2024年高中生物新教材同步必修第二册第3章 基因的本质第3节 DNA的复制 第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段含答案_第1页
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文档简介

2024年高中生物新教材同步必修第二册第3章基因的本质第3节DNA的复制第4节基因通常是有遗传效应的DNA片段课程内容标准核心素养对接1.概述DNA分子的复制。2.探讨DNA复制的生物学意义。3.举例说明基因通常是有遗传效应的DNA片段。1.科学探究——通过探究DNA复制方式的实验,理解DNA半保留复制的含义。2.科学思维——利用图示归纳法,掌握DNA的复制过程和复制特点。3.科学探究——依据实例,理解“基因通常是有遗传效应的DNA片段”。知识点1DNA半保留复制1.对DNA复制的推测2.DNA半保留复制的实验证据实验者:梅塞尔森和斯塔尔知识点2DNA复制的过程相关知识归纳总结知识点3基因通常是有遗传效应的DNA片段1.说明基因与DNA关系的实例(结合教材P57“思考·讨论”资料分析)2.DNA片段中的遗传信息(1)克里克和沃森证明了DNA复制为半保留复制。(×)(2)所有的真核细胞内都能进行DNA复制。(×)(3)DNA复制时,双螺旋的两条链全部解开后,才开始子链的合成。(×)(4)半保留复制是指DNA分子中的一条链进行复制,另一条链不复制。(×)(5)DNA复制的原料为四种脱氧核苷酸。(√)(6)DNA的复制遵循碱基互补配对原则,新合成的两条子链形成新的双链DNA。(×)eq\x(教材P55“图3-10”拓展)结合“DNA复制的示意图”,回答下列有关问题:(1)DNA复制时,解旋酶的作用是________________________________________________________________________________________________。(2)DNA聚合酶的作用是_________________________________________。(3)在DNA复制过程中,两条子链延伸的方向相反的原因是______________________________。(4)真核生物的核DNA复制通常发生在细胞分裂前的________。(5)有丝分裂或减数分裂的细胞________进行DNA的复制;蛙的红细胞进行无丝分裂,________进行DNA的复制;哺乳动物成熟的红细胞________进行DNA的复制。(均填“会”或“不会”)提示(1)将DNA双螺旋的两条链解开(2)连接相邻的两个脱氧核苷酸形成与母链互补的子链(3)DNA中两条母链是反向平行的(4)间期(5)会会不会探究点一DNA半保留复制的实验证据1.在DNA分子复制的早期研究中,科学家们提出了三个模型:全保留复制模型、弥散复制模型和半保留复制模型。如下图所示:请据图回答问题:(1)用什么技术区分来自模板DNA的母链与新合成的DNA子链?提示同位素标记技术。(2)如何测定子代DNA带有同位素的情况?提示对DNA进行离心,观察其在离心管中的分布。2.在氮源为14N和15N的培养液中生长的大肠杆菌,其DNA分子分别为14N-DNA(相对分子质量为a)和15N-DNA(相对分子质量为b)。将含15N-DNA的亲代大肠杆菌转移到含14N的培养液中,再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。(1)Ⅰ代细菌DNA分子的结构是怎样的?提示Ⅰ代细菌DNA分子中只有一条链被15N标记。(2)Ⅲ代细菌DNA分子的平均相对分子质量是多少?提示Ⅲ代细菌DNA分子的平均相对分子质量为(7a+b)/8。[例1]把培养在含轻氮(14N)环境中的细菌,转移到含重氮(15N)环境中培养,连续复制两轮的时间后,离心分离其DNA,结果应如图()答案B解析只含14N的细菌,转移到含重氮15N的环境中培养复制一轮的时间,由半保留复制特点可知,所形成的子代中每个DNA分子都是一条链含15N、另一条链含14N标记;再复制一轮,共形成4个DNA分子,其中只有两个DNA分子是一条链含15N、另一条链含14N标记,另两个DNA分子两条链都含15N标记,即子代有1/2中带、1/2重带。[例2]一个双链DNA,在复制过程中解旋时,由于某种原因,一条链上的一个“A”变成了“T”,则该DNA经n次复制后,发生差错的DNA占DNA总数的()A.1/2 B.1/nC.1/2n D.1/4n答案A解析一个双链DNA,在复制过程中解旋时,一条链(设为a链)上的一个“A”变成了“T”,另一条链(设为b链)是正常的,所以不论复制多少次,子代DNA中,凡最初模板为a链的,都是发生差错的DNA,凡最初模板为b链的,都是正常DNA。因此该DNA经n次复制后,发生差错的DNA占总数的1/2。探究点二DNA复制的过程1.如图为真核细胞DNA复制过程的模式图,据图回答相关问题:(1)说出图中酶①和酶②的名称。提示酶①为解旋酶,酶②为DNA聚合酶。(2)图示过程主要发生在何时期?提示细胞分裂前的间期。(3)据图可知酶②使两条子链从5′-端到3′-端,还是从3′-端到5′-端进行合成?提示从5′-端到3′-端进行合成。2.如果用15N标记某一DNA分子的两条链,让其在含有14N的环境中复制n次,结合DNA分子半保留复制的特点,回答下列问题:(1)复制n次后,DNA分子总数和含有15N的DNA分子数分别是多少?提示2n个;2个。(2)复制n次后,DNA分子中含14N的DNA分子数和只含14N的DNA分子数分别是多少?提示2n个;(2n-2)个。(3)复制n次后,DNA分子中脱氧核苷酸链数、含15N的脱氧核苷酸链数、含14N的脱氧核苷酸链数分别是多少?提示2n+1条;2条;(2n+1-2)条。将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基上培养,复制n次,则:1.DNA分子数(1)子代DNA分子数=2n个。(2)含有亲代DNA链的子代DNA分子数=2个。(3)不含亲代链的子代DNA分子数=(2n-2)个。2.脱氧核苷酸链数(1)子代DNA分子中脱氧核苷酸链数=2n+1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=(2n+1-2)条。3.消耗的脱氧核苷酸数若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸m×(2n-1)个;第n次复制,消耗该脱氧核苷酸数为m×2n-1。