13．(12分)(2013·江西省宜春市高三联考)蚕豆体细胞染色体数目2N＝12，科学家用³H标记蚕豆根尖细胞的DNA，可以在染色体水平上研究真核生物的DNA复制方式。

实验的基本过程如下：

Ⅰ.将蚕豆幼苗培养在含有³H的胸腺嘧啶核苷酸的培养基上，培养一段时间后，观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。

Ⅱ.当DNA分子双链都被³H标记后，再将根移到含有秋水仙素的非放射性培养基中，培养一段时间后，观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。

请回答相关问题：

(1)蚕豆根尖细胞进行的分裂方式是__________________；秋水仙素能使部分细胞的染色体数目加倍，其作用的机理是_______________________________。

(2)Ⅰ中，在根尖细胞进行第一次分裂时，每一条染色体上带有放射性的染色单体有________条，每个DNA分子中，有________条链带有放射性。

Ⅱ中，若观察到一个细胞具有24条染色体，且二分之一的染色单体具有放射性，则表示该细胞的染色体在无放射性的培养基上复制________次，该细胞含有________个染色体组。

(3)上述实验表明，DNA分子的复制方式是___________________________。

[解析]　(1)蚕豆根尖细胞为体细胞，其分裂方式为有丝分裂。秋水仙素使细胞内染色体加倍的原理是体细胞在有丝分裂过程中，染色体完成了复制，纺锤体的形成受到破坏，以致染色体不能被拉向两极，于是形成了染色体数目加倍的细胞。(2)由于DNA的复制为半保留复制，第一次分裂完成时，每个DNA分子中都有一条链被³H标记，每一条染色体上有2条染色单体被³H标记。当DNA分子双链都被³H标记后，再将根移到含有秋水仙素的非放射性培养基中，观察到一个细胞具有24条染色体，且二分之一的染色单体具有放射性，则表明该细胞的染色体在无放射性的培养基上复制2次，该细胞含有4个染色体组。(3)上述实验证明DNA分子的复制是半保留复制。

[答案]　(1)有丝分裂　抑制纺锤体的形成　(2)2　1　2　4　(3)半保留复制

12．(14分)(2014·辽宁锦州高三质检)1958，Meselson和Stahl通过一系列实验首次证明了DNA的半保留复制，此后科学家便开始了有关DNA复制起点数目、方向等方面的研究。试回答下列问题。

(1)由于DNA分子呈________结构，DNA复制开始时首先必须解旋从而在复制起点位置形成复制叉(如图1)。因此，研究中可以根据复制叉的数量推测________。

(2)1963年Cairns将不含放射性的大肠杆菌(拟核DNA呈环状)放在含有³H­胸腺嘧啶的培养基中培养，进一步证明了DNA的半保留复制。根据图2的大肠杆菌亲代环状DNA示意图，用简图表示复制一次和复制两次后形成的DNA分子。(注：“以……”表示含放射性的脱氧核苷酸链)。

(3)有人探究DNA的复制从一点开始以后是单向还是双向进行的，将不含放射性的大肠杆菌DNA放在含有³H­胸腺嘧啶的培养基中培养，给以适当的条件，让其进行复制，得到图3所示结果，这一结果说明_________________________。

(4)为了研究大肠杆菌DNA复制是单起点复制还是多起点复制，用第(2)题的方法，观察到的大肠杆菌DNA复制过程如图4所示，这一结果说明大肠杆菌细胞中DNA复制是________起点复制的。

[解析]　(1)因DNA复制开始时首先必须解旋从而在复制起点位置形成复制叉，所以可以根据复制叉的数量推测复制起点数量。(2)因为DNA为半保留复制，故复制一次所得的2个DNA分子中，1条链带放射性标记，1条不带。第二次复制所得的DNA分子中，1个DNA分子1条链带标记，1个DNA分子2条链都带标记。(3)由图示可以看出：该DNA分子有一个复制起始点，复制为双向进行。(4)由图4可知：该DNA分子有一个复制起始点，即单个复制起始点。

[答案]　(1)(规则)双螺旋　复制起点数量　(2)如下图

(3)DNA复制是双向的　(4)单

二、非选择题

11．(14分)(原创题)图1为S型细菌的DNA分子结构示意图(片段)，图2为真核生物染色体上部分DNA分子复制过程示意图，图3为拟核或质粒复制过程示意图，据图回答下列问题。

　　　　　　 图1　　　图2　　　图3

(1)若图1中3为G，则由1、2、3构成的单体的名称为________；

(2)DNA被彻底氧化分解后，能产生含氮废物的是_________。(用序号表示)

(3)假定大肠杆菌只含¹⁴N的DNA的相对分子质量为A；只含¹⁵N的DNA的相对分子质量为b。现将只含¹⁵N的DNA培养到含¹⁴N的培养基中，子一代DNA的平均相对分子质量为________，子二代DNA的平均相对分子质量为_______。

(4)用图示表示图2中DNA复制过程中的遗传信息的流动________。

(5)从图2可以看出，DNA分子复制的特点是_______________________。

(6)若图3中DNA的碱基总数是100个，其中T为20个，则复制一次需要游离的C为________个。

[解析]　(1)若3为G，图1由1、2、3构成的单体的名称为鸟嘌呤脱氧核苷酸；(2)DNA的组成中只有碱基含氮，因此DNA被彻底氧化分解后，能产生含氮废物的是3、4；(3)含¹⁵N的DNA培养到¹⁴N培养基中子一代均为中DNA，因此子一代DNA的平均相对分子质量为(A＋b)/2，而子二代的4个子DNA应为2个中DNA,2个轻DNA，则子二代DNA的平均相对分子质量为(3A＋b)/4；(4)图2中DNA的自我复制可表示为；(5)由图2知DNA复制边解旋边复制，又两条模板链方向相反，在复制时形成的两条子链的方向也是相反的即双向复制；(6)DNA分子中含T为20个，则A＝20个，因此DNA分子中含G＝C＝(100－40)/2＝30个，复制一次需游离的C为30个。

[答案]　(1)鸟嘌呤脱氧核苷酸　(2)3、4　(3)(A＋b)/2　(3A＋b)/4　

(4)　 　(5)边解旋边复制、双向复制　　 (6)30

10．如图中①②③表示细胞中遗传信息的传递方向，A、B、C、D代表不同的核酸。

下列相关分析，不正确的是(　)

A．图中A是DNA，B是mRNA，C是tRNA，D是rRNA

B．图中①代表DNA复制，②代表转录，③代表翻译

C．①过程中DNA先在解旋酶的作用下解开双链，解旋还可以发生在②过程中

D．能特异性识别mRNA上密码子的分子是tRNA，它共有64种

[解析]　图中A是DNA，B是mRNA，C是tRNA，D是rRNA，E是与核糖体结合的mRNA，F是正在合成的多肽链，G是已经合成的多肽链。①过程是DNA的复制，②过程是转录，③过程是翻译。由于密码子表中共64种密码子，而三种终止密码不决定氨基酸，所以tRNA只有61种。

[答案]　D

9．(2011·上海高考)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。下列表述错误的是(　)

A．该DNA分子的一个碱基改变，不一定会引起子代性状的改变

B．该DNA分子连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个

C．该DNA分子中4种碱基的比例为A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7

D．该DNA分子中的碱基排列方式共有4²⁰⁰种

[解析]　DNA分子中改变的碱基可能不在基因中，如在基因中由于密码子的简并性，蛋白质的氨基酸序列可能不变。DNA分子中腺嘌呤脱氧核苷酸有400×3/20＝60个。该DNA分子连续复制2次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸为：3×60＝180个；DNA分子另一条链中A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3，故该DNA分子中4种碱基比例为A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7；DNA双链间碱基互补配对，即DNA分子中有200个碱基对，故该DNA分子中的碱基排列方式共有4²⁰⁰种。

[答案]　B

8．在果蝇精巢内的细胞中，由A、C、T三种碱基参与构成的核苷酸共有a种。其DNA分子结构稳定性最低的时期是细胞周期的b期。假如在精原细胞进行DNA分子复制之前，用放射性元素标记了其中一条染色体，分裂完全后含有放射性元素的子细胞是c。则a、b、c分别代表(　)

