新课改地区2018-2019学年高中生物第3章基因的本质第3节DNA的复制第4节基因是有遗传效应的DNA片段学案新人教版必修2 .doc

第3节DNA的复制第4节基因是有遗传效应的DNA片段学习目标导引核心素养对接关键术语1.概述 DNA 分子的复制过程；2.阐明DNA复制的特点及意义；3.概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上。4.说明基因和遗传信息的关系。1.生命观念通过DNA的复制，认同生命的延续与发展观；理解遗传信息，认同DNA的遗传物质观； 2.科学思维分析DNA复制过程，归纳DNA复制过程中相关数量计算，提高逻辑分析和计算能力； 3.科学探究运用假说演绎法，探究DNA半保留复制。解旋半保留复制遗传信息基因|预知概念|一、DNA的复制1.概念以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。2.时间细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。3.场所主要是细胞核。4.过程5.结果一个DNA分子形成了两个完全相同的DNA分子。6.特点（1）半保留复制；（2）边解旋边复制。7.意义将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性。8.准确复制的原因（1）DNA分子的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板。（2）通过碱基互补配对保证了复制准确无误地进行。二、基因是核酸的功能片段1.基因与DNA的关系（3）基因（遗传信息）能控制生物的性状。2.DNA片段中的遗传信息（1）遗传信息：DNA分子中4种碱基的排列顺序。（2）DNA分子的特性：多样性：碱基排列顺序的千变万化。特异性：每一个DNA分子有特定的碱基排列顺序。（3）DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。|过程评价|1.DNA的复制只发生于有丝分裂和减数第一次分裂前的间期（）2.DNA复制也需要消耗ATP（）3.DNA复制的原料是四种游离的核糖核苷酸（）4.DNA分子复制时总是先解旋后复制，而且每个子代DNA分子中都保留了一条母链（）5.遗传信息储存在四种碱基的排列顺序中（）6.每个DNA分子所具有的特定的碱基排列顺序，构成了每一个DNA分子的特异性（）答案1.2.3.4.5.6.|联想质疑|无论复制多少次，始终含有2条母链。基因、DNA和染色体的关系：DNA是染色体的组成部分，基因是有遗传效应的DNA片段。（1）不同的DNA分子在结构方面可能有哪些不同？提示：脱氧核苷酸的数目、种类和排列顺序。（2）结合减数分裂和受精作用的相关知识分析，为什么一个人全部基因中来自母亲的基因要多于来自父亲的基因？提示：细胞核中的基因基本上来自父亲和母亲的各占一半，但细胞质基因几乎全部来自母亲，因为卵细胞形成过程中有两次细胞质不均等的分裂，使得卵细胞含丰富的细胞质，且受精时精子仅头部进入卵细胞中。科学探究1DNA的复制1.根据图1、图2思考下列问题：（1）图1中进行的是什么过程？发生的时期和场所是什么？提示：DNA复制；有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期，无丝分裂也有DNA复制。真核生物DNA复制的场所有细胞核、线粒体、叶绿体；原核生物DNA复制的场所主要是拟核。（2）图1中的酶1和酶2分别是什么酶？分别作用于图2中的哪个部位？abcd四条脱氧核苷酸链中，哪些链的碱基排列顺序是相同的？提示：酶1是解旋酶，作用于f，酶2是DNA聚合酶，作用于e；a和c的碱基排列顺序相同，b和d的碱基排列顺序相同。（3）从图1中是否可以看出DNA复制是半保留复制？为什么？图1所示的特点还有什么？可用什么方法检测母链和子链？提示：可以，因为两条母链进入到两个子代DNA分子中，新形成的子代DNA分子中只有一条链是亲代的母链。图中还能看出DNA分子是边解旋边复制；可采用同位素标记法检测母链、子链。（4）DNA分子复制受到各种外界因素的干扰时，碱基序列会发生变化吗？