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- 2021-09-28 发布
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真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
1
第三节 DNA 的复制
1.DNA 分子的复制过程。(重点)
2.DNA 分子半保留复制的有关计算。(重难点)
DNA 的 复 制
1.DNA 复制的概念、时间
(1)概念:以亲代 DNA 分子为模板合成子代 DNA 的过程。
(2)时间:细胞有丝分裂的间期和减数分裂间期。
2.过程
解旋
1 需要细胞提供能量
2 需要解旋酶的作用
3 结果:把两条螺旋的双键解开
↓
合成子链
1 模板:解开的每一段母链
2 原料:四种脱氧核糖核苷酸
3 酶:DNA 聚合酶等
4 原则:碱基互补配对原则
↓
形成子代 DNA:每条子链与其对应的母链盘绕成双螺旋结构。
3.结果:形成两个与亲代 DNA 分子完全相同的子代 DNA 分子。
4.意义:将遗传信息从亲代传给了子代,从而保持了遗传信息的连续性。
[合作探讨]
探讨 1:真核细胞的 DNA 复制是否只在有丝分裂和减数分裂过程中进行?是否只发生于
细胞核中?
提示:不是,无丝分裂过程中也发生 DNA 复制。线粒体和叶绿体中也有 DNA,也进行 DNA
复制。
探讨 2:DNA 分子经复制能得到与亲代 DNA 分子完全相同的两个 DNA 分子,DNA 复制具
有精确性的原因是什么?
提示:DNA 分子具有规则的双螺旋结构,DNA 复制时以解开的每一条链为模板,严格遵
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
2
循碱基互补配对原则。
探讨 3:若 1 个 DNA 分子含 m 个腺嘌呤,则复制 n 次需要多少个游离的腺嘌呤脱氧核苷
酸?
提示:(2n-1)·m。因为 1 个 DNA 分子复制 n 次,共形成 2n 个 DNA 分子,这 2n 个 DNA
分子中共有 2 条链(相当于 1 个 DNA 分子)为母链,这两条链不需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸,
故共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸的个数为(2n-1)·m 个。
[思维升华]
1.复制场所(在自然状态下,只能在细胞内复制)
(1)真核生物:主要在细胞核内,线粒体和叶绿体内也可进行。
(2)原核生物;主要在拟核,也可以在细胞质(如质粒的复制)。
(3)DNA 病毒:在活的宿主细胞内。
2.DNA 分子复制过程(以核 DNA 复制为例)
3.DNA 分子复制的有关计算
DNA 分子的复制为半保留复制,一个 DNA 分子复制 n 次,则有:
(1)DNA 分子数
①子代 DNA 分子数=2n 个
②含有亲代 DNA 链的子代 DNA 分子数=2 个
③不含亲代链的子代 DNA 分子数=(2n-2)个
④只含亲代链的 DNA 分子数=0 个
(2)脱氧核苷酸“链”数
①子代 DNA 分子中脱氧核苷酸链数=2n+1 条
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
3
②亲代脱氧核苷酸链数=2 条
③新合成的脱氧核苷酸链数=(2n+1-2)条
(3)消耗的脱氧核苷酸数
①若一亲代 DNA 分子含有某种脱氧核苷酸 m 个,经过 n 次复制需要消耗游离的该种脱氧
核苷酸数目为 m×(2n-1)个。
②第 n 次复制,需该种脱氧核苷酸数为 m·2n-1。
计算方法:连续复制 n 次需要消耗的脱氧核苷酸数减去连续复制 n-1 次需消耗的脱氧
核苷酸数就是第 n 次复制所需的脱氧核苷酸数。即 m(2n-1)-m(2n-1-1)=m·2n-1 个。
1.DNA 一般能准确复制,其原因是( )
①DNA 规则的双螺旋结构为复制提供模板
②DNA 复制发生于细胞周期的间期
③碱基互补配对是严格的
④产生的两个子代 DNA 均和亲代 DNA 相同
A.②④ B.②③
C.①④ D.①③
【解析】 DNA 规则双螺旋结构经解旋后为 DNA 复制提供两条模板(即复制的标准),严
格的碱基互补配对原则保证了 DNA 复制的准确性,它保证子代 DNA 是以亲代 DNA 提供的两条
模板为标准合成的。
【答案】 D
2.下图为真核细胞 DNA 复制过程模式图,请根据图示过程回答下列问题:
(1)由图示得知,1 个 DNA 分子复制出乙、丙 2 个 DNA 分子,其方式是________。
(2)解旋酶能使双链 DNA 解开,但需要细胞提供________。
(3)从图中可以看出合成两条子链的方向________。
(4)细胞中 DNA 复制的场所是__________________;
在复制完成后,乙、丙分开的时期为______________________。
(5)若一个卵原细胞的一条染色体上的β珠蛋白基因在复制时一条脱氧核苷酸链中一
个 A 替换成 T,则由该卵原细胞产生的卵细胞携带该突变基因的概率是________。
(6)若上述 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=
