高考生物一輪復(fù)習(xí)講義必修2第6單元第2講　DNA分子的結(jié)構(gòu)復(fù)制與基因的本質(zhì)

第2講DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制與基因的本質(zhì)考綱要求全國(guó)卷五年考情1.DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)(Ⅱ)2016·卷ⅡT2，2014·卷ⅡT5，2013·卷ⅡT12.基因的概念(Ⅱ)未考題3.DNA分子的復(fù)制(Ⅱ)2016·卷ⅠT29，2016·卷ⅡT2，2014·卷ⅡT2考點(diǎn)一|DNA分子結(jié)構(gòu)(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第117頁(yè))[識(shí)記—基礎(chǔ)梳理]1．DNA分子的組成(1)元素組成：C、H、O、N、P(2)基本單位：脫氧核苷酸eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(脫氧核糖,含氮堿基：A、T、C、G,磷酸))2．DNA分子結(jié)構(gòu)(1)雙螺旋模型構(gòu)建者：沃森和克里克。(2)DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)容①DNA由兩條脫氧核苷酸鏈組成，這些鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。②外側(cè)：脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成主鏈基本骨架。③內(nèi)側(cè)：兩鏈上堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì)。堿基互補(bǔ)配對(duì)遵循以下原則：A=T(兩個(gè)氫鍵)、G≡C(三個(gè)氫鍵)。3．DNA分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)多樣性，具n個(gè)堿基對(duì)的DNA具有4n種堿基對(duì)排列順序。(2)特異性，如每個(gè)DNA分子都有其特定的堿基對(duì)排列順序。(3)穩(wěn)定性，如兩條主鏈磷酸與脫氧核糖交替排列的順序不變，堿基對(duì)構(gòu)成方式不變等。eq\a\vs4\al([辨析與識(shí)圖])1．判斷正誤(1)沃森和克里克構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的一個(gè)重要意義在于“發(fā)現(xiàn)DNA如何儲(chǔ)存遺傳信息”。(√)(2)沃森和克里克提出在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中嘧啶數(shù)不等于嘌呤數(shù)。(×)【提示】由于堿基互補(bǔ)配對(duì)，則DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中嘧啶數(shù)等于嘌呤數(shù)。(3)富蘭克琳等科學(xué)家對(duì)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建立也作出了巨大的貢獻(xiàn)。(√)(4)雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和核糖是通過(guò)氫鍵連接的。(×)【提示】DNA分子中所含五碳糖是脫氧核糖，一條脫氧核苷酸鏈中磷酸和脫氧核糖之間通過(guò)磷酸二酯鍵連接起來(lái)。(5)嘌呤堿基與嘧啶堿基的結(jié)合保證了DNA分子空間結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定。(√)(6)DNA分子中兩條脫氧核苷酸鏈之間的堿基一定是通過(guò)氫鍵連接的。(√)(7)含有G、C堿基對(duì)比較多的DNA分子熱穩(wěn)定性較差。(×)【提示】G與C之間通過(guò)三個(gè)氫鍵相連，A與T之間通過(guò)兩個(gè)氫鍵相連，因此含有G、C堿基對(duì)較多的DNA分子熱穩(wěn)定性較高。(8)分子大小相同、堿基含量相同的核酸分子所攜帶的遺傳信息一定相同。(×)【提示】分子大小相同，堿基含量相同的核酸分子中堿基排列順序可能不同，其所攜帶的遺傳信息可能不同。2.據(jù)圖思考(1)DNA的基本組成單位是4種脫氧核苷酸。圖示的[③]胞嘧啶脫氧核苷酸就是其中一種。(2)DNA分子中的[①]磷酸和[②]脫氧核糖交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成DNA分子的基本骨架。(3)DNA分子的兩條鏈通過(guò)氫鍵連接，按反向平行方式盤旋成規(guī)則的⑤雙螺旋結(jié)構(gòu)。