高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》DNA的复制优质学案

这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》DNA的复制优质学案，文件包含第三章第三节DNA的复制2025-2026学年高中生物必修二同步复习讲义原卷版docx、第三章第三节DNA的复制2025-2026学年高中生物必修二同步复习讲义解析版docx等2份学案配套教学资源，其中学案共83页， 欢迎下载使用。
知识小结
知识点一对DNA复制的推测——DNA半保留复制假说
1提出者：沃森和克里克。
2内容
(1)解旋：DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂。
(2)复制：解开的两条单链分别作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸根据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。
3特点：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，是半保留复制。
知识点二DNA半保留复制的实验证据
1实验者：美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔。
2研究方法：假说—演绎法。
3实验材料：大肠杆菌。
4实验技术：同位素标记技术和密度梯度离心技术。
5实验原理
只含¹⁵N的双链DNA密度大，只含¹⁴N的双链DNA密度小，一条链含4N、另一条链含⁵N的双链DNA密度居中。
6实验假设
DNA以半保留的方式复制。
7实验过程
(1)让大肠杆菌在含¹⁵NH₄Cl的培养液中繁殖若干代，使其DNA双链充分被¹⁵N标记。
(2)将部分含¹⁵N标记的大肠杆菌转移到含⁴N的普通培养液中培养。
(3)在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA。
(4)将提取的DNA进行密度梯度离心，记录离心后试管中DNA的位置。
8实验预期——离心后应出现3种类型的DNA带
(1)重带(密度最大):两条链都被¹⁵N标记的亲代双链DNA(¹⁵N/¹⁵N-DNA)。
(2)中带(密度居中):一条链被⁵N标记，另一条链含¹⁴N的子代双链DNA(1⁵N/¹⁴N-DNA)。
(3)轻带(密度最小):两条链都含¹⁴N的子代双链DNA(¹⁴N/¹⁴N-DNA)。
9实验结果——与预期相符
(1)¹⁵N充分标记后取出，提取DNA→离心→全部重带(¹⁵N/¹⁵N-DNA)。
(2)细胞分裂一次(即大肠杆菌繁殖一代)后取出，提取DNA→离心→全部中带(¹⁵N/¹⁴N-DNA)。
(3)细胞分裂两次(即大肠杆菌繁殖两代)后取出，提取DNA→离心→1/2轻带(¹⁴N/¹⁴N-DNA)、1/2中带(¹⁵N/¹⁴N-DNA)。
10实验结论
实验结果和预期结果一致，说明了DNA的复制是以半保留的方式进行的。
知识点三DNA复制的过程
1概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。DNA的复制实质上是遗传信息的复制。
2时期：有丝分裂前的间期或减数分裂前的间期。
⑨注意无丝分裂和二分裂等任何类型的细胞分裂都有DNA分子的复制。
3场所
主要在真核生物的细胞核中。另外，线粒体、叶绿体等半自主性细胞器以及原核细胞的拟核等也含有DNA,因此，线粒体、叶绿体以及拟核也是DNA复制的场所。
4过程
5DNA复制的特点
(1)半保留复制：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链。
(2)边解旋边复制：亲代DNA利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，氢键断裂，部分双螺旋链解旋，然后以解开的每一段母链为模板，各自合成互补的子链，而不是两条母链完全解开后才合成新的子链。
◎提醒
(1)边解旋边复制和半保留复制都是DNA复制的特点，但半保留复制同时还是DNA复制的方式。
(2)不仅DNA的两条母链是反向平行的，新合成的子链与其对应的模板链也是反向平行的。
6结果：一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子。
7DNA分子准确复制的原因
(1)DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板。
(2)DNA通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。
8意义：DNA通过复制，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。
知识点四与DNA复制有关的计算
将1个被¹⁵N充分标记的DNA分子转移到含⁴N的培养基中培养n(n>0)代，结果如图所示。
从图中可以得到如下规律：
(1)DNA分子数：
①子代DNA分子总数=2n
②含¹⁵N的DNA分子数=2
③含¹⁴N的DNA分子数=2n
④只含⁵N的DNA分子数=0
⑤只含¹⁴N的DNA分子数=2n-2
(2)脱氧核苷酸链数
