第第20讲DNA分子的分子的结构、复制及基因的本构、复制及基因的本质考考纲纲导导航航 1.DNA分分子子结构构的的主主要要特特点点()。2.DNA分分子的复制子的复制()。3.基因的概念基因的概念()。考点一考点一DNA分子的分子的结构及相关构及相关计算算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_条条脱脱氧氧核核苷苷酸酸链组成成，这些些链按按_的的方式方式盘旋成双螺旋旋成双螺旋结构。构。(2)外外侧：_和和_交替交替连接构成主接构成主链基本骨架。基本骨架。(3)内内侧：两两条条链上上的的碱碱基基通通过氢键连接接成成_。碱碱基基互互补配配对遵循以下原遵循以下原则：AT(两个两个氢键)、GC(三个三个氢键)。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巧记记 利利用用数数字字“五五、四四、三三、二二、一一”巧巧记记DNA分分子结构子结构4DNA分子结构特点分子结构特点(1)_ 性性：具具n个个碱碱基基对的的DNA具具有有4n种种碱碱基基对排列排列顺序。序。(2)_ 性性：如如每每种种DNA分分子子都都有有其其特特定定的的碱碱基基对排列排列顺序。序。(3)_ 性性：如如两两条条主主链磷磷酸酸与与脱脱氧氧核核糖糖交交替替连接的接的顺序不序不变，碱基，碱基对构成方式不构成方式不变等。等。多样多样特异特异稳定稳定【判断与思考判断与思考】 1判断下列判断下列说法的正法的正误。(1)沃沃森森和和克克里里克克研研究究DNA分分子子的的结构构时，运运用用了了构构建建物理模型的方法。物理模型的方法。()(2)富富兰克克林林和和威威尔尔金金斯斯对DNA双双螺螺旋旋结构构模模型型的的建建立立也作出了巨大的也作出了巨大的贡献。献。()(3)双双链DNA分分子子中中一一条条链上上的的磷磷酸酸和和核核糖糖是是通通过氢键连接的。接的。()(4)嘌嘌呤呤碱碱基基与与嘧啶碱碱基基的的结合合保保证了了DNA分分子子空空间结构的相构的相对稳定。定。()(5)含含有有G、C碱碱基基对比比较多多的的DNA分分子子热稳定定性性较差差。()(6)分分子子大大小小相相同同、碱碱基基含含量量相相同同的的核核酸酸分分子子所所携携带的的遗传信息一定相同。信息一定相同。()2根据根据题图，回答，回答问题。下下图表示一个表示一个DNA分子的片段，分子的片段，请分析：分析：(1)DNA左左侧单链中中的的G和和C通通过_连接在一起。接在一起。(2)上述片段通上述片段通过_贮存存遗传信息。信息。(3)若碱基若碱基对数数为n，则氢键数数为_。(4)图中的中的表示表示_。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)图示示DNA若若进行行初初步步水水解解和和彻底底水水解解，则产物物分分别是什么？是什么？【提提示示】 初初步步水水解解产产物物为为4种种脱脱氧氧核核苷苷酸酸；彻彻底底水水解解产产物为磷酸、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)由由图1可解可解读以下信息：以下信息：考法考法1DNA分子的结构分子的结构1如如图为DNA分分子子结构构示示意意图，对该图的的描描述述正正确确的的是是()A和和相相间排列，构成了排列，构成了DNA分子的基本骨架分子的基本骨架B的名称是胞的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸CDNA聚合聚合酶酶用于用于的形成的形成DDNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息信息【解解析析】 由由图图示示可可知知，表表示示磷磷酸酸，表表示示脱脱氧氧核核糖糖，表表示示胞胞嘧嘧啶啶，和和相相间间排排列列构构成成了了DNA分分子子的的基基本本骨骨架架；中中的的应应属属于于上上面面那那个个脱脱氧氧核核苷苷酸酸的的磷磷酸酸基基团团；的的形形成成依依靠靠碱碱基基互互补补配配对对原原则则，不不需需DNA聚聚合合酶酶，DNA聚聚合酶是将游离的脱氧核苷酸聚合成脱氧核苷酸链。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分子分子结构的叙述正确的是构的叙述正确的是()ADNA分分子子是是以以4种种脱脱氧氧核核苷苷酸酸为单位位连接接而而成成的的单链结构构BDNA分分子子中中的的每每个个磷磷酸酸均均连接接着着一一个个脱脱氧氧核核糖糖和和一一个碱基个碱基CDNA分子两条分子两条链之之间总是是嘌嘌呤与呤与嘧啶形成碱基形成碱基对DDNA分分子子一一条条链上上的的相相邻碱碱基基通通过磷磷酸酸脱脱氧氧核核糖糖磷酸相磷酸相连【解解析析】 