圖示的④為脫氧核苷酸鏈。(4)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比例越大，DNA結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。若圖示中DNA左鏈中的G發(fā)生突變，則不一定(填“一定”或“不一定”)引起該生物的性狀改變。[理解—深化探究]1．理解DNA結(jié)構(gòu)的兩種模型圖1圖2(1)由圖1可解讀以下信息(2)圖2是圖1的簡(jiǎn)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．雙鏈DNA分子中堿基的計(jì)算規(guī)律(1)原理：堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，即A一定與T配對(duì)，G一定與C配對(duì)。(2)計(jì)算規(guī)律①嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù)相等，即A＋G＝T＋C。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eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(A1＝T2,A2＝T1))?A1＋T1＝A2＋T2＝n%，所以A＋T＝A1＋A2＋T1＋T2＝eq\f(n%＋n%,2)＝n%。簡(jiǎn)記為“配對(duì)的兩堿基之和在單、雙鏈中所占比例相等”。③雙鏈DNA分子中，非互補(bǔ)堿基之和所占比例在兩條互補(bǔ)鏈中互為倒數(shù)。設(shè)雙鏈DNA分子中，一條鏈上：eq\f(A1＋G1,T1＋C1)＝m，則：eq\f(A1＋G1,T1＋C1)＝eq\f(T2＋C2,A2＋C2)＝m，互補(bǔ)鏈上eq\f(A2＋G2,T2＋C2)＝eq\f(1,m)。簡(jiǎn)記為：“DNA兩互補(bǔ)鏈中，不配對(duì)兩堿基之和的比值乘積為1?！盵運(yùn)用—考向?qū)歖◎考向1DNA分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1．(2016·上海高考)在DNA分子模型的搭建實(shí)驗(yàn)中，若僅用訂書(shū)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(shū)釘個(gè)數(shù)為()A．58B．78C．82D．88C[每個(gè)脫氧核苷酸的三部分間需2個(gè)訂書(shū)釘，每條鏈上的10個(gè)脫氧核苷酸間需9個(gè)訂書(shū)釘，兩條鏈間的6對(duì)A—T和4對(duì)G—C間各需12個(gè)訂書(shū)釘，故構(gòu)建該DNA片段共需訂書(shū)釘數(shù)量為29＋29＋12＋12＝82。]2．(2018·湖北省重點(diǎn)中學(xué)期末)如圖為DNA分子(片段)平面結(jié)構(gòu)模式圖，下列敘述中不正確的是()A．圖中1、2、3結(jié)合在一起的結(jié)構(gòu)叫脫氧核苷酸B．若3表示胸腺嘧啶，則4表示鳥(niǎo)嘌呤C．3與4通過(guò)氫鍵連接起來(lái)D．1和2相間排列構(gòu)成了DNA的基本骨架B[圖中1、2、3結(jié)合在一起的結(jié)構(gòu)叫脫氧核苷酸，A正確；由于3和4之間有3個(gè)氫鍵，因此3和4為C、G堿基對(duì)，B錯(cuò)誤；3與4通過(guò)氫鍵連接起來(lái)，C正確；1(磷酸)和2(脫氧核糖)相間排列構(gòu)成了DNA的基本骨架，D正確。][規(guī)律總結(jié)]巧記DNA分子結(jié)構(gòu)eq\a\vs4\al([備選習(xí)題])下圖為DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖，對(duì)該圖敘述正確的是()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．DNA聚合酶用于⑨的形成D．DNA分子中特定的脫氧核苷酸序列代表了遺傳信息D[由圖示可知，①表示磷酸，②表示脫氧核糖，③表示胞嘧啶，②和①相間排列構(gòu)成了DNA分子的基本骨架；④中的①應(yīng)屬于上面那個(gè)脫氧核苷酸的磷酸基團(tuán)；⑨的形成依靠堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，不需DNA聚合酶，DNA聚合酶是將游離的脫氧核苷酸聚合成脫氧核苷酸鏈。]◎考向2DNA分子中堿基數(shù)量的分析與計(jì)算3．