備戰(zhàn)2020年高考生物 考點一遍過29 DNA的復制（含解析）

考點29 DNA的復制高考頻度： 難易程度：DNA分子的復制（1）概念：以親代DNA為模板，合成子代DNA的過程。（2）時間：有絲分裂的間期或減數(shù)第一次分裂前的間期。（3）過程（4）特點：邊解旋邊復制。（5）方式：半保留復制。（6）結果：形成兩個完全相同的DNA分子。（7）意義：將遺傳信息從親代傳給子代，保持了遺傳信息的連續(xù)性?？枷蛞?DNA復制過程的分析1如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【參考答案】A【試題解析】從圖中能看出有多個復制起點，但并不是同時開始，所以A錯誤。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聚合酶等酶的參與。這種半保留復制的模式不僅能保持前后代的穩(wěn)定性，同時每次復制都可產生兩個DNA分子，提高了復制速率。2下面為真核細胞DNA復制過程的模式圖，據(jù)圖分析，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ATPC由圖可知DNA在復制過程中需要模板、原料、能量、酶和多種引物D由圖可知DNA復制時在DNA聚合酶的作用下，游離的脫氧核苷酸的堿基和模板鏈上的堿基互補配對形成氫鍵【答案】D【解析】DNA分子復制時都保留了原來DNA分子中的一條鏈，這種方式叫做半保留復制，A正確；解旋酶能打開雙鏈間的氫鍵，使雙鏈DNA解開，需要消耗ATP，B正確；DNA復制過程中需要模板、原料、能量、酶、多種引物（RNA引物或DNA引物），C正確；DNA聚合酶的作用是連接游離的脫氧核苷酸，形成磷酸二酯鍵，而不是氫鍵，D錯誤。考向二 DNA復制的相關計算315N標記的含有100個堿基對的DNA分子，其中有胞嘧啶60個，該DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復制4次。其結果可能是A含有14N的DNA分子占7/8B含有15N的DNA分子占1/8C復制過程中需游離的腺嘌呤脫氧核苷酸700個D復制結果共產生8個DNA分子【參考答案】B【試題解析】由于DNA分子的復制是半保留復制，最終只有2個子代DNA各含1條15N鏈，1條14N鏈，其余DNA都含14N，故全部子代DNA都含14N，A錯誤；DNA復制為半保留復制，不管復制幾次，最終子代DNA都保留親代DNA的2條母鏈，故最終有2個子代DNA分子含15N，所以含有15N的DNA分子占1/8，B正確；含有100個堿基對200個堿基的DNA分子，其中有胞嘧啶60個，解得A=40個，故復制過程中需腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)目為（241）×40=600（個），C錯誤；復制4次后產生24=16個DNA分子，D錯誤。解題技巧DNA分子復制中的相關計算DNA分子的復制為半保留復制，一個DNA分子復制n次，其結果分析如下：（1）DNA分子數(shù)子代DNA分子數(shù)2n個；含有親代DNA鏈的子代DNA分子數(shù)2個；不含親代DNA鏈的子代DNA分子數(shù)（2n2）個。（2）脫氧核苷酸鏈數(shù)子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)2n1條；親代脫氧核苷酸鏈數(shù)2條；新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)（2n12）條。（3）消耗的脫氧核苷酸數(shù)若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，經過n次復制需消耗脫氧核苷酸數(shù)為m·（2n1）個；第n次復制所需該脫氧核苷酸數(shù)2n個DNA分子中該脫氧核苷酸數(shù)2n1個DNA分子中該脫氧核苷酸數(shù)2n·mm·2n1m·（2n2n1）m·2n1。4假設一個雙鏈均被32P標記的噬菌體DNA由5 000個堿基對組成，其中腺嘌呤占全部堿基的20%。用這個噬菌體侵染只含31P的大腸桿菌，共釋放出100個子代噬菌體。