2022-2023学年　人教版 必修二基因通常是有遗传效应的DNA片段 学案

第3节DNA的复制第4节基因通常是有遗传效应的DNA片段课程内容标准核心素养对接1．运用假说—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。1．通过DNA的复制，认同生命的延续与发展观；理解遗传信息，认同DNA的遗传物质观。(生命观念)2．分析DNA复制过程，归纳DNA复制过程中相关数量计算，提高逻辑分析和计算能力。(科学思维)3．运用假说—演绎法，探究DNA半保留复制。(科学探究)[对应学生用书P86]eq\a\vs4\al(一、DNA的复制)1．对DNA复制的推测(1)提出者：沃森和克里克。(2)假说内容：①解旋：DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂。②复制eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(模板：DNA分子解开的两条单链,原料：游离的4种脱氧核苷酸,原则：碱基互补配对原则))③特点：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，这种复制方式称作半保留复制。2．DNA半保留复制的实验证据(1)实验材料：大肠杆菌。(2)实验方法：运用同位素标记技术。(3)实验过程用含15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌，获得含15N的DNA细菌的DNA↓转入含14NH4Cl的培养液中↓一段时间取细菌，提取DNA，进行密度梯度离心(4)实验预期①亲代DNA分子中两条链均含15N，DNA分子密度高。②复制一次产生的DNA分子中，一条链含14N，另一条链含15N，DNA分子密度居中。③复制两次产生的DNA分子中，有两个DNA分子双链均含14N，DNA分子密度较低；另两个DNA分子中一条链含15N，另一条链含14N。3．DNA复制的过程(1)相关知识归纳总结概念以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程时间有丝分裂间期和减数分裂Ⅰ前的间期场所主要是细胞核条件模板、原料、能量、酶等特点半保留复制、边解旋边复制意义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(2)复制的过程(3)准确复制的原因①DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板。②通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。eq\a\vs4\al(二、基因是有遗传效应的DNA片段)1．说明基因与DNA关系的实例2．DNA片段中的遗传信息(1)遗传信息：DNA分子中4种碱基的排列顺序。(2)特点①多样性：碱基排列顺序的千变万化。②特异性：每一个DNA分子有特定的碱基排列顺序。③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DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。4．基因的延伸：对于遗传物质是RNA的生物，基因就是有遗传效应的RNA片段。1．判正误(对的画“√”，错的画“×”)(1)证明DNA复制方式的实验只能用同位素标记N。(×)(2)在证明DNA复制方式的实验中，从Ⅰ代开始细菌DNA分子中至少有一条链含14N。(√)(3)DNA复制遵循碱基互补配对原则，新合成的DNA分子中两条链均是新合成的。(×)(4)任何生物的基因都是有遗传效应的DNA片段。(×)(5)碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性。(√)(6)每个DNA分子所具有的特定的碱基排列顺序，构成了每一个DNA分子的特异性。(√)2．微思考下图是DNA分子复制的示意图，据图回答有关问题：(1)DNA复制时，解旋酶的作用是什么？提示解旋酶的作用将DNA双螺旋的两条链解开。(2)DNA聚合酶的作用是什么？提示DNA聚合酶的作用是连接相邻的两个脱氧核苷酸形成与母链互补的子链。(3)在DNA复制过程中，两条子链延伸的方向为什么是相反的？