新高考生物二輪復(fù)習(xí)核心考點(diǎn)梳理與分層練習(xí)專題17-DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制與基因的本質(zhì)（含解析）

PAGE專題17DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制與基因的本質(zhì)考點(diǎn)一、DNA的分子結(jié)構(gòu)【要點(diǎn)速記】1．DNA分子的結(jié)構(gòu)2．DNA分子的特性（1）相對穩(wěn)定性：DNA分子中____________交替連接的方式不變，兩條鏈間__________的方式不變。（2）多樣性：不同的DNA分子中堿基__________千變?nèi)f化。（比如：若某DNA分子中有n個(gè)堿基對，則排列順序最多有_______種。）（3）特異性：不同DNA分子中堿基具有特定的__________。DNA分子的_____性和______性是生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)?！局仉y點(diǎn)突破】1．DNA分子結(jié)構(gòu)模型解讀（4）兩圖的關(guān)系：圖2是圖1的簡化形式，其中①是磷酸二酯鍵，③是氫鍵。解旋酶作用于③部位，限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶作用于①部位。2．堿基互補(bǔ)配對原則及相關(guān)計(jì)算（1）堿基互補(bǔ)配對原則：DNA堿基互補(bǔ)配對原則是指在DNA分子形成堿基對時(shí)，A一定與T配對，G一定與C配對的一一對應(yīng)關(guān)系。（2）有關(guān)推論：①雙鏈DNA分子中，任意兩個(gè)非互補(bǔ)堿基之和恒等，如A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝50%堿基總量；嘌呤堿基＝嘧啶堿基。②在雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)堿基之和所占比例在任意一條鏈及整個(gè)DNA分子中都相等。設(shè)在雙鏈DNA分子中的一條鏈上A1＋T1＝n%，則A＋T＝A1＋A2＋T1＋T2＝（n%＋n%）/2＝n%。簡記為“配對的兩堿基之和在單、雙鏈中所占比例相等”。另外，與轉(zhuǎn)錄出的相應(yīng)的RNA中的相應(yīng)堿基的和的比例也相等，即A＋U＝n%。③雙鏈DNA分子中，非互補(bǔ)堿基之和的比值在兩條互補(bǔ)鏈中互為倒數(shù)。設(shè)雙鏈DNA分子中，一條鏈上（A1＋G1）/（T1＋C1）＝m，則（A1＋G1）/（T1＋C1）＝（T2＋C2）/（A2＋G2）＝m，所以互補(bǔ)鏈上（A2＋G2）/（T2＋C2）＝1/m。簡記為“DNA兩互補(bǔ)鏈中，不配對兩堿基和的比值乘積為1”。3．DNA的水解（1）初步水解產(chǎn)物：四種脫氧核糖核苷酸。（2）徹底水解產(chǎn)物：一種磷酸、一種脫氧核糖、四種含氮堿基。4．利用數(shù)字“五、四、三、二、一”巧記DNA分子的結(jié)構(gòu)考點(diǎn)二、DNA分子的復(fù)制【要點(diǎn)速記】1．概念：以______________為模板，合成子代DNA的過程。2．時(shí)間：有絲分裂_________、減數(shù)第一次分裂前的_________。3．過程：4．特點(diǎn)：（1）復(fù)制方式為_______________。（2）邊解旋邊復(fù)制。5．DNA分子精確復(fù)制的原因：（1）DNA分子的___________結(jié)構(gòu)提供精確的模板。（2）_____________________保證復(fù)制精確進(jìn)行。6．意義：使_____________從親代傳給子代，保持了遺傳信息的___________。【重難點(diǎn)突破】1．DNA分子的復(fù)制類型（1）如圖為真核生物染色體上DNA分子復(fù)制過程示意圖。①圖中顯示DNA分子復(fù)制是從多個(gè)起點(diǎn)開始的，但多起點(diǎn)并非同時(shí)進(jìn)行；②圖中顯示DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的；③真核生物的這種復(fù)制方式的意義在于提高了復(fù)制速率；④一個(gè)細(xì)胞周期中每個(gè)起點(diǎn)一般只起始1次。（2）原核生物DNA復(fù)制通常為單起點(diǎn)，雙向復(fù)制。2．對DNA復(fù)制方式的推測及實(shí)驗(yàn)證據(jù)（1）沃森和克里克提出假說：DNA分子復(fù)制方式為半保留復(fù)制。（2）實(shí)驗(yàn)證據(jù)：①實(shí)驗(yàn)方法：放射性同位素示蹤法和離心技術(shù)。②實(shí)驗(yàn)原理：含15N的雙鏈DNA密度大，含14N的雙鏈DNA密度小，一條鏈含14N、一條鏈含15N的雙鏈DNA密度居中。③實(shí)驗(yàn)假設(shè)：DNA以半保留的方式復(fù)制。④實(shí)驗(yàn)預(yù)期：離心后應(yīng)出現(xiàn)3條DNA帶。重帶（密度最大）：兩條鏈都為15N標(biāo)記的親代雙鏈DNA；中帶（密度居中）：一條鏈為14N標(biāo)記，另一條鏈為15N標(biāo)記的子代雙鏈DNA；輕帶（密度最?。簝蓷l鏈都為14N標(biāo)記的子代雙鏈DNA。⑤實(shí)驗(yàn)過程。⑥過程分析：立即取出，提取DNA→離心→全部重帶。繁殖一代后取出，提取DNA→離心→全部中帶。繁殖兩代后取出，提取DNA→離心→1/2輕帶、1/2中帶。⑦實(shí)驗(yàn)結(jié)論：DNA的復(fù)制是以半保留方式進(jìn)行的。3．圖解法分析DNA復(fù)制的相關(guān)計(jì)算DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，若將親代DNA分子復(fù)制n代，其結(jié)果分析如下：（1）DNA分子數(shù)：①子代DNA分子數(shù)為2n個(gè)。②含有親代鏈的DNA分子數(shù)為2個(gè)。③不含親代鏈的DNA分子數(shù)為2n－2個(gè)。④含子代鏈的DNA分子數(shù)為2n個(gè)。（2）脫氧核苷酸鏈數(shù)：①子代脫氧核苷酸鏈數(shù)為2n＋1條。②親代脫氧核苷酸鏈數(shù)為2條。③新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)為2n＋1－2條。（3）消耗的脫氧核苷酸數(shù)（或堿基數(shù)）：①若親代DNA中某種脫氧核苷酸（或堿基）的個(gè)數(shù)為m，連續(xù)復(fù)制n代，共需要該脫氧核苷酸（或堿基）的個(gè)數(shù)為（2n－1）×m；②第n次復(fù)制，需要該脫氧核苷酸（或堿基）的個(gè)數(shù)為2n－1×m。4．利用圖示法理解細(xì)胞分裂與DNA復(fù)制的關(guān)系：（假設(shè)細(xì)胞中含有1對同源染色體）考點(diǎn)三、基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段【要點(diǎn)速記】1．染色體、DNA、基因和脫氧核苷酸的關(guān)系人類基因組計(jì)劃測定的是_________條染色體上____的堿基序列，包括_________________。

【重難點(diǎn)突破】1．基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，是針對遺傳物質(zhì)是DNA的生物來講的，對于少數(shù)RNA病毒，基因則是有遺傳效應(yīng)的RNA片段。2．基因是核酸分子的功能片段?；蚩刂粕镄誀睿且粋€(gè)有機(jī)的化學(xué)實(shí)體，同時(shí)是控制生物性狀的功能單位。3．基因與染色體的關(guān)系：基因在染色體上呈線性排列。4．有性別之分的生物，如果蠅體細(xì)胞中有8條染色體，其基因組需測定的染色體有5條；無性別之分的生物，如水稻體細(xì)胞中有24條染色體，其基因組需測定的染色體有12條。要點(diǎn)速記答案考點(diǎn)一、1．C、H、O、N、P脫氧核苷酸脫氧核苷脫氧核糖與磷酸氫鍵A＝T、G≡C反向平行2．（1）脫氧核糖和磷酸堿基互補(bǔ)配對（2）排列順序4n排列順序多樣特異考點(diǎn)二、1．DNA兩條鏈2．間期間期3．能量解旋兩條螺旋的雙鏈脫氧核苷酸DNA聚合酶雙螺旋結(jié)構(gòu)4．半保留復(fù)制5．（1）雙螺旋（2）堿基互補(bǔ)配對原則6．遺傳信息連續(xù)性考點(diǎn)三、1．一個(gè)或兩個(gè)有遺傳效應(yīng)脫氧核苷酸脫氧核苷酸排列順序2．24DNA22條常染色體＋X染色體＋Y染色體專題17DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制與基因的本質(zhì)（基礎(chǔ)）一、單選題1．分析某生物全部的核酸，發(fā)現(xiàn)嘌呤堿基占56%，嘧啶堿基占44%，此生物不可能（）A．噬菌體 B．大腸桿菌 C．致癌病毒 D．果蠅【答案】A【解析】噬菌體屬于DNA病毒，只含DNA一種核酸，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，其嘌呤堿基總數(shù)應(yīng)等于嘧啶堿基總數(shù)，這與題意不符，A正確；大腸桿菌同時(shí)含有DNA和RNA兩種堿基，其中DNA所含嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)，但RNA所含嘌呤堿基總數(shù)不一定等于嘧啶堿基總數(shù)，因此該生物可能為大腸桿菌，B錯(cuò)誤；致癌病毒是指能引起動(dòng)物惡性腫瘤的一類病毒。已經(jīng)證明，其中大部分屬于RNA病毒，其所含嘌呤堿基總數(shù)不一定等于嘧啶堿基總數(shù)，因此該生物可能為致癌病毒，C錯(cuò)誤；果蠅含有DNA和RNA兩種堿基，其中DNA所含嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)，但RNA所含嘌呤堿基總數(shù)不一定等于嘧啶堿基總數(shù)，因此該生物可能為果蠅，D錯(cuò)誤。2．假設(shè)將含有一對同源染色體的精原細(xì)胞的DNA分子用15N標(biāo)記，并供給14N的原料。該細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生的4個(gè)精細(xì)胞中，含15N標(biāo)記的DNA的精子所占的比例是（）A．0 B．25% C．50% D．100%【答案】D【解析】含有一對同源染色體的精原細(xì)胞，每個(gè)DNA分子的雙鏈均用15N標(biāo)記，以14N的脫氧核苷酸為原料，依據(jù)DNA分子的半保留復(fù)制，在減數(shù)第一次分裂前的間期DNA完成復(fù)制后，每個(gè)親代DNA分子經(jīng)過復(fù)制形成的2個(gè)子代DNA分子都有1條鏈含有15N、另一條鏈含有14N，這兩個(gè)DNA分子分別存在于同1條染色體所含有的2條姐妹染色單體上；減數(shù)第一次分裂結(jié)束所形成的2個(gè)次級精母細(xì)胞中的每條染色單體都含有15N；在減數(shù)第二次分裂后期，著絲點(diǎn)分裂，染色單體分離成為染色體，分別移向細(xì)胞兩極，所以減數(shù)第二次分裂結(jié)束所形成的4個(gè)精細(xì)胞都含有15N；精細(xì)胞變形發(fā)育形成精子?？