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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1∶2∶3∶4,则该 DNA 分子复制一次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
【解析】 DNA 复制方式是半保留复制,因 DNA 两条链是反向平行,故两条链的复制方
向相反;DNA 复制的主要场所在细胞核,其次是线粒体、叶绿体。一个基因复制时若一条链
出现差错,则复制后一个基因正常,另一个异常,一个卵原细胞减数第一次分裂形成的次级
卵母细胞含突变基因的概率为 1/2;经减数第Ⅱ次分裂形成的卵细胞含突变基因的概率为
1/2;所以该卵原细胞产生含突变基因卵细胞的概率为 1/4。(6)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。
【答案】 (1)半保留复制 (2)能量(ATP) (3)相反 (4)细胞核、线粒体和叶绿体 有
丝分裂、减数第二次分裂后期 (5)1/4 (6)C
DNA 复 制 方 式 的 实 验 探 究
实验材料:大肠杆菌
↓
实验方法:同位素标记法和密度梯度离心法(亲代 DNA 分子与子代
DNA 分 子的区分方法)
↓
实验假设:DNA 分子以半保留的方式复制
↓
↓
实验结果:与预期结果一致
↓
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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实验结论:DNA 分子以半保留的方式复制
[思维升华]
1.DNA 分子复制特点及子 DNA 存在位置与去向
(1)复制特点:半保留复制即新 DNA 分子总有一条链来自亲代 DNA(即模板链),另一条
链(子链)由新原料构建而成。
(2)2 个子 DNA 位置:当一个 DNA 分子复制后形成两个新 DNA 分子后,此两子 DNA 恰位
于两姐妹染色单体上,且由着丝粒连在一起,即
(3)子 DNA 去向:在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期,当着丝粒分裂时,两姐妹染
色单体分开,分别移向细胞两极,此时子 DNA 随染色单体分开而分开。
2.DNA 分子复制为半保留复制,若将一个被 15N 标记的 DNA 转移到含 14N 的培养基中培
养(复制)若干代,其结果分析如下:
(1)子代 DNA 分子数
①DNA 总数:2n 个。
②含 15N 的 DNA:2 个。
③只含 15N 的 DNA:0 个。
④含 14N 的 DNA:2n 个。
⑤只含 14N 的 DNA:(2n-2)个。
(2)脱氧核苷酸链数
①总链数:2n×2=2n+1 条。
②含 15N 的链:2 条。
③含 14N 的链:(2n+1-2)条。
1.蚕豆根尖细胞(2N=12)在含 3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸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
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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( )
【导学号:73730054】
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
【解析】 DNA 复制是半保留复制,蚕豆根尖细胞在含 3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸
(3H—T)培养基中完成一个细胞周期,每一个 DNA 分子都有一条脱氧核苷酸链含 3H—T,然后
在不含放射性标记的培养液中培养至中期,每个 DNA 分子复制的两个 DNA 分子存在于同一染
色体的两条姐妹染色单体上,其中一个 DNA 分子的一条链含 3H—T,如下图:
【答案】 B
2.某研究性学习小组以细菌为实验对象,运用同位素示踪技术及密度梯度离心法对有
关 DNA 复制的方式进行了探究(已知培养用的细菌大约每 20 min 分裂一次,产生子代,实验
结果见相关图示)。请回答下列问题:
(1)综合分析本实验的 DNA 离心结果,前三组实验中,第________组结果对得到的结论
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。
(2)分析讨论:
①若实验三的离心结果为:如果 DNA 位于 1/2 重带和 1/2 轻带位置,则是________复制;
如果 DNA 位于全中带位置,则是________复制。为了进一步得出结论,该小组设计了实验四,
请分析:如果 DNA 位于________(位置及比例,下同)带位置,则是全保留复制;如果 DNA
位于________带位置,则是半保留复制。
②若将实验三得到的 DNA 双链分开再离心,其结果________(填“能”或“不能”)判断
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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DNA 的复制方式。为什么?
