1、第第20讲讲DNA分子的结构、复制及基因的本质分子的结构、复制及基因的本质考纲导航考纲导航 1.DNA分子结构的主要特点分子结构的主要特点()。2.DNA分子的复制分子的复制()。3.基因的概念基因的概念()。考点一考点一DNA分子的结构及相关计算分子的结构及相关计算1DNA双螺旋模型构建者：双螺旋模型构建者：_。沃森和克里克沃森和克里克2DNA双螺旋结构的形成双螺旋结构的形成3.DNA的双螺旋结构的双螺旋结构(1)DNA由由_条脱氧核苷酸链组成，这些链按条脱氧核苷酸链组成，这些链按_的的方式盘旋成双螺旋结构。方式盘旋成双螺旋结构。(2)外侧：外侧：_和和_交替连接构成主链基本骨架。交替连接构
2、成主链基本骨架。(3)内侧：两条链上的碱基通过氢键连接成内侧：两条链上的碱基通过氢键连接成_。碱基互。碱基互补配对遵循以下原则：补配对遵循以下原则：AT(两个氢键两个氢键)、GC(三个氢键三个氢键)。反向平行反向平行两两脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸碱基对碱基对巧记巧记 利用数字利用数字“五、四、三、二、一五、四、三、二、一”巧记巧记DNA分分子结构子结构4DNA分子结构特点分子结构特点(1)_ 性：具性：具n个碱基对的个碱基对的DNA具有具有4n种碱基对种碱基对排列顺序。排列顺序。(2)_ 性：如每种性：如每种DNA分子都有其特定的碱基分子都有其特定的碱基对排列顺序。对排列顺序。(3)_ 性：如两
3、条主链磷酸与脱氧核糖交替连性：如两条主链磷酸与脱氧核糖交替连接的顺序不变，碱基对构成方式不变等。接的顺序不变，碱基对构成方式不变等。多样多样特异特异稳定稳定【判断与思考判断与思考】1判断下列说法的正误。判断下列说法的正误。(1)沃森和克里克研究沃森和克里克研究DNA分子的结构时，运用了构建分子的结构时，运用了构建物理模型的方法。物理模型的方法。()(2)富兰克林和威尔金斯对富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立双螺旋结构模型的建立也作出了巨大的贡献。也作出了巨大的贡献。()(3)双链双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的。连接的。()(
4、4)嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结分子空间结构的相对稳定。构的相对稳定。()(5)含有含有G、C碱基对比较多的碱基对比较多的DNA分子热稳定性较差。分子热稳定性较差。()(6)分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同。遗传信息一定相同。()2根据题图，回答问题。根据题图，回答问题。下图表示一个下图表示一个DNA分子的片段，请分析：分子的片段，请分析：(1)DNA左侧单链中的左侧单链中的G和和C通过通过_连接在一起。连接在一起。(2)上述片段通过上述片段通过_贮存遗传信息。贮存遗传信息。
5、(3)若碱基对数为若碱基对数为n，则氢键数为，则氢键数为_。(4)图中的图中的表示表示_。脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖特定的碱基对排列顺序特定的碱基对排列顺序2n3n胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸(5)图示图示DNA若进行初步水解和彻底水解，则产物分别若进行初步水解和彻底水解，则产物分别是什么？是什么？【提示提示】初步水解产物为初步水解产物为4种脱氧核苷酸；彻底水解产种脱氧核苷酸；彻底水解产物为磷酸、脱氧核糖和物为磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。种含氮碱基。1解读两种解读两种DNA结构模型结构模型(1)由图由图1可解读以下信息：可解读以下信息：考法考法1DNA分子的结构分子的结构1
6、如图为如图为DNA分子结构示意图，对该图的描述正确的分子结构示意图，对该图的描述正确的是是()A和和相间排列，构成了相间排列，构成了DNA分子的基本骨架分子的基本骨架B的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸CDNA聚合酶用于聚合酶用于的形成的形成DDNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息【解析解析】由图示可知，由图示可知，表示磷酸，表示磷酸，表示脱氧核糖表示脱氧核糖，表示胞嘧啶，表示胞嘧啶，和和相间排列构成了相间排列构成了DNA分子的基本分子的基本骨架；骨架；中的中的应属于上面那个脱氧核苷酸的磷酸基团；应属于上面那个脱氧核苷酸的磷酸基团；
7、的形成依靠碱基互补配对原则，不需的形成依靠碱基互补配对原则，不需DNA聚合酶，聚合酶，DNA聚合酶是将游离的脱氧核苷酸聚合成脱氧核苷酸链。聚合酶是将游离的脱氧核苷酸聚合成脱氧核苷酸链。【答案答案】D2下列关于下列关于DNA分子结构的叙述正确的是分子结构的叙述正确的是()ADNA分子是以分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的单种脱氧核苷酸为单位连接而成的单链结构链结构BDNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基个碱基CDNA分子两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对分子两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对DDNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸分子一条链
8、上的相邻碱基通过磷酸脱氧核糖脱氧核糖磷酸相连磷酸相连【解析解析】DNA分子是以分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而种脱氧核苷酸为单位连接而成的双链结构，成的双链结构，A错误；错误；DNA分子中的绝大多数磷酸连接分子中的绝大多数磷酸连接着两个脱氧核糖，且磷酸不与碱基直接相连，着两个脱氧核糖，且磷酸不与碱基直接相连，B错误；错误；DNA分子一条链上的相邻碱基通过分子一条链上的相邻碱基通过脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸脱脱氧核糖氧核糖相连，相连，D错误。错误。【答案答案】C【方法技巧方法技巧】考法考法2DNA分子结构的相关计算分子结构的相关计算3(2018天津市第一中学高三摸底测试天津市第一中学高三摸底测试
9、)某研究小组测某研究小组测定了多个不同双链定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘分子的碱基组成，根据测定结果绘制了制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在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，下列正确的是分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是()【解析解析】由碱基互补配对原则可知，由碱基互补配对原则可知，AT，CG，(AC)/(GT)1，而在两条单链中这个比值互为倒数，而在两条单链中这个比值互为倒数，A、B错误；错误；(AT)/(GC)的比值因为的比值因为DNA分子的不同而分子的不同而不同，但是对于同一个不同，但是对于同一个DN
10、A分子来说，在这个分子来说，在这个DNA分子中分子中和两条单链中这个比值是相等的，和两条单链中这个比值是相等的，C正确、正确、D错误。错误。【答案答案】C4(2018山东省寿光市现代中学高三上学期开学考试山东省寿光市现代中学高三上学期开学考试)已已知某知某DNA分子中，分子中，G与与C之和占全部碱基总数的之和占全部碱基总数的35.8%，其，其中一条链的中一条链的T与与C分别占该链碱基总数的分别占该链碱基总数的32.9%和和17.1%，则在它的互补链中，则在它的互补链中，T和和C分别占该链碱基总数的分别占该链碱基总数的()A32.9%和和17.1%B31.3%和和18.7%C18.7%和和31.
11、3%D17.1%和和32.9%【解析解析】G和和C占全部碱基的占全部碱基的35.8%，那么，那么A和和T占全占全部碱基的部碱基的64.2%，两条互补链的碱基总数相同，而且，两条互补链的碱基总数相同，而且A和和T的总数相同，那么每条链之中的的总数相同，那么每条链之中的A和和T数都占该链的数都占该链的64.2%，同理，同理G和和C数占每条链的数占每条链的35.8%，一条链中，一条链中T与与C分别占分别占该链碱基总数的该链碱基总数的32.9%和和17.1%，那么，那么A与与G分别占分别占31.3%和和18.7%，因为，因为A与与T互补，互补，C与与G互补，所以此链中互补，所以此链中A与与G的比例就是
12、另一条链中的比例就是另一条链中T与与C的含量，故的含量，故B正确。正确。【答案答案】B【解法归纳解法归纳】1.三步解决三步解决DNA分子中有关碱基比例计分子中有关碱基比例计算算第一步：搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个第一步：搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例，还是占分子碱基的比例，还是占DNA分子一条链上碱基的比分子一条链上碱基的比例。例。第二步：画一个第二步：画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知分子模式图，并在图中标出已知的和所求的碱基。的和所求的碱基。第三步：根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。第三步：根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。2牢记牢记DN
13、A分子中的分子中的4种数量关系种数量关系(1)DNA分子中，脱氧核苷酸数分子中，脱氧核苷酸数脱氧核糖数脱氧核糖数磷酸数磷酸数含氮碱基数含氮碱基数1111。(2)配对的碱基，配对的碱基，A与与T之间形成之间形成2个氢键，个氢键，G与与C之间形之间形成成3个氢键，个氢键，CG对占比例越大，对占比例越大，DNA结构越稳定。结构越稳定。(3)若碱基对为若碱基对为n，已知，已知A有有m个，则氢键数为个，则氢键数为3nm。(4)由由2n个脱氧核苷酸形成双链个脱氧核苷酸形成双链DNA分子过程中，可产分子过程中，可产生生H2O分子数为分子数为(n1)(n1)2n2。考点二考点二DNA分子的复制及基因的本质分子
14、的复制及基因的本质1DNA分子的复制分子的复制(1)概念：以概念：以_为模板，合成为模板，合成_的过的过程。程。(2)时间：时间：_。亲代亲代DNA子代子代DNA有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期(3)过程：过程：(4)特点：特点：_。(5)方式：方式：_。(6)结果：形成两个完全相同的结果：形成两个完全相同的DNA分子。分子。(7)意义：将意义：将_从亲代传给子代，保持了从亲代传给子代，保持了_的连续性。的连续性。边解旋边复制边解旋边复制半保留复制半保留复制遗传信息遗传信息遗传信息遗传信息巧记巧记 利用数字利用数字“1，2，3，4”巧记巧记DNA的复
15、制的复制1个主要场所个主要场所(细胞核细胞核)，2种时期种时期(有丝分裂的间期和减数有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期第一次分裂前的间期)，3个步骤个步骤(解旋、合成新链、形成子解旋、合成新链、形成子代代DNA)，4个条件个条件(模板、酶、原料和能量模板、酶、原料和能量)。2基因关系图基因关系图【判断与思考判断与思考】1判断下列说法的正误。判断下列说法的正误。(1)DNA复制遵循碱基互补配对原则，新合成的复制遵循碱基互补配对原则，新合成的DNA分分子中两条链均是新合成的。子中两条链均是新合成的。()(2)DNA双螺旋结构全部解旋后，开始双螺旋结构全部解旋后，开始DNA的复制。的复制。()(
16、3)单个脱氧核苷酸在单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子酶的作用下连接合成新的子链。链。()(4)DNA复制时，严格遵循复制时，严格遵循AU、CG的碱基互补配的碱基互补配对原则。对原则。()2根据题图，回答问题。根据题图，回答问题。如图为真核细胞如图为真核细胞DNA复制过程的模式图，据图回答相复制过程的模式图，据图回答相关问题：关问题：(1)由图示得知，由图示得知，DNA分子复制的方式具有分子复制的方式具有_的特点。的特点。(2)图示中的解旋酶的作用是图示中的解旋酶的作用是_ _；DNA聚合酶的作用是聚合酶的作用是_。半保留复制半保留复制使氢键打开，使氢键打开，DNA双链发生双链发生
17、解旋解旋催化形成新的子链催化形成新的子链考法考法1DNA复制的过程及特点复制的过程及特点1(2018河南省新乡市第一中学高三月考河南省新乡市第一中学高三月考)在在DNA复制开复制开始时，将大肠杆菌放在含低剂量始时，将大肠杆菌放在含低剂量3H标记的脱氧胸苷标记的脱氧胸苷(3H-dT)的的培养基中，培养基中，3H-dT可掺入正在复制的可掺入正在复制的DNA分子中，使其带有分子中，使其带有放射性标记。几分钟后，将大肠杆菌转移到含高剂量放射性标记。几分钟后，将大肠杆菌转移到含高剂量3H-dT的培养基中培养一段时间。收集、裂解细胞，抽取其中的的培养基中培养一段时间。收集、裂解细胞，抽取其中的DNA进行放
18、射性自显影检测，结果如图所示。据图可以作出进行放射性自显影检测，结果如图所示。据图可以作出的推测是的推测是()A复制起始区在高放射性区域复制起始区在高放射性区域BDNA复制为半保留复制复制为半保留复制CDNA复制从起始点向两个方向延伸复制从起始点向两个方向延伸DDNA复制方向为复制方向为ac【解析解析】由题意可知：复制起始区在低放射性区域，由题意可知：复制起始区在低放射性区域，A项错误；放射性自显影检测无法得出项错误；放射性自显影检测无法得出DNA复制为半保留复制为半保留复制，复制，B项错误；题图显示：中间为低放射性区域，两边项错误；题图显示：中间为低放射性区域，两边为高放射性区域，据此说明为
19、高放射性区域，据此说明DNA复制从起始点向两个方向复制从起始点向两个方向延伸，且延伸，且DNA复制方向为复制方向为abc，C项正确，项正确，D项错误。项错误。【答案答案】C2真核细胞中真核细胞中DNA复制如下图所示，下列表述错误的复制如下图所示，下列表述错误的是是()A多起点双向复制能保证多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成复制在短时间内完成B每个子代每个子代DNA都有一条核苷酸链来自亲代都有一条核苷酸链来自亲代C复制过程中氢键的破坏和形成都需要复制过程中氢键的破坏和形成都需要DNA聚合酶的聚合酶的催化催化DDNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则
20、【解析解析】DNA复制过程中氢键的破坏需要解旋酶的催复制过程中氢键的破坏需要解旋酶的催化，但氢键的形成不需要酶的催化，化，但氢键的形成不需要酶的催化，C错误。错误。【答案答案】C考法考法2DNA复制的相关计算复制的相关计算3(2018安徽省铜陵市第一中学高三上学期入学检测安徽省铜陵市第一中学高三上学期入学检测)将将一个不含放射性同位素一个不含放射性同位素32P标记的大肠杆菌标记的大肠杆菌(拟核拟核DNA呈环状呈环状，共含有，共含有m个碱基，其中有个碱基，其中有a个胸腺嘧啶个胸腺嘧啶)放在含有放在含有32P胸腺胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间，检测到图嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间
21、，检测到图、两种类型的两种类型的DNA(虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链)。下。下列有关该实验的结果预测与分析，正确的是列有关该实验的结果预测与分析，正确的是()ADNA第二次复制产生的子代第二次复制产生的子代DNA有有、两种类型两种类型，比例为，比例为13BDNA复制后分配到两个子细胞时，其上的基因遵循复制后分配到两个子细胞时，其上的基因遵循基因分离定律基因分离定律C复制复制n次需要胞嘧啶的数目是次需要胞嘧啶的数目是2n1(ma)/2个个D复制复制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链为次形成的放射性脱氧核苷酸单链为(2n12)个个【解析解析】DNA第一次分复制时，第
22、一次分复制时，DNA分子全是分子全是类型类型，DNA第二次复制产生的子代第二次复制产生的子代DNA共共4个，有个，有、两种两种类型，各类型，各2个，比例为个，比例为11，A错误；大肠杆菌属于原核生错误；大肠杆菌属于原核生物，不能进行减数分裂，细胞内的基因不遵循基因分离定物，不能进行减数分裂，细胞内的基因不遵循基因分离定律，律，B错误；拟核错误；拟核DNA中共含有中共含有m个碱基，其中有个碱基，其中有a个胸腺个胸腺嘧啶，则嘧啶，则ATa，GC(m2a)/2，复制，复制n次，共形成次，共形成了了2n个个DNA分子，因此复制分子，因此复制n次需要胞嘧啶的数目是次需要胞嘧啶的数目是(2n1)(m2a)
23、/2，C错误；错误；DNA分子是双链结构，一个不含放分子是双链结构，一个不含放射性同位素射性同位素32P标记的大肠杆菌拟核标记的大肠杆菌拟核DNA共共2条链，所以复条链，所以复制制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链为次形成的放射性脱氧核苷酸单链为2n12，D正确。正确。【答案答案】D4用用15N标记含有标记含有100个碱基对的个碱基对的DNA分子，其中有胞分子，其中有胞嘧啶嘧啶60个。该个。该DNA分子在分子在14N培养基中连续复制培养基中连续复制4次，其结次，其结果可能是果可能是()A含有含有14N的的DNA分子占分子占100%B复制过程中需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸复制过程中需要游离的腺嘌呤脱氧
24、核苷酸640个个C含含15N的链占的链占1/8D子代子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是中嘌呤与嘧啶之比是23【归纳总结归纳总结】1.“图解法图解法”分析分析DNA复制相关计算复制相关计算(1)将含有将含有15N的的DNA分子放在含有分子放在含有14N的培养基上培养，的培养基上培养，复制复制n次，则：次，则：(2)DNA复制中消耗的脱氧核苷酸数复制中消耗的脱氧核苷酸数若亲代若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过个，经过n次次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m(2n1)。第第n次复制需要该种脱氧核苷酸数为次复制需要该种脱氧核苷酸数为m2n1。2“D