DNA分分子子是是以以4种种脱脱氧氧核核苷苷酸酸为为单单位位连连接接而而成成的的双双链链结结构构，A错错误误；DNA分分子子中中的的绝绝大大多多数数磷磷酸酸连连接接着着两两个个脱脱氧氧核核糖糖，且且磷磷酸酸不不与与碱碱基基直直接接相相连连，B错错误误；DNA分分子子一一条条链链上上的的相相邻邻碱碱基基通通过过脱脱氧氧核核糖糖磷磷酸酸脱脱氧氧核核糖糖相连，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天天津津市市第第一一中中学学高高三三摸摸底底测测试试)某某研研究究小小组测定定了了多多个个不不同同双双链DNA分分子子的的碱碱基基组成成，根根据据测定定结果果绘制制了了DNA分分子子的的一一条条单链与与其其互互补链、一一条条单链与与其其所所在在DNA分子中碱基数目比分子中碱基数目比值的关系的关系图，下列正确的是，下列正确的是()【解解析析】 由由碱碱基基互互补补配配对对原原则则可可知知，AT，CG，(AC)/(GT)1，而而在在两两条条单单链链中中这这个个比比值值互互为为倒倒数数，A、B错错误误；(AT)/(GC)的的比比值值因因为为DNA分分子子的的不不同同而而不不同同，但但是是对对于于同同一一个个DNA分分子子来来说说，在在这这个个DNA分分子子中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山山东东省省寿寿光光市市现现代代中中学学高高三三上上学学期期开开学学考考试试)已已知知某某DNA分分子子中中，G与与C之之和和占占全全部部碱碱基基总数数的的35.8%，其其中中一一条条链的的T与与C分分别占占该链碱碱基基总数数的的32.9%和和17.1%，则在它的互在它的互补链中，中，T和和C分分别占占该链碱基碱基总数的数的()A32.9%和和17.1%B31.3%和和18.7%C18.7%和和31.3% D17.1%和和32.9%【解解析析】 G和和C占占全全部部碱碱基基的的35.8%，那那么么A和和T占占全全部部碱碱基基的的64.2%，两两条条互互补补链链的的碱碱基基总总数数相相同同，而而且且A和和T的的总总数数相相同同，那那么么每每条条链链之之中中的的A和和T数数都都占占该该链链的的64.2%，同同理理G和和C数数占占每每条条链链的的35.8%，一一条条链链中中T与与C分分别别占占该该链链碱碱基基总总数数的的32.9%和和17.1%，那那么么A与与G分分别别占占31.3%和和18.7%，因因为为A与与T互互补补，C与与G互互补补，所所以以此此链链中中A与与G的的比例就是另一条链中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【解解法法归归纳纳】 1.三三步步解解决决DNA分分子子中中有有关关碱碱基基比比例例计计算算第第一一步步：搞搞清清题题中中已已知知的的和和所所求求的的碱碱基基比比例例是是占占整整个个DNA分分子子碱碱基基的的比比例例，还还是是占占DNA分分子子一一条条链链上上碱碱基基的的比比例。例。第第二二步步：画画一一个个DNA分分子子模模式式图图，并并在在图图中中标标出出已已知知的的和所求的碱基。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DNA分子中的分子中的4种数量关系种数量关系(1)DNA分分子子中中，脱脱氧氧核核苷苷酸酸数数脱脱氧氧核核糖糖数数磷磷酸酸数数含氮碱基数含氮碱基数1111。(2)配配对对的的碱碱基基，A与与T之之间间形形成成2个个氢氢键键，G与与C之之间间形形成成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个个脱脱氧氧核核苷苷酸酸形形成成双双链链DNA分分子子过过程程中中，可可产产生生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分子的复制及基因的本质1DNA分子的复制分子的复制(1)概概念念：以以_为模模板板，合合成成_的的过程。程。(2)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：程：(4)特点：特点：_。(5)方式：方式：_。(6)结果：形成两个完全相同的果：形成两个完全相同的DNA分子。分子。(7)意意义：将将_从从亲代代传给子子代代，保保持持了了_的的连续性。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的复制的复制1个个主主要要场场所所(细细胞胞核核)，2种种时时期期(有有丝丝分分裂裂的的间间期期和和减减数数第第一一次次分分裂裂前前的的间间期期)，3个个步步骤骤(解解旋旋、合合成成新新链链、形形成成子子代代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判断下列判断下列说法的正法的正误。(1)DNA复复制制遵遵循循碱碱基基互互补配配对原原则，新新合合成成的的DNA分分子中两条子中两条链均是新合成的。均是新合成的。()(2)DNA双螺旋双螺旋结构全部解旋后，开始构全部解旋后，开始DNA的复制。的复制。()(3)单个个脱脱氧氧核核苷苷酸酸在在DNA酶酶的的作作用用下下连接接合合成成新新的的子子链。()(4)DNA复复制制时，严格格遵遵循循AU、CG的的碱碱基基互互补配配对原原则。()2根据根据题图，回答，回答问题。如如图为真真核核细胞胞DNA复复制制过程程的的模模式式图，据据图回回答答相相关关问题：(1)由由图示示得得知知，DNA分分子子复复制制的的方方式式具具有有_的特点。