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周测8　DNA的复制、基因通常是有遗传效应的DNA片段
时间：60分钟　分值：100分
一、选择题(本题包括20小题，每小题3分，共60分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1．下列关于DNA分子结构和复制的叙述，错误的是(　　)
A．DNA分子中磷酸与脱氧核糖交替连接，构成DNA的基本骨架
B．科学家利用“假说—演绎法”证实DNA是以半保留的方式复制的
C．DNA复制时，DNA聚合酶可催化两个游离的脱氧核苷酸连接起来
D．DNA双螺旋结构模型的建立为DNA复制机制的阐明奠定了基础
答案　C
解析　DNA分子中磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，A正确；DNA聚合酶催化游离的脱氧核苷酸与DNA链上的脱氧核苷酸之间的连接，C错误。
2．(2024·甘肃高台一中高一月考)DNA的复制方式有三种假说：全保留复制、半保留复制、弥散复制(子代DNA的每条链都由亲本链的片段与新合成的片段随机拼接而成)。科研小组同学以大肠杆菌为材料，将含有15N的大肠杆菌置于含有14N的培养基中连续培养两代后离心，并记录离心后试管中DNA的位置，用该实验来探究DNA的复制方式。下列叙述错误的是(　　)
A．若培养一代离心结果为重带和轻带，则DNA的复制方式为全保留复制
B．若培养一代离心结果为中带，可确定DNA的复制方式是半保留复制
C．若培养两代离心结果为中带和轻带，则DNA的复制方式不是全保留复制
D．若连续培养三代并离心，结果只出现一个条带，则可能为弥散复制
答案　B
解析　如果培养一代离心结果为重带和轻带，说明含15N的DNA单链和含14N的DNA单链各自形成了DNA分子，复制方式为全保留复制，A正确；如果DNA复制为弥散复制，则培养一代离心结果也可能全为中带，B错误；如果DNA的复制方式为全保留复制，则不管复制多少代，离心结果都是一条重带，一条轻带，故培养两代离心结果为中带和轻带，则DNA的复制方式不是全保留复制，C正确；如果DNA复制是半保留复制，连续复制三代并离心，会出现轻带和中带，而题述结果只出现一个条带，则可能为弥散复制，D正确。
3．(2024·梅州高一期中)研究发现，啤酒酵母中存在一种DNA复制检验点(又称S期检验点)中介蛋白M1，往往以蛋白复合物的形式聚集在复制叉处，当另一种三聚体蛋白复合物M3也被加载到此处时，M1就会被激活并随复制叉向前移动从而完成DNA的合成和复制过程。以下说法错误的是(　　)
A．啤酒酵母细胞的中介蛋白M1被激活的过程只能发生在有丝分裂间期
B．M1蛋白被激活后，其中一条子链的合成会形成DNA片段
C．被激活的中介蛋白M1通过调控复制叉移动速度，从而调控DNA复制速度
D．一个复制叉内其中一条子链的延伸方向与M1激活后的移动方向相同
答案　A
解析　M1蛋白为DNA复制检验点中介蛋白，M1发挥作用需要M3蛋白复合物的激活，DNA的复制和合成发生的时期为S期，间期不包括在有丝分裂的过程中，A错误。
4．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14N－DNA(相对分子质量为a)和15N－DNA(相对分子质量为b)。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，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图所示。下列对此实验的叙述不正确的是(　　)
A．Ⅰ代细菌DNA分子中一条链是14N，另一条链是15N
B．Ⅱ代细菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4