___________________________________________________________。
(3)实验得出结论:DNA 复制方式为半保留复制。若将实验四的实验时间改为 60 min,
离心后密度带的数量和位置是否发生变化?________。若实验三的结果中,子一代 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的 DNA 单链中的 N 尚有少部
分为________。
【解析】 (1)前三组实验中,第三组结果对得到的结论起到关键作用,但需把它与第
一组轻带和第二组重带的结果进行比较,才能说明 DNA 分子的复制方式是半保留复制。(2)①
若实验三的离心结果为:如果 DNA 位于 1/2 重带和 1/2 轻带位置,则是全保留复制,若 DNA
分子全位于中带位置,则是半保留复制,因此时 DNA 分子复制一代,其子代 DNA 的两条链应
为一条链含 14N,一条链含 15N,所以处于中带位置,同理,实验四中如果 DNA 位于 1/4 轻带
和 3/4 重带位置,则是全保留复制;如果 DNA 位于 1/2 中带和 1/2 重带位置,则是半保留复
制。
②若将实验三得到的 DNA 双链分开后再离心,其结果不能判断 DNA 的复制方式;因为不
论是全保留复制还是半保留复制,实验结果都是一样的,都会出现位于 1/2 中带和 1/2 重带
位置。(3)若将实验四的实验时间改为 60 min,细菌分裂三次,因为 DNA 复制方式为半保留
复制,离心后密度带的数量和位置没有发生变化,还是在重带和中带位置。若实验三的结果
中,子一代 DNA 的“中带”比以往实验结果中的“中带”略宽,可能的原因是新合成的 DNA
单链中的 N 尚有少部分为 15N。
【答案】 (1)三 一 二 (2)①全保留 半保留 1/4 轻和 3/4 重 1/2 中和 1/2
重 ②不能 不论是全保留还是半保留复制,实验结果都是一样的 (3)没有变化 15N
1.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,两条脱氧核糖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
【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。
【答案】 B
2.某 DNA 分子含 m 对碱基,其中腺嘌呤有 A 个。下列有关此 DNA 在连续复制时所需的
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述中,错误的是( )
A.在第一次复制时,需要 m-A 个
B.在第二次复制时,需要 2(m-A)个
C.在第 n 次复制时,需要 2n-1(m-A)个
D.在 n 次复制过程中,共需要 2n(m-A)个
【解析】 解答本题时,首先把模板中胞嘧啶脱氧核苷酸数目求出,即(2m-2A)/2=m
-A,则复制一次,需要(m-A)(21-1)=m-A 个;复制 2 次,共需要(22-1)(m-A)=3(m-
A)个,因此,第二次复制需要 3(m-A)-(m-A)=2(m-A)个;在 n 次复制过程中,共需要(m
-A)(2n-1)个,则第 n 次复制需要(m-A)(2n-1)-(m-A)(2n-1-1)=2n-1(m-A)个。
【答案】 D
3.将大肠杆菌的 DNA 分子用 15N 标记,然后置于不含 15N 的培养基中培养。当 DNA 分子
复制 n 次后,不含 15N 的 DNA 分子数为( )
A.2 B.2n
C.2n-2 D.2n-2
【解析】 亲代 DNA 用 15N 标记经 n 次复制后,子代只有 2 个 DNA 分子含 15N 其余均不含
15N。
【答案】 C
4.细菌在含 15N 的培养基中繁殖数代后,细菌 DNA 的含氮碱基皆含有 15N,然后再将其
移入含 14N 的培养基中培养,抽取亲代及子代的 DNA,离心分离,如图①~⑤为可能的结果,
下列叙述错误的是( )
A.子一代 DNA 应为②
B.子二代 DNA 应为①
C.子三代 DNA 应为④
D.亲代的 DNA 应为⑤
【解析】 由题意可知,子一代的 DNA 应为全中(14N‖15N),即图②;子二代 DNA 应为1
2
中
(14N‖15N)、1
2
轻(14N‖14N),即图①;子三代 DNA 应为1
4
中(14N‖15N)、3
4
轻(14N‖14N),即图③,
而不是全轻(14N‖14N);亲代的 DNA 应为全重(15N‖15N),即图⑤。
【答案】 C
5.果蝇的体细胞含有 8 条染色体。现有一个果蝇体细胞,它的每条染色体的 DNA 双链
