DNA分子的復制 基因是有遺傳效應的DNA片段
【高考目標導航】
1、DNA分子結構的主要特點
2、基因的概念
3、DNA分子的復制
【基礎知識梳理】
一、DNA分子的結構及特點
1、結構
（1）元素組成：C、H、O、N、P(不含S)
（2）基本單位：脫氧核苷酸．如圖所示：
其中，○表示一分子磷酸； 表示一分子脫氧核糖； 表示含氮堿基．構成DNA分子的含氮堿基共有4種，即A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、G(鳥嘌呤)、C(胞嘧啶)。
脫氧核糖的結構簡式如右圖：
在脫氧核苷酸分子中，特別要注意三個小分子之間的連接，其中，脫氧核糖的l號碳原子與含氮堿基相連，5號碳原子與磷酸分了相連。
（3）一條脫氧核苷酸單鏈中，相鄰脫氧核苷酸之間的連接如圖所示。
一分子脫氧核苷酸中脫氧核糖的3號碳原子與另一分子脫氧核苷酸中的磷酸通過形成新的化學鍵(磷酸二酯鍵)相連接。
（4）兩條單鏈之間形成的堿基對表示如下
①堿基之間的配對方式有兩種，即上圖所示的A一定與T配對，G一定與C配對。
③配對的堿基之間以氫鍵相連，A與T之間形成兩條氫鍵．G與C之間形成三條氫鍵。
③配對的兩個脫氧核苷酸方向相反，尤其要注意脫氧核糖的位置。
2、特點
（1）兩條鏈反向平行盤旋成雙螺旋結構。
（2）外側基本骨架為脫氧核糖與磷酸交替連接，內側排列堿基 對。
由該原則知：A=T，C=G
因此：A+G=T+C=A+C=T+G=50%
（3）內側堿基對按堿基互補配對原則通過氫鍵相連。
二、 DNA分子的復制
1、推測：沃森和克里克提出半保留復制過程
2、證明：放射性同位素15N示蹤大腸桿菌實驗
3、概念：以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。
4、時期：有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期
5、過程：
(1)解旋：親代DNA在解旋酶的作用下，把兩條螺旋的雙鏈解開，形成兩條單鏈(母鏈)。解旋是使兩條鏈之間的氫鍵斷裂，需ATP提供能量。
(2)子鏈合成：以解開的兩條母鏈為模板，以周圍環(huán)境中游離的脫氧核苷酸為原料各自合成與母鏈互補的一條子鏈。
(3)子代DNA分子的形成兩條母鏈分別與各自決定的子鏈組成兩個完全相同的DNA分子。
6、特點：
（1）邊解旋邊復制。
（2）復制方式：半保留復制。
7、條件：
（1）模板：親代DNA分子的兩條鏈。
（2）原料：4種游離的脫氧核苷酸。
（3）能量：ATP釋放的能量。
（4）酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶。
8、準確復制的原因：
（1）DNA分子獨特的雙螺旋結構提供精確模板。
（2）通過堿基互補配對原則保證了復制準確進行。
9、意義：
將遺傳信息從親代傳給了子代，保持了遺傳信息的連續(xù)性。
三、基因是有遺傳效應的DNA片段
1、基因與DNA的關系
（1）一個DNA上有許多個基因。構成基因的堿基數(shù)小于DNA分子的堿基總數(shù)。
（2）基因實質：基因是有遺傳效應的DNA片段。
2、遺傳信息與DNA的關系
遺傳信息蘊藏在DNA分子的4種堿基的排列順序之中。
3、DNA分子特性：
（1）多樣性：主要取決于堿基排列 順序。
（2）特異性：是由DNA分子中特定的堿基排列順序決定的。
（3）穩(wěn)定性：主要取決于DNA分子的雙螺旋結構。
【要點名師透析】
一、DNA的結構
1、平面結構圖解
2.圖解各部分(序號的)含義
①磷酸：是脫氧核苷酸的重要組成基團，DNA分子中絕大部分脫氧核苷酸都連接2個磷酸基團，但1個DNA分子中只有2個游離的磷酸。
