【图文】第三节 DNA分子的复制_百度文库
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第三节 DNA分子的复制
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2014届高三生物一轮复习回扣基础专题训练：DNA分子的结构、复制（苏教版）
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第17讲　DNA分子的结构、复制 [考纲要求]　1. DNA分子结构的主要特点(Ⅱ)。2.DNA分子的复制(Ⅱ)。 一、DNA分子的结构 [巧记]　借图记忆 &3&&三种物质：○、、；&4&&四种碱基对应四种脱氧核苷酸；&5&&五种元素：含C、H、O；○一定含P；一定含N。 [判一判] 1．DNA的两条核糖核苷酸链反向平行盘旋成双螺旋结构(　&　) 2．DNA双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的(　&　) 3．两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对(　&　) 4．DNA上碱基对的形成遵循碱基互补配对原则，即A＝U，G＝C(　&　) [解惑]　碱基A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键。含氢键越多，结构越稳定，即含G&C(或C&G)碱基对的比例越大，结构越稳定。二、DNA分子的复制 1．概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。 2．时间：有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。 3．条件 4．过程：DNA两条母链形成子链&新DNA分子。 5．方式：半保留复制。 6．特点：边解旋边复制。 7．意义：将遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的连续性。 考点一　聚焦DNA分子的结构及碱基计算 1．观察DNA分子结构模型，分析其空间结构 (1)图中Ⅰ和Ⅱ分别指氢键和磷酸二酯键。 (2)在图中圈出基本骨架(虚线)和G、C碱基所参与构成的脱氧核苷酸(实践) 答案　 (3)由图可知，两条脱氧核苷酸链反向平行，脱氧核酸和磷酸交替连接，均列在外侧构成DNA分子的基本骨架，内侧是碱基对。 (4)DNA分子单链中相邻碱基A与T，通过&&脱氧核糖&磷酸&脱氧核糖&&连接起来；而两链间的A与T是通过氢键相连形成碱基对。 (5)一个DNA分子中有两个游离的磷酸基；一般来说与脱氧核糖直接相连的是两个磷酸基和一个碱基。 2．说出DNA分子三个结构特点的含义 (1)稳定性：DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变；两条链间碱基互补配对的方式不变。 (2)多样性：DNA分子中碱基对排列顺序多种多样。 (3)特异性：每种DNA都有区别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。 3．DNA分子中碱基计算常用规律 规律1：互补的两个碱基数量相等，即A＝T，C＝G。规律2：任意两个不互补的碱基和占总碱基数的50%，即嘌呤之和＝嘧啶之和＝总碱基数&50%，A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝(A＋T＋C＋G)&50%，＝＝1。规律3：一条链中互补碱基的和等于另一条链中这两个碱基的和，即A1＋T1＝A2＋T2，G1＋C1＝G2＋C2(1、2分别代表DNA分子的两条链，下同)。规律4：一条链中互补的两碱基占该单链碱基数的比例等于DNA分子两条链中这两种碱基占总碱基数的比例，即＝＝，＝＝。规律5：一条链中两不互补碱基之和的比值，与另一条链中该比值互为倒数，即若一条链中(或)＝K，则另一条链中(或)＝。易错警示　有关水解产物、氢键及碱基计算的易错点 (1)水解产物及氢键数目计算 ①DNA水解产物：初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。 ②氢键数目计算：若碱基对为n，则氢键数为2n～3n；若已知A有m个，则氢键数为3n－m。 (2)碱基计算 ①不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即(A＋T)/(C＋G)的值不同。该比值体现了不同生物DNA分子的特异性。 ②若已知A占双链的比例＝c%，则A1/单链的比例无法确定，但最大值可求出为2c%，最小值为0。 1．