第3章 第3、4节 DNA的复制， 基因通常是有遗传效应的DNA片段&章末综合提升-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化同步辅导与测试(人教版)

第三章基因的本质 素养演练·提升技能 达标训练素养提高 1.下列关于威尔金斯、沃森和克里克、富兰克林、查4.某双链DNA分子中，胞嘧啶(C)占全部碱基的 哥夫等人在DNA分子结构构建方面突出贡献的： 32%,则腺嘌呤(A)占全部碱基的 ( 说法，正确的是 ( ) A.68% B.34% A.威尔金斯和富兰克林提供了DNA分子的电： C.32% D.18% 子显微镜图像 :5.如图是某核苷酸与核苷酸长链的示意图，据图回 B.沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构； 答问题： 模型 NH2 N腺嘌呤 而入。 C.查哥夫提出了A与T配对、C与G配对的正 N OH H @o 3 确关系 0CH20 D.富兰克林和查哥夫发现A的量等于T的量、C: OHOH 的量等于G的量 图1 图2 2.关于DNA结构特点的叙述，错误的是 (1)已知图1的分子结构简式右上角的含氮碱基 A.DNA分子的两条链反向平行 为腺嘌呤(A)。则图1所示的核苷酸的中文全称 B.脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架 是 。该核苷酸是构成 C.碱基对通过肽键相互连接 的基本单位之一。 D.DNA呈双螺旋结构 (2)图2为一条核苷酸长链的片段，据图回答： 3.同学们用如图所示的4种卡片分 ①图中所示1、2、3的名称分别是 两组搭建DNA模型。有一组的卡 片中有20个T和40个C:另一组 ②此结构中与另一种核酸相比较，其特有的碱基 同学有20个A和40个G。两组所取的卡片都 中文名称是 ;大多数生物有两种核酸， 恰好够搭建模型，这两组同学搭建的DNA模型 其中只有一种核酸的生物是 最可能 ③通常由 条图2所示的核苷酸长链构 A.长度一样，顺序也一样 成一个 分子，该分子合成过程中的碱基 B.长度一样，顺序不一样 配对方式是 C.长度不一样，顺序一样 D.长度不一样，顺序也不一样 温馨提示 请做课时分层检测（十） 第3、4节DNA的复制、基因通常是有遗传效应的DNA片段 【学习目标】1.运用假说一演绎法探究DNA的复制方式，概述DNA通过半保留方式进行复制。2.通 过对DNA半保留复制方式的学习，理解DNA的准确复制是遗传信息稳定传递的基础。3.举例说明基 因通常是有遗传效应的DNA片段。4.说明基因与DNA的关系 65 生物学必修2 必备知识·自主梳理 预习新知夯实基础 (2)复制的过程 知识梳理 ①需要细胞提供能量 (一)DNA的复制 →解旋②需要的作用 ③结果：解开两条螺旋的双链 1.对DNA复制的推测 合成的 方同 (1)提出者： ①模板：解开的每一段 链合成 ②原料：游离的4种 (2)假说内容 母链 ·子链 ③酶： 等 ④原则： 原则 「每一条新链与其对应的 DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间 解旋 →重新螺旋盘绕成 的 断裂 合成的方向 (3)准确复制的原因 模板：DNA分子解开的 ①DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了 复制 原料：游离的4种 精确的模板。 原则： 原则 ②通过 ,保证了复制能够准确地 进行。 新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA (二)基因通常是有遗传效应的DNA片段 特点 分子中的一条链，因此，这种复制方式称作 : 1.说明基因与DNA关系的实例 (结合教材第57页“思考·讨论”资料分析) 资料1、资料3 资料2 2.DNA半保留复制的实验证据 基因中的碱基数目只是DNA 绿色荧光性状与基 实验材料 分子碱基总数的一部分 因有关，且基因具 有一定的 实验方法 运用 技术和离心技术 每个DNA分子 只有部分碱基 基因能控制生 实验结论 DNA的复制是以 的方式进行的 上有许多基因 参与基因组成 物的 3.DNA复制的过程 基因是 片段 基因具有 (1)相关知识归纳总结 基因通常是 概念 以亲代 为模板合成子代DNA的过程 2.DNA片段中的遗传信息 (1)遗传信息：蕴藏在 的排列顺序之中。 时间 有丝分裂 和减数分裂前的间期 (2)特点 多样性 的千变万化 场所 主要是 特异性 每一个DNA分子有 条件 模板、原料、能量、酶等 稳定性 DNA分子的结构较稳定 3.