第3章 第3节 DNA通过复制传递遗传信息-【新课程学案】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化配套练习word（浙科版）

第三节　DNA通过复制传递遗传信息 |学|习|目|标| 1.阐明DNA分子复制过程、特点和意义。 2.通过探究DNA的复制过程,尝试运用证据解释现象,学会运用证据解释原理的科学思维方法。 [主干知识梳理] 一、DNA通过半保留方式进行复制 1.DNA的复制:是指产生两个跟亲代DNA完全相同的新DNA分子的过程。 2.探究DNA的复制过程 (1)方法步骤 (2)实验结果:完成一次细胞分裂的细菌DNA,离心后条带分布于离心管的　　　　,完成两次细胞分裂的细菌DNA,离心后条带分布于离心管的　　　　　　　　。  (3)结论:实验证明新合成的双链DNA分子中,有一条链来自　　　　　　,另一条链则是　　　　　　。DNA复制是一种　　　　　的复制机制。  3.对DNA复制的认识 (1)沃森和克里克的假设 DNA复制时　　　　　　　　　　　　断裂,两条链解开并彼此分离。然后,　　　　　　　　作为模板,按照　　　　　　　原则在其上形成一条新的互补链。结果得到　　　　　　　　的DNA分子。  (2)DNA的复制过程 (3)DNA复制的特点及条件 项目 内容 时间 有丝分裂的　　　　或减数第一次分裂前的　　　　  场所 　　　　　、线粒体、叶绿体  特点 　　　　　　　  方式 　　　　　复制  条件 ①模板:亲代DNA的　　　　　;②原料:四种脱氧核苷酸;③酶:解旋酶和　　　　　　　　等;④能量:由ATP供能  二、DNA复制是遗传物质从亲代向子代传递的基础 1.DNA复制保证了多细胞生物体的每个体细胞都携带　　　　　　　　。  2.通过DNA复制,亲代的遗传信息由生殖细胞(配子)传递给子代,保持了前后代　　　　　　　　　　　　。  [预习效果自评] 1.判断下列叙述的正误 (1)DNA复制形成的两个DNA分子,一个是原来的,一个是新形成的。 (　　) (2)15N标记的DNA分子,在14N作为唯一氮源的培养液中复制一次后的DNA分子经密度梯度离心,在离心管中只形成一个条带。 (　　) (3)DNA聚合酶能使DNA分子中的氢键断裂,催化复制。 (　　) (4)DNA分子复制时,两条链全部解开作为模板,合成新链。 (　　) (5)1个DNA分子经过4次复制形成16个DNA分子,其中含有最初DNA母链的DNA分子有8个。 (　　) 2.请将DNA复制过程的同位素示踪实验的示意图补充完整 3.思考题 (1)阅读教材第67页“小资料”,作为DNA半保留复制的染色体证据,用姬姆萨染色要根据观察第二个周期细胞中染色单体色差进行判断。为什么不用第一个周期的呢? (2)探究DNA复制方式的实验中,除了用15N标记外,还有其他标记元素吗? [精要内容把握] 一、知识体系建一建 二、核心语句背一背 1.独特的双螺旋结构和碱基互补配对原则决定了DNA精确复制的机制。 2.DNA复制过程是一个边解旋边复制的过程。新合成的双链DNA分子中,有一条链是来自亲代的DNA,另一条链则是新合成的,这种复制方式称为半保留复制。 3.DNA复制保证了多细胞生物体的每个体细胞都携带相同的遗传信息。通过DNA复制,亲代的遗传信息由生殖细胞(配子)传递给子代,保持了前后代遗传信息的连续性。 提能点(一)　DNA的复制过程 [任务驱动] 　　起初人们并不能确定DNA的复制方式是半保留复制还是全保留复制。科学家以大肠杆菌为实验对象,运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验,实验内容及结果如表所示。 