高中生物人教版必修二3.3DNA的复制 同步练习
一、单选题
1．（2021高三上·浙江月考）离心技术在生物学研究中应用广泛。下列相关叙述正确的是（ ）
A．从细胞中分离不同的细胞器，需要使用差速离心技术
B．噬菌体侵染细菌实验中，通过离心实现噬菌体的DNA和蛋白质分离
C．探究DNA的复制过程中，密度梯度离心使含15N的DNA分布在离心管的下部
D．羊膜腔穿刺技术中，取羊水进行离心，上层液体可用于生化和重组DNA研究
【答案】A
【知识点】噬菌体侵染细菌实验；DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、从细胞中分离不同的细胞器，根据不同细胞器的大小质量不同，需要使用差速离心技术，A正确；
B、噬菌体侵染细菌的实验中，离心的目的是使吸附在细菌上的噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离，B错误；
C、究DNA的复制过程中，密度梯度离心使含15N和14N的DNA按照各自的沉降速率移动到梯度介质中的不同位置，C错误；
D、羊膜腔穿刺技术中，取羊水进行离心，上层液体不含细胞，不可用于生化和重组DNA研究，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、离心分离基本原理：当非均相体系围绕一中心轴做旋转运动时，运动物体会受到离心力的作用，旋转速率越高，运动物体所受到的离心力越大。在相同的转速下，容器中不同大小密度的物质会以不同的速率沉降。如果颗粒密度大于液体密度，则颗粒将沿离心力的方向而逐渐远离中心轴。经过一段时间的离心操作，就可以实现密度不同物质的有效分离。
2、根据离心方式的不同，可分为差速离心法和密度梯度离心法等。（1）差速离心：又叫分级离心法；是生化分离中最为常用的离心分离方法。它指采用低速和高速两种离心方式交替使用，用不同强度的离心力使具有不同密度的物质分级分离的方法。离心后把上清液与沉淀分开，然后再将上清液加高转速离心，分离出第二部分沉淀，如此往复加高转速，逐级分离出所需要的物质。（2）密度梯度离心：也叫区带离心；即离心是在具有连续密度梯度的介质中进行。将试样铺放在一个密度变化范围较小、梯度斜度变化比较平缓的密度梯度介质表面，在离心力场作用下试样中的颗粒按照各自的沉降速率移动到梯度介质中的不同位置，而形成一系列试样组分区带，使不同沉降速率的颗粒得以分离。
2．（2021高三上·浙江月考）在DNA 复制时，5-溴尿嘧啶脱氧核苷（BrdU）可作为原料，与腺嘌呤配对，掺入新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色，DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色，只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色。现将某一植物分生区细胞（2N=4）放在含有BrdU的培养液中培养，用Giemsa染料染色后，观察染色体的着色情况。下列推测错误的是（ ）
A．每条染色体或染色单体都为深蓝色的细胞处于第一个细胞周期
B．至少经两次胞质分裂，细胞才会出现姐妹染色单体皆为浅蓝色的染色体
C．若一条染色单体上同时出现深蓝色和浅蓝色片段，可能发生了染色体畸变
D．若不考虑变异，经过若干周期后最多能观察到8个细胞含有深蓝色的染色体
【答案】A
【知识点】染色体结构的变异；染色体数目的变异；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA是半保留复制，第一个细胞周期中，每个DNA双链中都有一条DNA单链含有BrdU，即所有染色体或染色单体全部显深蓝色，但在第二个细胞周期中，着丝点未分裂之前，每条染色体也全部显深蓝色，A错误；
B、第一次分裂，DNA复制后，染色单体都为深蓝色，第一次分裂结束，两个子细胞中的每条染色体都为深蓝色；第二次分裂 DNA复制后，一个染色体中，一条染色单体为深蓝，另一条为浅蓝，第二次分裂结束，得到的子细胞中的染色体有的呈现深蓝色，有的呈现浅蓝色，一个细胞中如果深蓝色有a条，则浅蓝色有4-a条。其中a=0、1、2、3、4，所以至少经两次胞质分裂，细胞才会出现姐妹染色单体皆为浅蓝色的染色体，B正确；
C、如果一条染色单体上同时出现了深蓝和浅蓝片段，可能是染色体畸变或基因重组，C正确；
D、因为原植物分生区细胞中染色体为4条，每条染色体上有一个DNA分子，共有8条DNA单链，如果8条单链上都含有腺嘌呤碱基，也即可以和BrdU配对，则最多有8个细胞中含有深蓝色染色体，D正确。
故答案为：A。
【分析】1、DNA分子的复制：
（1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶 。
（4）原则：碱基互补配对原则。A-T，G-C，C-G，T-A。
（5）准确复制的原因：DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个，含母链的DNA分子2个。
2、染色体变异
（1）染色体结构变异：缺失（缺失某一片段）、重复（增加某一片段）、倒位（某一片段位置颠倒）、易位（某一片段移接到另一条非同源染色体上）。
（2）染色体数目变异：个别染色体的增添或缺失，或以染色体组数成倍的增添或缺失。
3．（2021高三上·广东）若某二倍体高等动物(2n＝4)的基因型为DdEe，其1个精原细胞(DNA被32P全部标记)在培养液中培养一段时间，分裂过程中形成的其中1个细胞如图所示，图中细胞有2条染色体DNA含有32P。下列叙述正确的是（ ）
A．形成图中细胞的过程中发生了基因重组
B．该精原细胞至多形成4种基因型的4个精细胞
C．图中细胞所示的变异能用显微镜观察到
D．该精原细胞形成图中细胞的过程中至少经历了两次胞质分裂
【答案】D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；基因重组及其意义；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、根据图示染色体形态和颜色判断该细胞没有发生交叉互换（基因重组），所以图中D和d形成的原因是基因突变，A错误；
B、由分析可知，该精原细胞先进行了一次有丝分裂，再进行减数分裂，且图示细胞发生了基因突变，因此该精原细胞至多形成3种基因型的8个精细胞，B错误；
C、图中细胞发生了基因突变，该变异不能用显微镜观察到，C错误；
D、由于图中细胞只有2条染色体DNA含有32P，说明该精原细胞至少经过2次DNA复制，则至少经历了一次有丝分裂的胞质分裂和减数第一次分裂的胞质分裂，才形成图示细胞，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、减数分裂过程：（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制。（2）减数分裂Ⅰ：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期∶同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期∶着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、DNA分子的复制：
（1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶 。
（4）原则：碱基互补配对原则。A-T，G-C，C-G，T-A。
（5）准确复制的原因：DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个，含母链的DNA分子2个。
3、可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异：
（1）基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因；
（2）基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合，包括两种类型：①自由组合型：减数第一次分裂后期，随着非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合。②交叉互换型：减数第一次分裂前期（四分体），基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。此外，某些细菌（如肺炎双球菌转化实验）和在人为作用（基因工程）下也能产生基因重组。
（3）染色体变异包括染色体结构变异（重复、缺失、易位、倒位）和染色体数目变异，包括个别染色体的增添或缺失，或以染色体组数成倍的增添或缺失。
4．（2021高三上·海拉尔期中）下列有关生物遗传物质的叙述，错误的是（ ）
A．格里菲斯的肺炎双球菌转化实验没有具体证明哪一种物质是遗传物质
B．噬菌体感染大肠杆菌实验能说明“作为遗传物质能够指导蛋白质合成”
C．利用酶的专一性可探究某未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA
D．遗传物质复制过程中均会发生的碱基配对是：A—T、C—G
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验；噬菌体侵染细菌实验；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、格里菲思的肺炎双球菌转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌，但没有具体证明哪一种物质是遗传物质，A正确；
B、噬菌体感染大肠杆菌实验中进入噬菌体的只是DNA，却能合成噬菌体的蛋白质外壳，说明DNA能指导蛋白质的合成，B正确；
C、由于酶具有专一性，可利用DNA酶或RNA酶可探究某未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA，C正确；
D、生物的遗传物质为DNA或RNA，所以其遗传物质为RNA时复制过程中不会发生碱基配对A-T，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、格里菲斯肺炎双球菌体内转化实验：
R型细菌一小鼠→存活；
S型细菌一小鼠→死亡；
加热杀死的S型细菌一小鼠→存活；
加热杀死的S型细菌+R型细菌一小鼠→死亡。
证明了已经被加热杀死的S型细菌中含有一种“转化因子”，能使R型细菌转化成S型细菌。
2、T2噬菌体侵染细菌的实验：
（1）研究者：1952年，赫尔希和蔡斯。
（2）实验材料：T，噬菌体和大肠杆菌等。
（3）实验方法：放射性同位素标记法。
