人教课标实验版遗传与进化（必修2）第３章-基因的本质

第21讲

DNA分子的结构、复制及基因的本质第六单元遗传的分子基础考纲要求

1.DNA分子结构的主要特点(Ⅱ)。2.DNA分子的复制(Ⅱ)。3.基因的概念(Ⅱ)。考点一DNA分子的结构及相关计算微专题突破五

DNA复制与细胞分裂中染色体标记问题考点二DNA分子的复制及基因的概念知识网络答题语句课时作业重温高考演练模拟内容索引考点一DNA分子的结构及相关计算1.DNA双螺旋模型构建者：

。2.DNA双螺旋结构的形成沃森和克里克脱氧核糖胸腺嘧啶梳理知识要点233.DNA的双螺旋结构(1)DNA由

条脱氧核苷酸链组成，这些链按

的方式盘旋成双螺旋结构。(2)外侧：

和

交替连接构成主链基本骨架。(3)内侧：两条链上的碱基通过氢键连接成

。碱基互补配对遵循以下原则：A===T(两个氢键)、GC(三个氢键)。两反向平行脱氧核糖磷酸碱基对巧记利用数字“五、四、三、二、一”巧记DNA分子结构4.DNA分子结构特点(1)

性：具n个碱基对的DNA具有4n种碱基对排列顺序。(2)

性：如每种DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序。(3)

性：如两条主链磷酸与脱氧核糖交替连接的顺序不变，碱基对构成方式不变等。多样特异稳定1.判断常考语句，澄清易混易错(1)沃森和克里克研究DNA分子的结构时，运用了构建物理模型的方法(

)(2)富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立也作出了巨大的贡献(

)(3)双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的(

)(4)嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定(

)(5)含有G、C碱基对比较多的DNA分子热稳定性较差(

)(6)分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同(

)√√×√诊断与思考××2.分析命题热图，明确答题要点下图表示一个DNA分子的片段，请分析：(1)DNA左侧单链中的G和C通过

连接在一起的。(2)上述片段通过

贮存遗传信息。(3)若碱基对数为n，则氢键数为

。(4)图中的④表示

。脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖特定的碱基对排列顺序2n～3n胞嘧啶脱氧核苷酸(5)图示DNA若进行初步水解和彻底水解，则产物分别是什么？初步水解产物为4种脱氧核苷酸；彻底水解产物为磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。提示1.解读两种DNA结构模型突破重点难点(1)由图1可解读以下信息(2)图2是图1的简化形式，其中①是磷酸二酯键，③是氢键。解旋酶作用于③部位，限制性核酸内切酶和DNA连接酶作用于①部位。2.“归纳法”求解DNA分子中的碱基数量的计算规律(1)在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同，即A＋G＝T＋C。

命题点一DNA分子结构分析1.(2016·武汉部分学校联考)下列关于DNA分子结构的叙述，正确的是A.DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的单链结构B.DNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基C.DNA分子两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对D.DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸—脱氧核糖—磷酸相连答案解析探究命题方向DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的双链结构，A错误；DNA分子中的绝大多数磷酸连接着两个脱氧核糖，且磷酸不与碱基直接相连，B错误；DNA分子一条链上的相邻碱基通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相连，

D错误。

命题点一DNA分子结构分析2.(2016·泰安模拟)如图为DNA分子结构示意图，对该图的描述正确的是A.②和③相间排列，构成了DNA分子的基本骨架B.④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸C.DNA聚合酶用于⑨的形成D.DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息

答案解析由图示可知，①表示磷酸，②表示脱氧核糖，③表示胞嘧啶，②和①相间排列构成了DNA分子的基本骨架；④中的①应属于上面那个脱氧核苷酸的磷酸基团；⑨的形成依靠碱基互补配对原则，不需要DNA聚合酶，DNA聚合酶是将游离的脱氧核苷酸聚合成脱氧核苷酸链。“三看法”判断DNA分子结构的正误方法技巧命题点二DNA分子结构的相关计算疑难精讲三步解决DNA分子中有关碱基比例计算第一步：搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例，还是占DNA分子一条链上碱基的比例。第二步：画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知的和所求的碱基。第三步：根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。