①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数=2n+1
②含¹⁵N的脱氧核苷酸链数=2
③含¹⁴N的脱氧核苷酸链数=2n+¹-2
(3)消耗的脱氧核苷酸数
设亲代DNA中含有某种脱氧核苷酸m个，则：
①经过n次复制，共需消耗游离的该种脱氧核苷酸m×(2n-1)个。
推导过程：一个DNA分子复制n次，可产生2n个子代DNA分子，除亲代DNA的两条母链不需新原料构建外，所有子链皆由新原料构建而成，因此相当于新形成(2n-1)个DNA分子，则需含该碱基(或其互补碱基)的脱氧核苷酸(2n-1)m个。
②在第n次复制时，共需消耗游离的该种脱氧核苷酸m×2n-¹个。
推导过程：在计算第n次复制所需某种原料的量时，可据经n次复制可产生2n个DNA分子，得出第n次复制需新构建子链2n条(每个子代DNA分子均有一条新生子链),这2n条新生子链相当于2n/2=2n-¹个DNA分子，故第n次复制所需某种原料的量应为2n-¹乘以每个DNA分子中该原料的量。
一．DNA分子的复制过程（共47小题）
1．染色体是DNA的主要载体，每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA﹣蛋白质复合体，称为端粒。DNA复制一次，端粒就缩短一段，因而端粒序列限制了DNA的复制次数。生殖细胞和癌细胞中有高活性的端粒酶（由RNA和蛋白质组成），其中的RNA可以充当合成端粒序列的模板。下列有关染色体上DNA复制的叙述中，错误的是（ ）
A．DNA复制过程也是间期染色体形成姐妹染色单体的过程
B．DNA复制时子链延伸都是5'→3'，且有一条与解旋同向
C．端粒序列因复制而缩短的情况最先发生在子链的3'端
D．癌细胞的端粒可以被端粒酶修复，因而能无限次复制
2．如图为DNA复制过程示意图，下列相关叙述正确的是（ ）
A．图中合成的两条子链碱基排列顺序相同
B．图中①过程叫解旋，需要解旋酶提供能量驱动
C．碱基互补配对原则为图示DNA复制过程提供了精确模板
D．据图可推测出DNA聚合酶只能催化DNA单链沿着5'→3'延伸
3．如图为某细菌拟核DNA复制的示意图，DNA在复制原点（只有一个）解开成单链状态，两条单链分别作为模板，各自合成其互补链。复制过程中需先在引物酶的作用下合成引物（一小段RNA）。下列相关叙述正确的是（ ）
A．引物酶可能是一种特殊的RNA聚合酶
B．前导链和滞后链结合形成一个子代DNA分子
C．两个子代DNA分子会随着丝粒的断裂而分离
D．两条链上DNA聚合酶移动方向都与复制叉前进方向相同
4．λ噬菌体是双链线状DNA病毒，其DNA侵入细胞后环化成双链环状DNA，然后通过滚环复制合成可被蛋白质外壳包装的双链线性DNA，过程如图。下列叙述错误的是（ ）
A．a链以3′端为引物随环状DNA向左滚动连续延伸
B．上图复制过程中，既有磷酸二酯键的形成又有磷酸二酯键的断裂
C．在滚环复制中，a链是连续延伸复制，而b链是不连续延伸复制
D．滚环复制可快速扩增出大量的子代双链线状DNA拷贝
5．DNA复制的假说有全保留复制、半保留复制和弥散复制。1958年，Meselsn和Stahl通过15N标记DNA的实验，证明了DNA的半保留复制。关于这一经典实验的叙述正确的是（ ）
A．利用差速离心，能够将15N标记的DNA与未标记的DNA区分
B．一次离心得到的DNA带的位置最多有三个
C．大肠杆菌至少要分裂两次并离心，才能验证DNA复制方式为半保留复制
D．将DNA变成单链后再进行离心也能得到相同的实验结果
6．DNA复制过程中，DNA聚合酶只能将游离的脱氧核苷酸连接到核苷酸链的3'端，因此在复制过程中需要RNA引物。以下关于DNA复制的说法正确的是（ ）
A．DNA连接酶可将后随链上的冈崎片段直接连接，无需填补缺口
B．前导链和后随链的延伸方向均为3'→5'
C．图中几种RNA引物的碱基序列完全相同
D．切除RNA引物后留下的缺口，需由DNA聚合酶填补脱氧核苷酸
7．研究人员用含有15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌，繁殖若干代后将大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养液中培养。一段时间后，研究人员提取大肠杆菌的DNA，通过加热处理使其解开双螺旋变成单链并进行离心处理后，得出了两种DNA单链的比例，如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A．该实验可用来探究DNA的复制方式
B．加热解开双螺旋破坏了碱基对之间的磷酸二酯键
C．第二次培养的过程中，大肠杆菌的DNA复制了3次
D．第二次培养后，大肠杆菌细胞中含15N的DNA占
8．DNA复制过程中，当DNA聚合酶遇到损伤而使复制停顿时，若暂时忽略损伤位点继续合成DNA，称为跨损伤合成。如图为某细菌体内暂时忽略胸腺嘧啶二聚体（T﹣T）的跨损伤合成过程，下列关于该过程及结果的推测，合理的是（ ）
（注：胸腺嘧啶二聚体是紫外线等因素导致DNA单链上相邻胸腺嘧啶之间结合而形成的）
A．该细菌DNA聚合酶V可以修复胸腺嘧啶二聚体
B．只要出现图示损伤，就会导致DNA复制停滞
C．人体细胞内若能够以胸腺嘧啶二聚体为模板合成“AA”序列，推测人因紫外线照射发生基因突变的概率高于该细菌
