2021高三統(tǒng)考人教生物一輪（經(jīng)典版）學(xué)案：2第6單元第20講DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制、基因的本質(zhì)含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2021高三統(tǒng)考人教生物一輪（經(jīng)典版）學(xué)案：必修2第6單元第20講DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制、基因的本質(zhì)含解析第20講DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制、基因的本質(zhì)[考綱明細(xì)］1。DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)（Ⅱ）2。DNA分子的復(fù)制(Ⅱ)3.基因的概念（Ⅱ)課前自主檢測(cè)判斷正誤并找到課本原文1．沃森和克里克以威爾金斯和富蘭克林提供的DNA衍射圖譜的有關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，推算出DNA分子呈螺旋結(jié)構(gòu).（必修2P48—模型構(gòu)建過程)(√）2．沃森和克里克提出腺嘌呤的量等于胸腺嘧啶的量，鳥嘌呤的量等于胞嘧啶的量.（必修2P48—模型構(gòu)建過程)（×）3．DNA分子兩條鏈通過磷酸二酯鍵相連。（必修2P49—正文)(×）4．沃森和克里克提出了遺傳物質(zhì)自我復(fù)制的假說。(必修2P52—正文)(√)5．1958年，科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料，運(yùn)用同位素示蹤技術(shù)，證實(shí)了DNA的確是以半保留的方式復(fù)制的。（必修2P52—正文)(√）6．對(duì)提取的DNA進(jìn)行密度梯度離心,記錄離心后試管中DNA的位置。（必修2P53—正文）（√)7．DNA分子復(fù)制過程包括（1)解旋,(2）以母鏈為模板進(jìn)行堿基配對(duì)，（3)形成兩個(gè)新的DNA分子.(必修2P54—圖3－13)（√)8．DNA分子通過復(fù)制,將遺傳信息從親代傳給了子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性.(必修2P54-正文)（√)9．大腸桿菌細(xì)胞的擬核有1個(gè)DNA分子，長(zhǎng)度約為4700000個(gè)堿基對(duì)，在DNA分子上分布著4400個(gè)基因。(必修2P55—資料分析)(√)10．生物體內(nèi)所有基因的堿基總數(shù)與DNA分子的堿基總數(shù)相同.(必修2P56—資料分析中討論）（×）11．第一個(gè)把遺傳物質(zhì)設(shè)定為一種信息分子,提出遺傳是遺傳信息的復(fù)制、傳遞與表達(dá)的科學(xué)家是量子物理學(xué)的奠基人薛定諤。（必修2P56—相關(guān)信息)(√)12．每個(gè)人的DNA都不完全相同，因此DNA也可以像指紋一樣用來識(shí)別身份。（必修2P58—科學(xué)·技術(shù)·社會(huì))（√）13．堿基序列的多樣性構(gòu)成DNA分子的多樣性,DNA分子因而能夠儲(chǔ)存大量的遺傳信息。（必修2P59—本章小結(jié)）（√）14．基因位于染色體上，基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。（必修2P59—本章小結(jié)）(√)15．DNA分子雜交技術(shù)可以用來比較不同種生物DNA分子的差異。形成雜合雙鏈區(qū)的部位越多，說明這兩種生物的親緣關(guān)系越近。（必修2P60-思維拓展）(√)真題重組判斷正誤（1）（2017·海南高考，23C)細(xì)胞中DNA分子的堿基對(duì)數(shù)等于所有基因的堿基對(duì)數(shù)之和。(×）(2）（2015·全國(guó)卷Ⅰ,1D)控制細(xì)菌性狀的基因位于擬核和線粒體中的DNA上。(×)(3)(2015·重慶高考，5D)編碼蛋白質(zhì)的基因含遺傳信息相同的兩條單鏈。(×）（4）（2014·全國(guó)卷Ⅱ，5C)雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和核糖是通過氫鍵連接的。（×)（5）（全國(guó)卷Ⅰ）線粒體中的DNA能控制某些蛋白質(zhì)的合成。(√)知識(shí)自主梳理一DNA分子的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)1．DNA雙螺旋模型構(gòu)建者:eq\x（\s\up1(01）)沃森和克里克.2．DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的形成3．DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)(1）DNA由eq\x(\s\up1(07）)兩條脫氧核苷酸鏈組成,這兩條鏈按eq\x(\s\up1(08））反向平行的方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。(2）外側(cè)：eq\x(\s\up1(09)）脫氧核糖和eq\x（\s\up1（10)）磷酸交替連接，構(gòu)成基本骨架。(3）內(nèi)側(cè)：兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成eq\x（\s\up1（11))堿基對(duì)。堿基互補(bǔ)配對(duì)遵循以下原則:eq\x(\s\up1（12）)A=eq\x（\s\up1（13））T（兩個(gè)氫鍵)、eq\x(\s\up1（14))G≡eq\x（\s\up1（15)）C（三個(gè)氫鍵）。4．DNA分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)類型決定因素eq\x(\s\up1(16）)多樣性具n個(gè)堿基對(duì)的DNA具有4n種堿基的排列順序eq\x(\s\up1（17))特異性如每種DNA分子都有其特定的堿基的排列順序eq\x（\s\up1(18））穩(wěn)定性磷酸與脫氧核糖交替連接形成的基本骨架不變，堿基之間互補(bǔ)配對(duì)形成氫鍵方式不變等二DNA分子的復(fù)制1．DNA半保留復(fù)制的推測(cè)和實(shí)驗(yàn)證據(jù)（1)方式推測(cè)：沃森和克里克提出假說：DNA分子復(fù)制方式為eq\x（\s\up1(01)）半保留復(fù)制。(2)實(shí)驗(yàn)證據(jù)①實(shí)驗(yàn)方法：eq\x(\s\up1（02）)同位素示蹤技術(shù)和密度梯度離心技術(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)：eq\x(\s\up1（03））DNA以半保留方式復(fù)制。④實(shí)驗(yàn)預(yù)期：離心后應(yīng)出現(xiàn)3條DNA帶。重帶:兩條鏈都為15N標(biāo)記的親代雙鏈DNA密度最大，最靠近試管底部;中帶：一條鏈為14N標(biāo)記,另一條鏈為15N標(biāo)記的子代雙鏈DNA密度居中，位置也居中;輕帶:兩條鏈都為14N標(biāo)記的子代雙鏈DNA密度最小，離試管底部最遠(yuǎn)。⑤實(shí)驗(yàn)過程⑥過程分析親代取出，提取DNA→離心→eq\x(\s\up1（04）)全部重帶。繁殖一代后取出,提取DNA→離心→eq\x（\s\up1（05）)全部中帶。繁殖兩代后取出，提取DNA→離心→eq\x(\s\up1（06))1/2輕帶、1/2中帶。⑦實(shí)驗(yàn)結(jié)論：eq\x（\s\up1（07）)DNA的復(fù)制是以半保留方式進(jìn)行的。2．DNA復(fù)制的過程（1)概念：以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。(2)時(shí)期:eq\x（\s\up1（08)）有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。（3）場(chǎng)所:真核細(xì)胞中主要是eq\x（\s\up1（09））細(xì)胞核，線粒體和葉綠體中也存在。原核細(xì)胞中主要是擬核區(qū),質(zhì)粒中也存在。（4)過程圖解(5)結(jié)果:1個(gè)DNA復(fù)制形成2個(gè)eq\x(\s\up1(18）)完全相同的DNA。(6)特點(diǎn)：邊eq\x（\s\up1（19）)解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制。（7)精確復(fù)制的原因①獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供了精確的模板。②eq\x(\s\up1（20））通過堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行.（8)意義：將eq\x(\s\up1（21)）遺傳信息從親代傳給子代，從而保持了eq\x(\s\up1(22)）遺傳信息的連續(xù)性。三基因的本質(zhì)1．本質(zhì)：基因是具有eq\x(\s\up1(01）)遺傳效應(yīng)的eq\x（\s\up1（02))DNA片段。2．基因與染色體、DNA、脫氧核苷酸的關(guān)系涉及到的基本骨架或基本支架有哪些？