一个DNA分子的&链上，腺嘌呤是鸟嘌呤的1.4倍，两者之和占DNA分子碱基总数的24%。在这个DNA分子的&链上，胸腺嘧啶与腺嘌呤之和占该链碱基数目的56%。下面为&链的某一片段结构图，有关叙述不正确的是(　　) A．能构成一个完整核苷酸的是图中的a和b B．各核苷酸之间是通过化学键③连接起来的 C．DNA连接酶可连接断裂的化学键③ D．&链上胞嘧啶的数目占该链碱基数目的24% 答案　A 解析　核苷酸是核酸的基本组成单位，每个核苷酸由一分子的磷酸、一分子的五碳糖、一分子的含氮碱基组成，只有a才能构成一个完善的核苷酸；核苷酸分子通过磷酸二酯键连接组成核苷酸链，DNA连接酶可连接断裂的磷酸二酯键。若设DNA中碱基总数是100个，则&链上A和G的总个数是24个，A个数是G的1.4倍，所以&链上A个数是14个，G个数是10个。&链上T和A占该链碱基数目的56%，故A、T的总数为56%&50＝28(个)，故&链上A和T的总数是28个，由于该链上G的数目是10个，所以&链上C的个数为50－28－10＝12(个)，故&链上C的含量是12&50&100%＝24%。 2．下图为真核细胞内某基因(15N标记)的结构示意图，该基因全部碱基中A占20%。下列说法正确的是(　　) A．该基因一定存在于细胞核内的染色体DNA上 B．该基因的一条核苷酸链中(C＋G)/(A＋T)为3∶2 C．DNA解旋酶只作用于①部位，限制性核酸内切酶只作用于②部位 D．将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的DNA分子占1/8 答案　B 解析　真核细胞中的DNA主要存在于细胞核内的染色体中，少量存在于线粒体、叶绿体中。由双链DNA中A(腺嘌呤)占20%，且DNA中A＝T、C＝G可知，C＋G＝100%－(A＋T)＝60%，故该基因中(C＋G)/(A＋T)＝32＝该基因一条核苷酸链中(C＋G)/(A＋T)。DNA解旋酶破坏的是碱基对之间的氢键(即②)，而限制性核酸内切酶以及DNA连接酶作用于DNA分子中磷酸与脱氧核糖之间的共价键。15N标记的DNA在14N培养液中培养，复制3次后，含15N的DNA占2/23＝1/4。 1．DNA结构中化学键的形成与断裂 (1)氢键：配对的碱基间形成碱基对，通过氢键相连，可用DNA解旋酶断裂，也可用高温断裂。 (2)磷酸二酯键：连接磷酸和相邻脱氧核苷酸的脱氧核糖的化学键，可用限制酶切断，可用DNA连接酶或DNA聚合酶连接。 2．DNA分子中有关碱基比例的计算试题的解题步骤 (1)搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例，还是占DNA分子一条链上碱基的比例。 (2)画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知和所求的碱基。 (3)根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。考点二　探究DNA分子的复制和相关计算 1．DNA复制方式的探究关于DNA复制方式的探究，充分体现了假说&演绎法，即在克里克假说的基础上，通过演绎推理，最终通过实验得以验证。根据下面实验过程，回答相关问题。 (1)实验材料：大肠杆菌。 (2)实验方法：放射性同位素标记技术和离心技术。 (3)实验假设：DNA以半保留的方式复制。 (4)实验过程(如图) (5)实验预期：离心后应出现3条DNA带(如上图)。(根据标记情况作答) ①重带(密度最大)：15N标记的亲代双链DNA。 ②中带(密度居中)：一条链为15N，另一条链为14N标记的子代双链DNA。 ③轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链DNA。 (6)实验结果：与预期相符。 2．DNA分子复制中的相关计算 (1)某DNA分子中含某种碱基a个，则复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a&(2n－1)；第n次复制，需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a&2n－1。 (2)若以被同位素标记的DNA分子的两条链为模板，复制n次后，标记的DNA分子占2/2n，标记的DNA单链占所有单链的1/2n；若用同位素标记原料，则复制n次后，标记的DNA分子占100%，标记的单链占1－1/2n。易错警示　关于DNA复制的2个易错点 (1)在做DNA分子复制的计算题时，应看准是&含&还是&只含&，是&DNA分子数&还是&链数&。 (2)在分析细胞分裂问题时，常以染色体或DNA分子为研究对象，而在分析DNA分子复制问题时，一定要从DNA分子两条单链的角度考虑，所以复制后的一条染色体上的两个DNA分子中都含有原来的单链。 3．