(2014·山東高考)某研究小組測(cè)定了多個(gè)不同雙鏈DNA分子的堿基組成，根據(jù)測(cè)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()C[雙鏈DNA分子中，(A＋C)/(T＋G)一定等于1，A曲線應(yīng)為水平，A項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)一條鏈中存在(A1＋C1)/(T1＋G1)＝1時(shí)，其互補(bǔ)鏈中存在(A2＋C2)/(T2＋G2)∶(T1＋G1)/(A1＋C1)＝1，B項(xiàng)錯(cuò)誤；在DNA分子中，存在(A1＋T1)/(G1＋C1)＝(A2＋T2)/(G2＋C2)＝(A＋T)/(G＋C)，C項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯(cuò)誤。]4．已知某DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數(shù)的35.8%，其中一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32.9%和17.1%。則在它的互補(bǔ)鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：41780088】A．32.9%，17.1% B．31.3%，18.7%C．18.7%，31.3% D．17.1%，32.9%B[配對(duì)的堿基之和在一條鏈中與在整個(gè)DNA分子中的比例是相同的，因此，一條鏈中A、T、C、G的比例分別為31.3%、32.9%、17.1%和18.7%，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，它的互補(bǔ)鏈中T、C的比例分別為31.3%、18.7%。][技法總結(jié)]有關(guān)堿基比例計(jì)算的解題步驟解DNA分子中有關(guān)堿基比例計(jì)算的試題時(shí)要分三步進(jìn)行：(1)搞清題中已知的和所求的堿基比例是占整個(gè)DNA分子堿基的比例，還是占DNA分子一條鏈上堿基的比例。(2)畫(huà)一個(gè)DNA分子模式圖，并在圖中標(biāo)出已知和所求的堿基。(3)根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則及其規(guī)律進(jìn)行計(jì)算。eq\a\vs4\al([備選習(xí)題])雙鏈DNA分子的堿基組成中，在A≠C的情況下，下列公式會(huì)隨生物種類不同而不同的是()A．C/G B．(A＋T)/(C＋G)C．(A＋C)/(G＋T) D．(G＋A)/(T＋C)B[雙鏈DNA分子中，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，A＝T，C＝G，故不同種類生物中都存在C/G＝1，(A＋C)/(G＋T)＝1，(G＋A)/(T＋C)＝1，而在A≠C的情況下，不同種類生物中(A＋T)/(C＋G)是不同的。]考點(diǎn)二|DNA的復(fù)制和基因的本質(zhì)(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第119頁(yè))[識(shí)記—基礎(chǔ)梳理]1．DNA復(fù)制(1)概念、時(shí)間和場(chǎng)所(2)過(guò)程(3)特點(diǎn)①過(guò)程：邊解旋邊復(fù)制。②方式：半保留復(fù)制。(4)結(jié)果：形成兩個(gè)完全相同的DNA分子。(5)意義：將遺傳信息由親代傳遞給子代，保持了遺傳信息的連續(xù)性。2．基因的本質(zhì)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。eq\a\vs4\al([辨析與識(shí)圖])1．判斷正誤(1)DNA復(fù)制遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，新合成的DNA分子中兩條鏈均是新合成的。(×)【提示】DNA復(fù)制時(shí)新合成的DNA分子是由一條子鏈與其對(duì)應(yīng)的母鏈纏繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。(2)植物細(xì)胞的線粒體和葉綠體中均可發(fā)生DNA的復(fù)制而DNA復(fù)制需要消耗能量。(√)(3)有絲分裂間期DNA復(fù)制的過(guò)程需要解旋酶參與。(√)(4)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)全部解旋后，開(kāi)始DNA的復(fù)制。(×)【提示】DNA復(fù)制是邊解旋邊復(fù)制的。(5)單個(gè)脫氧核苷酸在DNA酶的作用下連接合成新的子鏈。(×)【提示】單個(gè)脫氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下連接合成新的子鏈。