与生物体多样性和特异性的关系 特点 、边解旋边复制 DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异 性的 通过复制将 从亲代细胞传递给子代细 意义 4.基因的延伸：对于遗传物质是RNA的生物，基因 胞，从而保持了遗传信息的连续性 就是 66 第三章基因的本质 核心探讨 课堂小结 结合教材第55页“图3-10DNA复制的示意 图”，回答下列有关问题： 时间细胞分裂前的间期 场所主要在真核细胞的细胞核中 DNA的复制 原料4种游离的脱氧核苷酸 酶解旋酶和DNA聚合酶等 思维导图 意义保持了遗传信息的连续性 以母链为模板进 宁解旋DNA聚合酶行碱基互补配对 染色体、DNA与基因的关系 基因通常是 基因通常是有遗传效应的DNA片段 解旋酶 有遗传效应 的DNA片段 遗传信息：基因中脱氧核苷酸的排列顺序 DNA的特性：多样性、特异性 (1)DNA复制时，解旋酶的作用是 (2)DNA聚合酶的作用是 1.DNA复制需要DNA模板、4种脱氧核苷酸为 原料以及酶和能量等。 2.DNA复制的特点是边解旋边复制和半保留 (3)在DNA复制过程中，两条子链延伸的方向相 复制。 反的原因是 3.DNA通过复制将遗传信息从亲代细胞传递给 (4)真核生物的核DNA复制通常发生在细胞分 晨读必背 子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。 裂的 4.遗传信息蕴藏在DNA(RNA)4种碱基的排列 (5)有丝分裂或减数分裂的细胞 进行 顺序中。 DNA的复制；蛙的红细胞进行无丝分裂， 5.基因通常是有遗传效应的DNA片段，对少数 进行DNA的复制；哺乳动物成熟的红细胞 病毒而言，基因是有遗传效应的RNA片段。 进行DNA的复制。（均填“会”或“不会”） 关键能力·合作探究 讲练设计探究重，点 探究点（一） DNA复制的过程和特点 : 分子，它们分别是枯草杆菌、大肠杆菌、小牛胸腺 问题情境 细胞、T2噬菌体的DNA,放置在适宜温度条件 为了探究DNA的复制过程，科学家做了一 下一段时间，测定各试管中残留的每一种脱氧核 系列的实验，实验中除所加物质不同外，其他环 苷酸的含量。 境条件相同且均能满足实验的要求。 (1)举例说出实验中DNA复制相关酶有哪些？ 实验一：从大肠杆菌中提取出DNA复制相： 在真核生物中，该生理过程主要发生的场所是 关酶加到具有足量的4种脱氧核苷酸的试管中。： 什么？ 放置在适宜温度条件下，一段时间后，没能测定： 出DNA。 实验二：在上述试管中再加入少量DNA,放： 置在适宜温度条件下，一段时间后，测定其 中DNA。 实验三：取四支试管，分别加入等量的4种 脱氧核苷酸、等量的ATP和等量的DNA复制相： 关酶，再在各试管中分别放入等量的四种DNA: -67 生物学必修2 (2)实验一不能测定出DNA的原因是什么？ 15N 染色体复制 N 姐妹染色单体 [典例]DNA的复制是指以亲代DNA为模板合 成子代DNA的过程。下列叙述错误的是( (3)实验二能测定出更多的DNA吗？为什么 A.DNA复制过程以4种游离的脱氧核苷酸为原料 B.DNA的复制过程中不需要消耗能量 C.DNA的复制方式为半保留复制 D.碱基互补配对原则保证了DNA复制的准 确性 微点拨 (4)实验三的目的是什么？最可能的实验结果和 有关DNA复制特点的判断 结论是什么？ (1)DNA复制过程中，若DNA双链上出现复 制泡则说明是双向复制。 (2)若复制泡大小相同，则是同时复制；否则为 不同时复制。 跟踪训练 核心归纳 1.把培养在含轻氮(14N)环境中的细菌，转移到含 重氮(15N)环境中培养，连续复制两轮的时间后， 1.DNA复制的场所主要是细胞核 离心分离其DNA,结果应如图 凡是细胞内有DNA的地方均可复制。 (1)真核生物：细胞核、线粒体、叶绿体，其中主要 轻 场所是细胞核。 (2)原核生物：拟核、细胞质（如质粒的复制）。 (3)病毒：宿主细胞内。 2.下列有关DNA复制的叙述，错误的是 2.真核生物细胞核中DNA复制发生的时间 A.DNA复制可发生在真核细胞有丝分裂前的 分裂前的间期。 间期 3.DNA复制有关的酶 B.DNA复制时所需要的原料是脱氧核苷酸，且 复制所需的酶是指一个酶系统，不仅仅是指解旋 消耗ATP 酶和DNA聚合酶，还包括DNA连接酶等。 C.DNA复制时，以DNA的一条链作为模板先后 (1)解旋酶的作用是破坏碱基间的氢键。 合成两条子链 (2)DNA聚合酶的作用是连接游离的脱氧核： D.DNA通过复制保持了亲代和子代细胞中遗传 苷酸。 信息的连续性 (3)DNA连接酶的作用是连接DNA片段。 3.一个双链DNA,在复制过程中解旋时，由于某种 4.