梢?，含15N標(biāo)記的DNA的精子所占的比例是100%。3．某DNA片段的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列敘述正確的是（）A．①表示胞嘧啶 B．②表示腺嘌呤C．③表示葡萄糖 D．④表示氫鍵【答案】D【解析】分析圖示可知，A（腺嘌呤）與①配對，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，則①為T（胸腺嘧啶），A錯(cuò)誤；②與G（鳥嘌呤）配對，則②為C（胞嘧啶），B錯(cuò)誤；DNA分子中所含的糖③為脫氧核糖，C錯(cuò)誤；DNA兩條鏈中配對的堿基通過④氫鍵相連，D正確。4．煙草、煙草花葉病毒、T4噬菌體這三種生物中（）A．含核酸的種類依次為2、2、1 B．含五碳糖的種類依次為2、2、1C．含堿基的種類依次為8、4、4 D．含核苷酸的種類依次為8、4、4【答案】D【解析】煙草是植物，含有DNA和RNA，故含有2種核酸，2種五碳糖，5種堿基，8種核苷酸；煙草花葉病毒是RNA病毒，只含有RNA，故含有1種核酸，1種五碳糖，4種堿基，4種核苷酸；T4噬菌體是DNA病毒，只含有DNA，故含有1種核酸，1種五碳糖，4種堿基，4種核苷酸，ABC錯(cuò)誤，D正確。5．沃森和克里克構(gòu)建了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。以下關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)敘述錯(cuò)誤的是（）A．兩條鏈反向平行B．磷酸—脫氧核糖交替形成骨架C．堿基位于螺旋的外側(cè)D．堿基互補(bǔ)配對【答案】C【解析】DNA的兩條鏈反向平行，A正確；DNA雙鏈外側(cè)的磷酸—脫氧核糖交替形成骨架，B正確；堿基位于螺旋的內(nèi)側(cè)，C錯(cuò)誤；遵循堿基互補(bǔ)配對原則，D正確。6．如圖所示為DNA分子復(fù)制的片段，圖中a、b、c、d表示各條脫氧核苷酸鏈。一般地說，下列各項(xiàng)中正確的是（）A．a(chǎn)和c的堿基序列互補(bǔ)，b和c的堿基序列相同B．a(chǎn)鏈中（A＋C）/（G＋T）的比值與d鏈中同項(xiàng)比值相同C．a(chǎn)鏈中（A＋T）/（G＋C）的比值與b鏈中同項(xiàng)比值相同D．a(chǎn)鏈中（G＋T）/（A＋C）的比值與c鏈中同項(xiàng)比值不同【答案】C【解析】從圖可知ad是互補(bǔ)的兩條模板鏈，b是以a根據(jù)堿基互補(bǔ)配對形成的子鏈，c是以d根據(jù)堿基互補(bǔ)配對形成的子鏈，配對堿基之和在一條鏈、互補(bǔ)鏈和整個(gè)DNA分子中相等，ac、bd兩條鏈中堿基排列順序相同，A錯(cuò)誤；由于ab是互補(bǔ)的兩條鏈，所以a中A＋C/G＋T的比值與b鏈中同項(xiàng)比值互為倒數(shù)，B錯(cuò)誤；b鏈?zhǔn)且詀鏈為模板合成的，a鏈和b鏈合成一個(gè)子代DNA分子，a鏈中A＋T＝b鏈中A＋T，a鏈中G＋C＝b鏈中G＋C，所以a鏈中A＋T/G＋C的比值與b鏈中同項(xiàng)比值相同，C正確；a鏈、c鏈都與d鏈互補(bǔ)，a鏈＝c鏈故a鏈中（G＋T）/（A＋C）的比值與c鏈中同項(xiàng)比值相同，D錯(cuò)誤。7．用32P標(biāo)記玉米體細(xì)胞（含20條染色體）的DNA分子雙鏈后，再將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，在第二次細(xì)胞分裂的中期和后期，一個(gè)細(xì)胞中的染色體條數(shù)和被32P標(biāo)記的染色體條數(shù)分別是（）A．中期20和20、后期40和20 B．中期20和10、后期40和20C．中期20和20、后期40和10 D．中期20和10、后期40和10【答案】A【解析】DNA復(fù)制是半保留復(fù)制，第一次分裂過程中所有染色單體都被標(biāo)記，即中期20條、后期40條；第二次分裂過程中只有一半的染色單體被標(biāo)記，即中期20條、后期20條。8．DNA分子具有多樣性的主要原因是（）A．構(gòu)成DNA的核苷酸種類不同B．DNA分子的核苷酸數(shù)目和排列順序不同C．DNA分子的空間結(jié)構(gòu)具有多樣性D．不同DNA分子的復(fù)制方式不同【答案】B【解析】構(gòu)成DNA的核苷酸有四種，與DNA分子具有多樣性有關(guān)但不是主要原因，A錯(cuò)誤；DNA分子的核苷酸數(shù)目和排列順序不同導(dǎo)致不同的DNA具有不同的結(jié)構(gòu)攜帶不同遺傳信息，B正確；DNA分子都是由兩條反向平行的鏈構(gòu)成的雙螺旋結(jié)構(gòu)，C錯(cuò)誤；DNA分子的復(fù)制方式都是半保留復(fù)制，D錯(cuò)誤。9．已知病毒的核酸有雙鏈DNA．單鏈DNA、雙鏈RNA、單鏈RNA四種類型?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)了一種新病毒，要確定其核酸屬于上述那一種類型，應(yīng)該（）A．分析堿基類型，確定堿基比率B．分析堿基類型，分析核糖類型C．分析蛋白質(zhì)的氨基酸組成，分析堿基類型D．分析蛋白質(zhì)的氨基酸組成，分析核糖類型【答案】A【解析】分析堿基種類可判斷核酸是DNA還是RNA，然后確定堿基比率，確定是單鏈結(jié)構(gòu)還是雙鏈結(jié)構(gòu)，A正確；分析堿基種類和核糖的種類，只能判斷核酸是DNA還是RNA，不能判斷是單鏈結(jié)構(gòu)還是雙鏈結(jié)構(gòu)，B錯(cuò)誤；分析蛋白質(zhì)的氨基酸組成無法判斷是DNA還是RNA，分析堿基類型只能判斷是DNA還是RNA，不能判斷是單鏈還是雙鏈，C錯(cuò)誤；分析蛋白質(zhì)的氨基酸組成無法判斷是DNA還是RNA，分析核糖類型只能判斷是DNA還是RNA，不能判斷是單鏈還是雙鏈，D錯(cuò)誤。10．下列關(guān)于基因的敘述，正確的是（）A．DNA分子上任意一個(gè)片段都是基因B．人體細(xì)胞中染色體是基因的唯一載體C．等位基因的根本區(qū)別是脫氧核苷酸的排列順序不同D．基因的多樣性決定了DNA分子的多樣性【答案】C【解析】基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，在DNA分子上有無效片段，A錯(cuò)誤；人體細(xì)胞中染色體是基因的主要載體，另外還有線粒體，B錯(cuò)誤；遺傳信息就是指DNA分子上的脫氧核苷酸的排列順序，C正確；基因的多樣性決定了蛋白質(zhì)分子的多樣性，D錯(cuò)誤。11．下列關(guān)于DNA的分子結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)的敘述，錯(cuò)誤的是（）A．脫氧核苷酸是脫氧核苷和磷酸連接起來的結(jié)構(gòu)單元B．A與T、G與C通過氫鍵相連，這就是卡伽夫法則C．每個(gè)DNA分子中，堿基數(shù)＝磷酸數(shù)＝脫氧核糖數(shù)D．雙鏈DNA分子中，若一條脫氧核苷酸鏈中G＋C＝28%，則DNA分子中A占36%【答案】B【解析】脫氧核苷酸是脫氧核糖核酸的基本單位，脫氧核苷是脫氧核糖和對應(yīng)堿基構(gòu)成，是脫氧核苷和磷酸連接起來的結(jié)構(gòu)單元，A正確；卡伽夫法則（堿基互補(bǔ)配對原則）是指A與T配對，C與G配對，但沒有說明堿基之間通過氫鍵連接，B錯(cuò)誤；DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸，一分子脫氧核苷酸含有一個(gè)磷酸、一個(gè)脫氧核糖和一個(gè)含氮堿基，因此每個(gè)DNA分子中，堿基數(shù)＝磷酸數(shù)＝脫氧核糖數(shù)，C正確；雙鏈DNA分子中，若一條脫氧核苷酸鏈中G＋C＝28%，則DNA分子中G＋C＝28%，A＋T＝72%，A＝T＝36%，D正確。12．將馬（2N＝64）的一個(gè)精原細(xì)胞中的全部DNA分子雙鏈用3H標(biāo)記后移入普通培養(yǎng)液中先完成一個(gè)細(xì)胞周期，然后在此培養(yǎng)液中繼續(xù)進(jìn)行一次減數(shù)分裂過程。當(dāng)某子代細(xì)胞正處于減數(shù)第二次分裂中期時(shí)，根據(jù)圖示，判斷該細(xì)胞中的染色體的標(biāo)記情況最可能是（）A．32個(gè)a B．32個(gè)bC．16個(gè)a、16個(gè)b D．6個(gè)b、16個(gè)c【答案】B【解析】根據(jù)題意可知，親代DNA分子雙鏈用3H標(biāo)記，由于DNA分子為半保留復(fù)制，完成一個(gè)細(xì)胞周期后產(chǎn)生的子細(xì)胞中每條染色體上的DNA分子中均有一條鏈被標(biāo)記，如圖a；該細(xì)胞再經(jīng)過復(fù)制，一條染色體上的兩條染色單體中只有一條有標(biāo)記，如圖b；由于減數(shù)第一次分裂發(fā)生同源染色體的分離，不發(fā)生著絲點(diǎn)的分裂，所以處于減數(shù)第二次分裂中期的細(xì)胞與減數(shù)第一次分裂相比，染色體數(shù)目減半，但染色體的標(biāo)記情況相同，分析題可知，2N＝64，所以題中細(xì)胞中的染色體的標(biāo)記情況是32個(gè)b，B正確，ACD錯(cuò)誤。13．用15N標(biāo)記一個(gè)含有100個(gè)堿基對的DNA分子，其中有胞嘧啶60個(gè)，該DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次。其結(jié)果不可能是（）A．含有15N的DNA分子占1/8 B．含有14N的DNA分子占7/8C．復(fù)制過程中需游離的腺嘌呤脫氧核苷酸600個(gè)D．復(fù)制結(jié)果共產(chǎn)生16個(gè)DNA分子【答案】B【解析】DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，不管復(fù)制幾次，最終子代DNA都保留親代DNA的2條母鏈，故最終有2個(gè)子代DNA含15N，所以含有15N的DNA分子占1/8，A正確；由于DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制，最終只有2個(gè)子代DNA各含1條15N鏈，1條14N鏈，其余DNA都含14N，故全部子代DNA都含14N，B錯(cuò)誤；含有100個(gè)堿基對200個(gè)堿基的DNA分子，其中有胞嘧啶60個(gè)，解得A＝40個(gè)，故復(fù)制過程中需腺嘌呤脫氧核苷酸：（24－1）×40＝600，C正確；復(fù)制4次后產(chǎn)生24＝16個(gè)DNA分子，D正確。14．下列關(guān)于DNA的分子結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)的敘述，錯(cuò)誤的是（）A．