的特点。(2)图示示中中的的解解旋旋酶酶的的作作用用是是_ _；DNA聚合聚合酶酶的作用是的作用是_。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河河南南省省新新乡乡市市第第一一中中学学高高三三月月考考)在在DNA复复制制开开始始时，将将大大肠杆杆菌菌放放在在含含低低剂量量3H标记的的脱脱氧氧胸胸苷苷(3H-dT)的的培培养养基基中中，3H-dT可可掺入入正正在在复复制制的的DNA分分子子中中，使使其其带有有放放射射性性标记。几几分分钟后后，将将大大肠杆杆菌菌转移移到到含含高高剂量量3H-dT的的培培养养基基中中培培养养一一段段时间。收收集集、裂裂解解细胞胞，抽抽取取其其中中的的DNA进行行放放射射性性自自显影影检测，结果果如如图所所示示。据据图可可以以作作出出的推的推测是是()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复制复制为半保留复制半保留复制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复制方向复制方向为ac【解解析析】 由由题题意意可可知知：复复制制起起始始区区在在低低放放射射性性区区域域，A项项错错误误；放放射射性性自自显显影影检检测测无无法法得得出出DNA复复制制为为半半保保留留复复制制，B项项错错误误；题题图图显显示示：中中间间为为低低放放射射性性区区域域，两两边边为为高高放放射射性性区区域域，据据此此说说明明DNA复复制制从从起起始始点点向向两两个个方方向向延伸，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真真核核细胞胞中中DNA复复制制如如下下图所所示示，下下列列表表述述错误的的是是()A多起点双向复制能保多起点双向复制能保证DNA复制在短复制在短时间内完成内完成B每个子代每个子代DNA都有一条核苷酸都有一条核苷酸链来自来自亲代代C复复制制过程程中中氢键的的破破坏坏和和形形成成都都需需要要DNA聚聚合合酶酶的的催化催化DDNA分子的准确复制依分子的准确复制依赖于碱基互于碱基互补配配对原原则【解解析析】 DNA复复制制过过程程中中氢氢键键的的破破坏坏需需要要解解旋旋酶酶的的催催化，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安安徽徽省省铜铜陵陵市市第第一一中中学学高高三三上上学学期期入入学学检检测测)将将一一个个不不含含放放射射性性同同位位素素32P标记的的大大肠杆杆菌菌(拟核核DNA呈呈环状状，共共含含有有m个个碱碱基基，其其中中有有a个个胸胸腺腺嘧啶)放放在在含含有有32P胸胸腺腺嘧啶脱脱氧氧核核苷苷酸酸的的培培养养基基中中培培养养一一段段时间，检测到到图、两两种种类型型的的DNA(虚虚线表表示示含含有有放放射射性性的的脱脱氧氧核核苷苷酸酸链)。下下列列有关有关该实验的的结果果预测与分析，正确的是与分析，正确的是()ADNA第第二二次次复复制制产生生的的子子代代DNA有有、两两种种类型型，比例比例为13BDNA复复制制后后分分配配到到两两个个子子细胞胞时，其其上上的的基基因因遵遵循循基因分离定律基因分离定律C复制复制n次需要胞次需要胞嘧啶的数目是的数目是2n1(ma)/2个个D复复制制n次次形形成成的的放放射射性性脱脱氧氧核核苷苷酸酸单链为(2n12)个个【解解析析】 DNA第第一一次次分分复复制制时时，DNA分分子子全全是是类类型型，DNA第第二二次次复复制制产产生生的的子子代代DNA共共4个个，有有、两两种种类类型型，各各2个个，比比例例为为11，A错错误误；大大肠肠杆杆菌菌属属于于原原核核生生物物，不不能能进进行行减减数数分分裂裂，细细胞胞内内的的基基因因不不遵遵循循基基因因分分离离定定律律，B错错误误；拟拟核核DNA中中共共含含有有m个个碱碱基基，其其中中有有a个个胸胸腺腺嘧嘧啶啶，则则ATa，GC(m2a)/2，复复制制n次次，共共形形成成了了2n个个DNA分分子子，因因此此复复制制n次次需需要要胞胞嘧嘧啶啶的的数数目目是是(2n1)(m2a)/2，C错错误误；DNA分分子子是是双双链链结结构构，一一个个不不含含放放射射性性同同位位素素32P标标记记的的大大肠肠杆杆菌菌拟拟核核DNA共共2条条链链，所所以以复复制制n次次形成的放射性脱氧核苷酸单链为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标记含含有有100个个碱碱基基对的的DNA分分子子，其其中中有有胞胞嘧啶60个个。