3.3DNA的復(fù)制-高一下冊(cè)生物教材解讀（人教版2019必修2）原卷版

第3章基因的本質(zhì)3.3DNA的復(fù)制課標(biāo)導(dǎo)航課標(biāo)導(dǎo)航1.概括DNA分子構(gòu)造的主要特點(diǎn)。2.概述DNA分子是由四種脫氧核苷酸構(gòu)成，通常由兩條堿基互補(bǔ)配對(duì)的反向平行長(zhǎng)鏈形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，堿基的排列順序編碼了遺傳信息。情境導(dǎo)入情境導(dǎo)入通過(guò)展示林志穎和兒子Kimi的照片進(jìn)行提問(wèn)：這對(duì)父子長(zhǎng)相為何如此相似？原因是遺傳物質(zhì)DNA通過(guò)復(fù)制傳遞給子代。引入新課學(xué)習(xí)。新課講授對(duì)DNA復(fù)制的推測(cè)半保留復(fù)制沃森和克里克提出半保留復(fù)制假說(shuō)。該假說(shuō)認(rèn)為新合成的每個(gè)DNA分子中，都保留了原來(lái)DNA分子中的一條鏈。全保留復(fù)制全保留復(fù)制假說(shuō)認(rèn)為新合成的親代DNA的雙鏈都是新合成的。分散復(fù)制分散復(fù)制假說(shuō)認(rèn)為DNA復(fù)制完成后，親代DNA雙鏈被切割成小片段分散在新合成的DNA雙鏈中。[提問(wèn)]：究竟哪種假說(shuō)才是正確的呢？可以通過(guò)假說(shuō)—演繹法來(lái)探究一下。知識(shí)點(diǎn)撥知識(shí)點(diǎn)撥知識(shí)點(diǎn)01對(duì)DNA復(fù)制的推測(cè)方法：假說(shuō)演繹法1.提出問(wèn)題：DNA的復(fù)制方式是三種方式中的哪一種？2.作出假設(shè)：①半保留復(fù)制：形成的兩個(gè)DNA分子各有一條鏈來(lái)自親代，另一條鏈?zhǔn)切滦纬傻蘑谌Ａ魪?fù)制：新復(fù)制出的兩個(gè)DNA分子，一個(gè)是親代的，另一個(gè)是新形成的③彌散復(fù)制：新復(fù)制出的兩個(gè)DNA分子每條鏈中既有母鏈片段又有新形成的片段3.演繹推理：同位素示蹤技術(shù)大腸桿菌同位素(15N)示蹤（繁殖快，20min一代）密度梯度離心4.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：5.得出結(jié)論：DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制知識(shí)點(diǎn)02DNA的復(fù)制1.DNA復(fù)制的場(chǎng)所和時(shí)期場(chǎng)所：細(xì)胞核（主要）、線粒體和葉綠體時(shí)期：有絲分裂和減數(shù)第一次分裂前的間期2.DNA復(fù)制的必需的條件模板：DNA兩條鏈為模板原料：4種游離的脫氧核苷酸能量：ATP酶：解旋酶和DNA聚合酶等3.DNA復(fù)制的方式和特點(diǎn)方式：半保留復(fù)制特點(diǎn)：半保留復(fù)制、邊解旋邊復(fù)制4.DNA復(fù)制的結(jié)果：形成2條DNA5.DNA復(fù)制的意義：（1）將遺傳信息從親代傳遞給了子代，保持了遺傳信息的連續(xù)性（2）復(fù)制出現(xiàn)差錯(cuò)，產(chǎn)生的影響可能很大，也可能沒(méi)有6.DNA能夠準(zhǔn)確復(fù)制的原因：（1）DNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)提供精確模板（2）通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則保證了復(fù)制的準(zhǔn)確進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)03相關(guān)計(jì)算1.已知一條全部N原子被15N標(biāo)記的DNA分子（親代），轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上培養(yǎng)n代,其結(jié)果如下，回答下列問(wèn)題：分子總數(shù)___2n_____只含15N的分子__0____