提示(1)有機(jī)大分子：碳鏈。(2）細(xì)胞骨架:蛋白質(zhì)纖維.(3)細(xì)胞膜基本支架:磷脂雙分子層。(4)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)基本骨架：脫氧核糖和磷酸交替連接。1．活細(xì)胞均可發(fā)生DNA復(fù)制。（×）2．無(wú)絲分裂和原核細(xì)胞的分裂過程中也存在DNA復(fù)制。（√）3．原核細(xì)胞DNA復(fù)制場(chǎng)所是擬核。（×）4．復(fù)制時(shí)，兩條鏈均作為模板.(√)5．DNA復(fù)制時(shí),雙螺旋結(jié)構(gòu)全部解旋后開始進(jìn)行復(fù)制。（×)1．遺傳效應(yīng)是指基因能夠轉(zhuǎn)錄成mRNA,進(jìn)而翻譯成蛋白質(zhì)，能夠控制一定的性狀.2．原核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)示意圖非編碼區(qū)：不能轉(zhuǎn)錄為信使RNA，不能編碼蛋白質(zhì).編碼區(qū)：能轉(zhuǎn)錄為相應(yīng)的信使RNA，進(jìn)而指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，即能夠編碼蛋白質(zhì)。3．真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)示意圖能夠編碼蛋白質(zhì)的序列叫做外顯子，能轉(zhuǎn)錄進(jìn)而指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成；不能夠編碼蛋白質(zhì)的序列叫做內(nèi)含子,能轉(zhuǎn)錄為RNA，但相應(yīng)RNA會(huì)被修飾掉，不能翻譯出蛋白質(zhì).4．所有生物的基因并不都是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。如RNA病毒的基因就是有遺傳效應(yīng)的RNA片段。考點(diǎn)題型突破考點(diǎn)1DNA分子的結(jié)構(gòu)及相關(guān)計(jì)算題型一DNA分子結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)1．下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是（）A．DNA分子是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的單鏈結(jié)構(gòu)B．DNA分子中的每個(gè)磷酸均連接著一個(gè)脫氧核糖和一個(gè)堿基C．DNA分子兩條鏈之間總是嘌呤與嘧啶形成堿基對(duì)D．DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過磷酸-脫氧核糖—磷酸相連答案C解析DNA分子是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的雙鏈結(jié)構(gòu),A錯(cuò)誤;DNA分子中的絕大多數(shù)磷酸連接著兩個(gè)脫氧核糖，且磷酸不與堿基直接相連，B錯(cuò)誤；DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過脫氧核糖-磷酸-脫氧核糖相連，D錯(cuò)誤。2．如圖為DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖，對(duì)該圖的敘述正確的是()a．②和③相間排列，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架b．④的名稱是胞嘧啶脫氧核苷酸c．⑨是氫鍵，C、G之間形成三個(gè)氫鍵，A、T之間形成兩個(gè)氫鍵d．DNA分子中特定的脫氧核苷酸序列代表了遺傳信息A．b、c、dB．c、dC．a(chǎn)、b、cD．b、c答案B解析DNA分子是雙螺旋結(jié)構(gòu)，①磷酸與②脫氧核糖交替連接排列在外側(cè)，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架；④中的③②與②下方的磷酸基團(tuán)組成胞嘧啶脫氧核苷酸；堿基互補(bǔ)配對(duì),形成堿基對(duì)時(shí)通過氫鍵相連，A、T之間形成兩個(gè)氫鍵,C、G之間形成三個(gè)氫鍵;DNA分子中特定的脫氧核苷酸序列代表了遺傳信息。DNA分子中的數(shù)量關(guān)系(1)DNA分子中，脫氧核苷酸數(shù)∶脫氧核糖數(shù)∶磷酸數(shù)∶含氮堿基數(shù)＝1∶1∶1∶1。（2）配對(duì)的堿基，A與T之間形成2個(gè)氫鍵,G與C之間形成3個(gè)氫鍵，C—G所占比例越大,氫鍵數(shù)目越多，DNA結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。（3）每條脫氧核苷酸鏈上都只有一個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，因此DNA分子中含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。（4）對(duì)于真核細(xì)胞來說,染色體是基因的主要載體;線粒體和葉綠體中也存在基因。(5)對(duì)于原核細(xì)胞來說，擬核中的DNA分子或者質(zhì)粒DNA均是裸露的，并不與蛋白質(zhì)一起構(gòu)成染色體。題型二DNA分子結(jié)構(gòu)相關(guān)計(jì)算3．某雙鏈DNA分子含有200個(gè)堿基對(duì),其中一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則有關(guān)該DNA分子的敘述,正確的是（）A．含有4個(gè)游離的磷酸基團(tuán)B．含有腺嘌呤脫氧核苷酸30個(gè)C．4種含氮堿基A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7D．堿基排列方式共有4100種答案C解析一個(gè)雙鏈DNA分子中含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，A錯(cuò)誤；由一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，計(jì)算得一條鏈上200個(gè)堿基中含A、T、G、C依次是20、40、60、80,另一條鏈上含A、T、G、C則依次是40、20、80、60,故該DNA中含腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)為20＋40＝60(個(gè)），B錯(cuò)誤;四種含氮堿基的比例是A∶T∶G∶C＝（20＋40）∶（40＋20）∶(60＋80)∶(80＋60)＝3∶3∶7∶7，C正確；含200個(gè)堿基對(duì)的DNA不考慮每種堿基比例關(guān)系的情況下，可能的堿基排列方式共有4200種,但因堿基數(shù)量比例已確定，故堿基排列方式肯定少于4200種,且一個(gè)DNA分子只有一種特定的堿基排列順序，D錯(cuò)誤.4．（2019·臨川模擬)從某生物組織中提取DNA進(jìn)行分析,其中鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的46%,又知該DNA分子的一條鏈（H鏈）所含的堿基中28%是腺嘌呤，24％是胞嘧啶，則與H鏈相對(duì)應(yīng)的另一條鏈中，腺嘌呤、胞嘧啶分別占該鏈全部堿基數(shù)的（）A．26％、22％ B．24%、28%C．14％、11% D．11%、14%答案A解析已知DNA分子中,鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基總數(shù)的46%,即C＋G＝46％，則C＝G＝23％、A＝T＝50％－23%＝27％。又已知該DNA的一條鏈所含的堿基中28％是腺嘌呤，24%是胞嘧啶，即A1＝28%、C1＝24%，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，A＝（A1＋A2）÷2，C＝（C1＋C2)÷2，則A2＝26%,C2＝22％.DNA中堿基的相關(guān)計(jì)算規(guī)律1．規(guī)律一:一個(gè)雙鏈DNA分子中，A＝T、C＝G，則A＋G＝C＋T，即嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)。2．規(guī)律二:在雙鏈DNA分子中，eq\f（A＋T，A＋T＋C＋G）＝eq\f(A1＋T1，A1＋T1＋C1＋G1)＝eq\f（A2＋T2,A2＋T2＋C2＋G2）。3．規(guī)律三：在DNA雙鏈中，一條單鏈的eq\f（A1＋G1,T1＋C1)的值與其互補(bǔ)單鏈的eq\f（A2＋G2，T2＋C2）的值互為倒數(shù)關(guān)系。（不配對(duì)的堿基之和比例在兩條單鏈中互為倒數(shù)）提醒：在整個(gè)DNA分子中該比值等于1。4．規(guī)律四：在DNA雙鏈中，一條單鏈的eq\f（A1＋T1,G1＋C1)的值,與該互補(bǔ)鏈的eq\f(A2＋T2，G2＋C2)的值是相等的,也與整個(gè)DNA分子中的eq\f（A＋T,G＋C）的值是相等的。提醒：綜合規(guī)律三、四可簡(jiǎn)記為“補(bǔ)則等，不補(bǔ)則倒”?？键c(diǎn)2DNA復(fù)制及基因的概念題型一DNA分子復(fù)制過程及特點(diǎn)1．