该DNA分分子子在在14N培培养养基基中中连续复复制制4次次，其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复制复制过程中需要游离的腺程中需要游离的腺嘌嘌呤脱氧核苷酸呤脱氧核苷酸640个个C含含15N的的链占占1/8D子代子代DNA中中嘌嘌呤与呤与嘧啶之比是之比是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)将将含含有有15N的的DNA分分子子放放在在含含有有14N的的培培养养基基上上培培养养，复复制制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若亲亲代代DNA分分子子含含有有某某种种脱脱氧氧核核苷苷酸酸m个个，经经过过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“DNA复制复制”相关题目的相关题目的4点点“注意注意”( (1)注注意意“DNA复复制制了了n次次”和和“第第n次次复复制制”的的区区别别，前前者包括所有的复制，但后者只包括第者包括所有的复制，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)切切记记在在DNA复复制制过过程程中中，无无论论复复制制了了几几次次，含含有有亲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)看看清清试试题题中中问问的的是是“DNA分分子子数数”还还是是“链链数数”，“含含”还是还是“只含只含”等关键词，以免掉进陷阱。等关键词，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山山东东省省寿寿光光现现代代中中学学高高三三上上学学期期开开学学考考试试)将将一一个个用用15N标记的的DNA分分子子放放到到14N的的培培养养液液上上培培养养，让其其连续复复制制三三次次，再再将将全全部部复复制制产物物置置于于试管管内内进行行离离心心，如如图中中分分别代代表复制表复制1次、次、2次、次、3次后的分次后的分层结果的是果的是()Ac、e、fBa、e、b Ca、b、d Dc、d、f【解解析析】 依依题题意意和和DNA分分子子的的半半保保留留复复制制可可知知：将将一一个个用用15N 标标记记的的DNA放放到到14N的的培培养养基基上上培培养养，让让其其连连续续复复制制三三次次。第第一一次次复复制制所所形形成成的的2个个子子代代DNA分分子子，每每个个DNA分分子子的的一一条条链链是是14N、另另一一条条链链是是15N，离离心心后后全全部部位位于于中中间间层层，应应为为c；第第二二次次复复制制所所形形成成的的4个个子子代代DNA分分子子，其其中中有有2个个DNA分分子子的的一一条条链链是是14N、另另一一条条链链是是15N，另另外外2个个DNA分分子子的的两两条条链链均均是是14N，离离心心后后全全部部位位于于中中间间层层，应应为为e；第第三三次次复复制制所所形形成成的的8个个子子代代DNA分分子子，其其中中有有2个个DNA分分子子的的一一条条链链是是14N、另另一一条条链链是是15N，另另外外6个个DNA分分子子的的两两条条链链均均是是14N，离离心心后后全全部部位位于于中中间间层层，应应为为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安安徽徽省省铜铜陵陵市市第第一一中中学学高高三三上上学学期期入入学学检检测测)在在氮氮源源为14N的的培培养养基基上上生生长的的大大肠杆杆菌菌，其其DNA分分子子均均为14NDNA(对照照)；在在氮氮源源为15N的的培培养养基基上上生生长的的大大肠杆杆菌菌，其其DNA分分子子均均为15NDNA(亲代代)。将将亲代代大大肠杆杆菌菌转移移到到含含14N的的培培养养基基上上，再再连续繁繁殖殖两两代代(和和)，用用某某种离心方法分离得到的种离心方法分离得到的结果如下果如下图所示：所示：(1)若若将将子子一一代代()细菌菌转移移到到含含15N的的培培养养基基上上繁繁殖殖一一代代，将将所所得得到到细菌菌的的DNA用用同同样方方法法分分离离，请参参照照甲甲图，将将DNA分子可能出分子可能出现在在试管中的位置在乙管中的位置在乙图中中标出。出。(2)若若将将15NDNA(亲代代)的的大大肠杆杆菌菌在在14N培培养养基基上上连续复复制制3次次，则所所产生生的的子子代代DNA中中含含14N与与只只含含15N的的比比例例为_。(3)某某卵卵原原细胞胞(2N4)中中每每对同同源源染染色色体体仅有有一一条条染染色色体体上上的的DNA分分子子两两条条链均均被被15N标记，该卵卵原原细胞胞在在14N的的环境境中中进行行减减数数分分裂裂，那那么么减减数数第第一一次次分分裂裂后后期期的的初初级卵卵母母细胞胞中中含含有有15N标记的的染染色色单体体有有_条条；减减数数第第二二次次分分裂裂后后期期的的次次级卵卵母母细胞胞中中含含有有15N标记的的染染色色体体有有_条条。其其产生生含含有有15N标记的的卵卵细胞胞的的概概率率为_。【解解析析】 根根据据题题意意和和图图示示分分析析可可知知：中中为为全全中中，说说明明DNA分分子子是是半半保保留留复复制制，一一条条链链为为14N，另另一一条条链链为为15N。中中一一半半为为轻轻，一一半半为为中中，说说明明复复制制两两次次后后一一半半DNA都都是是14N，另另一一半半DNA中中一一条条链链为为14N，另另一一条条链链为为15N。