DNA的复制、基因通常是有遗传效应的DNA片段（原卷版）-2024-2025学年高一生物下学期同步教学讲义（人教版必修2）

第3、4节DNA的复制、基因通常是有遗传效应的DNA片段

►题型梳理

【题型1DNA的复制】

【题型2基因通常是有遗传效应的DNA片段】

，举一反三

【题型1DNA的复制】

【紧扣教材】

1.对DNA复制的推测

(1)提出者：沃森和克里克。

(2)假说内容：

①解旋：DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的氢曜断裂。

,模板：DNA分子解开的两条单链

②复制原料：游离的4种脱氧核甘酸

［原则：碱基互补配对原则

③特点：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式称作

半保留复制。

2.DNA半保留复制的实验证据

(1)实验材料：大肠杆菌。

(2)实验方法：运用同位素标记技术。

(3)实验过程

(4)实验预期

①亲代DNA分子中两条链均含"N,DNA分子密度高。

②复制一次产生的DNA分子中，一条链含14N,另一条链含"N,DNA分子密度居中。

③复制两次产生的DNA分子中，有两个DNA分子双链均含吆，DNA分子密度较低；另两个DNA

分子中一条链含"N,另一条链含“N。

3.DNA复制的过程

(1)相关知识归纳总结

概念以亲代燃量为模板合成子代DNA的过程

时间有丝分裂间期和减数分裂I前的间期

场所主要是细胞核

条件模板、能量、酶等

特点半保留复制、边解旋边复制

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

意义

连续性

(2)复制的过程

「①需要细胞提供能量

解旋

«②需要解旋酶的作用

、③结果:解开两条螺旋的双链

仑成的

方向

r①模板:解开的每一段母链

子

DNA链合成［②原料:游离的四种脱氧核昔酸

豪合作

子链③酶:DNA聚合酶等

-④原则:碱基互补配对原则

‘每一条新链与其对应的模醒

重新螺旋

盘绕成双螺旋结构

合成的方向

(3)准确复制的原因

①DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板。

②通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。

【题型突破】

【例1】

M13噬菌体和T2噬菌体的遗传信息都储存于DNA中，前者的DNA为单链环状结构，鸟喋岭约占全部碱

基的20%,后者的DNA为双链环状结构，鸟喋吟占全部碱基的24%。下列叙述正确的是()

A.M13噬菌体中胞喀咤一定占全部碱基的20%

B.M13噬菌体的DNA复制过程需要的模板、原料等都来自宿主细胞

C.T2噬菌体DNA分子先解旋完毕才开始复制

D.T2噬菌体DNA分子的喋吟数量和喀咤数量相等

【变式1-11

用15N同位素标记细菌的DNA分子，再将其放入含MN的培养基上连续繁殖4代，图中三种DNA分子的

比例正确的是()

a:只含15N

b:同时含MN和15N

c只含

l4N

AB

【变式1-2]

不同生物的DNA复制的具体方式不同,某真核生物的染色体上DNA分子复制的过程如图所示，箭头代表

子链的延伸。下列叙述正确的是（）

A.图中的A处为DNA分子复制的起点B.DNA复制后的两条子链的碱基序列相同

C.图示过程可能发生在线粒体中D.DNA复制时子链的延伸方向是

【变式1-3]

双脱氧核甘三磷酸（ddNTP）属于非天然核昔酸，是桑格-库森法测定DNA序列的底物。ddNTP与脱氧核

甘三磷酸（dNTP）的结构如下图所示，根据所学知识判断下列选项错误的是（）

7B

oO

nH

^

AP

O-I——

OO

A.若X表示OH,该结构代表的物质dNTP可作为DNA分子复制的原料

B.若将ddNTP加到正在复制的DNA反应体系中，可导致子链的延伸终止

C.ddNTP、dNTP以及磷脂分子的元素组成都为C、H、0、N、P

D.若X表示0H,碱基为A时，该物质可为细胞的各项生命活动直接提供能量

【变式1-4]