提示：碱基序列可能会发生改变，使后代DNA分子与亲代DNA分子不同，遗传信息发生改变。2. 如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，请据图分析DNA复制效率较高的原因。提示：（1）从多个起点开始进行复制；（2）边解旋边复制；（3）每个起点都是同时向两个方向进行复制。【探究应用】下列关于DNA复制的叙述中，正确的是（）A.DNA的复制只发生于有丝分裂间期B.DNA的复制只能发生于细胞核中C.DNA的复制需要解旋酶和DNA聚合酶，原料是八种游离的核苷酸D.DNA复制有精确的模板并严格遵守碱基互补配对原则，所以能准确地将遗传信息传递给子代解析DNA的复制发生于有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期，A错误；DNA复制也可以发生于线粒体和叶绿体中，B错误；DNA的复制原料是四种游离的脱氧核苷酸，C错误；DNA复制有精确的模板，并严格遵守碱基互补配对原则，所以DNA中的遗传信息可以准确地传递给后代，D正确。答案D【一题多变】 （1）在DNA复制过程中需要解旋酶和DNA聚合酶，这两种酶的作用分别是什么？提示：解旋酶的作用是将两条脱氧核苷酸链打开，DNA聚合酶的作用是将单个的脱氧核苷酸连接到3端。（2）DNA的复制为什么需要适宜的温度和pH?提示：因为DNA复制过程需要酶，而酶的活性受温度和pH的影响。项目具体内容复制时间有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期复制场所细胞核（线粒体和叶绿体）需要条件（1）模板：解旋后的两条DNA单链（2）原料：4种脱氧核苷酸（3）能量：ATP中的化学能（4）酶：解旋酶、DNA聚合酶等复制模型复制过程（1）解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开（2）合成子链：以解开的每一条母链为模板，以游离的4种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链（3）形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘绕成双螺旋结构，从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子复制特点（1）半保留复制（2）边解旋边复制（3）多起点复制（4）双向复制复制结果形成两个完全相同的DNA分子，每个DNA分子的两条链中一条为母链，一条为子链复制意义通过复制，将遗传信息从亲代传递给子代，保持了遗传信息的连续性科学探究2与DNA复制相关的计算如图为DNA的连续复制过程，请分析回答：（1）第一代中的DNA分子体现了什么DNA复制方式？若子代DNA分子中有一个两条链都为14N，一个两条链都为15N，又是什么复制方式？提示：半保留复制；全保留复制。（2）第n代中，含有亲代链的DNA分子数为多少？不含亲代链的DNA分子数为多少？含有子代链的DNA分子数呢？提示：2个，2n2个，2n个。（3）第n代中，亲代脱氧核苷酸链数为几条？新合成的脱氧核苷酸链数为多少条？提示：2条，2n12条。（4）假如一个DNA分子中有m个腺嘌呤（A），则该DNA分子复制n次需要多少个腺嘌呤？第n次复制需要多少个腺嘌呤？提示：（2n1）m；2n1m。【探究应用】假如某大肠杆菌的DNA分子用15N标记后其相对分子质量为a，用14N标记后其相对分子质量为b。现将用15N标记后的大肠杆菌，培养在含有14N的培养基中，则子一代、子二代的DNA分子平均相对分子质量分别为（）A.（ab）/2；（a3b）/4B.ab；a3bC.（ab）/2；（ab）/2D.ab；（ab）/3解析在子一代的两个DNA分子中，都是一条单链含有14N，一条单链含有15N，所以每个DNA分子的平均相对分子质量为（ab）/2；在子二代的四个DNA分子中，有两个只含有14N，另两个是一条单链含有15N、一条单链含有14N，所以平均相对分子质量为（ab）2b/4（a3b）/4。答案A【一题多变】 （1）假如两条链都含15N为重链，两条链都含14N为轻链，两条链中一条含15N一条含14N为中链。则本题中子一代和子二代分别出现几条带？