DNA分子中每個(gè)脫氧核糖上均連著兩個(gè)磷酸和一個(gè)堿基B．DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)C．每個(gè)DNA分子中，堿基數(shù)＝磷酸數(shù)＝脫氧核糖數(shù)D．堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性【答案】A【解析】DNA分子中大多數(shù)脫氧核糖上連著兩個(gè)磷酸和一個(gè)堿基，末端的脫氧核糖只連接一個(gè)磷酸和一個(gè)堿基，A錯(cuò)誤；DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成的雙螺旋結(jié)構(gòu)，B正確；DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸，一分子脫氧核苷酸含有一個(gè)磷酸、一個(gè)脫氧核糖和一個(gè)含氮堿基，因此每個(gè)DNA分子中，堿基數(shù)＝磷酸數(shù)＝脫氧核糖數(shù)，C正確；堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性，堿基特定的排列順序，構(gòu)成了DNA分子的特異性，D正確。15．某精原細(xì)胞的DNA分子都用15N標(biāo)記后置于僅含14N的環(huán)境中，該細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生的四個(gè)精細(xì)胞中，含15N、14N的細(xì)胞比例分別是（）A．100%、100% B．50%、100% C．50%、50% D．100%、50%【答案】A【解析】精原細(xì)胞的DNA分子都用15N標(biāo)記后置于僅含14N的環(huán)境中，DNA進(jìn)行半保留復(fù)制，每一個(gè)DNA的一條鏈含有15N，另一條鏈含有14N，該細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生的四個(gè)精細(xì)胞中，含15N、14N的細(xì)胞比例均為100%。16．如圖是四位同學(xué)拼制的DNA分子平面結(jié)構(gòu)部分模型，正確的是（）A． B． C． D．【答案】C【解析】磷酸與磷酸不能直接相連，A錯(cuò)誤；磷酸應(yīng)該與脫氧核糖相連，而不與含氮堿基直接相連，B錯(cuò)誤；每分子的脫氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子堿基組成，磷酸是連接在脫氧核糖的第五位碳原子上，堿基是連接在第一位碳原子上。脫氧核苷酸之間是通過磷酸二酯鍵連接的，一個(gè)脫氧核苷酸的磷酸基與另一個(gè)脫氧核苷酸的脫氧核糖（第三個(gè)碳原子）形成磷酸二酯鍵，C正確；兩個(gè)磷酸基團(tuán)不應(yīng)該與同一個(gè)脫氧核糖的同一個(gè)碳原子相連，D錯(cuò)誤。17．某親本DNA分子雙鏈均以白色表示，以灰色表示第一次復(fù)制出的DNA子鏈，以黑色表示第二次復(fù)制出的DNA子鏈，該親本雙鏈DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次后的產(chǎn)物是（）A． B．C． D．【答案】D【解析】親代DNA雙鏈用白色表示，DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制，因此復(fù)制一次后得到的兩個(gè)DNA分子只含有白色和灰色，而第二次復(fù)制得到的四個(gè)DNA分子以這兩個(gè)DNA分子的四條鏈為模板合成的四個(gè)DNA分子中，都含有黑色的DNA子鏈，D正確，ABC錯(cuò)誤。18．某被15N標(biāo)記的1個(gè)T2噬菌體（第一代）侵染未標(biāo)記的大腸桿菌后，共釋放出n個(gè)子代噬菌體，整個(gè)過程中共消耗a個(gè)腺嘌呤。下列敘述正確的是（）A．子代噬菌體中含15N的個(gè)體所占比例為1/2n－1B．可用含15N的培養(yǎng)液直接培養(yǎng)出第一代噬菌體C．噬菌體DNA復(fù)制過程需要的模板、酶、ATP和原料都來自大腸桿菌D．第一代噬菌體的DNA中含有a／（n－1）個(gè)胸腺嘧啶【答案】D【解析】子代噬菌體中含15N的個(gè)體所占比例為2/n，A錯(cuò)誤；噬菌體是病毒，不能直接用含15N的培養(yǎng)液直接培養(yǎng)，B錯(cuò)誤；噬菌體DNA復(fù)制過程需要的模板是噬菌體本身的DNA，C錯(cuò)誤；根據(jù)題意，產(chǎn)生n個(gè)子代噬菌體共消耗了a個(gè)腺嘌呤，則每個(gè)DNA分子中腺嘌呤的個(gè)數(shù)為a/（n－1），而DNA分子中腺嘌呤數(shù)量等于胸腺嘧啶數(shù)量，故第一代噬菌體的DNA中含有a/（n－1）個(gè)胸腺嘧啶，D正確。19．多個(gè)核苷酸通過脫水連接成一條核苷酸鏈，而多核苷酸鏈中含有一條由五碳糖和磷酸交替排列構(gòu)成的主鏈（如圖）。下列相關(guān)敘述中正確的是（）A．該多核苷酸鏈由磷酸、脫氧核糖和5種堿基組成B．主鏈的元素組成有C、H、O、N和PC．一個(gè)五碳糖只與一個(gè)磷酸相連D．該核苷酸鏈中只有4種核苷酸【答案】D【解析】該多核苷酸鏈由磷酸、脫氧核糖和4種堿基組成，A錯(cuò)誤；主鏈的元素組成有：C、H、O、P，B錯(cuò)誤；末端的五碳糖只與一個(gè)磷酸相連，但中間的五碳糖與兩個(gè)磷酸相連，C錯(cuò)誤；該核苷酸鏈中只有4種核苷酸，D正確。20．在DNA分子模型的搭建實(shí)驗(yàn)中，若僅有訂書釘將脫氧核糖、磷酸、堿基連為一體并構(gòu)建一個(gè)含15對堿基（其中A有9個(gè)）的DNA雙鏈片段（氫鍵數(shù)也用訂書釘個(gè)數(shù)表示），那么使用的訂書釘個(gè)數(shù)為（）A．88 B．118 C．124 D．126【答案】C【解析】構(gòu)建一個(gè)DNA的基本單位需要2個(gè)訂書釘，構(gòu)建一個(gè)含15對堿基（A有9個(gè)）的DNA雙鏈片段，首先要構(gòu)建30個(gè)基本單位，需要60個(gè)訂書釘；將兩個(gè)基本單位連在一起需要一個(gè)訂書釘，連接15對堿基組成的DNA雙鏈片段，需要將30個(gè)基本單位連成兩條鏈，需要28個(gè)訂書釘；堿基A有9個(gè)，A＝T＝9，那么G＝C＝6，A和T之間2個(gè)氫鍵，G和C之間三個(gè)氫鍵，堿基對之間的氫鍵需要9×2＋6×3＝36個(gè)訂書釘連接。共需要60＋28＋36＝124個(gè)訂書釘。21．現(xiàn)已知基因M含有堿基共N個(gè)，腺嘌呤n個(gè)，具有類似如圖的平面結(jié)構(gòu)，下列說法正確的是（）A．基因M共有4個(gè)游離的磷酸基，1.5N－n個(gè)氫鍵B．如圖a可以代表基因M，基因M的等位基因m可以用b表示；a鏈含有A的比例最多為2n/NC．基因M的雙螺旋結(jié)構(gòu)中，脫氧核糖和磷脂交替排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架D．基因M和它的等位基因m含有的堿基數(shù)可以不相等【答案】D【解析】基因M的每一條鏈有1個(gè)游離的磷酸基，因此基因M含有2個(gè)游離的磷酸基，由題意可知：基因M共含有A＋T＋G＋C＝N個(gè)堿基，其中A（腺嘌呤）＝T＝n個(gè)，則C＝G＝（N－2n）/2個(gè)，由于A－T之間有2個(gè)氫鍵，C－G之間有3個(gè)氫鍵，因此該基因中含有氫鍵數(shù)目為2n＋3×（N－2n）/2＝1.5N－n個(gè)，A錯(cuò)誤；基因是由兩條脫氧核苷酸鏈組成的，圖中a和b共同組成基因M，因此基因M的等位基因m不能用b表示，當(dāng)基因M中含有的A都在a鏈上時(shí)，a鏈含有A的比例最多，此種情況下A占a鏈的比例為n÷（N/2）＝2n/N，B錯(cuò)誤；基因M的雙螺旋結(jié)構(gòu)中，脫氧核糖和磷酸交替連接排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，C錯(cuò)誤；等位基因是通過基因突變產(chǎn)生的，而基因突變是指基因中堿基對的增添、缺失和替換，因此基因M和它的等位基因m含有的堿基數(shù)可以不相等，D正確。22．若生物體內(nèi)DNA分子中（G＋C）/（A＋T）＝a，（A＋C）/（G＋T）＝b，則下列兩個(gè)比值的敘述中不正確的是（）A．a(chǎn)值越大，雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越高B．DNA分子一條單鏈及其互補(bǔ)鏈中，a值相同C．堿基序列不同的雙鏈DNA分子，b值不同D．經(jīng)半保留復(fù)制得到的DNA分子，b值等于1【答案】C【解析】G與C之間三個(gè)氫鍵相連，A與T之間兩個(gè)氫鍵相連，a值越大，G＋C越大，雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越高，A正確；DNA分子中互補(bǔ)堿基之和的比值即（G＋C）/（A＋T）＝a，則在每條單鏈中（G＋C）/（A＋T）＝a，B正確；DNA分子中非互補(bǔ)堿基之和的比值等于1，（A＋C）/（G＋T）＝b＝1，堿基序列不同的雙鏈DNA分子，b值相同，C錯(cuò)誤，D正確。二、綜合題23．經(jīng)過許多科學(xué)家的不懈努力，遺傳物質(zhì)之謎終于被破解，請回答下列相關(guān)問題：（1）格里菲思通過肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，得出S型細(xì)菌中存在某種___________，能將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌。艾弗里及其同事進(jìn)行了肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)成功的最關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是__________________________________。（2）在證明DNA是遺傳物質(zhì)的過程中，T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)發(fā)揮了重要作用。T2噬菌體__________（填可以或不可以）在肺炎雙球菌中復(fù)制和增殖，培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后__________（填可以或不可以）出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中。（3）生物體內(nèi)DNA分子的（A＋T）/（G＋C）與（A＋C）/（G＋T）兩個(gè)比值中，前一個(gè)比值越小，雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越________，經(jīng)半保留復(fù)制得到的DNA分子，后一比值等于______。