D．若不对该胸腺嘧啶二聚体（不考虑其他位点改变）进行修复，则该细菌将有的子代携带突变序列
9．腺病毒双链DNA分子的复制方式是链置换复制。在复制过程中，一次仅复制一条链并释放出单链DNA，然后再将释放出的单链DNA复制为双链DNA。复制是由末端蛋白（pTP）引发的，pTP与DNA聚合酶（DNApl）结合启动复制，进行复制的过程中需要单链DNA结合蛋白（ssDBP）的参与，过程如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．pTP与DNA聚合酶的复合物会与启动子结合启动DNA复制
B．ssDBP与单链DNA结合可能有利于单链DNA的稳定
C．腺病毒的双链DNA在进行复制时，两条链均作为模板
D．由该复制方式产生的子代DNA的两条链中，有一条来自亲代DNA
10．染色体外环状DNA（eccDNA）是一种在细胞核或细胞质中存在的，与染色体DNA分开的小型环形双链DNA分子。eccDNA不包含染色体上的标准端粒、着丝粒结构，但常含有完整或部分基因，能够表达，从而影响细胞功能和个体表型。下列叙述正确的是（ ）
A．细胞分裂前的间期随着DNA的复制，染色体和基因的数目也会发生改变
B．若某eccDNA有100个碱基对，其中A有20个，则其氢键有130个
C．eccDNA上的完整基因的遗传遵循孟德尔的分离定律
D．若某eccDNA的一条链上（A+T）：（G+C）＝m，则另一条链上该比值也为m
11．某病毒是一种单链DNA病毒。已知该病毒的单链DNA上含有2500个碱基，其中（A+T）：（C+G）＝2：3。该病毒进入宿主细胞后，会在DNA聚合酶的催化下以单链DNA为模板，合成互补链（记为a过程），形成一个双链DNA中间体，a过程消耗腺嘌呤600个；再以互补链为模板，在DNA聚合酶的催化下合成子代病毒的单链DNA（记为b过程）。下列叙述错误的是（ ）
A．经a过程形成的双链DNA中间体上的（A+C）：（T+G）＝1
B．互补链上胸腺嘧啶脱氧核苷酸占
C．a与b过程消耗的嘌呤碱基数量一共是1250个
D．a过程所需C的数量与b过程所需G的数量相同
12．原核生物环状DNA的复制有多种类型，图示θ型复制过程。DNA聚合酶Ⅰ从片段1的5′端移除RNA引物，然后将脱氧核苷酸逐个添加到片段2的3′端。下列相关叙述正确的是（ ）
A．DNA双链解旋时氢键断裂，该过程不消耗能量
B．该DNA分子在复制前后的端粒数量分别为2个、4个
C．新合成的两条子链分别由5′→3′和3′→5′的方向延伸
D．DNA聚合酶Ⅰ既能催化DNA子链延伸，又有核酸外切酶的活性
13．关于豌豆胞核中淀粉酶基因遗传信息传递的复制、转录和翻译三个过程，下列说法错误的是（ ）
A．三个过程均存在碱基互补配对现象
B．三个过程中只有复制和转录发生在细胞核内
C．根据三个过程的产物序列均可确定其模板序列
D．RNA聚合酶与核糖体沿模板链的移动方向不同
14．M13噬菌体是一种单链DNA病毒（含有A、T碱基共180个），在大肠杆菌细胞内的合成过程如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A．在噬菌体DNA的复制过程中SSB起DNA聚合酶的作用
B．过程①③均需先合成引物来引导子链延伸
C．过程②产生切口时复制型DNA中每个磷酸基团都会连接1或2个脱氧核糖
D．①～⑤整个过程中M13噬菌体DNA完成复制需要游离的A+T碱基共180个
15．下图1表示大肠杆菌的DNA分子复制，图2表示哺乳动物的DNA分子复制。下列叙述错误的是（ ）
A．图1中按照①②③的先后顺序合成子链，子链延伸方向为5'→3'
B．图2表示的过程具有多起点、双向、边解旋边复制，不同时开始复制
C．图1和图2复制过程中，形成的两条子链一条连续，一条不连续
D．图1和图2中复制起点部位的A//T碱基对比例较高，易于解旋
16．DNA不仅是静态的“基因档案”，更是动态的“生命指挥官”。下列叙述错误的是（ ）
A．细胞内DNA复制时，会呈现边解旋边复制现象
B．双链DNA分子复制1次，子代DNA分子中均含有母链
C．DNA复制时，需要解旋酶和DNA聚合酶提供活化能
D．该“生命指挥官”指挥着细胞内蛋白质的合成
17．如图所示为DNA复制过程中的一个复制泡，①～⑨代表相应位置。下列叙述不正确的是（ ）
A．DNA的两条链均为复制模板
B．该复制泡的DNA解旋是双向的
C．DNA分子的双链是反向平行的，①④⑨为3'端
D．若该片段碱基T占20%，则复制后碱基C占30%
18．某DNA分子由1000个碱基对组成，其中一条链上的A+T占该链的比例为40%。如图表示该DNA分子的部分片段平面结构图。下列叙述正确的是（ ）
A．沃森和克里克构建的DNA双螺旋结构模型中磷酸分子排列在外侧构成基本骨架
B．⑥表示的是鸟嘌呤，④表示的是胞嘧啶脱氧核苷酸
C．DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作3'﹣端
D．该DNA分子复制3次，需消耗游离鸟嘌呤脱氧核苷酸4200个
19．双链DNA复制时，非复制区与复制区的相接区域会形成“Y”形的结构，被称为复制叉，如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．前导链和滞后链合成时均从其5'端向3'端延伸
