2024年高中生物新教材同步必修第二冊第3章　基因的本質(zhì)第3節(jié)　DNA的復制 第4節(jié)　基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段含答案

2024年高中生物新教材同步必修第二冊第3章基因的本質(zhì)第3節(jié)DNA的復制第4節(jié)基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段課程內(nèi)容標準核心素養(yǎng)對接1.概述DNA分子的復制。2.探討DNA復制的生物學意義。3.舉例說明基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。1.科學探究——通過探究DNA復制方式的實驗，理解DNA半保留復制的含義。2.科學思維——利用圖示歸納法，掌握DNA的復制過程和復制特點。3.科學探究——依據(jù)實例，理解“基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段”。知識點1DNA半保留復制1.對DNA復制的推測2.DNA半保留復制的實驗證據(jù)實驗者：梅塞爾森和斯塔爾知識點2DNA復制的過程相關(guān)知識歸納總結(jié)知識點3基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段1.說明基因與DNA關(guān)系的實例(結(jié)合教材P57“思考·討論”資料分析)2.DNA片段中的遺傳信息(1)克里克和沃森證明了DNA復制為半保留復制。(×)(2)所有的真核細胞內(nèi)都能進行DNA復制。(×)(3)DNA復制時，雙螺旋的兩條鏈全部解開后，才開始子鏈的合成。(×)(4)半保留復制是指DNA分子中的一條鏈進行復制，另一條鏈不復制。(×)(5)DNA復制的原料為四種脫氧核苷酸。(√)(6)DNA的復制遵循堿基互補配對原則，新合成的兩條子鏈形成新的雙鏈DNA。(×)eq\x(教材P55“圖3－10”拓展)結(jié)合“DNA復制的示意圖”，回答下列有關(guān)問題：(1)DNA復制時，解旋酶的作用是________________________________________________________________________________________________。(2)DNA聚合酶的作用是_________________________________________。(3)在DNA復制過程中，兩條子鏈延伸的方向相反的原因是______________________________。(4)真核生物的核DNA復制通常發(fā)生在細胞分裂前的________。(5)有絲分裂或減數(shù)分裂的細胞________進行DNA的復制；蛙的紅細胞進行無絲分裂，________進行DNA的復制；哺乳動物成熟的紅細胞________進行DNA的復制。(均填“會”或“不會”)提示(1)將DNA雙螺旋的兩條鏈解開(2)連接相鄰的兩個脫氧核苷酸形成與母鏈互補的子鏈(3)DNA中兩條母鏈是反向平行的(4)間期(5)會會不會探究點一DNA半保留復制的實驗證據(jù)1.在DNA分子復制的早期研究中，科學家們提出了三個模型：全保留復制模型、彌散復制模型和半保留復制模型。如下圖所示：請據(jù)圖回答問題：(1)用什么技術(shù)區(qū)分來自模板DNA的母鏈與新合成的DNA子鏈？提示同位素標記技術(shù)。(2)如何測定子代DNA帶有同位素的情況？提示對DNA進行離心，觀察其在離心管中的分布。2.在氮源為14N和15N的培養(yǎng)液中生長的大腸桿菌，其DNA分子分別為14N－DNA(相對分子質(zhì)量為a)和15N－DNA(相對分子質(zhì)量為b)。將含15N－DNA的親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)液中，再連續(xù)繁殖兩代(Ⅰ和Ⅱ)，用某種離心方法分離得到的結(jié)果如下圖所示。(1)Ⅰ代細菌DNA分子的結(jié)構(gòu)是怎樣的？提示Ⅰ代細菌DNA分子中只有一條鏈被15N標記。(2)Ⅲ代細菌DNA分子的平均相對分子質(zhì)量是多少？提示Ⅲ代細菌DNA分子的平均相對分子質(zhì)量為(7a＋b)/8。[例1]把培養(yǎng)在含輕氮(14N)環(huán)境中的細菌，轉(zhuǎn)移到含重氮(15N)環(huán)境中培養(yǎng)，連續(xù)復制兩輪的時間后，離心分離其DNA，結(jié)果應(yīng)如圖()答案B解析只含14N的細菌，轉(zhuǎn)移到含重氮15N的環(huán)境中培養(yǎng)復制一輪的時間，由半保留復制特點可知，所形成的子代中每個DNA分子都是一條鏈含15N、另一條鏈含14N標記；再復制一輪，共形成4個DNA分子，其中只有兩個DNA分子是一條鏈含15N、另一條鏈含14N標記，另兩個DNA分子兩條鏈都含15N標記，即子代有1/2中帶、1/2重帶。[例2]一個雙鏈DNA，在復制過程中解旋時，由于某種原因，一條鏈上的一個“A”變成了“T”，則該DNA經(jīng)n次復制后，發(fā)生差錯的DNA占DNA總數(shù)的()A.1/2 B.1/nC.1/2n D.1/4n答案A解析一個雙鏈DNA，在復制過程中解旋時，一條鏈(設(shè)為a鏈)上的一個“A”變成了“T”，另一條鏈(設(shè)為b鏈)是正常的，所以不論復制多少次，子代DNA中，凡最初模板為a鏈的，都是發(fā)生差錯的DNA，凡最初模板為b鏈的，都是正常DNA。因此該DNA經(jīng)n次復制后，發(fā)生差錯的DNA占總數(shù)的1/2。探究點二DNA復制的過程1.如圖為真核細胞DNA復制過程的模式圖，據(jù)圖回答相關(guān)問題：(1)說出圖中酶①和酶②的名稱。提示酶①為解旋酶，酶②為DNA聚合酶。(2)圖示過程主要發(fā)生在何時期？提示細胞分裂前的間期。(3)據(jù)圖可知酶②使兩條子鏈從5′－端到3′－端，還是從3′－端到5′－端進行合成？提示從5′－端到3′－端進行合成。2.如果用15N標記某一DNA分子的兩條鏈，讓其在含有14N的環(huán)境中復制n次，結(jié)合DNA分子半保留復制的特點，回答下列問題：(1)復制n次后，DNA分子總數(shù)和含有15N的DNA分子數(shù)分別是多少？提示2n個；2個。(2)復制n次后，DNA分子中含14N的DNA分子數(shù)和只含14N的DNA分子數(shù)分別是多少？提示2n個；(2n－2)個。(3)復制n次后，DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)、含15N的脫氧核苷酸鏈數(shù)、含14N的脫氧核苷酸鏈數(shù)分別是多少？提示2n＋1條；2條；(2n＋1－2)條。將含有15N的DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，復制n次，則：1.DNA分子數(shù)(1)子代DNA分子數(shù)＝2n個。(2)含有親代DNA鏈的子代DNA分子數(shù)＝2個。(3)不含親代鏈的子代DNA分子數(shù)＝(2n－2)個。2.脫氧核苷酸鏈數(shù)(1)子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)＝2n＋1條。(2)親代脫氧核苷酸鏈數(shù)＝2條。