[例3]下列有关DNA复制的叙述,错误的是()A.DNA复制可发生在真核细胞有丝分裂前的间期B.DNA复制时所需要的原料是脱氧核苷酸,且消耗ATPC.DNA复制时,以DNA的一条链作为模板先后合成两条子链D.DNA通过复制保持了亲代和子代细胞中遗传信息的连续性答案C解析在真核生物中,DNA复制是在细胞分裂前的间期,随着染色体的复制而完成的,A正确;复制开始时,在细胞提供的能量的驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开,然后,DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链,B正确,C错误;DNA通过复制,将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,从而保持了遗传信息的连续性,D正确。[例4]真核细胞中DNA复制如下图所示,下列表述错误的是()A.多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成B.每个子代DNA都有一条脱氧核苷酸链来自亲代C.复制过程中氢键的破坏和形成都需要DNA聚合酶的催化D.DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则答案C解析DNA复制过程中氢键的破坏需要解旋酶的催化,且氢键的形成不需要酶的催化,C错误。[例5]某DNA分子含m对碱基,其中腺嘌呤有a个。下列有关此DNA在连续复制时所需的胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述,错误的是()A.在第一次复制时,需要(m-a)个B.在第二次复制时,需要2(m-a)个C.在第n次复制时,需要2n-1(m-a)个D.在复制n次过程中,总共需要2n(m-a)个答案D解析DNA分子复制一次,可产生2个DNA分子,因为每个DNA分子中含有(m-a)个胞嘧啶脱氧核苷酸,所以复制一次时,需要胞嘧啶脱氧核苷酸为(m-a)个,A正确;在第二次复制时,2个DNA分子会形成4个DNA分子,相当于形成2个新DNA分子,所以需要胞嘧啶脱氧核苷酸为2(m-a)个,B正确;在第n次复制后,会形成2n个DNA分子,所以需要胞嘧啶脱氧核苷酸为(2n-2n-1)(m-a)=2n-1(m-a)个,C正确;在复制n次过程中,1个DNA分子变为2n个DNA分子,总共需要胞嘧啶脱氧核苷酸为(2n-1)(m-a)个,D错误。DNA复制相关计算的3个易错点(1)“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别,前者包括所有的复制,但后者只包括最后一次复制。(2)在DNA复制过程中,无论复制了几次,含有亲代脱氧核苷酸单链的DNA分子都只有两个。(3)看清碱基的数目单位是“对”还是“个”,“DNA分子数”还是“链数”,“含”还是“只含”等关键词。探究点三基因通常是有遗传效应的DNA片段请据图回答下列问题:(1)DNA上任何一个片段都是基因吗?不同基因的本质区别是什么?提示不一定,DNA上具有遗传效应的DNA片段才是基因,DNA分子中存在非基因片段。不同基因的本质区别在于其脱氧核苷酸序列不同。(2)图中C和D均具有多样性,其多样性的决定因素分别有哪些?提示DNA的多样性决定于脱氧核苷酸的排列顺序;蛋白质的多样性决定于组成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序和肽链盘曲、折叠形成的空间结构。(3)在有丝分裂后期、减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期,一条染色体中分别含有几个DNA分子?提示1个、2个、1个。(4)真核生物体内,基因都在染色体上吗?提示不一定;染色体是基因的主要载体,叶绿体和线粒体中也含有基因。[例6]如图是用集合的方法表示各种概念之间的关系,其中与图示相符的是()选项1234A染色体DNARNA基因BDNA基因脱氧核苷酸碱基C核酸DNA脱氧核苷酸基因D核酸染色体DNA基因答案B解析基因是DNA的一个片段,基因的基本组成单位是脱氧核苷酸,碱基是组成脱氧核苷酸的成分之一。(1)有些病毒的遗传物质是RNA,其遗传信息就储存于RNA片段中。(2)对于真核细胞来说,染色体是DNA的主要载体,有少量DNA分布在叶绿体和线粒体中。而基因通常是具有遗传效应的DNA片段,因此可理解为:染色体是基因的主要载体,线粒体和叶绿体中也含有基因。(3)对于原核细胞来说,拟核中的DNA分子是裸露的,并没有与蛋白质结合而构成染色体。思维导图晨读必背1.DNA复制需要DNA模板、4种脱氧核苷酸为原料以及酶和能量等。2.DNA复制的特点是边解旋边复制和半保留复制。3.DNA通过复制将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,从而保持了遗传信息的连续性。4.遗传信息蕴藏在DNA(RNA)4种碱基的排列顺序中。5.基因通常是有遗传效应的DNA片段,对少数病毒而言,基因是有遗传效应的RNA片段。随堂检测1.下列有关DNA复制的说法,正确的是()A.人体成熟的红细胞中能发生DNA的复制B.DNA复制时,先将DNA双链全部解旋然后再进行复制C.碱基互补配对和DNA的双螺旋结构有利于DNA的准确复制D.宿主细胞能为病毒DNA的复制提供原料、场所、模板和酶答案C解析人体成熟的红细胞中没有细胞核和线粒体,不再进行分裂,所以不能发生DNA的复制,A错误;DNA复制时,不是先将DNA双链全部解旋然后再进行复制,而是边解旋边复制,B错误;碱基互补配对和DNA的双螺旋结构有利于DNA的准确复制,C正确;一般情况下,宿主细胞能为病毒DNA的复制提供原料、场所和酶,但模板是由病毒自己提供的,D错误。2.如图表示DNA分子复制的片段,图中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链。下列各项正确的是()A.a和c的碱基序列互补B.该过程需要的原料是核糖核苷酸C.DNA复制时遵循碱基互补配对原则D.a链上碱基A=T、C=G答案C解析从图可知a链、d链是互补的两条模板链,b链是以a链为模板根据碱基互补配对形成的子链,c链是以d链为模板根据碱基互补配对形成的子链,因此a、c链相同,A错误;该过程属于DNA的复制,需要的原料是脱氧核苷酸,B错误;DNA复制时遵循碱基互补配对原则,C正确;一条DNA单链上A与T、C与G不一定相等,DNA双链中A=T,C=G,D错误。3.