②磷酸二酯鍵：是兩個脫氧核苷酸相連的化學鍵，可用限制酶切斷，可用DNA連接酶或DNA聚合酶連接。
③脫氧核糖：是 脫氧核苷酸的組成部分。
④堿基：共有4種，分別是A(腺嘌呤)，G(鳥嘌呤)，T(胸腺嘧啶)，C(胞嘧啶)。
⑤堿基對：A與T、G與C分別配對，配對遵循堿基互補配對原則。
⑥氫鍵：配對的堿基之間通過氫鍵相連，可用DNA解旋酶斷裂，也可用高溫斷裂。堿基AT、GC之間分別有2個和3個氫鍵。
⑦脫氧核苷酸：含有磷酸、脫氧核糖和含氮堿基各1個。是DNA的基本組成單位，DNA初步水解產物。
⑧脫氧核苷酸鏈：兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈雙螺旋成DNA分子。
⑨DNA的內側：由堿基對按不同的順序排列而成，決定了DNA的特異性和多樣性。
⑩DNA的外側：由脫氧核糖和磷酸交替連接而成，構成DNA的基本骨架。
【典例】(2011?喀什模擬)如圖為DNA分子結構示意圖，對該圖的描述正確的是( )
A.②和③相間排列，構成了DNA分子的基本骨架
B.④的名稱是胞嘧啶脫氧核苷酸
C.當DNA復制時，⑨的形成需要DNA連接酶
D.DNA分子中特定的脫氧核苷酸序列代表了遺傳信息
【解析】脫氧核糖與磷酸交替連接排列在外側，構成了基本骨架。④中的①是其他脫氧核苷酸的磷酸，所以④不是胞嘧啶脫氧核苷酸。⑨是氫鍵，解旋需要DNA解旋酶，但形成不需要酶。
【答案】D
二、有關DNA復制的幾個問題
1、復制的場所：DNA主要分布在細胞核內，細胞核是DNA復制的主要場所。
2、外界條件對DNA復制的影響：在DNA復制的過程中，需要酶的催化和ATP供能，凡是影響酶活性的因素和影響細胞呼吸的因素，都會影響DNA的復制。
3、復制的過程：
4、DNA復制的準確性的原因
（1）DNA分子獨特的雙螺旋結構提供精確模板。
（2）通過堿基互補配對原則保證了復制準確進行。
5、DNA半保留復制的特點：新合成的每個DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈（模板鏈）。
【典例】下列有關DNA復制過程的敘述中，正確的順序是( )
①互補堿基對之間氫鍵斷裂
②互補堿基對之間氫鍵形成
③DNA分子在解旋酶的作用下解旋
④以解旋后的母鏈為模板進行堿基互補配對
⑤子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋結構
A.①③④②⑤ B.③①⑤④②
C.①④②⑤③ D.③①④②⑤
【解析】DNA復制過程包括解旋、復制、復旋，解旋酶作用于兩條鏈間的氫鍵，以解旋后的兩條母鏈分別為模板遵循堿基互補配對原則合成新DNA鏈。子鏈與母鏈恢復雙螺旋結構。
【答案】D
三、DNA的相關計算
1.有關DNA的堿基計算
根據A=T，G=C，圖示如下：
α鏈 ?A?G?C?T?T?C?C?…m
β鏈 ?T?C?G?A?A?G?G?…m
則
2.有關DNA復制的計算
DNA的復制為半保留復制，一個DNA分子復制n次，則有
(3)消耗的脫氧核苷酸數(shù)
①若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，經過n次復制需要消耗該脫氧核苷酸為m?(2n-1)個。
②第n次復制所需該脫氧核苷酸數(shù)為m?2n-1。
【典例】（2011?宣漢模擬）用15N標記含有100個堿基對的DNA分子，其中有胞嘧啶60個，該DNA分子在14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復制四次。其結果不可能是( )
A．含有15N的DNA分子占1/8
B．含有14N的DNA分子占7/8
C．復制過程中需游離的腺嘌呤脫氧核苷酸600個
D．復制結果共產生16個DNA分子
【解析】由于DNA的復制是半保留復制，經過四次復制形成16個 DNA分子，有2個DNA分子中一條鏈含有15N，另一條鏈含有14N，其余14個DNA分子兩條鏈全部含有14N，該DNA分子中含有胞嘧啶60個，由此計算出含有鳥嘌呤60個，腺嘌呤和胸腺嘧啶各有40個，復制四次需要腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量為 40*（24-1）=600個，選項A、C、D正確，B錯誤。
【答案】B
四、基因與脫氧核苷酸、DNA、染色體和生物性狀之間的關系
關系內容
基因與脫氧核苷酸基因的基本組成單位是脫氧核苷酸，每個基因含有成百上千個脫氧核苷酸�；蛑忻撗鹾塑账岬呐帕许樞蚍Q為遺傳信息
基因與DNA基因是有遺傳效應的DNA片段．每個DNA分子上有很多個基因
基因與染色體基因在染色體上呈線性排列，染色體是基因的主要載體
基因與生物性狀基因不僅可以通過復制把遺傳信息傳遞給下一代，還可“使遺傳信息以一定的方式反映到蛋白質的分子結構上來，從而使后代表現(xiàn)出與親代相似的性狀。遺傳學上把這過程叫做基因的表達
圖示
【感悟高考真題】
1、(2011?安徽高考)甲、乙圖示真核細胞內兩種物質的合成過程，下列敘述正確的是（）
A.甲、乙所示過程通過半保留方式進行，合成的產物是雙鏈核酸分子
B.甲所示過程在細胞核內進行，乙在細胞質 基質中進行
C.DNA分子解旋時，甲所示過程不需要解旋酶，乙需要解旋酶
D.一個細胞周期中，甲所示過程在每個起點只起始一次，乙可起始多次
【解析】甲圖，每一起點處DNA的兩條鏈都作為模板，且雙向延伸，因此甲為DNA的復制；乙圖，每一起點處DNA的一條鏈作為模板，且單向延伸，因此乙為轉錄。只有甲通過半保留方式進行，合成的產物是雙鏈核酸分子，所以A項錯誤；甲、乙所示過程都在細胞核內進行，所以B項錯誤；甲、乙所示過程都需要解旋酶，所以C項錯誤；一個細胞周期中，DNA只復制一次，轉錄可進行多次，所以D項正確。
【答案】D
2、(2011?海南高考)關于核酸生物合成的敘述，錯誤的是 （ ）
A．DNA的復制需要消耗能量
B．RNA分子可作為DNA合成的模板
C．真核生物的大部分核酸在細胞核中合成
D．真核細胞染色體DNA的復制發(fā)生在有絲分裂前期
【解析】A項,DNA分子的復制需要線粒體提供能量;B項,RNA可以逆轉錄合成DNA，因此某些逆轉錄病毒可以把RNA作為DNA合成的模板;C項,DNA的復制，mRNA、 tRNA 的合成都主要是在細胞核中完成的;D項,真核細胞染色體DNA的復制發(fā)生在有絲分裂的間期或減數(shù)第一次分裂前的間期，不是有絲分裂前期。
【答案】D
3、（2010?山東高考）蠶豆根尖細胞在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷培養(yǎng)基中完成一個細胞周期，然后在不含放射性標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期，其染色體的放射性標記分布情況是
A．每條染色體的兩條單體都被標記
B．每條染色體中都只有一條單體被標記
C．只有半數(shù)的染色體中一條單體被標記
D．每條染色體的兩條單體都不被標記
【解析】由于DNA分子的復制方式為半保留復制，在有放射性標記的培養(yǎng)基中一個細胞周期后，每個DNA分子中有一條鏈含放射性。繼續(xù)在無放射性的培養(yǎng)基中培養(yǎng)時，由于DNA的半保留復制，所以DNA分子一半含放射性，一半不含放射性，每個染色單體含一個DNA分子，所以一半的染色單體含放射性。