25、NA复制复制”相关题目的相关题目的4点点“注意注意”(1)注意注意“DNA复制了复制了n次次”和和“第第n次复制次复制”的区别，的区别，前者包括所有的复制，但后者只包括第前者包括所有的复制，但后者只包括第n次的复制。次的复制。(2)注意碱基的单位是注意碱基的单位是“对对”还是还是“个个”。(3)切记在切记在DNA复制过程中，无论复制了几次，含有亲复制过程中，无论复制了几次，含有亲代脱氧核苷酸单链的代脱氧核苷酸单链的DNA分子都只有两个。分子都只有两个。(4)看清试题中问的是看清试题中问的是“DNA分子数分子数”还是还是“链数链数”，“含含”还是还是“只含只含”等关键词，以免掉进陷阱。等关键词，
26、以免掉进陷阱。考法考法3DNA半保留复制的实验分析半保留复制的实验分析5(2018山东省寿光现代中学高三上学期开学考试山东省寿光现代中学高三上学期开学考试)将一个将一个用用15N标记的标记的DNA分子放到分子放到14N的培养液上培养，让其连续复制的培养液上培养，让其连续复制三次，再将全部复制产物置于试管内进行离心，如图中分别代三次，再将全部复制产物置于试管内进行离心，如图中分别代表复制表复制1次、次、2次、次、3次后的分层结果的是次后的分层结果的是()Ac、e、fBa、e、b Ca、b、d Dc、d、f【解析解析】依题意和依题意和DNA分子的半保留复制可知：将一个用分子的半保留复制可知：将一个
27、用15N 标记的标记的DNA放到放到14N的培养基上培养，让其连续复制三次。第的培养基上培养，让其连续复制三次。第一次复制所形成的一次复制所形成的2个子代个子代DNA分子，每个分子，每个DNA分子的一条链是分子的一条链是14N、另一条链是、另一条链是15N，离心后全部位于中间层，应为，离心后全部位于中间层，应为c；第二次；第二次复制所形成的复制所形成的4个子代个子代DNA分子，其中有分子，其中有2个个DNA分子的一条链分子的一条链是是14N、另一条链是、另一条链是15N，另外，另外2个个DNA分子的两条链均是分子的两条链均是14N，离，离心后全部位于中间层，应为心后全部位于中间层，应为e；第三
28、次复制所形成的；第三次复制所形成的8个子代个子代DNA分子，其中有分子，其中有2个个DNA分子的一条链是分子的一条链是14N、另一条链是、另一条链是15N，另，另外外6个个DNA分子的两条链均是分子的两条链均是14N，离心后全部位于中间层，应为，离心后全部位于中间层，应为f。综上分析，。综上分析，A项正确，项正确，B、C、D三项均错误。三项均错误。【答案答案】A6(2018安徽省铜陵市第一中学高三上学期入学检测安徽省铜陵市第一中学高三上学期入学检测)在氮源为在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均分子均为为14NDNA(对照对照)；在氮源为；在氮源为1
29、5N的培养基上生长的大肠的培养基上生长的大肠杆菌，其杆菌，其DNA分子均为分子均为15NDNA(亲代亲代)。将亲代大肠杆菌。将亲代大肠杆菌转移到含转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代的培养基上，再连续繁殖两代(和和)，用某，用某种离心方法分离得到的结果如下图所示：种离心方法分离得到的结果如下图所示：(1)若将子一代若将子一代()细菌转移到含细菌转移到含15N的培养基上繁殖一的培养基上繁殖一代，将所得到细菌的代，将所得到细菌的DNA用同样方法分离，请参照甲图，用同样方法分离，请参照甲图，将将DNA分子可能出现在试管中的位置在乙图中标出。分子可能出现在试管中的位置在乙图中标出。(2)若将若将1
30、5NDNA(亲代亲代)的大肠杆菌在的大肠杆菌在14N培养基上连续培养基上连续复制复制3次，则所产生的子代次，则所产生的子代DNA中含中含14N与只含与只含15N的比例的比例为为_。(3)某卵原细胞某卵原细胞(2N4)中每对同源染色体仅有一条染色中每对同源染色体仅有一条染色体上的体上的DNA分子两条链均被分子两条链均被15N标记，该卵原细胞在标记，该卵原细胞在14N的的环境中进行减数分裂，那么减数第一次分裂后期的初级卵环境中进行减数分裂，那么减数第一次分裂后期的初级卵母细胞中含有母细胞中含有15N标记的染色单体有标记的染色单体有_条；减数第二条；减数第二次分裂后期的次级卵母细胞中含有次分裂后期的