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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都被 32P 标记。如果把该细胞放在不含 32P 的培养基中培养,使其连续分裂,那么将会在第几
次细胞分裂中出现每个细胞的中期和后期分别有 8 条、16 条被标记的染色体( )
【导学号:73730055】
A.第 1 次 B.第 2 次
C.第 3 次 D.第 4 次
【解析】 亲代 DNA 为 32P/32P,则第一次分裂中期染色体为 32P/31P·32P/31P,后期着丝粒
分裂后,每条染色体均为 32P/31P,所以第一次分裂中期与后期分别有 8 条和 16 条被标记的
染色体。
【答案】 A
学业分层测评(十三)
(建议用时:45 分钟)
[学业达标]
1.在一个细胞周期中,DNA 复制过程中的解旋发生在( )
A.两条 DNA 母链之间
B.DNA 子链与其非互补的母链之间
C.两条 DNA 子链之间
D.DNA 子链与其非互补母链之间
【解析】 在 DNA 复制时,首先是构成 DNA 的两条母链解开分别作模板。
【答案】 A
2.下列关于 DNA 复制的叙述,正确的是( )
A.在细胞有丝分裂间期,发生 DNA 复制
B.1 个 DNA 分子通过一次复制后得到 4 个 DNA 分子
C.DNA 双螺旋结构全部解旋后,才开始 DNA 的复制
D.单个脱氧核苷酸在 DNA 解旋酶的作用下连接合成新的子链
【解析】 DNA 复制发生在分裂期间期,1 个 DNA 分子通过一次复制得到 2 个 DNA,DNA
复制是在 DNA 聚合酶的作用下合成子链,并边解旋边复制。
【答案】 A
3.在 DNA 复制过程中,保证复制准确无误进行的关键是( )
A.解旋酶破坏氢键使 DNA 双链解开
B.游离的脱氧核苷酸与母链碱基互补配对
C.与母链配对的脱氧核苷酸连接成子链
D.子链与母链盘绕成双螺旋结构
【解析】 DNA 复制准确无误进行关键是双螺旋结构为复制提供精确的模板;另一条件
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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就是严格的碱基互补配对原则。
【答案】 B
4.具有 100 个碱基对的 DNA 片断,内含 40 个胸腺嘧啶。如果该 DNA 连续复制 3 次,共
需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为( )
【导学号:73730056】
A.80 B.120
C.280 D.420
【解析】 DNA 分子中含 40 个“T”,则复制 3 次可产生 8 个子 DNA,共需 T 的量为(8
-1)×40=280(个)。
【答案】 C
5.用一个 32P 标记的噬菌体侵染细菌。若该细菌解体后释放出 32 个大小、形状一样的
噬菌体,则其中含有 32P 的噬菌体有( )
A.0 个 B.2 个
C.30 个 D.32 个
【解析】 噬菌体是以 DNA 为遗传物质的细菌病毒,由于 DNA 分子的复制是半保留复制,
所以当噬菌体侵染细菌后,无论产生多少个后代,都只有 2 个噬菌体含 32P 标记的 DNA 链。
【答案】 B
6.用 15N 同位素标记细菌的 DNA 分子,再将它们放入含 14N 的培养基中连续繁殖四代,a、
b、c 为三种 DNA 分子:a 只含 15N,b 同时含 14N 和 15N,c 只含 14N,如下图,这三种 DNA 分子
的比例正确的是( )
【解析】 用 15N 标记的 DNA 分子,在含 14N 的培养基中连续繁殖四代,共产生子代 DNA
分子 24=16 个。因其复制是半保留复制,故在 16 个子代 DNA 分子中,只含有 15N 的是 0 个,
同时含 14N 和 15N 的有 2 个,只含 14N 的有 16-2=14 个,其比例关系为 0∶2∶14,故选 D。
【答案】 D
7.如图为真核细胞 DNA 复制过程的模式图,据图分析,下列相关叙述错误的是( )
A.由图示得知,DNA 分子复制的方式是半保留复制
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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B.解旋酶能使双链 DNA 解开,但需要消耗 ATP
C.从图中可以看出合成两条子链的方向是相反的
D.DNA 在复制过程中是先进行解旋,后半保留复制
【解析】 DNA 分子的复制是边解旋边复制。
【答案】 D
8.下图为真核生物染色体上 DNA 分子复制过程示意图,有关叙述错误的是( )