（4）將一個(gè)帶有某種噬菌體DNA分子的兩條鏈用32P進(jìn)行標(biāo)記，并使其感染大腸桿菌，在不含有32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時(shí)間。若得到的所有噬菌體雙鏈DNA分子都裝配成噬菌體（n個(gè)）并釋放，則其中含有32P的噬菌體所占比例為2/n，原因是_____________________?！敬鸢浮浚?）轉(zhuǎn)化因子設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)等物質(zhì)分開研究（2）不可以可以（3）高1（4）一個(gè)含有32P標(biāo)記的雙鏈DNA分子經(jīng)半保留復(fù)制后，標(biāo)記的兩條單鏈只能分配到兩個(gè)噬菌體的雙鏈DNA分子，因此在得到的n個(gè)噬菌體中只有兩個(gè)帶有標(biāo)記【解析】（1）在雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)堿基兩兩相等，A＝T，C＝G，A＋G＝C＋T，即嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)。（2）DNA分子的一條單鏈中（A＋T）與（G＋C）的比值等于其互補(bǔ)鏈和整個(gè)DNA分子中該種比例的比值。（3）DNA分子一條鏈中（A＋G）與（T＋C）的比值與互補(bǔ)鏈中的該種堿基的比值互為倒數(shù)，在整個(gè)雙鏈中該比值等于1。（4）不同生物的DNA分子中互補(bǔ)配對的堿基之和的比值不同，即（A＋T）與（C＋G）的比值不同。該比值體現(xiàn)了不同生物DNA分子的特異性。（5）雙鏈DNA分子中，A＝（A1＋A2）÷2，其他堿基同理。24．分析圖，回答有關(guān)問題：（1）圖中B是________，F(xiàn)是________，G是________。（2）A與C有兩種數(shù)量比例關(guān)系：______和______，每個(gè)C上含有______個(gè)D，每個(gè)D可以由______個(gè)E組成。（3）D與A的位置關(guān)系是________________________________。（4）從分子水平看，D與C的關(guān)系是_________________________________。（5）C的基本組成單位是圖中的______。D的主要載體是圖中的______。除細(xì)胞核外，______和______中的D也可由親代傳遞給子代。（6）在E構(gòu)成的鏈中，與1分子G相連接的有______分子的F和______分子的H。（7）遺傳信息是D中______________排列順序。（8）生物的性狀遺傳主要通過A上的______傳遞給后代，實(shí)際上是通過__________排列順序來傳遞遺傳信息?！敬鸢浮浚?）蛋白質(zhì)含氮堿基脫氧核糖（2）1∶11∶2許多成百上千（3）D在A上呈線性排列（4）D是有遺傳效應(yīng)的C片段（5）E（或脫氧核苷酸）A（或染色體）線粒體葉綠體（6）12（7）特定的堿基（8）基因特定的堿基【解析】（1）染色體由DNA和蛋白質(zhì)組成；脫氧核苷酸由磷酸、脫氧核糖和含氮堿基組成。（2）染色體沒有復(fù)制時(shí)，每條染色體上有1個(gè)DNA分子，染色體復(fù)制后，每條染色體中有2個(gè)DNA；一個(gè)DNA分子有許多個(gè)基因，每個(gè)基因有成百上千個(gè)堿基。（3）基因在染色體上呈線性排列。（4）基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。（5）組成基因的基本單位是脫氧核苷酸；染色體是基因的主要載體。（6）在DNA分子的一條鏈中，1個(gè)脫氧核糖與1個(gè)堿基和2個(gè)磷酸基團(tuán)相連。（7）基因中，堿基的排列順序儲(chǔ)存著遺傳信息。（8）生物的性狀主要靠基因傳遞給后代；基因中，堿基的排列順序儲(chǔ)存著遺傳信息。25．通常DNA分子復(fù)制從一個(gè)復(fù)制起始點(diǎn)開始，有單向復(fù)制和雙向復(fù)制，如圖所示。放射性越高的3H－胸腺嘧啶脫氧核糖核苷（3H－脫氧胸苷），在放射自顯影技術(shù)的圖像上，感光還原的銀顆粒密度越高。請利用放射性自顯影技術(shù)、低放射性3H－脫氧胸苷和高放射性3H－脫氧胸苷設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以確定大腸桿菌DNA復(fù)制的方向，回答下列問題：（1）實(shí)驗(yàn)思路：復(fù)制開始時(shí)，首先用______培養(yǎng)大腸桿菌，一段時(shí)間后轉(zhuǎn)移到______中繼續(xù)培養(yǎng)，用放射自顯影技術(shù)觀察__________。（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論：_______________________________?！敬鸢浮浚?）含低放射性3H－脫氧胸苷培養(yǎng)基含有高放射性3H－脫氧胸苷的培養(yǎng)基復(fù)制起點(diǎn)和復(fù)制起點(diǎn)兩側(cè)銀顆粒密度情況（2）若復(fù)制起點(diǎn)處銀顆粒密度低，一側(cè)銀顆粒密度高，則DNA分子復(fù)制為單向復(fù)制；若復(fù)制起點(diǎn)處銀顆粒密度低，復(fù)制起點(diǎn)的兩側(cè)銀顆粒密度高，則DNA分子復(fù)制為雙向復(fù)制。【解析】（1）依題意可知：該實(shí)驗(yàn)的目的是確定大腸桿菌DNA復(fù)制的方向。實(shí)驗(yàn)原理是：①放射性越高的3H－胸腺嘧啶脫氧核糖核苷（3H－脫氧胸苷）在放射自顯影技術(shù)的圖像上，感光還原的銀顆粒密度越高。②3H－脫氧胸苷是DNA復(fù)制的原料，依據(jù)DNA的半保留復(fù)制，利用3H標(biāo)記的低放射性和高放射性的脫氧胸苷使新形成的同一條DNA子鏈上出現(xiàn)低放射性區(qū)段和高放射性區(qū)段。③利用放射性自顯影技術(shù)，檢測子鏈上銀顆粒密度的高低及其分布來判斷DNA復(fù)制的方向。綜上分析可知該實(shí)驗(yàn)思路為：復(fù)制開始時(shí)，首先用含低放射性3H－脫氧胸苷培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，一段時(shí)間后轉(zhuǎn)移到含有高放射性3H－脫氧胸苷的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)，用放射自顯影技術(shù)觀察復(fù)制起點(diǎn)和復(fù)制起點(diǎn)兩側(cè)銀顆粒密度情況。（2）依據(jù)實(shí)驗(yàn)思路可知：若DNA分子復(fù)制為單向復(fù)制，則復(fù)制起點(diǎn)處銀顆粒密度低，遠(yuǎn)離復(fù)制起點(diǎn)的一側(cè)銀顆粒密度高。若DNA分子復(fù)制為雙向復(fù)制，則復(fù)制起點(diǎn)處銀顆粒密度低，復(fù)制起點(diǎn)的兩側(cè)銀顆粒密度高。專題17DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制與基因的本質(zhì)（提高）一、單選題1．假設(shè)取一個(gè)含有一對同源染色體的受精卵，用15N標(biāo)記細(xì)胞核中的DNA，然后放在不含15N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，讓其進(jìn)行連續(xù)兩次有絲分裂，形成四個(gè)細(xì)胞，這四個(gè)細(xì)胞中含15N的細(xì)胞個(gè)數(shù)不可能是（）A．1 B．2 C．3 D．4【答案】A【解析】DNA復(fù)制之前，該受精卵細(xì)胞核中含有2條染色體，2個(gè)雙鏈DNA，且母鏈均為15N，在14N的環(huán)境中復(fù)制一次后，每條染色體上含有2個(gè)DNA，每個(gè)DNA均為15N14N的雜合鏈，經(jīng)過第一次有絲分裂形成的2個(gè)子細(xì)胞的細(xì)胞核核中，均含有2條染色體，2個(gè)DNA，每個(gè)DNA均為15N14N的雜合鏈；在14N的環(huán)境中再復(fù)制一次，每條染色體上含有2個(gè)DNA，其中1個(gè)DNA為15N14N的雜合鏈，1個(gè)DNA雙鏈均為14N，經(jīng)過第二次有絲分裂形成的子細(xì)胞有4個(gè)，至少有2個(gè)細(xì)胞含15N，最多4個(gè)細(xì)胞含15N，不可能只有1個(gè)細(xì)胞含15N。綜上所述，BCD不符合題意，A符合題意。2．如圖是DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖，錯(cuò)誤的是（）A．①氫鍵 B．②磷酸基團(tuán) C．③核糖 D．④腺嘌呤【答案】C【解析】圖中①表示氫鍵，A正確；②表示磷酸基團(tuán)，B正確；③表示脫氧核糖，C錯(cuò)誤；④表示腺嘌呤，D正確。3．下列關(guān)于DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是（）A．DNA分子中的堿基之間都只能通過氫鍵連接B．在DNA分子中，A＋T的量一定等于C＋G的量C．DNA分子中脫氧核糖只與一個(gè)磷酸基團(tuán)相連D．DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型中兩條鏈的堿基數(shù)相等【答案】D【解析】DNA分子兩條鏈之間的堿基可以通過氫鍵連接形成堿基對，但一條鏈上的相鄰堿基之間通過脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖連接，A項(xiàng)錯(cuò)誤；在DNA分子中，A和T的分子數(shù)相等，C和G的分子數(shù)相等，但A＋T的量不一定等于C＋G的量，B項(xiàng)錯(cuò)誤；DNA分子中一條鏈上的脫氧核糖一般可連接兩個(gè)磷酸基團(tuán)，只有鏈一端的脫氧核糖只連一個(gè)磷酸基團(tuán)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型時(shí)遵循堿基互補(bǔ)配對原則，兩條鏈的堿基數(shù)應(yīng)相等，D項(xiàng)正確。4．現(xiàn)有DNA分子的兩條單鏈均只含有14N（表示為14N14N）的大腸桿菌，若將該大腸桿菌在含有15N的培養(yǎng)基中繁殖兩代，再轉(zhuǎn)到含有14N的培養(yǎng)基中繁殖一代，則理論上DNA分子的組成類型和比例分別是（）A．有15N14N和14N14N兩種，其比例為1：3B．有15N15N和14N14N兩種，其比例為1：1C．有15N15N和14N14N兩種，其比例為3：1D．有15N14N和14N14N兩種，其比例為3：1【答案】D【解析】DNA分子的兩條單鏈均只含有14N，該大腸桿菌在含有15N的培養(yǎng)基中繁殖兩代，形成4個(gè)DNA，其中2個(gè)DNA為15N14N，另外2個(gè)DNA為15N15N。