(3)新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)＝(2n＋1－2)條。3.消耗的脫氧核苷酸數(shù)若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，經(jīng)過n次復制需要消耗該脫氧核苷酸m×(2n－1)個；第n次復制，消耗該脫氧核苷酸數(shù)為m×2n－1。[例3]下列有關(guān)DNA復制的敘述，錯誤的是()A.DNA復制可發(fā)生在真核細胞有絲分裂前的間期B.DNA復制時所需要的原料是脫氧核苷酸，且消耗ATPC.DNA復制時，以DNA的一條鏈作為模板先后合成兩條子鏈D.DNA通過復制保持了親代和子代細胞中遺傳信息的連續(xù)性答案C解析在真核生物中，DNA復制是在細胞分裂前的間期，隨著染色體的復制而完成的，A正確；復制開始時，在細胞提供的能量的驅(qū)動下，解旋酶將DNA雙螺旋的兩條鏈解開，然后，DNA聚合酶等以解開的每一條母鏈為模板，以細胞中游離的4種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補配對原則，各自合成與母鏈互補的一條子鏈，B正確，C錯誤；DNA通過復制，將遺傳信息從親代細胞傳遞給子代細胞，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性，D正確。[例4]真核細胞中DNA復制如下圖所示，下列表述錯誤的是()A.多起點雙向復制能保證DNA復制在短時間內(nèi)完成B.每個子代DNA都有一條脫氧核苷酸鏈來自親代C.復制過程中氫鍵的破壞和形成都需要DNA聚合酶的催化D.DNA分子的準確復制依賴于堿基互補配對原則答案C解析DNA復制過程中氫鍵的破壞需要解旋酶的催化，且氫鍵的形成不需要酶的催化，C錯誤。[例5]某DNA分子含m對堿基，其中腺嘌呤有a個。下列有關(guān)此DNA在連續(xù)復制時所需的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目的敘述，錯誤的是()A.在第一次復制時，需要(m－a)個B.在第二次復制時，需要2(m－a)個C.在第n次復制時，需要2n－1(m－a)個D.在復制n次過程中，總共需要2n(m－a)個答案D解析DNA分子復制一次，可產(chǎn)生2個DNA分子，因為每個DNA分子中含有(m－a)個胞嘧啶脫氧核苷酸，所以復制一次時，需要胞嘧啶脫氧核苷酸為(m－a)個，A正確；在第二次復制時，2個DNA分子會形成4個DNA分子，相當于形成2個新DNA分子，所以需要胞嘧啶脫氧核苷酸為2(m－a)個，B正確；在第n次復制后，會形成2n個DNA分子，所以需要胞嘧啶脫氧核苷酸為(2n－2n－1)(m－a)＝2n－1(m－a)個，C正確；在復制n次過程中，1個DNA分子變?yōu)?n個DNA分子，總共需要胞嘧啶脫氧核苷酸為(2n－1)(m－a)個，D錯誤。DNA復制相關(guān)計算的3個易錯點(1)“DNA復制了n次”和“第n次復制”的區(qū)別，前者包括所有的復制，但后者只包括最后一次復制。(2)在DNA復制過程中，無論復制了幾次，含有親代脫氧核苷酸單鏈的DNA分子都只有兩個。(3)看清堿基的數(shù)目單位是“對”還是“個”，“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”，“含”還是“只含”等關(guān)鍵詞。探究點三基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段請據(jù)圖回答下列問題：(1)DNA上任何一個片段都是基因嗎？不同基因的本質(zhì)區(qū)別是什么？提示不一定，DNA上具有遺傳效應(yīng)的DNA片段才是基因，DNA分子中存在非基因片段。不同基因的本質(zhì)區(qū)別在于其脫氧核苷酸序列不同。(2)圖中C和D均具有多樣性，其多樣性的決定因素分別有哪些？提示DNA的多樣性決定于脫氧核苷酸的排列順序；蛋白質(zhì)的多樣性決定于組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序和肽鏈盤曲、折疊形成的空間結(jié)構(gòu)。(3)在有絲分裂后期、減數(shù)第一次分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期，一條染色體中分別含有幾個DNA分子？提示1個、2個、1個。(4)真核生物體內(nèi)，基因都在染色體上嗎？提示不一定；染色體是基因的主要載體，葉綠體和線粒體中也含有基因。[例6]如圖是用集合的方法表示各種概念之間的關(guān)系，其中與圖示相符的是()選項1234A染色體DNARNA基因BDNA基因脫氧核苷酸堿基C核酸DNA脫氧核苷酸基因D核酸染色體DNA基因答案B解析基因是DNA的一個片段，基因的基本組成單位是脫氧核苷酸，堿基是組成脫氧核苷酸的成分之一。(1)有些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，其遺傳信息就儲存于RNA片段中。(2)對于真核細胞來說，染色體是DNA的主要載體，有少量DNA分布在葉綠體和線粒體中。而基因通常是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，因此可理解為：染色體是基因的主要載體，線粒體和葉綠體中也含有基因。(3)對于原核細胞來說，擬核中的DNA分子是裸露的，并沒有與蛋白質(zhì)結(jié)合而構(gòu)成染色體。思維導圖晨讀必背1.DNA復制需要DNA模板、4種脫氧核苷酸為原料以及酶和能量等。2.DNA復制的特點是邊解旋邊復制和半保留復制。3.DNA通過復制將遺傳信息從親代細胞傳遞給子代細胞，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。4.遺傳信息蘊藏在DNA(RNA)4種堿基的排列順序中。5.基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，對少數(shù)病毒而言，基因是有遺傳效應(yīng)的RNA片段。隨堂檢測1.下列有關(guān)DNA復制的說法，正確的是()A.人體成熟的紅細胞中能發(fā)生DNA的復制B.DNA復制時，先將DNA雙鏈全部解旋然后再進行復制C.堿基互補配對和DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)有利于DNA的準確復制D.宿主細胞能為病毒DNA的復制提供原料、場所、模板和酶答案C解析人體成熟的紅細胞中沒有細胞核和線粒體，不再進行分裂，所以不能發(fā)生DNA的復制，A錯誤；DNA復制時，不是先將DNA雙鏈全部解旋然后再進行復制，而是邊解旋邊復制，B錯誤；堿基互補配對和DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)有利于DNA的準確復制，C正確；一般情況下，宿主細胞能為病毒DNA的復制提供原料、場所和酶，但模板是由病毒自己提供的，D錯誤。2.如圖表示DNA分子復制的片段，圖中a、b、c、d表示脫氧核苷酸鏈。下列各項正確的是()A.a和c的堿基序列互補B.該過程需要的原料是核糖核苷酸C.DNA復制時遵循堿基互補配對原則D.a鏈上堿基A＝T、C＝G答案C解析從圖可知a鏈、d鏈是互補的兩條模板鏈，b鏈是以a鏈為模板根據(jù)堿基互補配對形成的子鏈，c鏈是以d鏈為模板根據(jù)堿基互補配對形成的子鏈，因此a、c鏈相同，A錯誤；該過程屬于DNA的復制，需要的原料是脫氧核苷酸，B錯誤；DNA復制時遵循堿基互補配對原則，C正確；一條DNA單鏈上A與T、C與G不一定相等，DNA雙鏈中A＝T，C＝G，D錯誤。