在氮源为14N的培养基上生长的大场杆菌，其DNA分子均为14N-DNA（对照）；在氮源为15N的培养基上

生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N-DNA（亲代）。将亲代大肠杆菌转移到含"N的培养基上，在连续

繁殖两代（I和n）,用某种离心方法分离得到的结果如图甲所示：

甲图乙图

下列说法错误的是（）

A.由实验结果可推测第一代（I）大肠杆菌DNA分子一条链含MN,另一条链含15N

B.将第一代（I）大肠杆菌转移到含15N的培养基上繁殖一代，将大肠杆菌的DNA用同样方法分离，

则DNA分子可能出现在试管中图乙的位置

C.若将UN-DNA（亲代）的大肠杆菌在UN培养基上连续复制3次，则所产生的子代DNA中含15N的

链与全部子代DNA链的比例为1：8

D.若一个DNA分子的一条单链中A占32%,且（A+G）/（T+C）=1.5,则在其互补链中的该比值是

3/2

【题型2基因通常是有遗传效应的DNA片段】

【紧扣教材】

1.基因与DNA关系的实例（结合教材P57“思考•讨论”资料分析）

资料1资料2

基因中的碱基数目只是DNA绿色荧光性状与基

分子碱基总数的一部分因有关，且基因具

有一定的独立性

每个DNA分子只有部分碱基基因能控制生

上有许多基因参与基因组成物的性状

T______I

基因是DNA片段基因具有遗传效应

基因是有遗传效应的DNA片段

2.DNA片段中的遗传信息

（1）遗传信息：蕴藏在谢碱M的排列顺序之中。

⑵特点

①多样性：碱基排列顺序的千变万化。

②特异性：每一个DNA分子有特定的碱基排列顺序。

③稳定性：DNA分子的结构较稳定。

3.与生物体多样性和特异性的关系

DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。

4.基因的延伸：对于遗传物质是RNA的生物，基因就是有遗传效应的RNA片段。

【题型突破】

【例2】

下列有关真核细胞中基因和染色体关系的叙述正确的是（）

A.所有基因都位于染色体上

B.同源染色体同一位置上的基因都是等位基因

C.非同源染色体数量越多，非等位基因组合的种类也越多

D.同源染色体分离时，所有非等位基因都随之分离

【变式2-1]

基因主要位于染色体上，下图为基因和染色体关系的示意图，有关表述错误的是（）

A.染色体是基因的主要载体

B.复制的两个基因随染色单体分开而分离

C.染色体是由一条DNA上的基因组成的

D.基因和染色体的行为存在平行关系

【变式2-21

下列有关基因和染色体的叙述，错误的是（）

①染色体（质）只存在于真核细胞的细胞核中，是基因的主要载体，基因在染色体（质）上呈线性排列

②摩尔根利用果蝇进行杂交实验，运用假说一演绎法确定了基因在染色体上

③在人体中，只有生殖细胞中才有性染色体，其上的基因都可以控制性别

④一条染色体上有许多基因，染色体就是由基因组成的

⑤萨顿研究蝗虫的减数分裂，提出假说“基因在染色体上”

A.①②③⑤B.②③④C.③④D.①②⑤

【变式2-3】

基因是控制生物性状的基本遗传单位，下列有关基因的叙述错误的是（）

A.DNA片段不一定是基因，基因可以是有遗传效应的RNA片段

B.萨顿提出以“基因位于染色体上”为主要内容的萨顿假说

C.染色体和基因并不是一一对应关系，一条染色体上可以有多个基因

D.与原核生物不同，真核生物所有基因都位于染色体上，且存在等位基因

【变式2-4]