A．5、分裂间期、两个来自于同一个次级精母细胞形成的精细胞

B．5、分裂间期、两个来自于不同次级精母细胞形成的精细胞

C．3、分裂前期、两个来自于同一个次级精母细胞形成的精细胞

D．3、分裂间期、两个来自于不同次级精母细胞形成的精细胞

[解析]　碱基A可以参与构成腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸，碱基C可以参与构成胞嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶核糖核苷酸，碱基T只能参与构成胸腺嘧啶脱氧核苷酸。DNA分子结构稳定性最低的时期是DNA复制时，也就是细胞分裂间期。用放射性元素标记了一条染色体，也就是标记了一个DNA分子，该DNA分子进行半保留复制后，形成两个DNA分子，各含有一条含放射性元素的单链，且这两个DNA分子通过一个着丝点相连。减数第一次分裂结束之后，这两个DNA分子进入同一个次级精母细胞中，在减数第二次分裂后期，着丝点分裂，两个DNA分子分开，随后分别进入到两个精细胞中。

[答案]　A

7．下图是果蝇染色体上白眼基因示意图，下列叙述正确的是(　)

A．Y染色体上有白眼基因S的同源区段

B．S基因所在的DNA片段均具有遗传效应

C．白眼基因在细胞核内，遵循遗传定律

D．基因片段中有5种碱基、8种核苷酸

[解析]　白眼基因S位于X染色体上，Y上找不到与基因S对应的同源区段；DNA片段包括基因部分和非基因部分，非基因部分不具有遗传效应；图示DNA片段中共含A、T、G、C四种碱基，4种脱氧核苷酸。

[答案]　C

6．(2013·海南高考)甲(ATGG)是一种单链DNA片段，乙是该片段的转录产物，丙(A－P～P～P)是转录过程中的一种底物。下列叙述错误的是(　)

A．甲、乙、丙的组分中均有糖

B．甲乙共由6种核苷酸组成

C．丙可作为细胞内的直接能源物质

D．乙的水解产物中含有丙

[解析]　甲是单链DNA，乙是RNA、丙是ATP，三者都含有核糖，其中DNA中含脱氧核糖，RNA和ATP中含有核糖，A正确；甲为ATGG，含有3种核苷酸，其转录的RNA为UACC也含有3种核苷酸，因此甲、乙共含有6种核苷酸，B正确；ATP可以通过断裂远离腺苷的高能磷酸键，释放能量供生命活动利用，是直接的能源物质，C正确；乙的水解产物为3种核苷酸，不含有ATP，D错误。

[答案]　D

5．如图表示大肠杆菌的DNA复制示意图。如果是单起点单向复制，按正常的子链延伸速度，此DNA分子复制约需30 s，而实际上复制从开始到结束只需约16 s。据图分析，下列说法不正确的是(　)

A．“甲→乙”的场所与真核生物的DNA分子复制场所不同

B．实际复制的时间减半，是由于该DNA分子是双起点单向同时复制的

C．把甲放在含¹⁵N的培养液中复制三代，子代中含¹⁵N的DNA占100%

D．如果甲中碱基A占20%，那么其子代DNA中碱基G的比例为30%

[解析]　原核生物DNA的复制是在拟核处进行的，真核生物DNA的复制则主要在细胞核内进行，在线粒体和叶绿体中也进行DNA的复制。不含¹⁵N的亲代DNA放在含¹⁵N的培养液中复制，无论复制多少代，形成的所有子代DNA中都含¹⁵N。如果双链DNA中碱基A占20%，那么碱基G则占30%，子代DNA中的碱基比例与亲代的相同。从图示分析可知，该DNA的复制是单起点双向复制的，这样就比单起点单向复制的速度快约一倍，所需的时间也就比原来少一半，如果是双起点单向同时复制，则在大环内应有两个小环。

[答案]　B

4．(2014·太原模拟)DNA一般能准确复制，其原因是(　)

①DNA规则的双螺旋结构为复制提供模板

②DNA复制发生于细胞周期的间期

③碱基互补配对是严格的

④产生的两个子代DNA均和亲代DNA相同

A．②④　　B．②③　　C．①④　　D．①③

[解析]　DNA规则双螺旋结构经解旋后为DNA复制提供两条模板(即复制的标准)，严格的碱基互补配对原则保证了DNA复制的准确性，它保证子代DNA是以亲代DNA提供的两条模板为标准合成的。

[答案]　D