命题点二DNA分子结构的相关计算3.(2016·西安模拟)一个DNA分子的一条链上，腺嘌呤与鸟嘌呤数目之比为2∶1，两者之和占DNA分子碱基总数的24%，则该DNA分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基数目的A.32% B.24% C.14% D.28%答案解析已知DNA分子的一条链上，A∶G＝2∶1，且A＋G之和占DNA分子碱基总数的24%，依据碱基互补配对原则，该链的碱基总数占DNA分子碱基总数的

，所以该链中A＋G之和占该链碱基总数的48%，从而推出该链中A占该链碱基总数的32%，另一条链上的T和该链中的A相等，即另一条链上的胸腺嘧啶占该链碱基总数目的32%。综上所述，A项正确。

命题点二DNA分子结构的相关计算4.(2016·邵阳段考)DNA双螺旋结构是1953年沃森和克里克发现的，现已知基因M含有碱基共N个，腺嘌呤n个，具有类似如图的平面结构，下列说法正确的是A.基因M共有4个游离的磷酸基，氢键(1.5N＋n)个B.如图a可以代表基因M，基因M的等位基因m可以用b表示；a链含有腺嘌

呤的比例最多为C.基因M的双螺旋结构，脱氧核糖和磷脂交替排列在外侧，构成基本骨架D.基因M和它的等位基因m含有的碱基数可以不相等答案解析基因M的每一条链有1个游离的磷酸基，故有2个游离的磷酸基，氢键数为(1.5N－n)个，故A错误。基因是由两条脱氧核苷酸链组成的，图中a和b共同组成基因M，故B错误。双螺旋结构中脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成基本骨架，故C错误。等位基因是基因突变产生的，基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，基因M和它的等位基因m的碱基数或排列顺序可以不同，故D正确。

牢记DNA分子中的4种数量关系(1)DNA分子中，脱氧核苷酸数∶脱氧核糖数∶磷酸数∶含氮碱基数＝1∶1∶1∶1。(2)配对的碱基，A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3个氢键，C—G对占比例越大，DNA结构越稳定。(3)若碱基对为n，已知A有m个，则氢键数为3n－m。(4)由2n个脱氧核苷酸形成双链DNA分子过程中，可产生H2O分子数为(n－1)＋(n－1)＝2n－2。归纳提升考点二DNA分子的复制及基因的概念1.DNA分子的复制(1)概念：以

为模板，合成

的过程。(2)时间：

。亲代DNA子代DNA有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期梳理知识要点(3)过程能量解旋两条螺旋的双链脱氧核苷酸DNA聚合酶双螺旋结构(4)特点：

。(5)方式：

。(6)结果：形成两个完全相同的DNA分子。(7)意义：将

从亲代传给子代，保持了

的连续性。巧记

利用数字“1，2，3，4”巧记DNA的复制1个主要场所(细胞核)，2种时期(有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期)，3个步骤(解旋、合成新链、形成子代DNA)，4个条件(模板、酶、原料和能量)。边解旋边复制半保留复制遗传信息遗传信息2.观察下面的基因关系图，完善相关内容一个或两个许多

有遗传效应线性许多脱氧核苷酸排列顺序1.判断常考语句，澄清易混易错(1)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(

)(2)DNA双螺旋结构全部解旋后，开始DNA的复制(

)(3)单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链(

)(4)DNA复制时，严格遵循A－U、C－G的碱基互补配对原则(

)×××诊断与思考×2.分析命题热图，明确答题要点如图为真核细胞DNA复制过程的模式图，据图回答相关问题：(1)由图示得知，DNA分子复制的方式具有

的特点。(2)图示中的解旋酶的作用是

；DNA聚合酶的作用是

。半保留复制使氢键打开，DNA双链发生解旋催化形成新的子链

命题点一DNA复制过程的分析1.在DNA复制开始时，将大肠杆菌放在含低剂量3H标记的脱氧胸苷(3H－dT)的培养基中，3H－dT可掺入正在复制的DNA分子中，使其带有放射性标记。几分钟后，将大肠杆菌转移到含高剂量3H－dT的培养基中培养一段时间。收集、裂解细胞，抽取其中的DNA进行放射性自显影检测，结果如图所示。据图可以作出的推测是A.复制起始区在高放射性区域B.DNA复制为半保留复制C.DNA复制从起始点向两个方向延伸D.DNA复制的方向为a→c探究命题方向答案解析根据放射性自显影结果可知，中间低放射性区域是复制开始时在含低剂量3H标记的脱氧胸苷(3H－dT)的培养基中进行复制的结果，A项错误；两侧高放射性区域是将大肠杆菌转移到含高剂量3H－dT的培养基中进行复制的结果，因此可判断DNA复制从起始点(中间)向两个方向延伸，C项正确、D项错误；该实验不能证明DNA复制为半保留复制，B项错误。