组别 1组 2组 3组 4组 培养液中 唯一氮源 14NH4C1 15NH4C1 14NH4C1 14NH4C1 繁殖代数 多代 多代 一代 两代 培养产物 A B B的子Ⅰ代 B的子Ⅱ代 操作 提取DNA并离心 离心结果 仅为轻带 (14N/14N) 仅为重带 (15N/15N) 仅为中带 (15N/14N) 1/2轻带 (14N/14N), 1/2中带 (15N/14N) (1)在实验中,1组、2组起到什么作用? (2)若将3组子Ⅰ代DNA双链分开后再离心,其结果能不能判断DNA的复制方式是半保留复制还是全保留复制?为什么? (3)若3组子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻”和“重”两种密度带,则它们形成的原因是什么? (4)综合分析本实验的DNA离心结果,说明DNA分子的复制方式是什么? [生成认知] 一、DNA复制方式的探究 1.实验材料:大肠杆菌。 2.实验方法:同位素示踪技术和密度梯度离心技术。 3.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。 4.实验假设:DNA以半保留的方式复制。 5.实验预期:离心后应出现3种DNA带。 重带 (密度最大) 两条链都为15N标记的亲代双链DNA 中带 (密度居中) 一条链为14N标记,另一条链为15N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 6.实验过程 7.实验结果 (1)立即取出,提取DNA→离心→全部重带。 (2)繁殖一代后取出,提取DNA→离心→全部中带。 (3)繁殖两代后取出,提取DNA→离心→1/2轻带、1/2中带。 8.实验结论:DNA的复制是以半保留方式进行的。 二、DNA分子的复制有关分析 时间 真核生物主要发生在细胞分裂间期 场所 真核生物主要是在细胞核,在叶绿体和线粒体中也能发生 条件 ①模板:解旋后的两条单链分别作模板; ②原料:四种游离的脱氧核苷酸; ③能量:细胞提供的能量(ATP); ④酶:解旋酶、DNA聚合酶等 复制 过程 ①解旋:在解旋酶作用下,氢键断裂,双螺旋逐渐解开; ②合成:分别以两条母链为模板,以游离的脱氧核苷酸为原料,在酶的作用下,根据碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链; ③螺旋化:子链与对应的母链盘绕成双螺旋结构,构成子代DNA分子 复制 特点 ①过程特点:边解旋边复制; ②复制方式:半保留复制 复制 基础 ①DNA的双螺旋结构,为复制提供了精确模板; ②碱基互补配对,保证复制能准确进行 意义 ①遗传:DNA分子复制,使遗传信息从亲代传递给子代,从而确保了遗传信息的连续性; ②变异:复制出现差错——基因突变 　　[例1]　(2025·浙北G2联盟期中联考)下列有关DNA复制的说法,正确的是 (　　) A.DNA复制时只有一条链可以作为模板 B.DNA复制的原料是4种脱氧核苷酸 C.DNA复制的场所只有细胞核 D.DNA分子完全解旋后再复制 尝试解答:选　　　  　　[例2]　科学家以大肠杆菌为实验材料,设计如下的实验:①在含15N的培养液中培养大肠杆菌若干代,使其DNA均被15N标记,在试管中离心结果如图Ⅰ;②转至含14N的培养液继续培养多代;③取出每代大肠杆菌的DNA样本,离心处理。某生物小组绘 制可能结果如图Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。下列有关叙述正确的是 (　　) A.酵母菌比大肠杆菌更适合作为本实验的材料 B.图Ⅱ可表示转入含14N的培养液中繁殖的第二代 C.仅根据图Ⅱ和图Ⅳ的条带分布就能证明DNA复制的方式是半保留复制 D.将图Ⅳ对应时期的DNA样本加热后立刻离心,试管中条带数量不会发生变化 尝试解答:选　　　  [易错提醒] 探究DNA复制方式实验中的几个注意点 (1)探究DNA复制的方式,采用的是同位素示踪技术和密度梯度离心技术,根据试管中DNA的分布位置确定复制方式。 (2)15N是14N的稳定性同位素,所以采用密度梯度离心的方法,根据离心管中DNA条带的位置判断DNA分子的两条链上元素组成差异,而不能通过检测放射性进行判断。 (3)子代DNA分子中模板链与另一DNA分子中新合成的子链碱基序列完全相同。 (4)影响细胞呼吸(ATP供给)的所有因素都可能影响DNA复制。 [跟踪训练] 1.女性子宫肌瘤细胞中最长的DNA分子可达36 mm,DNA复制速度约为4 μm/min,但复制过程仅需40 min左右即可完成。这是因为DNA分子 (　　) A.边解旋边复制 B.复制起点多,分段进行复制 C.以半保留方式复制 D.一个复制点双向复制,使子链迅速延伸 2.DNA完成复制所需要的条件是 (　　) ①ATP　②游离的脱氧核苷酸　③酶　④DNA分子　⑤适宜的温度　⑥游离的核糖核苷酸 A.①②③④ B.②③④⑤⑥ C.①②④⑤ D.①②③④⑤ 3.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): 下列有关叙述正确的是 (　　) 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 提能点(二)　DNA分子复制中的特殊问题和相关计算 　 [任务驱动] 　　如图为某DNA分子片段,①~④表示对应的化学键或组成物质。假设该DNA分子中有5 000个碱基对,A+T占碱基总数的34%,若该DNA分子在14N的培养基中连续复制了2次,形成4个DNA分子。据此回答以下问题: (1)复制时,解旋酶和DNA聚合酶作用的位点分别是图中哪个数字对应的部位? (2)该DNA分子中G占碱基总数的比例是多少? (3)该DNA分子复制两次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸多少个? (4)子代中含15N的DNA分子占多少? [生成认知] 一、DNA分子复制中的特殊问题 1.一个DNA分子可以由多个复制起点同时(或先后)复制。下图中,从3个复制起点进行双向复制,明显提高了DNA分子复制的速率;图中的复制环大小不一,因此它们的复制时间有先后,右侧最早,左侧最晚。 2.体外也可以进行DNA复制,如利用PCR技术进行DNA体外扩增(见选择性必修3,不要求)。 二、DNA分子复制中的相关计算 DNA分子的复制为半保留复制,一个DNA分子复制n次,则有: 1.DNA分子数 ①子代DNA分子数=2n个; ②含有亲代DNA链的子代DNA分子数=2个; ③不含亲代DNA链的子代DNA分子数=(2n-2)个。 2.脱氧核苷酸链数 ①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数=2n+1条; ②亲代脱氧核苷酸链数=2条; ③新合成的脱氧核苷酸链数=(2n+1-2)条。 3.DNA复制所需游离的脱氧核苷酸数 假设一个DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个: ①经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为m·(2n-1)个; ②第n次复制需该脱氧核苷酸数=2n个DNA分子中该脱氧核苷酸数-2n-1个DNA分子中该脱氧核苷酸数=m·2n-m·2n-1=m·(2n-2n-1)=m·2n-1。 　　[例1]　(2025·安吉高级中学测试)关于DNA分子的结构与复制的叙述,正确的是 (　　) A.1个含有m个腺嘌呤的DNA分子,第n次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为(2n-1)×m个 B.DNA双链被32P标记后在不含32P的环境中复制n次,子代DNA中含有32P标记的DNA所占比例为(1/2)n C.双链DNA分子中G+C占碱基总数的M%,那么每条DNA单链中G+C都占该链碱基总数的M% D.