细菌在含15N的培养液中繁殖数代后,使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N,然后再移入含14N的培养液中培养,抽取其子代的DNA经高速离心分离,图中①~⑤为可能的结果,下列叙述错误的是()A.第一次分裂的子代DNA应为⑤B.第二次分裂的子代DNA应为①C.第三次分裂的子代DNA应为③D.亲代的DNA应为⑤答案A解析亲代DNA为15N/15N-DNA,经第一次复制所形成的子代DNA应均为15N/14N-DNA,应如图②所示。4.用15N标记含有200个碱基对的DNA分子,其中有鸟嘌呤120个,该DNA分子在含14N的培养液中连续复制四次。其结果不可能是()A.含有15N的DNA分子占1/8B.含有14N的DNA分子占7/8C.需消耗腺嘌呤脱氧核苷酸1200个D.复制结果共产生16个DNA答案B解析DNA复制为半保留复制,不管复制几次,最终都有2个子代DNA含15N,复制4次,产生16个DNA,所以含有15N的DNA分子占1/8,A正确;由于DNA分子的复制是半保留复制,最终只有2个子代DNA各含1条15N链、1条14N链,其余DNA都只含14N,故全部子代DNA都含14N,B错误;该DNA分子中含有400个碱基,其中有鸟嘌呤120个,则腺嘌呤A为80个,故复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸(24-1)×80=1200(个),C正确;复制4次后产生24=16(个)DNA分子,D正确。课后·分层训练(时间:30分钟)知识点1DNA半保留复制的实验证据1.大肠杆菌在含有15N的培养液中繁殖数代后,其DNA几乎都含有15N,然后将上述大肠杆菌转移到含14N的培养液中培养,在不同时刻收集大肠杆菌并提取其DNA,而后进行离心,记录离心后试管中DNA的位置,结果如图①~④所示。下列相关叙述正确的是()A.②为最早收集到的大肠杆菌DNA的离心结果B.③为细胞分裂两次后的大肠杆菌DNA的离心结果C.④为细胞分裂一次后的大肠杆菌DNA的离心结果D.①②③中出现15N/14N-DNA,是半保留复制的结果答案D解析由题分析可知,在将大肠杆菌放入含有14N的培养液之前,大肠杆菌DNA的两条链均含15N标记,根据图示分析可知,④为最早收集到的大肠杆菌DNA的离心结果,此时DNA尚未复制;②为细胞分裂一次后的大肠杆菌DNA的离心结果;①为细胞分裂两次后的大肠杆菌DNA的离心结果;③为细胞分裂三次或数次后的大肠杆菌DNA的离心结果,A、B、C错误;①②③中出现15N/14N-DNA是半保留复制的结果,D正确。2.某亲本DNA分子双链均以白色表示,以灰色表示第一次复制出的DNA子链,以黑色表示第二次复制出的DNA子链,该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是()答案D解析因为DNA的复制为半保留复制,因此亲本DNA的两条链将分别进入不同的子代DNA分子中,A、B错误;第二次复制时得到的4个DNA分子中,都有一条DNA子链是在第二次复制时形成的,而C项中只有两个DNA分子中含第二次复制出的子链(黑色表示),C错误,D正确。知识点2DNA复制的过程3.下列细胞结构中,不会发生DNA复制的是()A.线粒体 B.核糖体C.细胞核 D.叶绿体答案B解析线粒体、叶绿体和细胞核中都含有DNA,都能进行DNA复制,核糖体中不含DNA,不会发生DNA复制,B符合题意。4.沃森和克里克提出DNA双螺旋结构后,又提出了DNA半保留复制的假说。下列有关DNA复制的叙述,错误的是()A.DNA复制是边解旋边复制的过程B.生物体中DNA复制时只需要解旋酶催化C.DNA复制时遵循碱基互补配对原则D.每个子代DNA分子都由子链与母链盘绕而成答案B解析DNA复制是一个边解旋边复制的过程,A正确;复制开始时,在细胞提供的能量的驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开,这个过程叫作解旋。然后,DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸,同时,每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构,B错误,C、D正确。5.如图是DNA复制示意图,复制过程中首先合成较短的片段(如a1、a2,b1、b2等)然后再由相关酶连接成DNA长链。下列相关叙述错误的是()A.图中复制起点在一个细胞周期中可起始多次B.从结构上看,图中a1、a2与b1、b2的延伸方向是相同的C.真核细胞的DNA有多个复制起点,可提高复制效率D.DNA复制所需的酶可能有多种答案A解析题图中复制起点在一个细胞周期中只可起始一次,A错误;双链DNA的两条链是反向平行的,从结构上看,图中a1、a2与b1、b2的延伸方向是相同的,均是从5′-端到3′-端,B正确;真核细胞的DNA有多个复制起点,可缩短DNA复制时间,提高复制效率,C正确;根据题意,除解旋酶、DNA聚合酶外,还有其他酶也参与了DNA复制,如连接a1、a2或b1、b2的酶(DNA连接酶),D正确。6.用15N标记含有100个碱基对的DNA分子,其中有胞嘧啶60个,该DNA分子在14N的培养液中连续复制5次。下列有关判断错误的是()A.含有15N的DNA分子有2个B.只含有14N的DNA分子占15/16C.复制过程中共需腺嘌呤脱氧核苷酸1280个D.第5次复制时需腺嘌呤脱氧核苷酸640个答案C解析DNA分子进行半保留复制,不论经过几次复制,含有15N的DNA分子总是2个,A正确;复制5次共得到25=32(个)DNA分子,只含有14N的DNA分子数为32-2=30(个),占15/16,B正确;该DNA分子含有100个碱基对,其中有胞嘧啶60(个),则含有腺嘌呤(200-120)/2=40(个),复制过程中共需腺嘌呤脱氧核苷酸40×(25-1)=1240(个),C错误;第5次复制时需腺嘌呤脱氧核苷酸40×(25-24)=640(个),D正确。知识点3基因通常是有遗传效应的DNA片段7.下列有关遗传信息的叙述,正确的是()A.遗传信息多样性的物质基础是脱氧核糖序列的多样性B.在同一个生物体中,遗传信息不能传递C.小麦的遗传信息储存于DNA中,且在细胞核和细胞质中均有分布D.遗传信息即生物体所表现出来的遗传性状答案C解析遗传信息蕴藏在4种碱基(4种脱氧核苷酸)的排列顺序之中,4种脱氧核苷酸的排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性,所以遗传信息多样性的物质基础是脱氧核苷酸序列的多样性;在同一个生物体中,通过细胞分裂,遗传信息也可由亲代细胞传给子代细胞;遗传信息是DNA上脱氧核苷酸的排列顺序,并不是生物体表现出来的性状。