；再轉(zhuǎn)到含有14N的培養(yǎng)基中繁殖一代，DNA為15N14N形成的子代DNA中，一個(gè)DNA為15N14N，另外1個(gè)DNA為14N14N；而DNA為15N15N形成的2個(gè)子代DNA都為15N14N；因此理論上DNA分子的組成類有15N14N和14N14N兩種，其比例為3：1。故選D。5．一個(gè)DNA分子的一條鏈上，腺嘌呤與鳥嘌呤數(shù)目之比為2：1，兩者之和占DNA分子堿基總數(shù)的24％，則該DNA分子的另一條鏈上，胸腺嘧啶占該鏈堿基數(shù)目的（）A．32％ B．24％ C．14％ D．28％【答案】A【解析】已知DNA分子的一條鏈上，A∶G＝2∶1，且A＋G的和占DNA分子堿基總數(shù)的24％，依據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，該鏈的堿基總數(shù)占DNA分子堿基總數(shù)的1/2，所以該鏈中A＋G的和占該鏈的堿基總數(shù)的48％，從而推出該鏈中A占該鏈的堿基總數(shù)為32％，另一條鏈上的T和該鏈中的A相等，即另一條鏈上的胸腺嘧啶占該鏈堿基數(shù)目的32%。綜上所述，A項(xiàng)正確；B、C、D三項(xiàng)均錯(cuò)誤。6．某大腸桿菌擬核區(qū)的環(huán)狀DNA所有堿基都含14N，圖是該DNA分子中一條脫氧核苷酸鏈的一段。下列有關(guān)敘述正確的是（）A．①②構(gòu)成脫氧核苷B．③是胞嘧啶或胸腺嘧啶C．該DNA分子中有兩個(gè)游離的磷酸基團(tuán)D．該大腸桿菌在15N為唯一氮源的環(huán)境下分裂20次后所有③都含15N【答案】B【解析】②脫氧核糖和③堿基構(gòu)成脫氧核苷，A錯(cuò)誤；該片段是DNA，故該嘧啶可能是胞嘧啶或胸腺嘧啶，B正確；該DNA分子是環(huán)狀的，故含有0個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，C錯(cuò)誤；該大腸桿菌在15N為唯一氮源的環(huán)境下分裂20次后所有的DNA均含15N，但來自母鏈的堿基不含15N，D錯(cuò)誤。7．用15N標(biāo)記含有100個(gè)堿基對的DNA分子，其中有胞嘧啶60個(gè)。該DNA分子在14N培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次，其結(jié)果可能是（）A．含有14N的DNA占100% B．復(fù)制過程中需游離的腺嘌呤脫氧核苷酸640個(gè)C．含15N的單鏈占1/8 D．子代DNA中嘌呤與嘧啶之比是2∶3【答案】A【解析】由于DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制，復(fù)制4次形成16個(gè)DNA，其中2個(gè)子代DNA各含1條15N鏈，1條14N鏈，其余DNA都只含14N，故全部子代DNA都含14N，A正確；含有100個(gè)堿基對200個(gè)堿基的DNA分子，其中有胞嘧啶60個(gè)，則A＝40個(gè)，因此復(fù)制過程中需游離的腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)為：（24－1）×40＝600，B錯(cuò)誤；含15N的單鏈占2÷（24×2）＝1/16，C錯(cuò)誤；由于雙鏈DNA中嘌呤和嘧啶配對，所以嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)，D錯(cuò)誤。8．小鼠的睪丸中一個(gè)精原細(xì)胞在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)基中完成一個(gè)細(xì)胞周期，然后在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中繼續(xù)完成減數(shù)分裂過程，其染色體的放射性標(biāo)記分布情況是（）A．初級精母細(xì)胞中每條染色體的兩條單體都被標(biāo)記B．次級精母細(xì)胞中每條染色體都被標(biāo)記C．只有半數(shù)精細(xì)胞中有被標(biāo)記的染色體D．產(chǎn)生的四個(gè)精細(xì)胞中的全部染色體，被標(biāo)記數(shù)與未被標(biāo)記數(shù)相等【答案】D【解析】根據(jù)上述分析可知，精原細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)第一次分裂的間期形成初級精母細(xì)胞，在間期時(shí)DNA復(fù)制1次，每條染色體中只有1條染色體單體被標(biāo)記，A錯(cuò)誤；次級精母細(xì)胞減數(shù)第二次分裂后期著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分離后形成的子染色體只有一半被標(biāo)記，B錯(cuò)誤；所有精細(xì)胞的全部染色體中，被標(biāo)記的染色體數(shù)與未被標(biāo)記的染色體數(shù)相等，但不是說半數(shù)精細(xì)胞中有被標(biāo)記的染色體，也可能是全部的精細(xì)胞中都有被標(biāo)記的染色體，C錯(cuò)誤，D正確。9．如圖表示DNA復(fù)制的過程，結(jié)合圖示判斷，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）A．DNA復(fù)制過程中首先需要解旋酶破壞DNA雙鏈之間的氫鍵，解開雙鏈B．DNA分子的復(fù)制具有雙向復(fù)制的特點(diǎn)，生成的兩條子鏈的方向相反C．從圖示可知，DNA分子具有多起點(diǎn)復(fù)制的特點(diǎn)，縮短了復(fù)制所需的時(shí)間D．DNA分子的復(fù)制需要DNA聚合酶將單個(gè)脫氧核苷酸連接到已有的DNA片段上【答案】C【解析】DNA復(fù)制過程的第一步是解旋，需要用解旋酶破壞DNA雙鏈之間的氫鍵，使兩條鏈解開，A正確；由圖可知，DNA分子的復(fù)制具有雙向復(fù)制的特點(diǎn)，且生成的兩條子鏈的方向相反，B正確；圖中DNA復(fù)制只有一個(gè)起點(diǎn)，故不能說明DNA分子具有多起點(diǎn)復(fù)制的特點(diǎn)，C錯(cuò)誤；DNA分子復(fù)制時(shí)，需要DNA聚合酶將單個(gè)脫氧核苷酸連接成DNA片段，D正確。10．DNA熔解溫度（Tm）是使DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)解開一半所需的溫度。不同的DNA分子有不同的Tm，其原因可能是（）A．不同DNA分子的空間結(jié)構(gòu)不同B．不同DNA分子中G＋C含量占比不同C．不同DNA分子中的嘧啶堿基占比不同D．不同DNA分子中脫氧核苷酸間的連接方式不同【答案】B【解析】DNA由兩條脫氧核苷酸鏈通過氫鍵連接，A、T之間形成兩個(gè)氫鍵，C、G之間形成三個(gè)氫鍵，氫鍵多的DNA結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，因此G、C含量高的DNA更穩(wěn)定。11．探究DNA分子復(fù)制過程實(shí)驗(yàn)中，通常是用15N標(biāo)記的同位素示蹤法。下列敘述正確的是（）A．用15NH4C1培養(yǎng)若干代的大腸桿菌體內(nèi)，其蛋白質(zhì)和DNA分子含15N標(biāo)記B．整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，每一次提取的細(xì)菌都是完成分裂一次的細(xì)菌C．為保證實(shí)驗(yàn)效果，需將提取的細(xì)菌進(jìn)行密度梯度超速離心和分析D．15N標(biāo)記的大腸桿菌在含14NH4C1的培養(yǎng)基中進(jìn)行一次有絲分裂，每個(gè)菌體均含15N和14N【答案】A【解析】蛋白質(zhì)和DNA均含N，所以用15NH4C1培養(yǎng)若干代的大腸桿菌體內(nèi)，其蛋白質(zhì)和DNA分子都含15N標(biāo)記，A正確；實(shí)驗(yàn)過程中需要研究子一代、子二代等大腸桿菌的DNA放射性情況，所以實(shí)驗(yàn)過程中，有的細(xì)菌分裂了一次，有的分裂了兩次，B錯(cuò)誤；為保證實(shí)驗(yàn)效果，需分別提取子一代和子二代細(xì)菌的DNA進(jìn)行密度梯度超速離心和分析，而不是對細(xì)菌進(jìn)行密度梯度超速離心，C錯(cuò)誤；15N標(biāo)記的大腸桿菌在含14NH4C1的培養(yǎng)基中進(jìn)行一次DNA復(fù)制后，每個(gè)菌體均含15N和14N，大腸桿菌為原核生物，不能進(jìn)行有絲分裂，D錯(cuò)誤。12．在氮源為14N或15N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子分別為14N－DNA（相對分子質(zhì)量為a）或15N－DNA（相對分子質(zhì)量為b）。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上，連續(xù)繁殖兩代（Ⅰ和Ⅱ），用離心方法分離提取到的大腸桿菌的DNA，得到的結(jié)果如圖所示。下列對此實(shí)驗(yàn)的敘述錯(cuò)誤的是（）A．Ⅰ代大腸桿菌DNA分子中一條鏈含14N，另一條鏈含15NB．Ⅱ代大腸桿菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4C．預(yù)計(jì)Ⅲ代大腸桿菌DNA分子的平均相對分子質(zhì)量為7a＋b/8D．上述實(shí)驗(yàn)的結(jié)果能證明DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制【答案】B【解析】Ⅰ代大腸桿菌DNA分子中一條鏈含14N，另一條鏈含15N，A正確；Ⅱ代大腸桿菌含15N的DNA分子有2個(gè)，占全部（4個(gè)）DNA分子的1/2，B錯(cuò)誤；由于1個(gè)含有14N的DNA分子相對分子質(zhì)量為a，則每條鏈的相對分子質(zhì)量為a/2；1個(gè)含有15N的DNA分子的相對分子質(zhì)量為b，則每條鏈的相對分子質(zhì)量為b/2；將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上，連續(xù)繁殖三代，共得到8個(gè)DNA分子，這8個(gè)DNA分子共16條鏈，其中有2條鏈含15N，14條鏈含14N，因此總相對分子質(zhì)量為b/2×2＋a/2×14＝b＋7a，所以每個(gè)DNA分子的平均相對分子質(zhì)量為7a＋b/8，C正確；該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果能證明DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，D正確。13．下圖為真核細(xì)胞內(nèi)某基因結(jié)構(gòu)示意圖，共有1000對脫氧核苷酸組成，其中堿基A占20%。下列說法正確的是（）A．該基因一定存在于細(xì)胞核內(nèi)染色體DNA上B．該基因的一條脫氧核苷酸鏈中（C＋G）/（A＋T）為3：2C．DNA解旋酶只作于①部位，限制性內(nèi)切酶只作用于②部位D．