细胞内DNA双链均被32P标记后在不含32P的环境中进行连续2次有丝分裂,每个子细胞的染色体均有一半有标记 尝试解答:选　　　  　　[例2]　(2025·浙江衢温5+1联盟期中联考)如图为某DNA分子部分片段平面结构模式 图,下列叙述错误的是 (　　) A.DNA复制时是边解旋边复制 B.该DNA分子(A+T)/(G+C)的比值可体现其特异性 C.该DNA片段复制3次,共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸28个 D.将该DNA放在氮源只为15N的培养液中复制3代,子代含15N的DNA单链占全部DNA单链的7/8 尝试解答:选　　　  [易错提醒] 解答DNA复制相关计算问题时的几个注意点 (1)将15N标记的DNA分子转移到含有14N的培养基中培养,无论复制多少次,含15N的DNA分子始终是2个。若复制n次,则含15N的DNA分子占总DNA分子数的比例为2/2n=1/2n-1。 (2)子代DNA分子的链中:总链数为2n×2=2n+1。含15N的链始终是2条,占总链数的比例为2/2n+1=1/2n。 (3)解题要看清是“DNA分子数”还是“链数”,“含”还是“只含”等关键词。 [跟踪训练] 1.某DNA分子含m对碱基,其中腺嘌呤有A个。下列有关此DNA在连续复制时所需的胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述中,错误的是 (　　) A.在第一次复制时,需要(m-A)个 B.在第二次复制时,需要2(m-A)个 C.在第n次复制时,需要2n-1(m-A)个 D.在n次复制过程中,总共需要2n(m-A)个 2.(2025·金华艾青中学检测)如图为某细胞DNA部分区段复 制过程的模式图,据图判断下列说法正确的是 (　　) A.酶A能使DNA双链的配对碱基之间的氢键断开 B.酶B能使DNA双链的氢键重新形成 C.因为碱基互补配对原则,所以新合成的两条子链碱基序列相同 D.若此DNA利用含15N的原料复制3代,子代含15N的DNA占1/8 3.(2025·浙江A9协作体期中联考)某双链DNA分子含有1 000个碱基对,其中鸟嘌呤占该基因所有碱基总数的30%。下列相关叙述错误的是 (　　) A.该DNA可含有2个游离的磷酸基团 B.该DNA的嘌呤碱基数与嘧啶碱基数相等 C.该DNA复制时所需要的酶有解旋酶和DNA聚合酶 D.若该DNA分子连续复制2次,则共需消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸的数目为600个　 科学思维——基于模型与建模分析DNA复制与细胞分裂相结合的相关内容 　　以15N标记为例,分析有丝分裂和减数分裂中细胞标记问题 1.有丝分裂过程 (1)一个细胞经过一次有丝分裂,产生了两个子细胞,每个子细胞和亲代细胞一样都含有相同数目的染色体,并且每个细胞中的每一条染色体上的DNA分子都保留了亲代细胞DNA分子的一条链(15N),体现了DNA分子半保留复制的特点。 (2)连续分裂两次,形成四个子细胞,有3种情况出现:第一种情况是4个子细胞都是15N⁃14N、14N⁃14N;第二种情况是2个细胞是15N⁃14N、14N⁃14N,1个细胞是15N⁃14N、15N⁃14N,1个细胞是14N⁃14N、14N⁃14N;第三种情况是2个细胞是15N⁃14N、15N⁃14N,另外2个细胞是14N⁃14N、14N⁃14N。 2.减数分裂过程 一个性原细胞经过减数分裂,产生了四个子细胞。每个子细胞的染色体数目较性原细胞减少了一半,并且每个子细胞中的每条染色体上的DNA分子都保留了性原细胞DNA分子的一条链(子细胞DNA两条链均为15N⁃14N、15N⁃14N),即半保留复制。 [素养训练] 1.