命题点一DNA复制过程的分析2.(2016·德州重点中学月考)真核细胞中DNA复制如下图所示，下列表述错误的是A.多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成B.每个子代DNA都有一条核苷酸链来自亲代C.复制过程中氢键的破坏和形成都需要DNA聚合酶的催化D.DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则

答案解析DNA复制过程中氢键的破坏需要解旋酶的催化，但氢键的形成不需要酶的催化，C错误。命题点二DNA复制的相关计算疑难精讲“图解法”分析DNA复制相关计算(2)DNA复制中消耗的脱氧核苷酸数①若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m·(2n－1)。②第n次复制需要该种脱氧核苷酸数为m·2n－1。(1)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：

命题点二DNA复制的相关计算3.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培养基中连续复制4次，其结果可能是A.含有14N的DNA分子占100%B.复制过程中需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸640个C.含15N的链占1/8D.子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是2∶3答案解析在14N培养基中连续复制4次，得到24＝16个DNA分子，32条链，其中含14N的DNA分子占100%，含15N的链有2条，占1/16，A项正确、C项错误；每个DNA分子中嘌呤和嘧啶互补相等，两者之比是1∶1，D项错误。

命题点二DNA复制的相关计算4.(2016·泰安期中)下列关于DNA的相关计算中，正确的是A.具有1000个碱基对的DNA，腺嘌呤有600个，则每一条链上都具有胞嘧

啶200个B.具有m个胸腺嘧啶的DNA片段，复制n次后共需要2n·m个胸腺嘧啶C.具有m个胸腺嘧啶的DNA片段，第n次复制需要2n－1·m个胸腺嘧啶D.无论是双链DNA还是单链DNA，A＋G所占的比例均是答案解析根据碱基互补配对原则，具有1000个碱基对的DNA，A＋T＋C＋G＝2000个，A＝T＝600个，C＝G＝400个，但在该DNA分子的每一条链上，所具有的胞嘧啶不一定是200个，A项错误；具有m个胸腺嘧啶的DNA片段，复制n次后共需要(2n－1)·m个胸腺嘧啶，B项错误；具有m个胸腺嘧啶的DNA片段，第n次复制共需要(2n－1)·m－(2n－1－1)·m＝2n－1·m个胸腺嘧啶，C项正确；“DNA复制”相关题目的4点“注意”(1)注意“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别，前者包括所有的复制，但后者只包括第n次的复制。(2)注意碱基的单位是“对”还是“个”。(3)切记在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。(4)看清试题中问的是“DNA分子数”还是“链数”，“含”还是“只含”等关键词，以免掉进陷阱。特别提醒命题点三

DNA半保留复制的实验分析疑难精讲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.实验假设：DNA以半保留的方式复制。4.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。5.实验过程6.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。7.实验结论：DNA的复制是以半保留方式进行的。命题点三

DNA半保留复制的实验分析5.(2016·河北冀州中学检测)DNA的复制方式可以通过设想来进行预测，可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散复制三种。究竟是哪种复制方式呢？下面设计实验来证明DNA的复制方式。实验步骤：a.在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N—DNA(对照)。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.将亲代含15N的大肠杆菌转移到氮源为14N的培养基中，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用密度梯度离心法分离，不同相对分子质量的DNA分子将分布在试管中的不同位置上。实验预测：(1)如果与对照(14N/14N)相比，子代Ⅰ能分辨出两条DNA带：一条__________带和一条__________带，则可以排除____________________。