每条带所占的比例是多少？提示：子一代中只有一条带，全部是中链；子二代中有轻链和中链两条带，各占1/2。（2）随着复制次数的增加，中链和轻链所占的比例有何变化规律？提示：中链所占的比例逐渐减小，轻链所占的比例逐渐增大。1.脱氧核苷酸链数的计算（1）子代DNA分子中脱氧核苷酸总链数2n1条；（2）亲代脱氧核苷酸链数2条；（3）新合成的脱氧核苷酸链数（2n12）条。2.所需脱氧核苷酸数的计算若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则：（1）经过n次复制，共需消耗游离的该脱氧核苷酸m（2n1）个。（2）第n次复制时，需消耗游离的该脱氧核苷酸m2n1个。3.与染色体、细胞数目相关的计算研究DNA分子的半保留复制时，常涉及计算后代带放射性标记的DNA、染色体或细胞所占比例的问题，此时要注意：（1）一个DNA分子含两条DNA链，只要有一条DNA链带标记该DNA分子便带标记。（2）每条染色体含一个或两个DNA分子，只要有一条DNA链带标记便带标记。（3）每个细胞含多条染色体，每条染色体的情况是一样的，只需分析一条染色体（减数分裂时只需分析一对同源染色体）即可。科学探究3基因是具有遗传效应的DNA片段下图甲表示果蝇某一条染色体上的几个基因，图乙表示物质或结构的从属关系，请分析回答：（1）图甲体现了基因与染色体有什么关系？基因都在染色体上吗？提示：基因在染色体上呈线性排列；一条染色体上含有多个基因；染色体是基因的载体。不是，真核生物的核基因位于染色体上，质基因位于叶绿体或线粒体中，原核生物的基因位于拟核或质粒中，病毒的基因位于核酸分子中。（2）一条染色体上有几个DNA分子？一个DNA分子中有很多个基因，这些基因是不是连续排列的？提示：一条染色体上有1个或2个DNA分子。一个DNA分子中基因并非是连续排列的，基因之间有一些碱基序列不属于基因。（3）若由2 000个脱氧核苷酸构成一个基因，则可能有多少种脱氧核苷酸排列顺序？由此可说明DNA（基因）具有什么特性？某个基因中含2 000个脱氧核苷酸，则该基因中有多少种脱氧核苷酸排列顺序？提示：41 000种；多样性；1种。（4）图乙中表示染色体、基因、DNA、脱氧核苷酸之间的关系，则a、b、c、d分别是什么？提示：a为染色体，b为DNA，c为基因，d为脱氧核苷酸。（5）在刑侦领域，DNA分子能够像指纹一样用来鉴定个人的身份，你能解释其中的生物学原理吗？提示：DNA分子具有多样性和特异性，每个人的DNA分子中脱氧核苷酸序列是不同的，故每个人的DNA分子中脱氧核苷酸序列是特定的。【探究应用】如图是果蝇染色体上的白眼基因示意图，下列叙述正确的是（）A.白眼基因片段中，含有成百上千个核糖核苷酸B.S基因是有遗传效应的DNA片段C.白眼基因为该DNA分子的任意片段D.基因片段中有5种碱基，8种核苷酸解析DNA的基本单位不是核糖核苷酸，而是脱氧核苷酸，A错误；基因是具有遗传效应的DNA片段，并非任意一个片段就是一个基因，B正确，C错误；基因片段的基本组成单位是4种脱氧核苷酸，有4种碱基，D错误。答案B【一题多变】（1）在果蝇体内的一个细胞中最多有多少个白眼基因？提示：4个。（2）白眼基因的初步水解产物是什么？彻底水解产物有几种化合物？提示：4种脱氧核苷酸；6种。1.脱氧核苷酸、基因、DNA和染色体的关系图解2.基因的理解（1）本质上：基因是有遗传效应的DNA片段。（2）结构上：基因是含有特定遗传信息的脱氧核苷酸序列。（3）功能上：基因是遗传物质的结构和功能的基本单位。（4）位置上：基因在染色体上呈线性排列。【运用概念】1.下列关于DNA复制条件的叙述，不正确的是（）A.DNA复制时只有DNA的一条链作模板B.以4种游离的脱氧核苷酸为原料C.DNA复制过程需要消耗能量D.没有酶的催化，细胞DNA复制无法进行解析DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下将双链解开，以解开的两条链为模板，在DNA聚合酶作用下，利用细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，合成与母链互补的子链，每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。