B．前导链、滞后链合成时所需的酶可能存在差异
C．两条子链通过碱基互补配对形成新的DNA分子
D．DNA两次复制后，新合成的单链占总单链的
20．某环状DNA分子中含有碱基A400个、碱基G600个，下列关于该DNA分子的叙述正确的是（ ）
A．该DNA分子中含有2600个氢键
B．该DNA分子中碱基C的数量为400个
C．该DNA分子的复制不需要酶参与
D．该DNA分子中A+T的数量占碱基总数的50%
21．利用同位素标记法可以追踪物质的运动和迁移规律，以下有关叙述正确的是（ ）
A．卡尔文用放射性同位素14C标记CO2供小球藻进行光合作用，发现光合作用中碳原子的转移途径是14CO2→14C3→（14CH2O）
B．科学家用同位素标记法进行的小鼠细胞与人细胞融合实验证明了细胞膜具有流动性
C．分别用O和H2O培养小球藻，可证明光合作用释放的氧气来自于H2O而不是来自于CO2
D．将根尖分生区细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中，培养至第二次分裂中期，细胞中一半的DNA分子含3H
22．有关DNA复制的叙述，正确的是（ ）
A．病毒DNA复制时所需的模板与引物均由病毒自身提供
B．真核细胞和原核细胞内DNA的复制需要的引物多于两种
C．DNA复制时解旋酶从复制起点开始沿5'→3'方向移动
D．与DNA复制相比，逆转录过程特有的碱基配对方式为A﹣T
23．大肠杆菌可以在快生长和慢生长之间切换（如图），在营养丰富的条件下可进行快生长。大肠杆菌的基因组DNA约为4.6×106bp，DNA的复制叉移动速度大约为每分钟5×104bp。下列相关叙述和推断错误的是（ ）
A．慢生长时，DNA复制为单起点双向复制
B．慢生长时，DNA完成复制需要大约46分钟
C．快生长时，1个DNA分子经过2轮复制后得到8个DNA分子
D．快生长情况下，细菌在上一次复制未结束时DNA已经开始新一轮复制
24．所有DNA被15N标记的细菌在含有14N的培养基中培养，培养到不同代数时收集细菌并裂解细胞，用密度梯度离心法分离，在紫外光下可以看到DNA分子形成的区带，图左为密度不同的三种条带在试管中的分布位置。抽取亲代及子代的DNA离心分离，可能得到如图右①～⑤所示的结果。下列相关叙述正确的是（ ）
A．亲代DNA用图右中的⑤表示，复制一次后得到的子一代用图右中的④表示
B．1个亲代DNA复制两次得到4个DNA分子，离心所得的结果如图右中的①
C．1个亲代DNA复制3次得到8个DNA分子的离心结果可用图右中的①表示
D．不论在含有14N的培养基中复制多少代，离心管中总有一定比例的15N﹣15N﹣DNA
25．流感病毒、衣原体（胞内寄生生物）、人腺病毒都能引起肺部感染，进而引发肺炎。这三种病原体的部分信息，如表所示。已知阿奇霉素通过抑制细菌、衣原体等病原体的蛋白质合成来发挥抗病原体的作用。下列相关叙述正确的是（ ）
A．若流感病毒的RNA中腺嘌呤占比为a，则尿嘧啶占比为
B．衣原体的遗传物质中，每条链的5'端都有一个游离的磷酸基团
C．人腺病毒的DNA复制时，不需要引物，但需要多种酶的催化
D．用阿奇霉素治疗衣原体肺炎，不影响人体细胞自身蛋白质的合成
26．噬菌体ΦX174遗传物质是单链环状DNA。其DNA复制的过程为：首先合成互补链，形成闭合的双链DNA分子，之后原DNA单链发生断裂，产生游离的3'和5'端，再以未断裂的互补链为模板，使原DNA单链3'端不断延伸，延伸出的长链一边延伸一边被不断切割、环化产生很多拷贝的单链环状DNA。部分过程如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．过程①②产生复制型DNA需要解旋酶、DNA聚合酶和4种游离的脱氧核苷酸
B．噬菌体ΦX174DNA的复制过程为半保留复制
C．①过程需要先合成引物，③过程不需要合成引物
D．噬菌体ΦX174DNA中嘌呤数和嘧啶数相等
27．下列关于DNA分子复制的叙述，错误的是（ ）
A．复制方式是半保留复制
B．复制过程需要DNA聚合酶参与
C．复制过程是边解旋边复制
D．复制时A与C配对，T与G配对
28．将某动物（体细胞中染色体数为2n）分裂旺盛的精巢组织置于含有BrdU（结构与胸腺嘧啶脱氧核苷酸类似，可与碱基A配对）的培养液中培养，在不同分裂时期取出细胞，用Giemsa染料染色（已知DNA分子两条单链均含BrdU呈浅蓝色，不含或一条单链含BrdU时呈深蓝色）。若一条染色体的两条染色单体颜色有差异，称为色差染色体。以下说法正确的是（ ）
A．对处于第三次有丝分裂中期的细胞进行染色观察，在所有的染色单体中，深蓝色占
B．在第二次分裂中期的细胞中和第三次分裂中期的细胞中出现的色差染色体数均为2n
C．若亲代DNA分子含胞嘧啶a个，第m次复制共需消耗游离胞嘧啶脱氧核苷酸a•2m个
D．若观察到某个第二次分裂中期的细胞没有色差染色体，则该细胞分裂产生的子细胞染色体数为n
29．某双链DNA分子含有3000个碱基对，其中一条链上A+T的比例为40%。将该DNA分子放在含32P的培养基中连续复制3次，下列叙述错误的是（ ）
A．该DNA分子中A+T的比例为40%，则G+C的比例为60%，其中G的数量为1800个
B．复制3次后，含有32P的DNA分子占全部DNA分子的，含有31P的DNA分子占全部DNA分子的