下列敘述正確的是A該過程至少需要3×105個鳥嘌呤脫氧核苷酸B噬菌體增殖需要細菌提供模板、原料和酶等C含32P與只含31P的子代噬菌體的比例為149D該DNA發(fā)生突變，其控制的性狀即發(fā)生改變【答案】C【解析】由題干可得，噬菌體的DNA含有10 000個堿基，那么AT2 000，GC3 000。在噬菌體增殖的過程中，DNA進行半保留復制，100個子代噬菌體含有100個DNA分子，相當于新合成了99個DNA分子，至少需要鳥嘌呤(G)脫氧核苷酸的數(shù)目為99×3 000297 000，A錯誤；噬菌體增殖的過程中需要自身的DNA作為模板，而原料和酶由細菌提供，B錯誤；根據(jù)半保留復制方式，在100個子代噬菌體的DNA中，同時含32P和31P的DNA分子有2個，只含31P的DNA分子有98個，C正確；DNA發(fā)生突變，其控制的性狀不一定改變，如AA突變?yōu)锳a或者發(fā)生密碼子的簡并性等，D錯誤。考向三 DNA復制方式的實驗探究5DNA復制可以通過設想來進行預測，可能的情況是：全保留復制、半保留復制、分散復制。（1）根據(jù)圖中的示例對三種復制作出可能的假設：如果是全保留復制，則一個DNA分子形成兩個DNA分子，其中一個是親代的，而另一個是新形成的。如果是半保留復制，則新形成的兩個DNA分子，各有_。如果是分散復制，則新形成的DNA分子中_。（2）究竟是哪種復制方式呢？請大家設計實驗來證明DNA的復制方式。實驗步驟：在氮源為14N的培養(yǎng)基中生長的大腸桿菌，其DNA分子均為14NDNA(對照)。在氮源為15N的培養(yǎng)基中生長的大腸桿菌，其DNA分子均為15NDNA(親代)。將親代15N大腸桿菌轉移到含14N的培養(yǎng)基中，再連續(xù)繁殖兩代(和)，用密度梯度離心法分離。實驗預測：如果與對照(14N/14N)相比，子代能分辨出兩條DNA帶，即一條輕帶(14N/14N)和_，則可以排除_；如果子代只有一條_，則可以排除_但不能肯定是_；如果子代只有一條中等密度帶，再繼續(xù)做子代DNA密度鑒定，若子代可以分出_和_，則可以排除_，同時肯定_；如果子代不能分出_密度兩條帶，則排除_，同時確定為_?！敬鸢浮浚?）一條鏈來自親代DNA分子，另一條鏈是新形成的 每條鏈中一些片段是母鏈而另一些則是子鏈片段 （2）一條重帶(15N/15N) 半保留復制和分散復制 中等密度帶 全保留復制 半保留復制或分散復制 中等密度帶 輕密度帶 分散復制 半保留復制 中等和輕 半保留復制 分散復制【解析】（1）如果是半保留復制，則以親代DNA的兩條鏈分別為模板，新形成的兩個DNA分子，各有一條鏈來自親代DNA分子，另一條鏈是新形成的。如果是分散復制，根據(jù)題意和圖示分析，新形成的DNA分子中每條鏈中一些片段是母鏈而另一些則是子鏈片段。（2）實驗預測：如果與對照(14N/14N)相比，子代能分辨出兩條DNA帶，即一條輕帶(14N/14N)和一條重帶(15N/15N)，說明是全保留復制，而不可能是半保留復制和分散復制。如果子代只有一條中等密度帶，則不可能是全保留復制，可能是半保留復制或者分散復制。如果子代只有一條中等密度帶，再繼續(xù)做子代DNA密度鑒定，若子代可以分出中等密度帶和輕密度帶，說明是半保留復制，而不是分散復制。如果子代不能分出中等和輕密度兩條帶，說明是分散復制，而不是半保留復制。解題技巧將含有15N標記的1個DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，復制n次。（1）含14N的DNA分子有2n個，只含14N的DNA分子有(2n2)個，做題時看準是“含”還是“只含”。（2）子代DNA分子中，總鏈數(shù)為2n×22n1條，模板鏈始終是2條，做題時應看準是“DNA分子數(shù)”，還是“鏈數(shù)”。6在研究DNA復制機制的過程中，為檢驗“DNA半保留復制”假說是否成立，研究者用蠶豆根尖進行實驗，主要步驟如下：步驟將蠶豆根尖置于含放射性3H標記胸腺嘧啶的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)大約一個細胞周期的時間在第一個、第二個和第三個細胞周期取樣，檢測中期細胞染色體上的放射性分布。步驟取出根尖，洗凈后轉移至不含放射性物質的培養(yǎng)液中，繼續(xù)培養(yǎng)大約兩個細胞周期的時間。請回答問題：（1）步驟目的是標記細胞中的_分子。依據(jù)“DNA半保留復制”假說推測，DNA分子復制的產物應符合甲圖中的_（選甲圖中字母填寫）。（2）若第一個細胞周期的檢測結果是每個染色體上的姐妹染色單體都具有放射性，則該結果_(填寫“能”或“不能”）確定假說成立。（3）若第二個細胞周期的放射性檢測結果符合乙圖中的_選乙圖中字母填寫），且第三個細胞周期的放射性檢測結果符合乙圖中的_(選乙圖中字母填寫)，則假說成立?！敬鸢浮浚?）DNA a（2）不能（3）e e和f【解析】分析甲圖，a表示半保留復制；b表示全保留復制；c表示混合復制。分析乙圖，d染色體的兩條姐妹染色單體均含有放射性；e染色體的兩條姐妹染色單體中只有一條含有放射性；f染色體的兩條姐妹染色單體均不含放射性。（1）胸腺嘧啶是合成DNA的原料，因此步驟目的是標記細胞中DNA分子；依據(jù)“DNA半保留復制”假說推測，DNA分子復制形成的子代DNA分子種有一條鏈為親代鏈，另一條鏈為新合成的子鏈，即圖甲中的a。（2）若第一個細胞周期的檢測結果是每個染色體上的姐妹染色單體都具有放射性，則可能是半保留復制，也可能是混合復制，因此該結果不能確定假說成立。（3）若假說成立，即DNA分子的復制方式為半保留復制，則第二個細胞周期的放射性檢測結果是每條染色體含有兩條染色單體，其中一條單體含有放射性，另一條單體不含放射性，即符合圖乙中的e；第三個細胞周期的放射性檢測結果是有一半染色體不含放射性，另一半染色體的姐妹染色單體中，有一條單體含有放射性，另一條單體不含放射性，即符合圖中的e和f。考向四 DNA復制與細胞分裂的關系7若將處于G1期的胡蘿卜愈傷組織細胞置于含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)液中，培養(yǎng)至第二次分裂中期。下列有關敘述正確的是A每條染色體中的兩條染色單體均含3HB每個DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈均含3HC每個DNA分子中只有一條脫氧核苷酸鏈含3HD所有染色體的DNA分子中，含3H的脫氧核苷酸鏈占總鏈數(shù)的1/4【參考答案】A【試題解析】若將處于G1期的胡蘿卜愈傷組織細胞置于含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)液中，在間期的S期時DNA復制1次，所以第一次細胞分裂完成后得到的2個子細胞中DNA分子都只有1條鏈被標記，培養(yǎng)至第二次分裂中期，每條染色體中的兩條染色單體均含3H標記，A正確。第二次分裂中期，1/2的DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈均含3H，1/2的DNA分子一條脫氧核苷酸鏈含3H，BC錯誤。所有染色體的DNA分子中，含3H的脫氧核苷酸鏈占總鏈數(shù)的3/4，D錯誤。解題技巧利用圖示法理解細胞分裂與DNA復制的相互關系此類問題可通過構建模型圖解答，如圖：這樣來看，最后形成的4個子細胞有3種情況：第一種情況是4個細胞都是；第2種情況是2個細胞是，1個細胞是，1個細胞是；第3種情況是2個細胞是，另外2個細胞是。8將蠶豆根尖細胞在含5-溴尿嘧啶脫氧核苷（BrdU）培養(yǎng)液中完成一個細胞周期，然后在含BrdU培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)至分裂中期，取出根尖組織用姬姆薩染料染色（含BrdU的脫氧核苷酸鏈為淺藍色，不含BrdU的脫氧核苷酸鏈為深藍色），其染色體被染色的情況是A每條染色體的兩條單體均為深藍色B每條染色體的兩條單體都為淺藍色C每條染色體中都只有一條單體為淺藍色D只有半數(shù)的染色體中一條單體為淺藍色【答案】C【解析】根據(jù)DNA半保留復制特點，經過一個細胞周期（該過程中DNA只進行了一次半保留復制）形成的2個子細胞中，每條染色體的DNA中都有一條鏈含有BrdU。然后在含BrdU培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)至分裂中期，由于間期DNA又進行了一次半保留復制，因此此時每條染色體含有2條染色單體，其中一條染色單體上的DNA只含BrdU，還有一條染色單體上的DNA中只有一條鏈含有BrdU，即此時每條染色體中都只有一條單體為淺藍色。