如图为DNA复制的图解，请据图回答下列问题： (1)DNA复制发生在 。 (2)②过程称为 。 (3)③中的子链是 。 (4)③过程必须遵循 原则。 (5)子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子，由此说明DNA复制具有 的特点。 (6)用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，若该DNA分子在14N的培养基中连续复制四次，则结果不可能是(　　) A．含有15N的DNA分子占1/8 B．含有14N的DNA分子占7/8 C．复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个 D．共产生16个DNA分子 (7)具有N个碱基对的一个DNA分子片段中，含有m个腺嘌呤脱氧核苷酸。 ①该片段完成n次复制需要 个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。 ②该片段完成第n次复制需要 个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。 A．(2n－1)(N－m) B．2n－1(N－m) C．2n－1(N/2－m) D．2n(N/2－m) (8)若用32P标记了玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链。再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是(　　) A．中期20和20、后期40和20 B．中期20和10、后期40和20 C．中期20和20、后期40和10 D．中期20和10、后期40和10 答案　(1)有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期　(2)解旋　(3)Ⅱ、Ⅲ　(4)碱基互补配对　(5)半保留复制　(6)B　(7)①A　②B　(8)A 解析　DNA的复制方式为半保留复制，子代DNA分子中有一条母链和一条与母链互补的子链。(6)由于DNA的复制是半保留复制，经过四次复制形成的16个DNA分子中，有2个DNA分子的一条链上含有15N，另一条链上含有14N，其余14个DNA分子的两条链上全部含有14N。该DNA分子中含有胞嘧啶60个，由此计算出含有鸟嘌呤60个，腺嘌呤和胸腺嘧啶各有40个，复制四次需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为40&(16－1)＝600(个)，选项A、C、D正确，B错误。(7)根据题意，该DNA分子片段含有胞嘧啶脱氧核苷酸的个数为(2N－2m)/2＝N－m。①该片段完成n次复制，共产生DNA分子片段数为2n个，新增DNA分子片段(2n－1)个。故其完成n次复制需要的游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为(2n－1)(N－m)个，选A。②该片段完成第n－1次复制时共产生DNA分子片段2n－1个，若再完成一次复制(也就是第n次复制)，新增DNA分子片段数为2n－1个，故其完成第n次复制需要的游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为2n－1(N－m)个，选B。(8)玉米体细胞有丝分裂中期和后期细胞中染色体的数量分别为20和40，DNA分子的数量分别为40和40。DNA分子的复制具有半保留复制的特点，即新产生的DNA中有一条链是来自于母链，另一条链是新合成的子链。所以，第一次复制后的所有DNA都是一条链含有32P，另一条链不含；第二次复制得到的DNA分子则有一半含有32P，另一半不含。所以，第二次细胞分裂中期和后期的细胞中都有20个DNA分子含有32P，选A。 4．取1个含有1对同源染色体的精原细胞，用15N标记细胞核中的DNA，然后放在含14N的培养基中培养，让其连续进行两次有丝分裂，形成4个细胞，这4个细胞中含15N的细胞个数可能是(　　) A．2 B．3 C．4 D．前三项都对答案　D 以第4题为例，利用图示法理解细胞分裂与DNA复制相结合的知识 这样来看，最后形成的4个子细胞有3种情况：第一种情况是4个细胞都是；第2种情况是2个细胞是，1个细胞是，1个细胞是；第3种情况是2个细胞是，另外2个细胞是。 序号 错因分析 正确答案 序号 错因分析 正确答案 ① 对&方式&与&特点&区分不清 半保留复制 ② 审题不清，该题是考查解旋的条件 能量(ATP) ③ 答非所问，没有注意题干中的&还需要& DNA连接 ④ 忽视题干中的&方向& 相反⑤ 考虑问题不全面 细胞核、线粒体和叶绿体 ⑦ 对减数分裂与DNA复制的关系理解不清 1/4 ⑥ 答案不全面 有丝分裂后期、减数第二次分裂后期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　题组一　DNA分子的结构及相关计算 1．