31、次级卵母细胞中含有15N标记的染色体有标记的染色体有_条。其产生含有条。其产生含有15N标记的卵细胞的概率为标记的卵细胞的概率为_。【解析解析】根据题意和图示分析可知：根据题意和图示分析可知：中为全中，说中为全中，说明明DNA分子是半保留复制，一条链为分子是半保留复制，一条链为14N，另一条链为，另一条链为15N。中一半为轻，一半为中，说明复制两次后一半中一半为轻，一半为中，说明复制两次后一半DNA都都是是14N，另一半，另一半DNA中一条链为中一条链为14N，另一条链为，另一条链为15N。(1)据图分析，据图分析，14N、15N-DNA分子在含分子在含15N的培养基上繁殖一的培养基上繁殖一代
32、，由于半保留复制，产生的两条子代代，由于半保留复制，产生的两条子代DNA分别为全分别为全15NDNA分子和分子和14N、15N-DNA分子分子(混合型混合型DNA分子分子)，将，将该该DNA做离心处理，产生的做离心处理，产生的DNA沉淀应该分别位于试管的沉淀应该分别位于试管的下部和中部。如图所示：下部和中部。如图所示：(2)若将若将15N-DNA(亲代亲代)的大肠杆菌在的大肠杆菌在14N培养基上连续复培养基上连续复制制3次，共得到次，共得到8个个DNA分子，根据分子，根据DNA分子半保留复制特分子半保留复制特点，其中点，其中2个个DNA分子含有分子含有15N和和14N，6个个DNA分子仅含有分
33、子仅含有14N，因此所产生的子代，因此所产生的子代DNA中含中含14N与只含与只含15N的比例为的比例为80。(3)某卵原细胞某卵原细胞(2N4)中每对同源染色体仅有一条中每对同源染色体仅有一条染色体上的染色体上的DNA分子两条链均被分子两条链均被15N标记，该卵原细胞在标记，该卵原细胞在14N的环境中进行减数分裂，该过程中的环境中进行减数分裂，该过程中DNA只复制了一次只复制了一次，根据，根据DNA半保留复制特点，减数第一次分裂后期的初级半保留复制特点，减数第一次分裂后期的初级卵母细胞中有卵母细胞中有2条染色体共条染色体共4条染色单体被条染色单体被15N标记。标记。减数第一次分裂的主要特点是
34、同源染色体分离，分别移向减数第一次分裂的主要特点是同源染色体分离，分别移向细胞两极，且染色体移向细胞两极的过程是随机的，所以减细胞两极，且染色体移向细胞两极的过程是随机的，所以减数第一次分裂结束时所形成的次级卵母细胞中所含有的被数第一次分裂结束时所形成的次级卵母细胞中所含有的被15N标记的染色体数是标记的染色体数是0或或1或或2；减数第二次分裂后期由于着；减数第二次分裂后期由于着丝点分裂，丝点分裂，1条染色体形成条染色体形成2条子染色体，因此处于减数第二条子染色体，因此处于减数第二次分裂后期的次级卵母细胞中含有次分裂后期的次级卵母细胞中含有15N标记的染色体有标记的染色体有0或或2或或4条，其
35、产生含有条，其产生含有15N标记的卵细胞的概率为标记的卵细胞的概率为3/4。【答案答案】(1)(2)80(3)40或或2或或43/4【知识归纳知识归纳】1.实验方法：放射性同位素示踪法和离心技实验方法：放射性同位素示踪法和离心技术。术。2实验原理：含实验原理：含15N的双链的双链DNA密度大，含密度大，含14N的双链的双链DNA密度小，一条链含密度小，一条链含14N、一条链含、一条链含15N的双链的双链DNA密度居中。密度居中。3实验假设：实验假设：DNA以半保留的方式复制。以半保留的方式复制。4实验预期：离心后应出现实验预期：离心后应出现3条条DNA带。带。(1)重带重带(密度最大密度最大)
36、：两条链都为：两条链都为15N标记的亲代双链标记的亲代双链DNA。(2)中带中带(密度居中密度居中)：一条链为：一条链为14N标记，另一条链为标记，另一条链为15N标记标记的子代双链的子代双链DNA。(3)轻带轻带(密度最小密度最小)：两条链都为：两条链都为14N标记的子代双链标记的子代双链DNA。5实验过程实验过程6过程分析过程分析(1)立即取出，提取立即取出，提取DNA离心离心全部重带。全部重带。(2)繁殖一代后取出，提取繁殖一代后取出，提取DNA离心离心全部中带。全部中带。(3)繁殖两代后取出，提取繁殖两代后取出，提取DNA离心离心1/2轻带、轻带、1/2中中带。带。7实验结论：实验结论
37、：DNA的复制是以半保留方式进行的。的复制是以半保留方式进行的。考法考法4DNA复制与细胞分裂的关系复制与细胞分裂的关系7用用32P标记了玉米体细胞标记了玉米体细胞(含含20条染色体条染色体)的的DNA分子双分子双链。再将这些细胞转入不含链。再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细的培养基中培养，在第二次细胞分裂完成后每个细胞中被胞分裂完成后每个细胞中被32P标记的染色体条数是标记的染色体条数是()A0条条 B20条条C大于大于0小于小于20条条 D以上都有可能以上都有可能【解析解析】第一次细胞分裂完成后形成的细胞中，第一次细胞分裂完成后形成的细胞中，DNA双链双链均是一条链含有均