綜上分析，C正確，ABD錯誤。1圖中ABC表示哺乳動物的DNA分子復制片段。（圖中黑點表示復制起點，雙向箭頭表示復制方向，單向箭頭表示時間順序），下列有關敘述不正確的是A在DNA復制過程中還需要解旋酶和RNA聚合酶的參與B多起點復制，大大縮短了復制所需要的時間C復制后所形成的兩條子鏈的方向相反D復制所產生的每一個DNA片段需要DNA連接酶參與“縫合”2將蠶豆幼苗在含胸腺嘧啶核苷（3HT)的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間，讓3H摻入DNA中，從而使染色體帶有放射性。隨后，將幼苗轉到含有秋水仙素（可持續(xù)發(fā)揮作用且不會導致細胞死亡）的普通培養(yǎng)基（2HT)中培養(yǎng)一段時間，剪取根尖，制片并檢測染色體的放射性，結果如圖，相關說法錯誤的是A秋水仙素的作用是使染色體數(shù)目加倍B從染色體水平分析，該實驗結果證明了DNA進行半保留復制C在著絲點分裂后含3H的染色體比例減半，說明核DNA經歷了3次復制D若改用尿嘧啶核苷（3HU）的培養(yǎng)基進行該實驗，無法得到相同結果31958年，科學家設計了DNA復制的同位素示蹤實驗，實驗的培養(yǎng)條件與方法是：（1）在含15N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)若干代，使DNA均被15N標記，離心結果如下圖的甲：（2）轉至含14N的培養(yǎng)基培養(yǎng)，每20分鐘繁殖一代；（3）取出每代大腸桿菌的DNA樣本，離心。下圖的乙、丙、丁是某學生畫的結果示意圖。下列有關推論，正確的是A出現(xiàn)丁的結果需要60分鐘B乙是轉入14N培養(yǎng)基中繁殖一代的結果C轉入含14N的培養(yǎng)基中繁殖三代后含有14N的DNA占3/4D丙圖的結果出現(xiàn)后，將此時的DNA熱變性后離心分析可得出半保留復制的結論4若以1分子含500個堿基對的DNA（不含放射性）為模板，在含15N的環(huán)境中進行復制n次，下列相關敘述正確的是A復制過程中，需要消耗（2n-1）×1 000個核糖核苷酸B子代DNA中，兩條鏈均含有15N的DNA分子有（2n-1）個C細胞內DNA復制主要發(fā)生在細胞核、線粒體和核糖體中DDNA復制過程可以在體外完成，但在體外復制時模板DNA不能太大5用15N同位素標記細菌的DNA分子，再將它們放入含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)繁殖四代，a、b、c為三種DNA分子：a只含15N，b同時含14N和15N，c只含14N，如圖（縱坐標為DNA分子個數(shù)），這三種DNA分子的比例正確的是A BC D6H2O2能將鳥嘌呤（G）氧化損傷為8-氧-7-氫脫氧鳥嘌呤（8-oxo dG），8-oxo dG可與A互補配對。若DNA片段有兩個G發(fā)生上述氧化損傷，則該片段復制兩次形成的子代DNA中不可能出現(xiàn)A一半分子堿基序列保持不變B一半分子含有8-oxo dGC全部分子GC堿基對數(shù)減少D嘌呤數(shù)與嘧啶數(shù)不相同715N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4次。下列有關判斷正確的是A含有15N的DNA分子有兩個B含有14N的DNA分子占15/16C復制過程中需腺嘌呤脫氧核苷酸320個D復制結果共產生16個DNA分子，其中1/2含15N8將一個不含放射性同位素32P標記的大腸桿菌（擬核DNA呈環(huán)狀，共含有m個堿基，其中有a個胸腺嘧啶）放在含有32P標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間，檢測到如圖I、兩種類型的DNA（虛線表示含有放射性的脫氧核苷酸鏈）。下列有關該實驗的結果預測與分析，正確的是ADNA第二次復制產生的子代DNA有I、兩種類型，比例為13BDNA復制后分配到兩個子細胞時，其上的基因遵循基因分離定律C復制n次需要胞嘧啶的數(shù)目是（2n1）D復制n次形成的放射性脫氧核苷酸單鏈的數(shù)目是為2n+129下面是DNA復制的有關圖示，AC表示大腸桿菌的DNA復制。