8.基因Ⅰ和基因Ⅱ在某条染色体DNA上的相对位置如图所示。下列说法正确的是()A.基因Ⅰ和基因Ⅱ的结构差别仅在于内部碱基对的排列顺序不同B.基因Ⅰ中不一定具有遗传信息,但一定具有遗传效应C.四分体时期,基因Ⅱ中的两条脱氧核苷酸链之间可能发生互换D.基因Ⅰ与基因Ⅱ位于同一条染色体上,减数分裂时一般不能发生分离答案D解析基因Ⅰ和基因Ⅱ的结构差别在于内部碱基对的数目、排列顺序不同,A错误;基因Ⅰ中既具有遗传信息也具有遗传效应,B错误;四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生互换,C错误;基因Ⅰ与基因Ⅱ位于同一条染色体上,减数分裂时一般不能发生分离,D正确。9.用15N标记细菌的DNA分子,再将它们放入含14N的培养液中连续繁殖4代,a、b、c为3种DNA分子:a只含15N,b同时含14N和15N,c只含14N,如下图所示,这3种DNA分子的比例正确的是()答案D解析假设亲代DNA分子为n个,则繁殖4代后,DNA分子总数为16n,其中,只含15N的DNA分子为0个,同时含14N和15N的DNA分子有2n个,只含14N的DNA分子有14n个,它们呈现的比例为D图所示。10.下图表示DNA复制的过程,结合图示判断,下列有关叙述错误的是()A.DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链间的氢键,使两条链解开B.DNA分子的复制具有边解旋边复制的特点,生成的两条子链方向相反C.DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段D.DNA的两条子链都是连续合成的答案D解析由图可知,两条子链中,一条是连续合成的,另一条是不连续合成的。11.下图为DNA分子的复制方式模式图,图中“→”表示复制方向。下列叙述错误的是()A.由图可知,DNA分子复制为单向复制B.除图示酶外,DNA分子复制还需DNA聚合酶等C.DNA分子复制时,子链的延伸方向是相同的D.解旋含G—C碱基对较多区域时,消耗的能量相对较多答案A解析由题图可知,DNA分子复制为双向复制,A错误;图示解旋酶能打开双链间的氢键,使双链DNA解开,需要消耗ATP,DNA复制过程中,还需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接到DNA片段上,再将片段连成完整的子链需要DNA连接酶,B正确;DNA分子的两条链是反向平行的,而复制只能从5′-端向3′-端延伸,所以两条子链合成方向相反,但延伸方向是相同的,C正确;G—C含有3个氢键,A—T含有2个氢键,故解旋含G—C碱基对较多区域时,消耗的能量相对较多,D正确。12.某双链DNA分子中碱基A和碱基G共有700个,氢键共有X个,其中一条链中碱基A和碱基T共占该条链碱基总数的2/7,该DNA分子连续复制2次,共消耗Y个碱基T。则X、Y分别为()A.700、200 B.1400、400C.1900、600 D.2100、800答案C解析由题分析可知,该双链DNA分子中碱基A和碱基G共有700个,即A+G=700个,根据碱基互补配对原则,双链DNA分子中A=T、C=G,故该双链DNA分子中含有碱基1400个。由“一条链中碱基A和碱基T共占该条链碱基总数的2/7”,可知该双链DNA分子中A+T占碱基总数的2/7,即双链DNA分子中A+T=1400×2/7=400(个),故A=T=200(个),C=G=500(个)。A—T碱基对中含有2个氢键、G—C碱基对中含有3个氢键,由此可得出,X=200×2+500×3=1900(个)。一个DNA分子复制2次后,可得到4个DNA分子,故需要消耗碱基T的数目为(4-1)×200=600(个),C正确。13.2020年春季爆发了由新型冠状病毒引发的疫情,新型冠状病毒的基因组序列是具有29903bp的单链RNA,该RNA中含有10个基团,且基因中的碱基总数小于29903bp。请回答下列问题:(1)新型冠状病毒的遗传信息蕴藏在________的排列顺序中,其RNA分子中的五碳糖是________,且五个碳原子________(填“能”或“不能”)构成一个环状结构。(2)新型冠状病毒增殖时,需要宿主细胞提供的物质有________和相关酶,病毒的RNA复制时应遵循的原则是____________________。(3)结合所学知识及新型冠状病毒等病毒的发现,说明某生物的基因是有遗传效应的________(填“DNA和RNA”或“DNA或RNA”)片段。答案(1)核糖核苷酸(或A、U、C、G)核糖不能(2)4种核糖核苷酸、氨基酸、ATP碱基互补配对原则(3)DNA或RNA解析(1)新型冠状病毒的遗传信息蕴藏在核糖核苷酸的排列顺序中,其RNA分子中的五碳糖是核糖,且五个碳原子不能构成一个环状结构。(2)新型冠状病毒增殖时,需要宿主细胞提供的物质有4种核糖核苷酸、氨基酸、ATP和相关酶等,RNA复制时遵循的原则是碱基互补配对原则。(3)基因通常是有遗传效应的DNA片段,新型冠状病毒等病毒的发现,说明基因也可以是有遗传效应的RNA片段。14.如图甲是DNA分子局部组成示意图,图乙表示DNA分子复制的过程。请回答以下问题:(1)图甲中有________种碱基,有________个游离的磷酸基团。两条脱氧核苷酸链的碱基之间通过________相连。(2)图乙过程在真核细胞与原核细胞中进行的主要场所分别是________和________。(3)图乙的DNA分子复制过程中所需的原料是________________。(4)由图可知,随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断地延伸,这说明DNA分子复制具有____________________的特点。(5)已知某DNA分子共含1000个碱基对、2400个氢键,则该DNA分子中含有鸟嘌呤脱氧核苷酸________个;若将其复制4次,共需腺嘌呤脱氧核苷酸________个。答案(1)42氢键(2)细胞核拟核(3)4种脱氧核苷酸(4)边解旋边复制(5)4009000解析(1)图甲中有A、T、C、G共4种碱基,每一条DNA单链上有1个游离的磷酸基团,所以共有2个游离的磷酸基团;两条脱氧核苷酸链的碱基之间通过氢键相连。(2)图乙表示DNA分子复制过程,在真核细胞中进行的主要场所是细胞核,在原核细胞中进行的主要场所是拟核。(3)图乙的DNA分子复制过程,所需的原料是4种脱氧核苷酸。(4)图示说明DNA复制具有边解旋边复制的特点。