C．预计Ⅲ代细菌DNA分子的平均相对分子质量为(7a＋b)/8
D．上述实验结果证明DNA复制方式为半保留复制
答案　B
解析　由图示可知，亲代细菌DNA分子2条链都是15N，在含14N的培养基上繁殖一代，Ⅰ代细菌DNA分子中一条链是14N，另一条链是15N，A正确。Ⅱ代细菌含15N的DNA分子有2个，占全部(4个)DNA分子的1/2，B错误。由于1个含有14N的DNA分子，其相对分子质量为a，则每条链的相对分子质量为a/2；1个含有15N的DNA分子，其相对分子质量为b，则每条链相对分子质量为b/2。亲代细菌DNA分子2条链都是15N，将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，连续繁殖三代，共得到8个DNA分子，这8个DNA分子共16条链，只有2条是含有15N的，14条是含有14N的，因此总相对分子质量为b/2×2＋a/2×14＝b＋7a，所以Ⅲ代细菌DNA分子的平均相对分子质量为(7a＋b)/8，C正确。由实验第一代的结果(全中带)和第二代的结果(一半中带、一半轻带)，证明了DNA复制方式为半保留复制，D正确。
5．(2024·西安高一期中)许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成或影响某些物质的功能，从而抑制肿瘤细胞增殖，为治疗肿瘤提供了可能。下面是三种抗肿瘤药物的作用机理：羟基脲能阻止脱氧核苷酸的合成；阿糖胞苷能抑制DNA聚合酶活性；放线菌素D能抑制DNA模板的功能。下列说法正确的是(　　)
A．羟基脲处理后，肿瘤细胞中DNA复制的过程会出现原料过多的情况
B．阿糖胞苷处理后，肿瘤细胞的DNA复制速度加快
C．放线菌素D处理后，肿瘤细胞中DNA不能正常解旋形成模板
D．将三种药物精准导入肿瘤细胞可减弱肿瘤细胞对人体的伤害
答案　D
解析　羟基脲能阻止脱氧核苷酸的合成，所以羟基脲处理后，肿瘤细胞中DNA复制会出现原料匮乏的情况，A错误；阿糖胞苷能抑制DNA聚合酶活性，而DNA聚合酶催化DNA子链的合成，所以阿糖胞苷处理后，肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸，B错误；放线菌素D能抑制DNA模板的功能，而不是抑制模板的形成，C错误。
6．如图为DNA分子正常复制的片段，图中编号①～④表示DNA单链。下列有关叙述错误的是(　　)
A．①和④的碱基序列相同
B．③和④的碱基序列互补
C．该过程可实现遗传信息的传递
D．该过程只需要DNA聚合酶的参与
答案　D
解析　①和④的碱基序列相同，都与②互补，A正确；③和④分别与①和②互补，且①和②为互补关系，因此③和④的碱基序列互补，B正确；该过程为DNA复制过程，复制产生的两个DNA分子的碱基序列是相同的，而后通过分离进入不同的子细胞中，进而实现了遗传信息在亲子代细胞间的传递，C正确；该过程为DNA的复制过程，需要多种酶参与，包括DNA聚合酶和解旋酶等，D错误。
7．(2023·开封高一期中)如图是DNA复制过程的示意图，图中a、b表示相关酶。下列有关叙述正确的是(　　)
A．a表示DNA聚合酶，其作用是催化形成氢键
B．b表示解旋酶，其作用是破坏磷酸二酯键
C．新合成的两条子链的碱基排列顺序相同
D．边解旋边复制的方式提高了DNA复制的效率
答案　D
解析　a表示DNA聚合酶，其作用是催化形成磷酸二酯键，A错误；b表示解旋酶，其作用是破坏碱基对中的氢键，B错误；新合成的两条子链的碱基排列顺序不同，但碱基可以互补配对，C错误；边解旋边复制的方式提高了DNA复制的效率，缩短了复制的时间，D正确。
8．真核细胞DNA分子复制时可观察到多个复制泡，如图为其中一个复制泡的示意图，图中序号代表子链的相应位置。据图分析，下列相关叙述错误的是(　　)
A．图示DNA复制方式提高了复制速率
B．由图可知，DNA边解旋边双向复制
C．图中①处为子链的3′端，②处为5′端