DG表示哺乳動物的DNA分子復制。圖中黑點表示復制起始點，“”表示復制方向。（1）分析DNA復制過程所需條件：原料是_；酶需要_等（至少兩種），若A中含48 502個堿基對，而子鏈延伸速度是105個堿基對/分，則此DNA分子復制完成約需30 s。而實際上只需約16 s。根據(jù)AC圖分析，是因為_。（2）哺乳動物的DNA分子展開可達2 m之長，若按AC的方式復制，至少8 h，而實際上約6 h左右。據(jù)DG圖分析，是因為_。（3）AC、DG均有以下特點：延伸的子鏈緊跟著解旋酶，這說明DNA分子復制_。（4）C與A相同，G與D相同，C、G能被如此準確地復制出來，是因為_。10雙鏈DNA是由兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈組成。早在1966年，日本科學家岡崎提出DNA半不連續(xù)復制假說：DNA復制形成互補子鏈時，一條子鏈是連續(xù)形成，另一條子鏈不連續(xù)即先形成短鏈片段(如圖1)。為驗證這一假說，岡崎進行了如下實驗：讓T4噬菌體在20 °C時侵染大腸桿菌70 min后，將同位素3H標記的脫氧核苷酸添加到大腸桿菌的培養(yǎng)基中，在2秒、7秒、15秒、30秒、60秒、120秒后，分離T4噬菌體DNA并通過加熱使DNA分子變性、全部解螺旋，再進行密度梯度離心，以DNA單鏈片段分布位置確定片段大小(分子越小離試管口距離越近)，并檢測相應位置DNA單鏈片段的放射性，結果如圖2。請分析回答：（1）若1個雙鏈DNA片段中有1 000個堿基對，其中胸腺嘧啶350個，該DNA連續(xù)復制四次，在第四次復制時需要消耗_個胞嘧啶脫氧核苷酸。（2）以3H標記的脫氧核苷酸添加到大腸桿菌的培養(yǎng)基中，最終在噬菌體DNA中檢測到放射性，其原因是_。（3）DNA解旋在細胞中需要解旋酶的催化，在體外通過加熱也能實現(xiàn)。解旋酶不能為反應提供能量，但能_。研究表明，在DNA分子加熱解鏈時，DNA分子中GC的比例越高，需要解鏈溫度越高的原因是_。（4）圖2中，與60秒結果相比，120秒結果中短鏈片段減少的原因是_。該實驗結果為岡崎假說提供的有力證據(jù)是_。11（2019天津卷·1）用3H標記胸腺嘧啶后合成脫氧核苷酸，注入真核細胞，可用于研究ADNA復制的場所 BmRNA與核糖體的結合 C分泌蛋白的運輸 D細胞膜脂質的流動12（2019浙江4月選考·25）在含有BrdU的培養(yǎng)液中進行DNA復制時，BrdU會取代胸苷摻入到新合成的鏈中，形成BrdU標記鏈。當用某種熒光染料對復制后的染色體進行染色，發(fā)現(xiàn)含半標記DNA（一條鏈被標記）的染色單體發(fā)出明亮熒光，含全標記DNA（兩條鏈均被標記）的染色單體熒光被抑制（無明亮熒光）。若將一個細胞置于含BrdU的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)到第三個細胞周期的中期進行染色并觀察。下列推測錯誤的是A1/2的染色體熒光被抑制B1/4的染色單體發(fā)出明亮熒光C全部DNA分子被BrdU標記D3/4的DNA單鏈被BrdU標記13（2018·浙江卷）某研究小組進行“探究DNA的復制過程”的活動，結果如圖所示。其中培養(yǎng)大腸桿菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl。a、b、c表示離心管編號，條帶表示大腸桿菌DNA離心后在離心管中的分布位置。下列敘述錯誤的是A本活動運用了同位素示蹤和密度梯度離心技術Ba管的結果表明該管中的大腸桿菌是在含14NH4Cl的培養(yǎng)液中培養(yǎng)的Cb管的結果表明該管中的大腸桿菌的DNA都是14N15N-DNAD實驗結果說明DNA分子的復制是半保留復制的14（2018·海南卷）現(xiàn)有DNA分子的兩條單鏈均只含有14N（表示為14N14N）的大腸桿菌，若將該大腸桿菌在含有15N的培養(yǎng)基中繁殖兩代，再轉到含有14N的培養(yǎng)基中繁殖一代，則理論上DNA分子的組成類型和比例分別是A有15N14N和14N14N兩種，其比例為13B有15N15N和14N14N兩種，其比例為11C有15N15N和14N14N兩種，其比例為31D有15N14N和14N14N兩種，其比例為3115（2016·新課標I卷）在有關DNA分子的研究中，常用32P來標記DNA分子。