【答案】B
4、（2010?江蘇高考）下列關于核酸的敘述中，正確的是
A.DNA和RNA中的五碳糖相同
B.組成DNA與ATP的元素種類不同
C. T2噬苗體的遺傳信息貯存在RNA中
D.雙鏈DNA分子中嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)
【解析】本題主要考查核酸的組成、結構和功能。DNA含有脫氧核糖，RNA含有核糖，A項錯誤；DNA和ATP都是由C 、H、O、N、P五種元素組成，B項錯誤。T2噬菌體遺傳物質為DNA，故其遺傳信息也儲存在DNA中，C項錯誤。雙鏈DNA嘌呤總和嘧啶堿基互補配對，故兩者數(shù)量相等，D項正確。
【答案】D
5、（2009?江蘇高考）下圖為真核生物染色體上DNA分子復制過程示意圖，有關敘述錯誤的是
A．圖中DNA分子復制是從多個起點同時開始的
B．圖中DNA分子復制是邊解旋邊雙向復制的
C．真核生物DNA分子復制過程需要解旋酶
D．真核生物的這種復制方式提高了復制速率
【解析】本題通過信息考查DNA的復制相關知識。從圖中只能看出有一個復制起點，所以A不對。圖中DNA分子復制是邊解旋邊雙向復制的，真核生物DNA分子復制過程需要解旋酶，DNA聚合酶等參與。這種半保留復制的模式不僅保持前后代的穩(wěn)定性，每次復制都可產生兩個DNA分子，提高了效率。
【答案】A
6、（2009?廣東高考）有關DNA分子結構的敘述，正確的是
A. DNA分子由4種脫 氧核苷酸組成
B. DNA單鏈上相鄰堿基以氫鍵連接
C. 堿基與磷 基相連接
D. 磷酸與脫核糖交替連接構成DNA鏈的基本骨架
【解析】DNA雙鏈上相對應的堿基以氫鍵連接，單鏈上相鄰堿基之間通過脫氧核糖和磷酸二酯鍵聯(lián)系起來，脫氧核糖和磷酸交替排列在外側，構成DNA鏈的基本骨架。堿基排列在內側，與脫氧核糖直接相連。
【答案】AD
【考點模擬演練】
一、選擇題
1、澳大利亞等國科學家近日研究發(fā)現(xiàn)，海綿竟然擁有近70%人類基因，其中包括大量的與典型疾病和癌癥有關的基因。下列有關敘述不正確的是( )
A．基因是有遺傳效應的DNA片段
B．細胞分裂素延遲植物衰老與基因的作用有關
C．基因內增加一個堿基對，只會改變肽鏈上一個氨基酸
D．基因表達時存在RNA分子間的堿基互補配對
【解析】基因中增加一個堿基對，會導致肽鏈中氨基酸序列發(fā)生改變。植物激素調控代謝過程與基因的表達有關。基因表達包括轉錄和翻譯過程。
【答案】C
2、如果DNA分子上某一片段是一個有遺傳效應的片段，則該片段( )
①攜帶遺傳信息 ②上面有密碼子�、勰苻D錄產生mRNA
④能進入核糖體�、菽苓\載氨基酸�、弈芸刂频鞍踪|的合成
A．①③⑤ B．②④⑥
C．①③⑥ D．②④⑤
【解析】密碼子位于信使RNA中，信使RNA進入核糖體，轉運RNA運載氨基酸。
【答案】C
3、(2011?長沙模擬)在一個雙鏈DNA分子中，堿基總數(shù)為m，腺嘌呤堿基數(shù)為n，則下列有關敘述正確的是( )
①脫氧核苷酸數(shù)＝磷酸數(shù)＝堿基總數(shù)＝m�、趬A基之間的氫鍵數(shù)為(3m/2)－n ③一條鏈中A＋T的數(shù)量為n
④G的數(shù)量為m－n
A．①②③④ B．②③④
C．③④ D．①②③
【解析】腺嘌呤堿基數(shù)為n，則G的數(shù)量為(m/2)－n，DNA分子中氫鍵數(shù)＝n×2＋[(m/2)－n]×3＝(3m/2)－n；一條鏈中A＋T的數(shù)量等于整個DNA分子中A的堿基數(shù)。