基因通常是有遗传效应的DNA片段。下列不能作为支持该论点的论据是（）

A.DNA由核甘酸组成，其结构具有多样性和特异性

B.大肠杆茵细胞的拟核有1个DNA分子，在DNA分子上分布着大约4400个基因

C.有些病毒的遗传物质是RNA,对这类病毒而言，基因是有遗传效应的RNA片段

D.导入了外源生长激素基因的转基因鲤鱼的生长速率比野生鲤鱼的快

一、单选题

1.下列关于DNA复制的说法，正确的是（）

A.解旋酶需在能量的驱动下将DNA双螺旋的两条链解开

B.复制时遵循A—U、C—G的碱基互补配对原则

C.DNA分子双链全部解旋后才开始复制

D.复制后产生的两个子代DNA分子不相同

2.真核细胞中某生理过程如图所示，下列叙述错误的是（）

B.酶1可使磷酸二酯键断裂，酶2可催化磷酸二酯键的形成

C.该图表示DNA半保留复制过程，遗传信息传递方向是DNA-DNA

D.植物细胞的线粒体和叶绿体中也可发生该过程

3.DNA半保留复制过程中在复制起始点处形成的Y字形结构称为复制叉。某DNA分子复制的过程如图所

示，下列叙述正确的是（）

4-一11、后随链

_/前导链

复扁叉延伸方/3，

A.DNA每条链的5,端是羟基末端

B.DNA聚合酶催化新合成的子链中氢键的形成

C.前导链的延伸方向是5'-3',后随链的延伸方向是T-5，

D.真核生物DNA复制过程中形成多个复制叉可加快复制的速率

4.下图表示人体细胞核中DNA的复制过程，下列有关叙述错误的是（）

A.图中DNA的复制是从3个起点依次从左向右进行的

B.此过程需要的原料是4种脱氧核甘酸，且需要消耗能量

C.此过程需要解旋酶打开氢键和DNA聚合酶催化磷酸二酯键形成

D.若用15N标记子链中的腺喋聆，则产生的两个DNA分子的相对质量可能不同

5.下图表示洋葱根尖分生区某细胞内正在发生的某种生理过程，图中甲、乙、丙均表示DNA分子，a、b、

c、d均表示DNA的一条链，A、B表示相关酶。下列相关叙述正确的是（）

A.此细胞中能发生图示过程的场所有细胞核、线粒体和叶绿体

B.图中酶A是解旋酶，酶B是DNA聚合酶

C.若图示过程发生在细胞核内，乙、丙分开的时期为减数分裂II后期

D.若a链中腺喋吟被胞嚓咤替换，经复制得到的第三代DNA分子中，差错DNA分子占1/8

6.科学家以大肠杆菌为实验材料，运用密度梯度离心、DNA紫外光吸收光谱等方法研究DNA复制方式,

实验基本操作及结果如图1所示：在培养到6、13、20分钟时，分别取样，提取大肠杆菌DNA,经密度梯

度离心后，测定紫外光吸收光谱，结果如图2所示。下列叙述错误的是（）

9在0分钟时，在6、13、20分钟时

’取样，提取DNA/取样，提取DNA

口一离心管

!=■一

三

三

三分钟6分钟把分钟磔分钟

一0

Q…,

三

一

p—■一

三

三

含有i5NH4cl含有i，NH4cl

的培养液的培养液abed

AB

图1实验过程图2实验结果

（注：大肠杆菌约20分钟繁殖一代；紫外光吸收光谱的峰值位置即为离心管中DNA的主要分布位置，峰

值越大，表明该位置的DNA数量越多。）

A.培养液中的-N不仅仅用于合成四种脱氧核甘酸

B.密度梯度离心的速度不会影响实验结果

C.不可以通过测定放射性强度最终确定DNA复制的方式

D.本实验延长至40分钟，紫外光吸收光谱中一个峰值出现在Q点位置，另一个峰值出现在Q点上方

位置

7.冈崎等人发现DNA的一条链是“半不连续”复制的。复制时，以若干小段的RNA为引物，先在DNA模

板链上合成一些短的片段（被称为“冈崎片段”），通过酶去除RNA引物后再用对应的脱氧核糖核甘酸替换,

最后将冈崎片段连接成与母链等长的新链。下列有关说法错误的是（）

A.在能量的驱动下，解旋酶解开DNA双螺旋的两条链作为复制的模板

B.在DNA聚合酶的作用下，新合成的两条子链均由的方向延伸

C.有丝分裂后期，复制出的两个子代DNA分子分开后被拉向细胞的两极