用、和表示ATP或dATP（d表示脫氧）上三個磷酸基團所處的位置（A-PPP或dA-PPP）。回答下列問題：（1）某種酶可以催化ATP的一個磷酸基團轉移到DNA末端上，同時產生ADP。若要用該酶把32P標記到DNA末端上，那么帶有32P的磷酸基團應在ATP的_（填“”、“”或“”）位上。（2）若用帶有32P標記的dATP作為DNA生物合成的原料，將32P標記到新合成的DNA分子上，則帶有32P的磷酸基團應在dATP的_（填“”、“”或“”）位上。（3）將一個帶有某種噬菌體DNA分子的兩條鏈用32P進行標記，并使其感染大腸桿菌，在不含有32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間。若得到的所有噬菌體雙鏈DNA分子都裝配成噬菌體（n個）并釋放，則其中含有32P的噬菌體所占比例為2/n，原因是_。1【答案】A【解析】在DNA復制過程中還需要解旋酶和DNA聚合酶的參與，而RNA聚合酶參與轉錄過程，A錯誤；DNA多起點復制，縮短了復制所需要的時間，B正確；由于DNA復制都是從3端向5端進行，而DNA的兩條鏈是反向平行的，所以DNA經半保留復制所形成的兩條子鏈的方向相反，C正確；由于DNA連接酶能使不同DNA片段的磷酸與脫氧核糖連接，所以多起點復制所產生的DNA片段需要DNA連接酶參與“縫合”，D正確。2【答案】C【解析】秋水仙素一般可用于單倍體和多倍體育種，其作用機理為：在有絲分裂前期時抑制紡錘體的形成，從而使分開的染色體不能移向兩極形成兩個子細胞，進而導致細胞中染色體數(shù)目加倍。據(jù)圖分析，3HT培養(yǎng)基培養(yǎng)很長一段時間后，染色體上的DNA分子的兩條鏈都帶有放射性，然后放到2HT培養(yǎng)基培養(yǎng)，染色體數(shù)目由1條變成了4條，說明DNA復制了2次；含有放射性的染色體具有2條，說明DNA的復制具有半保留復制的特點。秋水仙素的作用是抑制紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍，A正確；根據(jù)以上分析已知，DNA分子的復制具有半保留復制的特點，B正確；根據(jù)以上分析已知，核DNA經歷了2次復制，C錯誤；DNA不含尿嘧啶，因此若改用尿嘧啶核苷（3HU）的培養(yǎng)基進行該實驗，無法得到相同結果，D正確。3【答案】D【解析】由題意可知，含15N的樣本比14N樣本重，樣品含15N越多，越處在離心管的下方，故甲圖是在含15N培養(yǎng)基中培養(yǎng)的結果，全部DNA的兩條鏈均含15N，為重帶；轉入含14N培養(yǎng)基后，由于DNA的半保留復制，繁殖一代后全部DNA均為一條鏈含15N，一條鏈含14N，為中帶，與丙圖結果吻合；繁殖兩代后，一條鏈含15N、一條鏈含14N的DNA占50%，兩條鏈均含14N的DNA占50%，為中帶和輕帶，與丁圖結果吻合；繁殖三代后，一條鏈含15N、一條鏈含14N的DNA占50%×50%=25%，兩條鏈均含14N的DNA占1-25%=75%。出現(xiàn)丁的結果需要繁殖兩代，所以時間為40分鐘，故A錯誤；乙中的結果不會出現(xiàn)，繁殖一代應為丙的結果，故B錯誤；1個DNA分子轉入含14N的培養(yǎng)基中繁殖三代后含有15N的DNA分子有2個，所有DNA分子中都含有14N，故C錯誤；丙圖的結果出現(xiàn)后，將此時的DNA熱變性后離心，發(fā)現(xiàn)有一半的DNA鏈含 15N，一半含14N，分析可得出半保留復制的結論，故D正確。4【答案】D【解析】依題意可知：該DNA分子共含1 000個脫氧核苷酸，在含15N的環(huán)境中進行復制n次，共產生2n個子代DNA分子，在此過程中，需要消耗（2n-1）×1 000個脫氧核苷酸，A錯誤；依據(jù)DNA分子的半保留復制，在這2n個DNA分子中，有2個DNA分子的1條鏈含15N、另1條鏈含14N，余下的（2n-2）個DNA分子的2條鏈均含15N，B錯誤；細胞內DNA復制主要發(fā)生在細胞核中，C錯誤；DNA復制過程可以在體外完成，但在體外復制時模板DNA不能太大，D正確。5【答案】A【解析】用15N同位素標記細菌的DNA分子，再將它們放入含14N的培養(yǎng)基上連續(xù)繁殖4代，共形成24=16個DNA分子。