含15N14N的分子__2___只含14N的分子_2n2__

含14N的分子___2n__脫氧核苷酸鏈總數(shù)__2n+1__

含15N的鏈為_(kāi)_2___含14N的鏈為_(kāi)_2n+12__2.雙鏈DNA中，含某種堿基a個(gè)，復(fù)制n次，則需加入該堿基或脫氧核苷酸a×(2n1)個(gè)。3.雙鏈DNA中，含某種堿基a個(gè)，第n次復(fù)制，則需加入該堿基或脫氧核苷酸a×2n1個(gè)。4.雙鏈DNA不論復(fù)制多少代，產(chǎn)生的DNA分子中含母鏈的DNA分子總是2個(gè)，含母鏈也是2條。思維拓展思維拓展一、探究DNA復(fù)制的方式1.提出假說(shuō)DNA復(fù)制的可能方式有三種：半保留復(fù)制、全保留復(fù)制以及分散復(fù)制。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)完成【學(xué)習(xí)任務(wù)一】請(qǐng)同學(xué)們以小組為單位討論相關(guān)問(wèn)題：如果要通過(guò)實(shí)驗(yàn)區(qū)分DNA復(fù)制方式的三種假說(shuō)，那么實(shí)驗(yàn)中區(qū)分的關(guān)鍵是什么？實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)要能區(qū)別在子代DNA分子中兩條鏈的來(lái)源。如何區(qū)分來(lái)自模板DNA的母鏈和新合成的DNA子鏈呢？利用同位素標(biāo)記法，先將細(xì)菌培養(yǎng)在只含有15N的培養(yǎng)基里，得到被15N標(biāo)記的親代DNA，再將細(xì)菌轉(zhuǎn)移至只含14N的培養(yǎng)基里，這樣，新合成的子鏈就是含14N的。（3）如何測(cè)定子代DNA帶有同位素標(biāo)記的情況？利用密度梯度離心技術(shù)，由于含有不同氮元素使DNA分子密度不同，經(jīng)離心后會(huì)分布在離心管的不同位置。15N/15N標(biāo)記的DNA，其密度最大，經(jīng)離心后離心管中會(huì)出現(xiàn)一條重帶；只有一條單鏈被15N標(biāo)記的，其密度居中，經(jīng)離心后離心管中會(huì)出現(xiàn)一條中帶，如果兩條單鏈都沒(méi)有被15N標(biāo)記，其密度最小，離心后離心管中會(huì)出現(xiàn)一條輕帶。完成【學(xué)習(xí)任務(wù)二】進(jìn)行演繹推理，根據(jù)不同假說(shuō)，預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：親代DNA子一代DNA子二代DNADNA標(biāo)記類(lèi)型離心后試管中位置DNA標(biāo)記類(lèi)型離心后試管中位置DNA標(biāo)記類(lèi)型離心后試管中位置半保留復(fù)制全保留復(fù)制演繹推理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證1958年梅塞爾森和斯塔爾兩位科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料，利用同位素標(biāo)記技術(shù)和密度梯度離心法進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果與半保留復(fù)制假說(shuō)預(yù)測(cè)的結(jié)果相同，最終得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)結(jié)論DNA的復(fù)制是以半保留的方式進(jìn)行的。實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究探究一、為了探究DNA的復(fù)制過(guò)程，科學(xué)家做了下列實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)一：將大腸桿菌中提取出的DNA聚合酶加到含有足量的四種脫氧核苷酸的試管中。在適宜溫度條件下培養(yǎng)，一段時(shí)間后，測(cè)定其中的DNA含量。實(shí)驗(yàn)二：在上述試管中加入少量單鏈DNA和ATP，其他條件均適宜，一段時(shí)間后，測(cè)定其中的DNA含量。實(shí)驗(yàn)三：取四支試管，分別放入等量的四種脫氧核苷酸、等量的ATP和等量的DNA聚合酶，再在各試管中分別放入等量的四種DNA分子，它們分別是枯草桿菌、大腸桿菌、小牛胸腺細(xì)胞、T2噬菌體的DNA。在適宜溫度條件下培養(yǎng)一段時(shí)間，測(cè)定各試管中殘留的每一種脫氧核苷酸含量。分析以上實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題：(1)大腸桿菌中與DNA復(fù)制相關(guān)酶有，DNA能夠準(zhǔn)確復(fù)制的原因除了其獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)提供精確的模板外，還包括。(2)與實(shí)驗(yàn)一相比，實(shí)驗(yàn)二中測(cè)定出DNA含量增多，這說(shuō)明DNA的復(fù)制除了酶、原料外，還需要。實(shí)驗(yàn)三要探究的是四種生物DNA分子的脫氧核苷酸的組成是否相同，若結(jié)果發(fā)現(xiàn)，則說(shuō)明四種生物DNA分子的脫氧核苷酸組成不同。(3)科學(xué)家又進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究DNA復(fù)制與減數(shù)分裂的關(guān)系：將某卵原細(xì)胞（2N＝4）中每對(duì)同源染色體中的一條染色體DNA分子兩條鏈用15N標(biāo)記，再將該卵原細(xì)胞放在14N的環(huán)境中進(jìn)行減數(shù)分裂，那么減數(shù)第一次分裂后期的初級(jí)卵母細(xì)胞中含有14N的染色單體有條；減數(shù)第二次分裂中期的次級(jí)卵母細(xì)胞中含有15N標(biāo)記的染色體有條。其產(chǎn)生含有15N標(biāo)記的卵細(xì)胞的概率為。【答案】(1)解旋酶、DNA聚合酶通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行(2)DNA模板和ATP各試管中殘留的每一種脫氧核苷酸的含量不同(3)80或1或23/4【分析】1、DNA分子的復(fù)制時(shí)間：有絲分裂和減數(shù)分裂間期；2、條件：模板（DNA的雙鏈）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游離的脫氧核苷酸）；3、結(jié)果：一條DNA復(fù)制出兩條DNA；4、特點(diǎn)：半保留復(fù)制、邊解旋邊復(fù)制?！驹斀狻浚?）細(xì)胞中DNA復(fù)制相關(guān)酶有解旋酶、DNA聚合酶等。DNA能夠準(zhǔn)確復(fù)制的原因①DNA具有獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)能為復(fù)制提供模板②通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。（2）圖中實(shí)驗(yàn)一加入DNA聚合酶和脫氧核苷酸，但缺少DNA模板和ATP（能量），則不能測(cè)出DNA。要探究四種生物DNA分子的脫氧核苷酸的組成是否相同，可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果中各試管中殘留的每一種脫氧核苷酸得含量不同來(lái)說(shuō)明四種生物DNA分子的脫氧核苷酸組成不同。（3）由題意可知，含有4條即2對(duì)同源染色體，其中有2條即每對(duì)同源染色體僅有一條染色體上的DNA分子兩條鏈均被15N標(biāo)記的某卵原細(xì)胞在14N的環(huán)境中進(jìn)行減數(shù)分裂，依據(jù)DNA分子半保留復(fù)制的原理，當(dāng)DNA即染色體復(fù)制結(jié)束時(shí)，2條被15N標(biāo)記的染色體所含有的4條染色單體上的DNA分子的均為一條鏈含15N，另一條鏈含14N，因此處于減數(shù)第一次分裂后期的初級(jí)卵母細(xì)胞中所有染色單體都含有14N。減數(shù)第一次分裂的主要特點(diǎn)是同源染色體分離，分別移向細(xì)胞兩極，因染色體減移向細(xì)胞兩極的過(guò)程是隨機(jī)的，所以減數(shù)第一次分裂結(jié)束時(shí)所形成的次級(jí)卵母細(xì)胞中所含有的被15N標(biāo)記的染色體數(shù)是0或1或2。減數(shù)第二次分裂后期由于著絲點(diǎn)分裂，1條染色體形成2條子染色體，因此處于減數(shù)第二次分裂后期的次級(jí)卵母細(xì)胞中含有15N標(biāo)記的染色體有0或2或4條，其產(chǎn)生含有15N標(biāo)記的卵細(xì)胞的概率為3/4?！军c(diǎn)睛】本題主要考查DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制，要求考生識(shí)記DNA分子的結(jié)構(gòu)，掌握DNA分子復(fù)制的過(guò)程、時(shí)期、條件、特點(diǎn)、方式及意義，能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題。探究二、圖1表示噬菌體侵染大腸桿菌的部分過(guò)程，圖2所示的是赫爾希和蔡斯利用同位素標(biāo)記法完成的噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)的部分實(shí)驗(yàn)過(guò)程。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)圖1中噬菌體侵染大腸桿菌的正確順序：B→→C。(2)由圖2實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，用于標(biāo)記噬菌體的同位素是（填“35S”或“32P”），請(qǐng)完成標(biāo)記T2噬菌體的操作步驟；①配制適合大腸桿菌生長(zhǎng)的培養(yǎng)基，在培養(yǎng)基中加入用放射性標(biāo)記的，作為合成DNA的原料。②在培養(yǎng)基中接種大腸桿菌，培養(yǎng)一段時(shí)間后，再用培養(yǎng)T2噬菌體。(3)圖2實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)離心處理后上清液中具有很低的放射性，請(qǐng)分析該現(xiàn)象出現(xiàn)的可能原因有。(4)噬菌體侵染大腸桿菌后，合成子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼需要。①大腸桿菌的DNA及其氨基酸