如圖為某真核細(xì)胞中DNA復(fù)制過程模式圖,下列分析錯(cuò)誤的是(）A．酶①和酶②均作用于氫鍵B．該過程可發(fā)生在細(xì)胞有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂前的間期C．該過程的模板鏈?zhǔn)莂、b鏈D．DNA復(fù)制的特點(diǎn)是半保留復(fù)制答案A解析酶①是解旋酶，酶②是DNA聚合酶，前者作用于氫鍵，后者作用于磷酸二酯鍵,A錯(cuò)誤。2．(2019·德州重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)真核細(xì)胞中DNA的復(fù)制如圖所示，下列表述錯(cuò)誤的是（)A．多起點(diǎn)雙向復(fù)制能保證DNA復(fù)制在短時(shí)間內(nèi)完成B．每個(gè)子代DNA都有一條核苷酸鏈來自親代C．復(fù)制過程中氫鍵的破壞和形成都需要DNA聚合酶的催化D．DNA分子的準(zhǔn)確復(fù)制依賴于堿基互補(bǔ)配對(duì)原則答案C解析DNA復(fù)制過程中氫鍵的破壞需要解旋酶的催化，氫鍵的形成不需要酶的催化。DNA分子的多起點(diǎn)、雙向復(fù)制一個(gè)DNA分子可以由多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)同時(shí)(或先后)復(fù)制。下圖中,從3個(gè)復(fù)制起點(diǎn)進(jìn)行雙向復(fù)制，明顯提高了DNA分子復(fù)制的速率;圖中的復(fù)制環(huán)大小不一，因此它們的復(fù)制時(shí)間有先后,右側(cè)最早，左側(cè)最晚.題型二DNA復(fù)制的相關(guān)計(jì)算3．（2019·陜西榆林一模）用15N標(biāo)記含有100個(gè)堿基對(duì)的DNA分子，其中有胞嘧啶60個(gè)，該DNA分子在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1/8B．含有14N的DNA分子占7/8C．含有14N的脫氧核苷酸單鏈為30條D．復(fù)制結(jié)果共產(chǎn)生16個(gè)DNA分子答案B解析1個(gè)被15N標(biāo)記的DNA分子在14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次，共得到24＝16個(gè)DNA分子,D正確;根據(jù)DNA半保留復(fù)制特點(diǎn)可知:這16個(gè)DNA分子中有2個(gè)DNA分子的一條鏈?zhǔn)?5N，另一條鏈?zhǔn)?4N，其余14個(gè)DNA分子的兩條鏈都是14N，故含有14N的脫氧核苷酸單鏈共30條，C正確；由此可見,16個(gè)DNA分子都含14N(比例是100％），含有15N的DNA分子數(shù)為2(占1/8)，A正確，B錯(cuò)誤。4．（2019·泰安期中)下列關(guān)于DNA的相關(guān)計(jì)算中，正確的是()A．具有1000個(gè)堿基對(duì)的DNA，腺嘌呤有600個(gè),則每一條鏈上都具有胞嘧啶200個(gè)B．具有m個(gè)胸腺嘧啶的DNA片段，復(fù)制n次后共需要2n·m個(gè)胸腺嘧啶C．具有m個(gè)胸腺嘧啶的DNA片段，第n次復(fù)制需要2n－1·m個(gè)胸腺嘧啶D．無(wú)論是雙鏈DNA還是單鏈DNA，A＋G所占的比例均是1/2答案C解析根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,具有1000個(gè)堿基對(duì)的DNA，A＋T＋C＋G＝2000個(gè)，A＝T＝600個(gè)，C＝G＝400個(gè)，但在該DNA分子的每一條鏈上，所具有的胞嘧啶不一定是200個(gè)，A錯(cuò)誤；具有m個(gè)胸腺嘧啶的DNA片段,復(fù)制n次后共需要（2n－1)·m個(gè)胸腺嘧啶，B錯(cuò)誤；具有m個(gè)胸腺嘧啶的DNA片段，第n次復(fù)制共需要（2n－1）·m－（2n－1－1)·m＝2n－1·m個(gè)胸腺嘧啶，C正確；在雙鏈DNA分子中，A＋G所占的比例是1/2，在單鏈DNA分子中，A＋G所占的比例不一定是1/2，D錯(cuò)誤。DNA分子復(fù)制的有關(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)子代DNA分子數(shù)為2n個(gè)。①含有親代鏈的DNA分子數(shù)為2個(gè)。②不含親代鏈的DNA分子數(shù)為（2n－2）個(gè)。③含子代鏈的DNA有2n個(gè)。(2）子代中脫氧核苷酸鏈數(shù)為2n＋1條。①子代中親代脫氧核苷酸鏈數(shù)為2條。