C．复制过程中，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为原DNA分子中A数量的7倍，即8400个
D．该DNA分子的另一条链上A+T的比例也为40%，两条链中A+T的比例相等，是因为碱基互补配对原则
30．将DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放在含有14N的培养基中培养，使其分裂3次，下列叙述正确的是（ ）
A．所有的大肠杆菌都含有15N
B．含有14N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为
C．含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为
D．含有14N的DNA单链占全部DNA单链的比例为
31．羟胺可使胞嘧啶转化为羟化胞嘧啶从而与腺嘌呤配对。一个精原细胞在进行DNA复制时，亲代一个DNA分子中有两个胞嘧啶发生了羟化。下列叙述错误的是（ ）
A．复制后产生的新DNA分子中嘧啶碱基与总碱基的比不变
B．该精原细胞进行两次有丝分裂后，有一个或两个子细胞中含有羟化胞嘧啶
C．该精原细胞形成的一个次级精母细胞中可能所有染色体都不含有羟化胞嘧啶
D．该精原细胞减数分裂产生的四个精子的DNA序列都发生改变
32．如图为某真核细胞DNA复制的电镜照片，其中泡状结构为复制泡，是DNA正在复制的部分。据图分析正确的是（ ）
A．复制泡中子链①的a、b端分别为其5'端和3'端
B．DNA聚合酶可以催化核糖核苷酸连接到子链上
C．复制泡中的每条子链都是部分连续合成、部分不连续合成的
D．图示体现了DNA复制具有边解旋边复制、单起点双向复制的特点
33．如图表示细胞中DNA分子复制的部分示意图，字母a～d表示DNA单链的3′端或5′端，虚线表示DNA复制原点（启动DNA复制的特定序列）所在位置；泡状结构叫作DNA复制泡，是DNA上正在复制的部分。下列相关叙述错误的是（ ）
A．DNA具有独特的双螺旋结构，为复制提供精确的模板
B．b、c表示5′端，判断的理由是子链只能由5′端向3′端延伸
C．该过程中需要解旋酶和DNA聚合酶等酶的参与
D．据图分析，DNA复制具有各起点同时开始复制、双向复制、半保留复制等特点
34．真核生物线粒体基质内的DNA是双链闭合环状分子，外环为H链，内环为L链。大体过程为：先以L链为模板，合成一段RNA引物（最后它会被切掉，用新合成的DNA片段来填补），然后在酶的作用下合成新的H链片段，当H链合成时，新的L链开始合成，如图所示。下列关于线粒体DNA的叙述，正确的是（ ）
A．DNA内外环的复制是不同步的，但子链都是从3′端向5′端延伸
B．DNA分子中的磷酸二酯键数目、脱氧核苷酸数目和DNA合成过程中脱水数相等
C．推测DNA复制时需要RNA聚合酶、DNA聚合酶和DNA连接酶等
D．用15N只标记亲代DNA，复制n次后含14N/15N的DNA占总数的
35．DNA复制时双链DNA从复制起点处解开螺旋成单链，复制起点呈现叉子形的复制叉。复制起始点的共同特点是含有丰富的AT序列，DNA复制从固定的起始点以双向等速方式进行，如图所示。下3列有关叙述错误的是（ ）
A．复制起始点含有丰富的AT序列的原因是该序列氢键少，更容易解旋
B．酶a催化DNA两条链之间氢键的断裂，该过程不需要消耗ATP
C．酶b可将脱氧核苷酸聚合到前导链的3'端，形成磷酸二酯键
D．冈崎片段②先于①形成，酶c可将相邻两个冈崎片段连接起来
36．含50个碱基对的DNA分子片段的两条链分别为a链和b链，其中a链中＝；该DNA分子两条链均含14N，将其在只含有15N的培养基中连续复制n次，则下列有关说法不正确的是（ ）
A．该DNA片段的b链中的值为
B．该DNA片段中含有腺嘌呤脱氧核苷酸的数目为20个
C．复制n代后子代DNA中含15N的有（2n﹣2）个
D．若n为3，需消耗210个鸟嘌呤脱氧核苷酸
37．2025年研究显示，新型SDDNA聚合酶可耐受92℃高温，其通过引入古菌特有的糖基化修饰位点，形成保护性水合层，显著提升热稳定性。下列关于这类耐高温的DNA聚合酶的叙述正确的是（ ）
A．基本单位是脱氧核苷酸
B．在细胞内或细胞外，当模板DNA和脱氧核苷酸存在时即可催化反应
C．为维持较高活性，适宜在70℃～75℃下保存
D．对酶活性结构域特定氨基酸位点突变可进一步提升其耐热性
38．许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿瘤细胞增殖。如表为三种抗肿瘤药物的主要作用机理。下列叙述错误的是（ ）
A．羟基脲处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都出现原料匮乏
B．放线菌素D处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都受到抑制
C．阿糖胞苷处理后，肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸
D．将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响
39．若1个亲代DNA分子双链均以白色表示，经过两次复制所得的4个DNA分子如图所示。第一次复制后产生的子链用一种颜色表示，第二次复制后产生的子链用另一种颜色表示，下列相关叙述正确的是（ ）