D．子链的合成除需DNA聚合酶外，可能还需要其他酶
答案　C
解析　DNA复制时，子链合成的方向是从5′端到3′端，图中①处为子链的5′端，②处为3′端，C错误；子链的合成除需DNA聚合酶外，可能还需要其他酶，如解旋酶，D正确。
9．(2024·南京高一期中)左氧氟沙星的作用机制是通过特异性抑制细菌DNA旋转酶的活性，阻止细菌DNA的复制而导致细菌死亡。迄今为止，只在原核生物中发现了DNA旋转酶。下列相关叙述正确的是(　　)
A．左氧氟沙星可抑制DNA聚合酶的活性从而抑制人体细胞的DNA复制，故毒副作用很大
B．DNA复制时以每条单链为模板，DNA聚合酶沿模板链的5′端向3′端方向移动
C．一个含有m个腺嘌呤的DNA分子经过n次复制，共消耗腺嘌呤脱氧核苷酸m·2n－1个
D．一个DNA在体外复制n次所得的DNA分子中，含有亲代母链的DNA分子占1/2n－1
答案　D
解析　由题意“左氧氟沙星的作用机制是通过特异性抑制细菌DNA旋转酶的活性，阻止细菌DNA的复制而导致细菌死亡。迄今为止，只在原核生物中发现了DNA旋转酶”可知，左氧氟沙星不会抑制DNA聚合酶的活性从而抑制人体细胞的DNA复制，A错误；DNA复制时以每条链为模板，DNA聚合酶只能沿模板链的3′端→5′端移动，子链延伸方向是5′端→3′端，B错误；一个含有m个腺嘌呤的DNA分子经过n次复制(半保留复制)，共需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸m·(2n－1)个，C错误；一个DNA分子复制n次后形成2n个DNA分子，其中含有亲代母链的DNA分子有2个，占1/2n－1，D正确。
10．(2024·烟台高一期中)真核生物核DNA复制时，双链解旋，以其中一条链为模板，连续合成一条子链称为前导链；以另一条链为模板先合成f链片段(冈崎片段)，再将冈崎片段连接成一条完整的子链称为后随链。子代双链与亲代双链相接区域称为复制叉。下列叙述错误的是(　　)
A．DNA中含G—C碱基对越多，解旋时消耗的能量就越多
B．冈崎片段连接成后随链过程与磷酸二酯键形成有关
C．前导链与后随链的合成方向与复制叉的移动方向一致
D．含400个核苷酸的DNA复制1次，会生成398个水分子
答案　C
解析　DNA中G和C之间有三个氢键，A和T之间有两个氢键，DNA中含G—C碱基对越多，所含氢键就越多，因此解旋时消耗的能量就越多，A正确；冈崎片段连接成后随链的过程需要构建磷酸二酯键，B正确；DNA子链延伸的方向是5′端→3′端，前导链的合成方向与复制叉的移动方向一致，但后随链的合成方向与复制叉的移动方向相反，C错误；含400个核苷酸的DNA复制1次会形成两个DNA分子，由于每个DNA分子中只有一条新合成的链，而合成新的子链时会脱水，因此会生成水分子(200－1)×2＝398(个)，D正确。
11．将某动物精原细胞(2n＝8)的DNA分子双链用3H标记后移入适宜培养条件下培养(不含放射性元素)，该细胞进行一次减数分裂。下列关于细胞中染色体标记情况的说法，错误的是(　　)
A．初级精母细胞中的每条染色体都被标记
B．次级精母细胞中的每条染色体都被标记
C．每个子细胞都含有4条被标记的染色体
D．含标记染色体的子细胞数量可能为2个
答案　D
解析　精原细胞(2n＝8)的DNA分子用3H标记后，经复制新形成的DNA分子中一条链含有3H标记，一条链不含3H标记，因而在初级精母细胞中每条染色体都含有3H标记，A正确；由于减数分裂前DNA复制一次，细胞连续分裂两次，故次级精母细胞中的每条染色体也都被标记，B正确；减数分裂的结果是成熟生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞的减少一半，故每个子细胞都含有4条被标记的染色体，C正确；一个精原细胞可以产生4个精细胞，由于DNA只复制一次，细胞连续分裂两次，故含标记染色体的子细胞数量一定为4个，D错误。
