专题17 DNA的结构、复制与基因的本质-【提分讲练】最新高考生物二轮复习专题解读和分层练习

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【要点速记】
1．DNA分子的结构
2．DNA分子的特性
（1）相对稳定性：DNA分子中___________交替连接的方式不变，两条链间__________的方式不变。
（2）多样性：不同的DNA分子中碱基__________千变万化。（比如：若某DNA分子中有n个碱基对，则排列顺序最多有_______种。）
（3）特异性：不同DNA分子中碱基具有特定的__________。 DNA分子的______性和______性是生物体多样性和特异性的物质基础。
【重难点突破】
1．DNA分子结构模型解读
（4）两图的关系：图2是图1的简化形式，其中①是磷酸二酯键，③是氢键。解旋酶作用于③部位，限制性核酸内切酶和DNA连接酶作用于①部位。
2．碱基互补配对原则及相关计算
（1）碱基互补配对原则：

DNA碱基互补配对原则是指在DNA分子形成碱基对时，A一定与T配对，G一定与C
配对的一一对应关系。
（2）有关推论：
①双链DNA分子中，任意两个非互补碱基之和恒等，如A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝50%碱基总量；嘌呤碱基＝嘧啶碱基。
②在双链DNA分子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等。
设在双链DNA分子中的一条链上A1＋T1＝n%，则A＋T＝A1＋A2＋T1＋T2＝（n%＋n%）/2＝n%。简记为“配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等”。另外，与转录出的相应的RNA中的相应碱基的和的比例也相等，即A＋U＝n%。
③双链DNA分子中，非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数。设双链DNA分子中，一条链上（A1＋G1）/（T1＋C1）＝m，则（A1＋G1）/（T1＋C1）＝（T2＋C2）/（A2＋G2）＝m，所以互补链上（A2＋G2）/（T2＋C2）＝1/m。简记为“DNA两互补链中，不配对两碱基和的比值乘积为1”。
3．DNA的水解
（1）初步水解产物：四种脱氧核糖核苷酸。
（2）彻底水解产物：一种磷酸、一种脱氧核糖、 四种含氮碱基。
4．利用数字“五、四、三、二、一”巧记DNA分子的结构
考点二、DNA分子的复制
【要点速记】
1．概念：以____________为模板，合成子代DNA的过程。
2．时间：有丝分裂_______、减数第一次分裂前的_______。
3．过程：
4．特点：
（1）复制方式为_______________。
（2）边解旋边复制。
5．DNA分子精确复制的原因：
（1）DNA分子的___________结构提供精确的模板。
（2）_____________________保证复制精确进行。
6．意义：使_____________从亲代传给子代，保持了遗传信息的___________。
【重难点突破】
1．DNA分子的复制类型
（1）如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图。
①图中显示DNA分子复制是从多个起点开始的，但多起点并非同时进行；
②图中显示DNA分子复制是边解旋边双向复制的；
③真核生物的这种复制方式的意义在于提高了复制速率；
④一个细胞周期中每个起点一般只起始1次。
（2）原核生物DNA复制通常为单起点，双向复制。
2．对DNA复制方式的推测及实验证据
（1）沃森和克里克提出假说：DNA分子复制方式为半保留复制。
（2）实验证据：
①实验方法：放射性同位素示踪法和离心技术。
②实验原理：含15N的双链DNA密度大，含14N的双链DNA密度小，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。
③实验假设：DNA以半保留的方式复制。
④实验预期：离心后应出现3条DNA带。
重带（密度最大）：两条链都为15N标记的亲代双链DNA；
中带（密度居中）：一条链为14N标记，另一条链为15N标记的子代双链DNA；
轻带（密度最小）：两条链都为14N标记的子代双链DNA。
⑤实验过程。
⑥过程分析：立即取出，提取DNA→离心→全部重带。繁殖一代后取出，提取DNA→离心→全部中带。繁殖两代后取出，提取DNA→离心→1/2轻带、1/2中带。
⑦实验结论：DNA的复制是以半保留方式进行的。
3．图解法分析DNA复制的相关计算
DNA复制为半保留复制，若将亲代DNA分子复制n代，其结果分析如下：
（1）DNA分子数：
①子代DNA分子数为2n个。
②含有亲代链的DNA分子数为2个。
③不含亲代链的DNA分子数为2n－2个。
④含子代链的DNA分子数为2n个。
（2）脱氧核苷酸链数：
①子代脱氧核苷酸链数为2n＋1条。
②亲代脱氧核苷酸链数为2条。
③新合成的脱氧核苷酸链数为2n＋1－2条。
（3）消耗的脱氧核苷酸数（或碱基数）：
①若亲代DNA中某种脱氧核苷酸（或碱基）的个数为m， 连续复制n代，共需要该脱氧核苷酸（或碱基）的个数为（2n－1）×m；
②第n次复制，需要该脱氧核苷酸（或碱基）的个数为2n－1×m。
4．利用图示法理解细胞分裂与DNA复制的关系：（假设细胞中含有1对同源染色体）
考点三、基因是有遗传效应的DNA片段
【要点速记】
1．染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系
人类基因组计划测定的是_______条染色体上____的碱基序列，包括_________________。
【重难点突破】
1．基因是有遗传效应的DNA片段，是针对遗传物质是DNA的生物来讲的，对于少数RNA病毒，基因则是有遗传效应的RNA片段。
2．基因是核酸分子的功能片段。基因控制生物性状，是一个有机的化学实体，同时是控制生物性状的功能单位。
3．基因与染色体的关系：基因在染色体上呈线性排列。
4．有性别之分的生物，如果蝇体细胞中有8条染色体，其基因组需测定的染色体有5条；无性别之分的生物，如水稻体细胞中有24条染色体，其基因组需测定的染色体有12条。
专题17 DNA的结构、复制与基因的本质（基础）
一、单选题
1．分析某生物全部的核酸，发现嘌呤碱基占56%，嘧啶碱基占44%，此生物不可能（ ）
A．噬菌体B．大肠杆菌C．致癌病毒D．果蝇
2．假设将含有一对同源染色体的精原细胞的DNA分子用15N标记，并供给14N 的原料。该细胞进行减数分裂产生的4个精细胞中，含15N标记的DNA的精子所占的比例是（ ）
A．0B．25%C．50%D．100%
3．某DNA片段的结构如图所示。下列叙述正确的是（ ）