【答案】D
4、(2011?廣州模擬)如圖甲、乙表示真核生物遺傳信息傳遞過程中的某兩個階段的示意圖，圖丙為圖乙中部分片段的放大示意圖。對此分析合理的是( )
A．圖甲所示過程主要發(fā)生于細胞核內，圖乙所示過程主要發(fā)生于細胞質內
B．圖中催化圖甲、乙所示兩過程的酶1、酶2和酶3是相同的
C．圖丙中a鏈為模板鏈，b鏈為轉錄出的子鏈
D．圖丙中含有兩種單糖、五種堿基、五種核苷酸
【解析】圖甲所示為DNA的復制過程，圖乙所示為轉錄過程。DNA的復制和轉錄主要發(fā)生在細胞核內。圖甲中酶1和酶2相同，為DNA聚合酶，圖乙中酶3為RNA聚合酶。由于轉錄是以DNA為模板合成RNA的過程，圖丙的a鏈中含有堿基T，b鏈中含有堿基U，故a鏈為DNA模板鏈，而b鏈為轉錄產生的RNA鏈，因此圖丙中含有2種單糖、5種堿基、8種核苷酸。
【答案】C
5、(2011?日照模擬)下列有關DNA的敘述，正確的是( )
①在人的白細胞中，DNA上含有人的全部遺傳信息
②同一物種的個體之間的DNA完全相同
③DNA是一切生物的遺傳物質
④一個DNA分子可以控制許多性狀
⑤精子中含有的遺傳信息量與卵細胞中的遺傳信息量相同
A．③④ B．③⑤
C．①④ D．④⑤
【解析】人的白細胞是體細胞，來自于受精卵，故其含有人的全部遺傳信息；一個DNA分子含有多個基因，可以控制許多性狀；同一物種的不同個體之間的DNA是不同的；一切生物的遺傳物質的核酸，而不是DNA；卵細胞中的遺傳信息量包括核中DNA和線粒體中的DNA，故其總量比精子多。
【答案】C
6、(2011?威海模擬)經分析某生物體內只有一種核酸分子，堿基A與C之和占堿基總數(shù)的5.5%，堿基U占堿基總數(shù)的24%，由此可知該生物 是( )
A．玉米 B．煙草花葉病毒
C．噬菌體 D．果蠅
【解析】由于該生物體內只有一種核酸分子，且不含T只含U，說明遺傳物質是RNA。題中所述生物只有煙草花葉病毒是RNA病毒，故選擇B項。
【答案】B
7、(2011?泉州模擬)在同一生物體內，下列有關敘述錯誤的是( )
①不同DNA分子中，可能儲存有相同的遺傳信息
②不同組織細胞中，可能有相同的基因進行表達
③不同mRNA分子中，不可能含有相同的密碼子
④不同核糖體中，不可能翻譯出相同的多肽
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
【解 析】減數(shù)分裂過程中發(fā)生交叉互換的兩個 DNA分子可能儲存相同的遺傳信息；同一生物體中不同細胞的遺傳物質相同，有些基因在所有的細胞中都可以表達，比如控制呼吸酶的基因，其他基因則在特定細胞中表達；所有生物共用一套密碼子；核糖體只是合成蛋白質的場所，核糖體上合成的多肽與mRNA的種類密切相關，同一mRNA結合的核糖體上翻譯出的多肽都是相同的。
【答案】C
8、(2011?濰坊質檢)基因是具有遺傳效應的DNA片段，下列哪項不是“遺傳效應”的含義( )
A．能控制一種生物性狀的表現(xiàn)
B．能控制一種蛋白質的合成
C．能決定一種氨基酸的位置
D．能轉錄成一種mRNA
【解析】基因概念中“遺傳效應”是指控制生物的性狀， 而基因對性狀的控制是通過控制蛋白質的合成來實現(xiàn)的；組成蛋白質的氨基酸約有20種，基因不只是決定一種氨基酸的位置，而是決定組成蛋白質的所有氨基酸的位置。
【答案】C
9、(2011?東營檢測)從某生物組織中提取DNA進行分析，其中鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的46%，又知該DNA分子的一條鏈(H鏈)所含的堿基中28%是腺嘌呤，24%是胞嘧啶，則與H鏈相對應的另一條鏈中，腺嘌呤、胞嘧啶分別占該鏈全部堿基數(shù)的( )