提示DNA中两条母链是反向平行的。(4)真核生物的核DNA复制通常发生在细胞分裂的什么时期？提示细胞分裂的间期。[对应学生用书P88]任务驱动一对DNA复制的推测和DNA半保留复制的实验证据在DNA分子复制的早期研究中，科学家们提出了三个模型：全保留复制模型、弥散复制模型和半保留复制模型。比较如下：全保留复制：亲代DNA分子两条链不变，子代DNA分子的两条链都是新合成的。半保留复制：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链。弥散复制：亲代DNA分子的两条链分散成短片段，与新合成的子代DNA分子的两条链分散成的短片段混杂在一起，不能分出亲代DNA单链。如下图所示：根据教材中证明DNA半保留复制的实验回答下列问题：(1)能否只根据第一代只出现一条居中的DNA条带就排除是全保留复制方式？提示可以。若是全保留复制，第一代DNA条带应是1/2在底部，1/2在上部。(2)DNA复制一次产生第一代都是中带DNA，能完全说明DNA的复制方式是半保留复制吗？提示不能，也可能是弥散复制。(3)DNA分子复制两次产生第二代有两条是中带DNA，两条是轻带DNA，能否定DNA的复制方式是弥散复制吗？提示能。(4)如果继续上述实验，请你大胆推想还能不能得到在底部的DNA条带？提示不能，只能得到在中部和上部的DNA条带。1．实验方法：放射性同位素示踪法和离心技术。2．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。3．假说演绎过程(1)实验假设：DNA以半保留的方式复制。(2)实验预期：离心后应出现3条DNA带。①重带(密度最大)：两条链都为15N标记的亲代双链DNA。②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。③轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链DNA。(3)实验过程(4)过程分析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。4．实验结论：DNA的复制是以半保留方式进行的。细菌在含15N的培养基中繁殖数代后，细菌DNA的含氮碱基皆含有15N，然后再将其移入含14N的培养基中培养，抽取亲代及子代的DNA离心分离，如图①～⑤为可能的结果，下列叙述错误的是()A．子一代DNA应为② B．子二代DNA应为①C．子三代DNA应为④ D．亲代DNA应为⑤C[亲代DNA全为15N，应为⑤，复制一次后，DNA一条链为15N，一条链为14N，应为②；复制两次后形成4个DNA，其中2个全为14N，2个是一条链为15N，一条链为14N，应为①；复制三次后形成8个DNA，其中6个DNA全为14N，2个DNA的一条链为14N，一条链为15N，故C错。]下列有关“探究DNA的复制过程”活动的叙述，正确的是()A．培养过程中，大肠杆菌将利用NH4Cl中的N合成DNA的基本骨架B．通过对第二代大肠杆菌DNA的密度梯度离心，得出DNA复制的特点为半保留复制C．将含14N/14N－DNA的大肠杆菌放在以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养若干代，所获得的大肠杆菌的DNA中都含有15ND．将含15N/15N－DNA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，若将提取的子代大肠杆菌DNA解旋处理后进行密度梯度离心，离心管中将只出现1个条带C[培养过程中，大肠杆菌将利用NH4Cl中的N合成含氮碱基进而形成DNA两条链之间的碱基对，A错误；通过对亲代、第一代、第二代大肠杆菌DNA的密度梯度离心，对比分析才可得出DNA复制的特点为半保留复制，B错误；根据DNA的半保留复制，将含14N/14N－DNA的大肠杆菌放在以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养若干代，所获得的大肠杆菌的DNA中都含有15N，C正确；将含15N/15N－DNA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，若将提取的子代大肠杆菌DNA解旋处理后进行密度梯度离心，离心管中将出现轻、重2个条带，D错误。][举一反三]实验过程中注意的问题(科学思维)(1)该实验在探究过程中使用的方法是假说—演绎法。