(2025·温州乐清期中)蚕豆根尖细胞在含3H标记的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸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 (　　) 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个单体被标记 C.只有半数的染色体中有一条染色单体被标记 D.每条染色体的两个单体都不被标记　 2.(2024·浙江1月选考)大肠杆菌在含有3H⁃脱氧核苷培养液中培养,3H⁃脱氧核苷掺入到新合成的DNA链中,经特殊方法显色,可观察到双链都掺入3H⁃脱氧核苷的DNA区段显深色,仅单链掺入的显浅色,未掺入的不显色。掺入培养中,大肠杆菌拟核DNA第2次复制时,局部示意图如图。DNA双链区段①②③对应的显色情况可能是 (　　) A.深色、浅色、浅色　　 B.浅色、深色、浅色 C.浅色、浅色、深色 D.深色、浅色、深色 3.将蚕豆幼苗放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷(即3H⁃T,胸腺嘧啶脱氧核苷酸的组成成分)的培养基中培养一段时间,让3H掺入DNA中,从而使染色体带有放射性,培养过程如图甲。随后,将幼苗转到含有秋水仙素(可持续发挥作用且不会导致细胞死亡)的普通培养基(1H⁃T)中培养一段时间,图乙是跟踪检测根尖细胞部分染色体某时期变化图。 请据图思考并回答以下问题: (1)完成图甲的培养过程,核DNA至少经过　　　　次复制;若某核DNA含有900个胸腺嘧啶脱氧核苷酸,则复制3次需要　　　个腺嘌呤脱氧核苷酸。  (2)在细胞分裂过程中,图乙的B过程一般发生在什么时期?此过程产生的两条染色体中,3H是如何分布的? 课下请完成课时跟踪检测(十)第三节　DNA通过复制传递遗传信息 落实必备知识 [主干知识梳理] 一、2.(1)①15NH4Cl　②密度梯度　14NH4Cl　下部　上部 ④一　两　(2)中部　中部和上部　(3)亲代DNA　新合成的 半保留　3.(1)碱基对之间的氢键　每条链都可以　碱基互补配对　两个完全相同　(2)解旋酶　氢键　复制　碱基互补配对　磷酸二酯键　DNA聚合　双螺旋　(3)间期　间期　细胞核　边解旋边复制　半保留　两条链　DNA聚合酶 二、1.相同的遗传信息　2.遗传信息的连续性 [预习效果自评] 1.(1)×　提示:DNA分子复制是半保留复制,新合成的双链DNA分子中,一条链来自亲代DNA,另一条则是新合成的。 (2)√ (3)×　提示:DNA复制时,使DNA分子中氢键断裂的酶是解旋酶。 (4)×　提示:DNA分子复制时,两条链不是全部解开,而是边解旋边复制。 (5)×　提示:1个DNA分子经过4次复制形成16个DNA分子,其中含有最初DNA母链的DNA分子有2个。 2.15N⁃15N⁃DNA　15N⁃14N⁃DNA　14N⁃14N⁃DNA　15N⁃14N⁃DNA 3.(1)提示:第一个周期DNA复制一次,以半保留方式复制的DNA分子完全一样,姬姆萨染色后不会出现色差。 (2)提示:DNA分子含有的元素都可以标记,如3H、32P等。 融通关键能力 提能点(一) [任务驱动] (1)提示:对照作用。 (2)提示:不能。若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心,则两种复制方式离心的结果相同,无法判断是半保留还是全保留复制。 (3)提示:若出现这种实验结果,则说明新合成的子链形成一个DNA分子,原来的母链重新恢复成一个DNA分子,即全保留复制。 (4)提示:半保留复制。 [生成认知] 例1　选B　DNA复制时以亲代DNA的两条链作为模板,A错误;DNA复制的原料是4种脱氧核苷酸,B正确;DNA复制的场所主要是细胞核,C错误;DNA分子是边解旋边复制的,D错误。 例2　选D　大肠杆菌为原核生物,遗传物质简单,繁殖快,故相对于酵母菌,更适合作为本实验的材料,A错误。