②噬菌體的DNA及其氨基酸③噬菌體的DNA和大腸桿菌的氨基酸

④大腸桿菌的DNA及噬菌體的氨基酸(5)若1個(gè)帶有32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，大腸桿菌裂解后釋放出100個(gè)子代噬菌體，其中帶有32P標(biāo)記的噬菌體有個(gè)，出現(xiàn)該數(shù)目說(shuō)明DNA的復(fù)制方式是。(6)在35S組實(shí)驗(yàn)中，保溫時(shí)間和上清液放射性強(qiáng)度的關(guān)系為?！敬鸢浮?1)D→A→E(2)32P（4種）脫氧核苷酸此細(xì)菌（或此標(biāo)記的大腸桿菌）(3)培養(yǎng)時(shí)間過(guò)短，部分噬菌體未侵入大腸桿菌體內(nèi)；培養(yǎng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，增殖的子代噬菌體從大腸桿菌內(nèi)釋放出來(lái)(4)③(5)2半保留復(fù)制(6)④【分析】噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：設(shè)法把DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi)，直接地、單獨(dú)地去觀察它們的作用。T2噬菌體僅僅由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，其外殼由蛋白質(zhì)構(gòu)成，內(nèi)部有DNA。蛋白質(zhì)含有特異性的S元素，而DNA含有特異性的P元素。DNA復(fù)制特點(diǎn)是半保留復(fù)制。(1)T2噬菌體在侵染大腸桿菌之后，就會(huì)在自身遺傳物質(zhì)的作用下，利用大腸桿菌體內(nèi)的物質(zhì)來(lái)合成自身的組成成分，進(jìn)行大量增殖，當(dāng)噬菌體增殖到一定數(shù)量后，大腸桿菌裂解，釋放出大量的噬菌體。B是噬菌體吸附在大腸桿菌表面，D是噬菌體將DNA注入大腸桿菌，A是合成子代噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)，E是組裝成子代噬菌體，C是釋放出子代噬菌體，因此，正確的排列順序是B→D→A→E→C。(2)圖2沉淀物的放射性較高，上清液的放射性較低，可知32P的DNA進(jìn)入細(xì)菌，所以該組是32P標(biāo)記的噬菌體。DNA的基本單位是脫氧核苷酸，DNA的特有元素是P。在培養(yǎng)基中接種大腸桿菌，培養(yǎng)一段時(shí)間后，32P標(biāo)記大腸桿菌，T2噬菌體是病毒，能寄生在大腸桿菌里，進(jìn)而得到32P標(biāo)記的噬菌體。(3)若用32P標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，從理論上講噬菌體已將含32P標(biāo)記的DNA全部注入到大腸桿菌內(nèi)，所以上清液放射性應(yīng)該為0，而實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)之間有較大的誤差。原因有二：一是如果保溫時(shí)間過(guò)短，有一部分噬菌體沒(méi)有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性；二是保溫時(shí)間如果過(guò)長(zhǎng)，噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放子代，經(jīng)離心后分布于上清液，也會(huì)使上清液的放射性升高。(4)T2噬菌體在侵染大腸桿菌之后，就會(huì)在自身遺傳物質(zhì)的作用下，利用大腸桿菌體內(nèi)的物質(zhì)來(lái)合成自身的組成成分。合成子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼需要噬菌體的DNA和大腸桿菌的氨基酸。(5)DNA是半保留復(fù)制，1個(gè)帶有32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，32P標(biāo)記的的兩條DNA鏈分別進(jìn)入兩個(gè)子代DNA中，進(jìn)而組裝成兩個(gè)子代噬菌體。(6)在35S組實(shí)驗(yàn)中，35S標(biāo)記蛋白質(zhì)外殼，蛋白質(zhì)外殼不進(jìn)入大腸桿菌，上清液是蛋白質(zhì)外殼，所以上清液的放射性強(qiáng)度和保溫時(shí)間沒(méi)有關(guān)系，保持不變。【點(diǎn)睛】理解噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，理解該實(shí)驗(yàn)各步操作的目的，分析實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符合理論實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因。理解DNA的半保留復(fù)制。探究三、科學(xué)家早期推測(cè)DNA的復(fù)制可能有三種方式。1958年，科學(xué)家將大腸桿菌在含有15NH4Cl的培養(yǎng)液中培養(yǎng)若干代（親代），使DNA雙鏈被充分標(biāo)記，再轉(zhuǎn)移到含有14NH4C1的培養(yǎng)液中連續(xù)繁殖兩代（子代I和子代II），逐代提取DNA樣品，離心，探究DNA的復(fù)制方式：(1)實(shí)驗(yàn)分析：①如果子代I能分辨出兩條DNA帶：一條帶和一條帶，則說(shuō)明是。②如果子代I只有一條中密度帶，則可能是或。③再繼續(xù)做子代II的DNA密度鑒定：若子代II的DNA離心后有位于中帶，位于輕帶，則可以確定DNA分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制；若子代II的DNA離心后不能分出中、輕兩條密度帶，則DNA分子的復(fù)制方式是。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明DNA是半保留復(fù)制，若上述實(shí)驗(yàn)中大腸桿菌繁殖n代，提取DNA離心后，輕帶、中帶、重帶的比值為。【答案】(1)輕重全保留復(fù)制半保留復(fù)制分散復(fù)制1/2/50%1/2/50%分散復(fù)制(2)（2n2）：2：0【分析】分析實(shí)驗(yàn)的原理可知，由于15N與14N的質(zhì)量不同，形成的DNA的相對(duì)質(zhì)量不同，若DNA分子的兩條鏈都是15N，DNA分子的相對(duì)質(zhì)量最大，離心后分布在試管的下端，如果DNA分子的兩條鏈含有14N，相對(duì)質(zhì)量最輕，離心后分布在試管上端?！驹斀狻浚?）①若DNA分子的復(fù)制方式是全保留復(fù)制，則得到的2個(gè)DNA分子分別是15N/15N和14N/14N，離心后能分辨出輕和重兩條密度帶。②結(jié)合①可知，如果子代I離心后只有1條中等密度帶，則肯定不可能是全保留復(fù)制，可能是半保留復(fù)制或分散復(fù)制。③若是半保留復(fù)制，則子代均為15N/14N，子代II離心后能分出中、輕兩條密度帶，且各占1/2；若是分散復(fù)制，子代DNA離心后不能分出中、輕兩條密度帶。（2）若實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明DNA是半保留復(fù)制，上述實(shí)驗(yàn)中大腸桿菌繁殖n代，得到2n個(gè)DNA分子，其中有個(gè)DNA分子是15N/14N，其余的（2n2）個(gè)DNA分子都是14N/14N，故提取DNA離心后，輕帶、中帶、重帶的比值為（2n2）：2：0。核心方法與技巧核心方法與技巧一、DNA的復(fù)制DNA復(fù)制始于基因組中的復(fù)制起點(diǎn)，即啟動(dòng)蛋白的靶標(biāo)位點(diǎn)。一旦復(fù)制起點(diǎn)被識(shí)別，啟動(dòng)蛋白就會(huì)募集其他蛋白質(zhì)一起形成前復(fù)制復(fù)合物，從而解開(kāi)雙鏈DNA，形成復(fù)制叉。復(fù)制叉的形成是多種蛋白質(zhì)及酶參與的較復(fù)雜的過(guò)程。這些酶包括單鏈DNA結(jié)合蛋白和DNA解鏈酶。單鏈DNA結(jié)合蛋白作用是保證解旋酶解開(kāi)的單鏈在復(fù)制完成前能保持單鏈結(jié)構(gòu)，不起解旋作用。