答案A2.一个无标记DNA分子在15N的环境中复制，若子一代 DNA的一条单链出现差错，则子二代DNA中，差错 DNA单链和含15N的DNA分子分别占（）A.1/3，1 B.1/4，1C. 1/3，1/2 D.1/4，1/2解析一条初始DNA分子有两条链，没被标记，在15N的环境中复制两次后，形成4个DNA分子，全部被15N标记。若子一代DNA一条单链出现差错，则子二代DNA中会有两条单链出现差错。答案B3.下列有关基因的叙述，正确的是（）A.基因是控制生物性状的结构单位和功能单位B.人体细胞内的基因全部位于染色体上C.经测定，一个由n个脱氧核苷酸构成的DNA分子中，包含了m个基因，则每个基因的平均长度为n/2m个脱氧核苷酸对长度D.基因中脱氧核苷酸的排列顺序就是遗传信息，只能通过减数分裂传递给后代解析基因是有遗传效应的DNA片段，是控制生物性状的结构单位和功能单位；人体细胞内的基因主要在染色体上，线粒体DNA分子上也有少量基因；一个DNA分子上有许多个基因，但并非基因与基因紧密相连，那些没有遗传效应的DNA片段并不是基因，因此C项中基因的平均长度小于n/2m个脱氧核苷酸对长度；有性生殖的生物通过减数分裂将遗传信息传递给下一代，无性生殖的生物通过有丝分裂将遗传信息传递给下一代。答案A【科学思维】4.如图表示发生在细胞核内的某生理过程，其中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链。以下说法正确的是（）A.此过程需要ATP和尿嘧啶核糖核苷酸B.真核细胞中此过程发生的唯一场所是细胞核C.b中（AG）/（TC）的值一定与c中的相同D.正常情况下a、d链应该到不同的细胞中去解析据图可知，此生理过程是DNA的复制，该过程不需要尿嘧啶核糖核苷酸，A错误；真核生物发生此过程的场所有细胞核、线粒体和叶绿体，B错误；b中（AG）/（TC）的值与c中的比值呈倒数关系，C错误；a、d进入2个子代DNA中，进入不同的细胞中，D正确。答案D5.下图是DNA分子复制的图解，请据图回答：（1）图中的1表示过程，需要酶的作用。（2）图中的2过程表示以母链为模板进行碱基。（3）图中的3过程包括子链中相邻脱氧核苷酸的与交替连接以及子链与母链在空间结构上的化。参与此过程的酶有等。（4）分析DNA复制过程所需条件：模板是；原料是；酶有、等；能量由提供。（5）DNA分子被15N标记的大肠杆菌，放在没有标记的培养基中培养，繁殖3次后所有大肠杆菌体内，标记的DNA分子占DNA分子总数的，标记的链占全部DNA单链的。解析分析题图可知：1过程表示解旋，需要解旋酶的参与；2过程表示以DNA的单链为模板进行碱基互补配对；3过程表示合成子代DNA分子的过程，此过程需要4种游离的脱氧核苷酸的参与，相邻脱氧核苷酸之间的磷酸和脱氧核糖交替连接，两条链之间通过氢键相连，此过程需要DNA聚合酶等的参与。不论复制几次，含15N的DNA分子和DNA单链都是2，复制3次后DNA分子数为8，DNA单链总数为16，因此标记的DNA分子占DNA分子总数的1/4，标记的链占全部DNA单链的1/8。答案（1）解旋解旋（2）互补配对（3）脱氧核糖磷酸螺旋DNA聚合酶（4）DNA的两条母链4种游离的脱氧核苷酸解旋酶DNA聚合酶ATP（5）1/41/8课时提升训练（时间：30分钟满分：50分）【运用概念】1.下列关于DNA结构及复制的叙述正确是（）A.碱基对特定的排列顺序及空间结构决定DNA分子的特异性B.减数分裂中DNA的两条链分别进入两个细胞导致等位基因分离C.DNA分子同一条链的相邻碱基通过脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖连接D.DNA的复制发生在细胞核、线粒体和叶绿体中解析碱基对特定的排列顺序决定DNA分子的特异性；同源染色体分离导致等位基因分离；DNA分子同一条链的碱基直接与脱氧核糖连接，相邻脱氧核糖连接在同一磷酸上；真核生物中DNA的复制发生在细胞核、线粒体和叶绿体中，原核生物中DNA的复制发生在拟核中。答案C2.某DNA分子片段为，可进行人工复制使其数量增加，复制时应给予的条件是（）ATGTG和TACAC作模板链 四种核糖核苷酸四种脱氧核苷酸DNA聚合酶 DNA水解酶A. B.C. D.