(5)设鸟嘌呤G的含量为x个,腺嘌呤A的含量为y个,则x+y=1000,3x+2y=2400,解得x为400,y为600,即鸟嘌呤脱氧核苷酸为400个;复制4次,形成16个子代DNA,但其中由保留亲代的两条链不需要原料,所以需要原料合成的相当于15个DNA,则需要腺嘌呤脱氧核苷酸为15×600=9000(个)。 阶段检测卷(三)(时间:75分钟分数:100分)一、选择题(每题3分,共60分)1.下列有关赫尔希和蔡斯研究T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,说法错误的是()A.子代噬菌体DNA中的部分元素来自亲代噬菌体B.35S标记的T2噬菌体的获得需用35S标记的大肠杆菌培养C.用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中检测到较高的放射性,可能是因为培养时间过长D.侵染过程中所需的ATP可由大肠杆菌的线粒体所提供答案D解析DNA为半保留复制,子代噬菌体的DNA中一条单链来自亲代,则子代噬菌体DNA中的部分元素来自亲代噬菌体,A正确;T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,其不能独立生活,所以需要用35S标记的大肠杆菌培养,才能获得35S标记的T2噬菌体,B正确;用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,如果培养时间过长,会导致细菌裂解释放出T2噬菌体,从而使上清液中放射性较高,C正确;大肠杆菌是原核生物,没有线粒体,D错误。2.研究证明,遗传物质除DNA外,还有RNA。下列相关叙述错误的是()A.有细胞结构的生物,其遗传物质都是DNAB.没有细胞结构的生物,其遗传物质都是RNAC.对整个生物界来说,DNA是主要的遗传物质D.遗传信息蕴藏在核酸的碱基排列顺序之中答案B解析有细胞结构的生物体中既含有DNA又含有RNA,但只以DNA作为遗传物质,A正确;病毒无细胞结构,仅含一种核酸,病毒的遗传物质是DNA或RNA,B错误;由于生物界中绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质,C正确;遗传信息蕴藏在核酸的碱基排列顺序之中,D正确。3.通过众多科学家的努力,DNA结构最终由美国生物学家沃森和英国物理学家克里克确定为双螺旋结构。下列关于DNA双螺旋结构的叙述,错误的是()A.DNA的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接而成B.DNA的每条单链上都含有两个游离的磷酸基团C.DNA中的脱氧核糖数、磷酸基团数与碱基数都是相等的D.嘌呤碱基与嘧啶碱基的配对关系保证了DNA分子空间结构的相对稳定答案B解析DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,A正确;DNA的每条单链中只有一个游离的磷酸基团,分布在5′-端,B错误;DNA的基本组成单位为脱氧核苷酸,一分子脱氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基组成的,C正确;DNA分子中两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,其配对原则是A与T配对,G与C配对,这保证了DNA分子空间结构的相对稳定,D正确。4.下列有关赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验的叙述,不正确的是()A.该实验的设计思路是单独观察蛋白质和DNA的作用B.检测离心后试管中上清液和沉淀物中放射性的强弱可推测侵入细菌中的物质C.35S标记蛋白质的实验组,离心后的试管中上清液有较高的放射性D.噬菌体侵染细菌的实验和格里菲思的肺炎链球菌的转化实验同时证明了DNA是遗传物质答案D解析在噬菌体侵染细菌的实验中,实验设计思路为S是蛋白质的特征元素,P为DNA的特征元素,用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质,直接单独去观察它们的作用,A正确;离心后35S标记蛋白质的一组放射性主要集中在上清液中,32P标记DNA的一组放射性主要集中在沉淀物中,则可推测侵入大肠杆菌中的物质是T2噬菌体的DNA,其蛋白质外壳则留在了大肠杆菌的外面,B正确;35S标记蛋白质的实验组,由于蛋白质外壳没有进入大肠杆菌体内,所以离心后的试管中上清液有较高的放射性,C正确;格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了存在转化因子,但没有证明DNA是转化因子,D错误。5.下列关于噬菌体侵染细菌实验的说法,正确的是()A.分别使用35S、32P对同一个噬菌体的蛋白质外壳和DNA进行标记B.可利用15N代替32P来标记DNAC.32P标记的噬菌体侵染细菌后,沉淀物中的放射性很高D.用32P标记的噬菌体侵染细菌,后代所有噬菌体都含放射性答案C解析噬菌体侵染细菌实验中,应分别使用35S、32P对不同的噬菌体的蛋白质外壳和DNA进行标记,A错误;DNA和蛋白质中都含有N,所以不能利用15N代替32P来标记DNA,B错误;32P标记的噬菌体侵染细菌后,沉淀物中的放射性很高,C正确;用32P标记的噬菌体侵染细菌,可能只有部分噬菌体含有放射性,D错误。6.在对照实验中,控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。如艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,控制自变量采用了“减法原理”,即每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,实验操作图解如下。下列相关分析错误的是()A.甲组为对照组,S型细菌的细胞提取物是破碎加热致死的S型细菌后制得的B.乙组包括3组实验,分别被特异性地除去了蛋白质、RNA或脂质C.只有A的培养基上能长出两种肺炎链球菌的菌落D.丙组中DNA酶的作用对象是S型细菌的细胞提取物中的DNA答案C解析甲组对加热致死的S型细菌的细胞提取物没做任何处理,应为对照组,A正确;分析乙组处理可知,使用蛋白酶的目的是去除提取物中的蛋白质,使用RNA酶的作用是去除提取物中的RNA,使用酯酶的目的是去除提取物中的脂质,B正确;甲、乙两组的提取物中都含有S型细菌的DNA,而丙组提取物中的DNA被DNA酶分解了,因此,A、B的培养基上都能长出两种肺炎链球菌的菌落,C的培养基上只能长出一种菌落(R型菌落),C错误,D正确。7.