DNA解鏈酶能通過(guò)水解ATP獲得能量以解開(kāi)雙鏈DNA。兩條單鏈DNA復(fù)制的引發(fā)過(guò)程有所差異，但是不論是前導(dǎo)鏈還是后隨鏈，都需要一段RNA引物用于開(kāi)始子鏈DNA的合成。因此前導(dǎo)鏈與后隨鏈的差別在于前者從復(fù)制起始點(diǎn)開(kāi)始按5’→3’持續(xù)的合成下去，不形成岡崎片段，后者則隨著復(fù)制叉的出現(xiàn)，不斷合成岡崎片段。多種DNA聚合酶在DNA復(fù)制過(guò)程中扮演不同的角色。在大腸桿菌中，DNAPolIII是主要負(fù)責(zé)DNA復(fù)制的聚合酶。它在復(fù)制分支上組裝成復(fù)制復(fù)合體，具有極高的持續(xù)性，在整個(gè)復(fù)制周期中保持完整。DNAPolI是負(fù)責(zé)用DNA替換RNA引物的酶，還具有5'至3'外切核酸酶活性，并利用其外切核酸酶活性降解RNA引物。在復(fù)制叉附近，形成了以兩套DNA聚合酶Ⅲ全酶分子、引發(fā)體和螺旋構(gòu)成的類(lèi)似核糖體大小的復(fù)合體，稱為DNA復(fù)制體。復(fù)制體在DNA前導(dǎo)鏈模板和滯后鏈模板上移動(dòng)時(shí)便合成了連續(xù)的DNA前導(dǎo)鏈和由許多岡崎片段組成的滯后鏈。在DNA合成延伸過(guò)程中主要是DNA聚合酶Ⅲ的作用。當(dāng)岡崎片段形成后，DNA聚合酶Ⅰ通過(guò)其5'→3'外切酶活性切除岡崎片段上的RNA引物，同時(shí)，利用后一個(gè)岡崎片段作為引物由5'→3'合成DNA。最后兩個(gè)岡崎片段由DNA連接酶將其接起來(lái)，形成完整的DNA滯后鏈。DNA復(fù)制的終止發(fā)生在特定的基因位點(diǎn)，即復(fù)制終止位點(diǎn)。該位點(diǎn)的終止位點(diǎn)序列被與該序列結(jié)合的阻止DNA復(fù)制的蛋白質(zhì)識(shí)別并結(jié)合，阻止了復(fù)制叉前進(jìn)，復(fù)制終止。二、DNA復(fù)制的特點(diǎn)：半保留復(fù)制：DNA在復(fù)制時(shí)，以親代DNA的每一個(gè)單鏈作模板，合成完全相同的兩個(gè)雙鏈子代DNA，每個(gè)子代DNA中都含有一個(gè)親代DNA鏈，這種現(xiàn)象稱為DNA的半保留復(fù)制。有一定的復(fù)制起始點(diǎn)：DNA在復(fù)制時(shí)，需在特定的位點(diǎn)起始，這是一些具有特定核苷酸排列順序的片段，即復(fù)制起始點(diǎn)（復(fù)制子）。在原核生物中，復(fù)制起始點(diǎn)通常為一個(gè)，而在真核生物中則為多個(gè)。需要引物（primer)：DNA聚合酶必須以一段具有3'端自由羥基（3'OH）的RNA作為引物，才能開(kāi)始聚合子代DNA鏈。雙向復(fù)制：DNA復(fù)制時(shí)，以復(fù)制起始點(diǎn)為中心，向兩個(gè)方向進(jìn)行復(fù)制。但在低等生物中，也可進(jìn)行單向復(fù)制。半不連續(xù)復(fù)制：由于DNA聚合酶只能以5'→3'方向聚合子代DNA鏈，因此兩條親代DNA鏈作為模板聚合子代DNA鏈時(shí)的方式是不同的。以3'→5'方向的親代DNA鏈作模板的子代鏈在聚合時(shí)基本上是連續(xù)進(jìn)行的，這一條鏈被稱為領(lǐng)頭鏈（前導(dǎo)鏈）。而以5'→3'方向的親代DNA鏈為模板的子代鏈在聚合時(shí)則是不連續(xù)的，這條鏈被稱為隨從鏈（滯后鏈）。DNA在復(fù)制時(shí)，由隨從鏈所形成的一些子代DNA短鏈稱為岡崎片段?！纠}解析】【例1】細(xì)菌在15N培養(yǎng)基中繁殖數(shù)代后,使細(xì)菌DNA的含氮堿基皆含有15N,然后再移入14N培養(yǎng)基中培養(yǎng),提取其子代的DNA經(jīng)離心分離,下圖①~⑤為可能的結(jié)果,下列敘述錯(cuò)誤的是()。A.第一次分裂的子代DNA應(yīng)為⑤B.第二次分裂的子代DNA應(yīng)為①C.第三次分裂的子代DNA應(yīng)為③D.親代的DNA應(yīng)為⑤【解析】親代DNA為15N/15N,如圖⑤;經(jīng)第一次分裂所形成的子代DNA應(yīng)均為15N/14N,如圖②;第二次分裂的子代DNA為15N/14N和14N/14N,且數(shù)量比為1∶1,如圖①;第三次分裂的子代DNA為15N/14N和14N/14N,且數(shù)量比為1∶3,如圖③。故選A【例2】下圖為真核細(xì)胞DNA復(fù)制過(guò)程的模式圖,據(jù)圖分析,下列相關(guān)敘述不正確的是()。A.由圖示得知,DNA復(fù)制的方式是半保留復(fù)制B.解旋酶能使雙鏈DNA解開(kāi),且需要消耗ATPC.從圖中可以看出合成兩條子鏈的方向都是5'端到3'端D.DNA聚合酶的作用位點(diǎn)為兩條脫氧核苷酸鏈之間的氫鍵【解析】由圖示可知,新合成的每個(gè)DNA中,都保留了原來(lái)DNA中的一條鏈,因此DNA復(fù)制的方式是半保留復(fù)制,A正確;解旋酶使DNA雙鏈解開(kāi),該過(guò)程需要消耗ATP,B正確;DNA復(fù)制的時(shí)候只能從5'端向3'端延伸,C正確;DNA聚合酶的作用位點(diǎn)為一條鏈中相鄰的兩個(gè)脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵,D不正確。故選D【例3】若兩條鏈都含32P的DNA分子的相對(duì)分子質(zhì)量是M,兩條鏈都不含32P的DNA分子的相對(duì)分子質(zhì)量為N?，F(xiàn)將含32P的DNA的細(xì)菌放在不含32P的培養(yǎng)基上讓其分裂a(bǔ)次,則子代細(xì)菌的DNA的平均相對(duì)分子質(zhì)量是()。A.[N(2a2)+M]/2aB.[N(2a1)+M]/2aC.[M(2a2)+N]/2aD.[N(2a1)+M]/(2a2)【解析】根據(jù)DNA分子半保留復(fù)制的特點(diǎn)分析,細(xì)菌分裂a(bǔ)次后得到2a個(gè)DNA分子,兩條鏈都含32P的DNA有0個(gè),兩條鏈都不含32P的DNA有(2a2)個(gè),只有一條鏈含32P的DNA有2個(gè)。根據(jù)題干信息可求得子代細(xì)菌的DNA的平均相對(duì)分子質(zhì)量是{(2a2)×N+[(M+N)/2]×2}/2a=[N(2a1)+M]/2a。故選B【例4】下列有關(guān)DNA復(fù)制過(guò)程的敘述中，正確的順序是（）①互補(bǔ)堿基對(duì)之間氫鍵斷裂②互補(bǔ)堿基對(duì)之間氫鍵合成③DNA分子在解旋酶的作用下解旋④以解旋后的母鏈為模板進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)⑤子鏈與母鏈盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)A．①③④⑤② B．③①⑤④②C．①④②⑤③ D．③①④②⑤【答案】D【解析】DNA復(fù)制是以親代DNA分子為模板，合成子代DNA的過(guò)程。DNA復(fù)制時(shí)期：有絲分裂和減數(shù)分裂前的間期?！驹斀狻緿NA復(fù)制過(guò)程為：（1）解旋：需要細(xì)胞提供能量，在解旋酶的作用下，互補(bǔ)堿基對(duì)之間氫鍵斷裂，兩條螺旋的雙鏈解開(kāi)；（2）合成子鏈：以解開(kāi)的每一段母鏈為模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用游離的4種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，互補(bǔ)堿基對(duì)之間氫鍵形成，合成與母鏈互補(bǔ)的子鏈；（3）形成子代DNA分子：延伸子鏈，母鏈和相應(yīng)子鏈盤(pán)繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。故選D?！纠?】下列關(guān)于DNA分子復(fù)制的敘述，錯(cuò)誤的是（

）A．模板是親代DNA B．原料是氨基酸C．邊解旋邊復(fù)制 D．半保留復(fù)制【答案】B【解析】DNA復(fù)制時(shí)間：有絲分裂和減數(shù)分裂間期DNA復(fù)制條件：模板（DNA的雙鏈）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游離的脫氧核苷酸）DNA復(fù)制過(guò)程：邊解旋邊復(fù)制。DNA復(fù)制特點(diǎn)：半保留復(fù)制。DNA復(fù)制結(jié)果：一條DNA復(fù)制出兩條DNA。DNA復(fù)制意義：通過(guò)復(fù)制，使親代的遺傳信息傳遞給子代，使前后代保持一定的連續(xù)性?！驹斀狻緼、DNA復(fù)制的模板是親代DNA分子的兩條鏈，A正確；B、DNA復(fù)制的原料是脫氧核苷酸，B錯(cuò)誤；C、DNA復(fù)制是邊解旋邊復(fù)制的過(guò)程，C正確；D、DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制，子代DNA分子一條鏈來(lái)自親代，一條鏈?zhǔn)切潞铣傻?，D正確。故選B?！纠?】以DNA的一條鏈“－G－T－C－A－”為模板，經(jīng)復(fù)制后得到的對(duì)應(yīng)子鏈堿基的排列順序是（