3.細菌在含15N的培養(yǎng)液中繁殖數(shù)代后，使細菌DNA的含氮堿基皆含有15N，然后再移入含14N的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，抽取其子代的DNA經(jīng)高速離心分離，圖中①～⑤為可能的結(jié)果，下列敘述錯誤的是()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答案A解析親代DNA為15N/15N－DNA，經(jīng)第一次復制所形成的子代DNA應(yīng)均為15N/14N－DNA，應(yīng)如圖②所示。4.用15N標記含有200個堿基對的DNA分子，其中有鳥嘌呤120個，該DNA分子在含14N的培養(yǎng)液中連續(xù)復制四次。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.需消耗腺嘌呤脫氧核苷酸1200個D.復制結(jié)果共產(chǎn)生16個DNA答案B解析DNA復制為半保留復制，不管復制幾次，最終都有2個子代DNA含15N，復制4次，產(chǎn)生16個DNA，所以含有15N的DNA分子占1/8，A正確；由于DNA分子的復制是半保留復制，最終只有2個子代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，B錯誤；該DNA分子中含有400個堿基，其中有鳥嘌呤120個，則腺嘌呤A為80個，故復制過程中需腺嘌呤脫氧核苷酸(24－1)×80＝1200(個)，C正確；復制4次后產(chǎn)生24＝16(個)DNA分子，D正確。課后·分層訓練(時間：30分鐘)知識點1DNA半保留復制的實驗證據(jù)1.大腸桿菌在含有15N的培養(yǎng)液中繁殖數(shù)代后，其DNA幾乎都含有15N，然后將上述大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，在不同時刻收集大腸桿菌并提取其DNA，而后進行離心，記錄離心后試管中DNA的位置，結(jié)果如圖①～④所示。下列相關(guān)敘述正確的是()A.②為最早收集到的大腸桿菌DNA的離心結(jié)果B.③為細胞分裂兩次后的大腸桿菌DNA的離心結(jié)果C.④為細胞分裂一次后的大腸桿菌DNA的離心結(jié)果D.①②③中出現(xiàn)15N/14N－DNA，是半保留復制的結(jié)果答案D解析由題分析可知，在將大腸桿菌放入含有14N的培養(yǎng)液之前，大腸桿菌DNA的兩條鏈均含15N標記，根據(jù)圖示分析可知，④為最早收集到的大腸桿菌DNA的離心結(jié)果，此時DNA尚未復制；②為細胞分裂一次后的大腸桿菌DNA的離心結(jié)果；①為細胞分裂兩次后的大腸桿菌DNA的離心結(jié)果；③為細胞分裂三次或數(shù)次后的大腸桿菌DNA的離心結(jié)果，A、B、C錯誤；①②③中出現(xiàn)15N/14N－DNA是半保留復制的結(jié)果，D正確。2.某親本DNA分子雙鏈均以白色表示，以灰色表示第一次復制出的DNA子鏈，以黑色表示第二次復制出的DNA子鏈，該親本雙鏈DNA分子連續(xù)復制兩次后的產(chǎn)物是()答案D解析因為DNA的復制為半保留復制，因此親本DNA的兩條鏈將分別進入不同的子代DNA分子中，A、B錯誤；第二次復制時得到的4個DNA分子中，都有一條DNA子鏈是在第二次復制時形成的，而C項中只有兩個DNA分子中含第二次復制出的子鏈(黑色表示)，C錯誤，D正確。知識點2DNA復制的過程3.下列細胞結(jié)構(gòu)中，不會發(fā)生DNA復制的是()A.線粒體 B.核糖體C.細胞核 D.葉綠體答案B解析線粒體、葉綠體和細胞核中都含有DNA，都能進行DNA復制，核糖體中不含DNA，不會發(fā)生DNA復制，B符合題意。4.沃森和克里克提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)后，又提出了DNA半保留復制的假說。下列有關(guān)DNA復制的敘述，錯誤的是()A.DNA復制是邊解旋邊復制的過程B.生物體中DNA復制時只需要解旋酶催化C.DNA復制時遵循堿基互補配對原則D.每個子代DNA分子都由子鏈與母鏈盤繞而成答案B解析DNA復制是一個邊解旋邊復制的過程，A正確；復制開始時，在細胞提供的能量的驅(qū)動下，解旋酶將DNA雙螺旋的兩條鏈解開，這個過程叫作解旋。然后，DNA聚合酶等以解開的每一條母鏈為模板，以細胞中游離的4種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補配對原則，各自合成與母鏈互補的一條子鏈。隨著模板鏈解旋過程的進行，新合成的子鏈也在不斷延伸，同時，每條新鏈與其對應(yīng)的模板鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)，B錯誤，C、D正確。5.如圖是DNA復制示意圖，復制過程中首先合成較短的片段(如a1、a2，b1、b2等)然后再由相關(guān)酶連接成DNA長鏈。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.圖中復制起點在一個細胞周期中可起始多次B.從結(jié)構(gòu)上看，圖中a1、a2與b1、b2的延伸方向是相同的C.真核細胞的DNA有多個復制起點，可提高復制效率D.DNA復制所需的酶可能有多種答案A解析題圖中復制起點在一個細胞周期中只可起始一次，A錯誤；雙鏈DNA的兩條鏈是反向平行的，從結(jié)構(gòu)上看，圖中a1、a2與b1、b2的延伸方向是相同的，均是從5′－端到3′－端，B正確；真核細胞的DNA有多個復制起點，可縮短DNA復制時間，提高復制效率，C正確；根據(jù)題意，除解旋酶、DNA聚合酶外，還有其他酶也參與了DNA復制，如連接a1、a2或b1、b2的酶(DNA連接酶)，D正確。6.用15N標記含有100個堿基對的DNA分子，其中有胞嘧啶60個，該DNA分子在14N的培養(yǎng)液中連續(xù)復制5次。下列有關(guān)判斷錯誤的是()A.含有15N的DNA分子有2個B.只含有14N的DNA分子占15/16C.復制過程中共需腺嘌呤脫氧核苷酸1280個D.第5次復制時需腺嘌呤脫氧核苷酸640個答案C解析DNA分子進行半保留復制，不論經(jīng)過幾次復制，含有15N的DNA分子總是2個，A正確；復制5次共得到25＝32(個)DNA分子，只含有14N的DNA分子數(shù)為32－2＝30(個)，占15/16，B正確；該DNA分子含有100個堿基對，其中有胞嘧啶60(個)，則含有腺嘌呤(200－120)/2＝40(個)，復制過程中共需腺嘌呤脫氧核苷酸40×(25－1)＝1240(個)，C錯誤；第5次復制時需腺嘌呤脫氧核苷酸40×(25－24)＝640(個)，D正確。知識點3基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段7.下列有關(guān)遺傳信息的敘述，正確的是()A.遺傳信息多樣性的物質(zhì)基礎(chǔ)是脫氧核糖序列的多樣性B.在同一個生物體中，遺傳信息不能傳遞C.小麥的遺傳信息儲存于DNA中，且在細胞核和細胞質(zhì)中均有分布D.