(1)据据图图分分析析，14N、15N- -DNA分分子子在在含含15N的的培培养养基基上上繁繁殖殖一一代代，由由于于半半保保留留复复制制，产产生生的的两两条条子子代代DNA分分别别为为全全15NDNA分分子子和和14N、15N- -DNA分分子子(混混合合型型DNA分分子子)，将将该该DNA做做离离心心处处理理，产产生生的的DNA沉沉淀淀应应该该分分别别位位于于试试管管的下部和中部。如图所示：的下部和中部。如图所示：(2)若若将将15N-DNA(亲亲代代)的的大大肠肠杆杆菌菌在在14N培培养养基基上上连连续续复复制制3次次，共共得得到到8个个DNA分分子子，根根据据DNA分分子子半半保保留留复复制制特特点点，其其中中2个个DNA分分子子含含有有15N和和14N，6个个DNA分分子子仅仅含含有有14N，因因此此所所产产生生的的子子代代DNA中中含含14N与与只只含含15N的的比比例例为为80。(3)某某卵卵原原细细胞胞(2N4)中中每每对对同同源源染染色色体体仅仅有有一一条条染染色色体体上上的的DNA分分子子两两条条链链均均被被15N标标记记，该该卵卵原原细细胞胞在在14N的的环环境境中中进进行行减减数数分分裂裂，该该过过程程中中DNA只只复复制制了了一一次次，根根据据DNA半半保保留留复复制制特特点点，减减数数第第一一次次分分裂裂后后期期的的初初级级卵卵母母细胞中有细胞中有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。减减数数第第一一次次分分裂裂的的主主要要特特点点是是同同源源染染色色体体分分离离，分分别别移移向向细细胞胞两两极极，且且染染色色体体移移向向细细胞胞两两极极的的过过程程是是随随机机的的，所所以以减减数数第第一一次次分分裂裂结结束束时时所所形形成成的的次次级级卵卵母母细细胞胞中中所所含含有有的的被被15N标标记记的的染染色色体体数数是是0或或1或或2；减减数数第第二二次次分分裂裂后后期期由由于于着着丝丝点点分分裂裂，1条条染染色色体体形形成成2条条子子染染色色体体，因因此此处处于于减减数数第第二二次次分分裂裂后后期期的的次次级级卵卵母母细细胞胞中中含含有有15N标标记记的的染染色色体体有有0或或2或或4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3/4。【答案答案】 (1)(2)80(3)40或或2或或43/4【知知识识归归纳纳】 1.实实验验方方法法：放放射射性性同同位位素素示示踪踪法法和和离离心心技技术。术。2实实验验原原理理：含含15N的的双双链链DNA密密度度大大，含含14N的的双双链链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)：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)中中带带(密密度度居居中中)：一一条条链链为为14N标标记记，另另一一条条链链为为15N标标记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)繁繁殖殖两两代代后后取取出出，提提取取DNA离离心心1/2轻轻带带、1/2中中带。带。7实验结论：实验结论：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标记了了玉玉米米体体细胞胞(含含20条条染染色色体体)的的DNA分分子子双双链。再再将将这些些细胞胞转入入不不含含32P的的培培养养基基中中培培养养，在在第第二二次次细胞分裂完成后每个胞分裂完成后每个细胞中被胞中被32P标记的染色体条数是的染色体条数是()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【解解析析】 第第一一次次细细胞胞分分裂裂完完成成后后形形成成的的细细胞胞中中，DNA双双链链均均是是一一条条链链含含有有32P，另另一一条条链链不不含含32P，第第二二次次细细胞胞分分裂裂的的间间期期，染染色色体体复复制制后后每每条条染染色色体体上上都都是是一一条条染染色色单单体体含含32P，一一条条染染色色单单体体不不含含32P，有有丝丝分分裂裂后后期期，姐姐妹妹染染色色单单体体分分离离，如如果果含含32P的的20条条染染色色体体同同时时移移向向细细胞胞的的一一极极，不不含含32P的的20条条染染色色体体同同时时移移向向细细胞胞的的另另一一极极，则则产产生生的的子子细细胞胞中中被被32P标标记记的的染染色色体体条条数数分分别别是是20条条和和0条条；如如果果移移向向细细胞胞两两极极的的20条条染染色色体体中中既既有有含含32P的的，也也有有不不含含32P的的，则则形形成成的的子子细细胞胞中中被被32P标标记记的的染染色体条数大于色体条数大于0小于小于20条。条。【答案答案】 D【易易错错警警示示】 本本题题易易错错选选B。错错因因在在于于未未能能全全面面分分析析着着丝丝点点分分裂裂后后染染色色体体的的移移动动情情况况。染染色色体体着着丝丝点点分分裂裂后后形形成成的的两两条条子子染染色色体体移移向向哪哪一一极极是是“随随机机”的的，故故移移向向同同一一极极的的染染色色体体其其双双链链DNA所所带带的的放放射射性性状状况况应应由由每每条条染染色色体体两两条条染染色色单单体体如如何何移移动动决决定定，不不要要将将所所有有染染色色体体的的染染色色单单体体移动移动“统一统一”看待。