A．真核生物的DNA复制时，先解旋再复制
B．图中用黑色表示的子链是第一次复制后产生的
C．4个子代DNA分子中，新合成的单链占总单链数的
D．DNA复制过程中，两条新形成的子链通过碱基互补配对形成新的DNA分子
40．用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中含鸟嘌呤60个，该DNA分子在含14N的培养基中连续复制3次。下列叙述错误的是（ ）
A．子代DNA分子中嘌呤数目与嘧啶数目之比是1：1
B．DNA复制起始点可能含有丰富的A﹣T序列，更容易解旋
C．该DNA分子第3次复制时需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸280个
D．子代含15N的DNA分子与含14N的DNA分子数量之比为1：4
41．真核细胞DNA的复制是一个复杂的过程，其边解旋边复制时会形成独特的DNA复制泡结构，该过程需要多种酶的参与。下列有关叙述错误的是（ ）
A．DNA聚合酶不能起始独立合成新的DNA链
B．DNA聚合酶催化游离的脱氧核酸加到延伸中的DNA链的﹣OH末端
C．一条DNA复制时会形成多个复制泡说明DNA复制是多起点复制
D．复制时两条子链的延伸方向相反，分别为5′端→3′端和3′端→5′端
42．用15N标记了两条链含有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3次。下列有关说法中错误的是（ ）
A．该DNA分子含有的氢键数目是260个
B．该DNA分子复制第3次共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸160个
C．子代DNA分子中含15N的单链与含14N的单链之比为1：7
D．子代DNA分子中含15N的DNA分子与含14N的DNA分子之比为1：3
43．某环状DNA分子含200个碱基对，其中腺嘌呤60个。θ型复制是环状DNA分子复制的方式之一，图为θ型复制的模式图，下列相关叙述正确的是（ ）
A．θ型复制产生的两条子链碱基序列互补
B．DNA复制以4种游离的核糖核苷酸为原料
C．若该DNA连续复制3次，则共需消耗鸟嘌呤280个
D．复制过程中DNA聚合酶能催化氢键断裂，解开双螺旋结构
44．DNA修复机制对维持遗传稳定性至关重要，紫外线（UV）可诱导DNA单链上相邻的T之间相互结合形成嘧啶二聚体，阻碍碱基正常配对而导致复制错误引起突变。图为某细菌的一种修复机制：光复活酶（PRE）在可见光下直接切割二聚体，从而恢复原结构。下列关于双链DNA分子结构、复制和转录的叙述，错误的是（ ）
A．UV诱导DNA形成嘧啶二聚体引起的变异可以遗传
B．DNA复制时，在DNA聚合酶的催化下游离的脱氧核苷酸添加到子链3'端
C．若一条链中G+C占该链的30%，则另一条链中A+T占该链的70%
D．光修复过程中PRE可将嘧啶二聚体的磷酸二酯键断开
（多选）45．利用农杆菌转化法，将含有基因修饰系统的T﹣DNA插入到水稻细胞M的某条染色体上，在该修饰系统的作用下，一个DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U，脱氨基过程在细胞M中只发生一次。将细胞M培育成植株N。下列说法错误的是（ ）
A．N的每一个细胞中都含T﹣DNA
B．N自交，子一代中不含T﹣DNA的植株占
C．M经n（n≥1）次有丝分裂后，脱氨基位点为A﹣U的细胞占（）n﹣1
D．M经4次有丝分裂后，含T﹣DNA且脱氨基位点为A﹣T的细胞占
46．如图表示真核细胞中遗传信息的传递和表达过程，1和8表示某种物质。请据图回答下列问题：
（1）图中a、b表示的过程分别是 、 。
（2）a过程需要的原料为四种 ，c过程发生的场所为 。
（3）以下细胞中a、b、c三个过程都能发生的是 。
A．口腔上皮细胞
B．受精卵细胞
C．高度分化的神经细胞
47．阅读下列材料，回答问题。的大肠杆菌转移到以
研究者将1个含14N/14N﹣DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中，培养24h后，提取子代大肠杆菌的DNA，将DNA双链解开再进行密度梯度离心，试管中出现两种条带，如图1所示。DNA复制时两条子链的延伸方向相反，其中一条子链称为前导链，该链连续延伸；另一条称为后随链，该链逐段延伸，这些片段称为冈崎片段，如图2所示。
（1）根据图1所示信息，可知该种大肠杆菌的细胞周期大约为 h。
（2）从图2中可看成DNA的复制方式是 ，此过程遵循了 原则。 （填“甲链”或“乙链”）为后随链，其合成的方向与复制叉延伸的方向 （填“相同”或“相反”）。
（3）某双链DNA分子的一条单链中相邻的碱基通过 相连接。若该双链DNA分子有a个碱基，其中鸟嘌呤b个，则第n次复制时需要消耗游离的胸腺嘧啶的数目为 。
（4）用3H标记的大肠杆菌培养T2噬菌体，最终可在子代噬菌体的 中测到放射性。
二．证明DNA半保留复制的实验（共13小题）
48．某团队对证明DNA半保留复制的实验进行了创新：①将大肠杆菌置于含Cy3荧光（红色荧光）标记dNTP的培养基中培养多代，使亲代DNA双链均带红色荧光；②转移至含Cy5荧光（绿色荧光）标记dNTP的培养基中，分别培养至第1代、第2代；③提取DNA后，用单分子荧光成像技术直接观察单个DNA分子的荧光信号（无需离心分离）。若DNA为半保留复制，下列叙述正确的是（ ）