答案解析轻(14N/14N)重(15N/15N)半保留复制和分散复制由图示可知，深色为亲代DNA的脱氧核苷酸链(母链)，浅色为新形成的子代DNA的脱氧核苷酸链(子链)。因此全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成的亲代DNA分子，一个是两条子链形成的子代DNA分子；半保留复制后得到的每个子代DNA分子的一条链为母链，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段和子链片段间隔连接而成的。(2)如果子代Ⅰ只有一条中密度带，则可以排除__________，但不能肯定是______________________。(3)如果子代Ⅰ只有一条中密度带，再继续做子代ⅡDNA密度鉴定：若子代Ⅱ可以分出____________和_____________，则可以排除分散复制，同时肯定半保留复制；如果子代Ⅱ不能分出________密度两条带，则排除___________，同时确定为__________。全保留复制半保留复制还是分散复制一条中密度带一条轻密度带中、轻半保留复制分散复制答案微专题突破五、DNA复制与细胞分裂中染色体标记问题1.减数分裂与有丝分裂中染色体标记情况分析(1)减数分裂中染色体标记情况分析如果用3H标记细胞中的DNA分子，然后将细胞放在正常环境中培养，让其进行减数分裂，结果染色体中的DNA标记情况如图所示：由图可以看出，减数分裂过程中细胞虽然连续分裂2次，但DNA只复制

1次，所以四个子细胞中所有DNA分子均呈杂合状态，即“3H//1H”。(2)有丝分裂中染色体标记情况分析如果用3H标记细胞中的DNA分子，然后将细胞放在正常环境中培养，连续进行2次有丝分裂，与减数分裂过程不同，因为有丝分裂是复制

1次分裂1次，因此这里实际上包含了2次复制。由图可以看出，第一次有丝分裂形成的两个子细胞中所有DNA分子均呈杂合状态，即“3H//1H”。第二次有丝分裂复制后的染色体上两条单体中只有一条单体含有3H，即DNA分子为“3H//1H”，而另一条单体只有1H，即DNA分子为“1H//1H”，在后期时两条单体的分离是随机的，所以最终形成的子细胞中可能都含有3H，也可能不含3H，含有3H的染色体条数是0～2n条(体细胞染色体条数是2n)。2.四步法解决细胞分裂中染色体标记问题第一步画出含一条染色体的细胞图，下方画出该条染色体上的1个DNA分子，用竖实线表示含同位素标记第二步画出复制一次，分裂一次的子细胞染色体图，下方画出染色体上的DNA链，未被标记的新链用竖虚线表示第三步再画出第二次复制(分裂)后的细胞的染色体组成和DNA链的情况第四步若继续推测后期情况，可想象着丝点分裂，染色单体分开的局面，并进而推测子细胞染色体的情况

对点集训1.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答案解析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)培养基中完成一个细胞周期，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分子复制后形成的两个DNA分子通过着丝点连接，其中一个DNA分子的一条链含3H－T，如下图：

2.若用32P标记人的“类胚胎干细胞”的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养液中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是A.中期是46和46、后期是92和46B.中期是46和46、后期是92和92C.中期是46和23、后期是92和23D.中期是46和23、后期是46和23答案解析有丝分裂中期、后期染色体条数的分析：“类胚胎干细胞”来自人体，人体的一个正常细胞中含有染色体条数为46，有丝分裂中期染色体条数与体细胞相同(46)，后期染色体条数加倍(92)，故无论经过几次分裂，在有丝分裂中期染色体条数都是46，后期染色体条数都是92。有丝分裂中期、后期被32P标记的染色体条数的分析：以1个DNA分子为例，双链被32P标记，转入不含32P的培养液中培养，由于DNA具有半保留复制的特点，第一次有丝分裂完成时，每个DNA分子中都有1条链被32P标记；第二次有丝分裂完成时，只有1/2的DNA分子被32P标记。有丝分裂中期时，染色单体没有分开，而这2条没有分开的染色单体中，1条被32P标记，导致整条染色体也被32P标记。

3.用32P标记玉米体细胞(含有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，在第二次细胞分裂的中期、后期及所产生的子细胞中被32P标记的染色体数分别为A.20、40、20 B.20、20、20C.20、20、0～20 D.20、40、0～20答案解析玉米体细胞两次有丝分裂过程中染色体和DNA的标记情况可用下图进行解析。由此可见在第二次分裂中期，玉米细胞的20条染色体全含32P，第二次分裂后期40条染色体中有20条含32P，第二次分裂产生的子细胞所含20条染色体中，带32P的为0～20条。