看待。8小小鼠鼠的的睾睾丸丸中中一一个个精精原原细胞胞在在含含3H标记的的胸胸腺腺嘧啶脱脱氧氧核核苷苷酸酸培培养养基基中中完完成成一一个个细胞胞周周期期，然然后后在在不不含含放放射射性性标记的的培培养养基基中中继续完完成成减减数数分分裂裂过程程，其其染染色色体体的的放放射性射性标记分布情况是分布情况是()A初初级精母精母细胞中每条染色体的两条胞中每条染色体的两条单体都被体都被标记B次次级精母精母细胞中每条染色体都被胞中每条染色体都被标记C只有半数精只有半数精细胞中有被胞中有被标记的染色体的染色体D产生生的的四四个个精精细胞胞中中的的全全部部染染色色体体，被被标记数数与与未未被被标记数相等数相等【解解析析】 一一个个精精原原细细胞胞在在含含3H标标记记的的胸胸腺腺嘧嘧啶啶脱脱氧氧核核苷苷酸酸培培养养基基中中完完成成一一个个细细胞胞周周期期后后，每每条条染染色色体体的的DNA分分子子有有一一条条链链被被标标记记，然然后后在在不不含含放放射射性性标标记记的的培培养养基基中中继继续续完完成成减减数数分分裂裂过过程程，初初级级精精母母细细胞胞中中每每条条染染色色体体只只有有一一条条染染色色单单体体被被标标记记；着着丝丝点点分分裂裂后后的的次次级级精精母母细细胞胞有有一一半半的的染染色色体体被被标标记记；由由于于染染色色体体的的随随机机结结合合，含含有有被被标标记记染染色色体体的的精精细细胞胞的的比比例例不不能能确确定定；整整体体来来看看，产产生生的的四四个个精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江江西西省省上上高高县县第第二二中中学学高高三三第第一一次次月月考考)下下列列关于染色体和基因关系的叙述，关于染色体和基因关系的叙述，错误的是的是()A基因的主要基因的主要载体是染色体体是染色体B基因在染色体上呈基因在染色体上呈线性排列性排列C染色体就是由基因染色体就是由基因组成的成的 D一条染色体上有多个基因一条染色体上有多个基因【解解析析】 基基因因是是有有遗遗传传效效应应的的DNA片片断断，DNA主主要要在在染染色色体体上上，故故A项项正正确确；一一条条染染色色体体上上有有多多个个基基因因，基基因因在在染染色色体体上上呈呈线线性性排排列列，B、D项项正正确确；染染色色体体的的主主要要成成分分是是蛋蛋白白质质和和DNA分分子子，而而基基因因是是有有遗遗传传效效应应的的DNA片片段段，故故C项错误。项错误。【答案答案】 C10(2018江江西西省省上上高高县县第第二二中中学学高高三三第第一一次次月月考考)下下列列有关基因的叙述，不正确的是有关基因的叙述，不正确的是()A基因是有基因是有遗传效效应的的DNA片段片段 B是是4种碱基种碱基对的随机排列的随机排列C能能够存存储遗传信息信息 DDNA分子上分布着多个基因分子上分布着多个基因【解解析析】 基基因因是是有有遗遗传传效效应应的的DNA片片段段，一一个个DNA分分子子上上分分布布着着多多个个基基因因，A、D项项正正确确；每每一一个个基基因因的的4种种碱碱基基对对都都有有特特定定的的排排列列顺顺序序，而而不不是是随随机机排排列列的的，B项项错错误误；遗遗传传信息就蕴藏在基因中的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项正确。项正确。【答案答案】 B【易易错错警警示示】 1.针针对对遗遗传传物物质质为为DNA的的生生物物而而言言，基基因因是是指指“有有遗遗传传效效应应的的DNA片片段段”；而而就就RNA病病毒毒而而言言，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并并非非所所有有DNA片片段段都都是是基基因因，基基因因不不是是连连续续分分布布在在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11(2018山山东东省省寿寿光光市市现现代代中中学学高高三三上上学学期期开开学学考考试试)下下图为某某植植物物细胞胞一一个个DNA分分子子中中a、b、c三三个个基基因因的的分分布布状状况况，图中中、为无无遗传效效应的的序序列列。有有关关叙叙述述正正确确的是的是()Aa中碱基中碱基对缺失，属于染色体缺失，属于染色体结构构变异异Bc中中碱碱基基对若若发生生变化化，生生物物体体性性状状不不一一定定会会发生生改改变C在在减减数数分分裂裂的的四四分分体体时期期，b、c之之间可可发生生交交叉叉互互换D基基因因在在染染色色体体上上呈呈线性性排排列列，基基因因的的首首端端存存在在起起始始密密码子子【解解析析】 a中中碱碱基基对对缺缺失失，属属于于基基因因中中碱碱基基对对的的缺缺失失，属属于于基基因因突突变变，A项项错错误误；c中中碱碱基基对对发发生生变变化化，可可能能发发生生隐隐性性突突变变或或无无义义突突变变，生生物物体体性性状状不不一一定定会会发发生生改改变变，B项项正正确确；在在减减数数分分裂裂的的四四分分体体时时期期，同同源源染染色色体体的的非非姐姐妹妹染染色色单单体体之之间间可可发发生生交交叉叉互互换换，导导致致基基因因重重组组，b、c之之间间不不会会发发生生交交叉叉互互换换，C项项错错误误；起起始始密密码码子子位位于于mRNA上上，D项错误。