两个子代核DNA的位置及分开时间 原因，一条链上的一个“A”变成了“T”,则该 复制产生的两个子代核DNA分子位于一对姐妹 DNA经n次复制后，发生差错的DNA占DNA 染色单体上，由着丝粒连在一起，在有丝分裂后 总数的 ( 期或减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂时分开，分别进 A.1/2 B.1/n 入两个子细胞中，如下图所示： C.1/2n D.1/4n 68 第三章基因的本质 探究点（二） DNA复制的相关计算 D.该DNA片段中共有腺嘌岭40个，复制多次后 核心归纳 含有15N的DNA分子占1/8 :2.用5N标记细菌的DNA分子，再将它们放人含 将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基上培养，复 14N的培养基中连续繁殖4代，a、b、c为3种 制n次，则： DNA分子：a只含15N,b同时含14N和15N,c只 亲代 含14N,如下图所示，这3种DNA分子的比例正 1代 15NIN 14N 15N 确的是 2代 n代 … Ⅱ ab ab 2 3.如图所示，为一个含有100个碱基对的DNA分 ①子代DNA分子数=2”个： 子片段，下列说法正确的是 ) ②含有亲代DNA链的子代DNA分子数 ① ② DNA分子数 2个； -15N ③不含亲代链的子代DNA分子数=(2”一 G A T T C… 2)个 ③→ …C T A A G ①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数= 一14 2+1条： A.DNA聚合酶作用于部位③，解旋酶作用于部 脱氧核苷酸 ②亲代脱氧核苷酸链数=2条： 链数 位① ③新合成的脱氧核苷酸链数=(2”+1一 B.该DNA分子的特异性表现在碱基种类和(T 2)条 +C)/(A十G)的比值 若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸 C.若该DNA分子中A有40个，则第三次复制 消耗的脱氧 m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷 需要G的个数为240个 核苷酸数 酸m×(2”一1)个；第n次复制，消耗该脱氧 D.把此DNA放在含有14N的培养液中复制三 核苷酸数为m×2”-1 代，子代中含有15N的DNA占1/4 4.某DNA分子片段中共含有3000个碱基，其中腺嘌 跟踪训练 呤占35%。现将该DNA分子片段用5N同位素标 记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次，将全 1.用15N标记含有100个碱基对的DNA分子两条： 部复制产物进行密度梯度离心，得到图甲结果；如 链，该DNA分子碱基间的氢键共有260个，在： 果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心，则得 含14N的培养基中连续复制多次后共消耗游离 到图乙结果。下列有关分析正确的是 ( 的嘌呤类脱氧核苷酸1500个，下列有关叙述正 确的是 ) A.该DNA分子经复制后一共产生了32个DNA 分子 B.若一条链中(A十G)/(T十C)<1,则其互补链： A.X层与Y层中DNA分子质量比大于1：3 中该比值也小于1 B.Y层中含15N标记的鸟嘌呤有3600个 C.若一条链中A:T:G:C=1:2:3:4,则其 C.第二次复制结束时，含14N的DNA分子占1/2 互补链中该比例为4：3：2：1 D.W层与Z层的核苷酸数之比是4：1 69 生物学必修2 微点拨 (2)在DNA复制过程中，无论复制了几次，含有 DNA复制相关计算的3个易错点 亲代脱氧核苷酸单链的DNA分子都只有两个。 (1)“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区 (3)看清碱基的数目单位是“对”还是“个”， 别，前者包括所有的复制，但后者只包括最后 “DNA分子数”还是“链数”，“含”还是“只含” 一次复制。 等关键词。 探究点（三） 基因通常是有遗传效应的DNA片段 核心归纳 跟踪训练 1.全方位理解基因 1.下列有关遗传信息的叙述，正确的是 本质上 基因通常是有遗传效应的DNA片段 A.遗传信息多样性的物质基础是脱氧核糖序列 结构上 基因是含有特定遗传信息的脱氧核苷酸序列 的多样性 功能上 基因是遗传物质的结构和功能的基本单位 B.在同一个生物体中，遗传信息不能传递 位置上 基因通常在染色体上呈线性排列 C.