生物人教版 (2019)第3章基因的本质本章综合与测试学案

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这是一份生物人教版 (2019)第3章基因的本质本章综合与测试学案，共16页。学案主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题：本题共20小题，每小题2分，共40分。
1．下列关于探索DNA是遗传物质的实验的叙述，正确的是( )
A．格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状
B．艾弗里实验证明S型肺炎链球菌的DNA可以使小鼠死亡
C．赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中
D．肺炎链球菌和噬菌体均利用宿主细胞的核糖体合成自身的蛋白质
解析：选C。格里菲思的体内转化实验提出了转化因子改变生物体的遗传性状，并没有证明转化因子就是DNA，A错误；艾弗里实验证明S型肺炎链球菌的DNA可以使R型肺炎链球菌转化成S型肺炎链球菌，单独的S型肺炎链球菌的DNA无致病性，不能使小鼠死亡，B错误；肺炎链球菌利用自身的核糖体合成自身的蛋白质，D错误。
2．某实验甲组用35S标记的T2噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌，乙组用32P标记的T2噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌，检测子代噬菌体的放射性情况。下列有关叙述正确的是( )
A．甲组子代有放射性，乙组子代没有放射性
B．甲组子代没有放射性，乙组子代有放射性
C．甲、乙两组子代都有放射性
D．该实验能证明T2噬菌体的DNA是遗传物质
解析：选C。35S标记的是T2噬菌体的蛋白质，蛋白质不是遗传物质，在子代噬菌体中不会出现35S，32P标记的大肠杆菌能为T2噬菌体增殖提供原料，使得子代噬菌体有放射性；乙组用32P标记的是噬菌体的DNA，DNA是遗传物质，在子代噬菌体中能检测到放射性，35S标记的大肠杆菌能为T2噬菌体合成蛋白质外壳提供原料，因此子代T2噬菌体也具有放射性。该实验不能证明T2噬菌体的DNA是遗传物质。
3．(2020·福建厦门高一月考)下列关于肺炎链球菌的体内、体外转化实验，以及T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述，正确的是( )
A．三个实验的设计思路是一致的
B．三个实验都用到了放射性同位素标记法
C．三个实验都不能得出蛋白质不是遗传物质的结论
D．三个实验所涉及生物的遗传物质都是DNA
解析：选D。三个实验的设计思路不一样，A错误；肺炎链球菌的体内和体外转化实验都没有用到放射性同位素标记法，B错误；肺炎链球菌的体外转化实验可证明蛋白质不是遗传物质，C错误；题述三个实验所涉及的生物有T2噬菌体、小鼠、大肠杆菌、肺炎链球菌，它们的遗传物质都是DNA，D正确。
4．(2020·广东韶关高一期末)现有两个生物个体甲和乙，甲的核酸的碱基组成为嘌呤占44%、嘧啶占56%，乙的遗传物质的碱基组成为嘌呤占38%、嘧啶占62%。则甲、乙生物可能是( )
A．蓝藻、变形虫
B．T2噬菌体、烟草花叶病毒
C．硝化细菌、烟草花叶病毒
D．肺炎链球菌、绵羊
解析：选C。依题意可知，在甲生物核酸的碱基组成中，嘌呤数不等于嘧啶数，说明甲生物的核酸可能包含有DNA和RNA，也可能只含有RNA；在乙生物遗传物质的碱基组成中，嘌呤数不等于嘧啶数，说明乙生物的遗传物质为RNA。在各选项所涉及的生物中，T2噬菌体只含有DNA，只有烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，其余的生物都含有DNA和RNA。
5．下图表示某同学在制作DNA双螺旋结构模型时，制作的一条脱氧核苷酸链，下列叙述不正确的是( )
A．能表示一个完整脱氧核苷酸的是图中的a或b
B．图中与每个五碳糖直接相连的碱基只有1个
C．相邻脱氧核苷酸之间通过化学键②连接起来
D．从碱基上看，缺少的碱基是T