②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)設(shè)親代DNA分子中含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，則：①經(jīng)過n次復(fù)制,共需消耗游離的該種脫氧核苷酸m·（2n－1）個(gè)。②在第n次復(fù)制時(shí)，共需消耗游離的該脫氧核苷酸m·2n－1個(gè)。題型三DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)分析5．(2019·廈門高中畢業(yè)班第一次質(zhì)量檢查)下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．可用噬菌體代替大腸桿菌進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)B．可用（NH4)eq\o\al(35,2)SO4、(NH4)eq\o\al（32，2）SO4分別代替15NH4Cl、14NH4Cl進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)C．試管③中b帶的DNA的兩條鏈均含有14ND．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)制答案D解析噬菌體是病毒,不能用普通培養(yǎng)基培養(yǎng),因此不能用噬菌體代替大腸桿菌進(jìn)行題中實(shí)驗(yàn)，A錯(cuò)誤；S不是DNA的特征元素，因此不能用含有標(biāo)記S的化合物代替15NH4Cl、14NH4Cl進(jìn)行題中實(shí)驗(yàn)，B錯(cuò)誤；試管③中a帶的DNA的兩條鏈均含有14N，而b帶的DNA的一條鏈含有14N、一條鏈含有15N,C錯(cuò)誤；試管①說明兩條鏈均為15N的DNA離心后為重帶，所以僅比較試管②和③的結(jié)果不能證明DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，D正確。6．DNA的復(fù)制方式可以通過設(shè)想來進(jìn)行預(yù)測(cè)，可能的情況是全保留復(fù)制、半保留復(fù)制、分散復(fù)制三種。究竟是哪種復(fù)制方式呢？下面設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來證明DNA的復(fù)制方式。實(shí)驗(yàn)步驟：a．在氮源為14N的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)的大腸桿菌,其DNA分子均為14N—DNA（對(duì)照)。b．在氮源為15N的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)的大腸桿菌,其DNA分子均為15N—DNA（親代）.c．將親代含15N的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到氮源為14N的培養(yǎng)基中，再連續(xù)繁殖兩代（Ⅰ和Ⅱ),用密度梯度離心法分離，不同相對(duì)分子質(zhì)量的DNA分子將分布在試管中的不同位置上。實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)：(1)如果與對(duì)照（14N/14N)相比，子代Ⅰ能分辨出兩條DNA帶:一條________帶和一條________帶，則可以排除____________________________________________________________________。(2）如果子代Ⅰ只有一條中密度帶,則可以排除________，但不能肯定是________________________.(3)如果子代Ⅰ只有一條中密度帶,再繼續(xù)做子代ⅡDNA密度鑒定：若子代Ⅱ可以分出____________和________________，則可以排除分散復(fù)制,同時(shí)肯定半保留復(fù)制；如果子代Ⅱ不能分出________密度兩條帶，則排除________，同時(shí)確定為________.答案(1）輕（14N/14N）重（15N/15N)半保留復(fù)制和分散復(fù)制(2）全保留復(fù)制半保留復(fù)制還是分散復(fù)制（3）一條中密度帶一條輕密度帶中、輕半保留復(fù)制分散復(fù)制解析由圖示可知,深色為親代DNA的脫氧核苷酸鏈(母鏈)，淺色為新形成的子代DNA的脫氧核苷酸鏈(子鏈）。因此全保留復(fù)制后得到的兩個(gè)DNA分子，一個(gè)是原來的兩條母鏈重新形成的親代DNA分子，一個(gè)是兩條子鏈形成的子代DNA分子;半保留復(fù)制后得到的每個(gè)子代DNA分子的一條鏈為母鏈,一條鏈為子鏈;分散復(fù)制后得到的每個(gè)子代DNA分子的單鏈都是由母鏈片段和子鏈片段間隔連接而成的。