小麦的遗传信息储存于DNA中，且在细胞核 2.遗传信息 和细胞质中均有分布 (1)遗传信息蕴藏在DNA分子的4种碱基的排： D.遗传信息即生物体所表现出来的遗传性状 列顺序中。 2.如图是用集合的方法表示各种概念之间的关系， (2)特点(DNA分子的特性) 其中与图示相符的是 ( DNA分子中碱基对（脱氧核苷酸对）的排列顺 多样性 序多种多样，构成了DNA的多样性→遗传信息 的多样性生物多样性 每种DNA都具有不同于其他DNA的特定的 特异性 碱基排列顺序 选项 3 3.染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系 A 染色体 DNA RNA 基因 染色体 B DNA 基因 脱氧核苷酸 碱基 数量每条染色体上有 个 染色体是DNA的主 位置 或两个DNA分子 C 核酸 DNA 脱氧核苷酸 基因 要载体 DNA D 核酸 染色体 DNA 基因 数量每个DNA分子含有许 基因通常是有遗传 本质 : 效应的DNA片段 多个基因 3.基因I和基因Ⅱ在某条染色体DNA上的相对位 基因 置如图所示。下列说法正确的是 ( 基因的脱氧核苷酸排 !脱氧核苷酸是基因 的基本单位 列顺序代表遗传信息 基因 基因 脱氧核苷酸 4.基因概念理解的三个误区 A.基因I和基因Ⅱ的结构差别仅在于内部碱基 (1)不是所有的DNA片段都是基因，必须是有遗： 对的排列顺序不同 传效应的DNA片段才是基因。 B.基因I中不一定具有遗传信息，但一定具有遗 (2)不是所有的基因都位于染色体上，叶绿体、线： 传效应 粒体和拟核区也有基因。 C.四分体时期，基因Ⅱ中的两条脱氧核苷酸链之 (3)基因不全是有遗传效应的DNA片段，对于遗 间可能发生互换 传物质是RNA的生物而言，基因就是有遗传效 应的RNA片段，遗传信息蕴藏在4种碱基(A、 D.基因I与基因Ⅱ位于同一条染色体上，减数分 U、G、C)的排列顺序中。 裂时一般不能发生分离 70 第三章基因的本质 素养演练·提升技能 达标训练素养提高 1.科学家以大肠杆菌为材料进行实验，首先用含有：4.下列细胞结构中，不会发生DNA复制的是 15NH4CI的培养液培养大肠杆菌，让其繁殖若干 ( A.线粒体 B.核糖体 代后转移至含有14NH4C】的培养液中，在不同时 C.细胞核 D.叶绿体 刻收集大肠杆菌并提取DNA进行离心，该实验 5.DNA的复制方式，可以通过设想来进行预测，可 的结果为“DNA以半保留方式进行复制”提供了 能的情况是全保留复制、半保留复制、分散（弥 证据。下列叙述错误的是 散)复制三种。究竞是哪种复制方式呢？用下面 A.14NH4CI和15NH4C1都能为大肠杆菌合成 设计实验来证明DNA的复制方式。 DNA提供氮元素 B.在14NH4CI培养液中进行培养时不含15N的： 双链DNA分了 DNA不被复制 C.设定收集大肠杆菌时刻的主要依据是大肠杆： 菌的繁殖速率 全保留复制半保留复制分散复制 D.收集到的DNA分子中含15N的占比随时间推 实验步骤： 移会逐渐降低 a.在氮源为l4N的培养基中生长的大肠杆菌，其 2.如图表示DNA分子复制的片段，图中a、b、c、d: DNA分子均为14N一DNA(对照) 表示脱氧核苷酸链。下列各项正确的是( ) b.在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌，其 DNA分子均为15N-DNA(亲代). c.将亲代15N大肠杆菌转移到氮源为含14N的培 复制 养基中，再连续繁殖两代(I和Ⅱ)，用离心法分 离，不同分子量的DNA分子将分布在试管中的 d 不同位置上。 A.a和c的碱基序列互补 实验预测： B.该过程需要的原料是核糖核苷酸 (1)如果与对照(14N/14N)相比，子代I能分辨出 两条DNA带：一条 C.DNA复制时遵循碱基互补配对原则 带和一条 带，则可以排除 和分散复制。 D.a链上碱基A=T、C=G (2)如果子代I只有一条中密度带，则可以排除 3.下列有关DNA复制的说法，正确的是 ( ,但不能肯定是 A.人体成熟的红细胞中能发生DNA的复制 (3)如果子代I只有一条中密度带，再继续做子 B.DNA复制时，先将DNA双链全部解旋然后再： 代ⅡDNA密度鉴定：若子代Ⅱ可以分出 进行复制 和 ,则可以排除分散复制，同时 C.碱基互补配对和DNA的双螺旋结构有利于： 肯定是半保留复制；如果子代Ⅱ不能分出 DNA的准确复制 两条密度带，则排除 ,同时确定 D.宿主细胞能为病毒DNA的复制提供原料、场： 为 所、模板和酶 温馨提示 请做课时分层检测（十一） 71 生物学必修2 章未综合提升 一、核心整合 :2.DNA复制是否只在有丝分裂前的间期和减数分 1.DNA分子是由4种脱氧核苷酸构成：两条脱氧 裂前的间期进行？