解析：选A。题图中只有a表示的是一个完整的脱氧核苷酸，A错误；题图中与五碳糖直接相连的碱基只有1个，B正确；②表示的是磷酸二酯键，相邻的脱氧核苷酸通过此键相连接，C正确；脱氧核苷酸中的碱基共有4种，即A、G、C、T，D正确。
6．(2020·河南郑州高一期末)某研究小组用如下图所示的6种卡片、脱氧核糖和磷酸之间的连接物、脱氧核糖和碱基之间的连接物、碱基对之间(代表氢键)的连接物若干，成功搭建了一个完整的DNA模型，模型中有4个T和6个G。下列有关说法正确的是( )
A．碱基对之间(代表氢键)的连接物有24个
B．代表胞嘧啶的卡片有4个
C．脱氧核糖和磷酸之间的连接物有38个
D．理论上能搭建出410种不同的DNA模型
解析：选C。DNA中A与T配对，它们之间有2个氢键；G与C配对，它们之间有3个氢键，则碱基对之间(代表氢键)的连接物有4×2＋6×3＝26(个)，A错误。由于DNA中G＝C，模型中有6个G，因此代表胞嘧啶(C)的卡片有6个，B错误。该DNA片段中，脱氧核苷酸数＝脱氧核糖数＝磷酸数＝碱基数＝20，除每条链3′端的脱氧核糖需要1个该连接物外，其他的脱氧核糖需要2个该连接物，故该DNA片段需要的脱氧核糖和磷酸之间的连接物有20×2－2＝38(个)，C正确。该DNA片段在各种碱基比例不确定的情况下，碱基排列方式共有4n＝410(种)(n为碱基对数)，而该DNA碱基比例已确定，因此理论上能搭建出的DNA模型种类数少于410种，D错误。
7．在含有四种碱基的DNA片段中，有腺嘌呤a个，占该片段全部碱基的比例为b，则下列有关叙述正确的是( )
A．b≤0.5
B．b≥0.5
C．胞嘧啶为a(1/2b－1)个
D．胞嘧啶为b(1/2a－1)个
解析：选C。由题意可知，该DNA片段中含有A、G、C、T四种碱基。在双链DNA中A＝T，所以b<0.5，不可能等于0.5，A、B错误；在DNA中，A有a个，占全部碱基的比例为b，则碱基总数为a/b，G＝C＝a/2b－a＝a(1/2b－1)个，C正确，D错误。
8．下列关于DNA复制过程的叙述，正确的是( )
A．一个DNA分子经过一次复制后产生四个子代DNA分子
B．真核生物DNA复制的场所均是细胞核
C．在复制过程中需要的原料是脱氧核苷酸
D．解旋酶将DNA双链解开不消耗能量
解析：选C。一个DNA分子经过一次复制后产生两个DNA分子，A错误；真核生物DNA复制的场所主要是细胞核，此外DNA复制还可在线粒体、叶绿体中进行，B错误；在复制过程中需要的条件有模板(DNA的双链)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(四种游离的脱氧核苷酸)和能量(ATP水解提供)等，C正确；解旋酶将DNA两条链解开消耗能量，D错误。
9．(2020·江西新余高一月考)科学家在研究DNA的复制方式时，进行了如下表所示的实验研究(已知培养用的细菌大约20 mim分裂一次)。下列叙述不正确的是( )
A.若DNA复制为全保留复制，则结果c、d中应均为重链DNA和轻链DNA
B．DNA复制过程中需要的原料为脱氧核苷酸，需要的酶为解旋酶和DNA聚合酶等
C．用15N标记的DNA作为模板，用含14N的培养基培养，第3次复制后50%的DNA一条链含15N、一条链含14N，50%的DNA只含14N
D．DNA复制过程中遵循碱基互补配对原则
解析：选C。15N/15NDNA分子在含14N的培养基中复制3次可产生8个子代DNA分子，其中有2个DNA分子为15N/14NDNA，其余DNA分子均为14N/14NDNA，C错误。
10．将一个由100个碱基组成的双链DNA分子(设为亲代DNA)放在含有被3H标记的脱氧胸苷(3HdT)的培养液中进行复制，一段时间后测得子二代的放射性强度[放射性强度＝(含3H的碱基总数/DNA中的碱基总数)×100%]为30%。则亲代DNA中含有的胸腺嘧啶的个数为( )
A．10 B．20
C．30 D．40
解析：选D。设每个DNA分子中含有x个胸腺嘧啶，则子二代的放射性强度＝[(22－1)x/(22×100)]×100%＝30%，解得x＝40。