(2)该实验也可以用P、C等元素进行标记。(3)在实验过程中一定要注意提取DNA的时间，以大肠杆菌繁殖一次所用的时间为间隔。(2020·湖北襄阳高一期末)如图所示是研究DNA复制方式的实验，根据这些实验结果进行的推论，正确的是()菌种：大肠杆菌培养条件与方法：(1)在含15N的培养基培养若干代，使DNA均被15N标记(甲图)。(2)转至14N培养基培养，每30min繁殖一代。(3)取出每个DNA样本，并离心分层。①丙是转入14N培养基中复制一代的结果②乙是转入14N培养基中复制二代的结果③出现丁的结果至少需要60min④戊图表示复制三代后不再具有15N标记DNAA．①④ B．①③C．②③ D．①②③B[①由于DNA分子复制是半保留复制，而丙中DNA是全中，所以丙是转入14N培养基中复制一代的结果，正确；②乙中是1/2重、1/2中，而DNA分子复制是半保留复制，所以复制后不可能有全重的DNA存在，错误；③丁中是1/2中、1/2轻，说明DNA已复制2次，而复制一次需要30min，所以出现丁的结果至少需要60min，正确；④戊中为全轻，表示不具有15N标记的DNA；而DNA分子复制是半保留复制，15N标记DNA两条链一直存在，错误。]任务驱动二DNA的复制的过程和特点根据图1、图2思考下列问题：(1)图1中进行的是什么过程？发生的时期和场所是什么？提示DNA复制；有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期，无丝分裂也有DNA复制。真核生物DNA复制的场所有细胞核、线粒体、叶绿体；原核生物DNA复制的场所主要是拟核。(2)图1中的酶1和酶2分别是什么酶？分别作用于图2中的哪个部位？a、b、c、d四条脱氧核苷酸链中，哪些链的碱基排列顺序是相同的？提示酶1是解旋酶，作用于f，酶2是DNA聚合酶，作用于e；a和c的碱基排列顺序相同，b和d的碱基排列顺序相同。(3)用15N标记的DNA分子，放入含14N的培养基中进行复制，当测得含有15N的DNA分子数为12.5%时，该DNA分子复制了几次？提示4次。含15N的DNA分子在含14N培养基中复制n次，则形成2n个DNA分子，其中含15N的DNA分子占2/2n，已知2/2n＝12.5%，则n＝4。(4)DNA复制n次与第n次复制各形成多少个DNA分子？提示DNA复制n次形成2n个DNA分子，第n次复制形成2n－1个DNA分子。1．DNA复制的场所主要是在细胞核(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，其中主要场所是细胞核。(2)原核生物：核区、细胞质(如质粒的复制)。(3)病毒：宿主细胞内。2．真核生物细胞核中DNA复制发生的时间：分裂前的间期。3．复制所需的酶是指一个酶系统，不仅仅是指解旋酶和DNA聚合酶，还包括DNA连接酶等。(1)解旋酶的作用是破坏碱基间的氢键。(2)DNA聚合酶的作用是连接游离的脱氧核苷酸。(3)DNA连接酶的作用是连接DNA片段。4．DNA复制的相关计算将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基上培养，复制n次，则：(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)消耗的脱氧核苷酸数：若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸m(2n－1)个；第n次复制，消耗该脱氧核苷酸数为m·2n－1。(2020·陕西咸阳期末)如图为真核细胞DNA复制过程的模式图，据图分析，相关叙述错误的是()A．由图示得知，DNA分子复制的方式是半保留复制B．DNA在复制过程中先全部解旋，再复制C．从图中可以看出合成两条子链的方向是相反的D．解旋酶能使双链DNA解开，且需要消耗ATPB[DNA分子复制时都保留了原来DNA分子中的一条链，这种方式叫作半保留复制，A正确；DNA在复制过程中，边解旋边进行半保留复制，在较短的时间内形成DNA分子，B错误；DNA分子的两条链是反向平行的，而复制的时候只能从5′端向3′端延伸，所以两条子链合成方向相反，C正确；解旋酶能打开双链间的氢键，使双链DNA解开，需要消耗ATP，D正确。](2021·广东六校联考)假设1个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出100个子代噬菌体。