遺傳信息即生物體所表現(xiàn)出來的遺傳性狀答案C解析遺傳信息蘊藏在4種堿基(4種脫氧核苷酸)的排列順序之中，4種脫氧核苷酸的排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性，所以遺傳信息多樣性的物質(zhì)基礎(chǔ)是脫氧核苷酸序列的多樣性；在同一個生物體中，通過細胞分裂，遺傳信息也可由親代細胞傳給子代細胞；遺傳信息是DNA上脫氧核苷酸的排列順序，并不是生物體表現(xiàn)出來的性狀。8.基因Ⅰ和基因Ⅱ在某條染色體DNA上的相對位置如圖所示。下列說法正確的是()A.基因Ⅰ和基因Ⅱ的結(jié)構(gòu)差別僅在于內(nèi)部堿基對的排列順序不同B.基因Ⅰ中不一定具有遺傳信息，但一定具有遺傳效應(yīng)C.四分體時期，基因Ⅱ中的兩條脫氧核苷酸鏈之間可能發(fā)生互換D.基因Ⅰ與基因Ⅱ位于同一條染色體上，減數(shù)分裂時一般不能發(fā)生分離答案D解析基因Ⅰ和基因Ⅱ的結(jié)構(gòu)差別在于內(nèi)部堿基對的數(shù)目、排列順序不同，A錯誤；基因Ⅰ中既具有遺傳信息也具有遺傳效應(yīng)，B錯誤；四分體時期，同源染色體的非姐妹染色單體之間可能發(fā)生互換，C錯誤；基因Ⅰ與基因Ⅱ位于同一條染色體上，減數(shù)分裂時一般不能發(fā)生分離，D正確。9.用15N標記細菌的DNA分子，再將它們放入含14N的培養(yǎng)液中連續(xù)繁殖4代，a、b、c為3種DNA分子：a只含15N，b同時含14N和15N，c只含14N，如下圖所示，這3種DNA分子的比例正確的是()答案D解析假設(shè)親代DNA分子為n個，則繁殖4代后，DNA分子總數(shù)為16n，其中，只含15N的DNA分子為0個，同時含14N和15N的DNA分子有2n個，只含14N的DNA分子有14n個，它們呈現(xiàn)的比例為D圖所示。10.下圖表示DNA復制的過程，結(jié)合圖示判斷，下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.DNA復制過程中首先需要解旋酶破壞DNA雙鏈間的氫鍵，使兩條鏈解開B.DNA分子的復制具有邊解旋邊復制的特點，生成的兩條子鏈方向相反C.DNA分子的復制需要DNA聚合酶將單個脫氧核苷酸連接成DNA片段D.DNA的兩條子鏈都是連續(xù)合成的答案D解析由圖可知，兩條子鏈中，一條是連續(xù)合成的，另一條是不連續(xù)合成的。11.下圖為DNA分子的復制方式模式圖，圖中“→”表示復制方向。下列敘述錯誤的是()A.由圖可知，DNA分子復制為單向復制B.除圖示酶外，DNA分子復制還需DNA聚合酶等C.DNA分子復制時，子鏈的延伸方向是相同的D.解旋含G—C堿基對較多區(qū)域時，消耗的能量相對較多答案A解析由題圖可知，DNA分子復制為雙向復制，A錯誤；圖示解旋酶能打開雙鏈間的氫鍵，使雙鏈DNA解開，需要消耗ATP，DNA復制過程中，還需要DNA聚合酶將單個脫氧核苷酸連接到DNA片段上，再將片段連成完整的子鏈需要DNA連接酶，B正確；DNA分子的兩條鏈是反向平行的，而復制只能從5′－端向3′－端延伸，所以兩條子鏈合成方向相反，但延伸方向是相同的，C正確；G—C含有3個氫鍵，A—T含有2個氫鍵，故解旋含G—C堿基對較多區(qū)域時，消耗的能量相對較多，D正確。12.某雙鏈DNA分子中堿基A和堿基G共有700個，氫鍵共有X個，其中一條鏈中堿基A和堿基T共占該條鏈堿基總數(shù)的2/7，該DNA分子連續(xù)復制2次，共消耗Y個堿基T。則X、Y分別為()A.700、200 B.1400、400C.1900、600 D.2100、800答案C解析由題分析可知，該雙鏈DNA分子中堿基A和堿基G共有700個，即A＋G＝700個，根據(jù)堿基互補配對原則，雙鏈DNA分子中A＝T、C＝G，故該雙鏈DNA分子中含有堿基1400個。由“一條鏈中堿基A和堿基T共占該條鏈堿基總數(shù)的2/7”，可知該雙鏈DNA分子中A＋T占堿基總數(shù)的2/7，即雙鏈DNA分子中A＋T＝1400×2/7＝400(個)，故A＝T＝200(個)，C＝G＝500(個)。A—T堿基對中含有2個氫鍵、G—C堿基對中含有3個氫鍵，由此可得出，X＝200×2＋500×3＝1900(個)。一個DNA分子復制2次后，可得到4個DNA分子，故需要消耗堿基T的數(shù)目為(4－1)×200＝600(個)，C正確。13.2020年春季爆發(fā)了由新型冠狀病毒引發(fā)的疫情，新型冠狀病毒的基因組序列是具有29903bp的單鏈RNA，該RNA中含有10個基團，且基因中的堿基總數(shù)小于29903bp。請回答下列問題：(1)新型冠狀病毒的遺傳信息蘊藏在________的排列順序中，其RNA分子中的五碳糖是________，且五個碳原子________(填“能”或“不能”)構(gòu)成一個環(huán)狀結(jié)構(gòu)。(2)新型冠狀病毒增殖時，需要宿主細胞提供的物質(zhì)有________和相關(guān)酶，病毒的RNA復制時應(yīng)遵循的原則是____________________。(3)結(jié)合所學知識及新型冠狀病毒等病毒的發(fā)現(xiàn)，說明某生物的基因是有遺傳效應(yīng)的________(填“DNA和RNA”或“DNA或RNA”)片段。答案(1)核糖核苷酸(或A、U、C、G)核糖不能(2)4種核糖核苷酸、氨基酸、ATP堿基互補配對原則(3)DNA或RNA解析(1)新型冠狀病毒的遺傳信息蘊藏在核糖核苷酸的排列順序中，其RNA分子中的五碳糖是核糖，且五個碳原子不能構(gòu)成一個環(huán)狀結(jié)構(gòu)。(2)新型冠狀病毒增殖時，需要宿主細胞提供的物質(zhì)有4種核糖核苷酸、氨基酸、ATP和相關(guān)酶等，RNA復制時遵循的原則是堿基互補配對原則。(3)基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，新型冠狀病毒等病毒的發(fā)現(xiàn)，說明基因也可以是有遺傳效應(yīng)的RNA片段。14.如圖甲是DNA分子局部組成示意圖，圖乙表示DNA分子復制的過程。請回答以下問題：(1)圖甲中有________種堿基，有________個游離的磷酸基團。兩條脫氧核苷酸鏈的堿基之間通過________相連。(2)圖乙過程在真核細胞與原核細胞中進行的主要場所分別是________和________。(3)圖乙的DNA分子復制過程中所需的原料是________________。(4)由圖可知，隨著模板鏈解旋過程的進行，新合成的子鏈也在不斷地延伸，這說明DNA分子復制具有____________________的特點。(5)已知某DNA分子共含1000個堿基對、2400個氫鍵，則該DNA分子中含有鳥嘌呤脫氧核苷酸________個；若將其復制4次，共需腺嘌呤脫氧核苷酸________個。答案(1)42氫鍵(2)細胞核擬核(3)4種脫氧核苷酸(4)邊解旋邊復制(5)4009000解析(1)圖甲中有A、T、C、G共4種堿基，每一條DNA單鏈上有1個游離的磷酸基團，所以共有2個游離的磷酸基團；兩條脫氧核苷酸鏈的堿基之間通過氫鍵相連。(2)圖乙表示DNA分子復制過程，在真核細胞中進行的主要場所是細胞核，在原核細胞中進行的主要場所是擬核。(3)圖乙的DNA分子復制過程，所需的原料是4種脫氧核苷酸。(4)圖示說明DNA復制具有邊解旋邊復制的特點。