(6)DNA復(fù)制時(shí)，嚴(yán)格遵循A—U、C—G的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。(×)【提示】DNA有A、T、C、G四種堿基，復(fù)制時(shí)嚴(yán)格遵循A—T、C—G的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。2．據(jù)圖思考(1)由圖示得知，DNA分子復(fù)制的方式具有的特點(diǎn)是半保留復(fù)制。(2)圖示中解旋酶和DNA聚合酶的作用分別是前者使氫鍵打開(kāi)，DNA雙鏈發(fā)生解旋；后者催化脫氧核苷酸合成脫氧核苷酸鏈。(3)圖示過(guò)程在蛙的紅細(xì)胞中也能發(fā)生，原因是蛙的紅細(xì)胞進(jìn)行無(wú)絲分裂，可進(jìn)行DNA復(fù)制。[理解—深化探究]1．DNA分子復(fù)制的場(chǎng)所和外界影響條件(1)生物體內(nèi)DNA分子復(fù)制的場(chǎng)所eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(真核生物：細(xì)胞核（主要場(chǎng)所）、葉綠體、線粒體,原核生物：擬核、細(xì)胞質(zhì)（如質(zhì)粒中DNA的復(fù)制）,DNA病毒：宿主細(xì)胞內(nèi)))(2)影響DNA復(fù)制的外界條件2．“圖解法”分析DNA復(fù)制相關(guān)計(jì)算(1)將含有15N的DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，復(fù)制n次則子代DNA共2n個(gè)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(含15N的DNA分子：2個(gè),只含15N的DNA分子：0個(gè),含14N的DNA分子：2n個(gè),只含14N的DNA分子：（2n－2）個(gè)))脫氧核苷酸鏈共2n＋1條Ｋeq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(含15N的脫氧核苷酸鏈：2條,含14N的脫氧核苷酸鏈：（2n＋1－2）條))(2)DNA復(fù)制中消耗的脫氧核苷酸數(shù)①若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，經(jīng)過(guò)n次復(fù)制需要消耗該種脫氧核苷酸數(shù)為m·(2n－1)。②第n次復(fù)制所需該種脫氧核苷酸數(shù)為m·2n－1。[運(yùn)用—考向?qū)歖◎考向1DNA復(fù)制過(guò)程和DNA復(fù)制方式的探究1．(2018·山東德州重點(diǎn)中學(xué)月考)真核細(xì)胞中DNA復(fù)制如下圖所示，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(lái)自親代C．復(fù)制過(guò)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C[DNA復(fù)制過(guò)程中氫鍵的破壞需要解旋酶的催化，但氫鍵的形成不需要酶的催化，C錯(cuò)誤。]2．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)果見(jiàn)下表?！緦?dǎo)學(xué)號(hào)：41780089】組別1組2組3組4組培養(yǎng)液中唯一氮源14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl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全部被放射性標(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)得到結(jié)論起到了關(guān)鍵作用，但需把它與第________組和第________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________，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________，放射性強(qiáng)度發(fā)生變化的是________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_(kāi)_______。[解析]本題主要考查DNA分子復(fù)制的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生對(duì)同位素示蹤技術(shù)與密度梯度離心方法的掌握情況。