下列叙述不正确的是()A．该过程至少需要3×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸B．噬菌体增殖需要细菌提供场所、原料和酶等C．含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1∶49D．噬菌体DNA复制在宿主细胞中进行A[A＝T＝5000×2×20%＝2000，G＝C＝5000×2×30%＝3000。DNA复制n次后需要加入鸟嘌呤脱氧核苷酸的个数＝(2n－1)×3000(个)，因此DNA复制中需要鸟嘌呤脱氧核苷酸数＝99×3000＝2.97×105(个)，A错误。噬菌体侵染细菌时，噬菌体的DNA进入作为模板，需要细菌提供场所、原料和酶等，B正确。1个被32P标记的噬菌体经半保留复制形成的100个子代噬菌体中有2个子代噬菌体含32P，98个只含31P，所以含32P的子代噬菌体与只含31P的子代噬菌体的比例为2∶98＝1∶49，C正确；噬菌体DNA复制在细菌细胞中进行，D正确。][举一反三]DNA复制相关计算的3个易错点(1)“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别，前者包括所有的复制，但后者只包括最后一次复制。(2)在DNA复制过程中，无论复制了几次，含有亲代脱氧核苷酸单链的DNA分子都只有两个。(3)看清碱基的数目单位是“对”还是“个”，“DNA分子数”还是“链数”，“含”还是“只含”等关键词。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，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D[DNA分子复制一次，可产生2个DNA分子，因为每个DNA分子中含有胞嘧啶脱氧核苷酸(m－A)个，所以复制一次时，需要胞嘧啶脱氧核苷酸为(m－A)个，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分子，所以需要胞嘧啶脱氧核苷酸为2(m－A)个，B正确；在第n次复制后，会形成2n个DNA分子，所以需要胞嘧啶脱氧核苷酸为(2n－2n－1)(m－A)＝2n－1(m－A)个，C正确；在第n次复制过程中，1个DNA分子变为2n个DNA分子，总共需要胞嘧啶脱氧核苷酸为(2n－1)(m－A)个，D错误。]任务驱动三基因通常是有遗传效应的DNA片段下图甲表示果蝇某一条染色体上的几个基因，图乙表示物质或结构的从属关系，请分析回答：(1)图甲体现了基因与染色体有什么关系？基因都在染色体上吗？提示①基因在染色体上呈线性排列；②一条染色体上含有多个基因；③染色体是基因的载体。不是，真核生物的核基因位于染色体上，质基因位于叶绿体或线粒体中，原核生物的基因位于拟核或质粒中，病毒的基因位于核酸分子中。(2)一条染色体上有几个DNA分子？一个DNA分子中有很多个基因，这些基因是不是连续排列的？提示一条染色体上有1个或2个DNA分子。一个DNA分子中基因并非是连续排列的，基因之间有一些碱基序列不属于基因。(3)若由2000个脱氧核苷酸构成一个基因，则可能有多少种脱氧核苷酸排列顺序？由此可说明DNA(基因)具有什么特性？某个基因中含2000个脱氧核苷酸，则该基因中有多少种脱氧核苷酸排列顺序？提示41000种；多样性；1种。(4)图乙中表示染色体、基因、DNA、脱氧核苷酸之间的关系，则a、b、c、d分别是什么？提示a为染色体，b为DNA，c为基因，d为脱氧核苷酸。1．全方位理解“基因”(1)本质上，基因通常是有遗传效应的DNA片段。(2)结构上，基因是含有特定遗传信息的脱氧核苷酸序列。(3)功能上，基因是遗传物质的结构和功能的基本单位。(4)位置上，基因在染色体上呈线性排列。2．染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系(2021·山东泰安月考)大肠杆菌细胞的拟核中有1个DNA分子，长度约为4.7×106bp(碱基对)，在该DNA分子上分布有大约4400个基因，每个基因的平均长度约为1000bp。根据题中信息，不能得出的结论是()A．基因位于DNA分子上B．一个DNA分子上有多个基因C．