(5)設(shè)鳥嘌呤G的含量為x個，腺嘌呤A的含量為y個，則x＋y＝1000，3x＋2y＝2400，解得x為400，y為600，即鳥嘌呤脫氧核苷酸為400個；復制4次，形成16個子代DNA，但其中由保留親代的兩條鏈不需要原料，所以需要原料合成的相當于15個DNA，則需要腺嘌呤脫氧核苷酸為15×600＝9000(個)。 階段檢測卷(三)(時間：75分鐘分數(shù)：100分)一、選擇題(每題3分，共60分)1.下列有關(guān)赫爾希和蔡斯研究T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗，說法錯誤的是()A.子代噬菌體DNA中的部分元素來自親代噬菌體B.35S標記的T2噬菌體的獲得需用35S標記的大腸桿菌培養(yǎng)C.用32P標記的T2噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中檢測到較高的放射性，可能是因為培養(yǎng)時間過長D.侵染過程中所需的ATP可由大腸桿菌的線粒體所提供答案D解析DNA為半保留復制，子代噬菌體的DNA中一條單鏈來自親代，則子代噬菌體DNA中的部分元素來自親代噬菌體，A正確；T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒，其不能獨立生活，所以需要用35S標記的大腸桿菌培養(yǎng)，才能獲得35S標記的T2噬菌體，B正確；用32P標記的T2噬菌體侵染大腸桿菌，如果培養(yǎng)時間過長，會導致細菌裂解釋放出T2噬菌體，從而使上清液中放射性較高，C正確；大腸桿菌是原核生物，沒有線粒體，D錯誤。2.研究證明，遺傳物質(zhì)除DNA外，還有RNA。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.有細胞結(jié)構(gòu)的生物，其遺傳物質(zhì)都是DNAB.沒有細胞結(jié)構(gòu)的生物，其遺傳物質(zhì)都是RNAC.對整個生物界來說，DNA是主要的遺傳物質(zhì)D.遺傳信息蘊藏在核酸的堿基排列順序之中答案B解析有細胞結(jié)構(gòu)的生物體中既含有DNA又含有RNA，但只以DNA作為遺傳物質(zhì)，A正確；病毒無細胞結(jié)構(gòu)，僅含一種核酸，病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA，B錯誤；由于生物界中絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)，C正確；遺傳信息蘊藏在核酸的堿基排列順序之中，D正確。3.通過眾多科學家的努力，DNA結(jié)構(gòu)最終由美國生物學家沃森和英國物理學家克里克確定為雙螺旋結(jié)構(gòu)。下列關(guān)于DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的敘述，錯誤的是()A.DNA的基本骨架由磷酸和脫氧核糖交替連接而成B.DNA的每條單鏈上都含有兩個游離的磷酸基團C.DNA中的脫氧核糖數(shù)、磷酸基團數(shù)與堿基數(shù)都是相等的D.嘌呤堿基與嘧啶堿基的配對關(guān)系保證了DNA分子空間結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定答案B解析DNA中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，A正確；DNA的每條單鏈中只有一個游離的磷酸基團，分布在5′－端，B錯誤；DNA的基本組成單位為脫氧核苷酸，一分子脫氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子堿基組成的，C正確；DNA分子中兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，其配對原則是A與T配對，G與C配對，這保證了DNA分子空間結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定，D正確。4.下列有關(guān)赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌的實驗的敘述，不正確的是()A.該實驗的設(shè)計思路是單獨觀察蛋白質(zhì)和DNA的作用B.檢測離心后試管中上清液和沉淀物中放射性的強弱可推測侵入細菌中的物質(zhì)C.35S標記蛋白質(zhì)的實驗組，離心后的試管中上清液有較高的放射性D.噬菌體侵染細菌的實驗和格里菲思的肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗同時證明了DNA是遺傳物質(zhì)答案D解析在噬菌體侵染細菌的實驗中，實驗設(shè)計思路為S是蛋白質(zhì)的特征元素，P為DNA的特征元素，用放射性同位素32P和放射性同位素35S分別標記DNA和蛋白質(zhì)，直接單獨去觀察它們的作用，A正確；離心后35S標記蛋白質(zhì)的一組放射性主要集中在上清液中，32P標記DNA的一組放射性主要集中在沉淀物中，則可推測侵入大腸桿菌中的物質(zhì)是T2噬菌體的DNA，其蛋白質(zhì)外殼則留在了大腸桿菌的外面，B正確；35S標記蛋白質(zhì)的實驗組，由于蛋白質(zhì)外殼沒有進入大腸桿菌體內(nèi)，所以離心后的試管中上清液有較高的放射性，C正確；格里菲思的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗證明了存在轉(zhuǎn)化因子，但沒有證明DNA是轉(zhuǎn)化因子，D錯誤。5.下列關(guān)于噬菌體侵染細菌實驗的說法，正確的是()A.分別使用35S、32P對同一個噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA進行標記B.可利用15N代替32P來標記DNAC.32P標記的噬菌體侵染細菌后，沉淀物中的放射性很高D.用32P標記的噬菌體侵染細菌，后代所有噬菌體都含放射性答案C解析噬菌體侵染細菌實驗中，應(yīng)分別使用35S、32P對不同的噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA進行標記，A錯誤；DNA和蛋白質(zhì)中都含有N，所以不能利用15N代替32P來標記DNA，B錯誤；32P標記的噬菌體侵染細菌后，沉淀物中的放射性很高，C正確；用32P標記的噬菌體侵染細菌，可能只有部分噬菌體含有放射性，D錯誤。6.在對照實驗中，控制自變量可以采用“加法原理”或“減法原理”。如艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗中，控制自變量采用了“減法原理”，即每個實驗組特異性地去除了一種物質(zhì)，從而鑒定出DNA是遺傳物質(zhì)，實驗操作圖解如下。下列相關(guān)分析錯誤的是()A.甲組為對照組，S型細菌的細胞提取物是破碎加熱致死的S型細菌后制得的B.乙組包括3組實驗，分別被特異性地除去了蛋白質(zhì)、RNA或脂質(zhì)C.只有A的培養(yǎng)基上能長出兩種肺炎鏈球菌的菌落D.