）A．－C－A－G－T－ B．－U－A－G－C－C．－T－A－C－C－ D．－T－U－G－T－【答案】A【解析】堿基互補(bǔ)配對(duì)原則是指在DNA分子結(jié)構(gòu)中，由于堿基之間的氫鍵具有固定的數(shù)目和DNA兩條鏈之間的距離保持不變，使得堿基配對(duì)必須遵循一定的規(guī)律，這就是A（腺嘌呤）一定與T（胸腺嘧啶）配對(duì)，G（鳥(niǎo)嘌呤）一定與C（胞嘧啶）配對(duì)，反之亦然，DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯、RNA的復(fù)制和逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程中都會(huì)發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)原則?！驹斀狻扛鶕?jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則（A與T配對(duì)，C與G配對(duì)），若DNA分子的一條母鏈上的部分堿基排列順序?yàn)椋璆－T－C－A－，則以此鏈為模板，經(jīng)復(fù)制后得到的對(duì)應(yīng)子鏈的堿基排列順序是－C－A－G－T－，故A符合題意。故選A?！纠?】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∶1∶3∶5.下列關(guān)于該DNA分子的敘述，正確的是（）A．共有20個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸B．4種堿基的比例為A∶T∶G∶C＝1∶1∶2∶2C．若該DNA分子中的這些堿基隨機(jī)排列，排列方式最多有4200種D．若該DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次，則需480個(gè)游離的胞嘧啶脫氧核苷酸【答案】D【解析】已知一條鏈上A：T：G：C=1：1：3：5,即A1：T1：G1：C1=1：1：3：5，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可知另一條鏈中A2：T2：G2：C2=1：1：5：3，該基因中含有200個(gè)堿基對(duì)，即400個(gè)堿基，則A1=T2=20，T1=A2=20，G1=C2=60，C1=G2=100，即該DNA分子中A=T=40個(gè)，C=G=160個(gè)?！驹斀狻緼、由以上分析可知，該DNA片段中共有40個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸，A錯(cuò)誤；B、由以上分析可知，該DNA分子中A=T=40個(gè)，C=G=160個(gè)，則四種含氮堿基A：T：G：C=1：1：4：4，B錯(cuò)誤；C、由于堿基比例已經(jīng)確定，因此該DNA分子中的堿基排列方式少于4200種，C錯(cuò)誤；D、由以上分析可知，該DNA分子含有胞嘧啶脫氧核苷酸160個(gè)，根據(jù)DNA半保留復(fù)制特點(diǎn)，該基因片段連續(xù)復(fù)制兩次，需要游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸(221)160=480個(gè)，D正確。故選D?！纠?】下列屬于DNA分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的是（

）A．雙鏈直線結(jié)構(gòu) B．單鏈直線結(jié)構(gòu)C．雙鏈螺旋結(jié)構(gòu) D．單鏈螺旋結(jié)構(gòu)【答案】C【解析】DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)：1、DNA是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤(pán)旋而成的雙螺旋結(jié)構(gòu)；2、DNA的外側(cè)由脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成的基本骨架，內(nèi)側(cè)是堿基通過(guò)氫鍵連接形成的堿基對(duì)；3、堿基之間的配對(duì)遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，即A與T配對(duì)、C與G配對(duì)?！驹斀狻扛鶕?jù)分析可知，DNA分子為雙螺旋結(jié)構(gòu)，ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C?！纠?】下列有關(guān)真核細(xì)胞DNA分子復(fù)制的敘述，錯(cuò)誤的是（

）A．是邊解旋邊復(fù)制的過(guò)程 B．可在細(xì)胞核和核糖體上進(jìn)行C．DNA的兩條鏈均可作模板 D．需要四種脫氧核苷酸作原料【答案】C【解析】DNA分子的復(fù)制是一個(gè)邊解旋邊復(fù)制的過(guò)程，復(fù)制需要模板、原料、能量和酶等基本條件。DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確的模板，通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行?！驹斀狻緼、DNA分子的復(fù)制是一個(gè)邊解旋邊復(fù)制的過(guò)程，A正確；B、對(duì)于真核細(xì)胞而言，DNA分子的復(fù)制主要在細(xì)胞核中，少量在線粒體和葉綠體中。核糖體是蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所，B錯(cuò)誤；C、DNA分子的復(fù)制時(shí)兩條鏈均可作模板，C正確；D、DNA分子的基本單位是四種脫氧核苷酸，所以復(fù)制時(shí)需要，D正確。故選D?！纠?0】．如圖為真核生物DNA的結(jié)構(gòu)（圖甲）及發(fā)生的生理過(guò)程（圖乙），請(qǐng)據(jù)圖答題：（1）圖甲為DNA的結(jié)構(gòu)示意圖，其基本骨架由_____和______（填序號(hào)）交替排列構(gòu)成，④為_(kāi)_____。（2）堿基配對(duì)遵循_______原則。（3）從圖甲中可以看出，組成DNA分子的兩條鏈的方向是________的。（4）圖乙為_(kāi)_____過(guò)程，圖中所示的酶為_(kāi)_________酶，作用于圖甲中的_______（填序號(hào)）?！敬鸢浮?/p>

①

②

胞嘧啶脫氧核苷酸

堿基互補(bǔ)配對(duì)原則

反向平行

DNA復(fù)制

解旋

⑨【解析】分析甲圖：①為磷酸，②為脫氧核糖，③為胞嘧啶，④為胞嘧啶脫氧核苷酸，⑤為腺嘌呤，⑥為鳥(niǎo)嘌呤，⑦為胸腺嘧啶，⑧為胞嘧啶，⑨為氫鍵，⑩為磷酸二酯鍵。分析乙圖：乙圖表示DNA分子復(fù)制過(guò)程?！驹斀狻浚?）DNA的基本骨架由①磷酸和②脫氧核糖交替排列構(gòu)成；圖中④為胞嘧啶脫氧核苷酸。（2）堿基配對(duì)遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，A（腺嘌呤）與T（胸腺嘧啶）配對(duì)，G（鳥(niǎo)嘌呤）與C（胞嘧啶）配對(duì)。（3）由甲圖DNA的平面結(jié)構(gòu)圖可知，組成DNA分子的兩條鏈的方向是反向平行的。（4）圖乙為DNA復(fù)制過(guò)程，圖中所示的酶能將雙鏈DNA打開(kāi)，因此為解旋酶，其作用于圖甲中的⑨氫鍵?！军c(diǎn)睛】本題主要考查DNA分子的結(jié)構(gòu)以及復(fù)制等內(nèi)容，識(shí)記相關(guān)知識(shí)是解答本題的關(guān)鍵?！纠?1】如圖所示，圖甲中的DNA分子有a和d兩條鏈，將圖甲中某一片段放大后如圖乙所示，結(jié)合所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題：（1）圖甲中，A和B均是DNA分子復(fù)制過(guò)程中所需要的酶，其中B能將單個(gè)的脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈，從而形成子鏈，則A是_____________酶，B是_______________酶。（2）在綠色植物根尖細(xì)胞中進(jìn)行圖甲過(guò)程的場(chǎng)所有________________________。（3）圖乙中，5是___________。3的中文名稱是________________，DNA分子的基本骨架由__________和___________(用文字表示)交替連接而成；DNA分子一條鏈上相鄰的脫氧核苷酸通過(guò)_____________________連接?！敬鸢浮?/p>

解旋酶

DNA聚合酶

細(xì)胞核、線粒體

脫氧核糖

鳥(niǎo)嘌呤

磷酸

脫氧核糖

磷酸二酯鍵【解析】1、分析甲圖可知，該圖是DNA分子復(fù)制過(guò)程，A的作用是使DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)解開(kāi)，形成單鏈DNA，因此A是DNA解旋酶，B是催化以DNA單鏈d為模板形成DNA分子的子鏈c，因此B是DNA聚合酶，由圖可以看出形成的新DNA分子中都含有一條模板鏈和一條子鏈，因此DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制；2、分析圖乙可知，該圖是DNA分子的平面結(jié)構(gòu)，1是堿基C，2是堿基A，3是堿基G，4是堿基T，5是脫氧核糖，6是磷酸，7是脫氧核糖核苷酸，8是堿基對(duì)，9是氫鍵，10是脫氧核糖核苷酸鏈?！驹斀狻浚?）A的作用是使DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)解開(kāi)，形成單鏈DNA，因此A是DNA解旋酶，B能將單個(gè)的脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈，從而形成子鏈，是DNA聚合酶。（2）圖甲是DNA分子復(fù)制過(guò)程，在綠色植物根尖細(xì)胞中進(jìn)行圖甲過(guò)程的場(chǎng)所有細(xì)胞核和線粒體。（3）乙圖是DNA分子的平面結(jié)構(gòu)，其中5是脫氧核糖，3和C堿基互補(bǔ)配對(duì)，其的中文名稱是鳥(niǎo)嘌呤，DNA分子的基本骨架由磷酸和脫氧核糖交替連接而成；DNA分子一條鏈上相鄰的脫氧核苷酸通過(guò)磷酸二酯鍵連接?！军c(diǎn)睛】對(duì)于DNA分子的結(jié)構(gòu)和DNA分子復(fù)制過(guò)程和特點(diǎn)的理解和綜合應(yīng)用是本題考查的重點(diǎn)，屬于考綱識(shí)記和理解層次的考查?！纠?1】圖為DNA（片段）平面結(jié)構(gòu)模式圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題（1）②、④、⑥的中文名稱分別是_______、_______、______。（2）DNA分子是由兩條鏈組成的，這兩條鏈按______________方式盤(pán)旋成____________結(jié)構(gòu)。（3）DNA在復(fù)制時(shí)，需要的酶主要是________和_________。（4）DNA分子復(fù)制的方式是_____________________（填半保留復(fù)制或全保留復(fù)制），在真核細(xì)胞中進(jìn)行的主要場(chǎng)所是______________________。【答案】