DNA分子上有非基因片段D．DNA分子的碱基对总数与所含有的基因的碱基对总数相等D[该DNA分子上分布有大约4400个基因，每个基因的平均长度约为1000bp，则所有基因含有的碱基对总数约为4.4×106个，小于DNA分子含有的碱基对总数，这同时也说明DNA分子上有非基因片段，D正确，A、B、C错误。]下列有关DNA多样性的叙述，正确的是()A．DNA分子多样性的原因是DNA分子空间结构千变万化B．含有200个碱基的DNA分子，碱基对可能的排列方式有4200种C．DNA分子的多样性和特异性是生物多样性和特异性的基础D．DNA分子的多样性是指一个DNA分子上有许多个基因C[DNA分子的多样性是指DNA分子中碱基对的排列顺序多种多样；DNA分子的多样性和特异性是生物多样性和特异性的物质基础；含有200个碱基的DNA分子中，碱基对可能的排列方式有4100种。][举一反三]基因概念理解的三个误区(1)不是所有的DNA片段都是基因，必须是有遗传效应的DNA片段。(2)不是所有的基因都位于染色体上，叶绿体和线粒体中也有基因。(3)基因不全是有遗传效应的DNA片段，对于遗传物质是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、U、G、C)的排列顺序之中。如图表示基因与染色体之间的关系，下列相关叙述中错误的是()A．H是遗传物质的主要载体B．C的种类有五种C．E在H上呈线性排列D．E中的遗传信息在复制过程中严格遵循碱基互补配对原则B[A项：细胞核中的遗传物质全部分布在染色体上，但细胞质中的遗传物质分布在线粒体和叶绿体中，所以说染色体是遗传物质的主要载体。B项：因为D是构成DNA的基本单位——脱氧核苷酸，所以C(碱基)只有四种。C项：基因是具有遗传效应的DNA片段，基因在染色体上呈线性排列。D项：基因在复制过程中要严格遵循碱基互补配对原则，以确保遗传信息准确地传递给子代。]知识网络构建关键知识积累1.DNA复制需要DNA模板、4种脱氧核苷酸做原料以及酶和能量。2.DNA复制的特点是边解旋边复制和半保留复制。3.DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。4.DNA通过复制，保持了遗传信息的连续性。5.基因是具有遗传效应的DNA片段。6.DNA分子中碱基对的排列顺序代表遗传信息。[对应学生用书P94]1．(2021·江苏南京期中)关于真核生物DNA复制的叙述，不正确的是()A．多起点，边解旋边复制B．复制时，遵循碱基互补配对原则C．复制时，需要解旋酶和DNA聚合酶等D．DNA复制与染色体复制分别独立进行D[DNA的复制为边解旋边复制，且可多起点双向复制，提高复制的速率，A正确；DNA复制时，遵循碱基互补配对原则，即A与T配对，G与C配对，B正确；复制时，需要用解旋酶(解开双链)和DNA聚合酶(合成子链DNA)等多种酶，C正确；细胞核内的DNA位于染色体上，DNA的复制和染色体复制是同时进行的，不是分别独立进行的，D错误。]2．保证准确无误地进行DNA复制的关键步骤是()A．解旋酶促使DNA的两条互补链分离B．游离的脱氧核苷酸上的碱基与母链碱基进行互补配对C．配对的脱氧核苷酸之间连接成与母链互补的子链D．模板母链与互补子链盘绕成双螺旋结构B[DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够精确地进行。]3．(2021·湖北武汉调研)关于基因的概念，下列叙述中错误的是()A．基因通常是具有遗传效应的DNA片段B．基因DNA分子上有一定功能的脱氧核苷酸特定的排列顺序C．基因是染色体的一段D．基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位C[对应遗传物质为DNA的生物而言，基因通常是有遗传效应的DNA片段，在DNA分子上有一定功能，能控制生物的性状，A、B正确；染色体是基因的主要载体，但基因不一定是染色体上的一段，如原核生物的基因、真核生物线粒体、叶绿体中的基因，C错误；基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位，D正确。]4．下图表示发生在细胞核内的某生理过程，其中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链。以下说法正确的是()A．