A.图中 DNA 分子复制是从多个起点同时开始的
B.图中 DNA 分子复制是边解旋边双向复制的
C.真核生物 DNA 分子复制过程需要解旋酶
D.真核生物的这种复制方式提高了复制速率
【解析】 从图中可以看出有多个复制起点,但由于复制环的大小不同,所以复制起始
的时间有先有后;DNA 分子复制是边解旋边双向复制的;真核生物 DNA 分子复制过程需要解
旋酶、DNA 聚合酶等参与;这种半保留复制的模式不仅保持前后代的稳定性,每次复制都可
产生两个 DNA 分子,提高了效率。
【答案】 A
9.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
【解析】 由染色体总条数为 40 条可知是分裂后期,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。
【答案】 C
10.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。
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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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Ⅱ代可以分出
________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________。
【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链片段间隔连接而成的。
【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
[能力提升]
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 分子在含 14N
的培养基中连续复制 4 次。下列结果不可能的是( )
A.含有 14N 的 DNA 分子占 7/8
B.含有 15N 的脱氧核苷酸链占 1/16
C.复制过程中需游离腺嘌呤脱氧核苷酸 600 个
D.复制后共产生 16 个 DNA 分子
【解析】 DNA 进行的是半保留复制,又因所用培养基含 14N,所以后代含 14N 的 DNA 分
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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子占 100%,A 错误;1 个 DNA 分子连续复制 4 次会得到 16 个 DNA 分子,32 条脱氧核苷酸链,
其中有 2 条脱氧核苷酸链为母链(含 15N),位于两个子代 DNA 分子中,故含 15N 的脱氧核苷酸
链占 1/16,B、D 正确;DNA 分子中不相配对的两种碱基之和等于碱基总数的一半,C 与 A
不配对,故该 DNA 中 A 有 200×1/2-60=40 个,而该 DNA 分子连续复制 4 次会得到 16 个
DNA,相当于新合成 15 个 DNA 分子,故需要游离腺嘌呤脱氧核苷酸 15×40=600(个),C 正
确。
【答案】 A
12.右图为 DNA 分子复制的片段,图中 a、b、c、d 表示各条脱氧核苷酸链。一般地说,
下列各项中正确的是( )
A.a 和 c 的碱基序列互补,b 和 c 的碱基序列相同
B.a 链中A+C
G+T
的值与 d 链中同项比值相同
C.a 链中A+T
G+C
的值与 b 链中同项比值相同
D.a 链中G+T
A+C
的值与 c 链中同项比值不同
【解析】 DNA 复制的特点是半保留复制,b 链是以 a 链为模板合成的,a 链和 b 链合
成一个子代 DNA 分子。a 链中A+T
G+C
的值等于 b 链中A+T
G+C
的值。
【答案】 C
13.BrdU 能替代 T 与 A 配对,而渗入新合成的 DNA 链中。当用姬姆萨染料染色时,不
含 BrdU 的链为深蓝色,含 BrdU 的链为浅蓝色。现将植物根尖分生组织放在含有 BrdU 的培
养液中进行培养,图 a~c 依次表示加入 BrdU 后连续 3 次细胞分裂中期,来自 1 条染色体的
各染色体的显色情况(阴影表示深蓝色,非阴影为浅蓝色)。有关说法正确的是( )
【导学号:73730057】
A.1 个 DNA 复制 3 次所产生的 DNA 分别位于 2 条染色体上
B.b 图每条染色体均有 1 个 DNA 的 2 条脱氧核苷酸链都含 BrdU