项错误。【答案答案】 B12(2018山山东东省省寿寿光光现现代代中中学学高高三三上上学学期期开开学学考考试试)下下列列有有关染色体、关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的、基因、脱氧核苷酸的说法，正确的是法，正确的是()A一一个个基基因因含含有有许多多个个脱脱氧氧核核苷苷酸酸，基基因因的的特特异异性性是是由由脱脱氧核苷酸的比例决定的氧核苷酸的比例决定的B基基因因是是具具有有遗传效效应的的DNA片片段段，一一个个DNA分分子子上上可可含含有成百上千个基因有成百上千个基因C在在DNA分分子子结构构中中，脱脱氧氧核核苷苷酸酸的的排排列列构构成成了了DNA分分子子的基本骨架的基本骨架D染染色色体体是是DNA的的主主要要载体体，一一条条染染色色体体上上含含有有两两个个DNA分子分子【解解析析】 一一个个基基因因含含有有多多个个脱脱氧氧核核苷苷酸酸，基基因因的的特特异异性性是是由由脱脱氧氧核核苷苷酸酸的的排排列列顺顺序序决决定定的的，而而不不是是脱脱氧氧核核苷苷酸酸的的比比例例，故故A错错误误。基基因因是是具具有有遗遗传传效效应应的的DNA片片段段，一一个个DNA分分子子上上可可含含有有成成百百上上千千个个基基因因，故故B正正确确。在在DNA分分子子结结构构中中，脱脱氧氧核核糖糖和和磷磷酸酸交交替替连连接接构构成成了了DNA分分子子的的基基本本骨骨架架，故故C错错误误。染染色色体体是是DNA的的主主要要载载体体，一一条条染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全全国国卷卷)某某种种物物质可可插插入入DNA分分子子两两条条链的的碱碱基基对之之间，使使DNA双双链不不能能解解开开。若若在在细胞胞正正常常生生长的的培培养养液中加入适量的液中加入适量的该物物质，下列相关叙述，下列相关叙述错误的是的是()A随后随后细胞中的胞中的DNA复制复制发生障碍生障碍B随后随后细胞中的胞中的RNA转录发生障碍生障碍C该物物质可将可将细胞周期阻断在分裂中期胞周期阻断在分裂中期D可推可推测该物物质对癌癌细胞的增殖有抑制作用胞的增殖有抑制作用【解解析析】 因因为为该该物物质质可可使使DNA双双链链不不能能解解开开，DNA复复制制时时需需要要解解旋旋，所所以以若若在在细细胞胞培培养养液液中中加加入入该该物物质质，会会导导致致细细胞胞中中DNA复复制制发发生生障障碍碍，A正正确确；由由于于RNA是是在在细细胞胞核核中中以以DNA的的一一条条链链为为模模板板合合成成的的，因因此此，RNA转转录录前前需需要要DNA解解旋旋，B正正确确；因因为为该该物物质质使使DNA复复制制不不能能完完成成，所所以以可可将将细细胞胞周周期期阻阻断断在在分分裂裂间间期期，C错错误误；该该物物质质能能抑抑制制DNA复制，因此可抑制癌细胞增殖，复制，因此可抑制癌细胞增殖，D正确。正确。【答案答案】 C2(2017海海南南卷卷)下下列列关关于于真真核核生生物物遗传物物质和和性性状状的的叙述，正确的是叙述，正确的是()A细胞中染色体的数目始胞中染色体的数目始终等于等于DNA的数目的数目B有有丝分分裂裂有有利利于于保保持持亲代代细胞胞和和子子代代细胞胞间遗传性性状的状的稳定定C细胞胞中中DNA分分子子的的碱碱基基对数数等等于于所所有有基基因因的的碱碱基基对数之和数之和D生生物物体体中中，一一个个基基因因决决定定一一种种性性状状，一一种种性性状状由由一一个基因决定个基因决定【解解析析】 正正常常情情况况下下，一一条条染染色色体体含含一一个个DNA，在在细细胞胞分分裂裂时时，由由于于DNA复复制制，一一条条染染色色体体含含两两个个DNA，A错错。体体细细胞胞有有丝丝分分裂裂生生成成的的子子细细胞胞含含有有一一套套与与母母细细胞胞相相同同的的染染色色体体和和DNA，保保证证亲亲代代细细胞胞和和子子代代细细胞胞间间遗遗传传性性状状的的稳稳定定，B正正确确。基基因因是是有有遗遗传传效效应应的的DNA判判断断，有有的的DNA片片段段不不是是基基因因，故故细细胞胞中中DNA分分子子的的碱碱基基对对数数大大于于所所有有基基因因的的碱碱基基对对数数之之和和，C错错。生生物物体体中中，一一个个基基因因可可能能决决定定多多种种性性状，一种性状可能由多个基因决定，状，一种性状可能由多个基因决定，D错。错。【答案答案】 B3(2017海海南南卷卷)DNA分分子子的的稳定定性性与与碱碱基基对之之间的的氢键数数目目有有关关。下下列列关关于于生生物物体体内内DNA分分子子中中(AT)/(GC)与与(AC)/(GT)两个比两个比值的叙述，正确的是的叙述，正确的是()A碱基序列不同的双碱基序列不同的双链DNA分子，后一比分子，后一比值不同不同B前一个比前一个比值越大，双越大，双链DNA分子的分子的稳定性越高定性越高C当两个比当两个比值相同相同时，可判断，可判断这个个DNA分子是双分子是双链D经半保留复制得到的半保留复制得到的DNA分子，后一比分子，后一比值等于等于1【解解析析】 由由于于双双链链DNA碱碱基基A数数目目等等于于T数数目目，G数数目目等等于于C数数目目，故故(AC)/(GT)为为恒恒值值1，A错错。