D.冈崎片段上的引物被切除和替换后，在DNA连接酶作用下连成长链

8.某含MN的DNA有3000个碱基，其中腺喋吟占35%。若该DNA以&N标记的游离脱氧核甘酸为原料

复制3次，再将全部复制产物置于试管内离心，得到的结果如图①所示；加入解旋酶再离心，得到的结果

如图②所示。下列有关分析正确的是（）

①

A.X层中的DNA只含"N,Y层中的DNA只含15N

B.W层中含ON的胞喀咤有3150个

C.W层与Z层的脱氧核甘酸数之比为1：4

D.X层中含有的氢键数是Y层的3倍

9.如图为真核细胞DNA复制过程的模式图。一个被15N标记的双链DNA分子含有1000个碱基对，其中

胞喀咤有300个，让其在含MN的脱氧核甘酸的培养基中培养，共进行3次复制。下列相关叙述错误的是

()

复制起点

DNA复制过程模式图

A.复制时两条子链的延伸方向都是从

B.该过程中需要解旋酶和DNA聚合酶

C.产生的含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4

D.该DNA分子含有腺喋吟脱氧核甘酸700个

10.为研究DNA的复制方式，先将大肠杆菌在含-N的培养基中培养若干代，使DNA的氮元素均被15N

标记（离心结果见图甲试管），后转至含14N的培养基培养。提取每代大肠杆菌的DNA进行离心，离心结

果见试管乙、丙、丁。相关叙述错误的是（）

甲乙丙丁

A.乙试管是大肠杆菌在14N培养基繁殖一代的结果

B.大肠杆菌在14N培养基繁殖三代后DNA全部含有14N

C.位于丁管上部的DNA的两条链均含有14N

D.含15N与含MN培养基互换，繁殖一代的结果与丙相同

11.如图为科学家利用大肠杆菌为实验材料探究DNA复制方式的实验。下列叙述正确的是（）

含，吗1cl的培养转移到含“NH.CI的培养液中，，f\继续培养_

液中生长若干代占今细胞分裂1次一一细胞分裂1次1r

提取DNA,密闩提取DNA,密闩提取DNA,密闩

度梯度离心度梯度离心度梯度离心

试管①J试管②{J试管③=bl

A.可用噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验，且提取DNA更方便

B.实验中采用了放射性同位素标记和密度梯度离心的研究方法

C.试管①、②、③的实验结果可以证明DNA的复制方式为半保留复制

D.大肠杆菌在含有15NH4cl的培养液中生长若干代，细胞只有DNA含15N

12.已知果蝇的基因组大小为1.8xlO8bp（bp表示碱基对），真核细胞中DNA复制的速率一般为50〜

100bp/so如图为果蝇DNA的电镜照片，图中的泡状结构叫做DNA复制泡，是DNA上正在复制的部分。

根据图示及所学知识，以下选项错误的是（）

果蝇DNA的电镜照片

A.DNA复制形成多个复制泡说明DNA有多个复制起点，由此加快DNA复制的速率

B.DNA复制是一个先解旋再复制的过程，DNA独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板

C.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.DNA复制过程中遵循的碱基互补配对方式有：A与T配对、G与C配对

A.①是由蛋白质构成的

B.①是细胞核里的一条染色体

C.一个细菌里只有一个基因

D.基因是包含遗传信息的DNA片段

14.下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是（）

A.萨顿运用类比推理的方法提出假说“基因在染色体上”

B.基因全部位于染色体上，且在染色体上呈线性排列

C.摩尔根运用假说一演绎法，证明了基因位于染色体上

D.染色体与基因不是一一对应的关系，每条染色体上有若干个基因

15.下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核甘酸的说法，正