題型四DNA復(fù)制與細(xì)胞分裂問題7．(2019·湖南岳陽(yáng)高三質(zhì)檢)將DNA分子雙鏈用3H標(biāo)記的蠶豆(2n＝12）根尖移入普通培養(yǎng)液(不含放射性元素）中,再讓細(xì)胞連續(xù)進(jìn)行有絲分裂。根據(jù)如圖所示判斷在普通培養(yǎng)液中的第三次有絲分裂中期,細(xì)胞中染色體的標(biāo)記情況依次是(）A．12個(gè)bB．6個(gè)a，6個(gè)bC．6個(gè)b，6個(gè)cD．b＋c＝12個(gè)，但b和c數(shù)目不確定答案D解析在普通培養(yǎng)液中第一次有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞的DNA分子中僅有1條鏈被標(biāo)記，故第二次有絲分裂中期時(shí)，每條染色體的2條染色單體中僅有1條染色單體具有放射性，在有絲分裂后期時(shí)姐妹染色單體分開形成兩條子染色體，隨機(jī)移向細(xì)胞兩極，即第二次有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞中具體放射性的染色體數(shù)目不能確定，所以在第三次有絲分裂中期的細(xì)胞中有的染色體僅有1條染色單體具有放射性，有的染色體無(wú)放射性，但二者之和肯定為12，D正確，A、B、C錯(cuò)誤。8．將某一核DNA被3H充分標(biāo)記的雄性動(dòng)物細(xì)胞（染色體數(shù)為2N）置于不含3H的培養(yǎng)液中培養(yǎng),并經(jīng)過連續(xù)兩次細(xì)胞分裂。下列有關(guān)說法不正確的是(）A．若進(jìn)行有絲分裂,則子細(xì)胞中含3H的染色體數(shù)可能為2NB．若進(jìn)行減數(shù)分裂，則子細(xì)胞中含3H的DNA分子數(shù)一定為NC．若子細(xì)胞中有的染色體不含3H,則不可能存在四分體D．若每個(gè)子細(xì)胞中染色體都含3H，則細(xì)胞分裂過程中一定發(fā)生了基因重組答案D解析若進(jìn)行有絲分裂，兩次分裂需要進(jìn)行兩次DNA復(fù)制，3H標(biāo)記的DNA在不含3H的培養(yǎng)液中復(fù)制第一次，產(chǎn)生的DNA分子一條鏈有標(biāo)記，一條鏈無(wú)標(biāo)記,我們稱為雜合DNA分子，第二次復(fù)制后,每個(gè)DNA分子復(fù)制而來的兩個(gè)子代DNA分子，一個(gè)是雜合DNA分子,另外一個(gè)兩條鏈皆無(wú)標(biāo)記，在有絲分裂的G2期、前期和中期這兩個(gè)DNA分子由一個(gè)著絲點(diǎn)連接，有絲分裂后期著絲點(diǎn)分裂時(shí)子染色體分配是隨機(jī)的，故子細(xì)胞中含3H的染色體數(shù)可能為2N，A正確；若進(jìn)行減數(shù)分裂，正常情況下，DNA分子復(fù)制一次,分裂后細(xì)胞中染色體數(shù)目減半，每個(gè)子細(xì)胞含3H的DNA分子數(shù)應(yīng)該是N，B正確；若子細(xì)胞中有的染色體不含3H，則該細(xì)胞進(jìn)行的是有絲分裂,不可能存在四分體，C正確;若子細(xì)胞中都含有3H，則該細(xì)胞可能進(jìn)行的是減數(shù)分裂也可能是有絲分裂，而基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，D錯(cuò)誤。DNA復(fù)制與細(xì)胞分裂題的解答方法在解決這類問題時(shí)，從大到小再到大畫出結(jié)構(gòu)模型，先畫出細(xì)胞分裂中染色體行為變化，再畫DNA，再補(bǔ)全染色體，染色體中只要有一條脫氧核苷酸單鏈被標(biāo)記，則認(rèn)為該染色體含有放射性標(biāo)記。規(guī)律總結(jié)：①有絲分裂：若只復(fù)制一次,產(chǎn)生的子染色體都帶有標(biāo)記；若復(fù)制兩次，產(chǎn)生的子染色體只有一半帶有標(biāo)記。②減數(shù)分裂:由于減數(shù)分裂沒有細(xì)胞周期，DNA只復(fù)制一次，因此產(chǎn)生的子染色體都帶有標(biāo)記。方向真題體驗(yàn)1．（2016·上海高考）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10對(duì)堿基(A有6個(gè)）的DNA雙鏈片段，那么使用的訂書釘個(gè)數(shù)為（）A．58 B．78C．82 D．88答案C解析根據(jù)試題的分析,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10對(duì)堿基(A有6個(gè)）的DNA雙鏈片段，首先要構(gòu)建20個(gè)基本單位，需要40個(gè)訂書釘；將兩個(gè)基本單位