所谓“DNA指纹”,就是把DNA作为像指纹那样的独特特征来识别不同的人。DNA指纹鉴定技术的依据是不同人的DNA中不同的()A.碱基种类 B.脱氧核糖排列顺序C.磷酸排列顺序 D.碱基排列顺序答案D解析每个DNA分子中都含有A、T、C、G4种碱基,即不同DNA分子中的碱基种类相同,A错误;磷酸、脱氧核糖的排列顺序是不变的,它们交替连接排列在外侧,构成DNA的基本骨架,B、C错误。8.下列各图为某生物兴趣小组的同学在“制作DNA双螺旋结构模型”的实践活动中制作的模型,其中正确的是()答案D解析根据DNA的双螺旋结构模型可知,DNA的两条链是反向平行关系,A错误;碱基U是RNA中特有的碱基,DNA中不含碱基U,B错误;DNA的两条链中,G—C碱基对之间有三个氢键,A—T碱基对之间有两个氢键,C错误;根据DNA分子的结构特点分析,D项中两个脱氧核苷酸的方向、脱氧核苷酸各组成部分的连接方式、碱基配对方式及碱基对之间的氢键数均正确,D正确。9.沃森和克里克提出DNA双螺旋结构后,紧接着又提出了DNA半保留复制的假说,该假说提出后,有人持不同观点,提出了全保留复制等不同假说。如图1、图2分别表示半保留复制和全保留复制的特点,下列相关叙述错误的是()A.两种复制方式中,DNA都需要先解旋,以暴露出游离的碱基B.两种复制方式均以DNA的两条单链为模板,以脱氧核苷酸为原料C.图1所示复制方式遵循碱基互补配对原则,图2所示复制方式不遵循D.可利用同位素标记技术将亲代DNA的两条单链进行标记,从而探究DNA的复制方式答案C解析DNA具有双螺旋结构,在复制时需要解旋,以暴露出游离的碱基,便于进行碱基互补配对,确保准确无误地复制子链,故两种DNA复制方式都需要先解旋,且都遵循碱基互补配对原则,A正确,C错误;两种复制方式都需要以亲代DNA的两条单链作为模板,以脱氧核苷酸作为原料,B正确;利用同位素标记技术将亲代DNA的两条单链进行标记后,可示踪模板链的去向,以探究DNA的复制方式,D正确。10.若用一个DNA双链均被32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,培养一段时间后,产生n个子代T2噬菌体,则其中含有32P标记的T2噬菌体数目为()A.1个 B.2个C.n个 D.n-2答案B解析根据题干信息分析,用一个DNA双链均被32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,由于DNA进行半保留复制,所以产生的n个子代T2噬菌体中,有2个T2噬菌体含有32P标记的母链,B符合题意。11.某双链DNA分子含有400个碱基,其中一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,且该DNA的两条链均只含14N。若以15N标记的四种游离脱氧核苷酸为原料,让该DNA复制3次,并将全部复制产物进行离心。下列相关叙述错误的是()A.离心后试管中出现两条DNA带,其中靠近试管底部的为15N/15N-DNAB.离心试管中上层DNA带所含有的氢键数是下层的1/3C.离心后试管中下层DNA带含有的15N标记的胞嘧啶为840个D.将复制产物用解旋酶处理后再离心,上层与下层条带中的核苷酸链之比为1∶3答案D解析DNA的复制方式为半保留复制,一个只含14N的DNA分子,以15N标记的脱氧核苷酸为原料复制3次,可得到8个子代DNA分子,其中6个DNA分子的两条链均含15N,另外2个DNA分子的一条链含15N,一条链含14N,离心后试管中会出现两条DNA带,其中靠近试管底部的为15N/15N-DNA,A正确;每个子代DNA分子含有的氢键数是相同的,离心后试管中上层DNA带与下层DNA带含有DNA数之比为1∶3,故上层DNA带所含有的氢键数是下层的1/3,B正确;该DNA分子的一条链中A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则另一条链中A∶T∶G∶C=2∶1∶4∶3,整个DNA分子中G+C=400×7/10=280(个),C=G=140(个),下层DNA带中含有6个DNA分子,其中的胞嘧啶均含15N标记,则6个DNA分子中共有15N标记的胞嘧啶140×6=840个,C正确;由于DNA分子复制了3次,产生了8个DNA分子,含16条脱氧核苷酸链,其中有14条链含15N标记,所以上层与下层条带中的核苷酸链之比为2∶14=1∶7,D错误。12.下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,错误的是()A.DNA上分布着许多个基因B.基因是四种碱基对的特定排列顺序,而不是四种碱基对的随机排列C.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排列顺序决定的D.染色体是DNA的主要载体,一条染色体上只含有1个DNA分子答案D解析基因通常是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上分布着很多个基因,A正确;一个基因具有特定的碱基排列顺序,B正确;一个基因一般含有成百上千个脱氧核苷酸,脱氧核苷酸的排列顺序决定了基因的特异性,C正确;染色体在细胞分裂前的间期复制后到着丝粒分裂前,一条染色体上含有2个DNA分子,D错误。13.DNA分子是双螺旋结构,如图表示DNA分子的一个片段。下列有关说法错误的是()A.DNA聚合酶作用于①部位B.解旋酶作用于②部位C.把此DNA放在含15N的培养液中复制3代,子代中含15N的DNA占75%D.该DNA的特异性表现在碱基的排列顺序中答案C解析把此DNA放在含15N的培养液中复制3代,子代中含15N的DNA占100%,C错误。14.下列关于DNA、基因和遗传信息的叙述,错误的是()A.DNA通过复制,将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞B.DNA复制和染色体复制是分别独立进行的C.生物体内所有基因含有的碱基总数与所有DNA分子含有的碱基总数不同D.人类基因组计划测定的是24条染色体上DNA的碱基序列答案B解析DNA中蕴藏着大量的遗传信息,DNA通过复制,将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,从而保持了遗传信息的连续性,A正确;染色体是DNA的主要载体,故细胞核内DNA复制和染色体复制是同时进行的,B错误;基因通常是有遗传效应的DNA片段,DNA中的某些片段不属于基因,因此,生物体内所有基因含有的碱基总数少于所有DNA分子含有的碱基总数,C正确;人类基因组计划测定的是24条染色体(22条常染色体+X+Y)上DNA的碱基序列,D正确。15.研究发现,胞嘧啶脱去氨基可变成尿嘧啶,亚硝酸具有氧化脱氨的作用。如图所示,DNA片段甲经过亚硝酸盐处理后成为片段乙,片段乙在适宜的条件下可继续复制,片段丙则是片段乙复制后得到的一种结果。下列相关叙述正确的是()A.经上述处理后,理论上片段丙的结构比片段甲更稳定B.片段乙复制n次后,获得的子代DNA片段中与片段甲相同的占1/2C.片段乙至少需要经过3次复制才能得到片段丙D.图中处理引起的DNA结构的改变,必将引起基因结构的改变答案B解析由于A—T碱基对中含有2个氢键,而C—G碱基对中含有3个氢键,片段丙中的氢键数比片段甲中的少,理论上片段甲的结构比片段丙更稳定,A错误;片段乙复制n次后,可获得2n个DNA片段,由于DNA复制具有半保留复制的特点,这2n个DNA片段中与片段甲相同的占1/2,B正确;片段乙经过2次复制就可得到片段丙,C错误;基因通常是有遗传效应的DNA片段,若图中发生碱基替换的DNA片段没有遗传效应,则不会引起基因结构的改变,D错误。16.某科研小组模拟格里菲思的实验,将生理状态一致的小鼠平均分成A、B、C、D四组,分别向A、B、C、D四组小鼠体内注射R型活细菌、S型活细菌、加热致死的S型细菌、R型活细菌与加热致死的S型细菌的混合物。下列有关实验结果和结论的分析,正确的是()A.A、C、D组小鼠均不死亡,原因是R型活细菌和加热致死的S型细菌无致病性B.注射处理一段时间后,只有B组小鼠的体内能分离出S型活细菌C.该实验说明加热致死的S型细菌的蛋白质已失去活性D.可推测加热致死的S型细菌中含有促使R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子答案D解析A组注射的R型活细菌无致病性,故A组小鼠不死亡;B组注射的S型活细菌有致病性,故B组小鼠死亡,从死亡小鼠体内可分离出有致病性的S型活细菌;加热致死的S型细菌无致病性,故C组注射加热致死的S型细菌后小鼠不死亡;加热致死的S型细菌中含有某种转化因子,该转化因子可促使R型活细菌转化为S型活细菌,故D组小鼠死亡,从死亡小鼠体内可分离出有致病性的S型活细菌。综上所述,A、B错误,D正确;由该实验不能说明加热致死的S型细菌的蛋白质已失去活性,C错误。17.下图为真核生物DNA分子复制过程示意图,下列说法中错误的是()A.图中DNA分子复制是从多个起点开始的,但不同时开始,复制开始时间右边最早B.图中DNA分子复制的特点有:边解旋边复制、半保留复制C.真核生物的这种复制方式的意义是:提高了复制速率D.图中过程只能发生在细胞核中答案D解析从图中可看出,DNA复制是从多个起点开始的,并且均是以亲代DNA分子的一条链为模板进行的半保留复制,但不同时开始,复制开始时间右边最早,A正确;图中DNA分子复制的特点有:边解旋边复制、半保留复制,B正确;DNA分子的这种多起点复制方式提高了复制速率,并且每次复制都可产生两个DNA分子,C正确;线粒体、叶绿体中的DNA也能通过此方式进行复制,D错误。18.赫尔希和蔡斯以T2噬菌体和大肠杆菌为实验材料,利用放射性同位素标记技术,完成了噬菌体侵染细菌的实验,实验流程如图所示。下列相关叙述错误的是()A.本实验中35S、32P标记的位置分别是氨基酸的R基和脱氧核苷酸的磷酸基团B.若检测到上清液的放射性很高,则图中的T2噬菌体被35S标记C.若图中T2噬菌体被32P标记,则保温时间过长会使沉淀物的放射性增强D.若图中T2噬菌体被35S标记,则搅拌不充分会使上清液的放射性减弱答案C解析结合教材中所学的知识可知,本实验利用了S、P元素的同位素35S和32P,S是蛋白质中特有的元素,位于组成蛋白质的氨基酸的R基中,P几乎都存在于DNA中,位于脱氧核苷酸的磷酸基团中,A正确;由于T2噬菌体侵染大肠杆菌时,只有DNA进入大肠杆菌中,蛋白质外壳不能进入,因此35S标记组离心后35S随蛋白质外壳出现在上清液中,上清液的放射性很高,B正确;若图中T2噬菌体被32P标记,则32P会随DNA进入大肠杆菌中,离心后放射性物质主要存在于沉淀物中,若保温时间过长,则大肠杆菌可能会裂解,子代T2噬菌体被释放出来,离心后,释放出来的子代T2噬菌体出现在上清液中,导致上清液的放射性增强,C错误;若图中的T2噬菌体被35S标记,则搅拌不充分会使部分T2噬菌体或T2噬菌体的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面,离心时随大肠杆菌一起沉淀,导致沉淀物中放射性增强,上清液的放射性减弱,D正确。19.下图为某双链DNA分子部分结构示意图,以下叙述正确的是()A.若A链中A+T占48%,则B链中A+T占52%B.④是一个鸟嘌呤脱氧核苷酸C.A链、B链的方向相反,共含有两个游离的磷酸基团D.DNA分子中碱基排列在内侧,构成基本骨架答案C解析若A链中A+T占整个A链分子碱基总量的48%,由于A链与B链是互补的,则B链中A+T也是占B链碱基总量的48%,A错误;④并不是一个鸟嘌呤脱氧核苷酸,只是上一个脱氧核苷酸的磷酸基团与下一个脱氧核苷酸的鸟嘌呤和脱氧核糖相连形成的结构,B错误;A链从上到下,方向为5′-端到3′-端,B链的方向则恰好相反,每条链5′-端含一个游离的磷酸基团,故共含两个游离的磷酸基团,C正确;DNA分子中碱基排列在内侧,A与T配对,C与G配对,碱基之间通过氢键相连,而外侧是磷酸与脱氧核糖交替连接构成的基本骨架,D错误。20.一个双链被32P标记的DNA片段有100个碱基对,其中腺嘌呤占碱基总数的20%,将其置于含31P的环境中复制3次。下列叙述错误的是()A.该DNA片段中含有胞嘧啶的数目是60个B.第三次复制过程需要240个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸C.复制3次后,子代DNA中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7D.复制3次后,子代DNA中含32P与含31P的分子数之比为1∶3答案D解析该DNA片段有100个碱基对,其中腺嘌呤占碱基总数的20%,则腺嘌呤数目为100×2×20%=40(个),根据碱基互补配对原则,A=T、G=C,故该DNA片段中含有胞嘧啶的数目是eq\f(100×2-40×2,2)=60(个),A正确;第三次复制DNA分子数由4个变为8个,增加4个DNA分子,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸60×4=240(个),B正确;复制3次后,共得到8个DNA分子,16条DNA单链,其中只有2条单链含32P,含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7,C正确;由于DNA的复制为半保留复制,子代DNA均含31P,其中有2个DNA分子含32P,所以子代DNA中含32P与含31P的DNA分子数之比为1∶4,D错误。