脫氧核糖

胞嘧啶脫氧（核糖）核苷酸

鳥(niǎo)嘌呤

反向平行

雙螺旋

解旋酶

DNA聚合酶

半保留復(fù)制

細(xì)胞核【解析】分析題圖：①是磷酸，②是脫氧核糖，③是胞嘧啶，④是胞嘧啶脫氧核苷酸，⑤是腺嘌呤，⑥是鳥(niǎo)嘌呤，⑦是胞嘧啶，⑧是胸腺嘧啶。【詳解】（1）根據(jù)分析可知，②是脫氧核糖，④是胞嘧啶脫氧核苷酸，⑥是鳥(niǎo)嘌呤。（2）DNA的兩條鏈按反向平行的方式盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。（3）DNA復(fù)制時(shí)需要解旋酶和DNA聚合酶。（4）DNA分子的復(fù)制方式半保留復(fù)制，在真核細(xì)胞中復(fù)制的主要場(chǎng)所是細(xì)胞核?！军c(diǎn)睛】本題考查了DNA的結(jié)構(gòu)及DNA復(fù)制的相關(guān)知識(shí)，考查學(xué)生的識(shí)記能力，比較簡(jiǎn)單?！净A(chǔ)提升】1．用32P標(biāo)記玉米精原細(xì)胞（染色體數(shù)量為20條）所有DNA分子的雙鏈，再將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，在細(xì)胞減數(shù)第二次分裂的中期、后期，一個(gè)細(xì)胞中被32P標(biāo)記的染色體條數(shù)分別是A．中期20、后期20 B．中期10、后期20C．中期20、后期10 D．中期10、后期102．下列關(guān)于DNA分子復(fù)制過(guò)程的敘述，正確的是（）A．DNA分子在解旋酶的作用下，水解成脫氧核苷酸B．DNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)就能保證DNA的準(zhǔn)確復(fù)制C．解旋后以一條母鏈為模板合成兩條新的子鏈D．每條子鏈與其模板鏈形成一個(gè)新的DNA分子3．下列有關(guān)同位素示蹤法的應(yīng)用，敘述錯(cuò)誤的是（

）A．在噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)中，不用C、H等元素標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)的原因是二者中都含有C、H等元素B．在噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)中，如果可以通過(guò)檢測(cè)區(qū)分出是35S還是32P的放射性，則可以用35S和32P對(duì)同一組噬菌體進(jìn)行標(biāo)記C．在探究植物有機(jī)物和無(wú)機(jī)物的運(yùn)輸途徑過(guò)程中，可同時(shí)提供14CO2和KH14CO3，并檢測(cè)放射性出現(xiàn)的部位和含量D．證明DNA半保留復(fù)制實(shí)驗(yàn)中用15N標(biāo)記NH4Cl培養(yǎng)液來(lái)培養(yǎng)大腸桿菌，是通過(guò)產(chǎn)物的質(zhì)量不同來(lái)進(jìn)行區(qū)分的4．用15N標(biāo)記一個(gè)DNA分子的兩條鏈，讓該DNA分子在14N的培養(yǎng)液中連續(xù)復(fù)制3次，則含15N的子代DNA分子個(gè)數(shù)是（

）A．32 B．16 C．8 D．25．若將即將進(jìn)入有絲分裂間期的胡蘿卜愈傷組織細(xì)胞置于含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)液中，培養(yǎng)至第二次分裂中期。下列有關(guān)敘述不正確的是（

）A．形成的DNA分子有一半只有一條脫氧核苷酸鏈含3HB．形成的DNA分子一半兩條脫氧核苷酸鏈均含3HC．所有染色體的DNA分子中，含3H的脫氧核苷酸鏈占總鏈數(shù)的3/4D．每條染色體中，只有一條染色單體含3H6．下列有關(guān)雙鏈DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制的敘述，正確的是（）A．DNA分子復(fù)制需要模板、原料、酶和ATP等條件B．DNA分子中每個(gè)脫氧核糖均連接著兩個(gè)磷酸基團(tuán)C．DNA分子一條鏈上相鄰的堿基通過(guò)氫鍵連接D．DNA聚合酶催化兩個(gè)游離的脫氧核苷酸之間的連接7．下圖為大腸桿菌的細(xì)胞分裂過(guò)程，其DNA含有m個(gè)脫氧核苷酸，相關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．大腸桿菌的染色體呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)B．大腸桿菌進(jìn)行DNA復(fù)制時(shí)需要線粒體提供能量C．大腸桿菌DNA的合成過(guò)程中脫去m個(gè)水分子D．大腸桿菌的分裂方式是無(wú)絲分裂8．下列關(guān)于遺傳學(xué)史上重要探究活動(dòng)的敘述，錯(cuò)誤的是（

）A．孟德?tīng)栍媒y(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)了遺傳規(guī)律B．薩頓運(yùn)用類(lèi)比推理的方法提出基因在染色體上的假說(shuō)C．赫爾希和蔡斯用對(duì)比實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)D．沃森和克里克用放射性同位素標(biāo)記法證明了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)9．現(xiàn)有DNA分子的兩條鏈均只含有31P（表示為31P31P）的大腸桿菌，若將該大腸桿菌在含有32P的培養(yǎng)基中繁殖一代，再轉(zhuǎn)到含有31P的培養(yǎng)基中繁殖兩代，則理論上DNA分子的組成類(lèi)型和比例分別是A．有31P31P和32P32P兩種，其比例為1：1B．有31P32P和31P31P兩種，其比例為1：3C．有31P31P和31P32P兩種，其比例為1：1D．有31P32P和32P32P兩種，其比例為3：110．DNA復(fù)制的結(jié)果是形成兩個(gè)攜帶完全相同遺傳信息的DNA分子，這兩個(gè)相同DNA分子形成在（）A．減數(shù)第二次分裂前期B．有絲分裂前期和減數(shù)第一次分裂中期C．有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期D．有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期11．如圖為某真核細(xì)胞中DNA復(fù)制過(guò)程模式圖，下列分析錯(cuò)誤的是（

）A．酶A和酶B均作用于氫鍵 B．該過(guò)程的模板鏈?zhǔn)莂、b鏈C．a(chǎn)鏈和b鏈為互補(bǔ)鏈 D．DNA復(fù)制是邊解旋邊復(fù)制的過(guò)程12．下列有關(guān)科學(xué)研究方法的應(yīng)用，正確的是（

）A．“碳是生命的核心元素”這一結(jié)論的得出運(yùn)用了歸納法B．光合作用探索歷程中魯賓和卡門(mén)運(yùn)用了放射性同位素示蹤法C．證明DNA以半保留方式復(fù)制運(yùn)用了差速離心法D．制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型是構(gòu)建概念模型13．下列關(guān)于DNA在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制過(guò)程的描述不正確的是A．DNA分子的兩條鏈都是復(fù)制的模板B．需要DNA解旋酶、DNA聚合酶、DNA連接酶C．涉及到氫鍵斷裂和氫鍵重新形成的過(guò)程D．在一個(gè)細(xì)胞的生命歷程中，核DNA需要復(fù)制多次而增殖14．細(xì)菌是生物學(xué)常用的實(shí)驗(yàn)材料，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A．恩格爾曼以水綿和好氧細(xì)菌為實(shí)驗(yàn)材料證明葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所B．赫爾希和蔡斯以大腸桿菌和噬菌體為實(shí)驗(yàn)材料證明DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)C．格里菲思以小鼠和肺炎雙球菌為實(shí)驗(yàn)材料證明DNA是R型菌的轉(zhuǎn)化因子D．科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料通過(guò)同位素標(biāo)記法證明DNA復(fù)制為半保留復(fù)制15．將DNA雙鏈都被15N標(biāo)記的大腸桿菌放在含有14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，使其分裂3次，下列敘述正確的是（