A．①表示胞嘧啶 B．②表示腺嘌呤 C．③表示葡萄糖 D．④表示氢键
4．烟草、烟草花叶病毒、T4噬菌体这三种生物中（ ）
A．含核酸的种类依次为2、2、1B．含五碳糖的种类依次为2、2、1
C．含碱基的种类依次为8、4、4D．含核苷酸的种类依次为8、4、4
5．沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型。关于DNA分子结构叙述错误的是（ ）
A．两条链反向平行 B．磷酸—脱氧核糖交替形成骨架
C．碱基位于螺旋的外侧 D．碱基互补配对
6．如图所示为 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）的比值与d链中同项比值相同
C．a链中（A＋T）/（G＋C）的比值与b链中同项比值相同
D．a链中（G＋T）/（A＋C）的比值与c链中同项比值不同
7．用32P标记玉米体细胞（含20条染色体）的DNA分子双链后，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和后期，一个细胞中的染色体条数和被32P标记的染色体条数分别是（ ）
A．中期20和20、后期40和20B．中期20和10、后期40和20
C．中期20和20、后期40和10D．中期20和10、后期40和10
8．DNA分子具有多样性的主要原因是（ ）
A．构成DNA的核苷酸种类不同 B．DNA分子的核苷酸数目和排列顺序不同
C．DNA分子的空间结构具有多样性 D．不同DNA分子的复制方式不同
9．已知病毒的核酸有双链DNA．单链DNA、双链RNA、单链RNA四种类型。现发现了一种新病毒，要确定其核酸属于上述那一种类型，应该（ ）
A．分析碱基类型，确定碱基比率 B．分析碱基类型，分析核糖类型
C．分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型 D．分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型
10．下列关于基因的叙述，正确的是（ ）
A．DNA分子上任意一个片段都是基因
B．人体细胞中染色体是基因的唯一载体
C．等位基因的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同
D．基因的多样性决定了DNA分子的多样性
11．下列关于 DNA 的分子结构与特点的叙述，错误的是（ ）
A．脱氧核苷酸是脱氧核苷和磷酸连接起来的结构单元
B．A 与 T、G 与 C 通过氢键相连，这就是卡伽夫法则
C．每个 DNA 分子中，碱基数＝磷酸数＝脱氧核糖数
D．双链 DNA 分子中，若一条脱氧核苷酸链中 G＋C＝28%，则 DNA 分子中A占36%
12．将马（2N＝64）的一个精原细胞中的全部DNA分子双链用3H标记后移入普通培养液中先完成一个细胞周期，然后在此培养液中继续进行一次减数分裂过程。当某子代细胞正处于减数第二次分裂中期时，根据图示，判断该细胞中的染色体的标记情况最可能是（ ）