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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C.c 图中有 2 条染色单体的所有脱氧核苷酸链都不含 BrdU
D.若再进行分裂,第 4 次分裂中期则只有 1 条染色体出现深蓝色
【解析】 根据 DNA 分子半保留复制的基本原理,可知图 a 中 1 条染色体上的 2 条染色
单体都为深蓝色,其实,每条染色单体上的 DNA 分子中都含有 1 条母链(不含 BrdU,深蓝色)
和 1 条子链(含 BrdU,浅蓝色),由于母链深蓝色掩盖了子链的浅蓝色,故整个 DNA 分子即
染色单体表现为深蓝色。以此类推,b、c 图中的深蓝色都是不含 BrdU 的母链颜色所致,另
1 条子链含 BrdU,但浅蓝色被掩盖。只有当两条链上均含有∶BrdU 时,浅蓝色才能表现出
来,如图 b、c 中的染色单体上的 DNA 分子有一部分表现为浅蓝色。3 次复制产生了 8 个 DNA
分子,分别位于 4 条或 8 条染色体上,而不是 2 条染色体。若再进行分裂,第 4 次分裂中期
则仍有 2 条染色体出现深蓝色。
【答案】 B
14.如图是 DNA 分子复制的图解,请据图回答下面的问题。
(1)图中的[1]表示________过程,需要________酶的作用。
(2)图中的[2]过程表示以母链为模板进行的碱基的__________,参与配对的物质是游离
在周围的________。
(3)图中的[3]过程表示形成两个新的________分子,这一过程包括子链中脱氧核糖核苷
酸的______与______交互连接以及子链与母链在空间结构上的______化。参与此过程的酶有
____________等。
(4)DNA 复制,一般是严格的________复制,DNA 复制的遗传学意义是为__________在上
下代之间的________准备了物质基础。遗传信息的传递使亲代生物的性状可在子代得到表
现。例如(试举一例)_________________________。
【解析】 此题考查 DNA 分子复制的条件、过程及意义。DNA 分子的复制是一个边解旋
边复制的过程,复制需要模板、原料、能量和酶等条件。复制产生的子代 DNA 与亲代 DNA
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
15
完全相同,保证了遗传信息准确地传给后代,保持了遗传信息的连续性。
【答案】 (1)解旋 解旋 (2)互补配对 脱氧核糖核苷酸 (3)DNA 脱氧核糖 磷酸
螺旋 DNA 聚合酶 (4)半保留 遗传信息 传递 子女长得像父母
15.蚕豆体细胞染色体数目 2N=12,科学家用 3H 标记蚕豆根尖细胞的 DNA,可以在染
色体水平上研究真核生物的 DNA 复制方法。
实验的基本过程如下:
Ⅰ.将蚕豆幼苗培养在含有 3H 的胸腺嘧啶核苷的培养基上,培养一段时间后,观察细胞
分裂中期染色体的放射性情况。
Ⅱ.当 DNA 分子双链都被 3H 标记后,再将根移到含有秋水仙素的非放射性培养基中,培
养一段时间后,观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。
请回答相关问题:
(1)蚕豆根尖细胞进行的分裂方式是________;秋水仙素能使部分细胞的染色体数目加
倍,其作用的机理是______________________________。
(2)Ⅰ中,在根尖细胞进行第一次分裂时,每一条染色体上带有放射性的染色单体有
________条,每个 DNA 分子中,有________条链带有放射性。
Ⅱ中,若观察到一个细胞具有 24 条染色体,且二分之一的染色单体具有放射性,则表
明该细胞的染色体在无放射性的培养基上复制________次,该细胞含有________个染色体
组。
(3)上述实验表明,DNA 分子的复制方式是________。
【解析】 (1)蚕豆根尖细胞为体细胞,其分裂方式为有丝分裂。秋水仙素可以抑制纺
锤体的形成,导致染色体不能被拉向两极,从而形成了染色体数目加倍的细胞。(2)由于 DNA
的复制为半保留复制,第一次分裂完成时,每个 DNA 分子中都有一条链被 3H 标记,每一条
染色体上有 2 条染色单体被 3H 标记。当 DNA 分子双链都被 3H 标记后,再将根移到含有秋水
仙素的非放射性培养基中,观察到一个细胞具有 24 条染色体,且二分之一的染色单体具有
放射性,则表明该细胞的染色体在无放射性的培养基上复制 2 次,该细胞含有 4 个染色体组。
(3)该实验证明 DNA 分子的复制是半保留复制。
【答案】 (1)有丝分裂 抑制纺锤体的形成 (2)2 1 2 4 (3)半保留复制
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