丙組中DNA酶的作用對象是S型細菌的細胞提取物中的DNA答案C解析甲組對加熱致死的S型細菌的細胞提取物沒做任何處理，應(yīng)為對照組，A正確；分析乙組處理可知，使用蛋白酶的目的是去除提取物中的蛋白質(zhì)，使用RNA酶的作用是去除提取物中的RNA，使用酯酶的目的是去除提取物中的脂質(zhì)，B正確；甲、乙兩組的提取物中都含有S型細菌的DNA，而丙組提取物中的DNA被DNA酶分解了，因此，A、B的培養(yǎng)基上都能長出兩種肺炎鏈球菌的菌落，C的培養(yǎng)基上只能長出一種菌落(R型菌落)，C錯誤，D正確。7.所謂“DNA指紋”，就是把DNA作為像指紋那樣的獨特特征來識別不同的人。DNA指紋鑒定技術(shù)的依據(jù)是不同人的DNA中不同的()A.堿基種類 B.脫氧核糖排列順序C.磷酸排列順序 D.堿基排列順序答案D解析每個DNA分子中都含有A、T、C、G4種堿基，即不同DNA分子中的堿基種類相同，A錯誤；磷酸、脫氧核糖的排列順序是不變的，它們交替連接排列在外側(cè)，構(gòu)成DNA的基本骨架，B、C錯誤。8.下列各圖為某生物興趣小組的同學在“制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型”的實踐活動中制作的模型，其中正確的是()答案D解析根據(jù)DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型可知，DNA的兩條鏈是反向平行關(guān)系，A錯誤；堿基U是RNA中特有的堿基，DNA中不含堿基U，B錯誤；DNA的兩條鏈中，G—C堿基對之間有三個氫鍵，A—T堿基對之間有兩個氫鍵，C錯誤；根據(jù)DNA分子的結(jié)構(gòu)特點分析，D項中兩個脫氧核苷酸的方向、脫氧核苷酸各組成部分的連接方式、堿基配對方式及堿基對之間的氫鍵數(shù)均正確，D正確。9.沃森和克里克提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)后，緊接著又提出了DNA半保留復制的假說，該假說提出后，有人持不同觀點，提出了全保留復制等不同假說。如圖1、圖2分別表示半保留復制和全保留復制的特點，下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.兩種復制方式中，DNA都需要先解旋，以暴露出游離的堿基B.兩種復制方式均以DNA的兩條單鏈為模板，以脫氧核苷酸為原料C.圖1所示復制方式遵循堿基互補配對原則，圖2所示復制方式不遵循D.可利用同位素標記技術(shù)將親代DNA的兩條單鏈進行標記，從而探究DNA的復制方式答案C解析DNA具有雙螺旋結(jié)構(gòu)，在復制時需要解旋，以暴露出游離的堿基，便于進行堿基互補配對，確保準確無誤地復制子鏈，故兩種DNA復制方式都需要先解旋，且都遵循堿基互補配對原則，A正確，C錯誤；兩種復制方式都需要以親代DNA的兩條單鏈作為模板，以脫氧核苷酸作為原料，B正確；利用同位素標記技術(shù)將親代DNA的兩條單鏈進行標記后，可示蹤模板鏈的去向，以探究DNA的復制方式，D正確。10.若用一個DNA雙鏈均被32P標記的T2噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌，培養(yǎng)一段時間后，產(chǎn)生n個子代T2噬菌體，則其中含有32P標記的T2噬菌體數(shù)目為()A.1個 B.2個C.n個 D.n－2答案B解析根據(jù)題干信息分析，用一個DNA雙鏈均被32P標記的T2噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌，由于DNA進行半保留復制，所以產(chǎn)生的n個子代T2噬菌體中，有2個T2噬菌體含有32P標記的母鏈，B符合題意。11.某雙鏈DNA分子含有400個堿基，其中一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，且該DNA的兩條鏈均只含14N。若以15N標記的四種游離脫氧核苷酸為原料，讓該DNA復制3次，并將全部復制產(chǎn)物進行離心。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.離心后試管中出現(xiàn)兩條DNA帶，其中靠近試管底部的為15N/15N－DNAB.離心試管中上層DNA帶所含有的氫鍵數(shù)是下層的1/3C.離心后試管中下層DNA帶含有的15N標記的胞嘧啶為840個D.將復制產(chǎn)物用解旋酶處理后再離心，上層與下層條帶中的核苷酸鏈之比為1∶3答案D解析DNA的復制方式為半保留復制，一個只含14N的DNA分子，以15N標記的脫氧核苷酸為原料復制3次，可得到8個子代DNA分子，其中6個DNA分子的兩條鏈均含15N，另外2個DNA分子的一條鏈含15N，一條鏈含14N，離心后試管中會出現(xiàn)兩條DNA帶，其中靠近試管底部的為15N/15N－DNA，A正確；每個子代DNA分子含有的氫鍵數(shù)是相同的，離心后試管中上層DNA帶與下層DNA帶含有DNA數(shù)之比為1∶3，故上層DNA帶所含有的氫鍵數(shù)是下層的1/3，B正確；該DNA分子的一條鏈中A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則另一條鏈中A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3，整個DNA分子中G＋C＝400×7/10＝280(個)，C＝G＝140(個)，下層DNA帶中含有6個DNA分子，其中的胞嘧啶均含15N標記，則6個DNA分子中共有15N標記的胞嘧啶140×6＝840個，C正確；由于DNA分子復制了3次，產(chǎn)生了8個DNA分子，含16條脫氧核苷酸鏈，其中有14條鏈含15N標記，所以上層與下層條帶中的核苷酸鏈之比為2∶14＝1∶7，D錯誤。12.下列有關(guān)染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸的說法，錯誤的是()A.DNA上分布著許多個基因B.基因是四種堿基對的特定排列順序，而不是四種堿基對的隨機排列C.一個基因含有許多個脫氧核苷酸，基因的特異性是由脫氧核苷酸的排列順序決定的D.染色體是DNA的主要載體，一條染色體上只含有1個DNA分子答案D解析基因通常是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，一個DNA分子上分布著很多個基因，A正確；一個基因具有特定的堿基排列順序，B正確；一個基因一般含有成百上千個脫氧核苷酸，脫氧核苷酸的排列順序決定了基因的特異性，C正確；染色體在細胞分裂前的間期復制后到著絲粒分裂前，一條染色體上含有2個DNA分子，D錯誤。13.DNA分子是雙螺旋結(jié)構(gòu)，如圖表示DNA分子的一個片段。下列有關(guān)說法錯誤的是()A.DNA聚合酶作用于①部位B.解旋酶作用于②部位C.把此DNA放在含15N的培養(yǎng)液中復制3代，子代中含15N的DNA占75%D.該DNA的特異性表現(xiàn)在堿基的排列順序中答案C解析把此DNA放在含15N的培養(yǎng)液中復制3代，子代中含15N的DNA占100%，C錯誤。14.下列關(guān)于DNA、基因和遺傳信息的敘述，錯誤的是()A.DNA通過復制，將遺傳信息從親代細胞傳遞給子代細胞B.DNA復制和染色體復制是分別獨立進行的C.生物體內(nèi)所有基因含有的堿基總數(shù)與所有DNA分子含有的堿基總數(shù)不同D.