是否只发生于细胞核中？ 核苷酸链反向平行，脱氧核糖和磷酸交替连接， 排列在外侧，构成基本骨架，碱基通过氢键连接： 成碱基对，排列在内侧。DNA的一条单链具有 两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，称作 5'-端，另一端有一个羟基（一OH),称作3'一 端，两条单链走向相反，一条单链从5'一端到： 3'一端，另一条单链从3'一端到5'-端。 2.DNA分子通过半保留方式进行复制：解开的两： 条单链作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据：3.DNA上的所有碱基都参与基因组成吗？ 碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为： 模板的单链上。新合成的每个DNA分子中，都 保留了原来DNA分子中的一条链，这种复制方： 式被称作半保留复制。 3.多数生物的基因是DNA分子的功能片段，即基： 因通常是具有遗传效应的DNA片段；有些病毒 的遗传物质是RNA,对这类病毒而言，基因就是： 有遗传效应的RNA片段。 二、长句表达 :4.如何判断某核酸样品是DNA,还是RNA?是双 1.DNA初步水解产物与彻底水解产物有什么： 链还是单链？ 不同？ 72第3、4节DNA的复制、基因通常是有 12.D[假设亲代DNA分子为n个，则繁殖4代后，DNA分子总数为 遗传效应的DNA片段 16n,其中，只含15N的DNA分子为0个，同时含1HN和15N的DNA 分子有2n个，只含1N的DNA分子有14n个，它们呈现的比例为D 必备知识·自主梳理 图所示。] 知识梳理 3.C[DNA聚合酶的作用是形成磷酸二酯键，即作用于①部位，解旋 (一)1.(1)沃森和克里克(2)氢键两条单链：脱氧核苷酸碱基· 酶作用于部位③，A错误：DNA分子的特异性表现在碱基对的排列 互补配对半保留复制2.大肠杆菌同位素标记半保留 顺序上，而(T十C)/(A十G)的比值在所有双链DNA分子中都一 3.(1)DNA间期细胞核半保留复制遗传信息(2)解旋！ 样，因此不具有特异性，B错误：一个含有100个碱基对的DNA分 酶母链脱氧核苷酸DNA聚合酶碱基互补配对模板链！ 子片段，即200个碱基，A=T=40,G十C=200一40-40=120，G= 双螺旋结构(3)②碱基互补配对 C=120/2=60,一个DNA分子中含有G为60个，DNA分子复制3 (二)1，DNA独立性性状遗传效应有遗传效应的DNA片段： 次共8个DNA,第三次复制需要G的个数为4×60=240个，C正 2,(1)4种碱基(2)碱基排列顺序特定的碱基排列顺序 确：把此DNA放在含有山N的培养液中复制三代，子代中含有15N 3.物质基础4.有遗传效应的RNA片段 的DNA占1/8，D错误。] 核心探讨 :4.C[据题千分析可知，X层为2个含有1N和N的DNA分子，Y (1)将DNA双螺旋的两条链解开(2)连接相邻的两个脱氧核苷酸： 层为6个只含1N的DNA分子，因此X层与Y层中DNA分子质量 形成与母链互补的子链(3)DNA中两条母链是反向平行的 比小于1：3，A错误：Y层为6个只含15N的DNA分子，一个DNA (4)间期(5)会会不会 分子含有鸟骠岭450个，则Y层中含15N标记的鸟票岭共有450× 关键能力·合作探究 6=2700(个)，B错误：DNA进行半保留复制，第二次复制结束，得 探究点（一） 到的4个DNA分子中有2个含有11N,因此含11N的DNA分子占 1/2,C正确；W层有14条核苷酸链，Z层有2条核苷酸链，W层与Z 问题情境 层的核苷酸数之比是7：1，D错误。] (1)提示：解旋酶、DNA聚合酶等：细胞核。 探究点（三） (2)提示：没有加入模板DNA和ATP。 跟踪训练 (3)提示：不能：因为没有加入ATP。 ·1.C[遗传信息蕴藏在4种碱基(4种脱氧核苷酸)的排列顺序之中， (4)提示：目的是探究四种生物DNA分子的脱氧核苷酸的组成是否1 4种脱氧核苷酸的排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样 相同。 性，所以遗传信息多样性的物质基础是脱氧核苷酸序列的多样性： 结果发现各试管中残留的每一种脱氧核苷酸的含量不同，说明四种： 在同一个生物体中，通过细胞分裂，遗传信息也可由亲代细胞传给 生物DNA分子的脱氧核苷酸组成不同。 子代细胞：遗传信息是DNA上脱氧核苷酸的排列顺序，并不是生物 核心归纳 体表现出来的性状。] 