12．(2024·抚州高一月考)某双链DNA分子共有400个碱基对，一条单链上含有的鸟嘌呤和胞嘧啶的比例分别为20%和30%。若该DNA分子复制3次，下列有关说法错误的是(　　)
A．该双链DNA分子中鸟嘌呤占20%，腺嘌呤占30%
B．该DNA分子复制3次所需消耗的鸟嘌呤脱氧核苷酸总数是1 400
C．该双链DNA分子复制一次需要解开1 000个氢键
D．第3次复制比第2次复制多消耗400个腺嘌呤脱氧核苷酸
答案　A
解析　双链DNA分子共有400个碱基对，则每条单链含有400个碱基，因此该单链上鸟嘌呤的个数为20%×400＝80(个)，胞嘧啶的个数为30%×400＝120(个)，因为G与C配对，则另一条单链上的胞嘧啶为80个，鸟嘌呤为120个，因此该双链DNA分子中鸟嘌呤共有80＋120＝200(个)，占该DNA分子碱基总数的200/800＝25%，该双链DNA分子中胞嘧啶总数＝鸟嘌呤总数＝200个，则该双链DNA分子中的A＋T总数为800－2×200＝400(个)，且A＝T，则可推知，A＝T＝200个，占该双链DNA分子碱基总数的200/800＝25%，A错误；该DNA分子复制3次共形成8个DNA分子，相当于增加了7个DNA分子，该双链DNA分子中共含鸟嘌呤200个，因此该过程中需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数是200×7＝1 400(个)，B正确；该双链DNA分子共含C—G碱基对200个，A—T碱基对200个，每个C—G碱基对之间有3个氢键，每个A—T碱基对之间有2个氢键，因此氢键总数为200×3＋200×2＝1 000(个)，C正确；一次复制完成后形成2个DNA分子，两次复制完成后形成4个DNA分子，三次复制完成后形成8个DNA分子，则第2次复制多形成2个DNA分子，第3次复制多形成4个DNA分子，第3次复制比第2次复制多形成2个DNA分子，每个DNA分子含200个腺嘌呤，因此第3次复制比第2次复制多消耗2×200＝400(个)腺嘌呤脱氧核苷酸，D正确。
13．(2024·廊坊高一期中)下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，错误的是(　　)
A．一个基因含有许多个脱氧核苷酸，脱氧核苷酸的排列顺序蕴含着遗传信息
B．在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的都是一个磷酸基团和一个碱基
C．基因通常是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因
D．染色体是DNA的主要载体，G和C含量较多的DNA分子更难以解旋
答案　B
解析　基因通常是具有遗传效应的DNA片段，一个基因含有许多个脱氧核苷酸，遗传信息储存在脱氧核苷酸的排列顺序中，A正确。在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是两个磷酸基团和一个碱基，B错误。DNA主要存在于细胞核中的染色体上，所以染色体是DNA的主要载体；DNA分子中氢键越多，结构越稳定，A、T碱基对之间具有两个氢键，C、G碱基对之间有三个氢键，G和C含量较多的DNA分子更稳定，更难以解旋，D正确。
14．(2024·邯郸高一期中)研究表明，真核细胞基因组中能编码蛋白质的基因序列占比不大于10%，其余的为非编码序列，科学家称其为RNA基因。这些具有个体特异性的非编码序列具有重要功能，例如，能转录为非编码RNA，对基因的表达等生理过程进行调控。下列有关叙述正确的是(　　)
A．细胞中核糖核苷酸片段也可被称为基因
B．RNA基因指的是RNA病毒中有遗传效应的片段
C．细胞中的RNA能催化或调控细胞中的生命活动
D．基因具有遗传效应就是指基因可以控制蛋白质的生物合成
答案　C
解析　细胞生物的基因是有遗传效应的DNA片段，细胞中核糖核苷酸片段不能被称为基因，A错误；RNA基因指的是真核细胞基因组中不能编码蛋白质的非编码DNA序列，B错误；细胞中的RNA具有催化(如某些酶)或调控细胞中生命活动的多种功能，C正确；基因具有遗传效应不仅仅指基因可以控制蛋白质的生物合成，如RNA基因可以对基因的表达等生理过程进行调控，D错误。
15．下列关于基因、遗传信息多样性和特异性的叙述，正确的是(　　)
A．遗传信息的多样性是由碱基的排列顺序决定的
B．遗传信息只存储在DNA分子中
C．某特定基因有50个碱基对，则碱基可能有450种排序
D．脱氧核苷酸序列决定DNA的双螺旋结构
答案　A
解析　基因中的碱基排列顺序代表遗传信息，碱基排列顺序多种多样，决定了遗传信息的多样性，A正确；RNA病毒的遗传信息储存在RNA的碱基排列顺序中，B错误；若某特定基因有50个碱基对，由于碱基共有4种，能构成4种碱基对(A—T、T—A、G—C、C—G)，理论上可能的碱基顺序组合有450种，但是特定基因储存了特定的遗传信息，故只有一种特定的排列顺序，C错误；脱氧核苷酸序列决定DNA的多样性或特异性，DNA的空间结构都是特定的双螺旋结构，脱氧核苷酸序列不能决定DNA的双螺旋结构，D错误。
16．(2024·唐山高一期中)DNA的复制过程如图所示，研究发现rep蛋白可以将DNA双链解旋，DNA结合蛋白可以和解旋的DNA单链结合，并随着子链的延伸与DNA单链分离。下列叙述不正确的是(　　)
A．图中体现了DNA复制具有边解旋边复制的特点
B．rep蛋白能断开A与T、C与G之间形成的氢键
C．推测DNA结合蛋白可防止解旋后的两条DNA单链重新形成双链
D．子链延伸过程中需要DNA聚合酶催化碱基间氢键的形成
答案　D
解析　DNA结合蛋白与解旋的DNA单链结合，可防止DNA单链之间重新结合，对DNA新链的形成有利，C正确；子链延伸过程中需要DNA聚合酶催化脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的形成，D错误。
17．(2024·青岛高一期中)假设一个双链均被32P标记的DNA由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%，令其以只含有31P的脱氧核苷酸为原料复制3次。下列叙述错误的是(　　)
A．该DNA分子中含有氢键的数目为1.3×104
B．子代DNA分子平均分子量与亲代相比减少3.75×103
C．子代DNA分子含32P的脱氧核苷酸单链与含31P的脱氧核苷酸单链之比为1∶7
D．复制过程中需要2.1×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
答案　B
解析　双链DNA分子中A＝T＝2 000(个)，C＝G＝3 000(个)。A、T碱基对之间的氢键是2个，G、C碱基对之间的氢键是3个，因此该DNA分子中含有氢键的数目为2 000×2＋3 000×3＝1.3×104，A正确。DNA由5 000个碱基对组成，亲代DNA分子中的磷全为32P，复制3次后形成8个DNA分子，其中有2个DNA分子的一条链只含32P、另一条链只含31P，其相对分子质量比原来减少了5 000；另6个DNA分子的两条链都只含31P，其相对分子质量比原来减少了10 000；则子代DNA的相对分子质量平均比亲代DNA减少(5 000×2＋10 000×6)/8＝8.75×103，B错误。复制3次后，含32P的DNA单链有2条，含有31P的单链有2×8－2＝14(条)，因此子代DNA分子中含32P的脱氧核苷酸单链与含31P的脱氧核苷酸单链之比为1∶7，C正确。复制过程需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为3 000×(8－1)＝2.1×104(个)，D正确。