二、非选择题(每题10分,共40分)21.烟草花叶病毒(TMV)由RNA和蛋白质外壳组成,人工制备的抗体可用于TMV的检测。实验人员为了探究TMV中与抗体特异性结合和充当遗传作用的物质分别是哪种成分,对TMV的a型和b型病毒进行了重新实验,实验过程和结果如图所示,请回答下列相关问题:(能被TMVa的抗体所失活,病斑总是和TMVb的病斑相同)(1)根据实验结果可以得出的实验结论是___________________。(2)重组病毒产生的子代病毒能被________的抗体破坏,其原因是_________________________________________________________________________________________________________________。(3)请你设计一个对比实验,进一步验证实验结论,实验设计方案为____________________,实验的结果是________________________________。答案(1)TMV中与抗体特异性结合的物质是蛋白质外壳,充当遗传物质的是RNA(2)TMVb重组病毒的核酸来自TMVb,子代病毒的蛋白质外壳和TMVb的蛋白质外壳相同(3)将分离获得的TMVa的RNA和TMVb的蛋白质外壳组成重组病毒该重组病毒能被TMVb的抗体所失活,病斑总是和TMVa的病斑相同解析(1)根据实验结果可知,该重组病毒的蛋白质外壳来自TMVa,而RNA来自TMVb,由于该病毒能被TMVa的抗体所失活,病斑总是和TMVb的病斑相同,说明TMV中与抗体特异性结合的物质是蛋白质外壳,充当遗传物质的是RNA。(2)重组病毒的核酸来自TMVb,其产生的子代病毒的蛋白质外壳与TMVb的蛋白质外壳是一样的,因此能被TMVb的抗体破坏。(3)该实验需要设置一个对比实验,即分离TMVa的RNA和TMVb的蛋白质外壳组成重组病毒,实验结果为该重组病毒能被TMVb的抗体所失活,病斑总是和TMVa的病斑相同。22.如图是某同学制作DNA双螺旋结构模型的过程示意图,请回答下列问题:(1)在制作模型之前,需要对所用的材料进行设计并处理成不同形状,如图甲中的五边形材料应表示________________。(2)图中乙表示的是________,丙中共有________种乙;丙中2与3的________(填“5′-C”或“3′-C”)相连。丙中有________个游离的磷酸基团。丙中DNA的两条链是________(填方向)的,两条链上的碱基通过________连接成碱基对。(3)若最终制作的一个DNA分子中碱基A占30%,则该DNA的一条链中鸟嘌呤占该链碱基总数的比例最大为________。答案(1)脱氧核糖(填五碳糖不得分)(2)脱氧核苷酸23′-C2反向(平行)氢键(3)40%解析(1)在制作DNA的双螺旋结构模型时,通常用五边形表示脱氧核糖。(2)图中乙由三种不同形状的材料连接而成,为脱氧核苷酸。根据丙中两个碱基之间的氢键数可判断,丙中含有2种碱基(A和T),即含有2种脱氧核苷酸。3的1′-C与碱基相连,5′-C与同一个核苷酸分子的磷酸基团相连,3′-C与其他核苷酸分子的磷酸基团相连。丙中两条链的5′-端各有一个游离的磷酸基团。DNA的两条链按反向平行方式盘绕成双螺旋结构,两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。(3)在一个DNA分子中,碱基A占30%,根据碱基互补配对原则,T=A=30%,则C=G=20%,该DNA分子的一条链中鸟嘌呤占该链碱基总数的比例最大为40%。23.如图为果蝇细胞中一个DNA分子复制的过程示意图。请回答下列问题:(1)果蝇细胞中,DNA复制可发生在________(填场所)中。(2)DNA复制需要________________________________(答出四点)等基本条件;图中DNA复制的方式为________________________。(3)DNA复制能准确地进行的原因是____________________________________________________________________________________________。(4)已知果蝇体细胞中含有8条染色体,若将每条染色体的DNA双链都用32P标记,然后将其放在不含32P的培养液中培养,使其连续进行有丝分裂,在第________次分裂的中期和后期细胞中都有8条被标记的染色体。答案(1)细胞核和线粒体(2)模板、原料、能量和酶半保留复制(3)DNA独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板,通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行(4)2解析(1)果蝇为真核生物,其细胞中含有线粒体,线粒体是半自主性细胞器,其中可发生DNA复制,故果蝇细胞中DNA复制的场所有细胞核和线粒体。(2)DNA复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。分析题图可知,DNA复制是一种半保留复制。(3)DNA分子具有独特的双螺旋结构,能够为复制提供精确的模板,通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。(4)由于DNA的复制是半保留复制,该体细胞第一次有丝分裂中期有8条染色体含有32P标记,后期有16条染色体含有32P标记,第一次有丝分裂完成后,每条染色体的每个DNA分子中都是一条链含32P标记,另一条链不含32P标记;在第一次分裂的基础上,进行第二次分裂,其中期细胞中8条染色体中每一条染色体均含两条姐妹染色单体,其中一条染色单体上的DNA一条链含32P标记,另一条链不含32P标记,另一条染色单体上的DNA两条链均不含32P标记,分裂后期,姐妹染色单体分开,染色体总数为16条,其中有8条染色体上的DNA的一条链含有32P标记。24.科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下的实验(已知培养用的细菌大约每20min分裂一次,产生子代,实验结果见相关图示):实验一:细菌eq\o(→,\s

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