該基因復(fù)制3次，則需要游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸2800個(gè)【答案】B【解析】在真核細(xì)胞中，DNA主要分布在細(xì)胞核內(nèi)的染色體上，此外在線粒體和葉綠體中也有少量分布，A錯(cuò)誤；由以上分析可知，該DNA分子中T%＝A%＝20%，C%＝G%＝50%－20%＝30%，則該DNA分子中C＋G/A＋T為3：2，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，該基因的一條脫氧核苷酸鏈中C＋G/A＋T為3：2，B正確；DNA解旋酶作用于②氫鍵部位，限制性內(nèi)切酶作用于①磷酸二酯鍵部位，C錯(cuò)誤；該基因共有1000對脫氧核苷酸組成，其中鳥嘌呤占30%，因此該基因中含有鳥嘌呤數(shù)目為1000×2×30%＝600個(gè)，則基因復(fù)制3次，則需要游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸數(shù)目＝（23－1）×600＝4200個(gè)，D錯(cuò)誤．14．將某精原細(xì)胞（2N＝8）的DNA分子用15N標(biāo)記后置于含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)過連續(xù)兩次細(xì)胞分裂后，檢測子細(xì)胞中的情況，下列推斷正確的是（）A．若進(jìn)行有絲分裂，則含15N染色體的子細(xì)胞比例為1/2B．若進(jìn)行減數(shù)分裂，則含15N染色體的子細(xì)胞比例為1C．若進(jìn)行有絲分裂，則第二次分裂中期含14N的染色單體有8條D．若進(jìn)行減數(shù)分裂，則減I中期含14N的染色單體有8條【答案】B【解析】根據(jù)題意，若進(jìn)行兩次有絲分裂，第一次分裂得到的子細(xì)胞所有的染色體中DNA都有一條鏈被標(biāo)記，第二次分裂得到的子細(xì)胞中一半有標(biāo)記或全部有標(biāo)記，A錯(cuò)誤；若進(jìn)行減數(shù)分裂，DNA完成復(fù)制后每個(gè)DNA分子中都有一條鏈有標(biāo)記，所以子細(xì)胞中全有標(biāo)記，B正確；精原細(xì)胞中有8條染色體，第二次有絲分裂中期細(xì)胞中有8條染色體，每條染色體上有2個(gè)DNA分子，其中一個(gè)DNA分子一條鏈含有標(biāo)記，其它的鏈中都是未被標(biāo)記的鏈，所以含14N的染色單體共16條，C錯(cuò)誤；DNA是半保留復(fù)制，所以減Ⅰ中期含有14N的染色單體是16條，D錯(cuò)誤。15．將某雄性動(dòng)物細(xì)胞的全部DNA分子雙鏈經(jīng)32P標(biāo)記（染色體數(shù)為2N）后，置于不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)。經(jīng)過連續(xù)兩次細(xì)胞分裂后產(chǎn)生4個(gè)子細(xì)胞，檢測子細(xì)胞中的情況。下列推斷正確的是（）A．若進(jìn)行有絲分裂，則含32P染色體的子細(xì)胞比例一定為l/2B．若進(jìn)行減數(shù)分裂，則含32P染色體的子細(xì)胞比例一定為lC．若子細(xì)胞中的染色體都含32P，則一定進(jìn)行有絲分裂D．若子細(xì)胞中的染色體不都含32P，則一定進(jìn)行減數(shù)分裂【答案】B【解析】若進(jìn)行有絲分裂，第一次有絲分裂后，子細(xì)胞中每條染色體都含有標(biāo)記；當(dāng)細(xì)胞處于第二次分裂后期時(shí)，一半的染色體含32P，染色單體分開后隨機(jī)移向細(xì)胞兩極，具有32P標(biāo)記的染色體也隨機(jī)進(jìn)入2個(gè)細(xì)胞，所以經(jīng)過連續(xù)兩次細(xì)胞分裂后產(chǎn)生的4個(gè)子細(xì)胞中，含32P染色體的子細(xì)胞為2個(gè)或3個(gè)或4個(gè)，A錯(cuò)誤；若進(jìn)行減數(shù)分裂，DNA只復(fù)制一次，經(jīng)過連續(xù)兩次細(xì)胞分裂后產(chǎn)生4個(gè)子細(xì)胞，每條染色體都含32P，因此含32P染色體的子細(xì)胞比例一定為1，B正確；若子細(xì)胞中的染色體都含32P，說明DNA只復(fù)制一次，則一定進(jìn)行減數(shù)分裂，C錯(cuò)誤；若子細(xì)胞中的染色體不都含32P，說明DNA分子復(fù)制不止一次，則一定進(jìn)行的是有絲分裂，D錯(cuò)誤。二、綜合題16．如圖1、2分別為DNA分子結(jié)構(gòu)及復(fù)制示意圖。請據(jù)圖回答下列問題：（1）1953年沃森和克里克提出了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。該模型認(rèn)為：DNA分子中的____________交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)。圖1中由①②③構(gòu)成的④稱為____________。（2）從圖2可以看出，DNA復(fù)制有多個(gè)起點(diǎn)，其意義在于________________；圖中所示的A酶為________酶，作用于DNA結(jié)構(gòu)中的氫鍵。DNA復(fù)制所需基本條件主要包括__________（至少答出兩項(xiàng)）等。從圖2還可以看出DNA復(fù)制時(shí)，一條子鏈?zhǔn)沁B續(xù)合成的，而另一條子鏈?zhǔn)莀_________，即先形成短鏈片段（岡崎片段）再通過___________酶相互連接。（3）若將某動(dòng)物精原細(xì)胞的全部DNA分子用32P標(biāo)記，置于不含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生的4個(gè)子細(xì)胞中含被標(biāo)記染色體的子細(xì)胞比例為___________。【答案】（1）脫氧核糖與磷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸（2）提高了復(fù)制速率解旋模板、酶、原料和能量不連續(xù)合成的DNA連接（3）100%【解析】（1）DNA分子中的脫氧核糖與磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架。圖1中由①②③構(gòu)成的④稱為鳥嘌呤脫氧核苷酸，是DNA的基本組成單位之一。（2）DNA復(fù)制從多個(gè)起點(diǎn)開始，能提高復(fù)制速率。圖中所示的A酶為解旋酶，作用于堿基之間的氫健，使DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)打開。DNA復(fù)制所需基本條件主要包括模板、酶、原料和能量等。由圖可知，DNA復(fù)制時(shí)，一條子鏈?zhǔn)沁B續(xù)合成的，而另一條子鏈?zhǔn)遣贿B續(xù)合成的，即先形成短鏈片段（岡崎片段）再通過DNA連接酶相互連接。（3）若將某雄性動(dòng)物細(xì)胞的全部DNA分子用32P標(biāo)記，置于不含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，由于DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，所以DNA分子在間期復(fù)制后，每個(gè)DNA分子中都含有一條被標(biāo)記的母鏈，經(jīng)過減數(shù)分裂后產(chǎn)生了4個(gè)子細(xì)胞全部含有32P，比例為100%。17．人類基因組計(jì)劃的實(shí)施為人類了解自身的奧秘、增進(jìn)健康具有無可估量的意義，而其基礎(chǔ)是對DNA分子和基因結(jié)構(gòu)和功能的認(rèn)識(shí)。下圖表示細(xì)胞內(nèi)與基因有關(guān)的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)，請仔細(xì)閱讀并回答問題：（1）遺傳物質(zhì)的主要載體是［］___________，基因和i的關(guān)系是___________。（2）e和g的關(guān)系是___________，g被徹底水解后的產(chǎn)物可用字母___________表示。（3）細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)是［］___________，基因和g的關(guān)系是_______________。（4）基因和h的關(guān)系是____________________，h合成時(shí)的模板來自___________過程，模板合成后進(jìn)入h合成場所穿過___________層磷脂雙分子層，原因是_____________________。（5）g的成分與RNA的成分相比，主要差異在于_____________________________。（6）g的空間結(jié)構(gòu)一般表現(xiàn)為___________，若其中（C＋G）/（T＋A）＝0.5，則A占總堿基數(shù)的比例為___________________?！敬鸢浮浚?）i染色體基因在染色體（i）上呈線性排列（2）e是g的基本單位b、c、d（3）gDNA基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段（4）基因指導(dǎo)h合成轉(zhuǎn)錄0經(jīng)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)（5）堿基（T與U）和五碳糖（脫氧核糖與核糖）（6）雙螺旋1/3【解析】（1）遺傳物質(zhì)的主要載體是染色體，一條染色體上有許多基因，基因在染色體上呈線性排列。（2）e是脫氧核苷酸，g是DNA，e和g的關(guān)系是：e是g的基本單位，g被徹底水解后的產(chǎn)物為脫氧核糖、磷酸和含氮堿基，可用字母b、c、d表示。（3）細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)是DNA，基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。（4）基因和h的關(guān)系是基因指導(dǎo)h即蛋白質(zhì)的合成，h合成時(shí)的模板來自轉(zhuǎn)錄過程，模板（mRNA）合成后進(jìn)入h合成場所即細(xì)胞質(zhì)中不穿過磷脂分子層，原因是RNA經(jīng)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。（5）g的成分與RNA的成分相比，主要差異在于堿基（T與U）和五碳糖（脫氧核糖與核糖）。（6）g的空間結(jié)構(gòu)一般表現(xiàn)為雙螺旋，由于A＝T，G＝C，若其中（C＋G）/（T＋A）＝0.5，故（A＋T）占2/3，則A占總堿基數(shù)的比例為1/3。18．熒光原位雜交可用熒光標(biāo)記的特異DNA片段為探針，與染色體上對應(yīng)的DNA片段結(jié)合，從而將特定的基因在染色體上定位。