A．32个aB．32个b
C．16个a 、16个bD．6个b 、16个c
13．用15N标记一个含有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。其结果不可能是（ ）
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．复制结果共产生16个DNA分子
14．下列关于DNA的分子结构与特点的叙述，错误的是（ ）
A．DNA分子中每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基
B．DNA分子的两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构
C．每个DNA分子中，碱基数＝磷酸数＝脱氧核糖数
D．碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性
15．某精原细胞的DNA分子都用15N标记后置于仅含14N的环境中，该细胞进行减数分裂产生的四个精细胞中，含15N、14N的细胞比例分别是（ ）
A．100%、100%B．50%、100%C．50%、50%D．100%、50%
16．如图是四位同学拼制的DNA分子平面结构部分模型，正确的是（ ）
A． B． C． D．
17．某亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA子链，以黑色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是（ ）
A． B．
C． D．
18．某被15N标记的1个T2噬菌体（第一代）侵染未标记的大肠杆菌后，共释放出n个子代噬菌体，整个过程中共消耗a个腺嘌呤。下列叙述正确的是（ ）
A．子代噬菌体中含15N的个体所占比例为1/2n－1
B．可用含15N的培养液直接培养出第一代噬菌体
C．噬菌体DNA复制过程需要的模板、酶、ATP和原料都来自大肠杆菌
D．第一代噬菌体的DNA中含有a／（n－1）个胸腺嘧啶
19．多个核苷酸通过脱水连接成一条核苷酸链，而多核苷酸链中含有一条由五碳糖和磷酸交替排列构成的主链（如图）。下列相关叙述中正确的是（ ）

A．该多核苷酸链由磷酸、脱氧核糖和5种碱基组成
B．主链的元素组成有C、H、O、N和P
C．一个五碳糖只与一个磷酸相连
D．该核苷酸链中只有4种核苷酸
20．在DNA分子模型的搭建实验中，若仅有订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含15对碱基（其中A有9个）的DNA双链片段（氢键数也用订书钉个数表示），那么使用的订书钉个数为（ ）
A．88B．118C．124D．126
21．现已知基因M含有碱基共N个，腺嘌呤n个，具有类似如图的平面结构，下列说法正确的是（ ）

A．基因M共有4个游离的磷酸基，1.5N－n个氢键
B．如图a可以代表基因M，基因M的等位基因m可以用b表示；a链含有A的比例最多为2n/N
C．基因M的双螺旋结构中，脱氧核糖和磷脂交替排列在外侧，构成基本骨架
D．基因M和它的等位基因m含有的碱基数可以不相等
22．若生物体内DNA分子中（G＋C）/（A＋T）＝a，（A＋C）/（G＋T）＝b，则下列两个比值的叙述中不正确的是（ ）
A．a值越大，双链DNA分子的稳定性越高
B．DNA分子一条单链及其互补链中，a值相同
C．碱基序列不同的双链DNA分子，b值不同
D．经半保留复制得到的DNA分子，b值等于1
二、综合题
23．经过许多科学家的不懈努力，遗传物质之谜终于被破解，请回答下列相关问题：
（1）格里菲思通过肺炎双球菌的体内转化实验，得出S型细菌中存在某种____________，能将R型细菌转化成S型细菌。艾弗里及其同事进行了肺炎双球菌的转化实验，该实验成功的最关键的实验设计思路是____________________________________。
（2）在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。T2噬菌体____________（填可以或不可以）在肺炎双球菌中复制和增殖，培养基中的32P经宿主摄取后____________（填可以或不可以）出现在T2噬菌体的核酸中。
（3）生物体内DNA分子的（A＋T）/（G＋C）与（A＋C）/（G＋T）两个比值中，前一个比值越小，双链DNA分子的稳定性越__________，经半保留复制得到的DNA分子，后一比值等于________。
（4）将一个带有某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体（n个）并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是_______________________。
24．分析图，回答有关问题：

（1）图中B是__________，F是__________，G是__________。
（2）A与C有两种数量比例关系：________和________，每个C上含有________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__________。除细胞核外，__________和__________中的D也可由亲代传递给子代。
（6）在E构成的链中，与1分子G相连接的有________分子的F和________分子的H。
（7）遗传信息是D中________________排列顺序。
（8）生物的性状遗传主要通过A上的__________传递给后代，实际上是通过____________排列顺序来传递遗传信息。
25．通常DNA分子复制从一个复制起始点开始，有单向复制和双向复制，如图所示。

放射性越高的3H－胸腺嘧啶脱氧核糖核苷（3H－脱氧胸苷），在放射自显影技术的图像上，感光还原的银颗粒密度越高。请利用放射性自显影技术、低放射性3H－脱氧胸苷和高放射性3H－脱氧胸苷设计实验以确定大肠杆菌DNA复制的方向，回答下列问题：
（1）实验思路：复制开始时，首先用_________培养大肠杆菌，一段时间后转移到_______中继续培养，用放射自显影技术观察____________。
（2）实验结果和结论：__________________________________。
专题17 DNA的结构、复制与基因的本质（提高）
一、单选题
1．假设取一个含有一对同源染色体的受精卵，用15N标记细胞核中的DNA，然后放在不含15N的培养基中培养，让其进行连续两次有丝分裂，形成四个细胞，这四个细胞中含15N的细胞个数不可能是（ ）
A．1B．2C．3D．4
2．如图是DNA分子结构模式图，错误的是（ ）

A．①氢键B．②磷酸基团C．③核糖D．④腺嘌呤
3．下列关于DNA双螺旋结构的叙述，正确的是（ ）
A．DNA分子中的碱基之间都只能通过氢键连接
B．在DNA分子中，A＋T的量一定等于C＋G的量
C．DNA分子中脱氧核糖只与一个磷酸基团相连
D．DNA双螺旋结构模型中两条链的碱基数相等
4．现有DNA分子的两条单链均只含有14N（表示为14N14N）的大肠杆菌，若将该大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖两代，再转到含有14N的培养基中繁殖一代，则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是（ ）
A．有15N14N和14N14N两种，其比例为1：3 B．有15N15N和14N14N两种，其比例为1：1
C．有15N15N和14N14N两种，其比例为3：1 D．有15N14N和14N14N两种，其比例为3：1
5．一个DNA分子的一条链上，腺嘌呤与鸟嘌呤数目之比为2：1，两者之和占DNA分子碱基总数的24％，则该DNA分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基数目的（ ）
A．32％B．24％C．14％D．28％
6．某大肠杆菌拟核区的环状DNA所有碱基都含14N，图是该DNA分子中一条脱氧核苷酸链的一段。下列有关叙述正确的是（ ）

A．①②构成脱氧核苷
B．③是胞嘧啶或胸腺嘧啶
C．该DNA分子中有两个游离的磷酸基团
D．该大肠杆菌在15N为唯一氮源的环境下分裂20次后所有③都含15N
7．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培养基中连续复制4次，其结果可能是（ ）
A．含有14N的DNA占100%
B．复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸640个
C．含15N的单链占1/8
D．子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是2∶3
8．小鼠的睾丸中一个精原细胞在含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完成减数分裂过程，其染色体的放射性标记分布情况是（ ）
A．初级精母细胞中每条染色体的两条单体都被标记
B．次级精母细胞中每条染色体都被标记
C．只有半数精细胞中有被标记的染色体
D．产生的四个精细胞中的全部染色体，被标记数与未被标记数相等
9．如图表示DNA复制的过程，结合图示判断，下列有关叙述错误的是（ ）

A．DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链之间的氢键，解开双链
B．DNA分子的复制具有双向复制的特点，生成的两条子链的方向相反
C．从图示可知，DNA分子具有多起点复制的特点，缩短了复制所需的时间
D．DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接到已有的DNA片段上
10．DNA熔解温度（Tm）是使DNA双螺旋结构解开一半所需的温度。不同的DNA分子有不同的Tm，其原因可能是（ ）
A．不同DNA分子的空间结构不同
B．不同DNA分子中G＋C含量占比不同
C．不同DNA分子中的嘧啶碱基占比不同
D．不同DNA分子中脱氧核苷酸间的连接方式不同
11．探究DNA分子复制过程实验中，通常是用15N标记的同位素示踪法。下列叙述正确的是（ ）
A．用15NH4C1培养若干代的大肠杆菌体内，其蛋白质和DNA分子含15N标记
B．整个实验过程中，每一次提取的细菌都是完成分裂一次的细菌
C．为保证实验效果，需将提取的细菌进行密度梯度超速离心和分析
D．15N标记的大肠杆菌在含14NH4C1的培养基中进行一次有丝分裂，每个菌体均含15N和14N
12．在氮源为14N或15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14N－DNA（相对分子质量为a）或15N－DNA（相对分子质量为b）。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，连续繁殖两代（Ⅰ和Ⅱ），用离心方法分离提取到的大肠杆菌的DNA，得到的结果如图所示。下列对此实验的叙述错误的是（ ）

A．Ⅰ代大肠杆菌DNA分子中一条链含14N，另一条链含15N
B．Ⅱ代大肠杆菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4
C．预计Ⅲ代大肠杆菌DNA分子的平均相对分子质量为7a＋b/8
D．上述实验的结果能证明DNA的复制方式为半保留复制
13．下图为真核细胞内某基因结构示意图，共有1000对脱氧核苷酸组成，其中碱基A占20%。下列说法正确的是（ ）

A．该基因一定存在于细胞核内染色体DNA上
B．该基因的一条脱氧核苷酸链中（C＋G）/（A＋T）为3：2
C．DNA解旋酶只作于①部位，限制性内切酶只作用于②部位
D．该基因复制3次，则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸2800个
14．将某精原细胞（2N＝8）的DNA分子用15N标记后置于含14N的培养基中培养，经过连续两次细胞分裂后，检测子细胞中的情况，下列推断正确的是（ ）
A．若进行有丝分裂，则含15N染色体的子细胞比例为1/2
B．若进行减数分裂，则含15N染色体的子细胞比例为1
C．若进行有丝分裂，则第二次分裂中期含14N的染色单体有8条
D．若进行减数分裂，则减I中期含14N的染色单体有8条
15．将某雄性动物细胞的全部DNA分子双链经32P标记（染色体数为2N）后，置于不含32P的培养基中培养。经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞，检测子细胞中的情况。下列推断正确的是（ ）
A．若进行有丝分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为l/2
B．若进行减数分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为l
C．若子细胞中的染色体都含32P，则一定进行有丝分裂
D．若子细胞中的染色体不都含32P，则一定进行减数分裂
二、综合题
16．如图1、2分别为DNA分子结构及复制示意图。请据图回答下列问题：

（1）1953年沃森和克里克提出了DNA双螺旋结构模型。该模型认为：DNA分子中的_____________交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。图1中由①②③构成的④称为______________。
（2）从图2可以看出，DNA复制有多个起点，其意义在于__________________；图中所示的A酶为________________酶，作用于DNA结构中的氢键。DNA复制所需基本条件主要包括_____________（至少答出两项）等。从图2还可以看出DNA复制时，一条子链是连续合成的，而另一条子链是__________，即先形成短链片段（冈崎片段）再通过___________酶相互连接。
（3）若将某动物精原细胞的全部DNA分子用32P标记，置于不含32P的培养液中培养，经过减数分裂产生的4个子细胞中含被标记染色体的子细胞比例为_____________。
17．人类基因组计划的实施为人类了解自身的奥秘、增进健康具有无可估量的意义，而其基础是对DNA分子和基因结构和功能的认识。下图表示细胞内与基因有关的物质或结构，请仔细阅读并回答问题：

（1）遗传物质的主要载体是［ ］_____________，基因和i的关系是___________。
（2）e和g的关系是____________，g被彻底水解后的产物可用字母___________表示。
（3）细胞内的遗传物质是［ ］____________，基因和g的关系是_______________。
（4）基因和h的关系是____________________，h合成时的模板来自____________过程，模板合成后进入h合成场所穿过_________层磷脂双分子层，原因是_____________________。
（5）g的成分与RNA的成分相比，主要差异在于_____________________________。
（6）g的空间结构一般表现为____________，若其中（C＋G）/（T＋A）＝0.5，则A占总碱基数的比例为___________________。
18．荧光原位杂交可用荧光标记的特异DNA片段为探针，与染色体上对应的DNA片段结合，从而将特定的基因在染色体上定位。请回答下列问题：

（1）DNA荧光探针的制备过程如图1所示，DNA酶Ⅰ随机切开了核苷酸之间的_______键从而产生切口，随后在DNA聚合酶Ⅰ作用下，以荧光标记的_________________为原料，合成荧光标记的D NA探针。
（2）图2表示探针与待测基因结合的原理。先将探针与染色体共同煮沸，使DNA双链中____键断裂，形成单链。随后在降温复性过程中，探针的碱基按照____________原则，与染色体上的特定基因序列形成较稳定的杂交分子。图中两条姐妹染色单体中最多可有______条荧光标记的DNA片段。
（3）A、B、C分别代表不同来源的一个染色体组，已知AA和BB中各有一对同源染色体可被荧光探针标记。若植物甲（AABB）与植物乙（AACC）杂交，则其F1有丝分裂中期的细胞中可观察到________________个荧光点；在减数第一次分裂形成的两个子细胞中分别可观察到_________个荧光点。
19．细胞周期分为间期与分裂期（M）两个阶段。间期又分为：G1期（DNA复制前期）、S期（DNA复制期）和G2期（DNA复制后期）。以下是测定细胞周期三种常用方法，回答下列问题：
（1）同位素标记法：利用3H标记的TDR（胸腺嘧啶脱氧核苷酸）标记S期的细胞后，移至普通培养基中培养，定期取样检测放射显影，统计标记细胞百分数，来计算细胞周期。

A：S期的细胞被标记； B：标记细胞进入分裂期；C：标记细胞第二次进入分裂期
实验开始时被标记的物质是_________，该细胞分裂一次平均经历的时间大约为________h。
（2）BrdU渗入测定法：BrdU加入培养液后，作为细胞DNA复制的原料参与新DNA的合成，经Giemsa染色后通过统计分裂相中各期比例，来算出细胞周期的值。
已知只有双链均含BrdU的染色单体着色较浅，其他情况的染色单体着色较深。现以1条染色体为例，观察加入BrdU后细胞分裂中期的显示情况，则经2个周期，所产生的c细胞中一半细胞为两条单体均染色浅，另一半细胞为两条单体__________；得出该结果依据了DNA的__________复制方式。