（4）实验思路：S是蛋白质的特有元素，DNA分子中含有P，蛋白质中几乎不含有，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。
（5）实验过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。
（6）实验结论：DNA是遗传物质。
3、酶的特性：①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。
4、生物体内核酸有两种核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA），二者都是生物大分子，核糖核酸的基本组成单位是核糖核苷酸，核糖核苷酸由一份子核糖、一份子磷酸和一份子含氮碱基组成，根据含氮碱基不同分为A、U、C、G四种，RNA主要存在于细胞质中；脱氧核糖核酸的基本组成单位是脱氧核苷酸，核糖核苷酸由一份子脱氧核糖、一份子磷酸和一份子含氮碱基组成，根据含氮碱基不同分为A、T、C、G四种，DNA主要存在于细胞核中，在线粒体和叶绿体中也有少量DNA。二者都可以作为遗传物质，DNA存在时只能DNA作为遗传物质，DNA不存在时RNA才能做为遗传物质，即只有在RNA病毒中RNA才能做为遗传物质。
5．（2021高三上·海拉尔期中）下面有关计算中，不正确的是（ ）
A．DNA双链均被15N标记的精原细胞（2N=8）在含14N的培养基中进行连续两次有丝分裂，第二次分裂的中期和后期含15N的染色体数都是8
B．某RNA分子含尿嘧啶26%，腺嘌呤18%，以此mRNA逆转录合成的DNA分子中，鸟嘌呤和胸腺嘧啶分别占26%、18%
C．某蛋白质分子含有120个氨基酸，则控制合成该蛋白质的基因中至少有720个碱基
D．用32P标记的一个噬菌体在不含放射性的大肠杆菌内增殖3代，具有放射性的噬菌体占总数的1/4
【答案】B
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合；DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、根据题意分析，已知某精原细胞含有8条染色体，其DNA双链都被15N标记，含14N的培养基中进行连续两次有丝分裂，根据DNA分子的半保留复制，第一次有丝分裂产生的8个DNA都有一条链含有15N，一条链含有14N，则第二次有丝分裂的中期的8条染色体都含有15N，而后期着丝点分裂，染色体加倍为16条，其中有8条含有15N，A正确；
B、根据题意分析，已知某RNA分子中U占26%，A占18%，即A+U=44%，根据碱基互补配对原则，以此mRNA逆转录合成的DNA分子中，模板链上的A+T=44%，进而推测出双链DNA中A+T=44%，则双链中A=T=22%，G=C=50%-22%=28，即形成的双链DNA分子中鸟嘌呤和胸腺嘧啶分别占28%、22%，B错误；
C、已知某蛋白质分子含有120个氨基酸，根据基因中碱基数：mRNA上碱基数：氨基酸个数=6：3：1，计算，控制合成该蛋白质的基因中至少有的碱基数=120×6=720个，C正确；
D、用32P标记的一个噬菌体在不含放射性的大肠杆菌内增殖3代，产生8个子代噬菌体，其中含有放射性的有2个，即具有放射性的噬菌体占总数的1/4，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的生物大分子，氨基酸的结构特点是：至少含有一个氨基和一个羧基，并且有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子上同时连接了一氢原子和一个R基团，根据R基不同，组成蛋白质的氨基酸分为21种。氨基酸根据是否可以在体内合成，氨基酸分为必需氨基酸与非必需氨基酸，能在体内合成的氨基酸是非必需氨基酸，不能在体内合成，必须从食物中获得的氨基酸为必需氨基酸。氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基（-COOH）和另一个氨基酸分子的氨基（-NH2）相连接，同时脱出一分子水的过程；连接两个氨基酸的化学键是肽键，其结构式是-CO-NH-；氨基酸形成多肽过程中的相关计算：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数，游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数，蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量一脱去水分子数×18。
2、DNA的双螺旋结构：
（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；
（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧；
（3）两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T，G-C，C-G，T-A。
3、设一个DNA分子中有某核苷酸m个，则该DNA复制n次，需要该游离的该核苷酸数目为（2n-1）xm个。
4、DNA分子的复制：
（1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制。
（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶 。
（4）原则：碱基互补配对原则。A-T，G-C，C-G，T-A。
（5）准确复制的原因：DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个，含母链的DNA分子2个。
6．（2021高三上·诸暨月考）若将某一细胞中的一条染色体用14C充分标记，其同源染色体用32P充分标记，置于不含放射性的培养液中培养，经过连续两次细胞分裂（不考虑交叉互换）。下列说法中正确的是 （ ）
A．若进行有丝分裂，则四个细胞中可能有一个有放射性
B．若进行有丝分裂，则第二次分裂中期细胞中一定有14C和32P
C．若进行减数分裂，则最终形成的四个细胞中都含有14C和32P
D．若进行减数分裂，则四个细胞中可能两个有放射性，两个没有放射性
【答案】B
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点；减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、若进行有丝分裂，DNA复制一次，再平均分配，第一次分裂形成的两个子细胞都含有14C和32P，但由于半保留复制，所以含有放射性的DNA只有一条链含有放射性，另一条链没有放射性，第二次有丝分裂形成的四个细胞可能三个有放射性，一个没有放射性；可能两个有放射性，两个没有放射性；可能四个都有放射性，A错误；
B、若进行有丝分裂，则第二次分裂中期细胞中一条含有14C，其同源染色体含有32P，B正确；
CD、若进行减数分裂，由于一对同源染色体分别用14C和32P标记，减数第一次分裂时同源染色体分离，两个子细胞一个含14C，一个含32P，两个子细胞分别进行减数第二次分裂形成四个子细胞，两个含14C，两个含32P，四个细胞都有放射性，C、D错误。
故答案为：B。
【分析】1、有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；染色体数目不变，DNA数目加倍。（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；染色体数目不变，DNA数目不变。（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；染色体数目不变，DNA数目不变。（4）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；染色体数目加倍，DNA数目不变。（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失；染色体数目减半，DNA数目减半恢复到体细胞染色体与DNA 数目。
2、减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制．
（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。
（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
7．（2021高三上·浙江月考）下图为果蝇体内某精原细胞经过连续两次分裂，产生a、b、c、d四个子细胞的过程模型。其中②③的分裂方式相同。假设该精原细胞内的所有染色体DNA都被32P标记，不考虑变异，下列关于a、b、c、d四个细胞的叙述正确的是（ ）
A．四个细胞的核DNA都不相同
B．四个细胞的染色体数可能为4、4、8、8
C．四个细胞内可能都含有4种形态的染色体
D．含32P标记的细胞数目可能为1、2、3、4个
【答案】C
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点；减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、假设该精原细胞内的所有染色体DNA（果蝇的体细胞为8条染色体）都被32P标记，则经过一次DNA复制后，形成的所有染色体的DNA均为一条链含有32P，一条链不含32P，因此减数分裂完成后，每个子细胞含有的4个核DNA均为一条链含有32P，一条链不含32P，A错误；
B、不考虑变异，四个子细胞内的染色体数均为体细胞的一半，即4条染色体，B错误；
C、由于减数第一次分裂过程中，形态相同的同源染色体彼此分开，减数第二次分裂过程中形态相同的姐妹染色单体分离，因此四个细胞内可能都含有4种形态的染色体，C正确；
D、不考虑变异，根据A项分析可知，每个子细胞均含32P，因此含32P标记的细胞数目为4个，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、DNA的复制为半保留复制。
2、有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；染色体数目不变，DNA数目加倍。（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；染色体数目不变，DNA数目不变。（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；染色体数目不变，DNA数目不变。（4）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；染色体数目加倍，DNA数目不变。（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失；染色体数目减半，DNA数目减半恢复到体细胞染色体与DNA 数目。
3、减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制．
（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂．
（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
8．（2021高三上·慈溪月考）将全部DNA分子双链经P标记的雄性动物细胞（染色体数为2n=10）置于不含32P中的培养基中培养。经过连续3次细胞分裂后产生8个子细胞，检子细胞中的情况。下列推断正确的是（ ）
A．若只进行有丝分裂，则32P染色体的子细胞所在比例≤1/2
B．若进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂，则含32P染色体的子细胞所占比例≥1/2
C．若第一次分裂产生的某细胞中有10条染色体且都含32P，则可确定第一次分裂为有丝分裂
D．若子细胞中的染色体不都含32P，则一定进行了3次有丝分裂
【答案】B
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点；减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、若只进行有丝分裂，则DNA要复制三次，由于有丝分裂后期着丝点一分为二之后，移向细胞两极的染色体是随机的，每个子细胞中都有可能含有32P染色体，即含有32P的子细胞所占最大比例为1，A错误；
B、若进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂，共产生8个细胞，则DNA要复制两次，由于减数第二次分裂后期着丝点一分为二之后，移向细胞两极是染色体是随机的，因此含32P染色体的子细胞最少有4个，最多有8个，即含32P染色体的子细胞所占比例≥1/2，B正确；
C、若第一次分裂产生是某细胞有10条染色体都含有32P，则可能是有丝分裂，也可能是减数分裂，C错误；
D、若子细胞中的染色体不都含32P，说明DNA分子复制不止一次，可能进行的是一次有丝分裂和一次减数分裂，也可能进行的是三次有丝分裂，D错误。
故答案为：B。
【分析】1、DNA的复制是半保留复制，DNA分子复制时，以DNA的两条链为模板，合成两条新的子链，每个DNA分子各含一条亲代DNA分子的母链和一条新形成的子链。
2、有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
3、减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制。
（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。
（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
9．（2021·南宁模拟）下列关于遗传信息传递过程的叙述，错误的是（ ）
A．DNA复制过程中，只发生A与T、C与G的配对
B．核酸中的碱基序列就是遗传信息
C．翻译过程中需要3种RNA配合
D．病毒与宿主细胞的遗传信息传递过程是相同的
【答案】D
【知识点】DNA分子的复制；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、DNA分子中的碱基为A、T、C、G，复制时碱基配对方式是A-T、C-G配对，A正确；
B、遗传信息是核苷酸的排列顺序，即核酸中的碱基序列，B正确；
C、翻译过程中需要mRNA，tRNA和rRNA共同参与，C正确；
D、宿主细胞的遗传信息传递过程为DNA复制→转录→翻译。若病毒为逆转录型病毒，则其传递过程为RNA逆转录→DNA复制→转录→翻译，二者传递过程不相同，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、中心法则：（1）遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；（2）遗传信息可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。
2、有关DNA分子的复制：
（1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制。
（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶 。
（5）原则：碱基互补配对原则。A-T，G-C，C-G，T-A。
3、翻译：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
（1）场所：细胞质中的核糖体。
（2）模板：mRNA。
（3）原料：21种游离的氨基酸。
（4）原则：碱基互补配对原则。A-U，G-C，C-G，U-A。
10．（2021高三上·运城期中）用3H标记蚕豆根尖分生区细胞（含12条染色体）的DNA分子双链，将这些细胞转入不含3H的培养基中培养，让其连续分裂，若一个细胞中的染色体总数和被3H标记的染色体数分别是24条和4条，则这至少是第几次分裂的分裂期（ ）
A．第一 B．第二 C．第三 D．第四
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】根据题意分析可知，蚕豆体细胞含12条染色体，而要求一个细胞中的染色体总条数为24条，说明该细胞处于有丝分裂后期；根据DNA复制的半保留复制的特点可知，第一次有丝分裂后期，被3H标记的染色体条数为24条；第一次有丝分裂产生的子细胞的每一条染色体都是一条链有放射性3H标记，一条链没有，则第二次有丝分裂后期细胞中蚕豆细胞的24条染色体中有一半被标记，即12条具有3H标记；由于第二次有丝分裂后期中带3H标记的12条染色体是随机分配，因此第三次有丝分裂后期，被3H标记的染色体条数在0到12条之间，因此一个细胞的染色体总数和被3H标记的染色体数分别是24条和4条，该细胞至少是第三次有丝分裂后期，C正确，ABD错误。
故答案为：C。
【分析】DNA分子的复制：
（1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶 。
（4）原则：碱基互补配对原则。A-T，G-C，C-G，T-A。
（5）准确复制的原因：DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个，含母链的DNA分子2个。
11．（2021高三上·海淀期中）下列生命现象的研究中，同位素应用不正确的是（ ）
A．3H，追踪分泌蛋白在细胞内的合成与运输
B．16O和18O，追踪光合作用中氧气的来源
C．35S，验证DNA复制方式为半保留复制
D．32P和35S，确定噬菌体的遗传物质是DNA
【答案】C
【知识点】细胞器之间的协调配合；光合作用的发现史；噬菌体侵染细菌实验；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、用含有3H标记的某种氨基酸可追踪分泌蛋白在细胞内的合成与运输，A不符合题意；
B、鲁宾与卡门利用同位素18O分别标记二氧化碳和水，再分别提供给两组小球藻进行光合作用，检测两组实验释放的氧气是否为18O2，以此追踪光合作用中氧气的来源，B不符合题意；
C、DNA的组成元素为C、H、O、N、P，没有S，因此不能用35S验证DNA复制方式为半保留复制，C符合题意；
D、噬菌体的DNA中含有P，蛋白质中含有S，用32P和35S分别标记后的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，可以确定噬菌体的遗传物质，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】同位素标记法在生物学中的应用：（1）噬菌体侵染大肠杆菌实验；（2）分泌蛋白的合成与运输；（3）DNA分子半保留复制方式的验证；（4）探究光合作用中物质变化及转移的实验。
12．（2021高二上·浙江期中）进行生物实验时正确选择实验材料和方法是得出正确结论的前提。下列关于实验材料或方法的选择正确的是（ ）
A．研究分泌蛋白的形成过程——同位素标记法
B．真核细胞的三维结构模型——概念模型
C．探究酵母菌细胞呼吸的方式——显微镜观察法
D．探究DNA复制方式——差速离心
【答案】A
【知识点】细胞器之间的协调配合；探究酵母菌的呼吸方式；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、研究分泌蛋白的形成过程——同位素标记法，A正确；
B、真核细胞的三维结构模型——物理模型，B错误；
C、探究酵母菌细胞呼吸的方式——对比试验，C错误；
D、探究DNA复制方式——密度梯度离心，D错误。
故答案为：A。
【分析】1、同位素标记法在生物学中的应用：（1）噬菌体侵染大肠杆菌实验；（2）分泌蛋白的合成与运输；（3）DNA分子半保留复制方式的验证；（4）探究光合作用中物质变化及转移的实验。
2、模型是人们为了某种特定目的而对认识的对象所做的一种简化的概括性描述，模型构建是生物学教学、研究和学习的一种重要方法，模型包括物理模型、概念模型和数学模型。
3、设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫做对比实验。
二、综合题
13．（2021高三上·辽宁开学考）如图表示某种真核生物DNA片段的结构（图甲）及发生的相关生理过程（图乙），回答下列问题：
（1）图甲中④全称是 ，它是组成 （填“噬菌体”或“新冠病毒”）遗传物质的基本单位。这两种病毒的遗传物质在组成成分上的差别是新冠病毒含有 。
（2）体内DNA复制时，催化形成图甲中⑩形成的酶是 ，催化⑨断裂需要的酶是 。
（3）图乙过程发生的场所为 。
（4）若双链DNA分子的一条链中（A+T）/（C+G）=a，则其互补链中该比值为 。
（5）DNA分子杂交技术可以杂合双链区的多少来比较不同生物之间的亲缘关系，该技术的依据的原理是 。两种生物杂合双链区的部位越多，可得出的结论是 。
【答案】（1）胞嘧啶脱氧核苷酸；噬菌体；核糖和尿嘧啶
（2）DNA聚合酶；解旋酶
（3）细胞核、叶绿体、线粒体
（4）a
（5）碱基互补配对；亲缘关系接近
【知识点】碱基互补配对原则；DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】（1）图甲中①为磷酸，②为脱氧核糖，③为胞嘧啶，④处的碱基为C，故全称是胞嘧啶脱氧核苷酸；新冠病毒的遗传物质为RNA，噬菌体的遗传物质为DNA，胞嘧啶脱氧核苷酸是组成噬菌体遗传物质的基本单位。这两种病毒的遗传物质在组成成分上的差别是新冠病毒含有核糖和尿嘧啶。
（2）DNA复制具有边解旋边复制的特点，体内DNA复制时，需要解旋酶解开双螺旋结构，催化⑨氢键断裂需要的酶是解旋酶；催化形成图甲中⑩磷酸二酯键形成的酶是DNA聚合酶。
（3）乙图表示DNA分子复制过程，可发生在细胞核、叶绿体、线粒体中。
（4）若双链DNA分子的一条链中（A+T）/（C+G）=a，根据碱基互补配对原则，A与T配对，A=T，G与C配对，G=C，则其互补链中该比值也为a。
（5）DNA分子杂交技术依据的原理是碱基互补配对原则；两种生物杂合双链区的部位越多，说明两种生物的亲缘关系越近。
【分析】DNA是两条反向平行的脱氧核苷酸链构成的双螺旋结构。基本单位是脱氧核苷酸，根据含氮碱基类型不同可以分为腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸。两条链之间的碱基通过碱基互补配对形成氢键连接。复制过程需要解旋酶解开双螺旋结构，分别以两条链为模板进行复制，还需要 DNA聚合酶，过程可发生在细胞核、叶绿体、线粒体 。
14．（2021高三上·绵阳开学考）下图甲、乙均为某二倍体生物（基因型为Aa）的细胞分裂模式图；图丙为细胞分裂各时期每条染色体上DNA含量的变化情况；图丁表示某时期一对同源染色体的示意图，图中1~8表示基因。请结合图示分析并回答下列问题：
（1）图甲对应图丙的 段；图乙细胞中含有 个四分体，对应图丙的 段。
（2）图丙中bc段可能会出现图丁所示基因2和基因7的重新组合，其重组类型产生的原因是 。
（3）若将某一精原细胞中的一条染色体用14C充分标记，其同源染色体用32P充分标记，再将置于不含放射性的培养液中进行减数分裂，则图甲细胞中染色体的标记情况是 。
【答案】（1）de；0；bc
（2）减数第一次分裂时位于同源染色体上的等位基因会随着非姐妹染色单体的交叉而发生交换
（3）两条含有14C标记的染色体或者两条含有32P标记的染色体
【知识点】减数分裂概述与基本过程；减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；DNA分子的复制
【解析】【解答】分析题图：甲细胞不含同源染色体，着丝点分裂，处于减数第二次分裂后期；乙细胞含有同源染色体，且着丝点都排列在赤道板上，处于有丝分裂中期；丙图ab段形成的原因是DNA的复制，bc段表示有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期，cd段形成的原因是着丝点的分裂，de段表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期；图丁细胞中同源染色体联会，处于减数第一次分裂前期。
（1）图甲细胞细胞不含同源染色体，着丝点分裂，处于减数第二次分裂后期，此时细胞中每条染色体上含有一个DNA，对应图丙de段；四分体是减数分裂过程中特有的现象，而图乙细胞处于有丝分裂中期，故乙细胞中不含四分体；此时细胞每条染色体上有2个DNA分子，对应图丙的bc段。
（2）图丙bc段表示每条染色体上有两个DNA分子，对应有丝分裂过程中的前期和中期，对应减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期，基因2和基因7为同源染色体上的非等位基因，其基因发生重组的原因为减数第一次分裂位于同源染色体上的等位基因会随着非姐妹染色单体的交换发生交换。
（3）若将某一精原细胞中的一条染色体用14C充分标记，其同源染色体用32P充分标记，置于不含放射性的培养液中培养，进行一次完整的减数分裂，在减数第一次分裂前的间期，DNA 会发生复制，则题中染色体的两条姐妹染色单体上各有一条DNA链带有标记，减数第一次分裂过程中发生同源染色体分离，两个次级精母细胞中一个含有14C标记，另一个含有32P标记，因此图乙细胞中有两条含有14C标记的染色体或两条含有32P标记的染色体。
【分析】1、减数分裂过程：（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制。（2）减数分裂Ⅰ：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期∶同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期∶着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、DNA复制的特点是半保留复制。
15．（2021高一下·揭东期末）同位素包括放射性同位素和稳定同位素，有放射性的同位素称为“放射性同位素”，如35S、32P、3H、14C等，没有放射性的则称为“稳定同位素”，如18O、15N等。同位素标记法可用于研究生物体内物质的运行和变化规律，常用于生物学研究。请回答下列问题：
（1）在豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，一段时间后，细胞中放射性同位素在具膜细胞器中出现的顺序是 。（用箭头和细胞器名称作答）。
（2）赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记T2噬菌体的DNA和蛋白质，参照下图被标记的部位分别是 （填数字编号）。
获得分别被35S和32P标记的噬菌体的方法是 。
（3）现有DNA分子均被15N标记的若干细胞，若将这些细胞置于含14N的培养液中培养，研究细胞有丝分裂过程中DNA分子的复制特点，则 （填“能”或“不能”）根据亲子代细胞中DNA分子的放射性出现规律分析DNA分子的复制特点，原因是 。
（4）若某个DNA由1000个碱基对组成，且双链均被32P标记，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次，则复制过程需 个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸，子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为 。
【答案】（1）内质网→高尔基体
（2）①、④；用含32P和35S的培养基分别培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的大肠杆菌
（3）不能；14N和15N都没有放射性
（4）4200；1∶7
【知识点】细胞器之间的协调配合；噬菌体侵染细菌实验；DNA分子的复制
【解析】【解答】（1）分泌蛋白是在核糖体合成，经过内质网、高尔基体最后由细胞膜释放，所以在豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，一段时间后，细胞中放射性同位素在具膜细胞器中出现的顺序是内质网→高尔基体。
（2）32P标记DNA的磷酸，即①，35S标记氨基酸的R基，即④。噬菌体是病毒，没有独立生活的能力，其生活离不开细胞，所以用含32P和35S的培养基分别培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的大肠杆菌。
（3）由于14N和15N都没有放射性，所以不能根据亲、子代DNA分子之间的放射性找出规律。
（4）若图中DNA由1000个碱基对组成且双链均被32P标记，其中腺嘌呤占20%，则胞嘧啶占30%，为1000×2×30%=600个，将其置于只含31P的环境中复制3次，则复制过程需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为600×（23-1）=4200个；
复制3次共有8个DNA分子，16条单链，含32P的单链只有2条，所以子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为2∶（2×23-2）=1∶7。
【分析】 1、T2噬菌体侵染大肠杆菌实验是人类探究遗传物质的过程中非常重要的实验。噬菌体只含有一种核酸和蛋白质外壳，噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，用放射性元素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA，让其在无放射性的细菌体内繁殖，在与亲代噬菌体相同的子代噬菌体中，实验结果是：35S组的离心试管的上清液放射性较高，沉淀物放射性较低，32P组的离心试管的上清液放射性较低，而沉淀物放射性较高，从而证明DNA是遗传物质。 2、DNA分子复制具有半保留复制的特点。将DNA分子进行复制时，复制的原料来自培养环境，所以产生的子代DNA的放射性由培养环境是否具有放射性决定。一条DNA具有2条脱氧核苷酸链，以1个DNA分子为例，复制n此后，产生的子代DNA分子数为2n，只有2个DNA的脱氧核苷酸链来自最初亲本DNA的两条链；第n次复制产生的子代DNA分子数为2n-2n-1。
16．（2021高一下·岑溪期末）下面是DNA分子的结构模式图，请据图回答：
（1）该图中5表示的是 ，连接G与1之间的化学键是 。
（2）图中1、2、3、4分别代表什么碱基 。
（3）与DNA相比较，RNA分子中特有的碱基是 。
（4）DNA分子具有独特的 结构，复制时需要 酶和DNA聚合酶参与，DNA分子复制具有的特点是 、 。
【答案】（1）脱氧核苷酸长链；氢键
（2）C、A、G、T
（3）U
（4）双螺旋；解旋；边解旋边复制；半保留复制
【知识点】碱基互补配对原则；DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】（1）DNA分子有两条脱氧核苷酸长链组成，两条链上的碱基通过氢键连接。
（2）按照碱基互补配对原则，可知1、2、3、4分别是C、A、G、T。
（3）与DNA相比，RNA分子特有的碱基是U，另外组成RNA的五碳糖是核糖。
（4）DNA分子具有独特的双螺旋结构。DNA分子复制时需要的酶有解旋酶和DNA聚合酶，解旋酶破坏两条链之间的氢键，DNA聚合酶使子链延长。DNA复制的特点是边解旋边复制、半保留复制。
【分析】1、DNA的双螺旋结构：
（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；
（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧；
（3）两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T，G-C，C-G，T-A。
2、有关DNA分子的复制：
（1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制。
（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶.
（5）准确复制的原因：DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。
1 / 1高中生物人教版必修二3.3DNA的复制 同步练习
一、单选题
1．（2021高三上·浙江月考）离心技术在生物学研究中应用广泛。下列相关叙述正确的是（ ）
A．从细胞中分离不同的细胞器，需要使用差速离心技术
B．噬菌体侵染细菌实验中，通过离心实现噬菌体的DNA和蛋白质分离
C．探究DNA的复制过程中，密度梯度离心使含15N的DNA分布在离心管的下部
D．羊膜腔穿刺技术中，取羊水进行离心，上层液体可用于生化和重组DNA研究
2．（2021高三上·浙江月考）在DNA 复制时，5-溴尿嘧啶脱氧核苷（BrdU）可作为原料，与腺嘌呤配对，掺入新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色，DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色，只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色。现将某一植物分生区细胞（2N=4）放在含有BrdU的培养液中培养，用Giemsa染料染色后，观察染色体的着色情况。下列推测错误的是（ ）
A．每条染色体或染色单体都为深蓝色的细胞处于第一个细胞周期
B．至少经两次胞质分裂，细胞才会出现姐妹染色单体皆为浅蓝色的染色体
C．若一条染色单体上同时出现深蓝色和浅蓝色片段，可能发生了染色体畸变
D．若不考虑变异，经过若干周期后最多能观察到8个细胞含有深蓝色的染色体
3．（2021高三上·广东）若某二倍体高等动物(2n＝4)的基因型为DdEe，其1个精原细胞(DNA被32P全部标记)在培养液中培养一段时间，分裂过程中形成的其中1个细胞如图所示，图中细胞有2条染色体DNA含有32P。下列叙述正确的是（ ）
A．形成图中细胞的过程中发生了基因重组
B．该精原细胞至多形成4种基因型的4个精细胞
C．图中细胞所示的变异能用显微镜观察到
D．该精原细胞形成图中细胞的过程中至少经历了两次胞质分裂
4．（2021高三上·海拉尔期中）下列有关生物遗传物质的叙述，错误的是（ ）
A．格里菲斯的肺炎双球菌转化实验没有具体证明哪一种物质是遗传物质
B．噬菌体感染大肠杆菌实验能说明“作为遗传物质能够指导蛋白质合成”
C．利用酶的专一性可探究某未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA
D．遗传物质复制过程中均会发生的碱基配对是：A—T、C—G
5．（2021高三上·海拉尔期中）下面有关计算中，不正确的是（ ）
A．DNA双链均被15N标记的精原细胞（2N=8）在含14N的培养基中进行连续两次有丝分裂，第二次分裂的中期和后期含15N的染色体数都是8
B．某RNA分子含尿嘧啶26%，腺嘌呤18%，以此mRNA逆转录合成的DNA分子中，鸟嘌呤和胸腺嘧啶分别占26%、18%
C．某蛋白质分子含有120个氨基酸，则控制合成该蛋白质的基因中至少有720个碱基
D．用32P标记的一个噬菌体在不含放射性的大肠杆菌内增殖3代，具有放射性的噬菌体占总数的1/4
6．（2021高三上·诸暨月考）若将某一细胞中的一条染色体用14C充分标记，其同源染色体用32P充分标记，置于不含放射性的培养液中培养，经过连续两次细胞分裂（不考虑交叉互换）。下列说法中正确的是 （ ）
A．若进行有丝分裂，则四个细胞中可能有一个有放射性
B．若进行有丝分裂，则第二次分裂中期细胞中一定有14C和32P
C．若进行减数分裂，则最终形成的四个细胞中都含有14C和32P
D．若进行减数分裂，则四个细胞中可能两个有放射性，两个没有放射性
7．（2021高三上·浙江月考）下图为果蝇体内某精原细胞经过连续两次分裂，产生a、b、c、d四个子细胞的过程模型。其中②③的分裂方式相同。假设该精原细胞内的所有染色体DNA都被32P标记，不考虑变异，下列关于a、b、c、d四个细胞的叙述正确的是（ ）
A．四个细胞的核DNA都不相同
B．四个细胞的染色体数可能为4、4、8、8
C．四个细胞内可能都含有4种形态的染色体
D．含32P标记的细胞数目可能为1、2、3、4个
8．（2021高三上·慈溪月考）将全部DNA分子双链经P标记的雄性动物细胞（染色体数为2n=10）置于不含32P中的培养基中培养。经过连续3次细胞分裂后产生8个子细胞，检子细胞中的情况。下列推断正确的是（ ）
A．若只进行有丝分裂，则32P染色体的子细胞所在比例≤1/2
B．若进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂，则含32P染色体的子细胞所占比例≥1/2
C．若第一次分裂产生的某细胞中有10条染色体且都含32P，则可确定第一次分裂为有丝分裂
D．若子细胞中的染色体不都含32P，则一定进行了3次有丝分裂
9．（2021·南宁模拟）下列关于遗传信息传递过程的叙述，错误的是（ ）
A．DNA复制过程中，只发生A与T、C与G的配对
B．核酸中的碱基序列就是遗传信息
C．翻译过程中需要3种RNA配合
D．病毒与宿主细胞的遗传信息传递过程是相同的
10．（2021高三上·运城期中）用3H标记蚕豆根尖分生区细胞（含12条染色体）的DNA分子双链，将这些细胞转入不含3H的培养基中培养，让其连续分裂，若一个细胞中的染色体总数和被3H标记的染色体数分别是24条和4条，则这至少是第几次分裂的分裂期（ ）
A．第一 B．第二 C．第三 D．第四
11．（2021高三上·海淀期中）下列生命现象的研究中，同位素应用不正确的是（ ）
A．3H，追踪分泌蛋白在细胞内的合成与运输
B．16O和18O，追踪光合作用中氧气的来源
C．35S，验证DNA复制方式为半保留复制
D．32P和35S，确定噬菌体的遗传物质是DNA
12．（2021高二上·浙江期中）进行生物实验时正确选择实验材料和方法是得出正确结论的前提。下列关于实验材料或方法的选择正确的是（ ）
A．研究分泌蛋白的形成过程——同位素标记法
B．真核细胞的三维结构模型——概念模型
C．探究酵母菌细胞呼吸的方式——显微镜观察法
D．探究DNA复制方式——差速离心
二、综合题
13．（2021高三上·辽宁开学考）如图表示某种真核生物DNA片段的结构（图甲）及发生的相关生理过程（图乙），回答下列问题：
（1）图甲中④全称是 ，它是组成 （填“噬菌体”或“新冠病毒”）遗传物质的基本单位。这两种病毒的遗传物质在组成成分上的差别是新冠病毒含有 。
（2）体内DNA复制时，催化形成图甲中⑩形成的酶是 ，催化⑨断裂需要的酶是 。
（3）图乙过程发生的场所为 。
（4）若双链DNA分子的一条链中（A+T）/（C+G）=a，则其互补链中该比值为 。
（5）DNA分子杂交技术可以杂合双链区的多少来比较不同生物之间的亲缘关系，该技术的依据的原理是 。两种生物杂合双链区的部位越多，可得出的结论是 。
14．（2021高三上·绵阳开学考）下图甲、乙均为某二倍体生物（基因型为Aa）的细胞分裂模式图；图丙为细胞分裂各时期每条染色体上DNA含量的变化情况；图丁表示某时期一对同源染色体的示意图，图中1~8表示基因。请结合图示分析并回答下列问题：
（1）图甲对应图丙的 段；图乙细胞中含有 个四分体，对应图丙的 段。
（2）图丙中bc段可能会出现图丁所示基因2和基因7的重新组合，其重组类型产生的原因是 。
（3）若将某一精原细胞中的一条染色体用14C充分标记，其同源染色体用32P充分标记，再将置于不含放射性的培养液中进行减数分裂，则图甲细胞中染色体的标记情况是 。
15．（2021高一下·揭东期末）同位素包括放射性同位素和稳定同位素，有放射性的同位素称为“放射性同位素”，如35S、32P、3H、14C等，没有放射性的则称为“稳定同位素”，如18O、15N等。同位素标记法可用于研究生物体内物质的运行和变化规律，常用于生物学研究。请回答下列问题：
（1）在豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，一段时间后，细胞中放射性同位素在具膜细胞器中出现的顺序是 。（用箭头和细胞器名称作答）。
（2）赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记T2噬菌体的DNA和蛋白质，参照下图被标记的部位分别是 （填数字编号）。
获得分别被35S和32P标记的噬菌体的方法是 。
（3）现有DNA分子均被15N标记的若干细胞，若将这些细胞置于含14N的培养液中培养，研究细胞有丝分裂过程中DNA分子的复制特点，则 （填“能”或“不能”）根据亲子代细胞中DNA分子的放射性出现规律分析DNA分子的复制特点，原因是 。
（4）若某个DNA由1000个碱基对组成，且双链均被32P标记，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次，则复制过程需 个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸，子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为 。
16．（2021高一下·岑溪期末）下面是DNA分子的结构模式图，请据图回答：
（1）该图中5表示的是 ，连接G与1之间的化学键是 。
（2）图中1、2、3、4分别代表什么碱基 。
（3）与DNA相比较，RNA分子中特有的碱基是 。
（4）DNA分子具有独特的 结构，复制时需要 酶和DNA聚合酶参与，DNA分子复制具有的特点是 、 。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】噬菌体侵染细菌实验；DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、从细胞中分离不同的细胞器，根据不同细胞器的大小质量不同，需要使用差速离心技术，A正确；
B、噬菌体侵染细菌的实验中，离心的目的是使吸附在细菌上的噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离，B错误；
C、究DNA的复制过程中，密度梯度离心使含15N和14N的DNA按照各自的沉降速率移动到梯度介质中的不同位置，C错误；
D、羊膜腔穿刺技术中，取羊水进行离心，上层液体不含细胞，不可用于生化和重组DNA研究，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、离心分离基本原理：当非均相体系围绕一中心轴做旋转运动时，运动物体会受到离心力的作用，旋转速率越高，运动物体所受到的离心力越大。在相同的转速下，容器中不同大小密度的物质会以不同的速率沉降。如果颗粒密度大于液体密度，则颗粒将沿离心力的方向而逐渐远离中心轴。经过一段时间的离心操作，就可以实现密度不同物质的有效分离。
2、根据离心方式的不同，可分为差速离心法和密度梯度离心法等。（1）差速离心：又叫分级离心法；是生化分离中最为常用的离心分离方法。它指采用低速和高速两种离心方式交替使用，用不同强度的离心力使具有不同密度的物质分级分离的方法。离心后把上清液与沉淀分开，然后再将上清液加高转速离心，分离出第二部分沉淀，如此往复加高转速，逐级分离出所需要的物质。（2）密度梯度离心：也叫区带离心；即离心是在具有连续密度梯度的介质中进行。将试样铺放在一个密度变化范围较小、梯度斜度变化比较平缓的密度梯度介质表面，在离心力场作用下试样中的颗粒按照各自的沉降速率移动到梯度介质中的不同位置，而形成一系列试样组分区带，使不同沉降速率的颗粒得以分离。
2．【答案】A
【知识点】染色体结构的变异；染色体数目的变异；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA是半保留复制，第一个细胞周期中，每个DNA双链中都有一条DNA单链含有BrdU，即所有染色体或染色单体全部显深蓝色，但在第二个细胞周期中，着丝点未分裂之前，每条染色体也全部显深蓝色，A错误；
B、第一次分裂，DNA复制后，染色单体都为深蓝色，第一次分裂结束，两个子细胞中的每条染色体都为深蓝色；第二次分裂 DNA复制后，一个染色体中，一条染色单体为深蓝，另一条为浅蓝，第二次分裂结束，得到的子细胞中的染色体有的呈现深蓝色，有的呈现浅蓝色，一个细胞中如果深蓝色有a条，则浅蓝色有4-a条。其中a=0、1、2、3、4，所以至少经两次胞质分裂，细胞才会出现姐妹染色单体皆为浅蓝色的染色体，B正确；
C、如果一条染色单体上同时出现了深蓝和浅蓝片段，可能是染色体畸变或基因重组，C正确；
D、因为原植物分生区细胞中染色体为4条，每条染色体上有一个DNA分子，共有8条DNA单链，如果8条单链上都含有腺嘌呤碱基，也即可以和BrdU配对，则最多有8个细胞中含有深蓝色染色体，D正确。
故答案为：A。
【分析】1、DNA分子的复制：
（1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶 。
（4）原则：碱基互补配对原则。A-T，G-C，C-G，T-A。
（5）准确复制的原因：DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个，含母链的DNA分子2个。
2、染色体变异
（1）染色体结构变异：缺失（缺失某一片段）、重复（增加某一片段）、倒位（某一片段位置颠倒）、易位（某一片段移接到另一条非同源染色体上）。
（2）染色体数目变异：个别染色体的增添或缺失，或以染色体组数成倍的增添或缺失。
3．【答案】D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；基因重组及其意义；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、根据图示染色体形态和颜色判断该细胞没有发生交叉互换（基因重组），所以图中D和d形成的原因是基因突变，A错误；
B、由分析可知，该精原细胞先进行了一次有丝分裂，再进行减数分裂，且图示细胞发生了基因突变，因此该精原细胞至多形成3种基因型的8个精细胞，B错误；
C、图中细胞发生了基因突变，该变异不能用显微镜观察到，C错误；
D、由于图中细胞只有2条染色体DNA含有32P，说明该精原细胞至少经过2次DNA复制，则至少经历了一次有丝分裂的胞质分裂和减数第一次分裂的胞质分裂，才形成图示细胞，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、减数分裂过程：（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制。（2）减数分裂Ⅰ：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期∶同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期∶着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、DNA分子的复制：
（1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶 。
（4）原则：碱基互补配对原则。A-T，G-C，C-G，T-A。
（5）准确复制的原因：DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个，含母链的DNA分子2个。
3、可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异：
（1）基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因；
（2）基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合，包括两种类型：①自由组合型：减数第一次分裂后期，随着非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合。②交叉互换型：减数第一次分裂前期（四分体），基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。此外，某些细菌（如肺炎双球菌转化实验）和在人为作用（基因工程）下也能产生基因重组。
（3）染色体变异包括染色体结构变异（重复、缺失、易位、倒位）和染色体数目变异，包括个别染色体的增添或缺失，或以染色体组数成倍的增添或缺失。
4．【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验；噬菌体侵染细菌实验；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、格里菲思的肺炎双球菌转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌，但没有具体证明哪一种物质是遗传物质，A正确；
B、噬菌体感染大肠杆菌实验中进入噬菌体的只是DNA，却能合成噬菌体的蛋白质外壳，说明DNA能指导蛋白质的合成，B正确；
C、由于酶具有专一性，可利用DNA酶或RNA酶可探究某未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA，C正确；
D、生物的遗传物质为DNA或RNA，所以其遗传物质为RNA时复制过程中不会发生碱基配对A-T，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、格里菲斯肺炎双球菌体内转化实验：
R型细菌一小鼠→存活；
S型细菌一小鼠→死亡；
加热杀死的S型细菌一小鼠→存活；
加热杀死的S型细菌+R型细菌一小鼠→死亡。
证明了已经被加热杀死的S型细菌中含有一种“转化因子”，能使R型细菌转化成S型细菌。
2、T2噬菌体侵染细菌的实验：
（1）研究者：1952年，赫尔希和蔡斯。
（2）实验材料：T，噬菌体和大肠杆菌等。
（3）实验方法：放射性同位素标记法。
（4）实验思路：S是蛋白质的特有元素，DNA分子中含有P，蛋白质中几乎不含有，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。
（5）实验过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。
（6）实验结论：DNA是遗传物质。
3、酶的特性：①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。
4、生物体内核酸有两种核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA），二者都是生物大分子，核糖核酸的基本组成单位是核糖核苷酸，核糖核苷酸由一份子核糖、一份子磷酸和一份子含氮碱基组成，根据含氮碱基不同分为A、U、C、G四种，RNA主要存在于细胞质中；脱氧核糖核酸的基本组成单位是脱氧核苷酸，核糖核苷酸由一份子脱氧核糖、一份子磷酸和一份子含氮碱基组成，根据含氮碱基不同分为A、T、C、G四种，DNA主要存在于细胞核中，在线粒体和叶绿体中也有少量DNA。二者都可以作为遗传物质，DNA存在时只能DNA作为遗传物质，DNA不存在时RNA才能做为遗传物质，即只有在RNA病毒中RNA才能做为遗传物质。
5．【答案】B
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合；DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、根据题意分析，已知某精原细胞含有8条染色体，其DNA双链都被15N标记，含14N的培养基中进行连续两次有丝分裂，根据DNA分子的半保留复制，第一次有丝分裂产生的8个DNA都有一条链含有15N，一条链含有14N，则第二次有丝分裂的中期的8条染色体都含有15N，而后期着丝点分裂，染色体加倍为16条，其中有8条含有15N，A正确；
B、根据题意分析，已知某RNA分子中U占26%，A占18%，即A+U=44%，根据碱基互补配对原则，以此mRNA逆转录合成的DNA分子中，模板链上的A+T=44%，进而推测出双链DNA中A+T=44%，则双链中A=T=22%，G=C=50%-22%=28，即形成的双链DNA分子中鸟嘌呤和胸腺嘧啶分别占28%、22%，B错误；
C、已知某蛋白质分子含有120个氨基酸，根据基因中碱基数：mRNA上碱基数：氨基酸个数=6：3：1，计算，控制合成该蛋白质的基因中至少有的碱基数=120×6=720个，C正确；
D、用32P标记的一个噬菌体在不含放射性的大肠杆菌内增殖3代，产生8个子代噬菌体，其中含有放射性的有2个，即具有放射性的噬菌体占总数的1/4，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的生物大分子，氨基酸的结构特点是：至少含有一个氨基和一个羧基，并且有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子上同时连接了一氢原子和一个R基团，根据R基不同，组成蛋白质的氨基酸分为21种。氨基酸根据是否可以在体内合成，氨基酸分为必需氨基酸与非必需氨基酸，能在体内合成的氨基酸是非必需氨基酸，不能在体内合成，必须从食物中获得的氨基酸为必需氨基酸。氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基（-COOH）和另一个氨基酸分子的氨基（-NH2）相连接，同时脱出一分子水的过程；连接两个氨基酸的化学键是肽键，其结构式是-CO-NH-；氨基酸形成多肽过程中的相关计算：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数，游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数，蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量一脱去水分子数×18。
2、DNA的双螺旋结构：
（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；
（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧；
（3）两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T，G-C，C-G，T-A。
3、设一个DNA分子中有某核苷酸m个，则该DNA复制n次，需要该游离的该核苷酸数目为（2n-1）xm个。
4、DNA分子的复制：
（1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制。
（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶 。
（4）原则：碱基互补配对原则。A-T，G-C，C-G，T-A。
（5）准确复制的原因：DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个，含母链的DNA分子2个。
6．【答案】B
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点；减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、若进行有丝分裂，DNA复制一次，再平均分配，第一次分裂形成的两个子细胞都含有14C和32P，但由于半保留复制，所以含有放射性的DNA只有一条链含有放射性，另一条链没有放射性，第二次有丝分裂形成的四个细胞可能三个有放射性，一个没有放射性；可能两个有放射性，两个没有放射性；可能四个都有放射性，A错误；
B、若进行有丝分裂，则第二次分裂中期细胞中一条含有14C，其同源染色体含有32P，B正确；
CD、若进行减数分裂，由于一对同源染色体分别用14C和32P标记，减数第一次分裂时同源染色体分离，两个子细胞一个含14C，一个含32P，两个子细胞分别进行减数第二次分裂形成四个子细胞，两个含14C，两个含32P，四个细胞都有放射性，C、D错误。
故答案为：B。
【分析】1、有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；染色体数目不变，DNA数目加倍。（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；染色体数目不变，DNA数目不变。（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；染色体数目不变，DNA数目不变。（4）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；染色体数目加倍，DNA数目不变。（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失；染色体数目减半，DNA数目减半恢复到体细胞染色体与DNA 数目。
2、减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制．
（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。
（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
7．【答案】C
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点；减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、假设该精原细胞内的所有染色体DNA（果蝇的体细胞为8条染色体）都被32P标记，则经过一次DNA复制后，形成的所有染色体的DNA均为一条链含有32P，一条链不含32P，因此减数分裂完成后，每个子细胞含有的4个核DNA均为一条链含有32P，一条链不含32P，A错误；
B、不考虑变异，四个子细胞内的染色体数均为体细胞的一半，即4条染色体，B错误；
C、由于减数第一次分裂过程中，形态相同的同源染色体彼此分开，减数第二次分裂过程中形态相同的姐妹染色单体分离，因此四个细胞内可能都含有4种形态的染色体，C正确；
D、不考虑变异，根据A项分析可知，每个子细胞均含32P，因此含32P标记的细胞数目为4个，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、DNA的复制为半保留复制。
2、有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；染色体数目不变，DNA数目加倍。（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；染色体数目不变，DNA数目不变。（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；染色体数目不变，DNA数目不变。（4）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；染色体数目加倍，DNA数目不变。（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失；染色体数目减半，DNA数目减半恢复到体细胞染色体与DNA 数目。
3、减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制．
（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂．
（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
8．【答案】B
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点；减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、若只进行有丝分裂，则DNA要复制三次，由于有丝分裂后期着丝点一分为二之后，移向细胞两极的染色体是随机的，每个子细胞中都有可能含有32P染色体，即含有32P的子细胞所占最大比例为1，A错误；
B、若进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂，共产生8个细胞，则DNA要复制两次，由于减数第二次分裂后期着丝点一分为二之后，移向细胞两极是染色体是随机的，因此含32P染色体的子细胞最少有4个，最多有8个，即含32P染色体的子细胞所占比例≥1/2，B正确；
C、若第一次分裂产生是某细胞有10条染色体都含有32P，则可能是有丝分裂，也可能是减数分裂，C错误；
D、若子细胞中的染色体不都含32P，说明DNA分子复制不止一次，可能进行的是一次有丝分裂和一次减数分裂，也可能进行的是三次有丝分裂，D错误。
故答案为：B。
【分析】1、DNA的复制是半保留复制，DNA分子复制时，以DNA的两条链为模板，合成两条新的子链，每个DNA分子各含一条亲代DNA分子的母链和一条新形成的子链。
2、有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
3、减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制。
（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。
（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
9．【答案】D
【知识点】DNA分子的复制；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、DNA分子中的碱基为A、T、C、G，复制时碱基配对方式是A-T、C-G配对，A正确；
B、遗传信息是核苷酸的排列顺序，即核酸中的碱基序列，B正确；
C、翻译过程中需要mRNA，tRNA和rRNA共同参与，C正确；
D、宿主细胞的遗传信息传递过程为DNA复制→转录→翻译。若病毒为逆转录型病毒，则其传递过程为RNA逆转录→DNA复制→转录→翻译，二者传递过程不相同，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、中心法则：（1）遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；（2）遗传信息可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。
2、有关DNA分子的复制：
（1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制。
（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶 。
（5）原则：碱基互补配对原则。A-T，G-C，C-G，T-A。
3、翻译：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
（1）场所：细胞质中的核糖体。
（2）模板：mRNA。
（3）原料：21种游离的氨基酸。
（4）原则：碱基互补配对原则。A-U，G-C，C-G，U-A。
10．【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】根据题意分析可知，蚕豆体细胞含12条染色体，而要求一个细胞中的染色体总条数为24条，说明该细胞处于有丝分裂后期；根据DNA复制的半保留复制的特点可知，第一次有丝分裂后期，被3H标记的染色体条数为24条；第一次有丝分裂产生的子细胞的每一条染色体都是一条链有放射性3H标记，一条链没有，则第二次有丝分裂后期细胞中蚕豆细胞的24条染色体中有一半被标记，即12条具有3H标记；由于第二次有丝分裂后期中带3H标记的12条染色体是随机分配，因此第三次有丝分裂后期，被3H标记的染色体条数在0到12条之间，因此一个细胞的染色体总数和被3H标记的染色体数分别是24条和4条，该细胞至少是第三次有丝分裂后期，C正确，ABD错误。
故答案为：C。
【分析】DNA分子的复制：
（1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶 。
（4）原则：碱基互补配对原则。A-T，G-C，C-G，T-A。
（5）准确复制的原因：DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个，含母链的DNA分子2个。
11．【答案】C
【知识点】细胞器之间的协调配合；光合作用的发现史；噬菌体侵染细菌实验；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、用含有3H标记的某种氨基酸可追踪分泌蛋白在细胞内的合成与运输，A不符合题意；