11．(2020·安徽宣城高一检测)用15N标记一个含有100个碱基对的双链DNA片段，碱基间的氢键共有260个。该DNA在含14N的培养基中连续复制多次后共消耗游离的嘌呤类碱基1 500个。下列叙述正确的是( )
A．该DNA片段中共有腺嘌呤60个，复制多次后含14N的DNA分子占7/8
B．若一条链中(A＋G)/(T＋C)<1，则其互补链中该比例也小于1
C．若一条链中A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则其互补链中该比例为4∶2∶3∶1
D．该DNA经复制后产生了16个DNA分子
解析：选D。假设A＝T＝x，则C＝G＝100－x，由于A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键，因此有2x＋3(100－x)＝260，解得x＝40。该双链DNA中含有的嘌呤碱基数是碱基总数的一半，即100个，假设该DNA复制n次，则(2n－1)×100＝1 500，解得n＝4。根据DNA半保留复制的特点可知，复制多次(即4次)后含有14N的DNA分子占100%，A错误；若一条链中(A＋C)/(T＋C)<1，根据碱基互补配对原则，其互补链中该比值为其倒数，应该大于1，B错误；若一条链中A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，根据碱基互补配对原则，其互补链中该比例为2∶1∶4∶3，C错误；该DNA共复制4次，因此经复制后产生了16个DNA分子，D正确。
12．如下图所示，a、b、c为3种DNA分子，a只含15N，b同时含14N和15N，c只含14N，用15N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4代后，这3种DNA分子的比例正确的是( )
解析：选D。假设亲代DNA分子为n个，则繁殖4代后，DNA分子总数为16n，其中，只含15N标记的DNA分子为0个，同时含14N和15N标记的DNA分子有2n个，只含14N标记的DNA分子有14n个，它们呈现的比例为2∶14，D符合题意。
13．下列关于下图DNA分子片段的说法，正确的是( )
A．解旋酶可作用于①②处
B．“G”是鸟嘌呤脱氧核苷酸
C．该DNA的特异性表现在碱基种类和(A＋G)/(C＋T)的比例上
D．把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代中含15N的DNA占3/4
解析：选B。解旋酶的作用是催化氢键，使其断开，使DNA两条链分开，形成两条单链DNA，即作用于图中③处，A错误；“G”是鸟嘌呤脱氧核苷酸，B正确；DNA分子的特异性是由于每个特定的DNA分子都具有其特定的碱基对排列顺序，任何双链DNA分子中，(A＋G)/(C＋T)的值都等于1，故其不具特异性，C错误；把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代DNA中都含有15N，D错误。
14．(2020·河北邢台高一期末)下列关于染色体、DNA和基因的叙述，正确的是( )
A．在细胞核中，基因和染色体的行为存在平行关系
B．DNA上的片段都是有遗传效应的基因
C．一条染色体上含有两个DNA
D．DNA中的碱基排在双螺旋结构的外侧
解析：选A。在细胞核中，基因存在于染色体的DNA上，基因和染色体的行为存在平行关系，A正确；基因是DNA上有遗传效应的DNA片段，但DNA上的片段不都是有遗传效应的基因，B错误；一条染色体上含有一个或两个DNA分子，C错误；DNA分子中的碱基排列在双螺旋结构的内侧，外侧是由磷酸和脱氧核糖交替连接形成的基本骨架，D错误。
15．利用DNA指纹技术进行亲子鉴定具有极高的准确率，下列不能作为该项技术的科学依据的是( )
A．基因在染色体上呈线性排列
B．不同DNA具有特定的碱基排列顺序
C．同一个体不同体细胞中的核DNA是相同的
D．子代的染色体一半来自父方，一半来自母方
解析：选A。无论是否有亲子关系，真核生物的核基因在染色体上都呈线性排列，不能作为亲子鉴定的依据，A符合题意；不同DNA分子具有特定的碱基排列顺序，故DNA具有特异性，可以作为亲子鉴定的依据，B不符合题意；同一个体不同体细胞是由有丝分裂而来，故核DNA是相同的，可以作为亲子鉴定的依据，C不符合题意；子代的染色体一半来自父方，一半来自母方，即核DNA一半来自父亲，一半来自母亲，携带父母双方的遗传物质，故可以作为亲子鉴定的依据，D不符合题意。