A．26%、22% B．24%、28%
C．14%、11% D．11%、14%
【解析】由題干可獲取的主要信息有：①DNA雙鏈中G＝C＝23%；②H鏈中A占28%，C占24%。解答本題首先求出各類堿基占全部堿基的比例，然后利用關系式A1%＋A2%2＝A%計算并做出判斷。由DNA分子中G與C之和占全部堿基的46%，可知DNA分子中A與T之和占全部堿基的54%，則在DNA分子雙鏈中A＝T＝27%，G＝C＝23%，H鏈中A占28%，C占24%，則與H鏈相對應的另一條鏈中，A占2×27%－28%＝26%，C占2×23%－24%＝22%。
【答案】A
10、如右圖所示為DNA分子復制的片段，圖中a、b、c、d表示各條脫氧核苷酸鏈。一般地說，下列各項中正確的是? ?
A．a和c的堿基序列互補，b和c的堿基序列相同
B．a鏈中?A＋C?/?G＋T?的比值與d鏈中同項比值相同
C．a鏈中?A＋T?/?G＋C?的比值與b鏈中同項比值相同
D．a鏈中?G＋T?/?A＋C?的比值與c鏈中同項比值不同
【解析】DNA復制的特點是半保留復制，b鏈是以a鏈為模板合成的，a鏈和b鏈合成一個子代DNA分子。a鏈中 ＝b鏈中 。
【答案】C
11、DNA分子經過誘變、某位點上的一個正常堿基?設為P?變成了尿嘧啶，該DNA連續(xù)復制兩次，得到的4個子代DNA分子相應點上的堿基對分別為U?A、A?T、G?C、C?G，推測“P”可能是? ?
A．胸腺嘧啶 B．腺嘌呤
C．胸腺嘧啶或腺嘌呤 D．胞嘧啶
【解析】相應位點上堿基對為U?A、A?T的兩個子代DNA分子是由誘變后含有尿嘧啶的那條親代DNA單鏈連續(xù)復制兩次得到的；而相應位點上堿基對為G?C、C?G的兩個子代DNA分子，則是由親代DNA分子中另一條互補鏈連續(xù)復制兩次得到的。 由此可以推知，與正常堿基P配對的是鳥嘌呤?G?或胞 嘧啶?C?，故選D。
【答案】D
12、上圖是DNA結構模式圖，據圖所作的下列推測不正確的是( )
A．限制性內切酶能將a處切斷
B．DNA連接酶能將a處連接
C．解旋酶能切斷b處
D．連接b處的酶為RNA聚合酶
【解析】a處為磷酸二酯鍵，限制性內切酶能將其切斷，DNA連接酶能催化其形成。b處為氫鍵，解旋酶能使氫鍵斷裂，使DNA的兩條鏈分開，但DNA堿基對間氫鍵的形成并不是RNA聚合酶催化的結果。RNA聚合酶催化的是RNA的基本組成單位核糖核苷酸聚合生成核糖核苷酸鏈的過程。
【答案】D
13、關于生物體內基因、DNA與染色體的說法正確的是( )
A．細胞核基因與染色體在減數(shù)分裂過程中的行為是平行的
B．生物體內的基因 都分布在細胞核染色體的DNA上
C．基因只有在染色體上才能指導蛋白質合成
D．人類基因組計劃測定的是24條染色體上基因的堿基序列
【解析】細胞核基因位于染色體上，所以這些基因與染色體在減數(shù)分裂過程中的行為是平行的；細胞質中也有少量的DNA分子，人類基因組計劃測定的是24條染色體上DNA分子的全部堿基序列。
【答案】A
14、如圖為真核細胞DNA復制過程的模式圖，據圖分析，下列相關敘述錯誤的是( )
A．由圖示得知，DNA分子復制的方式是半保留復制
B．解旋酶能使雙鏈DNA解開，但需要消耗ATP
C．從圖中可以看出合成兩條子鏈的方向是相反的
D．DNA分子的復制需要RNA聚合酶將單個脫氧核苷酸連接成DNA片段
【解析】DNA分子復制需要DNA聚合酶將單個脫氧核苷酸連接成DNA片段。
【答案】D