經(jīng)過(guò)一代培養(yǎng)后，只能是標(biāo)記DNA分子的一條單鏈，所以要想對(duì)所有的DNA分子全部標(biāo)記，要進(jìn)行多代培養(yǎng)；在探究DNA分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)中，“重帶”為兩個(gè)單鏈均被15N標(biāo)記，“輕帶”為兩個(gè)單鏈均被14N標(biāo)記，“中帶”為一個(gè)單鏈被14N標(biāo)記，另一個(gè)單鏈被15N標(biāo)記。[答案](1)多15NH4Cl(2)312半保留復(fù)制(3)①B半保留②不能③沒(méi)有變化輕④15N[規(guī)律總結(jié)]巧記DNA復(fù)制的“一、二、三、四”eq\a\vs4\al([備選習(xí)題])下圖為真核生物染色體上DNA分子復(fù)制過(guò)程示意圖，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．圖中DNA分子復(fù)制是從多個(gè)起點(diǎn)同時(shí)開(kāi)始的B．圖中DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的C．真核生物DNA分子復(fù)制過(guò)程需要解旋酶D．真核生物的這種復(fù)制方式提高了復(fù)制速率A[從圖中能看出有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，但并不是同時(shí)開(kāi)始，A錯(cuò)誤；圖中DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的，B正確；真核生物DNA分子復(fù)制過(guò)程需要解旋酶、DNA聚合酶等酶的參與，C正確；真核細(xì)胞的DNA分子具有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，這種復(fù)制方式加速了復(fù)制過(guò)程，提高了復(fù)制速率，D正確。]◎考向2DNA復(fù)制的相關(guān)計(jì)算3．(2018·聊城月考)一個(gè)雙鏈均被32P標(biāo)記的DNA由5000個(gè)堿基對(duì)組成，其中腺嘌呤占20%，將其置于只含31P的環(huán)境中復(fù)制3次。下列敘述不正確的是()A．該DNA分子中含有氫鍵的數(shù)目為1.3×104個(gè)B．復(fù)制過(guò)程需要2.4×104個(gè)游離的胞嘧啶脫氧核苷酸C．子代DNA分子中含32P的單鏈與含31P的單鏈之比為1∶7D．子代DNA分子中含32P與只含31P的分子數(shù)之比為1∶3B[由題意可知，該DNA分子中，A＝T＝10000×20%＝2000(個(gè))，C＝G＝10000×30%＝3000(個(gè))，則含有的氫鍵數(shù)為2000×2＋3000×3＝1.3×104(個(gè))；DNA復(fù)制3次形成8個(gè)DNA分子，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為3000×7＝2.1×104(個(gè))；子代DNA分子中含有32P的單鏈與含有31P的單鏈之比為1∶7；子代DNA分子中含有32P的分子數(shù)與只含有31P的分子數(shù)之比為2∶6＝1∶3。]4．(2018·洛陽(yáng)模擬)某DNA分子有500個(gè)堿基對(duì)，其中含有鳥(niǎo)嘌呤300個(gè)。該DNA進(jìn)行連續(xù)復(fù)制，經(jīng)測(cè)定，最后一次復(fù)制消耗了周圍環(huán)境中3200個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸，則該DNA分子共復(fù)制了多少次()A．3次B．4次C．5次D．6次C[由題干分析知，DNA分子中有500個(gè)堿基對(duì)，G＝C＝300，則A＝T＝200，由于最后一次復(fù)制消耗了3200個(gè)，則有2n－1×200＝3200，解得n＝5，所以該DNA分子共復(fù)制了5次。][技法總結(jié)]DNA分子復(fù)制的計(jì)算的三審試題DNA分子復(fù)制是典型的半保留復(fù)制，解題時(shí)一定要注意先三審試題一審DNA分子堿基數(shù)：看準(zhǔn)是堿基數(shù)還是堿基對(duì)數(shù)；二審結(jié)果要求：看準(zhǔn)是“含”還是“只含”，是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”；三審復(fù)制代數(shù)：看準(zhǔn)是“復(fù)制n代”還是“第n代復(fù)制”。eq\a\vs4\al([備選習(xí)題])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(guò)程中需游離的腺嘌呤脫氧核苷酸640個(gè)C．含15N的鏈占eq\f(1,8)D．