18．DNA复制是一个确保遗传信息精确传递给子代细胞的生命过程。它包含起始、延伸和终止三个步骤。在DNA复制起始时，复制起始位点被有序地激活，复制起始位点处的DNA双链被打开形成复制叉(DNA复制过程中，非复制区保持着亲代双链结构，复制区的双螺旋分开，从此处形成两个子代双链，这两个相接区域称为复制叉)，真核生物DNA复制时可以形成多个大小不一的复制叉。下列有关DNA复制的说法，错误的是(　　)
A．真核生物DNA上一般存在多个复制起始位点
B．复制叉的出现体现DNA边解旋边复制的特点
C．不能通过检测复制起始位点结合蛋白在染色质上的位置来鉴定复制起始位点
D．真核细胞的DNA复制可以多点进行，但不一定同时
答案　C
解析　真核生物DNA复制时可以形成多个大小不一的复制叉，所以每个DNA分子中有多个复制起始位点，A正确；DNA复制需要酶参与，而酶作用需要和反应物结合，复制起始位点是可以用结合蛋白在染色质上的位置来鉴定的，C错误；真核生物DNA复制时可以形成多个大小不一的复制叉，每个DNA分子中有多个复制起始位点，所以可以多点进行，提高复制效率，又因为复制叉大小不一，所以不一定同时开始，D正确。
19．(2024·扬州高一期中)如图表示环状DNA复制的一种方式，因为只有一个复制起始位点，所以该DNA分子复制形成复制泡而呈现希腊字母“θ”形，随着复制的进行，复制泡逐渐扩大，直至产生2个相同的环状DNA分子。下列相关叙述不正确的是(　　)
A．复制泡的逐渐扩大与解旋酶和DNA聚合酶相关
B．在复制泡的扩大脱氧过程中有氢键的断开和氢键的形成
C．子链的延伸需要核糖核苷酸为原料、DNA聚合酶催化
D．根据图示，环状DNA复制具有单起点、单向复制的特点
答案　D
解析　复制泡的逐渐扩大与解旋酶逐渐打开氢键和DNA聚合酶催化子链形成有关，A正确；在复制泡的扩大过程中，解旋酶打开氢键，子链形成时，新的脱氧核苷酸上的碱基和母链上的碱基之间形成氢键，B正确；子链的延伸需要脱氧核糖核苷酸为原料、DNA聚合酶催化，C正确；图示的复制方式从一个起点开始，每一条子链从起点开始向两侧复制，两侧中一侧为连续复制，一侧为不连续复制，D错误。
20．(2024·临沂高一期中)下列有关基因和染色体的叙述，正确的是(　　)
A．染色体是基因的主要载体，基因在染色体上通常呈线性排列
B．细胞内的基因一定都在染色体上
C．同源染色体的相同位置上一定是等位基因
D．一条染色体上有许多基因，染色体就是由基因组成的
答案　A
解析　细胞内的基因不一定都在染色体上，线粒体和叶绿体中也有基因，B错误；同源染色体的相同位置上可能是等位基因，也可能是相同基因，C错误；一条染色体上有许多基因，染色体是基因的主要载体，染色体主要由DNA和蛋白质组成，D错误。
二、非选择题(本题包括3小题，共40分。)
21．(13分)(2024·郑州高一期中)科学家曾对DNA的复制提出两种假说：全保留复制和半保留复制。为验证哪种假说正确，研究人员将DNA的双链均被15N标记的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中，繁殖一代后提取子代大肠杆菌的DNA(F1DNA)。将F1DNA热变性处理(即解开双螺旋)后进行密度梯度离心，离心管中出现的两个条带对应图1中的两个峰。
(1)热变性处理破坏了DNA分子中的____键。
(2)(3分)根据图中条带的数目和位置，能否判断DNA的复制方式是“全保留复制”还是“半保留复制”？______(填“能”或“不能”)，原因是_________________________
________________________________________________________________________。
(3)(2分)研究人员发现，若实验中提取的F1DNA不做____________处理，将其直接进行密度梯度离心，则离心管中只出现一个条带，据此分析DNA的复制方式是____________复制。