判断正误 (1)双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数(2010&江苏，1D)(　　) (2)DNA单链上相邻碱基以氢键连接(2009&广东，24B)(　　) (3)DNA单链上相邻碱基与磷酸基相连接(2009&广东，24C)(　　) (4)DNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的(2011&海南，16B)(　　) (5)分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同(2011&海南，16C)(　　) 答案　(1)&　(2)&　(3)&　(4)&　(5)& 2．(2010&上海卷，4)细胞内某一DNA片段中有30%的碱基为A，则该片段中(　　) A．G的含量为30% B．U的含量为30% C．嘌呤含量为50% D．嘧啶含量为40% 答案　C 解析　根据DNA双螺旋结构中A＝T、C＝G可知，嘌呤之和等于嘧啶之和，故C正确。其他碱基的含量分别为：T＝A＝30%，C＝G＝[1－(30%＋30%)]/2＝20%。题组二　DNA的复制 3．(2012&山东卷，5)假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是(　　) A．该过程至少需要3&105个鸟嘌呤脱氧核苷酸 B．噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等 C．含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1∶49 D．该DNA发生突变，其控制的性状即发生改变答案　C 解析　根据题干信息可知，噬菌体的DNA含有5 000个碱基对，即为10 000个碱基，腺嘌呤(A)占全部碱基的20%，即A＝T＝2 000个，则G＝C＝3 000个。在噬菌体增殖的过程中，DNA进行半保留复制，100个子代噬菌体含有100个DNA，相当于新合成了99个DNA，至少需要的鸟嘌呤(G)脱氧核苷酸数是99&3 000＝297 000，A项错误。噬菌体增殖的过程中需要自身的DNA作为模板，而原料和酶由细菌提供，B项错误。根据半保留复制方式的特点可知，在子代噬菌体的100个DNA中，同时含32P和31P的只有2个，只含31P的为98个，C项正确。DNA发生突变，其控制的性状不一定发生改变，如AA突变为Aa以及密码子的简并性等，D项错误。 4．(2010&山东卷，7)蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是(　　) A．每条染色体的两条单体都被标记 B．每条染色体中都只有一条单体被标记 C．只有半数的染色体中一条单体被标记 D．每条染色体的两条单体都不被标记答案　B 解析　蚕豆的根尖细胞完成一个细胞周期后，根据DNA半保留复制的特点，形成的子细胞中染色体上的DNA都只有一条链具有放射性，另一条链不具有放射性，即每条染色体都具有放射性。当在不具有放射性标记的培养基中接着进行下一个细胞周期时，完成DNA复制后，有丝分裂前期以及中期每条染色体都含有两条染色单体，每条染色单体含有一个DNA分子，这两个DNA分子一个具有放射性，一个没有放射性，即细胞中每条染色体含有的两条染色单体(两个DNA分子)都是一条染色单体(一个DNA分子)被标记，另一条染色单体(另一个DNA分子)不被标记。题组三　DNA复制的实验探究 5．(2010&北京卷，30)科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。组别 1组 2组 3组 4组 培养液中惟一氮源 14NH4Cl 15NH4Cl 14NH4Cl 14NH4Cl 繁殖代数 多代 多代 一代 两代 培养产物 A B B的子Ⅰ代 B的子Ⅱ代操作 提取DNA并离心 离心结果 仅为轻带(14N/14N) 仅为重带(15N/15N) 仅为中带(15N/14N) 轻带(14N/14N) 中带(15N/14N) 请分析并回答： (1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过 代培养，且培养液中的 是惟一氮源。 (2)综合分析本实验的DNA离心结果，第 组结果对得到结论起到了关键作用，但需把它与第 组和第 组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是 。 (3)分析讨论： ①若子Ⅰ代DNA的离心结果为&轻&和&重&两条密度带，则&重带&DNA来自于 ，据此可判断DNA分子的复制方式不是 复制。 ②若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心，其结果 (选填&能&或&不能&)判断DNA的复制方式。 ③若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置 ，放射性强度发生变化的是 带。 ④若某次实验的结果中，子Ⅰ代DNA的&中带&比以往实验结果的&中带&略宽，可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为 。答案　(1)多　15NH4Cl　(2)3　1　2　半保留复制　(3)①B　半保留　②不能　③没有变化　轻　④15N 【组题说明】考　点 题　号 错题统计 错因分析DNA分子的结构 1、2、3、12、13 有关碱基的计算 4、5、6 DNA分子的复制和相关计算 7、8、9、10、11、14、15 1. 下列关于人类探究遗传奥秘历程中所用的实验方法的叙述，错误的是(　　) A．孟德尔在以豌豆为实验材料研究遗传规律时，运用了统计学的方法 B．萨顿提出&基因位于染色体上&的假说时，运用了类比推理的方法 C．格里菲思进行肺炎球菌转化实验时，运用了放射性同位素标记法 D．沃森和克里克研究DNA分子的结构时，运用了构建物理模型的方法答案　C 解析　孟德尔在以豌豆为实验材料研究遗传规律时，运用了统计学的方法；萨顿提出&基因位于染色体上&的假说时，运用了类比推理法；格里菲思进行肺炎球菌转化实验时，用不同类型的肺炎球菌去感染小鼠，并未运用放射性同位素标记法；沃森和克里克通过构建物理模型来研究DNA分子的结构。 2．下列关于DNA分子结构的叙述中，错误的是(　　) A．DNA分子由四种脱氧核苷酸组成 B．每个DNA分子中，碱基数＝脱氧核苷酸数＝脱氧核糖数 C．双链DNA分子中的一段，若含有30个胞嘧啶，就一定会同时含有30个鸟嘌呤 D．DNA分子中每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸基和一个含氮碱基答案　D 解析　DNA分子中除每条单链一端的脱氧核糖外，每个脱氧核糖连接两个磷酸基和一个含氮碱基。 3．下列有关DNA分子结构的叙述，错误的是(　　) A．双链DNA分子中含有两个游离的磷酸基团 B．DNA的一条单链上相邻的碱基A与T之间通过氢键连接 C．嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定 D．DNA分子两条链反向平行答案　B 解析　DNA的一条单链上相邻的碱基A与T之间通过脱氧核糖&磷酸&脱氧核糖连接。 4．经检测得知，一双链DNA分子中鸟嘌呤的数目为x，其占碱基总量的比例是y，以下推断正确的是(　　) A．与鸟嘌呤互补的碱基所占的比例是(1－y) B．该DNA分子的嘌呤碱基和嘧啶碱基的比值是x/y C．该DNA分子的碱基之间的氢键数是x(1＋2/y) D．与鸟嘌呤不互补的碱基数目是x(1－2y)/y 答案　D 解析　由题意可知，G、C所占比例都为y，数量都为x；A、T所占比例都为(1/2－y)，数量都为[(x/y)－2x]/2＝[(x/2y)－x]。与鸟嘌呤互补的碱基所占比例是y。该DNA分子的嘌呤碱基和嘧啶碱基的比值是1。G、C之间有三个氢键，A、T之间有两个氢键，该DNA分子的碱基之间的氢键数目是3x＋2[(x/2y)－x]＝(x＋x/y)。A、T与G不互补，其数目为[x(1－2y)/y]。 5．已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，则在它的互补链中，T和 C分别占该链碱基总数的(　　) A．32.9%和17.l% B．31.3%和18.7% C．18.7%和31.3% D．17.1%和32.9% 答案　B 解析　由题中G＋C＝35.8%，可推出C＝G＝17.9%，A＝T＝32.1%；设它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的比例为X、Y，则有1/2(X＋32.9%)＝32.1%,1/2(Y＋17.1%)＝17.9%，解得X＝31.3%，Y＝18.7%。 6．从某种生物中提取出核酸样品，经科学家检测和计算后，碱基之间的相互关系如下：(A＋T)/(G＋C)＝1，(A＋G)/(T＋C)＝1。据此结果，该样品(　　) A．确定是双链DNA B．确定是单链DNA C．无法确定单双链 D．只存在于细胞核中答案　C 解析　该核酸内含有&T&，说明该核酸是DNA，DNA主要存在于细胞核中，细胞质中也有少量DNA，如果该生物是病毒，则不存在细胞结构，故D错误；由所给等式能推导出A＝C、G＝T，单链和双链都有可能。 