A．第1代所有DNA分子仅显红色荧光
B．第1代所有DNA分子同时显红、绿双色荧光
C．第2代所有DNA分子仅显绿、红双色荧光
D．第2代所有DNA分子仅显绿色荧光
49．1958年，Meselsn和Stahl通过15N标记DNA的实验，证明了DNA的半保留复制。关于这一经典实验的叙述正确的是（ ）
A．因为15N有放射性，所以能够区分DNA的母链和子链
B．得到的DNA带的位置有三个，证明了DNA的半保留复制
C．将DNA变成单链后再进行离心也能得到相同的实验结果
D．选择大肠杆菌作为实验材料是因为它有环状质粒DNA
50．科学家曾提出三个用于解释DNA复制方式的模型，分别为半保留复制、全保留复制和分散复制模型，如图a所示。已知可通过同位素标记和离心技术探究DNA的复制方式：先将大肠杆菌在含14NH4Cl的培养液中培养多代得到亲代DNA，再转移到含15NH4Cl的培养液中培养复制两代，提取每代大肠杆菌的DNA进行离心，可能出现的实验结果如图b所示，其中复制的第一代和第二代的离心结果分别为实验结果1、2。下列说法错误的是（ ）
A．实验结果2中的DNA都被15N标记，且位于中带与重带的DNA数量相同
B．本实验设计思路是：用15N标记DNA，根据其差速离心后出现的位置判断复制方式
C．只看实验结果1可排除全保留复制，根据实验结果1、2可确定为半保留复制
D．若为全保留复制，则实验结果1和实验结果2都有重带和轻带
51．下列关于人类对遗传物质探索历程的叙述正确的是（ ）
A．萨顿通过实验证实了基因和染色体的行为存在着明显的平行关系
B．格里菲思通过肺炎链球菌体内转化实验首次向遗传物质是蛋白质的观点提出了挑战
C．沃森和克里克运用构建物理模型的方法提出了DNA分子的双螺旋结构模型
D．梅塞尔森和斯塔尔利用放射性同位素标记法证明了DNA的复制是以半保留的方式进行的
52．生物科学史是生物科学形成、发展和演变的历程，是探索生命现象及其本质的史实。下列有关叙述正确的有（ ）
①孟德尔发现遗传规律和摩尔根证明基因在染色体上都采用了假说—演绎法
②艾弗里的肺炎链球菌体内转化实验运用了减法原理证明DNA是遗传物质
③用32P标记的T2噬菌体侵染未标记的细菌裂解后得到的子代噬菌体多数具有放射性
④制作的细胞膜流动镶嵌模型和DNA双螺旋结构模型均属于物理模型
⑤萨顿以蝗虫为实验材料，运用假说—演绎法，推测基因在染色体上
⑥证明DNA半保留复制的实验应用了同位素标记技术和差速离心技术
A．4项B．3项C．2项D．I项
53．下列有关实验及实验结论的叙述中，错误的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
54．科学家设计了脉冲标记一追踪实验研究DNA复制的动态过程。在脉冲标记实验中，利用T4噬菌体侵染大肠杆菌，并分别进行不同时间的脉冲标记（dT指脱氧胸腺嘧啶），分离提取DNA后进行检测，结果表明新合成的DNA片段大小均为1000～2000个核苷酸。在脉冲追踪实验中，研究了这些小片段在复制过程中的发展，发现带标记的DNA不再是短片段，而是更大的片段、实验如图。下列叙述正确的是（ ）
A．该实验目的是证明T4噬菌体的DNA半保留复制
B．超离心是为了将相对分子质量不同的DNA与蛋白质分离
C．脉冲标记的目的是用放射性3H标记在特定时段内合成的DNA
D．脉冲追踪后更大的片段是游离的脱氧核苷酸继续连接形成的
55．下列各项针对相关实验操作或现象所作出的结论，正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
56．大肠杆菌的拟核DNA分子中含有n个核苷酸，用含32P的培养基培养不含32P的大肠杆菌得到如图所示的Ⅱ、Ⅲ两种类型的DNA。下列有关该实验结果的预测与分析，正确的是（ ）
A．DNA第2次复制产生的子代DNA分子中，类型Ⅱ与Ⅲ的数量比为1：3
B．DNA分子复制完成后，母链和子链中碱基（A+G）：（T+C）的值一定相等
C．第2次复制需要消耗嘧啶碱基的数目是个
D．一个拟核DNA分子复制n次形成的含32P的脱氧核苷酸单链的数量为2n+1﹣2条
57．下列关于遗传学经典实验的叙述，正确的是（ ）
A．摩尔根通过果蝇眼色杂交实验，证明了基因在染色体上呈线性排列
B．格里菲思和艾弗里等人通过肺炎链球菌体外转化实验，证明DNA是主要的遗传物质
C．单用烟草花叶病毒的RNA，会使烟草叶片出现病斑
D．“DNA以半保留方式复制”的研究过程中运用了放射性同位素标记技术
58．科学家在探究DNA的复制方式是全保留还是半保留实验中，利用了密度梯度离心技术。将亲代大肠杆菌（DNA两条链均被15N标记）置于氮源为14NH4Cl的普通培养基中，连续繁殖两代，提取子二代DNA进行密度梯度离心，记录离心后试管中DNA分子的位置。下列叙述错误的是（ ）
A．正式实验前需要进行预实验，以确定大肠杆菌在特定条件下的分裂时长
B．子二代DNA分子分布的实际位置比理论位置偏低，原因可能是细胞中原来的15N标记的脱氧核苷酸加入新合成的子链中
C．若处理提取的DNA分子，将其解螺旋为单链，再密度梯度离心，也可以达到实验目的
D．若将子二代大肠杆菌转移到氮源为15NH4Cl的培养基中再培养一代，半保留复制得到的子代中DNA分子组成类型为15N/14N的比例为