4.将DNA分子双链用3H标记的蚕豆(2n＝12)根尖移入普通培养液(不含放射性元素)中，再让细胞连续进行有丝分裂。某普通培养液中的第三次有丝分裂中期，根据图示，判断该细胞中染色体的标记情况最可能是A.12个b B.6个a，6个bC.6个b，6个c D.b＋c＝12个，但b和c数目不确定

答案解析在普通培养液中第一次有丝分裂产生的子细胞的DNA分子中仅有1条链被标记，故第二次有丝分裂中期时，每条染色体的2条染色单体中仅有1条染色单体具有放射性，在有丝分裂后期时姐妹染色单体分开形成两条子染色体随机移向细胞两极，即第二次有丝分裂产生的子细胞中具有放射性的染色体数目不能确定，所以在第三次有丝分裂中期的细胞中有的染色体仅有1条染色单体具有放射性，有的染色体无放射性，但二者之和肯定为12。

5.小鼠的睾丸中一个精原细胞在含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继续完成减数分裂过程，其染色体的放射性标记分布情况是A.初级精母细胞中每条染色体的两条单体都被标记B.次级精母细胞中每条染色体都被标记C.只有半数精细胞中有被标记的染色体D.产生的四个精细胞中的全部染色体，被标记数与未被标记数相等答案解析一个精原细胞在含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后，每条染色体的DNA分子有一条链被标记，然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂过程，初级精母细胞中每条染色体只有一条染色单体被标记；着丝点分裂后的次级精母细胞有一半的染色体被标记；由于染色体的随机结合，含有被标记染色体的精细胞的比例不能确定；整体来看，产生的四个精细胞中的全部染色体，被标记数与未被标记数相等。

6.将全部DNA分子双链经32P标记的雄性动物细胞(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。下列推断正确的是A.若只进行有丝分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1/2B.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1/2C.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解析若该生物细胞内含一对染色体，且只进行有丝分裂，分裂三次形成8个细胞，则含放射性DNA的细胞最多有4个，占1/2；若该生物只有一对染色体，其进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂，共产生8个细胞，含32P染色体的子细胞占1/2，若该生物有两对染色体，则占的比例会更高；若该生物含有多对染色体，则不管是有丝分裂还是减数分裂，子细胞都有可能含有放射性；D项所述的情况不可能出现。

7.将某一经3H充分标记DNA的雄性动物细胞(染色体数为2n)置于不含3H的培养基中培养，该细胞经过两次连续分裂后形成4个大小相等的子细胞。下列有关的说法正确的是A.若子细胞中染色体数为2n，则其中含3H的染色体数一定为nB.若子细胞中染色体数为n，则其中含3H的DNA分子数为n/2C.若子细胞中染色体都含3H，则细胞分裂过程中可能发生基因重组D.若子细胞中有的染色体不含3H，则原因是同源染色体分离答案解析若子细胞中染色体数为2n，则细胞进行了两次有丝分裂，DNA分子复制是半保留复制，第一次有丝分裂产生的2个细胞中，每条染色体都含有3H，第二次分裂产生的四个子细胞中，含3H的染色体数可能是0～2n，A错误；若子细胞中染色体数为n，则进行减数分裂，每个子细胞含3H的DNA分子数应该是n，B错误；如果经过连续两次细胞分裂形成的子细胞中所有染色体都含3H，说明该细胞进行的细胞分裂是减数分裂，减数分裂过程可能发生基因重组，C正确；如果子细胞中有的染色体不含3H，则该细胞发生的是有丝分裂，不发生同源染色体分离，D错误。知识网络答题语句构建知识网络1.DNA分子复制的时期：细胞有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。2.DNA复制需要的基本条件有：模板、原料、能量和酶等。3.DNA分子复制的特点是：半保留复制；边解旋边复制。4.DNA分子复制的意义是：DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给子代，从而保持了遗传信息的连续性。5.遗传信息是指：DNA中碱基的排列顺序。6.基因的本质描述是：基因是有遗传效应的DNA片段。必背答题语句重温高考演练模拟123451.(2016·全国甲，2)某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质，下列相关叙述错误的是A.随后细胞中的DNA复制发生障碍B.随后细胞中的RNA转录发生障碍C.该物质可将细胞周期阻断在分裂中期D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用√答案解析因为该物质可使DNA双链不能解开，DNA复制时需要解旋，所以若在细胞培养液中加入该物质，会导致细胞中DNA复制发生障碍，A正确；由于RNA是在细胞核中以DNA的一条链为模板合成的，因此，RNA转录前需要DNA解旋，B正确；因为该物质使DNA复制不能完成，所以可将细胞周期阻断在分裂间期，C错误；该物质能抑制DNA复制，因此可抑制癌细胞增殖，D正确。12345123452.在DNA分子模型的搭建实验中，若仅用订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含10对碱基(A有6个)的DNA双链片段，那么使用的订书钉个数为A.58 B.78C.82 D.88每个脱氧核苷酸的三部分间需2个订书钉，每条链上的10个脱氧核苷酸间需9个订书钉，两条链间的6对A－T和4对G－C间各需12个订书钉，故构建该DNA片段共需订书钉的数量为29＋29＋12＋12＝82。√答案解析123453.(2014·山东，5)某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是√答案解析根据DNA分子的结构特点可知，若DNA分子双链中(A＋T)/(C＋G)的比值均为m，则每条链中(A＋T)/(C＋G)比值为m，由此可判断C正确、D错误；DNA分子中(A＋C)/(T＋G)＝1，而每条链中的(A＋C)/(T＋G)不能确定，但两条链中(A＋C)/(T＋G)的比值互为倒数，故A、B错误。12345123454.(2016·潍坊统考)一个32P标记的噬菌体侵染在31P环境中培养的大肠杆菌，已知噬菌体DNA上有m个碱基对，其中胞嘧啶有n个，以下叙述不正确的是A.大肠杆菌为噬菌体增殖提供原料和酶等B.噬菌体DNA含有(2m＋n)个氢键C.该噬菌体繁殖四次，子代中只有14个噬菌体含有31PD.噬菌体DNA第四次复制共需要8(m－n)个腺嘌呤脱氧核苷酸√答案解析