16．下列关于DNA是主要的遗传物质的叙述，正确的是( )
A．所有的生物的遗传物质都是DNA
B．烟草花叶病毒、T2噬菌体的遗传物质均为RNA
C．动物、植物、真菌的遗传物质是DNA，除此之外的其他生物的遗传物质都是RNA
D．真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA
解析：选D。真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA，A、D正确；烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，T2噬菌体的遗传物质为DNA，B错误；动物、植物、真菌的遗传物质是DNA，细菌和DNA病毒的遗传物质也是DNA，C错误。
17．如下图所示，甲、乙、丙、丁分别表示在“噬菌体侵染细菌”实验(搅拌强度、时长等都合理)和“肺炎链球菌转化”实验中相关强度或数量的变化，下列相关叙述正确的是( )
A．图甲表示在“用32P标记的噬菌体侵染细菌”实验中，沉淀物放射性强度的变化
B．图乙表示在“用35S标记的噬菌体侵染细菌”实验中，沉淀物放射性强度的变化
C．图丙表示“肺炎链球菌体内转化”实验的R型细菌＋S型细菌DNA组中，R型细菌与S型细菌的数量变化
D．图丁表示“肺炎链球菌体内转化”实验的R型细菌＋S型细菌DNA组中，R型细菌与S型细菌的数量变化
解析：选D。图甲表示在“用32P标记的噬菌体侵染细菌”实验中，上清液放射性强度的变化，A错误。图乙表示在“用35S标记的噬菌体侵染细菌”实验中，上清液放射性强度的变化，B错误。在肺炎链球菌的体内转化实验中，加热杀死的S型细菌的DNA能将R型细菌转化为S型细菌，S型细菌通过繁殖，数量增多，故其数量会先增加后稳定；而R型细菌在小鼠体内开始时大部分会被免疫系统消灭，所以曲线在开始时段有所下降，而后随着小鼠免疫系统的破坏，R型细菌数量又开始增加，所以曲线上升。故图丁表示“肺炎链球菌体内转化”实验的R型细菌＋S型细菌DNA组中，R型细菌与S型细菌的数量变化，C错误，D正确。
18．下图为真核细胞DNA复制过程模式图，下列相关分析错误的是( )
A．酶①为解旋酶，酶②为DNA聚合酶
B．图示体现了边解旋边复制及半保留复制的特点
C．在复制完成后，甲、乙可在有丝分裂后期、减数分裂Ⅰ后期分开
D．将该模板DNA置于15N培养液中复制3次后，含15N的DNA占100%
解析：选C。酶①为解旋酶，酶②为DNA聚合酶，A正确；新形成的甲、乙两条DNA分子中均含有一条DNA母链，符合半保留复制的特点，同时图示也体现了边解旋边复制的特点，B正确；在细胞分裂过程中，甲、乙属于一条染色体上的两条姐妹染色单体，甲、乙的分离即姐妹染色单体的分离，发生在有丝分裂后期、减数分裂Ⅱ后期，C错误；将该模板DNA置于15N培养液中复制3次后，共产生DNA分子23＝8(个)，都含有15N，即含15N的DNA占100%，D正确。
19．一个双链均被32P标记的DNA由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述不正确的是( )
A．该DNA分子中含有氢键的数目为13 000
B．复制过程需要21 000个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
C．子代DNA分子中含31P与含32P的分子数之比为3∶1
D．子代DNA分子中含31P的单链与含32P的单链之比为7∶1