59．回答下列有关同位素标记（示踪）技术的问题。
（1）同位素标记技术的基本原理是：同位素的 可能有差异，但组成的化合物 相同，因此，可用于示踪物质的运行和变化规律。
（2）鲁宾和卡门将某种植物分成两组，向第一组提供H2O和C18O2，向第二组提供O和CO2，以研究光合作用中氧气的来源。下列有关叙述错误的是 （多选）。
A．第一组为对照组，第二组为实验组
B．鲁宾和卡门的实验第一次证明水的光解产生氧气
C．实验结果表明，CO2分子的C和O被分开，O2被释放
D．给第二组植物足够长的时间，体内能检测到含18O的葡萄糖
（3）卡尔文用经过14C标记的14CO2提供给小球藻，以研究光合作用时二氧化碳中C原子的去向。下列有关叙述正确的是 （多选）。
A．在叶绿体基质中参与反应的二氧化碳不都是14CO2
B．ATP和NADPH参与了14CO2分子的固定
C．应在足够的时间后一次性进行实验结果的检测
D．三碳化合物比五碳化合物出现放射性的时间更早
（4）梅塞尔森和斯塔尔用含有15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌，以研究DNA复制的方式。下列有关叙述错误的是 （多选）。
A．该研究运用了假说—演绎法
B．区分亲代与子代的DNA是实验的关键
C．检测指标是对每一代提取的DNA进行放射性检测
D．该实验还利用了差速离心法
（5）赫尔希和蔡斯利用32P和35S分别标记T2噬菌体，再利用标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，以研究生物的遗传物质。下列有关叙述错误的是 （多选）。
A．利用32P标记DNA是因为DNA中P的含量特别丰富
B．实验中离心的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
C．该实验证明了DNA才是大肠杆菌的遗传物质
D．该实验还可说明DNA中包含着制造蛋白质的“指令”
60．关于DNA分子的复制方式主要有两种假说，如图1所示。科学家运用密度梯度离心、DNA紫外光吸收光谱等方法对此进行研究，实验基本操作及结果如图，请回答下列问题：
（1）将大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液（图2A）中培养一段时间，使大肠杆菌繁殖多代（大肠杆菌约20分钟繁殖一代）。培养液中的N可被大肠杆菌用于合成 ，进一步作为DNA复制的原料。此外，DNA复制还需要模板、能量、 酶、 酶、引物酶及DNA连接酶等条件。
（2）从上述培养液中取部分菌液，提取大肠杆菌DNA（图2A）。经密度梯度离心后，测定溶液的紫外光吸收光谱，结果如图3a所示，峰值出现在离心管的P处。该步骤的目的是 。
（注：紫外光吸收光谱的峰值位置即为离心管中DNA的主要分布位置，峰值越大，表明该位置的DNA数量越多。）
（3）将上述培养的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养液中继续培养（图2B）。在培养到6、13、20分钟时，分别取样，提取大肠杆菌DNA，经密度梯度离心后，测定紫外光吸收光谱，结果如图3中b、c、d所示。
①若全保留复制这一假说成立，则20分钟时紫外光吸收光谱的峰值个数及峰值的位置与点P的关系为 。
a．峰值个数为1，峰值出现在Q点的位置
b．峰值个数为1，峰值出现在P点的位置
c．峰值个数为2，一个峰值出现在P点的位置，另一个峰值出现在Q点上方
d．峰值个数为2，一个峰值出现在P点的位置，另一个峰值出现在Q点的位置
②现有实验结果 （选填“可以”或“不可以”）否定全保留复制假说。
（4）科学家继续测定了大肠杆菌在含有14NH4Cl的培养液中培养到40分钟时的紫外光吸收光谱。若半保留复制假说成立，则40分钟时的紫外吸收光谱结果如何？请在图4e框中绘制相应的预期结果。
病原体
流感病毒
衣原体
人腺病毒
遗传物质
单链RNA
双链DNA
双链DNA
药物名称
作用机理
羟基脲
阻止脱氧核糖核苷酸的合成
放线菌素D
抑制DNA的模板功能
阿糖胞苷
抑制DNA聚合酶活性
选项
实验材料
实验过程
实验结果与结论
A
R型和S型肺炎链球菌
将R型活细菌与S型细菌的DNA和DNA水解酶混合培养
只生长R型细菌，说明DNA被水解后失去了遗传效应
B
噬菌体和大肠杆菌
用35S标记的噬菌体去感染普通的大肠杆菌，短时间保温
离心后获得的上清液中放射性很高，说明DNA是遗传物质
C
烟草花叶病毒和烟草
用从烟草花叶病毒中分离出的RNA侵染烟草
烟草出现病斑，说明烟草花叶病毒的RNA可能是遗传物质
D
大肠杆菌
将已用15N标记DNA的大肠杆菌培养在普通（N）培养基中
经三次分裂后，含15N的DNA占DNA总数的，说明DNA分子的复制方式是半保留复制
选项
实验操作或现象
结论
A
使用高倍显微镜观察水藻叶细胞时，将装片向上移动
视野上方比下方的细胞更易被移出视野范围
B
检测生物组织中的蛋白质时，滴加双缩脲试剂
会出现砖红色沉淀
C
探究酵母菌呼吸方式的实验中，向酵母菌培养液中滴加酸性重铬酸钾溶液，振荡后溶液变成灰绿色
酵母菌培养液中一定含有酒精
D
梅塞尔森等证明DNA半保留复制的实验中，子一代DNA离心后，试管中只有一条DNA条带且位置居中
否定了全保留复制方式，可能为半保留复制方式