12345123455.(2016·全国乙，29)在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置

(A－Pα～Pβ～Pγ或dA－Pα～Pβ～Pγ)。回答下列问题：(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的______(填“α”“β”或“γ”)位上。由题意知，该酶可催化ATP水解产生ADP，此过程中断裂的应是远离“A”的那个高能磷酸键，从而使ATP中γ位上的磷酸基团脱离，此磷酸基团可在该酶的作用下转移到DNA末端上。γ答案解析12345(2)若用带有32P的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的______(填“α”“β”或“γ”)位上。答案解析α脱氧核苷酸中的磷酸应对应于dATP的α位上的磷酸基团，若用dATP作为DNA生物合成的原料，则dATP需脱去β位和γ位上的磷酸基团形成脱氧核苷酸，所以参与DNA分子组成的脱氧核苷酸中只有α位上的磷酸基团。12345(3)将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，_________________________________________________________________________________________________________________________________________________。1个噬菌体含有1个双链DNA分子，用DNA分子被32P标记的噬菌体感染大肠杆菌，由于DNA分子复制为半保留复制，即亲代DNA分子的两条链在复制中保留下来，且分别进入不同的DNA分子中，所以理论上不管增殖多少代，子代噬菌体中只有2个噬菌体含有32P。

一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记答案解析课时作业1234567891011121.(2016·福州期中联考)下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是A.在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸和一个碱基B.基因一般是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千

个基因C.一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列

顺序决定的D.染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有1个或2个DNA分子√答案解析在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是两个磷酸和一个碱基，A错误。131234567891011122.(2017·长沙调研)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.图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的B.图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的C.真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶D.真核生物的这种复制方式提高了复制速率