（3）流式细胞仪PI染色法：PI可以与DNA结合，其荧光强度直接反映了细胞内DNA含量，流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数，从而获得对应的细胞周期各时期的细胞百分率。若检测的结果G1期DNA的相对含量为40，则G2期应该是________。
专题17 DNA的结构、复制与基因的本质（挑战）
一、单选题
1．模型构建是一种研究问题的科学的思维方法，在制作一个线性DNA分子双螺旋结构模型活动中，错误的是（ ）
A．需要准备制作磷酸、脱氧核糖和碱基等材料
B．A、T、G、C四种碱基的大小和形状应该相同
C．需要制作两条碱基互补的脱氧核苷酸链
D．末端的磷酸基团可以体现DNA双链的反向平行
2．DNA半保留复制过程是分别以解旋的两条链为模板，合成两个子代DNA分子，在复制起始点呈现叉子的形式，被称为复制叉。DNA连接酶可以将脱氧核苷酸片段连接在一起，如图表示某DNA分子复制的过程，下列说法错误的是（ ）

A．在复制叉的部位结合有解旋酶、RNA聚合酶
B．DNA复制过程中需要DNA连接酶的参与
C．前导链和后随链延伸的方向都是由5'端向3’端
D．该过程发生的场所不一定是细胞核、线粒体和叶绿体
3．下列关于DNA分子的结构与复制的叙述中，正确的有几项（ ）
①含有m个腺嘌呤的DNA分子，第n次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸数为m×2n－1个
②在一个双链DNA分子中，A＋T占碱基总数的M%，那么该DNA分子的每条链中的A＋T都占该链碱基总数的M%
③细胞内全部DNA的两条链都被32P标记后，在不含32P的环境中进行连续有丝分裂，第2次分裂产生的每个子细胞染色体均有一半有标记
④每个DNA分子中，都是碱基数＝磷酸基团数＝脱氧核糖数＝脱氧核苷酸数
⑤双链DNA分子中，磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成基本骨架;碱基对之间通过氢键连接，排列在内侧
A．2项B．3项C．4项D．5项
4．在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时，BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中，形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA（一条链被标记）的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA（两条链均被标记）的染色单体荧光被抑制（无明亮荧光）。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中，培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察。下列推测错误的是（ ）
A．1/2的染色体荧光被抑制B．1/4的染色单体发出明亮荧光
C．全部DNA分子被BrdU标记 D．3/4的DNA单链被BrdU标记
5．某班级分组制作DNA双螺旋结构模型时，采用了如下流程：制作脱氧核苷酸→制作脱氧核苷酸链→制作双链DNA→螺旋化。下列叙述错误的是（ ）
A．制作脱氧核苷酸时，将磷酸和碱基连在脱氧核糖的特定位置
B．制作脱氧核苷酸链时，相邻脱氧核苷酸的磷酸基团直接相连
C．制作双链DNA时，两条链之间的碱基A与T配对，G与C配对
D．各组DNA模型的碱基序列往往不同，反映了DNA分子的多样化
6．DNA熔解温度（Tm）是使DNA双螺旋结构解开一半时所需要的温度，不同种类DNA的Tm值不同。下图表示DNA分子中G＋C含量（占全部碱基的比例）与Tm值的关系。下列有关叙述不正确的是（ ）

A．一般来说，DNA分子的Tm值与G＋C含量呈正相关
B．Tm值相同的DNA分子中G＋C的数量有可能不同
C．维持DNA双螺旋结构的主要化学键有磷酸二酯键和氢键
D．双链DNA分子中G与C之间的氢键总数比A与T之间的多
7．美国科学家通过调整普通碱基G、C、A、T的分子结构，创建出四种新碱基S、B、P、Z。其中S和B配对，P和Z配对，连接它们之间的氢键都是三个。随后，他们将合成碱基与天然碱基结合，得到了由8种碱基组成的DNA。实验证明，该DNA与天然DNA拥有相同属性，也可转录成RNA，但不能复制。下列关于合成的含8种碱基DNA的叙述，错误的是（ ）
A．该DNA分子中磷酸、五碳糖、碱基三者比例为1：1：1
B．该DNA以磷酸和脱氧核糖交替连接为基本骨架，具有稳定的双螺旋结构
C．因该DNA分子不能复制，所以其只能贮存遗传信息，不能传递遗传信息
D．含x个碱基对的该DNA中含有y个腺嘌呤，则该DNA中氢键个数为3x－y
8．某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是（ ）
A． B． C． D．
9．用15N标记含有100个碱基对的DNA分子片段，该DNA分子碱基间的氢键共有260个，在含14N的培养基中连续复制多次后共消耗游离的嘌呤类脱氧核苷酸1 500个，下列叙述正确的是（ ）
A．该DNA片段中共有腺嘌呤60个，复制多次后含有14N的DNA分子占7/8
B．若一条链中（A＋G）／（T＋C）＜1，则其互补链中该比值也小于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4：3：2：1
D．该DNA分子经复制后产生了16个DNA分子
10．如图表示利用大肠杆菌探究DNA复制方式的实验，下列叙述正确的是（ ）