請回答下列問題：（1）DNA熒光探針的制備過程如圖1所示，DNA酶Ⅰ隨機(jī)切開了核苷酸之間的______鍵從而產(chǎn)生切口，隨后在DNA聚合酶Ⅰ作用下，以熒光標(biāo)記的______________為原料，合成熒光標(biāo)記的DNA探針。（2）圖2表示探針與待測基因結(jié)合的原理。先將探針與染色體共同煮沸，使DNA雙鏈中___鍵斷裂，形成單鏈。隨后在降溫復(fù)性過程中，探針的堿基按照___________原則，與染色體上的特定基因序列形成較穩(wěn)定的雜交分子。圖中兩條姐妹染色單體中最多可有_____條熒光標(biāo)記的DNA片段。（3）A、B、C分別代表不同來源的一個(gè)染色體組，已知AA和BB中各有一對同源染色體可被熒光探針標(biāo)記。若植物甲（AABB）與植物乙（AACC）雜交，則其F1有絲分裂中期的細(xì)胞中可觀察到________個(gè)熒光點(diǎn)；在減數(shù)第一次分裂形成的兩個(gè)子細(xì)胞中分別可觀察到______個(gè)熒光點(diǎn)。【答案】（1）磷酸二酯脫氧核苷酸（2）氫堿基互補(bǔ)配對4（3）62和4【解析】（1）根據(jù)題意和圖示分析可知：DNA酶Ⅰ隨機(jī)切開了核苷酸之間的磷酸二酯鍵從而產(chǎn)生切口，形成一段一段的DNA分子片段。在DNA聚合酶Ⅰ作用下，以熒光標(biāo)記的四種脫氧核苷酸為原料，合成熒光標(biāo)記的DNA探針。（2）DNA分子是雙鏈結(jié)構(gòu)，通過氫鍵連接．將探針與染色體共同煮沸，使DNA雙鏈中氫鍵斷裂，形成單鏈，隨后在降溫復(fù)性過程中，探針的堿基按照A－T、C－G的堿基互補(bǔ)配對原則，與染色體上的特定基因序列形成較穩(wěn)定的雜交分子，圖中兩條姐妹染色單體中含有2個(gè)DNA分子共有4條鏈，所以最多可有4條熒光標(biāo)記的DNA片段。（3）由于AA和BB中各有一對同源染色體可被熒光探針標(biāo)記，若植物甲（AABB）與植物乙（AACC）雜交，則其F1，有絲分裂中期的細(xì)胞（AABC）中可觀察到6個(gè)熒光點(diǎn)，在減數(shù)第一次分裂形成的兩個(gè)子細(xì)胞中分別可觀察到含A和含AB的2和4個(gè)熒光點(diǎn)。19．細(xì)胞周期分為間期與分裂期（M）兩個(gè)階段。間期又分為：G1期（DNA復(fù)制前期）、S期（DNA復(fù)制期）和G2期（DNA復(fù)制后期）。以下是測定細(xì)胞周期三種常用方法，回答下列問題：（1）同位素標(biāo)記法：利用3H標(biāo)記的TDR（胸腺嘧啶脫氧核苷酸）標(biāo)記S期的細(xì)胞后，移至普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)，定期取樣檢測放射顯影，統(tǒng)計(jì)標(biāo)記細(xì)胞百分?jǐn)?shù)，來計(jì)算細(xì)胞周期。A：S期的細(xì)胞被標(biāo)記；B：標(biāo)記細(xì)胞進(jìn)入分裂期；C：標(biāo)記細(xì)胞第二次進(jìn)入分裂期實(shí)驗(yàn)開始時(shí)被標(biāo)記的物質(zhì)是________，該細(xì)胞分裂一次平均經(jīng)歷的時(shí)間大約為________h。（2）BrdU滲入測定法：BrdU加入培養(yǎng)液后，作為細(xì)胞DNA復(fù)制的原料參與新DNA的合成，經(jīng)Giemsa染色后通過統(tǒng)計(jì)分裂相中各期比例，來算出細(xì)胞周期的值。已知只有雙鏈均含BrdU的染色單體著色較淺，其他情況的染色單體著色較深?，F(xiàn)以1條染色體為例，觀察加入BrdU后細(xì)胞分裂中期的顯示情況，則經(jīng)2個(gè)周期，所產(chǎn)生的c細(xì)胞中一半細(xì)胞為兩條單體均染色淺，另一半細(xì)胞為兩條單體________；得出該結(jié)果依據(jù)了DNA的________復(fù)制方式。（3）流式細(xì)胞儀PI染色法：PI可以與DNA結(jié)合，其熒光強(qiáng)度直接反映了細(xì)胞內(nèi)DNA含量，流式細(xì)胞儀可根據(jù)細(xì)胞中DNA含量的不同對細(xì)胞分別計(jì)數(shù)，從而獲得對應(yīng)的細(xì)胞周期各時(shí)期的細(xì)胞百分率。若檢測的結(jié)果G1期DNA的相對含量為40，則G2期應(yīng)該是________。【答案】（1）DNA10（2）一深一淺半保留（3）80【解析】（1）胸腺嘧啶脫氧核苷酸是DNA特有的，所以利用3H標(biāo)記的TDR在間期參與合成DNA，使實(shí)驗(yàn)開始時(shí)被標(biāo)記的物質(zhì)是DNA。B表示標(biāo)記細(xì)胞進(jìn)入分裂期，C表示標(biāo)記細(xì)胞第二次進(jìn)入分裂期，所以該細(xì)胞分裂一次平均經(jīng)歷的時(shí)間大約為13－3＝10（h）。（2）已知只有雙鏈均含BrdU的染色單體著色較淺，其他情況的染色單體著色較深。現(xiàn)以1條染色體為例，觀察加入BrdU后細(xì)胞分裂中期的顯示情況，由于DNA分子進(jìn)行半保留復(fù)制，所以經(jīng)2個(gè)周期，所產(chǎn)生的c細(xì)胞中一半細(xì)胞為兩條單體均染色淺，另一半細(xì)胞為兩條單體一深一淺。（3）由于G1期之后細(xì)胞進(jìn)入S期，此時(shí)細(xì)胞中發(fā)生DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，因此進(jìn)入G2期之后，細(xì)胞中DNA數(shù)目加倍，即若檢測的結(jié)果G1期DNA的相對含量為40，S期DNA復(fù)制加倍，則G2期應(yīng)該是80。專題17DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制與基因的本質(zhì)（挑戰(zhàn)）一、單選題1．模型構(gòu)建是一種研究問題的科學(xué)的思維方法，在制作一個(gè)線性DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型活動(dòng)中，錯(cuò)誤的是（）A．需要準(zhǔn)備制作磷酸、脫氧核糖和堿基等材料B．A、T、G、C四種堿基的大小和形狀應(yīng)該相同C．需要制作兩條堿基互補(bǔ)的脫氧核苷酸鏈D．末端的磷酸基團(tuán)可以體現(xiàn)DNA雙鏈的反向平行【答案】B【解析】DNA的基本單位是脫氧核苷酸，由脫氧核糖、含氮堿基、磷酸，因此需要準(zhǔn)備制作磷酸、脫氧核糖和堿基等材料，A正確；A、T、G、C四種堿基的大小和形狀應(yīng)該不同，B錯(cuò)誤；兩條鏈上的堿基遵循堿基互補(bǔ)配對原則，因此需要制作兩條堿基互補(bǔ)的脫氧核苷酸鏈，C正確；末端的磷酸基團(tuán)可以體現(xiàn)DNA雙鏈的反向平行，D正確。2．DNA半保留復(fù)制過程是分別以解旋的兩條鏈為模板，合成兩個(gè)子代DNA分子，在復(fù)制起始點(diǎn)呈現(xiàn)叉子的形式，被稱為復(fù)制叉。DNA連接酶可以將脫氧核苷酸片段連接在一起，如圖表示某DNA分子復(fù)制的過程，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．在復(fù)制叉的部位結(jié)合有解旋酶、RNA聚合酶B．DNA復(fù)制過程中需要DNA連接酶的參與C．前導(dǎo)鏈和后隨鏈延伸的方向都是由5'端向3’端D．該過程發(fā)生的場所不一定是細(xì)胞核、線粒體和葉綠體【答案】A【解析】復(fù)制叉處進(jìn)行DNA解旋、合成新鏈，所以需要解旋酶和DNA聚合酶，A錯(cuò)誤；后隨鏈先形成DNA單鏈的片段，之間需要DNA連接酶相連接，B正確；據(jù)圖可知：DNA兩條鏈的方向是相反的，但前導(dǎo)鏈和后隨鏈延伸的方向都是由5'端向3’端，C正確；DNA復(fù)制可以發(fā)生在原核細(xì)胞中，D正確。3．下列關(guān)于DNA分子的結(jié)構(gòu)與復(fù)制的敘述中，正確的有幾項(xiàng)（）①含有m個(gè)腺嘌呤的DNA分子，第n次復(fù)制需要腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)為m×2n－1個(gè)②在一個(gè)雙鏈DNA分子中，A＋T占堿基總數(shù)的M%，那么該DNA分子的每條鏈中的A＋T都占該鏈堿基總數(shù)的M%③細(xì)胞內(nèi)全部DNA的兩條鏈都被32P標(biāo)記后，在不含32P的環(huán)境中進(jìn)行連續(xù)有絲分裂，第2次分裂產(chǎn)生的每個(gè)子細(xì)胞染色體均有一半有標(biāo)記④每個(gè)DNA分子中，都是堿基數(shù)＝磷酸基團(tuán)數(shù)＝脫氧核糖數(shù)＝脫氧核苷酸數(shù)⑤雙鏈DNA分子中，磷酸和脫氧核糖交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架;堿基對之間通過氫鍵連接，排列在內(nèi)側(cè)A．2項(xiàng) B．3項(xiàng) C．4項(xiàng) D．5項(xiàng)【答案】C【解析】含有m個(gè)腺嘌呤的DNA分子第n次復(fù)制需要腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)是m×2n－m×2n－1＝m×2n－1個(gè)，①正確；在一個(gè)雙鏈DNA分子中，A＋T占堿基總數(shù)的M%，由于兩條鏈中A＋T的數(shù)目是相等的，則該DNA分子每條鏈中A＋T所占比例就相當(dāng)分子、分母各減半，其比例是不變的，也為M%，②正確；全部DNA被32P分子標(biāo)記后，在不含在32P元素的環(huán)境下進(jìn)行有絲分裂，第一次分裂后每個(gè)子細(xì)胞的染色體均含32P，第二次有絲分裂，姐妹染色單體有一條含32P一條不含32P，著絲點(diǎn)斷裂后含標(biāo)記的染色體進(jìn)入子細(xì)胞是隨機(jī)的，因此不能判斷子細(xì)胞染色體被標(biāo)記的比例，③錯(cuò)誤；DNA分子的基本組成單位是脫氧核苷酸，由一分子脫氧核糖、一分子磷酸和一分子含氮堿基組成，故每個(gè)DNA分子中堿基數(shù)＝磷酸基團(tuán)數(shù)＝脫氧核糖數(shù)＝脫氧核苷酸數(shù)，④正確；雙鏈DNA分子中，磷酸和脫氧核糖通過磷酸二酯鍵交替連接，構(gòu)成基本骨架；堿基對之間通過氫鍵連接，排列在內(nèi)側(cè)，⑤正確。4．在含有BrdU的培養(yǎng)液中進(jìn)行DNA復(fù)制時(shí)，BrdU會(huì)取代胸苷摻入到新合成的鏈中，形成BrdU標(biāo)記鏈。當(dāng)用某種熒光染料對復(fù)制后的染色體進(jìn)行染色，發(fā)現(xiàn)含半標(biāo)記DNA（一條鏈被標(biāo)記）的染色單體發(fā)出明亮熒光，含全標(biāo)記DNA（兩條鏈均被標(biāo)記）的染色單體熒光被抑制（無明亮熒光）。若將一個(gè)細(xì)胞置于含BrdU的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)到第三個(gè)細(xì)胞周期的中期進(jìn)行染色并觀察。