√答案解析13123456789101112从图中能看出有多个复制起点，但并不是同时开始，所以A错误。图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的，真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶、DNA聚合酶等酶的参与。这种半保留复制的模式不仅保持前后代的稳定性，同时每次复制都可产生两个DNA分子，提高了复制速率。131234567891011123.某双链DNA分子含有200个碱基对，其中一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4。下列关于该DNA分子的叙述，错误的是A.共有140个鸟嘌呤脱氧核苷酸B.4种碱基的比例为A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7C.若该DNA分子中的这些碱基随机排列，可能的排列方式共有4200种D.若连续复制两次，则需要180个游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸√答案解析13123456789101112双链DNA分子含有200个碱基对，说明每条链含有200个碱基。其中一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则该链中A、T、G、C分别为20、40、60、80个。依碱基互补配对原则，在该DNA分子中，C＝G＝140，A＝T＝60。故该DNA分子共有140个鸟嘌呤脱氧核苷酸，A正确；该DNA分子中4种碱基的比例为A∶T∶G∶C＝60∶60∶140∶140＝3∶3∶7∶7，B正确；该DNA分子碱基可能的排列方式小于4200种，C错误；若连续复制两次，则需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为(22－1)×60＝180，D正确。131234567891011124.一个双链均被32P标记的DNA由5000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述错误的是A.该DNA分子的特异性与碱基对的排列顺序有关B.复制过程需要2.4×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸C.子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链数目之比为1∶7D.子代DNA分子中含32P的分子数目与只含31P的分子数目之比为1∶3答案解析由题可知，该DNA分子中胞嘧啶占30%，则该DNA复制时需要消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为10000×30%×(23－1)＝2.1×104(个)，B错误。√131234567891011125.一mRNA上含有a个碱基，其中C、G之和为b，经过反转录得到一单链DNA分子，利用该单链DNA得到n个双链DNA分子，合成这些双链DNA分子共需胸腺嘧啶脱氧核苷酸的个数为A.无法计算 B.(n－1)(a－b)C.2n(a－b) D.n(a－b)mRNA含有a个碱基，其中C、G之和为b，则1个DNA分子中碱基总数为2a，G＋C＝2b，碱基T＝(2a－2b)/2＝a－b，合成n个双链DNA分子需要n(a－b)个胸腺嘧啶脱氧核苷酸。答案解析√13A.该过程是从两个起点同时进行的，1链

中的碱基数目多于2链B.若该DNA连续复制3次，则第三次共需

要鸟嘌呤4900个C.复制过程中两条链分别作模板，边解旋边复制D.该环状DNA通常存在于细菌、酵母菌等原核细胞中6.某长度为1000个碱基对的双链环状DNA分子，其中含腺嘌呤300个，该DNA分子复制时，1链首先被断开形成3′、5′端口，接着5′端与2链发生分离，随后DNA分子以2链为模板，通过滚动从1链的3′端开始延伸子链，同时还以分离出来的5′端单链为模板合成另一条子链，其过程如图所示。下列相关叙述正确的是√答案解析12345678910111213123456789101112双链DNA分子的两条链是严格按照碱基互补配对原则形成的，所以1链和2链均含1000个碱基，两者碱基数目相同，A项错误。根据碱基互补配对原则(A－T、G－C)，DNA分子含腺嘌呤300个，所以胸腺嘧啶也为300个，则胞嘧啶和鸟嘌呤均为700个，在第三次复制过程中，DNA分子数由4个增加到8个，即第三次新合成4个DNA分子，故共需鸟嘌呤700×4＝2800(个)，B项错误。根据题意可知，复制过程中两条链分别作模板，边解旋边复制，C项正确。酵母菌是真核细胞，D项错误。131234567891011127.(2017·成都一诊)将洋葱根尖细胞在含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完成一个细胞周期。下列叙述正确的是A.第一个细胞周期中，细胞内放射性迅速升高的时期是分裂前期B.第一个细胞周期结束后，每个子细胞中都有一半的染色体被标记C.第二个细胞周期的分裂中期，每条染色体中仅有一条染色单体被标记D.完成两个细胞周期后，每个子细胞中含3H标记的染色体数目相同√答案解析13123456789101112含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸是DNA复制的原料，第一个细胞周期中，细胞内放射性迅速升高是由于DNA分子复制，发生在分裂间期，A错误；由于DNA分子复制是半保留复制，形成的子代DNA分子中一条是原来的母链，一条是新合成的子链，第一个细胞周期结束后，每个子细胞中所有的染色体都被标记，但其所含的每个DNA只有一条链被标记，B错误；第二个细胞周期中，间期染色体复制，一条染色体上的两条染色单体只有一条有放射性，第二个细胞周期的分裂中期，每条染色体中仅有一条染色单体被标记，C正确；第二次分裂的后期，含3H标记的染色体与不含3H标记的染色体随机向两极移动，每个子细胞中含3H标记的染色体数目不一定相同，D错误。131234567891011128.(2016·株洲模拟)某生物细胞内有一对同源染色体，如图所示(a与a′、b与b′为姐妹染色单体，着丝点分裂后成为子染色体，细胞在有丝分裂过程中，子染色体a可与b′组合进入一个子细胞，也可与b组合进入一个子细胞，两种可能性在概率上是相等的)。若选取1000个该生物细胞作为研究对象，用15N标记这对同源染色体上的DNA分子，再放入不含15N标记的培养液中培养(细胞分裂同步)，则完成1次分裂、2次分裂、3次分裂所得子细胞中含有15N标记的细胞个数分别约为A.2000、3000、5000 B.1000、2000、4000C.2000、3000、3500 D.2000、3000、4500