）A．3次分裂都是有絲分裂，所有的大腸桿菌都含有14NB．含有15N的大腸桿菌占全部大腸桿菌的比例為1/2C．含有14N的大腸桿菌占全部大腸桿菌的比例為1/2D．含有15N的大腸桿菌占全部大腸桿菌的比例為1/416．雙脫氧三磷酸核苷酸（如圖1）在人工合成DNA體系中，可脫去兩個(gè)磷酸基團(tuán)形成焦磷酸和雙脫氧核苷酸并釋放能量，雙脫氧核苷酸可使DNA子鏈延伸終止。在人工合成DNA體系中，有適量某單鏈模板、某一種雙脫氧三磷酸核苷酸（ddNTP）和四種正常脫氧三磷酸核苷酸（dNTP），反應(yīng)終止時(shí)對(duì)合成的不同長(zhǎng)度子鏈進(jìn)行電泳（如圖2）。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A．雙脫氧核苷酸可與模板鏈發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)B．此人工合成DNA體系中需要加入ATP提供能量C．雙脫氧核苷酸使子鏈延伸終止的原因是3號(hào)C上無(wú)羥基D．據(jù)圖2推測(cè)，模板鏈的堿基序列應(yīng)為ATGATGCGAT17．科學(xué)家將被15N標(biāo)記了DNA的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，來(lái)研究DNA的復(fù)制，下列敘述不正確的是（

）A．DNA復(fù)制過(guò)程需要消耗能量 B．DNA分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制C．復(fù)制3次后，子代中含14N的DNA占75% D．DNA復(fù)制時(shí)以4種游離的脫氧核苷酸為原料18．若用放射性同位素32P、35S分別標(biāo)記T2噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)，再讓其侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌、噬菌體在細(xì)菌體內(nèi)復(fù)制了4次，從細(xì)菌體內(nèi)釋放出的子代噬菌體中含有的噬菌體和含有的噬菌體分別占子代噬菌體總數(shù)的（

）A．1/8和1 B．1/8和0 C．3/8和1 D．3/8和019．用32P標(biāo)記某動(dòng)物體細(xì)胞（2n=4）的DNA分子雙鏈，再將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，讓其進(jìn)行有絲分裂，若一個(gè)細(xì)胞中的染色體總條數(shù)是8條，第3次分裂的該時(shí)期一個(gè)細(xì)胞內(nèi)含有被P標(biāo)記的染色體條數(shù)可能有（

）A．0、1、2 B．1、2、3、4 C．1、3、5、7 D．0、1、2、3、420．大腸桿菌在含15NH4Cl的培養(yǎng)液中生長(zhǎng)若干代，然后轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl的培養(yǎng)液中，細(xì)菌連續(xù)分裂兩次，含15N的DNA分子所占的比例是A．100% B．50%C．25% D．12．5%21．把培養(yǎng)在含輕氮（14N）環(huán)境中的一細(xì)菌，轉(zhuǎn)移到含重氮（15N）環(huán)境中，培養(yǎng)相當(dāng)于復(fù)制一輪的時(shí)間，然后將其中一個(gè)DNA分子放回原環(huán)境中培養(yǎng)相當(dāng)于連續(xù)復(fù)制兩輪的時(shí)間后，細(xì)菌DNA分子組成分析表明（

）A．3/4輕氮型、1/4中間型 B．1/4輕氮型、3/4中間型C．1/2輕氮型、1/2中間型 D．3/4重氮型、1/4中間型22．現(xiàn)有核DNA分子的兩條單鏈均含有32P的精原細(xì)胞，若將該細(xì)胞在含有31P的培養(yǎng)基中連續(xù)分裂至第二次分裂的中期，則理論上對(duì)染色體的放射性標(biāo)記分布情況和分裂方式的分析，正確的是（

）A．若每條染色體都被標(biāo)記，則進(jìn)行的是有絲分裂B．若每條染色體都被標(biāo)記，則進(jìn)行的是減數(shù)分裂C．若每條染色單體都被標(biāo)記，則進(jìn)行的是有絲分裂D．若每條染色單體都被標(biāo)記，則進(jìn)行的是減數(shù)分裂23．下列關(guān)于DNA分子及復(fù)制的敘述，錯(cuò)誤的是（）A．DNA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B．堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的特異性C．四分體時(shí)期中的1條染色體含有2個(gè)雙鏈的DNA分子D．DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)能為復(fù)制提供精確的模板24．生物學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)性學(xué)科，往往通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維、巧妙的科學(xué)方法，增強(qiáng)直接經(jīng)驗(yàn)，獲得生動(dòng)表象，有助于形成概念，理解原理，掌握規(guī)律。下列相關(guān)研究的敘述正確的是（

）A．薩頓采用假說(shuō)演繹法證明基因在染色體B．艾弗里利用減法原理設(shè)計(jì)肺炎鏈球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)C．可采用噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路來(lái)證明RNA是HIV的遺傳物質(zhì)D．科學(xué)家通過(guò)同位素標(biāo)記和差速離心技術(shù)驗(yàn)證DNA的半保留復(fù)制25．細(xì)胞（2N=8）的核DNA分子雙鏈均用15N標(biāo)記后置于含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)過(guò)連續(xù)兩次細(xì)胞分裂后，檢測(cè)子細(xì)胞中的標(biāo)記情況。下列推斷錯(cuò)誤的是（