人類基因組計劃測定的是24條染色體上DNA的堿基序列答案B解析DNA中蘊藏著大量的遺傳信息，DNA通過復制，將遺傳信息從親代細胞傳遞給子代細胞，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性，A正確；染色體是DNA的主要載體，故細胞核內(nèi)DNA復制和染色體復制是同時進行的，B錯誤；基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，DNA中的某些片段不屬于基因，因此，生物體內(nèi)所有基因含有的堿基總數(shù)少于所有DNA分子含有的堿基總數(shù)，C正確；人類基因組計劃測定的是24條染色體(22條常染色體＋X＋Y)上DNA的堿基序列，D正確。15.研究發(fā)現(xiàn)，胞嘧啶脫去氨基可變成尿嘧啶，亞硝酸具有氧化脫氨的作用。如圖所示，DNA片段甲經(jīng)過亞硝酸鹽處理后成為片段乙，片段乙在適宜的條件下可繼續(xù)復制，片段丙則是片段乙復制后得到的一種結(jié)果。下列相關(guān)敘述正確的是()A.經(jīng)上述處理后，理論上片段丙的結(jié)構(gòu)比片段甲更穩(wěn)定B.片段乙復制n次后，獲得的子代DNA片段中與片段甲相同的占1/2C.片段乙至少需要經(jīng)過3次復制才能得到片段丙D.圖中處理引起的DNA結(jié)構(gòu)的改變，必將引起基因結(jié)構(gòu)的改變答案B解析由于A—T堿基對中含有2個氫鍵，而C—G堿基對中含有3個氫鍵，片段丙中的氫鍵數(shù)比片段甲中的少，理論上片段甲的結(jié)構(gòu)比片段丙更穩(wěn)定，A錯誤；片段乙復制n次后，可獲得2n個DNA片段，由于DNA復制具有半保留復制的特點，這2n個DNA片段中與片段甲相同的占1/2，B正確；片段乙經(jīng)過2次復制就可得到片段丙，C錯誤；基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，若圖中發(fā)生堿基替換的DNA片段沒有遺傳效應(yīng)，則不會引起基因結(jié)構(gòu)的改變，D錯誤。16.某科研小組模擬格里菲思的實驗，將生理狀態(tài)一致的小鼠平均分成A、B、C、D四組，分別向A、B、C、D四組小鼠體內(nèi)注射R型活細菌、S型活細菌、加熱致死的S型細菌、R型活細菌與加熱致死的S型細菌的混合物。下列有關(guān)實驗結(jié)果和結(jié)論的分析，正確的是()A.A、C、D組小鼠均不死亡，原因是R型活細菌和加熱致死的S型細菌無致病性B.注射處理一段時間后，只有B組小鼠的體內(nèi)能分離出S型活細菌C.該實驗說明加熱致死的S型細菌的蛋白質(zhì)已失去活性D.可推測加熱致死的S型細菌中含有促使R型活細菌轉(zhuǎn)化為S型活細菌的轉(zhuǎn)化因子答案D解析A組注射的R型活細菌無致病性，故A組小鼠不死亡；B組注射的S型活細菌有致病性，故B組小鼠死亡，從死亡小鼠體內(nèi)可分離出有致病性的S型活細菌；加熱致死的S型細菌無致病性，故C組注射加熱致死的S型細菌后小鼠不死亡；加熱致死的S型細菌中含有某種轉(zhuǎn)化因子，該轉(zhuǎn)化因子可促使R型活細菌轉(zhuǎn)化為S型活細菌，故D組小鼠死亡，從死亡小鼠體內(nèi)可分離出有致病性的S型活細菌。綜上所述，A、B錯誤，D正確；由該實驗不能說明加熱致死的S型細菌的蛋白質(zhì)已失去活性，C錯誤。17.下圖為真核生物DNA分子復制過程示意圖，下列說法中錯誤的是()A.圖中DNA分子復制是從多個起點開始的，但不同時開始，復制開始時間右邊最早B.圖中DNA分子復制的特點有：邊解旋邊復制、半保留復制C.真核生物的這種復制方式的意義是：提高了復制速率D.圖中過程只能發(fā)生在細胞核中答案D解析從圖中可看出，DNA復制是從多個起點開始的，并且均是以親代DNA分子的一條鏈為模板進行的半保留復制，但不同時開始，復制開始時間右邊最早，A正確；圖中DNA分子復制的特點有：邊解旋邊復制、半保留復制，B正確；DNA分子的這種多起點復制方式提高了復制速率，并且每次復制都可產(chǎn)生兩個DNA分子，C正確；線粒體、葉綠體中的DNA也能通過此方式進行復制，D錯誤。18.赫爾希和蔡斯以T2噬菌體和大腸桿菌為實驗材料，利用放射性同位素標記技術(shù)，完成了噬菌體侵染細菌的實驗，實驗流程如圖所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.本實驗中35S、32P標記的位置分別是氨基酸的R基和脫氧核苷酸的磷酸基團B.若檢測到上清液的放射性很高，則圖中的T2噬菌體被35S標記C.若圖中T2噬菌體被32P標記，則保溫時間過長會使沉淀物的放射性增強D.若圖中T2噬菌體被35S標記，則攪拌不充分會使上清液的放射性減弱答案C解析結(jié)合教材中所學的知識可知，本實驗利用了S、P元素的同位素35S和32P，S是蛋白質(zhì)中特有的元素，位于組成蛋白質(zhì)的氨基酸的R基中，P幾乎都存在于DNA中，位于脫氧核苷酸的磷酸基團中，A正確；由于T2噬菌體侵染大腸桿菌時，只有DNA進入大腸桿菌中，蛋白質(zhì)外殼不能進入，因此35S標記組離心后35S隨蛋白質(zhì)外殼出現(xiàn)在上清液中，上清液的放射性很高，B正確；若圖中T2噬菌體被32P標記，則32P會隨DNA進入大腸桿菌中，離心后放射性物質(zhì)主要存在于沉淀物中，若保溫時間過長，則大腸桿菌可能會裂解，子代T2噬菌體被釋放出來，離心后，釋放出來的子代T2噬菌體出現(xiàn)在上清液中，導致上清液的放射性增強，C錯誤；若圖中的T2噬菌體被35S標記，則攪拌不充分會使部分T2噬菌體或T2噬菌體的蛋白質(zhì)外殼吸附在大腸桿菌表面，離心時隨大腸桿菌一起沉淀，導致沉淀物中放射性增強，上清液的放射性減弱，D正確。19.下圖為某雙鏈DNA分子部分結(jié)構(gòu)示意圖，以下敘述正確的是()A.若A鏈中A＋T占48%，則B鏈中A＋T占52%B.④是一個鳥嘌呤脫氧核苷酸C.A鏈、B鏈的方向相反，共含有兩個游離的磷酸基團D.DNA分子中堿基排列在內(nèi)側(cè)，構(gòu)成基本骨架答案C解析若A鏈中A＋T占整個A鏈分子堿基總量的48%，由于A鏈與B鏈是互補的，則B鏈中A＋T也是占B鏈堿基總量的48%，A錯誤；④并不是一個鳥嘌呤脫氧核苷酸，只是上一個脫氧核苷酸的磷酸基團與下一個脫氧核苷酸的鳥嘌呤和脫氧核糖相連形成的結(jié)構(gòu)，B錯誤；A鏈從上到下，方向為5′－端到3′－端，B鏈的方向則恰好相反，每條鏈5′－端含一個游離的磷酸基團，故共含兩個游離的磷酸基團，C正確；DNA分子中堿基排列在內(nèi)側(cè)，A與T配對，C與G配對，堿基之間通過氫鍵相連，而外側(cè)是磷酸與脫氧核糖交替連接構(gòu)成的基本骨架，D錯誤。20.一個雙鏈被32P標記的DNA片段有100個堿基對，其中腺嘌呤占堿基總數(shù)的20%，將其置于含31P的環(huán)境中復制3次。下列敘述錯誤的是()A.該DNA片段中含有胞嘧啶的數(shù)目是60個B.第三次復制過程需要240個游離的胞嘧啶脫氧核苷酸C.復制3次后，子代DNA中含32P的單鏈與含31P的單鏈之比為1∶7D.復制3次后，子代DNA中含32P與含31P的分子數(shù)之比為1∶3答案D解析該DNA片段有100個堿基對，其中腺嘌呤占堿基總數(shù)的20%，則腺嘌呤數(shù)目為100×2×20%＝40(個)，根據(jù)堿基互補配對原則，A＝T、G＝C，故該DNA片段中含有胞嘧啶的數(shù)目是eq\f(100×2－40×2,2)＝60(個)，A正確；第三次復制DNA分子數(shù)由4個變?yōu)?