子代DNA中嘌呤與嘧啶之比是2∶3A[在14N培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次，得到24＝16個(gè)DNA分子，32條鏈，其中含14N的DNA占100%，含15N的鏈有2條，占1/16，A正確、C錯(cuò)誤；根據(jù)已知條件，每個(gè)DNA分子中腺嘌呤脫氧核苷酸有eq\f(100×2－60×2,2)＝40個(gè)，復(fù)制過(guò)程中消耗A＝40×(24－1)＝600個(gè)，B錯(cuò)誤；每個(gè)DNA分子中嘌呤和嘧啶互補(bǔ)相等，兩者之比是1∶1，D錯(cuò)誤。]◎考向3DNA復(fù)制與細(xì)胞分裂的關(guān)系5．BrdU能替代T與A配對(duì)，而滲入新合成的DNA鏈中。當(dāng)用姬姆染料染色時(shí)，不含BrdU的鏈為深藍(lán)色，含BrdU的鏈為淺藍(lán)色。現(xiàn)將植物根尖分生組織放在含有BrdU的培養(yǎng)液中進(jìn)行培養(yǎng)，圖a～c依次表示加入BrdU后連續(xù)3次細(xì)胞分裂中期，來(lái)自1條染色體的各染色體的顯色情況(陰影表示深藍(lán)色，非陰影為淺藍(lán)色)。有關(guān)說(shuō)法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：41780090】A．1個(gè)DNA復(fù)制3次所產(chǎn)生的DNA分別位于2條染色體上B．b圖每條染色體均有1個(gè)DNA分子的2條脫氧核苷酸鏈都含BrdUC．c圖中有2條染色單體的所有脫氧核苷酸鏈都不含BrdUD．若再進(jìn)行分裂，第4次分裂中期則只有1條染色體出現(xiàn)深藍(lán)色B[根據(jù)DNA分子半保留復(fù)制的基本原理，可知圖a中1條染色體上的2條染色單體都為深藍(lán)色，其實(shí)，每條染色單體上的DNA分子中都含有1條母鏈(不含BrdU，深藍(lán)色)和1條子鏈(含BrdU，淺藍(lán)色)，由于母鏈深藍(lán)色掩蓋了子鏈的淺藍(lán)色，故整個(gè)DNA分子即染色單體表現(xiàn)為深藍(lán)色。以此類推，b、c圖中的深藍(lán)色都是不含BrdU的母鏈顏色所致，另1條子鏈含BrdU，但淺藍(lán)色被掩蓋。只有當(dāng)兩條鏈上均含有BrdU時(shí)，淺藍(lán)色才能表現(xiàn)出來(lái)，如圖b、c中的染色單體上的DNA分子有一部分表現(xiàn)為淺藍(lán)色。3次復(fù)制產(chǎn)生了8個(gè)DNA分子，分別位于4條或8條染色體上，而不是2條染色體。若再進(jìn)行分裂，第4次分裂中期則仍有2條染色體出現(xiàn)深藍(lán)色。]6．用32P標(biāo)記了玉米體細(xì)胞(含20條染色體)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)，在第二次細(xì)胞分裂完成后每個(gè)細(xì)胞中被32P標(biāo)記的染色體條數(shù)是()A．0條 B．20條C．大于0小于20條 D．以上都有可能D[第一次細(xì)胞分裂完成后形成的細(xì)胞中，DNA雙鏈均是一條鏈含有32P，另一條鏈不含32P，第二次細(xì)胞分裂的間期，染色體復(fù)制后每條染色體上都是一條染色單體含32P，一條染色單體不含32P，有絲分裂后期，姐妹染色單體分離，如果含32P的20條染色體同時(shí)移向細(xì)胞的一極，不含32P的20條染色體同時(shí)移向細(xì)胞的另一極，則產(chǎn)生的子細(xì)胞中被32P標(biāo)記的染色體條數(shù)分別是20條和0條，如果移向細(xì)胞兩極的20條染色體中既有含32P的，也有不含32P的，則形成的子細(xì)胞中被32P標(biāo)記的染色體條數(shù)大于0小于20條。][規(guī)律總結(jié)]DNA分子復(fù)制和細(xì)胞分裂圖示)這樣來(lái)看，最后形成的4個(gè)子細(xì)胞有3種情況：第一種情況是4個(gè)細(xì)胞都是；第2種情況是2個(gè)細(xì)胞是，1個(gè)細(xì)胞是，1個(gè)細(xì)胞是；第3種情況是2個(gè)細(xì)胞，另外2個(gè)細(xì)胞是。eq\a\vs4\al([備選習(xí)題])果蠅一個(gè)精原細(xì)胞中的一個(gè)核DNA分子用15N標(biāo)記，在正常情況下，其減數(shù)分裂形成的精子中，含有15N的精子數(shù)占()A．1/16B．1/8C．1/4D．1/2D[減數(shù)分裂過(guò)程中，同源染色體要發(fā)生聯(lián)會(huì)和分離現(xiàn)象，因此要體現(xiàn)減數(shù)分裂過(guò)程中染色體中DNA的變化，至少要畫(huà)出一對(duì)同源染色體。