解析：选C。由题意可知，该DNA分子含有5 000个碱基对，A占20%，因此A＝T＝10 000×20%＝2 000，C＝G＝3 000，则该DNA分子中含有氢键的数目＝2 000×2＋3 000×3＝13 000(个)，A正确；DNA分子复制3次得到8个DNA分子，其中有7个DNA分子需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸，所以复制过程需要的游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数目＝7×3 000＝21 000(个)，B正确；子代DNA分子中含32P的DNA分子只有两个，含31P的分子数是8个，二者之比是1∶4，C错误；由题可知，含有32P标记的DNA单链是2条，含有31P的单链是2×8－2＝14(条)，因此子代DNA分子中含31P的单链与含32P的单链之比为7∶1，D正确。
20．下图是通过荧光标记技术显示基因在染色体上位置的照片。图中字母表示存在于染色体上的部分基因，其中A和a显示黄色荧光，B和b显示红色荧光。下列关于该图的叙述，正确的是( )
A．A和a彼此分离发生在减数分裂Ⅱ的后期
B．图中染色体上的基因A与基因B遗传时遵循自由组合定律
C．据荧光点分布判断，甲、乙为一对含姐妹染色单体的同源染色体
D．甲、乙两条染色体上相同位置的四个荧光点脱氧核苷酸序列相同
解析：选C。A和a位于同源染色体上，A和a在减数分裂Ⅰ后期随着同源染色体的分离而分离，A错误；自由组合定律是指位于非同源染色体上的非等位基因在减数分裂Ⅰ后期随着非同源染色体的自由组合而组合，图中染色体上的基因A与基因B位于一对同源染色体上，在遗传时不遵循自由组合定律，B错误；等位基因位于同源染色体上，复制后的姐妹染色单体上基因一般是相同的，所以据荧光点分布判断，甲、乙为一对含姐妹染色单体的同源染色体，C正确；甲、乙两条染色体上相同位置的四个荧光点为一对等位基因的四个荧光点，等位基因的脱氧核苷酸序列一般不相同，D错误。
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
21．(12分)下图为肺炎链球菌转化实验的部分图解，请据图回答下列问题：
(1)该实验是________所做的肺炎链球菌转化实验的部分图解。
(2)该实验是在________实验的基础上进行的。
(3)S型细菌的细胞提取物中，使R型细菌发生转化的物质最可能是________。
(4)为进一步探究细胞提取物中使R型细菌发生转化物质的化学成分，他们又设计了下面的实验。
实验中加入DNA酶的目的是______________________________________，
当细胞提取物中加入DNA酶时，他们观察到的实验现象是__________________________________________________________________。
(5)该实验能够说明_______________________________________________
_______________________________________________________________。
解析：(1)由实验图解可看出，这是肺炎链球菌的体外转化实验，是艾弗里及其同事所做的。(2)该实验是在格里菲思实验的基础上为进一步证明“转化因子”的化学成分而设计的。(3)组成S型细菌的有机化合物中，除去大部分蛋白质、脂质、糖类等，剩余的物质最可能是核酸。(4)酶具有专一性，DNA酶可以特异性地水解DNA，细胞提取物中加入DNA酶时，培养基中只出现R型细菌。(5)通过对照实验说明，蛋白质、RNA和脂质不是遗传物质，DNA是遗传物质。
答案：(1)艾弗里及其同事
(2)格里菲思
(3)核酸
(4)催化细胞提取物中DNA的水解培养基中只出现R型细菌
(5)蛋白质、RNA和脂质不是遗传物质，DNA是遗传物质
22．(12分)下图为一段DNA空间结构和平面结构示意图，请据图回答下列问题：
(1)从图1中可以看出DNA具有规则的________结构，从图2中可以看出DNA是由________条平行且走向________的长链组成。在真核细胞中，DNA的主要载体是________。
(2)图2中①代表的化学键为________。与图2中碱基②相配对的碱基是________(填中文名称)；由③④⑤组成的结构称为________脱氧核苷酸。
(3)不同生物双链DNA中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数的比值为________。
