对原则 D.前导链和滞后链的碱基序列完全相同 √ √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 解析：DNA复制过程的第一步是解旋，需要解旋酶沿着复制叉移动方向解开DNA双螺旋结构，破坏DNA双链之间的氢键，使两条链解开，A正确；由题干“在5'端→3'端这一模板链上，核苷酸在DNA聚合酶的作用下，仍按子链的5'端→3'端方向顺序结合上去”，可推测冈崎片段的出现是由于DNA聚合酶只能使核苷酸按5'端→3'端方向连接成链，B正确；DNA复制通过碱基互补配对，保证了复制能够准确进行，C正确；前导链与3'端→5'端方向的亲代DNA链互补，滞后链与5'端→3'端方向的亲代DNA链互补，所以前导链和滞后链的碱基序列不同，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 二、非选择题 10.如图表示细胞内与基因有关的物质或结构，请仔细阅读并回答问题： (1)细胞内的遗传物质g是______，基因和g的关系是_________________ ___________________。  　 基因通常是有遗传效应的g(DNA)片段 DNA 解析：细胞内的遗传物质是DNA(g)，基因通常是有遗传效应的DNA片段。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 (2)g的基本单位可用字母___ (填“b”“c”“d”或“e”)表示。  (3)遗传物质的主要载体i是______ (填“蛋白质”“染色体”或“核糖体”)。  (4)g的空间结构一般表现为____________。  e 　双螺旋结构 染色体 解析： e(脱氧核苷酸)是组成DNA的基本单位。 解析：遗传物质的主要载体是染色体(i)。 解析： g为DNA，空间结构一般表现为双螺旋结构。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 11.科学家曾对 DNA 的复制提出两种假说：全保留复制和半保留复制。为验证哪种假说正确，科学家将全部 DNA 的双链均被15N 标记的大肠杆菌转移到以 14NH4Cl为唯一氮源的培养液中，繁殖一代后提取子代大肠杆菌的 DNA(F1 DNA)。将F1 DNA热变性处理(即解开双螺旋)后进行密度梯度离心，离心管(图甲)中出现的两个条带，对应图乙中的两个峰。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 (1)热变性处理破坏了 DNA 分子中的___键。  氢 解析：热变性处理导致DNA分子中碱基对之间的氢键发生断裂，形成两条DNA单链。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 (2)根据图甲中条带的数目和位置，______ (填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式是“全保留复制”还是“半保留复制”，原因是______ _____________________________________________________________________。  解析：无论是DNA全保留复制还是半保留复制，经热变性处理后都会在离心管中得到两个条带，其中一条为14N条带，另一条为15N条带，无法区分复制方式。 　 无论DNA是全保留复制还是半保留复制，经热变性后都能得到图甲所示的条带 不能 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 (3)研究人员发现，若实验中提取的F1 DNA不做_______处理，将其直接进行密度梯度离心，则离心管中只出现一个条带，据此分析 DNA 的复制方式是半保留复制。  解析：若实验中提取的F1 DNA不做热变性处理，如果DNA复制是半保留复制，则第一代的2个DNA(F1 DNA)分子都应一条链含15N，一条链含14N。将其直接进行密度梯度离心，则离心管中只出现一个条带。 热变性 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 (4)研究人员继续研究发现，将含15N 的大肠杆菌转移到 14NH4Cl 培养液中， 培养60 min提取子代大肠杆菌的 DNA，经热变性处理后，离心管中出现的 14N 条带与 15N 条带峰值的相对比值为 7∶1，则大肠杆菌的分裂周期为____ min。  20 解析：由题意可知，经实验的相关处理后，离心管中出现的14N条带与15N条带峰值的相对比值为7∶1，说明离心管中含14N的链有14条，含15N的链有2条，共16条单链，即60 min内得到了8个子代DNA分子，大肠杆菌繁殖3次，故大肠杆菌的分裂周期为20 min。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 (5)图丙表示某生物细胞中 DNA 分子复制的过程，已知该DNA分子含有500个碱基，T 占20%，而此DNA复制理论上需要约30 s，而实际时间远远小于30 s，据图丙分析其原因是____________________________ ________。在第3次复制的过程中，需要胞嘧啶____个。  　600 DNA有多个复制起点，并同时进行复制 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 解析：理论上此DNA复制需要约30 s，而实际时间远远小于30 s，结合图丙可知，DNA有多个复制起点，多起点同时复制，大大缩短了复制时间。该DNA分子含有500个碱基，T占20%， 在DNA双链中，A=T=20%，G=C=30%，含有胞嘧啶500×30%=150个，在第3次复制的过程中，需要胞嘧啶150×(23-1)=600个。 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $