3.3 DNA通过复制传递遗传信息 同步练（含答案） 2024-2025学年浙科版高中生物学必修2

3.3 DNA通过复制传递遗传信息
一、单选题
1．腺病毒双链DNA分子的复制方式是链置换复制。在复制过程中，首先仅合成一条子链并释放出一条DNA单链，然后再以释放出的DNA单链为模板合成另一条子链。复制是由末端蛋白（pTP）引发的，pTP与DNA聚合酶（DNApol）结合启动复制，进行复制的过程中需要单链DNA结合蛋白（ssDBP）的参与，过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.ssDBP与单链DNA结合不利于单链DNA的稳定
B.pTP-DNApol与启动子结合启动DNA复制
C.图中pTP能结合到DNA子链的5’-端
D.该复制方式可使亲代DNA的两条链保留在同一个子代DNA中
2．三螺旋DNA是一种特殊结构的DNA，由第三条核苷酸链与局部双螺旋DNA的一条链结合而成，如图所示。已知三螺旋DNA第三条链上的鸟嘌呤与胞嘧啶配对时形成两个氢键。下列关于双螺旋DNA和三螺旋DNA的比较不合理的是( )
A.双螺旋DNA具有2个羟基末端，三螺旋DNA具有3个羟基末端
B.双螺旋DNA边解旋边复制，三螺旋DNA可能无法完成复制过程
C.双螺旋DNA和三螺旋DNA中碱基C与碱基G配对均形成2个氢键
D.双螺旋DNA中嘧啶数与嘌呤数相等，三螺旋DNA中则不一定
3．某长度为1000个碱基对的双链环状DNA分子，其中含腺醺吟300个，该DNA分子复制时，1链首先被断开形成3'、5'端口，接着5'端与2链发生分离，随后DNA分子以2链为模板，通过滚动从1链的3'端开始延伸子链，同时还以分离出来的5'端单链为模板合成另一条子链，其过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.该过程是从两个起点同时进行的，1链中的碱基数目多于2链
B.若该DNA连续复制3次，则第三次需鸟嘌呤2800个
C.复制过程中两条链分别作模板，边解旋边复制
D.该DNA分子复制时，以1链和2链为模板合成子链的方向都是5端→3'端
4．某种嗜热细菌，其栖息的热泉水温可达90℃左右，若该细菌DNA分子中含有胞嘧啶脱氧核苷酸M个，下列关于嗜热细菌的叙述错误的是( )
A.该细菌DNA聚合酶在核糖体上合成
B.该细菌DNA分子中的每个磷酸基团都与2个脱氧核糖相连
C.该细菌DNA分子的碱基中A+T/G+C的比例可能较高
D.该细菌DNA分子第n次复制时需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸M×（2n-1）个
5．下列关于双链DNA的结构和复制的叙述，正确的是( )
A.DNA分子中磷酸、碱基、脱氧核糖交替排列构成基本骨架
B.DNA分子中碱基间的氢键使DNA分子具有较强的特异性
C.DNA分子复制时，解旋酶与RNA聚合酶能同时发挥作用
D.噬菌体遗传物质DNA的复制所需要的原料全部由宿主细胞提供
6．研究发现DNA复制时一条子链连续形成，另一条子链先形成短片段后再借助DNA聚合酶、DNA连接酶等连接成长片段。为验证上述现象，进行了如下实验：让T4噬菌体侵染大肠杆菌一段时间，然后将 H标记的原料添加到大肠杆菌培养液中，随后在培养的不同时刻，分离出T4噬菌体DNA，使其解旋成单链，加入试管中进行离心使不同大小的DNA单链分层，并检测试管中各部位的放射性强度，结果如图。下列说法错误的是( )
A.大肠杆菌内DNA复制时需要解旋酶催化氢键断裂
B.该实验结果也可证明DNA的复制方式为半保留复制
C.若加入DNA连接酶抑制剂，则近试管口处放射性会增强
D.120秒结果中短片段比60秒少，原因是短片段连接形成长片段
7．某亲本DNA分子双链均以白色表示，以黑色表示第一次复制出的DNA子链，以灰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( )
A. B.
C. D.
8．某未被32P标记的DNA分子含有1000个碱基对，其中鸟嘌呤300个，将该DNA分子置于含32P的培养基中连续复制3次。下列有关叙述错误的是( )
A.所有子代DNA分子都含32P
B.含32P的子代DNA分子中，可能只有一条链含32P
C.第三次复制过程中需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸4900个
D.子代DNA分子中不含32P的脱氧核苷酸链占总链数的1/8
9．关于DNA分子的结构与复制的叙述中，正确的是( )
A.1个含有m个腺嘌呤的DNA分子，第n次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为（2n-1）×m个
B.DNA双链被32P标记后，复制n次，子代DNA中含有32P标记的DNA所占比例为（1/2）n
C.双链DNA分子中G+C占碱基总数的M%，那么每条DNA单链中G+C都占该链碱基总数的M%
D.细胞内DNA双链均被32P标记后在不含32P的环境中进行连续2次有丝分裂，每个子细胞的染色体均有一半有标记
10．DNA复制保证了亲子代间遗传信息的连续性。下列关于DNA复制的叙述错误的是( )
A.复制过程是边解旋边复制 B.以游离的8种核苷酸为原料
C.DNA双螺旋结构为复制提供模板 D.碱基互补配对原则保证复制准确进行
11．DNA复制时，启动蛋白能识别富含A一T碱基对的复制起点，随后募集其他蛋白质一起形成前复制复合物，从而解开DNA双链，形成复制叉（如图）。下列叙述错误的是( )
A.DNA复制与转录一般是分开独立进行的
B.DNA两条子链的合成方向都是从5′→3′
C.冈崎片段在DNA聚合酶的催化作用下连接形成滞后链
D.DNA解旋困难程度与G一C碱基对所占比例呈正相关
12．DNA复制时，碱基发生错误配对可被细胞中的相关酶系统识别并进行修复。下列相关叙述错误的是( )
A.碱基发生错配可能导致基因突变
B.DNA复制发生在细胞分裂前的间期
C.错配碱基被修复可保证复制的准确性
D.DNA复制是一个先解旋再复制的过程
13．某DNA片段共有4×108个碱基对，其中碱基C的数量占全部碱基的30%。为了验证DNA的半保留复制，科研小组把一个只含14N的该DNA片段放到只含15N的培养液中，让其复制三次。将每次复制的产物分别置于离心管中进行离心，结果分别对应图中的a、b、c。下列说法错误的是( )
A.本实验利用15N的放射性判断DNA在离心管中的位置
B.该DNA分子第2次复制，需要利用3.2×108个胸腺嘧啶脱氧核苷酸
C.c结果中含15N标记的DNA单链与含14N标记的DNA单链的比例为7∶1
D.三个结果中密度为中的DNA分子的数量比为1∶1∶1
14．如图为某真核生物DNA分子复制过程的示意图，下列叙述错误的是( )
A.DNA独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板
B.图示DNA分子的复制过程是从多个起点同时开始的
C.示意图中的a、b端分别为亲代DNA分子的3'端、5'端
D.子链延伸过程中，DNA聚合酶可催化磷酸二酯键的形成
15．增殖细胞核抗原（PCNA）是一种只在细胞核中独立存在的蛋白质，PCNA可附着在DNA双螺旋结构上，同时又可在DNA链上自由移动。PCNA能与DNA聚合酶相互作用，确保DNA聚合酶在复制过程中不会从DNA链上滑落。下列相关叙述正确的是( )
A.DNA聚合酶与PCNA结合后才可使DNA解旋
B.DNA复制过程中，PCNA可结合到DNA两条链上发挥作用
C.PCNA在母链上移动的方向是5'向3'
D.细胞中DNA的复制一定需要PCNA参与
16．用特定的技术仅将位于果蝇（2n＝8）精原细胞X、Y染色体上的DNA分子双链用15N标记，在不含15N的培养基中培养，细胞进行了两次分裂（只涉及一种分裂方式），下列解题思路正确的是( )
A.若产生的四个子细胞都被标记，则分裂过程中细胞中最多可以有8条染色体
B.若产生的四个子细胞有3个被标记，则分裂过程中细胞中被标记的染色体最多有4条
C.若分裂过程中细胞出现了16条染色体，则最后被标记的子细胞可能有1个、2个、3个、4个
D.若最终产生的一个子细胞中只有1条染色体上的DNA被标记，该细胞进行的一定是减数分裂
二、填空题
17．DNA测序是生命科学常规技术，可用于人类基因组和其他许多动物、植物和微生物物种的DNA序列测定。链终止DNA测序法主要步骤是：先向DNA复制体系中加入引物和能够终止新链延伸的某种脱氧核苷酸类似物（引物是一段短的单链DNA，能与模板链互补配对，子链沿着引物的3’端延伸，直到ddAMP参与子链的形成，由此可以得到各种不同长度的脱氧核苷酸链），再通过电泳条带（一种将不同长度DNA片段分离开的技术，图中带1、带2、带3中DNA片段长度依次递减，同一条带中DNA片段长度相同），从而读出对应碱基的位置（如图）。请解题思路回答：