1个大肠杆菌DNA分子转入含l4N的培养液中繁殖的第二代,得到4个DNA分子,其中2个DNA分子的两条链均为14N,另外2个DNA分子一条链为14N,另一条链为15N,故图Ⅳ可表示转入含l4N的培养液中繁殖的第二代;将图Ⅳ对应时期的DNA样本加热后立刻离心,试管中条带数量不会发生变化,仍有2条,分别是14N和15N带,B错误,D正确。根据图Ⅰ、Ⅲ、ⅣDNA条带的位置能证明DNA复制的方式是半保留复制,C错误。 [跟踪训练] 1.选B　由题意可知,长为36 mm的DNA分子进行复制,如果只从一个位点开始,需要的时间是36 000÷4=9 000(min),而实际仅需40 min就可完成,由此可推测该DNA分子复制时有多个起点,即多个起点同时分段复制。 2.选D　DNA分子复制时,以解开的两条链分别为模板链合成各自的子链;需要的原料是四种分别含有A、G、C、T碱基的脱氧核苷酸;复制过程需要在适宜的温度条件下,通过解旋酶和DNA聚合酶的催化;也需要消耗能量;游离的核糖核苷酸是合成RNA的原料,所以不需要。 3.选D　第一代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带,说明DNA复制方式一定不是全保留复制,可能为半保留复制或分散复制,A错误;若DNA复制方式为全保留复制,则第二代细菌DNA离心后,4个子代DNA分子中,1个为15N/15N,3个为14N/14N,会在试管中出现1条重带和1条轻带,与题图信息不符,B错误;结合第一代和第二代的离心结果,说明DNA复制方式是半保留复制,C错误;若DNA复制方式为半保留复制,继续培养至第三代,得到的8个子代DNA分子中,2个为15N/14N,6个为14N/14N,细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带,D正确。 提能点(二) [任务驱动] (1)提示:③和①。 (2)提示:(1-34%)÷2=33%。 (3)提示:DNA分子中A+T占碱基总数的34%,则C+G占66%,DNA分子中G=C=5 000×2×66%÷2=3 300(个),该DNA分子复制两次相当于增加3个DNA分子,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸是3 300×3=9 900(个)。 (4)提示:该DNA分子中的两条链一条含有15N,一条含有14N,若该DNA分子在14N的培养基中连续复制两次形成的4个DNA分子中,只有一个含有15N,即占1/4。 [生成认知] 例1　选C　含有m个腺嘌呤的DNA分子第n次复制,增加了2n-1个DNA,每个DNA需要m个腺嘌呤脱氧核苷酸,那么2n-1个DNA分子就需要2n-1×m个腺嘌呤脱氧核苷酸,A错误;DNA分子的双链被32P标记,由于DNA复制为半保留复制,故在不含32P的环境中复制n次后,形成的2n个DNA分子中,只有2个DNA单链被32P标记,故子代DNA中含有32P标记的DNA所占比例为2÷2n,即1/2n-1,B错误;由于DNA分子两条链上的碱基数量关系是G1=C2、C1=G2,双链DNA分子中G+C=G1+G2+C2+C1=2(G1+C1)=2(G2+C2),故双链DNA分子中G+C所占的比例与每一条链上G+C所占的比例相等,C正确;细胞内全部DNA被32P标记后,在不含32P的环境中进行连续有丝分裂,由于DNA复制为半保留复制,故第一次有丝分裂形成的子细胞的每条染色体都含有32P,但每条染色体上的DNA分子一条链含有32P,另一条链不含32P,第二次有丝分裂间期复制后,每条染色体上只有1条染色单体含有32P标记,由于着丝粒断裂后姐妹染色体随机分向两极,故进行第二次有丝分裂形成的子细胞的染色体标记情况无法确定,D错误。 