解析DNA的每一条链都可以作为DNA复制的模板，需要的原料是脱氧核苷酸，需要解旋酶和DNA聚合酶，不需要DNA水解酶。答案A3.某个DNA片段由500对碱基组成，AT占碱基总数的34%，若该DNA片段复制2次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为（）A.330 B.660 C.990 D.1 320解析根据题干信息可以计算出该DNA分子中，胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为330，该DNA复制2次，得到的4个DNA分子中，相当于新合成3个DNA分子，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为990。答案C4.下列有关真核生物基因的说法，正确的有（）A.基因的基本单位是脱氧核糖核苷酸B.基因存在于细胞核、核糖体等结构中C.DNA分子上每一个片段都是一个基因D.DNA的分子结构模型首先由摩尔根构建解析核糖体中不存在基因，DNA中只有具有遗传效应的DNA片段才是基因，DNA的结构模型是由沃森和克里克构建的。答案A5.用一个32P标记的噬菌体侵染31P标记的细菌。若该细菌解体后释放出16个大小、形状一样的噬菌体，则其中含有32P的噬菌体有（）A.1个 B.2个 C.15个 D.16个解析用一个32P标记的噬菌体侵染含有31P的细菌。若该细菌解体后释放出16个大小、形状一样的噬菌体，其中有2个是杂合的DNA，即其中一条单链含32P，另一条单链含31P；其余的14个噬菌体的DNA分子的两条单链仅含31P。答案B6.下列关于DNA、染色体、基因的关系的叙述，错误的是（）A.复制前每条染色体有一个DNA分子，经复制每条染色单体上有一个DNA分子B.每个DNA分子上有许多基因，基因是有遗传效应的DNA片段C.基因在染色体上呈线性排列D.基因在DNA分子双链上成对存在解析基因在一个DNA分子上不会成对存在。答案D7.由80个碱基组成的DNA分子片段，可由其碱基对组成不同的序列而携带不同的遗传信息，其种类最多可达（）A.4120 B.804C.440 D.260解析DNA分子中特定的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息。在DNA分子内部碱基互补配对的方式虽然只有两种，但碱基对的排列顺序有多种，因为DNA分子的两条链是遵循碱基互补配对原则结合而成的，所以一条链的碱基序列决定了另一条链的碱基序列。根据数学的排列知识，n个不同碱基对的排列有4n种，由于在一条单链上有40个碱基，其排列的种类就有440种。答案C8.基因研究最新发现表明，人与小鼠的基因约80%相同。则人与小鼠DNA碱基序列相同的比例是（）A.20% B.80%C.10% D.无法确定解析基因研究结果表明人与小鼠的基因碱基序列约80%相同，但不能根据部分碱基序列相同的比例来推断全部碱基序列相同的比例。答案D9.DNA具有多样性的原因是（）A.组成基因的脱氧核糖和磷酸的排列顺序多种多样B.空间结构千变万化C.碱基种类有许多种D.碱基排列顺序的千变万化解析DNA分子具有多样性、特异性和稳定性三个特点。其中，碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性。答案D10.一个双链均被32P标记的DNA由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述不正确的是（）A.该DNA分子中含有氢键的数目为1.3104个B.复制过程需要2.4104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸C.子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为17D.子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为13解析该DNA分子中AT碱基对的数目为5 000220%2 000个，GC碱基对的数目为5 0002 0003 000个，则该DNA分子中含有的氢键数目为2 00023 00031.3104个；该复制过程需要的胞嘧啶脱氧核苷酸数为（231）3 00021 000个；子代中含32P的单链与含31P的单链之比为2（2322）17；子代中含32P与只含31P的DNA分子数之比为2（232）13。