根據(jù)DNA分子半保留復制特點，不管親代DNA分子復制幾次，子代DNA分子中含有親代DNA單鏈的DNA分子數(shù)都只有兩個，所以在子代的16個DNA分子中，只含15N的DNA分子為0，同時含15N和14N的DNA分子為2個，只含14N的DNA分子為162=14個。故選A。6【答案】D【解析】若該DNA片段發(fā)生氧化損傷的兩個G在同一條鏈上，則以該含8-oxo dG的單鏈為模板形成的子代DNA堿基序列都發(fā)生變化，而以另一條正常單鏈為模板形成的子代DNA的堿基序列都保持不變，這種情況下子代DNA中一半分子堿基序列保持不變；若該DNA片段發(fā)生氧化損傷的兩個G在兩條鏈上，該DNA復制兩次形成的4個DNA分子中有2個含有親代DNA單鏈（即含有8-oxo dG）；由于氧化后的G與腺嘌呤A配對，因此通過DNA復制，可以將GC堿基對轉化成AT堿基對，全部分子的GC堿基對會減少；在氧化后，DNA復制過程中仍然遵循嘌呤與嘧啶配對的原則，即嘌呤與嘧啶堿基相等。綜上所述，D符合題意，A、B、C不符合題意。7【答案】A【解析】DNA進行半保留復制，含有15N的DNA分子一直是兩個，A項正確，D項錯誤；子代DNA分子均含有14N，B項錯誤；該DNA分子含有100個堿基對，其中有胞嘧啶60個，根據(jù)DNA中A=T，G=C，該DNA含有G60個，A的數(shù)量為（200120）/2=40個，復制過程中需腺嘌呤脫氧核苷酸40×（241）=600個，C項錯誤。8【答案】D 【解析】DNA第二次復制產生的子代DNA共4個，有I、兩種類型，比例為11，A錯誤；大腸桿菌是原核生物，而基因的分離定律適用于真核生物，B錯誤；由題干可知，T=a個，故C=m/2-a，復制n次，需要胞嘧啶的數(shù)目是（m/2-a）（2n-1），C錯誤；復制n次，脫氧核苷酸單鏈的數(shù)目是2n+1，不含放射性的脫氧核苷酸單鏈有2條，故含放射性的脫氧核苷酸單鏈的數(shù)目是2n+1-2，D正確。9【答案】（1）脫氧核苷酸 解旋酶、DNA聚合酶 復制是雙向進行的 （2）從多個起始點同時進行復制 （3）邊解旋邊復制 （4）DNA分子獨特的雙螺旋結構為復制提供精確的模板；DNA分子的堿基互補配對原則保證了DNA分子復制準確無誤地完成 【解析】（1）DNA復制利用的原料是四種游離的脫氧核苷酸，該過程需要解旋酶打開雙鏈，需要DNA聚合酶催化磷酸二酯鍵的形成。若A中含48 502個堿基對，而子鏈延伸速度是105個堿基對/分，則此DNA分子復制完成約需30 s。而實際上只需約16 s。由AC圖可知，DNA復制可以雙向進行。（2）據(jù)DG圖分析可知，DNA復制可以從多個起點同時進行復制，故可以大大縮短復制時間。（3） DNA分子復制的特點是邊解旋邊復制，解旋酶負責打開雙鏈，DNA聚合酶負責催化脫氧核苷酸之間形成磷酸二酯鍵，實現(xiàn)子鏈的延伸。（4）DNA分子獨特的雙螺旋結構為復制提供精確的模板；DNA分子的堿基互補配對原則（AT、TA、CG、GC）保證了DNA分子復制準確無誤地完成，故C、G能被如此準確地復制出來。10【答案】（1）5 200（2）標記的脫氧核苷酸被大腸桿菌吸收，為噬菌體DNA復制提供原料，所以在噬菌體DNA中檢測到放射性（3）降低反應所需要的活化能 DNA分子中GC的比例越高，氫鍵數(shù)越多，DNA結構越穩(wěn)定（4）短鏈片段連接形成長片段 在實驗時間內，細胞中均能檢測到較多的短鏈片段【解析】（1）已知1個雙鏈DNA片段中共有ATGC2 000個堿基，其中T350個。依據(jù)堿基互補配對原則可推知，在該DNA片段中，AT350個，CG650個。該DNA連續(xù)復制四次，在第四次復制時需要消耗胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)(24-1)×650-(23-1)×6505 200個。（2）以3H標記的脫氧核苷酸添加到大腸桿菌的培養(yǎng)基中，因3H標記的脫氧核苷酸被大腸桿菌吸收，為噬菌體DNA復制提供原料，所以最終在噬菌體DNA中檢測到放射性。（3）解旋酶能降低反應所需要的活化能。在每個DNA分子中，堿基對A與T之間有2個氫鍵，C與G之間有3個氫鍵，而且DNA分子中GC的比例越高，含有的氫鍵數(shù)越多，DNA結構越穩(wěn)定，因此在DNA分子加熱解鏈時，DNA分子中GC的比例越高，需要解鏈溫度也越高。