例2　选D　DNA复制时是边解旋边复制,方式为半保留复制,A正确;该DNA分子(A+T)/(G+C)的比值可体现其特异性,B正确;该DNA片段中含有4个胸腺嘧啶脱氧核苷酸,复制3次,共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸为(23-1)×4=28(个),C正确;将该DNA放在氮源只为15N的培养液中复制3代,子代中只有1条链含有14N,所以子代含15N的DNA单链占全部DNA单链的15/16,D错误。 [跟踪训练] 1.选D　DNA分子复制一次,可产生2个DNA分子;由于每个DNA分子中含有胞嘧啶脱氧核苷酸m-A个,所以复制一次时,需要(m-A)个胞嘧啶脱氧核苷酸,A正确;在第二次复制时,2个DNA分子会形成4个DNA分子,相当于形成2个新DNA,所以需要2(m-A)个胞嘧啶脱氧核苷酸,B正确;在第n次复制后,会形成2n个DNA分子,所以需要=(2n-2n-1)(m-A)=2n-1(m-A)个胞嘧啶脱氧核苷酸,C正确;在n次复制过程中,1个DNA分子变为2n个DNA分子,总共需要(2n-1)(m-A)个胞嘧啶脱氧核苷酸,D错误。 2.选A　据题图可知,酶A作用于DNA的两条母链之间,使DNA双链的配对碱基之间的氢键断开,为解旋酶,A正确;酶B是DNA聚合酶,其作用是形成磷酸二酯键,B错误;DNA复制属于半保留复制,复制过程中新形成的两条子链的碱基序列是互补的,C错误;若此DNA利用含15N的原料复制3代,由于DNA进行半保留复制,子代含15N的DNA占100%,其中有两个DNA的一条链被15N标记,D错误。 3.选D　线性双链DNA含有2个游离的磷酸基团,A正确;双链DNA中嘌呤碱基(A+G)数与嘧啶碱基(T+C)数相等,B正确;DNA分子复制时所需要的酶有解旋酶和DNA聚合酶,C正确;分析题意并计算可得该DNA分子中腺嘌呤脱氧核苷酸数为400个,该DNA分子连续复制2次,消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸数为400×(22-1)=1 200(个),D错误。 浸润学科素养和核心价值 [素养训练] 1.选B　①在含3H标记的胞嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一个细胞周期,在间期每条染色体上的1个DNA复制为2个DNA分别在两条单体上,由于DNA半保留复制,这两个DNA都是1条链含3H,1条链不含3H,即两条单体都有3H,这样第一次分裂形成的2个子细胞中,每条染色体的DNA都是1条链含3H,1条链不含3H。②在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期,为第二次分裂,在第二次分裂间期,DNA又进行一次半保留复制,结果每条染色体含有两个DNA,其中1个DNA的1条链含3H,1条链不含3H,另一个DNA的2条链都不含3H,即每条染色体中都只有一条单体被标记。 2.选B　根据DNA半保留复制的特点,结合题干信息和题图可知,区段①②③对应的显色情况依次为浅色、深色、浅色,B项符合题意。 3.(1)2　6 300　提示:①根据题意,有丝分裂过程中DNA分子进行半保留复制,第一次有丝分裂结束后,每个双链DNA分子的两条链,其中一条链含有3H(有放射性),另一条链不含3H(无放射性);第二次有丝分裂过程中,DNA分子复制后,一个DNA分子的两条链是含有3H(有放射性)和不含3H(无放射性),另一个DNA分子的两条链都是含有3H(有放射性),所以完成图甲的培养过程,核DNA至少经过2次复制。②在DNA分子中A=T,若某核DNA含有900个胸腺嘧啶脱氧核苷酸,则含有900个腺嘌呤脱氧核苷酸,复制3次需要(23-1)×900=6 300(个)腺嘌呤脱氧核苷酸。 (2)提示:在细胞分裂过程中,图乙的B过程为着丝粒分裂,发生的时期是有丝分裂后期;此过程产生的两条染色体中,无放射性的不含3H,有放射性的一条链含有3H,另一条链不含3H。 15 / 15 学科网（北京）股份有限公司 $