A．仅比较试管②和③的结果不能证明DNA复制为半保留复制
B．可用（15NH4）2SO4、（14NH4）2SO4分别代替15NH4Cl、14NH4Cl进行该实验
C．试管③中b带的DNA的两条链均含有14N
D．可用噬菌体代替大肠杆菌进行该实验
11．正在进行复制的DNA分子上的“Y”形交叉点称为复制叉。在每个复制起始位点处形成两个复制叉，它们朝相反方向移动，在“复制机器”的作用下沿途打开母链合成新的子链。图示为果蝇早期胚胎细胞正在进行DNA复制的电镜照片。以下说法错误的是（ ）

A．DNA多起点双向复制提高了合成效率
B．图中DNA上的可见颗粒可能是蛋白质
C．该图证明DNA子链延伸方向是从5’到3’
D．“复制机器”含有DNA聚合酶和解旋酶等
12．将果蝇一个精原细胞中未复制的Y染色体上的DNA双链都用15N标记，然后将该细胞置于不含15N的培养基中培养，经过两次连续分裂产生四个子细胞下列分析正确的是（ ）
A．如果是有丝分裂，则四个子细胞中各有一条含15N的Y染色体
B．如果是有丝分裂，则有两个子细胞中各有一条含15N的Y染色体
C．如果是减数分裂，则四个子细胞中各有一条含15N的Y染色体
D．如果是减数分裂，则只有一个子细胞含有一条含15N的Y染色体
二、综合题
13．图1是用DNA测序仪测出的某生物的一个DNA分子片段上被标记一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序（TGCGTATTGG），请回答下列问题：

（1）据图1推测，此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是_________个。
（2）根据图1脱氧核苷酸链碱基排序，图2显示的脱氧核苷酸链碱基序列为______________（从上往下序列）。
（3）图1所测定的DNA片段与图2所显示的DNA片段中的（A＋G）/（T＋C）总是为1，由此证明DNA分子碱基数量关系是_____________。图1中的DNA片段与图2中的DNA片段中A/G的比值分别为______________，由此说明了DNA分子的特异性。
（4）若用35S标记某噬菌体，让其在不含35S的细菌中繁殖5代，含有35S标记的噬菌体所占比例为_______。
（5）图中DNA片段由500对碱基组成，A＋T占碱基总数的34%，该DNA片段复制2次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子___________个。
14．在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP（d表示脱氧）上三个磷酸基团所处的位置（A－Pα~Pβ~Pγ或dA－Pα~Pβ~Pγ）。回答下列问题；
（1）某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的_________（填“α”、“β”或“γ”）位上。
（2）若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的_______（填“α”、“β”或“γ”）位上。
（3）将一个带有某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体（n个）并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是__________________。
15．科学家运用密度梯度离心等方法研究DNA复制的机制。请回答问题：
（1）将两组大肠杆菌分别在15NH4Cl培养液和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___________分子，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，混合后放在100 ℃条件下进行热变性处理，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，结果如图a所示。热变性处理导致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14NH4Cl培养液中，繁殖一代后提取子代大肠杆菌的 DNA（F1DNA），将F1DNA热变性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。若将未进行热变性处理的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_________（选填①～④中的序号）组成，做出此判断的依据是________（选填⑤～⑦中的序号）。
①两条15N－DNA 单链 ②两条14N－DNA 单链
③两条既含 15N、又含有14N 的DNA单链
④一条15N－DNA单链、一条14N－DNA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“弥散复制”
⑦图b与图a中两个峰的位置相同，支持“半保留复制”