此过程需要能量和尿嘧啶脱氧核苷酸B．真核细胞中此过程发生的唯一场所是细胞核C．b链中(A＋G)/(T＋C)的值一定与c链中的相同D．正常情况下，a、d链都应该到不同的细胞中去D[据图可知，此生理过程是DNA的复制。该过程需要的脱氧核苷酸有腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶脱氧核苷酸；真核生物发生此过程的场所有细胞核、线粒体和叶绿体；b链中(A＋G)/(T＋C)的值与c链中的此比值呈倒数关系。]课时作业(12)DNA的复制基因通常是有遗传效应的DNA片段[对应学生用书P217]1．(2019·山东潍坊高一检测)下列关于DNA复制的叙述，正确的是()A．DNA复制时，亲代DNA中只有一条链是模板B．精原细胞略微增大进行DNA复制C．DNA复制在核糖体上进行D．DNA复制时，以其周围的游离的脱氧核糖核酸为原料B[DNA复制时，亲代DNA中的两条链都是模板，A错误；精原细胞略微增大，说明细胞处于分裂间期，正在进行DNA复制，B正确；DNA复制主要在细胞核中进行，蛋白质合成在核糖体上进行，C错误；DNA复制时，以其周围的游离的单体——脱氧核糖核苷酸为原料，D错误。]2．(2021·辽宁大连测评)DNA分子的半保留复制是指()A．DNA分子中的一条链进行复制，另一条链不进行复制B．DNA分子中的一半进行复制，另一半不进行复制C．每一条子代DNA分子保留了其亲代DNA分子中的一条单链D．DNA分子复制后，一个仍为亲代DNA分子，另一个为子代DNA分子C[DNA复制时两条链都复制，A错误；DNA复制时整个DNA都复制，B错误；每一条子代DNA分子保留了其亲代DNA分子中的一条单链，C正确；DNA分子复制后，每个DNA都是一条链是母链，一条链是子链，D错误。]3．(2019·云南玉溪高一检测)下列关于DNA复制的叙述错误的是()A．DNA复制通过同位素示踪技术证实了DNA以半保留方式复制B．用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸可以测定DNA复制经历的时间C．若营养不足，会影响子代DNA碱基的排列顺序D．DNA复制过程中，可能会发生差错C[由于DNA中特有的碱基为胸腺嘧啶(T)，所以用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸可以测定DNA复制经历的时间。当营养不足时，会影响DNA复制的进行，但不会影响子代DNA中碱基的排列顺序，因为它是由模板决定的。DNA复制过程中若发生碱基对的增添、缺失或替换，则可能会导致基因突变。]4．把培养在含轻氮(14N)环境中的1个细菌，转移到含重氮(15N)环境中，培养相当于复制一轮的时间，然后取1个细菌放回原环境中培养相当于复制两轮的时间后，细菌DNA组成为()A．3/4轻氮型、1/4中间型 B．1/4轻氮型、3/4中间型C．1/2轻氮型、1/2中间型 D．3/4重氮型、1/4中间型A[轻氮(14N)环境中1个细菌转移到重氮(15N)环境中培养相当于复制一轮的时间后，DNA分子全为15N/14N，再返回轻氮(14N)环境中培养复制两次，产生4个DNA分子，其中有1个DNA分子为15N/14N，3个DNA分子为14N/14N，所以结果为3/4轻氮型、1/4中间型。]5．(2019·陕西西安高一检测)下列有关真核细胞DNA分子复制的叙述，正确的是()A．复制形成的两个子代DNA分子共2个游离的磷酸基团B．DNA复制完成后原先的DNA分子不复存在C．DNA聚合酶催化碱基对之间的连接D．复制过程中先全部解旋，再进行半保留复制B[DNA分子的每条单链的一端有一个游离的磷酸基团，2个DNA分子共有4条链，共有4个游离的磷酸基团，A错误；亲代DNA分子的两条链分别参与形成子代DNA，已经不复存在，B正确；DNA聚合酶催化游离的脱氧核苷酸之间的连接，C错误；DNA复制过程中边解旋边进行半保留复制，D错误。]6．下列关于如图DNA分子片段的说法，正确的是()A．解旋酶可作用于①②处B．“G”是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸C．该DNA的特异性表现在碱基种类和(A＋G)/(C＋T)的比例上D．