√答案解析13123456789101112因为DNA分子2条链均被15N标记，经过1次复制后，DNA分子为15N/14N，所以完成1次分裂所得2000个子细胞都含15N标记；第2次分裂时，细胞中DNA分子(15N/14N)复制后一半为14N/14N，一半为15N/14N，约有一半(1000个)细胞为一种分裂方式，含15N的子染色体进入1个子细胞，只含14N的子染色体进入另1个子细胞；约有一半(1000个)细胞为另一种分裂方式，含15N的子染色体分别进入

2个子细胞，产生的2000个子细胞中都含有15N，所以4000个子细胞中共有

3000个含15N标记；第3次分裂时，只含14N的细胞(1000个)经有丝分裂产生的

2000个细胞均不含15N标记；含两条15N标记的染色体的细胞(1000个)经有丝分裂产生15N标记的细胞个数(1500个)的情况分析同第2次分裂时；含一条15N标记的染色体的细胞(2000个)经有丝分裂产生2000个细胞含15N标记，2000个细胞不含15N标记，故第3次分裂所得子细胞中含15N标记的细胞个数共为3500个。131234567891011129.(2017·枣庄八中检测)将全部DNA分子双链经32P标记的雄性动物细胞(染色体数2n＝20)置于不含32P的培养液中培养，经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞。下列有关推断正确的是A.第二次有丝分裂后期，1个细胞中被32P标记的染色体为40条B.减数第二次分裂后期，1个细胞中被32P标记的染色体为40条C.若进行有丝分裂，则4个子细胞中含32P染色体的子细胞比例一定为D.若进行减数分裂，则4个子细胞中含32P染色体的子细胞比例一定为1√答案解析13123456789101112若进行有丝分裂，经第一次有丝分裂形成的子细胞中，染色体都含有标记；当细胞处于第二次有丝分裂后期时，具有32P标记的染色体为20条，随机进入2个细胞，所以经过连续两次细胞分裂后产生的4个子细胞中，含32P标记染色体的子细胞有2个或3个或4个，A、C错误；若进行减数分裂，减数第二次分裂后期，同源染色体已分离，着丝点分裂，所以1个细胞中被32P标记的染色体为20条，B错误；若进行减数分裂，DNA只复制一次，细胞经过连续两次分裂后产生4个子细胞，含32P染色体的子细胞比例一定为1，D正确。1312345678910111210.某亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA子链，以黑色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA连续复制两次后的产物是根据DNA半保留复制的特点可知，亲代DNA的两条链(白色)应在不同的子代DNA分子中，A、B错误；第一次复制合成的子链(灰色)应有2条，第二次复制合成的子链(黑色)应有4条，由此可判断C错误，D正确。√答案解析13(1)写出图1中下列编号所代表的中文名称：④________________；⑨______。12345678910111211.仔细阅读图1和图2，请据图回答问题：鸟嘌呤脱氧核苷酸氢键答案解析DNA的基本单位脱氧核苷酸由三部分组成：一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基。图中④脱氧核苷酸所含的是与碱基C互补配对的碱基G，故其名称为鸟嘌呤脱氧核苷酸。图中DNA分子的两条单链通过氢键连接，⑨为氢键。13123456789101112(2)图2所示过程叫_______________，此过程必须遵循____________原则。答案解析DNA分子的复制碱基互补配对图2表示DNA的复制过程，该过程遵循碱基互补配对原则。13(3)若用32P标记的1个噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，在释放出来的300个子代噬菌体中，含有32P的噬菌体占总数的______。123456789101112答案解析13123456789101112(4)假如图2中的亲代DNA分子含有1000个碱基对，将这个DNA分子放在用32P标记的脱氧核苷酸的培养液中让其复制一次，则新形成的DNA的相对分子质量比原来增加了________。100032P比31P相对分