典例[解析]DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，则DNA复制过2.B[基因是DNA的一个片段，基因的基本组成单位是脱氧核苷酸， 碱基是组成脱氧核苷酸的成分之一。 程以4种游离的脱氧核苷酸为原料，A正确：DNA的复制过程中需 要消耗能量，B错误：DNA以母链为模板合成子链，母链和子链组 !3.D[基因I和基因Ⅱ的结构差别在于内部碱基对的数日、排列顺序 不同，A错误：基因I中既具有遗传信息也具有遗传效应，B错误： 成新的DNA分子，则DNA的复制方式为半保留复制，C正确： 四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生互换，C DNA能准确复制的原因：双螺旋结构为DNA复制提供了精确的模 错误：基因I与基因Ⅱ位于同一条染色体上，减数分裂时一般不能 板：碱基互补配对原则保证了复制的准确性，D正确。 发生分离，D正确。] [答案]B !素养演练·提升技能 跟踪训练 1.B[DNA的元素组成是C、H、O,N,P,14NH,Cl和iNH,Cl都能为 1.B[只含4N的细菌，转移到含重氮N的环境中培养复制一轮的 大肠杆菌合成DNA提供氮元素，A正确；在11NH,CI培养液中进行 时间，由半保留复制特点可知，所形成的子代中每个DNA分子都是： 培养时不含15N的DNA也进行复制，B错误；根据大肠杆菌的繁殖 一条链含15N、另一条链含11N标记；再制一轮，共形成4个DNA! 速率进而设定收集大肠杆菌时刻，以确保获得准确的子代大肠杆菌 分子，其中只有两个DNA分子是一条链含15N、另一条链含HN标： 数量，C正确：DNA以半保留方式进行复制，无论复制多少代，收集 记，另两个DNA分子两条链都含15N标记，即子代有1/2中带、1/2： 到的子代DNA中只含有15N的DNA分子数量不变，因此收集到的 重带。] DNA分子中含15N的占比随时间推移会逐渐降低，D正确。] 2.C[在真核生物中，DNA复制是在细胞分裂前的间期，随着染色体！2.C[从图可知a链、d链是互补的两条模板链，b链是以a链为模板 的复制而完成的，A正确；复制开始时，在细胞提供的能量的驱动！ 根据碱基互补配对形成的子链，c链是以链为模板根据碱基互补 下，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开，然后，DNA聚合酶等以解！ 配对形成的子链，因此a、c链相同，A错误：该过程离于DNA的复 开的每一条母链为模板，以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，： 制，需要的原料是脱氧核苷酸，B错误：DNA复制时遵循碱基互补配 按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链，B正确，： 对原则，C正确；一条DNA单链上A与T,C与G不一定相等，DNA C错误：DNA通过复制，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞， 双链中A=T,C=G,D错误。 从而保持了遗传信息的连续性，D正确。] ·3.C「人体成熟的红细胞中没有细胞核和线粒体，不再进行分裂，所 以不能发生DNA的复制，A错误：DNA复制时，不是先将DNA双 3.A[一个双链DNA,在复制过程中解旋时，一条链（设为链）上的！ 链全部解旋然后再进行复制，而是边解旋边复制，B错误：碱基互补 一个“A”变成了“T”,另一条链（设为b链）是正常的，所以不论复制！ 配对和DNA的双螺旋结构有利于DNA的准确复制，C正确：一般 多少次，子代DNA中，凡最初模板为链的，都是发生差错的 情况下，宿主细胞能为病毒DNA的复制提供原料、场所和酶，但模 DNA,凡最初模板为b链的，都是正常DNA。因此该DNA经n次： 板是由病毒自己提供的，D错误。] 复制后，发生差错的DNA占总数的12。] ·4.B[线粒体、叶绿体和细胞核中都含有DNA,都能进行DNA复制， 探究点（二） 核糖体中不含DNA,不会发生DNA复制，B符合题意。] 跟踪训练 ,5.解析从题目中的图示可知，深色代表亲代DNA的脱氧核苷酸链 1.D[设A=T=X,则C=G=100一X,由于A和T之间有2个氢 (母链)，浅色代表新形成的子代DNA的脱氧核苷酸链（子链）。全 键，C和G之间有3个氢键，因此2X十3(100-X)=260,解得X= 保留复制后得到的两个DNA分子，一个是原来的两条母链重新形 40,即该DNA片段中共有腺膘呤A=40个：该DNA分子中含有票 成的亲代DNA分子，一个是两条子链形成的子代DNA分子；半保 呤数是碱基总数的一半，即100个，假设该DNA分子复制n次，则 留复制后得到的每个子代DNA分子的一条链为母链，另一条链为 子链；分散复制后得到的每个子代DNA分子的单链都是由母链片 (2”一1)×100=1500，解得n=4,即共复制4次，则子代DNA的数： 段和子链片段间隔连接而成的。 