答案B【科学思维】11.在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14NDNA（相对分子质量为a）和15NDNA（相对分子质量为b）。将含15NDNA的亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代（和），用某种离心方法分离得到的结果如图所示。下列对此实验的叙述不正确的是（）A.代细菌DNA分子中一条链是14N，另一条链是15NB.代细菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4C.预计代细菌DNA分子的平均相对分子质量为（7ab）/8D.上述实验结果证明DNA复制方式为半保留复制解析15NDNA转移到14N的培养基上后，该DNA再进行复制时就会以14N为原料。由于大肠杆菌的DNA是双链DNA，这种DNA在复制时采取半保留复制，也就是说，15NDNA在14N的培养基上进行第一次复制后，产生的两个子代DNA分子均含有一条15N的DNA链和一条14N的DNA链（混合型DNA分子），这样的DNA用离心法分离后，应该全部处在试管的中部；子代的两个DNA分子再分别进行复制，它们所产生的两个子代DNA分别为全14NDNA分子和14N、15NDNA分子（混合型DNA分子），此时，将该DNA作离心处理，产生的DNA沉淀应该分别位于试管的上部和中部，含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/2；代细菌DNA分子共有8个，其相对分子质量之和为（7ab），平均相对分子质量为（7ab）/8。答案B12.（2016临川高一检测）将一个用15N标记的DNA放到含14 N的培养基上培养，让其连续复制三次，将每次复制产物置于试管内进行离心，右图中分别代表复制1次、2次、3次后分层结果的是（）A.c、e、fB.a、e、bC.a、b、dD.c、d、f解析DNA分子的复制特点是半保留复制，一个用15N标记的DNA在含14N的培养基上培养，复制1次后，每个DNA分子的一条链含15N，一条链含14N，离心后全部位于中密度带，对应题图中的c；复制2次后，产生4个DNA分子，其中含15N、14N的DNA分子为2个，只含14N的DNA分子为2个，离心后一半位于中密度带，一半位于低密度带，对应题图中的e；复制3次后，产生8个DNA分子，其中含15N、14N的DNA分子为2个，只含14N的DNA分子为6个，离心后少部分位于中密度带，大部分位于低密度带，对应题图中的f。答案A13.若用32 P标记“人类胚胎干细胞”的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养液中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是（）A.中期是46和46、后期是92和46B.中期是46和46、后期是92和92 C.中期是46和23、后期是92和23D.中期是46和23、后期是46和23解析有丝分裂中期、后期染色体条数的分析：人体的一个正常细胞中含有染色体条数为46，有丝分裂后期染色体条数加倍（92），中期染色体条数与体细胞相同（46）有丝分裂中期、后期被32P标记的染色体条数的分析：以1个DNA分子为例，双链被32P标记，转入不含32P的培养液中培养，由于DNA具有半保留复制的特点，第一次有丝分裂完成时，每个DNA分子中都有1条链被32P标记，第二次有丝分裂完成时，只有的DNA分子被32P标记，中期时，染色单体没有分开，而这两条没有分开的染色单体上，其中有1条被32P标记，导致整条染色体也被32P标记，后期时，由于染色单体分开变成染色体，故只有一半的染色体被标记。答案A14.