(4)研究人员继续研究发现，将含15N的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中，培养60 min提取子代大肠杆菌的DNA，经热变性处理后，离心管中出现的14N条带与15N条带峰值的相对比值为7∶1，则大肠杆菌的分裂周期为________min。
(5)图2表示某生物细胞中DNA分子复制的过程，已知该DNA分子含有49 800个碱基对，T占20%，而子链延伸的速度为105个碱基对/min，则此DNA复制约需要30 s，而实际时间远远小于30 s，据图分析其原因是______________________。在第3次复制的过程中，需要胞嘧啶______个。
答案　(1)氢　(2)不能　无论DNA是全保留复制还是半保留复制，经热变性后都能得到相同的实验结果　(3)热变性(或解开双链)　半保留　(4)20　(5)DNA有多个复制起点　119 520
解析　(2)无论DNA是全保留复制还是半保留复制，经热变性后都会在离心管中得到两条14N链和两条15N链，即都会得到两个条带，一条为14N条带，另一条为15N条带，无法区分DNA的复制方式。(3)若实验中提取的F1DNA不做热变性处理，如果DNA复制是半保留复制，则第一代的2个DNA分子(F1DNA)都是一条链含15N、一条链含14N。将其直接进行密度梯度离心，则离心管中只出现一个条带。(4)经实验的相关处理后，离心管中出现的14N条带与15N条带峰值的相对比值为7∶1，说明离心管中含14N的链有14条，含15N的链有2条，共16条单链，即60 min后得到了8个子代DNA分子，大肠杆菌增殖3次，故大肠杆菌的分裂周期为20 min。(5)DNA复制约需要30 s，而实际时间远远小于30 s，这说明DNA有多个复制起点，多起点同时复制，大大缩短了复制时间。该DNA分子含有49 800个碱基对，T占20%，在DNA双链中，A＝T＝20%，G＝C＝30%，胞嘧啶含有49 800×2×30%＝29 880(个)，在第3次复制的过程中，需要胞嘧啶29 880×(23－1)＝119 520(个)。
22．(13分)(2024·北京东城区高一期中)如图1表示细胞中DNA分子复制的部分示意图。图中虚线表示DNA复制原点(启动DNA复制的特定序列)所在位置；泡状结构叫作DNA复制泡，是DNA上正在复制的部分。回答下列问题：
(1)(2分)若图1中一条DNA单链片段的序列是5′—GATACC—3′，那么它的互补链的序列是________________(按5′→3′的顺序写)。DNA分子中__________碱基对比例越高，DNA分子越稳定。
(2)(3分)据图1分析，模板DNA链的端点a、b和新合成DNA子链的端点c、d中，表示5′端的是____，判断依据是________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)通常DNA分子复制从一个复制起点开始，有单向复制和双向复制(如图2)。放射性越高的3H－胸腺嘧啶脱氧核糖核苷(3H－脱氧胸苷)在放射自显影技术的图像上感光还原的银颗粒密度越高。请利用放射性自显影技术、低放射性3H－脱氧胸苷和高放射性3H－脱氧胸苷，设计实验探究大肠杆菌DNA复制的方向。
实验思路：复制开始时，首先用含低放射性3H－脱氧胸苷培养基培养大肠杆菌，一段时间后转移到________________________的培养基中继续培养，用放射自显影技术观察______________________________________。
预测实验结果和结论：
①若________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，则DNA分子复制为单向复制；