目为2一16个，A错误：若一条链中(A十G)/(T十C)1,根据碱基 答案(1)轻(1MN/1N)重(15N/15N)半保留复制 互补配对原则A=T、G=C可知，其互补链中该比例为其倒数，应该 (2)全保留复制半保留复制或分散复制(3)一条中密度带 大于1，B错误：若一条链中A:T:G:C=1:2:3:4,根据碱基！ 条轻密度带中、轻半保留复制分散复制 互补配对原则A=T,G=C,其互补链中该比例为2：1：4：3，C错 章末综合提升 误：根据A项可知，该DNA分子中腺骠岭的数目为40个，其复制4 次，共产生了16个DNA分子，根据半保留复制特点，子代含有15N!1,提示：DNA分子初步水解的产物是4种脱氧核糖核苷酸：彻底水解 的DNA分子只有2个，因此占1/8，D正确。] 产物是磷酸、脱氧核糖、4种含复碱基。 221 2.提示：不是，无丝分裂过程中也发生DNA复制。线粒体和叶绿体中！核心归纳 也有DNA,也进行DNA复制。 !典例1[解析]细胞甲中转录与翻译过程同时进行，是原核生物细 3.提示：不是，只有部分碱基参与。 胞，A正确：细胞甲中多个核糖体同时与一条mRNA结合，可以在 4.提示：含U和核糖的为RNA,含T和脱氧核糖的为DNA:若为双！ 短时间内大量合成相同的多条多肽链，B错误：细胞乙中①为DNA 链，遵循碱基互补配对原则，A=T(或U),G=C:单链中四种碱基！ 转录成RNA过程，有T一A碱基配对现象，②为翻译过程，存在密 之间没有严格的数量关系。 码子与反密码子的配对，是RNA与RNA的配对，含有U一A碱基 第四章基因的表达 配对现象，C错误：一条mRNA可同时结合多个核糖体，核糖体上 合成的肽链越短说明翻译开始得越晚，细胞乙中核糖体从mRNA 第1节基因指导蛋白质的合成 的5'一端向3'一端移动，D错误。 必备知识·自主梳理 [答案]A 知识梳理 :典例2[解析]mRNA分子有m个碱基，其中G十C有n个，则A十 (一)1，磷酸核糖单链2.脱氧核糖TU双螺旋单链 U为m一n个，根据碱基互补配对原则，其模板链中A十T为m一n 3.DNA 个，模板DNA分子的两条链中A十T的个数相等，共有A十T数为 (二)1，DNA的一条链2.碱基互补配对一条链RNA聚合 2(m-n):一个mRNA分子有m个碱基，该mRNA最多可决定m/3 DNA3.一条链核糖核苷酸RNA聚合酶 个氨基酸，由该RNA合成的蛋白质有两条多肽链，则合成蛋白质 (三)1.mRNA2.AUG GUG UAA、UAG、UGA3.氨基酸密 时能脱去的最多的水分子数是m/3一2。 码子4.DRNA tRNA tRNA肽键mRNA终止密码子 [答案]D (四)2.RNA3.(I)RNA RNA RNA DNA(2)转录"逆转录跟踪训练 :1.A[mRNA上的一个密码子决定一个氨基酸，所以在翻译过程中 翻译4.DNA、RNA蛋白质 mRNA中的碱基序列决定了蛋白质中的氯基酸序列，A正确：密码 核心探讨 子具有简并性，一种氨基酸可以由一种或多种密码子决定，B错误： (1)甲硫氨酸图中RNA的反密码子是UAC,其对应的密码子是： 绝大多数生物体内合成蛋白质的氨基酸有2]种，tRNA有62种，C AUG,根据密码子表可以确定AUG是甲硫氨酸的密码子 错误：正常情况下终止密码子不能决定氯基酸，D错误。 (2)提示：tRNA是RNA链经折叠形成的，除一端的反密码子外，还 :2.A[由图可知，核糖体移动的方向是从左向右，起始密码子位于 有其他碱基。在折叠区城碱基配对，存在氢键。 RNA链上的左侧，A正确；一种氨基酸可由一种或一种以上密码子 (3) 一种或几种 决定，决定甘氯酸的密码子有GGU、GGC、GGA、GGG,B错误：题图 (4)提示：运输复基酸的工具是tRNA,它一端有反密码子，能和mRNA· 表示翻译过程，碱基的配对方式有A一U、C一G、G一C、U一A,C错 上的密码子相识别，一端能携带氨基酸，因此tRNA是真正起“翻译”作 误：RNA聚合酶在转录过程中起作用，D错误。] 用的结构。 13.解析分析图示过程可知，a为DNA复制，b为转录，c为翻译。(1)完 关键能力·合作探究 成遗传信息表达的是转录和翻译过程，即图中b和c,DNA复制需 探究点（一） 要在解旋酶的作用下解开双链，然后在DNA聚合酶的作用下合成 问题情境 DNA子链。(2)RNA中含有核糖，图中含有核糖的结构包括 (1)提示：与RNA的结构相比，蛋白质具有更复杂的氨基酸序列，更 mRNA,tRNA、rRNA。