把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代中含15N的DNA占3/4B[解旋酶的作用是催化氢键断开，使DNA两条链分开，形成两条单链DNA，即作用于图中③处，A错误；“G”是鸟嘌呤脱氧核苷酸，B正确；DNA分子的特异性是由于每个特定的DNA分子都具有其特定的碱基对排列顺序，对于任何双链DNA分子中，(A＋G)/(C＋T)的比值都是等于1，C错误；把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代DNA都含有15N，D错误。]7．(2019·河南郑州高一检测)如图是染色体及构成染色体的DNA、蛋白质、基因之间的关系示意图，正确的是()C[细胞核中能被碱性染料染成深色的物质叫作染色体，它是由DNA和蛋白质两部分组成的，DNA是主要的遗传物质，呈双螺旋结构。一条染色体上包含一个或2个DNA分子。一个DNA分子上包含有多个基因，基因是有遗传效应的DNA片段。一条染色体上携带着许多基因。因此染色体、蛋白质、DNA、基因四者之间的包含关系如选项C所表示的概念图。]8．(2021·河北保定高一检测)用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在14N的培养基连续复制4次。下列判断不正确的是()A．含有15N的DNA分子占1/8B．含有14N的DNA分子占7/8C．复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸600个D．复制结果共产生16个DNA分子B[由于DNA分子的复制是半保留复制，最终只有2个子代DNA各含1条15N链，1条14N链，其余DNA都含14N，DNA复制四次后产生的子代DNA的数目为24＝16，故全部子代DNA含15N的DNA所占的比例为2/16＝1/8，A正确；由于DNA分子的复制是半保留复制，最终只有2个子代DNA各含1条15N链，1条14N链，其余DNA都含14N，故全部子代DNA都含14N，即经过四次DNA复制后，含有14N的DNA分子占比为1，B错误；含有100个碱基对200个碱基的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，解得A＝40个，故复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸：(24－1)×40＝600，C正确；复制4次后产生24＝16个DNA分子，D正确。]9．下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是()A．DNA分子复制过程需要酶的催化，也需要消耗ATPB．这一过程是在细胞分裂间期随着染色体的复制而完成的C．由图可知该过程是边解旋边双向复制，是多个起点同时开始的D．真核生物的这种复制方式提高了复制效率C[DNA分子复制需要模板、原料、酶和能量等基本条件；DNA分子复制是在细胞有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期，随着染色体的复制而完成的；由图可知DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，且是多个起点开始，但并不是同时开始的；真核生物的这种复制方式使复制效率大大提高。]10．(2021·山东临沂期中)下图表示DNA复制的过程，结合图示判断，下列有关叙述不正确的是()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分子的复制具有双向复制的特点，生成的两条子链方向相反C．DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段D．DNA的两条子链都是连续合成的D[由图可知，两条子链中，一条是连续合成的，另一条是不连续合成的。]11．将亲代DNA用15N标记，放在含有14N的培养基上培养，如图是DNA复制图解，请据图回答问题：(1)图中长方形A表示__________，图中的箭头B表示______________，图中体现了DNA复制的特点是________________________。(2)DNA复制完一次后，2个子代DNA分子共有______个游离的磷酸基团。分析得知，新合成的DNA分子中，A＝T，G＝C。这个事实说明DNA的合成遵循____________________。