假定某高等生物体细胞的染色体数是10条，其中染色体中的DNA分子用含3H的胸腺嘧啶标记，将该体细胞放入不含有3H标记的培养液中连续培养2代，则在形成的第2代细胞的1个细胞的有丝分裂后期，没有被标记的染色体数为（）A.5条 B.40条C.20条 D.10条解析根据DNA半保留复制的特点，DNA双链被含3H的胸腺嘧啶标记，在不含3H标记的培养液中完成第一次分裂后，每条染色体的DNA分子中一条链有3H标记，另一条链没有3H标记。在不含3H标记的培养液中进行到第二次分裂的后期时一半染色体被标记，一半染色体没有被标记。答案D15.如图为DNA分子的复制图解，请据图回答：（1）该过程主要发生在细胞的（部位）。正常进行所需的条件是等。（2）图中A链与链相同，B链与链相同，因此该过程形成的两个DNA分子完全相同，每个子代DNA分子中均保留了其亲代DNA分子的一条单链，这种复制方式称为。（3）假如经过科学家的测定，A链上一段（M）中的ATCG 为2113，（填“能”或“不能”）说明该科学家的测定是错误的，原因是_。（4）如果以A链的M为模板，复制出的A链碱基比例应该是。（5）15N标记的DNA分子，放在没有标记的培养基上培养，复制三次后，标记的链占全部DNA单链的。解析（1）DNA分子复制的主要场所是细胞核，在线粒体、叶绿体中也存在着DNA分子的复制，正常进行DNA分子复制所需要的条件是模板、酶、原料、能量等。（2）DNA分子复制为半保留复制，在合成子链时遵循碱基互补配对原则，新合成的子链与另一条母链相同。（3）在双链DNA分子中，AT，GC，但在DNA分子单链中A与T，G与C不一定相等。（4）在以A链的M段为模板合成的A链中，碱基ATCG1231。（5）不论复制几次，含15N的DNA分子和DNA单链都是2，经复制三次后DNA分子数为8，DNA单链总数为16，因此标记的链占全部DNA单链的1/8。答案（1）细胞核酶、能量、模板、原料（2）BA半保留复制（3）不能在单链中不一定是AT，GC（4）ATCG1231（5）1/816.下图所示为细胞中与基因有关的物质或结构，请分析并回答下列问题：g元素（1）细胞内的遗传物质是，基因和b的关系是_。（2）遗传物质的主要载体是，基因和a的关系是_。（3）c和b的关系是，b被彻底水解后的产物是（填字母）。（4）如果基因存在于上，则其遗传方式与性别相关联，这就是。这种遗传方式既遵循定律，又有特殊性。（5）b的空间结构是。若其中的（AT）/（GC）0.25，则G占总碱基数的比例为，其中一条单链中（AT）/（GC）。答案（1）bDNA基因是有遗传效应的b片段（2）a染色体基因在a上呈线性排列（3）c是组成b的基本单位d、e、f（4）性染色体伴性遗传基因分离（5）规则的双螺旋结构40%0.25【科学探究】17.正常情况下，细胞内完全可以自主合成组成核酸的核糖和脱氧核糖。若基因变化引起细胞不能自主合成核糖和脱氧核糖，则必须从培养基中摄取。为验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸，现提供如下实验材料，请你完成实验方案。（1）实验目的：验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸。（2）实验材料：基因变化的细胞、基本培养基、核糖核苷酸、14C核糖核苷酸、脱氧核苷酸、14C脱氧核苷酸、放射性探测显微仪等。（3）实验原理：DNA主要分布在中，其基本组成单位是；RNA主要分布在中，其基本组成单位是。（4）实验步骤：分组编号培养基甲培养基乙设置对照实验加入适量的核糖核苷酸和14C脱氧核苷酸 培养分别接种等量的，在相同且适宜条件下培养观察分别选取培养基甲和培养基乙中的细胞，用放射性探测显微仪观察（5）预期结果：培养基甲中细胞的放射性部位主要在；培养基乙中_。（6）实验结论：_。解析DNA主要分布于细胞核中，RNA主要分布于细胞质中，DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸。要验证DNA复制的原料是脱氧核苷酸，可根据被标记的脱氧核苷酸在细胞中的分布情况来判断。答案（3）细胞核脱氧核苷酸细胞质核糖核苷酸（4）加入等量的14C核糖核苷酸和脱氧核苷酸基因变化的细胞细胞核和细胞质的放射性强弱（5）细胞核细胞的放射性部位主要在细胞质（6）DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