根据②mRNA上的碱基顺序组成的密码 多样的空间结构 子，指导合成的多肽链中氨基酸序列是甲硫氨酸一丙氨酸一丝氨酸 (2)提示：①RNA一般是单链，结构不稳定，容易受到环境影响而发 苯丙氯酸。(3)三个核苷酸对应一个氨基酸，由此证明一个密码 生突变；②RNA比较短，携带的遗传信息量有限。 子由三个相邻的碱基组成。 (3)提示：细胞内的RNA主要分为mRNA、tRNA和rRNA。其功i 答案(1)b、c解旋酶和DNA聚合酶(2)②③⑤甲硫氨酸 能分别是mRNA作为翻译的模板，tRNA转运基酸、rRNA是组· 丙氨酸一丝氨酸一苯丙氨酸(3)一个密码子由三个相邻的碱基 成核糖体的重要成分。 组成 (4)提示：以DNA的一条链为模极转录来的：RNA聚合酶。 !探究点（三） 核心归纳 :问题情境 典例1[解析]①RNA聚合酶具有解开DNA双链，即解开双螺旋 (1)转录 RNA聚合逆转录逆转录(2)①②③(3)①②③ 的作用，A正确：②③都是磷酸二酯键，氢键是连接两条核苷酸链之 ④⑤ 间的碱基对的化学键，B错误；④胞嘧啶核糖核苷酸是由胞嘧啶、核· (4)提示：高度分化的细胞不再进行细胞分裂，因而不能发生① 糖、磷酸结合而成的，C错误：乙链和甲链中的腺票吟教量不一定相， 过程。 等，D错误 :核心归纳 [答案]A 典例1[解析]根尖分生区细胞能进行有丝分裂，细胞分裂前的间 典例2[解析]若以碱基顺序为5'一ATTCCATGCT一3'的DNA 期发生DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，基因的表达通过转 为模板链，根据碱基互补配对原则，转录时从3端读起，转录出的 录和翻译过程合成蛋白质，A正确：据分析可知，①表示DNA分子 mRNA碱基顺序为一UAAGGUACGA一。 的复制过程，②表示转录过程，③表示翻译过程，B正确：④表示逆 [答案]B 转录，某些RNA病毒（如HIV病毒）增殖时可发生该过程，C正确： 跟踪训练 ④逆转录过程和⑤RNA分子复制过程可发生在被某些病毒役染的 1,A[一个DNA分子上有若千个不相同的基因，可转录出多个不同1 细胞中，D错误。 类型的RNA,A正确；转录时不是沿着整条DNA长链进行的，因此： [答案]D 不会完全解开DNA分子的双螺旋，B错误：在真核生物中，合成的典例2[解析]若X是mRNA,Y是多肽，则管内发生的是翻译过 RNA从模板链上脱离下来，需经过加工才能成为成熟的RNA,C错 程，因此管内必须加入氯基酸：若X是DNA,Y含有U,则Y为 误：洋葱根尖细胞中没有叶绿体，D错误。] RNA,管内发生的是转录过程，因此不需要加入逆转录酶，而需要加 2.A[由图可知，④表示DNA分子，①过程表示的是DNA分子解 入RNA聚合酶等：若X是tRNA,Y是多肽，则管内发生的是翻译 旋，A正确：②是RNA,合成RNA时需要的酶是RNA聚合酶，B错 过程，因此不需要加入脱氧核苷酸：若X是HIV的RNA,Y是 误：③表示RNA聚合酶，DNA分子的合成过程需要DNA聚合酶， DNA,则管内发生的是逆转录过程，因此需要加入逆转录酶。 C错误：真核生物胞内RNA分子的合成可以在细胞核中进行，也 [答案] A 可以在叶绿体和线粒体内进行，D错误。] 跟踪训练 3.A[依图示可知，RNA聚合酶的移动方向是从左向右：RNA与at1.D[过程c表示翻译，需要tRNA和核糖体同时参与，A正确：某些 链上碱基除U与T不同外，其他碱基相同，不能互补；图示RNA一 RNA病毒谴传信息的表达过程为db→c,如逆转录病毒，B正确： DNA杂交区战中DNA上的A与RNA上的U配对：RNA聚合酶 真核细胞中，DNA复制、b转录两过程发生的主要场所相同，主要 本身具有解旋功能，转录不需要解旋酶的参与。] 是在细胞核中进行，C正确：d逆转录过程与模板链上碱基配对的碱 探究点（二） 基有A、T、C、G,D错误。] 问题情境 2.B[环丙沙星抑制细荫DNA的复制，对应图中的①过程，A错误： (1)提示：C、G、A、T和U:C、G、A和U。 红露素能与核糖体结合，抑制肽链的廷仲，对应图中的⑤过程，B正 (2)提示：翻译：因为miRNA可以与相应mRNA形成杂交双链， 确：利福平抑制细菌RNA聚合酶的活性，细菌的遗传物质为DNA, RNA分子，导致核糖体无法与mRNA结合，从而抑制了翻译。 故不会发生RNA的复制，即利福平的作用只对应图中②过程，C错 (3)提示：不相等：miRNA与mRNA上终止密码子互补的碱基没有 误：正常人体细胞中会发生DNA复制、DNA转录与翻译过程，对应 对应的反密码子。 图中为①②⑤，D错误。] 222