新合成的DNA分子中，带有15N标记的链占总链数的50%，这个事实说明________________________________________________________________________。(3)15N标记的DNA分子复制4次后，含14N的DNA分子占DNA分子总数的________，若该DNA分子共有300个碱基对，其中胞嘧啶为260个，则第4次复制时，消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸为________个。解析(1)A催化游离的脱氧核苷酸形成互补链，是DNA聚合酶，箭头B代表的是复制的方向，从图中能够看出DNA边解旋边复制的特点。(2)每个DNA分子的两条链中，每一条链都有一个游离的磷酸基团，所以复制后形成的2个DNA分子共有4个游离的磷酸基团；在DNA分子复制的过程中遵循碱基互补配对的原则；新DNA分子中新链和旧链各占一半，表现了DNA分子的半保留复制的特点。(3)由于DNA分子的半保留复制的特点，所以含有15N的DNA分子只有2个，经4次复制后共产生了16个DNA分子，而每个DNA分子中都含14N；300个碱基对的DNA分子，含有胞嘧啶260个，则含有腺嘌呤为40个，则第4次复制过程中，会增加8个新DNA分子，所以需要游离的腺嘌呤320个。答案(1)DNA聚合酶DNA复制方向边解旋边复制(2)4碱基互补配对原则DNA复制方式为半保留复制(3)100%32012．如图是科学家对大肠杆菌天然DNA片段进行改造及对改造后的DNA表达过程进行研究的示意图。请据图回答下列问题：(1)改造后的大肠杆菌DNA片段可能含有自然界基本碱基对和“X－Y”的人工碱基对，由1000个基本单位组成的双链人工DNA分子最多可能有________种；若这个由1000个基本单位组成的双链人工DNA分子上有A150个、C300个，则该DNA片段中应有X____个。(2)在试管中对(1)中1个DNA片段进行复制时，需向试管中加入________________、________________、ATP、______________________等物质；在通过5次复制得到的子代DNA片段中，不含亲代DNA链的有________个，进行5次复制需要消耗含X碱基的基本单位______个。解析(1)根据图解信息可知，人工DNA分子中有6种碱基，1000个基本单位组成的双链DNA包含500个碱基对，因此，由1000个基本单位组成的双链人工DNA分子最多可能有6500种。根据碱基互补配对原则可知，自然DNA分子中任意两个不能配对的碱基之和占该DNA分子碱基总数的一半，由此推知该人工DNA分子中任意三个不能配对的碱基之和占该DNA分子碱基总数的一半，则A＋C＋X＝500，X＝50。(2)DNA复制需要模板DNA、6种脱氧核苷酸、ATP、DNA聚合酶、解旋酶等物质；DNA复制时，不管复制多少次，含亲代链的DNA都只有2个，不含亲代链的DNA分子数＝总DNA分子数－2，经5次复制共合成DNA分子25＝32个，其中不含亲代DNA链的有30个。由(1)可知，该DNA分子含有X碱基50个，32个DNA分子共含有X碱基32×50＝1600个，去掉原DNA分子含有的50个，共需要消耗含X碱基的基本单位1550个。答案(1)650050(2)模板DNA片段6种脱氧核苷酸DNA聚合酶(或解旋酶)30155013．PFM是一种新型抗菌药物，一定量的PFM会抑制大肠杆菌DNA解旋酶的生物活性。若在培养大肠杆菌的培养液中加入一定浓度的PFM，下列相关叙述不正确的是()A．加入PFM后，大肠杆菌细胞中的DNA复制发生障碍B．PFM可以将真核细胞的细胞周期阻断在分裂间期C．一定浓度的PFM不会影响大肠杆菌的分裂D．推测PFM对细胞的增殖有一定抑制作用C[加入该物质后，DNA不能正常解旋，这会导致DNA的复制和转录发生障碍，A正确；DNA复制过程中需要解旋，而加入该物质使DNA双链不能解开，因此DNA复制发生障碍，细胞周期会阻断在分裂间期，B正确；加入该物质后，会导致DNA的复制和转录发生障碍，会影响大肠杆菌分裂，C错误；对于癌细胞来说，因为可以影响细胞分裂，D正确。]14．(2020·江苏南京月考)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，然后在不含放射性标记的培养基中连续分裂2次，在第二次分裂中期，其染色体的放射性