38、是一条链含有32P，另一条链不含，另一条链不含32P，第二次细胞分裂的间，第二次细胞分裂的间期，染色体复制后每条染色体上都是一条染色单体含期，染色体复制后每条染色体上都是一条染色单体含32P，一，一条染色单体不含条染色单体不含32P，有丝分裂后期，姐妹染色单体分离，如，有丝分裂后期，姐妹染色单体分离，如果含果含32P的的20条染色体同时移向细胞的一极，不含条染色体同时移向细胞的一极，不含32P的的20条染条染色体同时移向细胞的另一极，则产生的子细胞中被色体同时移向细胞的另一极，则产生的子细胞中被32P标记的标记的染色体条数分别是染色体条数分别是20条和条和0条；如果移向细胞两极的条；如果移向细
39、胞两极的20条染色条染色体中既有含体中既有含32P的，也有不含的，也有不含32P的，则形成的子细胞中被的，则形成的子细胞中被32P标标记的染色体条数大于记的染色体条数大于0小于小于20条。条。【答案答案】D【易错警示易错警示】本题易错选本题易错选B。错因在于未能全面分析。错因在于未能全面分析着丝点分裂后染色体的移动情况。染色体着丝点分裂后形着丝点分裂后染色体的移动情况。染色体着丝点分裂后形成的两条子染色体移向哪一极是成的两条子染色体移向哪一极是“随机随机”的，故移向同一的，故移向同一极的染色体其双链极的染色体其双链DNA所带的放射性状况应由每条染色体所带的放射性状况应由每条染色体两条染色单体如
40、何移动决定，不要将所有染色体的染色单两条染色单体如何移动决定，不要将所有染色体的染色单体移动体移动“统一统一”看待。看待。8小鼠的睾丸中一个精原细胞在含小鼠的睾丸中一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶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次级精母细胞中每条染色体都被
41、标记C只有半数精细胞中有被标记的染色体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被标记数相等【解析解析】一个精原细胞在含一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期后，每条染色体的苷酸培养基中完成一个细胞周期后，每条染色体的DNA分分子有一条链被标记，然后在不含放射性标记的培养基中继子有一条链被标记，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，初级精母细胞中每条染色体只有一续完成减数分裂过程，初级精母细胞中每条染色体只有一条染色单体被标记；着丝点分裂后
42、的次级精母细胞有一半条染色单体被标记；着丝点分裂后的次级精母细胞有一半的染色体被标记；由于染色体的随机结合，含有被标记染的染色体被标记；由于染色体的随机结合，含有被标记染色体的精细胞的比例不能确定；整体来看，产生的四个精色体的精细胞的比例不能确定；整体来看，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。细胞中的全部染色体，被标记数与未被标记数相等。【答案答案】D考法考法5基因的概念和本质基因的概念和本质9(2018江西省上高县第二中学高三第一次月考江西省上高县第二中学高三第一次月考)下列下列关于染色体和基因关系的叙述，错误的是关于染色体和基因关系的叙述，错误的是()A基因的主要载体
43、是染色体基因的主要载体是染色体B基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上呈线性排列C染色体就是由基因组成的染色体就是由基因组成的 D一条染色体上有多个基因一条染色体上有多个基因【解析解析】基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片断，片断，DNA主要在主要在染色体上，故染色体上，故A项正确；一条染色体上有多个基因，基因项正确；一条染色体上有多个基因，基因在染色体上呈线性排列，在染色体上呈线性排列，B、D项正确；染色体的主要成项正确；染色体的主要成分是蛋白质和分是蛋白质和DNA分子，而基因是有遗传效应的分子，而基因是有遗传效应的DNA片段片段，故，故C项错误。项错误。【答案答案】C10(2018
44、江西省上高县第二中学高三第一次月考江西省上高县第二中学高三第一次月考)下列下列有关基因的叙述，不正确的是有关基因的叙述，不正确的是()A基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段片段 B是是4种碱基对的随机排列种碱基对的随机排列C能够存储遗传信息能够存储遗传信息 DDNA分子上分布着多个基因分子上分布着多个基因【解析解析】基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段，一个片段，一个DNA分分子上分布着多个基因，子上分布着多个基因，A、D项正确；每一个基因的项正确；每一个基因的4种碱基种碱基对都有特定的排列顺序，而不是随机排列的，对都有特定的排列顺序，而不是随机排列的，B项错误；遗项错误；