個，增加4個DNA分子，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸60×4＝240(個)，B正確；復制3次后，共得到8個DNA分子，16條DNA單鏈，其中只有2條單鏈含32P，含32P的單鏈與含31P的單鏈之比為1∶7，C正確；由于DNA的復制為半保留復制，子代DNA均含31P，其中有2個DNA分子含32P，所以子代DNA中含32P與含31P的DNA分子數(shù)之比為1∶4，D錯誤。二、非選擇題(每題10分，共40分)21.煙草花葉病毒(TMV)由RNA和蛋白質(zhì)外殼組成，人工制備的抗體可用于TMV的檢測。實驗人員為了探究TMV中與抗體特異性結(jié)合和充當遺傳作用的物質(zhì)分別是哪種成分，對TMV的a型和b型病毒進行了重新實驗，實驗過程和結(jié)果如圖所示，請回答下列相關(guān)問題：(能被TMVa的抗體所失活，病斑總是和TMVb的病斑相同)(1)根據(jù)實驗結(jié)果可以得出的實驗結(jié)論是___________________。(2)重組病毒產(chǎn)生的子代病毒能被________的抗體破壞，其原因是_________________________________________________________________________________________________________________。(3)請你設(shè)計一個對比實驗，進一步驗證實驗結(jié)論，實驗設(shè)計方案為____________________，實驗的結(jié)果是________________________________。答案(1)TMV中與抗體特異性結(jié)合的物質(zhì)是蛋白質(zhì)外殼，充當遺傳物質(zhì)的是RNA(2)TMVb重組病毒的核酸來自TMVb，子代病毒的蛋白質(zhì)外殼和TMVb的蛋白質(zhì)外殼相同(3)將分離獲得的TMVa的RNA和TMVb的蛋白質(zhì)外殼組成重組病毒該重組病毒能被TMVb的抗體所失活，病斑總是和TMVa的病斑相同解析(1)根據(jù)實驗結(jié)果可知，該重組病毒的蛋白質(zhì)外殼來自TMVa，而RNA來自TMVb，由于該病毒能被TMVa的抗體所失活，病斑總是和TMVb的病斑相同，說明TMV中與抗體特異性結(jié)合的物質(zhì)是蛋白質(zhì)外殼，充當遺傳物質(zhì)的是RNA。(2)重組病毒的核酸來自TMVb，其產(chǎn)生的子代病毒的蛋白質(zhì)外殼與TMVb的蛋白質(zhì)外殼是一樣的，因此能被TMVb的抗體破壞。(3)該實驗需要設(shè)置一個對比實驗，即分離TMVa的RNA和TMVb的蛋白質(zhì)外殼組成重組病毒，實驗結(jié)果為該重組病毒能被TMVb的抗體所失活，病斑總是和TMVa的病斑相同。22.如圖是某同學制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的過程示意圖，請回答下列問題：(1)在制作模型之前，需要對所用的材料進行設(shè)計并處理成不同形狀，如圖甲中的五邊形材料應(yīng)表示________________。(2)圖中乙表示的是________，丙中共有________種乙；丙中2與3的________(填“5′－C”或“3′－C”)相連。丙中有________個游離的磷酸基團。丙中DNA的兩條鏈是________(填方向)的，兩條鏈上的堿基通過________連接成堿基對。(3)若最終制作的一個DNA分子中堿基A占30%，則該DNA的一條鏈中鳥嘌呤占該鏈堿基總數(shù)的比例最大為________。答案(1)脫氧核糖(填五碳糖不得分)(2)脫氧核苷酸23′－C2反向(平行)氫鍵(3)40%解析(1)在制作DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型時，通常用五邊形表示脫氧核糖。(2)圖中乙由三種不同形狀的材料連接而成，為脫氧核苷酸。根據(jù)丙中兩個堿基之間的氫鍵數(shù)可判斷，丙中含有2種堿基(A和T)，即含有2種脫氧核苷酸。3的1′－C與堿基相連，5′－C與同一個核苷酸分子的磷酸基團相連，3′－C與其他核苷酸分子的磷酸基團相連。丙中兩條鏈的5′－端各有一個游離的磷酸基團。DNA的兩條鏈按反向平行方式盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)，兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對。(3)在一個DNA分子中，堿基A占30%，根據(jù)堿基互補配對原則，T＝A＝30%，則C＝G＝20%，該DNA分子的一條鏈中鳥嘌呤占該鏈堿基總數(shù)的比例最大為40%。23.如圖為果蠅細胞中一個DNA分子復制的過程示意圖。請回答下列問題：(1)果蠅細胞中，DNA復制可發(fā)生在________(填場所)中。(2)DNA復制需要________________________________(答出四點)等基本條件；圖中DNA復制的方式為________________________。(3)DNA復制能準確地進行的原因是____________________________________________________________________________________________。(4)已知果蠅體細胞中含有8條染色體，若將每條染色體的DNA雙鏈都用32P標記，然后將其放在不含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，使其連續(xù)進行有絲分裂，在第________次分裂的中期和后期細胞中都有8條被標記的染色體。答案(1)細胞核和線粒體(2)模板、原料、能量和酶半保留復制(3)DNA獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復制提供了精確的模板，通過堿基互補配對，保證了復制能夠準確地進行(4)2解析(1)果蠅為真核生物，其細胞中含有線粒體，線粒體是半自主性細胞器，其中可發(fā)生DNA復制，故果蠅細胞中DNA復制的場所有細胞核和線粒體。(2)DNA復制需要模板、原料、能量和酶等基本條件。分析題圖可知，DNA復制是一種半保留復制。(3)DNA分子具有獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，能夠為復制提供精確的模板，通過堿基互補配對，保證了復制能夠準確地進行。(4)由于DNA的復制是半保留復制，該體細胞第一次有絲分裂中期有8條染色體含有32P標記，后期有16條染色體含有32P標記，第一次有絲分裂完成后，每條染色體的每個DNA分子中都是一條鏈含32P標記，另一條鏈不含32P標記；在第一次分裂的基礎(chǔ)上，進行第二次分裂，其中期細胞中8條染色體中每一條染色體均含兩條姐妹染色單體，其中一條染色單體上的DNA一條鏈含32P標記，另一條鏈不含32P標記，另一條染色單體上的DNA兩條鏈均不含32P標記，分裂后期，姐妹染色單體分開，染色體總數(shù)為16條，其中有8條染色體上的DNA的一條鏈含有32P標記。24.科學家在研究DNA分子復制方式時進行了如下的實驗(已知培養(yǎng)用的細菌大約每20min分裂一次，產(chǎn)生子代，實驗結(jié)果見相關(guān)圖示)：實驗一：細菌eq\o(→,\s