15、用15N同位素標記細菌的DNA分子，再將其放入含14N的培養(yǎng)基上連續(xù)繁殖4代，a、b、c為三種DNA分子：a只含15N，b同時含14N和15N，c只含14N。圖中表示這三種DNA分子的比例正確的是( )
【解析】分析題干，DNA分子在含14N的培養(yǎng)基上連續(xù)繁殖4代，可形成16個DNA分子，由于DNA分子的復制是半保留復制，因此16個DNA分子中有2個DNA分子同時含15N和14N,14個DNA分子只含14N，只含有15N的DNA分子數(shù)為0。
【答案】D
二、非選擇題
16、(2011?青島模擬)科學家在研究DNA分子復制方式時進行了如下的實驗研究(已知培養(yǎng)用的細菌大約每20 min分裂一次，產生子代，實驗結果見相關圖示)：
(1)實驗一、實驗二的作用是______________________________ ___________________。
(2)從結果C、D看，DNA復制具有__________的特點。根據這一特點，理論上結果E中含14N的DNA分子所占比例為__________。
(3)復制過程除需要模板DNA、脫氧核苷酸外，還需要____________等條件。
(4)若對結果C中的DNA分子先用解旋酶處理，然后再離心，結果為F，請在圖中表示出。
(5)若某次實驗的結果中，結果C比以往實驗結果所呈現(xiàn)的帶略寬，可能的原因是新合成DNA單鏈中的N尚有少部分為____________。
【解析】(1)實驗一和實驗二分別表示14N和15N標記的DNA的離心結果，其作用是與后面的實驗結果形成對照。(2)從結果C、D看，新形成的 DNA保留了原來DNA的兩條鏈，DNA復制具有半保留復制的特點；經過60 min后，DNA復制了3次，共形成8個DNA分子，其中有2個DNA分子是15N/14N，其余6個DNA分子為14N/14N。(4)結果C中的DNA分子為15N/14N，解旋后形成的單鏈為一條重鏈15N和一條輕鏈14N。(5)“中帶”為15N/14N，“中帶”略寬，說明新合成的DNA分子之間的分子量有差別，是由DNA單鏈中的N尚有少部分為15N引起的。
【答案】(1)對照作用
(2)半保留復制 1
(3)酶、能量
(4)圖略(圖中應顯示兩條帶分別處于輕鏈和重鏈位置)
(5)15N
17、(2011?煙臺模擬)據下圖回答：
(1)該圖表示的生理過程是________，該過程主要發(fā)生在細胞的________部位。
(2)圖中的1、2、3、4、5分別是________、________、________、________、________。
(3)假如經過科學家的測定，A鏈上的一段(M)中的A:T:C:G為2:1:1:3，能不能說明該科學家的測定是錯誤的？
________，原因是__________________________________________________________。
(4)如果以A鏈的M為模板，復制出的B鏈堿基比例應該是________。
【解析】本題考查DNA的結構、DNA的半保留復制以及堿基互補配對原則。DNA是雙螺旋結構，兩條脫氧核苷酸鏈之間的堿基遵循堿基互補配對原則，即A與T、C與G配對，所以DNA分子中A＝T，G＝C。DNA復制是半保留復制，即以DNA的兩條母鏈為模板，根據堿基互補配對原則進行堿基互補配對。所以形成的DNA子鏈必定與DNA中的一條母鏈完全相同，新形成的兩個DNA分子，與親代DNA分子完全相同。
【答案】(1)DNA復制 細胞核
(2)A T C C T
(3)不能 在單鏈中不一定A＝T、G＝C
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