（4）已知分子越小離試管口距離越近。圖2顯示：與60秒結果相比，120秒結果中有放射性的單鏈距離試管口較遠，說明短鏈片段減少，其原因是短鏈片段連接形成長片段。在圖示的實驗時間內，細胞中均能檢測到較多的短鏈片段，為岡崎假說提供了實驗證據(jù)。11【答案】A【解析】DNA復制需要DNA模板、原料脫氧核苷酸、能量ATP和DNA聚合酶，A正確；mRNA與核糖體的結合，開始翻譯mRNA上的密碼子，需要tRNA運輸氨基酸，不需要脫氧核苷酸，B錯誤；分泌蛋白的需要內質網的加工，形成囊泡運到高爾基體，加工、分類和包裝，形成分泌小泡，運到細胞膜，胞吐出去，與脫氧核苷酸無關，C錯誤；細胞膜脂質的流動與物質跨膜運輸有關，無需脫氧核苷酸，D錯誤。因此，本題答案選A。12【答案】D【解析】DNA的復制方式為半保留復制。根據(jù)題意分析，復制到第三個細胞周期的中期時，共有4個細胞，以第一代細胞中的某一條染色體為參照，含半標記DNA的染色單體共有2條，含全標記DNA的染色單體共有6條。根據(jù)題意可知，在第三個細胞周期中期時，含半標記DNA的染色單體分別在兩個細胞中，故有兩個細胞的兩條染色單體熒光全被抑制，有兩個細胞中的一條染色單體發(fā)出明亮熒光，一條染色單體熒光被抑制，故A、B選項正確；一個DNA分子中有兩條脫氧核苷酸鏈，由于DNA為半保留復制，故不含BrdU標記的兩條脫氧核苷酸鏈分別位于兩個DNA分子中，新復制得到的脫氧核苷酸鏈必然含BrdU標記，故所有DNA分子都被BrdU標記，C選項正確；以第一代細胞中的某一條染色體為參照，在第三個細胞周期中期時一共有16條DNA單鏈，含BrdU標記的有14條，故有的DNA單鏈被BrdU標記，D選項錯誤。13【答案】B【解析】由題意“培養(yǎng)大腸桿菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl”和“條帶表示大腸桿菌DNA離心后在離心管中的分布位置”可知：本活動運用了同位素示蹤和密度梯度離心技術，A正確；分析圖示可知：a管中的DNA密度最大，表明該管中的大腸桿菌是在含15NH4Cl的培養(yǎng)液中培養(yǎng)的，B錯誤；b管中的DNA密度介于a、c管中的之間，表明該管中的大腸桿菌的DNA都是14N15N-DNA，C正確；實驗結果說明DNA分子的復制是半保留復制，D正確。14【答案】D【解析】將含有14N14N的大腸桿菌置于含有15N的培養(yǎng)基中繁殖兩代后，由于DNA的半保留復制，得到的子代DNA為2個14N14NDNA分子和2個14N15NDNA分子，再將其轉到含有14N的培養(yǎng)基中繁殖一代，會得到6個15N14NDNA分子和2個14N14NDNA分子，比例為31，D正確。15【答案】（1） （2） （3）一個含有32P 標記的噬菌體雙鏈DNA分子經半保留復制后，標記的兩條單鏈只能分配到兩個噬菌體的雙鏈DNA分子中，因此在得到的n個噬菌體中只有2個帶有標記【解析】（1）某種酶可以催化ATP的一個磷酸基團轉移到DNA末端上，同時產生ADP。ATP水解時，遠離腺苷的高能磷酸鍵斷裂，產生ADP和Pi，釋放的能量用于生物體的生命活動。據(jù)此并結合題意可知：若要用該酶把32P標記到DNA末端上，那么帶有32P的磷酸基團應在ATP的位上。（2）dA-PPP（d表示脫氧）脫去P和P這兩個磷酸基團后，余下的結構為腺嘌呤脫氧核苷酸，是DNA的基本組成單位之一。因此，若用帶有32P標記的dATP作為DNA生物合成的原料，將32P標記到新合成的DNA分子上，則帶有32P的磷酸基團應在dATP的位上。（3）每個噬菌體只含有1個DNA分子。噬菌體侵染大腸桿菌時，噬菌體的DNA進入到大腸桿菌的細胞中，而蛋白質外殼仍留在大腸桿菌細胞外；在噬菌體的DNA的指導下，利用大腸桿菌細胞中的物質來合成噬菌體的組成成分。已知某種噬菌體DNA分子的兩條鏈都用32P進行標記，該噬菌體所感染的大腸桿菌細胞中不含有32P。綜上所述并依據(jù)DNA分子的半保留復制可知：一個含有32P標記的雙鏈DNA分子經半保留復制后，標記的兩條單鏈只能分配到兩個噬菌體的雙鏈DNA分子中，因此在得到的n個噬菌體中只有兩個帶有標記，即其中含有32P的噬菌體所占比例為2/n。18