7．如图是在电子显微镜下拍摄的某生物细胞DNA复制过程中的图像。下列有关叙述正确的是(　　) A．此图反映出的DNA复制模式可作为DNA双向复制的证据 B．此过程遵循碱基互补配对原则，任一条链中A＝T、G＝C C．若将该DNA彻底水解，产物是脱氧核苷酸和四种碱基 D．若该DNA分子的一条链中(A＋T)/(G＋C)＝a，则互补链中该比值为1/a 答案　A 解析　在一条链中A与T不一定相等；DNA彻底水解是指将脱氧核苷酸也水解，产物是脱氧核糖、磷酸和四种碱基；DNA分子的一条链中两互补碱基之和的比值，与另一条链中该比值相等。 8．下列关于DNA复制的叙述，正确的是(　　) A．DNA复制时，严格遵循A&U、C&G的碱基互补配对原则 B．DNA复制时，两条脱氧核苷酸链均可作为模板 C．DNA分子全部解旋后才开始进行DNA复制 D．脱氧核苷酸必须在DNA酶的作用下才能连接形成子链答案　B 解析　DNA复制时，严格遵循A&T、C&G的碱基互补配对原则；DNA是以两条脱氧核苷酸链作为模板进行复制的；DNA分子边解旋边复制；脱氧核苷酸必须在DNA聚合酶的作用下才能连接形成子链。 9．某DNA分子有2 000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上A∶G∶T∶C＝1∶2∶3∶4，若该DNA分子复制一次，则需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是(　　) A．200个 B．300个 C．400个 D．800个答案　C 解析　由一条单链上A∶G∶T∶C＝1∶2∶3∶4，计算得该单链上1 000个碱基中含有A＝100个，T＝300个，整个DNA分子中T＝400个，复制1次需要A为400个。 10．用32P标记玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，让其分裂n次，若一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是40条和2条，则该细胞至少是处于第几次分裂的分裂期(　　) A．第一次 B．第二次 C．第三次 D．第四次答案　C 解析　由染色体总条数为40条可知该细胞处于有丝分裂后期，若是第一次有丝分裂后期，被32P标记的染色体条数应为40条；若是第二次有丝分裂后期，被32P标记的染色体条数应为20条；若是第三次有丝分裂后期，被32P标记的染色体条数应在0条到20条之间。 11．用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个。该DNA分子在14N的培养基中连续复制4次，其结果可能是(　　) A．含有14N的DNA占75% B．复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个 C．含有15N的DNA占1/16 D．子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是2∶3 答案　B 解析　该DNA分子在14N培养基中连续复制4次，可得到24个DNA分子，其中含有14N的DNA分子占100%，故A正确；含有15N的DNA分子占2/16，因为DNA复制为半保留复制，亲代DNA分子的两条链只可能进入两个子代DNA分子中，故C错；在子代DNA分子中嘌呤与嘧啶之比是1∶1，故D错；由题干可知，该DNA分子中有腺嘌呤(A)40个，依据公式：设DNA分子中某种脱氧核苷酸的个数为M，则复制n次后需游离的该脱氧核苷酸为M(2n－1)，故B正确。 12．在一个双链DNA分子中，碱基总数为m，腺嘌呤碱基数为n，下列有关叙述中，错误的是(　　) A．脱氧核苷酸＝磷酸数＝碱基总数＝m B．碱基之间的氢键数为(3m－2n)/2 C．一条链中A＋T的数量为2n D．G的数量为(m－2n)/2 答案　C 解析　由脱氧核苷酸组成可知，该DNA分子中脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基总数＝m，由碱基互补配对原则推知，该DNA分子中G的数量为(m－2n)/2，A＋T的数量为2n，但一条链中A＋T的数量无法确定；根据A与T之间有2个氢键、G与C之间有3个氢键，则碱基之间氢键总数为2n＋3(m－2n)/2＝(3m－2n)/2。 13．下图是某DNA分子的局部结构示意图，请据图回答。 (1)写出下列图中序号代表的结构的中文名称：① ，⑦ ，⑧ ，⑨ 。 (2)图中DNA片段中碱基对有 对，该DNA分子应有 个游离的磷酸基。 (3)从主链上看，两条单链 ；从碱基关系看，两条单链 。 (4)如果将14N标记的细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中，此图所示的 (填图中序号)中可测到15N。若细胞在该培养液中分裂四次，该DNA分子也复制四次，则得到的子代DNA分子中含14N的DNA分子和含15N的DNA分子的比例为 。 (5)若该DNA分子共有a个碱基，其中腺嘌呤有m个，则该DNA分子复制4次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为 个。答案　(1)胞嘧啶　脱氧核糖　胸腺嘧啶脱氧核苷酸　一条脱氧核苷酸链的片段　(2)4　2　(3)反向平行　互补(4)①②③④⑥⑧⑨　1∶8　(5)15&(－m) 解析　根据碱基互补配对原则可知：①是胞嘧啶，②是腺嘌呤，③是鸟嘌呤，④是胸腺嘧啶，⑤是磷酸基团，⑥是胸腺嘧啶，⑦是脱氧核糖，⑧是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，⑨是一条脱氧核苷酸链的片段。复制4次，产生16个DNA分子，由于DNA复制为半保留复制，含14N的DNA分子共2个，所有的DNA都含有15N，所以子代DNA分子中含14N和15N的比例为1∶8。A＝T＝m，则G＝C＝－m，复制4次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为(24－1)&(－m)＝15&(－m)。 14．在生命科学研究中，&放射性同位素示踪法&是常用的研究手段。请分析下列几个科学实验，回答有关问题： (1)将大肠杆菌的DNA分子用3H标记后，放在普通培养基上繁殖两代，如下图所示。该实验有力地证明了DNA分子的复制方式是 。若在此过程中，共消耗了游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸183个，则亲代DNA分子中含腺嘌呤脱氧核苷酸 个。 (2)用含放射性元素的氨基酸培养豚鼠的胰腺细胞，研究豚鼠分泌蛋白的合成和分泌过程，放射性在核糖体上出现后，依次经过 、 和 ，最后出现在细胞外。答案　(1)半保留复制　61　(2)内质网　高尔基体　细胞膜解析　用放射性同位素示踪法可以有力地证明DNA分子的复制方式为半保留复制。DNA分子复制两次，净增加3个DNA分子，此过程共消耗胸腺嘧啶脱氧核苷酸183个，则每个DNA分子中含胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为183&3＝61(个)，双链DNA分子中，腺嘌呤脱氧核苷酸数目与胸腺嘧啶脱氧核苷酸数目相等。分泌蛋白合成和分泌的过程是先在核糖体中将氨基酸合成多肽链，然后进入内质网中加工，再运输到高尔基体中进一步加工、包装，最后分泌到细胞外。 15．DNA的复制方式，可以通过设想来进行预测，可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散(弥散)复制三种。究竟是哪种复制方式呢？下面设计实验来证明DNA的复制方式。 实验步骤： a．在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N－DNA(对照)。 b．在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N－DNA(亲代)。 c．将亲代15N大肠杆菌转移到氮源为含14N的培养基中，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用密度梯度离心法分离，不同分子量的DNA分子将分布在试管中的不同位置上。实验预测： (1)如果与对照(14N/14N)相比，子Ⅰ代能分辨出两条DNA带：一条 带和一条 带，则可以排除 。 (2)如果子Ⅰ代只有一条中密度带，则可以排除 ，但不能肯定是 。 (3)如果子Ⅰ代只有一条中密度带，再继续做子Ⅱ代DNA密度鉴定：若子代Ⅱ可以分出 和 ，则可以排除分散复制，同时肯定半保留复制；如果子Ⅱ代不能分出 密度两条带，则排除 ，同时确定为 。答案　(1)轻(14N/14N)　重(15N/15N)　半保留复制和分散复制　(2)全保留复制　半保留复制或分散复制　(3)一条中密度带　一条轻密度带　中、轻　半保留复制　分散复制解析　从题目中的图示可知，深色为亲代DNA的脱氧核苷酸链(母链)，浅色为新形成的子代DNA的脱氧核苷酸链(子链)。因此全保留复制后得到的两个DNA分子，一个是原来的两条母链重新形成的亲代DNA分子，一个是两条子链形成的子代DNA分子；半保留复制后得到的每个子代DNA分子的一条链为母链，一条链为子链；分散复制后得到的每个子代DNA分子的单链都是由母链片段和子代片段间隔连接而成的。 版权所有：中华资源库
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