A和和T碱碱基基对对含含2个个氢氢键键，C和和G含含3个个氢氢键键，故故(AT)/(GC)中中，(GC)数数目目越越多多，氢氢键键数数越越多多，双双链链DNA分分子子的的稳稳定定性性越越高高，B错错。(AT)/(GC)与与(AC)/(GT)两两个个比比值值相相等等，这这个个DNA分分子子可可能能是是双双链链，也也可可能能是是单单链链，C错错。经经半半保保留留复复制制得得到到的的DNA分分子子，是是双双链链DNA，(AC)/(GT)1，D正确。正确。【答案答案】 D4(2018广广东东省省珠珠海海市市高高三三摸摸底底考考试试)下下图为真真核核细胞胞内内基基因因Y的的简图，共共含含有有2 000个个碱碱基基对，其其中中碱碱基基A占占20%。下列叙述正确的是。下列叙述正确的是()A基基因因Y复复制制两两次次，共共需需要要4 800个个游游离离的的鸟嘌嘌呤呤脱脱氧氧核苷酸核苷酸B基因基因Y复制复制时解旋解旋酶酶作用于作用于、两两处C若若处T/A替替换为G/C，则Y控控制制的的性性状状一一定定发生生改改变DY的等位基因的等位基因y中碱基中碱基A也可能占也可能占20%【解解析析】 该该基基因因共共有有2 000对对脱脱氧氧核核苷苷酸酸组组成成，其其中中鸟鸟嘌嘌 呤呤 占占 30%， 因因 此此 该该 基基 因因 中中 含含 有有 鸟鸟 嘌嘌 呤呤 数数 目目 为为 2 000230%1 200个个，则则基基因因复复制制2次次，则则需需要要游游离离的的鸟鸟嘌嘌呤呤脱脱氧氧核核苷苷酸酸数数目目(221)1 2003 600个个，A错错误误；基基因因Y复复制制时时解解旋旋酶酶作作用用于于处处，即即氢氢键键，B错错误误；若若处处T/A替替换换为为G/C，由由于于密密码码子子的的简简并并性性等等原原因因，Y控控制制的的性性状状不不一一定定发发生生改改变变，C错错误误；Y的的等等位位基基因因y是是基基因因突突变变形形成成的的，基基因因突突变变是是指指碱碱基基对对的的增增添添、缺缺失失或或替替换换，因因此此y中碱基中碱基A也可能占也可能占20%，D正确。正确。【答案答案】 D5(2016全全国国卷卷)在在有有关关DNA分分子子的的研研究究中中，常常用用32P来来标记DNA分分子子。用用、和和表表示示ATP或或dATP(d表表示示脱脱氧氧)上上三三个个磷磷酸酸基基团所所处的的位位置置(APPP或或dAPPP)。回答下列。回答下列问题：(1)某某种种酶酶可可以以催催化化ATP的的一一个个磷磷酸酸基基团转移移到到DNA末末端端上上，同同时产生生ADP。若若要要用用该酶酶把把32P标记到到DNA末末端端上上，那那么么带有有32P的的磷磷酸酸基基团应在在ATP的的_(填填“”“”“”或或“”)位上。位上。(2)若若用用带有有32P的的dATP作作为DNA生生物物合合成成的的原原料料，将将32P标记到到新新合合成成的的DNA分分子子上上，则带有有32P的的磷磷酸酸基基团应在在dATP的的_(填填“”“”“”或或“”)位上。位上。(3)将将一一个个某某种种噬噬菌菌体体DNA分分子子的的两两条条链用用32P进行行标记，并并使使其其感感染染大大肠杆杆菌菌，在在不不含含有有32P的的培培养养基基中中培培养养一一段段时间。若若得得到到的的所所有有噬噬菌菌体体双双链DNA分分子子都都装装配配成成噬噬菌菌体体(n个个)并并释放放 ， 则 其其 中中 含含 有有32P的的 噬噬 菌菌 体体 所所 占占 比比 例例 为 2/n， 原原 因因 是是_。【解解析析】 (1)由由题题意意知知，该该酶酶可可催催化化ATP水水解解产产生生ADP，此此过过程程中中断断裂裂的的应应是是远远离离“A”的的那那个个高高能能磷磷酸酸键键，从从而而使使ATP中中位位上上的的磷磷酸酸基基团团脱脱离离，此此磷磷酸酸基基团团可可在在该该酶酶的的作作用用下下转转移移到到DNA末末端端上上。(2)脱脱氧氧核核苷苷酸酸中中的的磷磷酸酸应应对对应应于于dATP的的位位上上的的磷磷酸酸基基团团，若若用用dATP作作为为DNA生生物物合合成成的的原原料料，则则dATP需需脱脱去去位位和和位位上上的的磷磷酸酸基基团团形形成成脱脱氧氧核核苷苷酸酸，所所以以参参与与DNA分分子子组组成成的的脱脱氧氧核核苷苷酸酸中中只只有有位位上的磷酸基团。上的磷酸基团。(3)1个个噬噬菌菌体体含含有有1个个双双链链DNA分分子子，用用DNA分分子子被被32P标标记记的的噬噬菌菌体体感感染染大大肠肠杆杆菌菌，由由于于DNA分分子子复复制制为为半半保保留留复复制制，即即亲亲代代DNA分分子子的的两两条条链链在在复复制制中中保保留留下下来来，且且分分别别进进入入不不同同的的DNA分分子子中中，所所以以理理论论上上不不管管增增殖殖多多少少代代，子代噬菌体中只有子代噬菌体中只有2个噬菌体含有个噬菌体含有32P。【答答案案】 (1)(2)(3)一一个个含含有有32P标记的的噬噬菌菌体体双双链DNA分分子子经半半保保留留复复制制后后，标记的的两两条条单链只只能能分分配配到到两两个个噬噬菌菌体体的的双双链DNA分分子子中中，因因此此在在得得到到的的n个个噬噬菌菌体体中中只有只有2个个带有有标记