(4)若在一单链中，(A＋T)/(G＋C)＝n时，在另一互补链中上述比例为________，在整个DNA中上述比例为________。
(5)若含有400个碱基的某DNA片段中，氢键共有550个，则该DNA片段中腺嘌呤有________个。
解析：DNA是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。在真核细胞中，DNA的主要载体是染色体，存在于细胞核中；另外，在细胞质中，如线粒体和叶绿体中也含有DNA，所以说，线粒体和叶绿体也是DNA的载体。按照碱基互补配对原则，DNA双链中A与T配对、G与C配对，且DNA中嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数，两者的比值等于1。一条单链上(A1＋T1)/(G1＋C1)＝n，根据碱基互补配对原则，与该链互补的另一条链上(T2＋A2)/(C2＋G2)＝n，整个DNA中(A＋T)/(G＋C)＝(A1＋A2＋T1＋T2)/(G1＋G2＋C1＋C2)＝(2A1＋2T1)/(2G1＋2C1)＝n。(5)A、T之间有两个氢键，C、G之间有三个氢键，DNA片段中有400个碱基，共200个碱基对，若A、T碱基对是x个，则C、G碱基对有(200－x)个，则有2x＋3(200－x)＝550，解得x＝50，所以该DNA片段中腺嘌呤有50个。
答案：(1)双螺旋两相反染色体(或染色质)
(2)氢键鸟嘌呤腺嘌呤 (3)1 (4)n n (5)50
23．(11分)(2020·枣庄高一检测)为研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素(多肽类激素，临床上用于治疗骨质疏松症)，某科研机构从预期新型降钙素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了两条72个碱基的DNA单链，两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段，再利用Klenw酶补平，获得双链DNA，过程如下图所示。分析并回答下列问题：
(1)请画出一个脱氧核苷酸的结构模式图并标注各部分名称。
(2)在DNA单链合成过程中所需条件除酶、模板和原料外还需要________。
(3)Klenw酶是一种________酶，合成的双链DNA有________个碱基对。
(4)用15N标记该双链DNA，复制1次，测得子代DNA中含有 15N的单链占50%，该现象________(填“能”或“不能”)说明DNA的复制方式为半保留复制，请分析原因。
答案：(1)
(2)ATP (3)DNA聚合 126
(4)不能若为半保留复制，两个子代DNA分别如下图1所示，含有15N的单链占50%；若为全保留复制，两个子代DNA分别如下图2所示，含有15N的单链也占50%。
24．(14分)分析下图，回答下列有关问题：
(1)图中B是________，F是________，G是________。
(2)一个A与C有两种比例关系：________和________，每个C含有________个D，每个D可以由________个E组成。
(3)D与A的位置关系是__________________________________________。
(4)从分子水平上看，D与C的关系是______________________________
_______________________________________________________________。
(5)C的基本组成单位是图中的________；D的主要载体是图中的________，除此之外，________和________也是D由亲代传递给子代的载体。
(6)遗传信息是D中________排列顺序。
解析：(1)分析题图，图中B是蛋白质，F是含氮碱基，G是脱氧核糖。(2)一条染色体上有一个或两个DNA分子，每个DNA分子含有许多个基因，基因是有遗传效应的DNA片段，其基本单位是脱氧核糖核苷酸，每个基因都由许多个脱氧核苷酸组成。(3)一条染色体上有许多个基因，基因在染色体上呈线性排列。(4)基因通常是有遗传效应的DNA片段。(5)DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，即图中的E；基因的主要载体是染色体，即图中的A。此外，线粒体和叶绿体中也有少量的DNA，也是DNA的载体。(6)遗传信息是指基因中特定的碱基排列顺序。