下列推測錯(cuò)誤的是（）A．1/2的染色體熒光被抑制 B．1/4的染色單體發(fā)出明亮熒光C．全部DNA分子被BrdU標(biāo)記 D．3/4的DNA單鏈被BrdU標(biāo)記【答案】D【解析】根據(jù)題意可知，在第三個(gè)細(xì)胞周期中期時(shí)，含半標(biāo)記DNA的染色單體分別在兩個(gè)細(xì)胞中，故有兩個(gè)細(xì)胞的兩條染色單體熒光全被抑制，有兩個(gè)細(xì)胞中的一條染色單體發(fā)出明亮熒光，一條染色單體熒光被抑制，故A、B選項(xiàng)正確；一個(gè)DNA分子中有兩條脫氧核苷酸鏈，由于DNA為半保留復(fù)制，故不含BrdU標(biāo)記的兩條脫氧核苷酸鏈分別位于兩個(gè)DNA分子中，新復(fù)制得到的脫氧核苷酸鏈必然含BrdU標(biāo)記，故所有DNA分子都被BrdU標(biāo)記，C選項(xiàng)正確；以第一代細(xì)胞中的某一條染色體為參照，在第三個(gè)細(xì)胞周期中期時(shí)一共有16條DNA單鏈，含BrdU標(biāo)記的有14條，故有7/8的DNA單鏈被BrdU標(biāo)記，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。5．某班級分組制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型時(shí)，采用了如下流程：制作脫氧核苷酸→制作脫氧核苷酸鏈→制作雙鏈DNA→螺旋化。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．制作脫氧核苷酸時(shí)，將磷酸和堿基連在脫氧核糖的特定位置B．制作脫氧核苷酸鏈時(shí)，相鄰脫氧核苷酸的磷酸基團(tuán)直接相連C．制作雙鏈DNA時(shí)，兩條鏈之間的堿基A與T配對，G與C配對D．各組DNA模型的堿基序列往往不同，反映了DNA分子的多樣化【答案】B【解析】制作脫氧核苷酸時(shí)，磷酸連接5號(hào)碳原子上，堿基連在1號(hào)碳原子上，A正確；制作脫氧核苷酸鏈時(shí)，相鄰脫氧核苷酸之間以磷酸和脫氧核糖相連，B錯(cuò)誤；制作雙鏈DNA時(shí)，兩條鏈之間的堿基A與T配對，G與C配對，C正確；組成DNA的脫氧核苷酸有4種，各組DNA模型的堿基序列往往不同，反映了DNA分子的多樣化，D正確。6．DNA熔解溫度（Tm）是使DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)解開一半時(shí)所需要的溫度，不同種類DNA的Tm值不同。下圖表示DNA分子中G＋C含量（占全部堿基的比例）與Tm值的關(guān)系。下列有關(guān)敘述不正確的是（）A．一般來說，DNA分子的Tm值與G＋C含量呈正相關(guān)B．Tm值相同的DNA分子中G＋C的數(shù)量有可能不同C．維持DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要化學(xué)鍵有磷酸二酯鍵和氫鍵D．雙鏈DNA分子中G與C之間的氫鍵總數(shù)比A與T之間的多【答案】D【解析】由圖可知G＋C含量在70℃之后隨Tm的升高而升高，70℃之前無法確定，A、B正確；維持DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要化學(xué)鍵有磷酸二酯鍵和堿基對之間的氫鍵，C正確；DNA分子中G與C之間的氫鍵總數(shù)與A與T之間無法確定，D錯(cuò)誤。7．美國科學(xué)家通過調(diào)整普通堿基G、C、A、T的分子結(jié)構(gòu)，創(chuàng)建出四種新堿基S、B、P、Z。其中S和B配對，P和Z配對，連接它們之間的氫鍵都是三個(gè)。隨后，他們將合成堿基與天然堿基結(jié)合，得到了由8種堿基組成的DNA。實(shí)驗(yàn)證明，該DNA與天然DNA擁有相同屬性，也可轉(zhuǎn)錄成RNA，但不能復(fù)制。下列關(guān)于合成的含8種堿基DNA的敘述，錯(cuò)誤的是（）A．該DNA分子中磷酸、五碳糖、堿基三者比例為1：1：1B．該DNA以磷酸和脫氧核糖交替連接為基本骨架，具有穩(wěn)定的雙螺旋結(jié)構(gòu)C．因該DNA分子不能復(fù)制，所以其只能貯存遺傳信息，不能傳遞遺傳信息D．含x個(gè)堿基對的該DNA中含有y個(gè)腺嘌呤，則該DNA中氫鍵個(gè)數(shù)為3x－y【答案】C【解析】由題干信息可知，合成DNA與天然DNA擁有相同屬性，說明它仍具有穩(wěn)定的雙螺旋結(jié)構(gòu)，即以脫氧核苷酸為單體，磷酸和五碳糖交替連接構(gòu)成基本骨架，故該DNA分子中磷酸、五碳糖、堿基三者比例為1：1：1，AB正確；遺傳信息的傳遞包括由DNA到DNA的傳遞，也包括由DNA到RNA的傳遞，由題干知，該DNA分子不能復(fù)制但能轉(zhuǎn)錄故也能傳遞遺傳信息，C錯(cuò)誤；含有x個(gè)腺嘌呤，而腺嘌呤和胸腺嘧啶配對，且兩者之間有兩個(gè)氫鍵，其余堿基對間均有三個(gè)氫鍵，故該DNA中的氫鍵數(shù)為（x－y）×3＋2y＝3x－y，D正確。8．某研究小組測定了多個(gè)不同雙鏈DNA分子的堿基組成，根據(jù)測定結(jié)果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補(bǔ)鏈、一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數(shù)目比值的關(guān)系圖，下列正確的是（）A． B．C． D．【答案】C【解析】DNA分子中的兩條鏈?zhǔn)峭ㄟ^嚴(yán)格的堿基互補(bǔ)配對而成。雙鏈DNA分子中：A＝T、G＝C，A＋G（C）/T＋C（G）＝1，一條單鏈中A＋G（C）/T＋C（G）與另一條單鏈中該值是倒數(shù)關(guān)系。整個(gè)DNA分子中，A＋T/G＋C＝每一條單鏈中A＋T/G＋C，只有C正確。9．用15N標(biāo)記含有100個(gè)堿基對的DNA分子片段，該DNA分子堿基間的氫鍵共有260個(gè)，在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制多次后共消耗游離的嘌呤類脫氧核苷酸1500個(gè)，下列敘述正確的是（）A．該DNA片段中共有腺嘌呤60個(gè)，復(fù)制多次后含有14N的DNA分子占7/8B．若一條鏈中（A＋G）／（T＋C）＜1，則其互補(bǔ)鏈中該比值也小于1C．若一條鏈中A：T：G：C＝1：2：3：4，則其互補(bǔ)鏈中該比例為4：3：2：1D．該DNA分子經(jīng)復(fù)制后產(chǎn)生了16個(gè)DNA分子【答案】D【解析】由以上分析可知，該DNA片段中共有腺嘌呤40個(gè)，共復(fù)制4次，根據(jù)半保留復(fù)制特點(diǎn)，子代含有14N的DNA分子占100%，A錯(cuò)誤；若一條鏈中（A＋G）/（T＋C）＜1，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，其互補(bǔ)鏈中該比例為其倒數(shù)，應(yīng)該大于1，B錯(cuò)誤；若一條鏈中A：T：G：C＝1：2：3：4，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，其互補(bǔ)鏈中該比例為2：1：4：3，C錯(cuò)誤；根據(jù)前面的分析計(jì)算可知，該DNA共復(fù)制4次，因此經(jīng)復(fù)制后產(chǎn)生了24＝16個(gè)DNA分子，D正確。10．如圖表示利用大腸桿菌探究DNA復(fù)制方式的實(shí)驗(yàn)，下列敘述正確的是（）A．僅比較試管②和③的結(jié)果不能證明DNA復(fù)制為半保留復(fù)制B．可用（15NH4）2SO4、（14NH4）2SO4分別代替15NH4Cl、14NH4Cl進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)C．試管③中b帶的DNA的兩條鏈均含有14ND．可用噬菌體代替大腸桿菌進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)【答案】A【解析】僅比較試管②和③的結(jié)果不能是全保留復(fù)制或半保留復(fù)制，需要與試管f①相結(jié)合，A正確；DNA分子中不含S元素，因此不能用（NH4）235SO4、（NH4）232SO4分別代替15NH4Cl、14NH4Cl進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，B錯(cuò)誤；試管③中b自帶的DNA的一條鏈含有14N，另一條鏈含有15N，C錯(cuò)誤；噬菌體是病毒，沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不能在培養(yǎng)液中獨(dú)立生活和繁殖，因而不能代替大腸桿菌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，D錯(cuò)誤。11．正在進(jìn)行復(fù)制的DNA分子上的“Y”形交叉點(diǎn)稱為復(fù)制叉。在每個(gè)復(fù)制起始位點(diǎn)處形成兩個(gè)復(fù)制叉，它們朝相反方向移動(dòng)，在“復(fù)制機(jī)器”的作用下沿途打開母鏈合成新的子鏈。圖示為果蠅早期胚胎細(xì)胞正在進(jìn)行DNA復(fù)制的電鏡照片。以下說法錯(cuò)誤的是（）A．DNA多起點(diǎn)雙向復(fù)制提高了合成效率B．圖中DNA上的可見顆?？赡苁堑鞍踪|(zhì)C．該圖證明DNA子鏈延伸方向是從5’到3’D．“復(fù)制機(jī)器”含有DNA聚合酶和解旋酶等【答案】C【解析】DNA的多起點(diǎn)雙向復(fù)制提高了DNA復(fù)制的效率，A正確；DNA鏈上纏繞著組蛋白，圖中可見的顆?？赡苁堑鞍踪|(zhì)，B正確；DNA子鏈的延伸方向是從5’到3’，但該圖不能證明，C錯(cuò)誤；DNA復(fù)制過程中需要DNA聚合酶和解旋酶的參與，D正確。12．將果蠅一個(gè)精原細(xì)胞中未復(fù)制的Y染色體上的DNA雙鏈都用15N標(biāo)記，然后將該細(xì)胞置于不含15N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)過兩次連續(xù)分裂產(chǎn)生四個(gè)子細(xì)胞下列分析正確的是（）A．如果是有絲分裂，則四個(gè)子細(xì)胞中各有一條含15N的Y染色體B．如果是有絲分裂，則有兩個(gè)子細(xì)胞中各有一條含15N的Y染色體C．如果是減數(shù)分裂，則四個(gè)子細(xì)胞中各有一條含15N的Y染色體D．如果是減數(shù)分裂，則只有一個(gè)子細(xì)胞含有一條含15N的Y染色體【答案】B【解析】如果是有絲分裂，則子細(xì)胞中Y染色體不一定含15N，A錯(cuò)誤；如果是有絲分裂，DNA復(fù)制2次，DNA分子為半保留復(fù)制，則產(chǎn)生四個(gè)子細(xì)胞中，有兩個(gè)子細(xì)胞中各有一條含15N的Y染色體，B正確；如果是