）A．若進(jìn)行有絲分裂，則第二次分裂中期含14N的染色單體有16條B．若進(jìn)行有絲分裂，則含15N染色體的子細(xì)胞所占比例不唯一C．若某個(gè)子細(xì)胞中的每條染色體都含15N，則細(xì)胞分裂過(guò)程中一定發(fā)生基因重組D．若進(jìn)行減數(shù)分裂，則減數(shù)第二次分裂后期每個(gè)細(xì)胞中含14N的染色體有8條26．現(xiàn)有從生物體內(nèi)提取出的一個(gè)具有100個(gè)脫氧核苷酸對(duì)的DNA分子片段，兩條鏈都已用放射性同位素3H標(biāo)記，另外還配備了多個(gè)沒(méi)用放射性同位素3H標(biāo)記的4種脫氧核苷酸，想在實(shí)驗(yàn)室中合成出多個(gè)該DNA分子片段。請(qǐng)回答：（1）除上述幾種物質(zhì)外，還需要配備和有關(guān)的。（2）在第一代的兩個(gè)DNA分子中，含3H的鏈叫。（3）到第二代時(shí)，共合成出個(gè)DNA分子。經(jīng)過(guò)測(cè)定，該DNA分子片段中共含有30個(gè)堿基T，那么此時(shí)共消耗了個(gè)胞嘧啶脫氧核苷酸。（4）第三代DNA分子中，不含3H的DNA、一條鏈中含3H的DNA和兩條鏈中均含3H的DNA的數(shù)目分別是。27．下圖1表示細(xì)胞分裂某一時(shí)期的示意圖，圖2是細(xì)胞分裂過(guò)程中每條染色體上DNA含量變化曲線。分析圖示回答問(wèn)題：(1)結(jié)合細(xì)胞形狀及染色判斷，從細(xì)胞種類(lèi)及細(xì)胞分裂時(shí)期來(lái)看，圖1細(xì)胞應(yīng)為，細(xì)胞中②和⑥在前一細(xì)胞分裂時(shí)期是，該時(shí)期可對(duì)應(yīng)圖2中的段。(2)由圖1可知該生物的體細(xì)胞中染色體有條，在圖1細(xì)胞中核DNA有個(gè)。(3)圖2中CD發(fā)生變化的原因是。細(xì)胞有絲分裂的重要意義在于通過(guò)，保持親子代細(xì)胞之間的遺傳穩(wěn)定性。(4)若在A點(diǎn)時(shí)的細(xì)胞全部染色體的DNA被3H標(biāo)記，然后放在不含放射性的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，一次分裂完成，則E點(diǎn)時(shí)最多有條含放射性的染色體。28．關(guān)于DNA復(fù)制方式，人們?cè)岢隽恕叭Ａ魪?fù)制”、“半保留復(fù)制”等假說(shuō)?？茖W(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，運(yùn)用同位素示蹤技術(shù)及密度梯度離心方法進(jìn)行了DNA復(fù)制方式的探索實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果見(jiàn)下表。請(qǐng)分析并回答下列問(wèn)題：組別1組2組3組4組培養(yǎng)液中唯一氮源14NH4C115NH4C114NH4Cl14NH4Cl繁殖代數(shù)多代多代一代兩代培養(yǎng)產(chǎn)物ABB的子I代B的子II代操作提取DNA并離心離心結(jié)果僅為輕帶（14N/14N）僅為重帶（15N/15N）僅為中帶（15N/14N）1／2輕帶（14N／14N）1／2中帶（15N／14N）(1)要得到DNA中的N全部被15N標(biāo)記的大腸桿菌B，必須經(jīng)過(guò)代培養(yǎng)，且培養(yǎng)液中的是唯一氮源。(2)綜合分析本實(shí)驗(yàn)的DNA離心結(jié)果，第組結(jié)果對(duì)于否定“全保留復(fù)制”的假說(shuō)起到了關(guān)鍵作用，但需把它與第組的結(jié)果進(jìn)行比較，才能說(shuō)明DNA分子的復(fù)制方式是。(3)分析討論：①若子I代DNA的離心結(jié)果為“輕”和“重”兩條密度帶，則“重帶”DNA來(lái)自于，據(jù)此可判斷DNA分子的復(fù)制方式不是復(fù)制。②若將子I代DNA雙鏈分開(kāi)后再離心，其結(jié)果（選填“能”或“不能”）判斷DNA的復(fù)制方式。③若在同等條件下將子II代繼續(xù)培養(yǎng)，子n代DNA離心的結(jié)果是：密度帶的數(shù)量和位置，密度帶變寬的是帶。④若某次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果中，子I代DNA的“中帶”比以往實(shí)驗(yàn)結(jié)果的“中帶”略寬，可能的原因是新合成DNA單鏈中的N尚有少部分為。(4)假定該大腸桿菌含14N的DNA的相對(duì)分子質(zhì)量為a，含15N的DNA相對(duì)分子質(zhì)量為b。子一代DNA的相對(duì)分子質(zhì)量平均為，子二代DNA的相對(duì)分子質(zhì)量平均為。29．下面是DNA分子的結(jié)構(gòu)模式圖，請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)該圖中5表示的是，連接G與1之間的化學(xué)鍵是。(2)圖中1、2、3、4代表的堿基分別是(填英文字母)。(3)與DNA相比較，RNA分子中特有的堿基是。(4)DNA分子具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，復(fù)制時(shí)需要酶和DNA聚合酶參與。DNA分子的復(fù)制從過(guò)程看其特點(diǎn)是；從結(jié)果來(lái)看其特點(diǎn)是。30．如圖所示，圖甲中的DNA分子有a和d兩條鏈，將圖甲中某一片段放大后如圖乙所示，結(jié)合所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題:(1)圖甲中，A和B均是DNA分子復(fù)制過(guò)程中所需要的酶，其中B能將單個(gè)的脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈，從而形成子鏈，則A是酶，B是酶。(2)在綠色植物葉肉細(xì)胞中進(jìn)行圖甲過(guò)程的場(chǎng)所有。(3)圖乙中有個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。7是。DNA分子的基本骨架由(用圖中字母表示)交替連接而成；DNA分子兩條鏈上的堿基通過(guò)(用圖中字母表示)連接成堿基對(duì)，并且遵循原則。31．科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，運(yùn)用同位素示蹤技術(shù)及密度梯度離心方法進(jìn)行了DNA復(fù)制方式的探索實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果如表所示。組別1組2組3組4組培養(yǎng)液中唯一氮源14NH4C1I5NH4C114NH4C114NH4C1繁殖代數(shù)多代多代一代兩代培養(yǎng)產(chǎn)物ABB的子Ⅰ代B的子Ⅱ代操作提取DNA并離心離心結(jié)果僅為輕帶（14N/14N）僅為重帶（15N/15N）僅為中帶（15N/14N）1/2輕帶（14N/14N）1/2中帶（15N/14N）請(qǐng)分析并回答：（1）要得到DNA中的N全部被15N標(biāo)記的大腸桿菌B，必須經(jīng)過(guò)代培養(yǎng)，且培養(yǎng)液中的是唯一氮源。（2）綜合分析本實(shí)驗(yàn)的DNA離心結(jié)果，說(shuō)明DNA分子的復(fù)制方式是。（3）分析討論：①若子Ⅰ代DNA的離心結(jié)果為“輕”和“重”兩種密度帶，則“重帶”DNA來(lái)自，據(jù)此可判斷DNA分子的復(fù)制方式不是復(fù)制。②若將子Ⅰ代DNA雙鏈分開(kāi)后再離心，其結(jié)果（填“能”或“不能”）判斷DNA的復(fù)制方式。③若在同等條件下將子Ⅱ代繼續(xù)培養(yǎng)，子n代DNA離心的結(jié)果是：密度帶的數(shù)量和位置，標(biāo)記強(qiáng)度發(fā)生變化的是帶。32．DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的提出在遺傳學(xué)中具有里程碑式的意義，科學(xué)地解釋了遺傳信息的傳遞過(guò)程。已知：在氮源為14N的培養(yǎng)基生長(zhǎng)的大腸桿菌，其DNA分子均為14NDNA（稱為輕鏈）；在氮源為15N的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的大腸桿菌，其DNA分子均為15NDNA（稱為重鏈）。為了研究DNA復(fù)制的特點(diǎn)，科學(xué)家進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究：將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上，再繼續(xù)繁殖兩代（Ⅰ和Ⅱ），用某種離心方法分離得到結(jié)果如甲圖所示。請(qǐng)分析：（1）在細(xì)胞內(nèi)，DNA復(fù)制的主要場(chǎng)所為，圖示表明DNA復(fù)制的特點(diǎn)是。（2）本研究使用了技術(shù)和法，從而成功的對(duì)DNA分子進(jìn)行了標(biāo)記和分離。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果可推測(cè)第一代（Ⅰ）細(xì)菌DNA兩條鏈的標(biāo)記情況是。若將第一代（Ⅰ）細(xì)菌轉(zhuǎn)移到含15N的培養(yǎng)基上繁殖一代，將所得到細(xì)菌的DNA用同樣方法分離，請(qǐng)參照上圖，將DNA分子可能出現(xiàn)在試管中的位置在答題紙中標(biāo)出，并注明比例。33．1958年，生物學(xué)家梅塞爾森和斯塔爾以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料，運(yùn)用同位素標(biāo)記技術(shù)和密度梯度離心法成功證實(shí)了DNA分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制。(1)大腸桿菌DNA分子可以精確復(fù)制的原因是。(2)將DNA分子用15N標(biāo)記的大腸桿菌培養(yǎng)在含有14NH4C1的普通培養(yǎng)液中，經(jīng)歷兩次分裂后提取子代細(xì)菌DNA進(jìn)行密度梯度離心，其在試管中的分布為(用右圖中標(biāo)號(hào)描述)；若將上述提取的DNA分子熱變性處理后再進(jìn)行密度梯度離心，則試管中條帶的位置為(用右圖中標(biāo)號(hào)描述)。(3)病毒DNA有雙鏈和單鏈之分。有些單鏈DNA病毒也會(huì)感染人或動(dòng)物引發(fā)疾病，并且容易變異，所以研究病毒DNA是雙鏈還是單鏈非常必要。新發(fā)現(xiàn)一種能引發(fā)豬瘟的DNA病毒，欲利用同位素標(biāo)記技術(shù)和密度梯度離心法研究該病毒的DNA是雙鏈還是單鏈結(jié)構(gòu)，請(qǐng)簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)思路：實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：