答案：(1)蛋白质含氮碱基脱氧核糖 (2)1∶1
1∶2 许多成百上千 (3)D在A上呈线性排列 (4)D是有遗传效应的C的片段 (5)E A 线粒体叶绿体 (6)特定的碱基
25．(9分)科学家运用密度梯度离心等方法研究DNA复制的机制。请回答下列问题：
(1)将两组大肠杆菌分别在含15NH4Cl培养液和含14NH4Cl 培养液中繁殖多代，培养液中的氮可被大肠杆菌用于合成四种____________________，作为DNA复制的原料，最终得到含15N的大肠杆菌和含14N的大肠杆菌。
(2)实验一：从含15N的大肠杆菌和含14N的大肠杆菌中分别提取亲代DNA，混合后在100 ℃条件下进行处理，然后进行密度梯度离心，再测定离心管中混合的DNA单链含量，结果如下图a所示。100 ℃处理导致双链DNA分子中碱基对之间的________发生断裂，形成两条DNA单链，因此图a中出现两个峰。
(3)实验二：研究人员将含15N的大肠杆菌转移到含14NH4Cl培养液中，繁殖一代后提取子代大肠杆菌的DNA(F1DNA)，将F1DNA 100 ℃处理后进行密度梯度离心，离心管中出现的两个条带对应图b中的两个峰。若将未进行100 ℃处理的F1DNA进行密度梯度离心，则离心管中只出现一个条带。据此分析，F1DNA是由________(填①～④中的序号)组成，作出此判断的依据是________(填⑤～⑦中的序号)。
①两条15NDNA单链
②两条14NDNA单链
③两条既含15N、又含有14N的DNA单链
④一条15NDNA单链、一条14NDNA单链
⑤双链的F1DNA密度梯度离心结果只有一个条带，排除全保留复制
⑥单链的F1DNA密度梯度离心结果有两个条带，排除分散复制
⑦图b与图a中两个峰的位置相同，支持半保留复制
解析：(1)脱氧核糖核苷酸是DNA复制的原料。(2)DNA中碱基对之间以氢键相连，100 ℃处理可导致双链DNA分子形成两条DNA单链，由此可推测100 ℃处理导致DNA分子的碱基对之间的氢键发生断裂。(3)将DNA被15N标记的大肠杆菌转移到含14N培养液中培养，因合成DNA的原料中含14N，所以新合成的DNA链均含14N，根据DNA半保留复制的特点，繁殖一代后形成的两个DNA分子都应一条链含15N，一条链含14N(④)。若将未进行100 ℃处理的F1DNA进行密度梯度离心，则离心管中只出现一个条带，将F1DNA进行100 ℃处理后进行密度梯度离心，则离心管中出现两种条带，即含14N的条带和含15N的条带，对应图b中的两个峰。若为全保留复制，则双链的F1DNA中一个DNA分子是两条链都含14N，一个DNA分子是两条链都含15N，密度梯度离心结果有两个条带，而本实验双链的F1DNA密度梯度离心结果只有一个条带，排除“全保留复制”(⑤)；若为分散复制，则单链的F1DNA密度梯度离心结果只有一个条带，而本实验单链的F1DNA密度梯度离心结果有两个条带，排除“分散复制”(⑥)；从含15N的大肠杆菌和含14N的大肠杆菌中分别提取亲代DNA，即一个两条链均含15N的DNA分子和一个两条链都含14N的DNA分子，混合后在100 ℃条件下进行处理形成单链，然后进行密度梯度离心，应该含有两个条带，一个含14N的条带，一个含15N的条带，如题图a所示。根据DNA半保留复制的特点，繁殖一代后形成的两个DNA分子都应一条链含15N，一条链含14N，100 ℃处理后进行密度梯度离心，结果如题图b所示，图b与图a中两个峰的位置相同，支持“半保留复制”(⑦)。
答案：(1)脱氧核糖核苷酸 (2)氢键 (3)④ ⑤⑥⑦实验
实验①
实验②
实验③
实验④
处理
用含14N
的培养基
培养细菌
用含15N
的培养基
培养细菌
用含15N
的培养基
培养14N
标记DNA
的细菌
用含14N的
培养基培养
15N标记
DNA的
细菌
破碎细菌细胞，提取DNA后离心
结果
a.轻链DNA
b.重链DNA
c.中链DNA
d.中链DNA