B、鲁宾与卡门利用同位素18O分别标记二氧化碳和水，再分别提供给两组小球藻进行光合作用，检测两组实验释放的氧气是否为18O2，以此追踪光合作用中氧气的来源，B不符合题意；
C、DNA的组成元素为C、H、O、N、P，没有S，因此不能用35S验证DNA复制方式为半保留复制，C符合题意；
D、噬菌体的DNA中含有P，蛋白质中含有S，用32P和35S分别标记后的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，可以确定噬菌体的遗传物质，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】同位素标记法在生物学中的应用：（1）噬菌体侵染大肠杆菌实验；（2）分泌蛋白的合成与运输；（3）DNA分子半保留复制方式的验证；（4）探究光合作用中物质变化及转移的实验。
12．【答案】A
【知识点】细胞器之间的协调配合；探究酵母菌的呼吸方式；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、研究分泌蛋白的形成过程——同位素标记法，A正确；
B、真核细胞的三维结构模型——物理模型，B错误；
C、探究酵母菌细胞呼吸的方式——对比试验，C错误；
D、探究DNA复制方式——密度梯度离心，D错误。
故答案为：A。
【分析】1、同位素标记法在生物学中的应用：（1）噬菌体侵染大肠杆菌实验；（2）分泌蛋白的合成与运输；（3）DNA分子半保留复制方式的验证；（4）探究光合作用中物质变化及转移的实验。
2、模型是人们为了某种特定目的而对认识的对象所做的一种简化的概括性描述，模型构建是生物学教学、研究和学习的一种重要方法，模型包括物理模型、概念模型和数学模型。
3、设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫做对比实验。
13．【答案】（1）胞嘧啶脱氧核苷酸；噬菌体；核糖和尿嘧啶
（2）DNA聚合酶；解旋酶
（3）细胞核、叶绿体、线粒体
（4）a
（5）碱基互补配对；亲缘关系接近
【知识点】碱基互补配对原则；DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】（1）图甲中①为磷酸，②为脱氧核糖，③为胞嘧啶，④处的碱基为C，故全称是胞嘧啶脱氧核苷酸；新冠病毒的遗传物质为RNA，噬菌体的遗传物质为DNA，胞嘧啶脱氧核苷酸是组成噬菌体遗传物质的基本单位。这两种病毒的遗传物质在组成成分上的差别是新冠病毒含有核糖和尿嘧啶。
（2）DNA复制具有边解旋边复制的特点，体内DNA复制时，需要解旋酶解开双螺旋结构，催化⑨氢键断裂需要的酶是解旋酶；催化形成图甲中⑩磷酸二酯键形成的酶是DNA聚合酶。
（3）乙图表示DNA分子复制过程，可发生在细胞核、叶绿体、线粒体中。
（4）若双链DNA分子的一条链中（A+T）/（C+G）=a，根据碱基互补配对原则，A与T配对，A=T，G与C配对，G=C，则其互补链中该比值也为a。
（5）DNA分子杂交技术依据的原理是碱基互补配对原则；两种生物杂合双链区的部位越多，说明两种生物的亲缘关系越近。
【分析】DNA是两条反向平行的脱氧核苷酸链构成的双螺旋结构。基本单位是脱氧核苷酸，根据含氮碱基类型不同可以分为腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸。两条链之间的碱基通过碱基互补配对形成氢键连接。复制过程需要解旋酶解开双螺旋结构，分别以两条链为模板进行复制，还需要 DNA聚合酶，过程可发生在细胞核、叶绿体、线粒体 。
14．【答案】（1）de；0；bc
（2）减数第一次分裂时位于同源染色体上的等位基因会随着非姐妹染色单体的交叉而发生交换
（3）两条含有14C标记的染色体或者两条含有32P标记的染色体
【知识点】减数分裂概述与基本过程；减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；DNA分子的复制
【解析】【解答】分析题图：甲细胞不含同源染色体，着丝点分裂，处于减数第二次分裂后期；乙细胞含有同源染色体，且着丝点都排列在赤道板上，处于有丝分裂中期；丙图ab段形成的原因是DNA的复制，bc段表示有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期，cd段形成的原因是着丝点的分裂，de段表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期；图丁细胞中同源染色体联会，处于减数第一次分裂前期。
（1）图甲细胞细胞不含同源染色体，着丝点分裂，处于减数第二次分裂后期，此时细胞中每条染色体上含有一个DNA，对应图丙de段；四分体是减数分裂过程中特有的现象，而图乙细胞处于有丝分裂中期，故乙细胞中不含四分体；此时细胞每条染色体上有2个DNA分子，对应图丙的bc段。
（2）图丙bc段表示每条染色体上有两个DNA分子，对应有丝分裂过程中的前期和中期，对应减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期，基因2和基因7为同源染色体上的非等位基因，其基因发生重组的原因为减数第一次分裂位于同源染色体上的等位基因会随着非姐妹染色单体的交换发生交换。
（3）若将某一精原细胞中的一条染色体用14C充分标记，其同源染色体用32P充分标记，置于不含放射性的培养液中培养，进行一次完整的减数分裂，在减数第一次分裂前的间期，DNA 会发生复制，则题中染色体的两条姐妹染色单体上各有一条DNA链带有标记，减数第一次分裂过程中发生同源染色体分离，两个次级精母细胞中一个含有14C标记，另一个含有32P标记，因此图乙细胞中有两条含有14C标记的染色体或两条含有32P标记的染色体。
【分析】1、减数分裂过程：（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制。（2）减数分裂Ⅰ：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期∶同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期∶着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、DNA复制的特点是半保留复制。
15．【答案】（1）内质网→高尔基体
（2）①、④；用含32P和35S的培养基分别培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的大肠杆菌
（3）不能；14N和15N都没有放射性
（4）4200；1∶7
【知识点】细胞器之间的协调配合；噬菌体侵染细菌实验；DNA分子的复制
【解析】【解答】（1）分泌蛋白是在核糖体合成，经过内质网、高尔基体最后由细胞膜释放，所以在豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，一段时间后，细胞中放射性同位素在具膜细胞器中出现的顺序是内质网→高尔基体。
（2）32P标记DNA的磷酸，即①，35S标记氨基酸的R基，即④。噬菌体是病毒，没有独立生活的能力，其生活离不开细胞，所以用含32P和35S的培养基分别培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的大肠杆菌。
（3）由于14N和15N都没有放射性，所以不能根据亲、子代DNA分子之间的放射性找出规律。
（4）若图中DNA由1000个碱基对组成且双链均被32P标记，其中腺嘌呤占20%，则胞嘧啶占30%，为1000×2×30%=600个，将其置于只含31P的环境中复制3次，则复制过程需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为600×（23-1）=4200个；
复制3次共有8个DNA分子，16条单链，含32P的单链只有2条，所以子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为2∶（2×23-2）=1∶7。
【分析】 1、T2噬菌体侵染大肠杆菌实验是人类探究遗传物质的过程中非常重要的实验。噬菌体只含有一种核酸和蛋白质外壳，噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，用放射性元素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA，让其在无放射性的细菌体内繁殖，在与亲代噬菌体相同的子代噬菌体中，实验结果是：35S组的离心试管的上清液放射性较高，沉淀物放射性较低，32P组的离心试管的上清液放射性较低，而沉淀物放射性较高，从而证明DNA是遗传物质。 2、DNA分子复制具有半保留复制的特点。将DNA分子进行复制时，复制的原料来自培养环境，所以产生的子代DNA的放射性由培养环境是否具有放射性决定。一条DNA具有2条脱氧核苷酸链，以1个DNA分子为例，复制n此后，产生的子代DNA分子数为2n，只有2个DNA的脱氧核苷酸链来自最初亲本DNA的两条链；第n次复制产生的子代DNA分子数为2n-2n-1。
16．【答案】（1）脱氧核苷酸长链；氢键
（2）C、A、G、T
（3）U
（4）双螺旋；解旋；边解旋边复制；半保留复制
【知识点】碱基互补配对原则；DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】（1）DNA分子有两条脱氧核苷酸长链组成，两条链上的碱基通过氢键连接。
（2）按照碱基互补配对原则，可知1、2、3、4分别是C、A、G、T。
（3）与DNA相比，RNA分子特有的碱基是U，另外组成RNA的五碳糖是核糖。
（4）DNA分子具有独特的双螺旋结构。DNA分子复制时需要的酶有解旋酶和DNA聚合酶，解旋酶破坏两条链之间的氢键，DNA聚合酶使子链延长。DNA复制的特点是边解旋边复制、半保留复制。
【分析】1、DNA的双螺旋结构：
（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；
（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧；
（3）两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T，G-C，C-G，T-A。
2、有关DNA分子的复制：
（1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制。
（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶.
（5）准确复制的原因：DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。
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