②若________________________________________________________________________
则DNA分子复制为双向复制。
答案　(1)5′－GGTATC－3′　G—C　(2)a、c　子链的延伸方向是从5′端到3′端，而模板链的方向和子链的方向相反　(3)含高放射性3H－脱氧胸苷　复制起点和复制起点两侧银颗粒密度情况　①复制起点处银颗粒密度低，复制起点的一侧银颗粒密度高　②复制起点处银颗粒密度低，复制起点的两侧银颗粒密度高
解析　(2)模板DNA链的端点a、b和新合成DNA子链的端点c、d中，表示5′端的是a、c，因为子链的延伸方向是从5′端到3′端，而模板链的方向和子链的方向相反。(3)该实验的目的是确定大肠杆菌DNA复制的方向，实验原理是放射性越高的3H－脱氧胸苷在放射自显影技术的图像上感光还原的银颗粒密度越高；3H－脱氧胸苷是DNA复制的原料，DNA进行半保留复制，利用3H标记的低放射性和高放射性的脱氧胸苷使新形成的同一条DNA子链上出现低放射性区段和高放射性区段，即可利用放射性自显影技术检测子链上银颗粒密度的高低及其分布来判断DNA复制的方向。
23．(14分)(2024·邢台高一期中)图甲为正在复制的双链DNA分子，其中①和②分别表示DNA复制相关的两种酶。图乙中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为大肠杆菌拟核中的双链环状DNA，Ⅰ类型DNA两条链均不含32P标记，Ⅱ类型DNA两条链中只有其中一条链含32P标记，Ⅲ类型DNA两条链均含32P标记。回答下列问题：
注：实线表示不含32P的脱氧核苷酸链；虚线表示含32P的脱氧核苷酸链。
(1)在动物细胞中，DNA进行复制的主要场所是____________。DNA独特的双螺旋结构为DNA复制提供精确的____________；通过____________________原则保证复制能够准确进行。
(2)图甲中酶①能破坏DNA两条链之间的____键，酶②能将脱氧核苷酸连接到子链的________(填“3′”或“5′”)端。
(3)若图甲中双链DNA分子的一条链上存在数量关系(A＋C)/(T＋G)＝m，则其互补链上(A＋C)/(T＋G)的值是____________。
(4)若将不含32P标记的大肠杆菌置于含有32P的培养基中繁殖两代，再转到含有31P的培养基中繁殖一代，则理论上Ⅰ类型、Ⅱ类型和Ⅲ类型DNA的数量比为________________________。
答案　(1)细胞核　模板　碱基互补配对
(2)氢　3′　(3)1/m　(4)1∶3∶0(或2∶6∶0)
解析　(1)在动物细胞中，DNA进行复制的主要场所是细胞核，此外在线粒体中也可进行；DNA独特的双螺旋结构为DNA复制提供精确的模板，此外通过碱基互补配对原则保证复制能够准确进行。(2)图甲中酶①是解旋酶，能破坏DNA两条链之间的氢键，将DNA双链解开，成为单链；DNA分子复制时子链的延伸方向是5′端→3′端，酶②DNA聚合酶能将脱氧核苷酸连接到子链的3′端。(3)若该DNA分子的一条链中(A＋C)/(T＋G)＝m，该比例在DNA的两条互补链中互为倒数，因此它的互补链中(A＋C)/(T＋G)＝1/m。(4)大肠杆菌的DNA的两条单链均不含32P，该大肠杆菌在含有32P的培养基中繁殖两代，形成4个DNA分子，其中有2个DNA分子的两条链均含32P，另外2个DNA分子都是一条链含31P，另一条链含32P；再转到含有31P的培养基中繁殖一代，共得到8个DNA分子，其中有2个DNA分子的两条链均含31P,6个DNA分子都是一条链含31P，另一条链含32P，故理论上Ⅰ类型(两条链均不含32P标记)、Ⅱ类型(只有其中一条链含32P标记)和Ⅲ类型(两条链均含32P标记)DNA的数量比为2∶6∶0(1∶3∶0)。

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