果蠅一個(gè)精原細(xì)胞中的一個(gè)核DNA分子用15N標(biāo)記，即果蠅4對(duì)同源染色體中有3對(duì)未標(biāo)記(畫(huà)圖時(shí)可略去)，另一對(duì)同源染色體中有一條染色體上的DNA分子用15N標(biāo)記，則該精原細(xì)胞進(jìn)行正常減數(shù)分裂形成精細(xì)胞時(shí)，染色體和DNA的標(biāo)記情況可用下圖進(jìn)行解析。精原細(xì)胞減數(shù)分裂過(guò)程中染色體和DNA的標(biāo)記示意圖結(jié)合上圖分析，觀察產(chǎn)生的4個(gè)精細(xì)胞，答案選D。]真題驗(yàn)收|感悟高考淬煉考能(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第121頁(yè))1．(2016·全國(guó)卷Ⅱ)某種物質(zhì)可插入DNA分子兩條鏈的堿基對(duì)之間，使DNA雙鏈不能解開(kāi)。若在細(xì)胞正常生長(zhǎng)的培養(yǎng)液中加入適量的該物質(zhì)，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：41780091】A．隨后細(xì)胞中的DNA復(fù)制發(fā)生障礙B．隨后細(xì)胞中的RNA轉(zhuǎn)錄發(fā)生障礙C．該物質(zhì)可將細(xì)胞周期阻斷在分裂中期D．可推測(cè)該物質(zhì)對(duì)癌細(xì)胞的增殖有抑制作用C[在DNA分子的復(fù)制過(guò)程中，DNA分子需要先經(jīng)過(guò)解旋，即DNA雙鏈解開(kāi)，加入該物質(zhì)后DNA分子雙鏈不能解開(kāi)，故細(xì)胞中DNA的復(fù)制會(huì)發(fā)生障礙，A項(xiàng)正確。DNA分子轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生RNA的過(guò)程中，DNA分子也需要在RNA聚合酶作用下先將雙鏈解開(kāi)，再以DNA的一條鏈為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，加入該物質(zhì)后DNA分子雙鏈不能解開(kāi)，故細(xì)胞中的RNA轉(zhuǎn)錄會(huì)發(fā)生障礙，B項(xiàng)正確。因DNA復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞分裂間期，故該物質(zhì)阻斷的是分裂間期DNA分子的復(fù)制過(guò)程，從而將細(xì)胞周期阻斷在分裂間期，C項(xiàng)錯(cuò)誤。癌細(xì)胞的增殖方式是有絲分裂，其分裂過(guò)程中可發(fā)生DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，加入該物質(zhì)會(huì)阻礙這兩個(gè)過(guò)程，從而抑制癌細(xì)胞的增殖，D項(xiàng)正確。]2．(2014·全國(guó)卷Ⅱ)關(guān)于核酸的敘述，錯(cuò)誤的是()A．細(xì)胞核中發(fā)生的轉(zhuǎn)錄過(guò)程有RNA聚合酶的參與B．植物細(xì)胞的線粒體和葉綠體中均可發(fā)生DNA的復(fù)制C．雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和核糖是通過(guò)氫鍵連接的D．用甲基綠和吡羅紅染色可觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布C[A項(xiàng)，細(xì)胞核中發(fā)生的轉(zhuǎn)錄過(guò)程是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過(guò)程，需要RNA聚合酶的參與。B項(xiàng)，植物細(xì)胞中DNA復(fù)制的場(chǎng)所有細(xì)胞核(主要)、線粒體和葉綠體。C項(xiàng)，DNA中含有的五碳糖是脫氧核糖，且雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和脫氧核糖之間是通過(guò)碳原子上的羥基與磷酸基團(tuán)之間形成的共價(jià)鍵連接的。D項(xiàng)，甲基綠和吡羅紅兩種染色劑對(duì)DNA和RNA的親和力不同，甲基綠使DNA呈現(xiàn)綠色，吡羅紅使RNA呈現(xiàn)紅色，利用甲基綠、吡羅紅混合染色劑對(duì)細(xì)胞進(jìn)行染色，可以觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布。]3．(2016·全國(guó)卷Ⅰ)在有關(guān)DNA分子的研究中，常用32P來(lái)標(biāo)記DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脫氧)上三個(gè)磷酸基團(tuán)所處的位置(A—