45、遗传信息就蕴藏在基因中的传信息就蕴藏在基因中的4种碱基的排列顺序之中，种碱基的排列顺序之中，C项正项正确。确。【答案答案】B【易错警示易错警示】1.针对遗传物质为针对遗传物质为DNA的生物而言，基的生物而言，基因是指因是指“有遗传效应的有遗传效应的DNA片段片段”；而就；而就RNA病毒而言，病毒而言，其基因为其基因为“有遗传效应的有遗传效应的RNA片段片段”。2并非所有并非所有DNA片段都是基因，基因不是连续分布在片段都是基因，基因不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将不同的基因分割开的。上的，而是由碱基序列将不同的基因分割开的。考法考法6基因、染色体和性状的关系基因、染色体和性状的关系1
46、1(2018山东省寿光市现代中学高三上学期开学考试山东省寿光市现代中学高三上学期开学考试)下图为某植物细胞一个下图为某植物细胞一个DNA分子中分子中a、b、c三个基因的分三个基因的分布状况，图中布状况，图中、为无遗传效应的序列。有关叙述正确为无遗传效应的序列。有关叙述正确的是的是()Aa中碱基对缺失，属于染色体结构变异中碱基对缺失，属于染色体结构变异Bc中碱基对若发生变化，生物体性状不一定会发生改中碱基对若发生变化，生物体性状不一定会发生改变变C在减数分裂的四分体时期，在减数分裂的四分体时期，b、c之间可发生交叉互之间可发生交叉互换换D基因在染色体上呈线性排列，基因的首端存在起始基因在染色体上
47、呈线性排列，基因的首端存在起始密码子密码子【解析解析】a中碱基对缺失，属于基因中碱基对的缺失，中碱基对缺失，属于基因中碱基对的缺失，属于基因突变，属于基因突变，A项错误；项错误；c中碱基对发生变化，可能发生中碱基对发生变化，可能发生隐性突变或无义突变，生物体性状不一定会发生改变，隐性突变或无义突变，生物体性状不一定会发生改变，B项正确；在减数分裂的四分体时期，同源染色体的非姐妹项正确；在减数分裂的四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间可发生交叉互换，导致基因重组，染色单体之间可发生交叉互换，导致基因重组，b、c之间之间不会发生交叉互换，不会发生交叉互换，C项错误；起始密码子位于项错误；起始
48、密码子位于mRNA上上，D项错误。项错误。【答案答案】B12(2018山东省寿光现代中学高三上学期开学考试山东省寿光现代中学高三上学期开学考试)下列下列有关染色体、有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，正确的是、基因、脱氧核苷酸的说法，正确的是()A一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的比例决定的氧核苷酸的比例决定的B基因是具有遗传效应的基因是具有遗传效应的DNA片段，一个片段，一个DNA分子上可分子上可含有成百上千个基因含有成百上千个基因C在在DNA分子结构中，脱氧核苷酸的排列构成了分子结构中，脱氧核苷酸的排列构成了D
49、NA分分子的基本骨架子的基本骨架D染色体是染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有两个的主要载体，一条染色体上含有两个DNA分子分子【解析解析】一个基因含有多个脱氧核苷酸，基因的特异一个基因含有多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的，而不是脱氧核苷酸性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的，而不是脱氧核苷酸的比例，故的比例，故A错误。基因是具有遗传效应的错误。基因是具有遗传效应的DNA片段，一片段，一个个DNA分子上可含有成百上千个基因，故分子上可含有成百上千个基因，故B正确。在正确。在DNA分子结构中，脱氧核糖和磷酸交替连接构成了分子结构中，脱氧核糖和磷酸交替连接构成了DNA分
50、子的分子的基本骨架，故基本骨架，故C错误。染色体是错误。染色体是DNA的主要载体，一条染的主要载体，一条染色体上含有色体上含有1个或个或2个个DNA分子，故分子，故D错误。错误。【答案答案】B1(2016全国卷全国卷)某种物质可插入某种物质可插入DNA分子两条链的碱分子两条链的碱基对之间，使基对之间，使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质，下列相关叙述错误的是养液中加入适量的该物质，下列相关叙述错误的是()A随后细胞中的随后细胞中的DNA复制发生障碍复制发生障碍B随后细胞中的随后细胞中的RNA转录发生障碍转录发生障碍C该物质可将细胞周