(1)图中通过加热变性产生的“模板链”为DNA的一条单链，该过程需要90℃以上的高温，而人体细胞内的DNA进行复制时在37℃的条件下即可解旋，这是由于 的作用。研究表明，DNA分子中G+C的比例越高，加热变性所需要温度就越高，原因是____________。
(2)图中加入DNA聚合酶的作用是____________。
(3)若用上述测序方法读出新链中碱基T的位置，则必须加入带标记的____________类似物。
(4)采用上述链终止法测定人类基因组中24条染色体上DNA的全部碱基排序，在已知各条DNA所含碱基对数量的前提下，至少要按图中所示模式操作____________次。
18．某校生物兴趣小组的同学使用超轻黏土制作如图两种染色体模型，Ⅰ和Ⅱ表示一对常染色，Ⅲ和Ⅳ表示一对性染色体；图2中加入白色黏土模拟双链DNA均被15N完全标记后形成的染色体。回答下列问题：
（1）使用超轻黏土制作染色体属于构建______________模型，此外沃森和克里克制作的著名的______________也能直观表达认识对象的特征。
（2）根据图1展示，着丝粒：染色体：染色单体：核DNA=______________。若该模型模拟的个体产生了一个aXBYb的配子，原因可能是______________
（3）在活细胞中欲获得15N完全标记的DNA，需将有细胞周期的细胞置于含15N的培养基中进行连续培养，DNA复制的条件有____________。由于DNA复制的方式为____________，复制一次后得到的子代DNA标记情况为____________，复制n次后可筛选获得大量完全标记DNA。
（4）不考虑互换等，若某精原细胞中的染色体均如图2中被15N完全标记，将该细胞置于普通培养基中先进行一次有丝分裂再进行减数分裂。产生的精子中含15N的有________个。
19．抗生素通常用于治疗细菌感染引起的疾病，其治疗疾病的机理有多种，比如有的能干扰细菌细胞壁的形成，有的可以抑制细菌DNA的复制，有的可以干扰细菌蛋白质的合成等。回答下列问题：
（1）细菌的DNA主要分布于___，DNA的两条链中配对碱基通过___相连。
（2）DNA复制需要的酶主要有___，其之所以能准确复制，原因是___。
（3）四环素、链霉素等都可以干扰细菌蛋白质的合成，请结合蛋白质合成的过程及条件，推测可能的原因_______（答出两点即可）
20．请回答下列与DNA分子的结构和复制有关的问题：
（1）DNA分子复制的时间是_____，一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基靠_____连接。
（2）在DNA分子模型构建实验中，如果用一种长度的塑料片代表A和G，用另一种长度的塑料代表C和T，那么由此构建而成的DNA分子双螺旋的整条模型粗细_____，原因是_____。
（3）科学家在研究DNA分子复制方式时运用的主要技术是_____和_____。DNA分子复制时的解旋在细胞中需要解旋酶的催化，延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制的特点是_____。DNA分子解旋在体外通过加热也能实现，研究发现有些DNA分子加热变性时需要的温度较高，推测其原因是_____。
21．科恩伯格（Kornbrg）曾以噬菌体DNA为引物，用四种脱氧核苷酸为原料，加入适量ATP和DNA聚合酶，在试管中使游离的脱氧核苷酸合成了噬菌体DNA，这种半人工合成的DNA也能够在寄主（细菌）体内复制。请据此回答下列问题：
（1）该实验说明的问题是________________________________________。
（2）加入ATP的目的是________________________________________。
（3）加入DNA聚合酶的目的是________________________________________。
（4）若DNA是在细菌细胞内合成，则其场所是___________；若在真菌细胞内合成，其场所可能是_______________________；若在高等植物叶肉细胞内合成，其场所又可能是_______________________。
参考答案
1．答案：C
解析：A、单链DNA结构相对不稳定，与单链DNA结合蛋白（ssDBP）可以形成蛋白DNA的复合物，有利于单链DNA的稳定，A错误；B、启动子是RNA聚合酶的结合位点，启动基因的转录，B错误；C、根据DNA复制时的延伸方向5'端→3'端可知，图中pTP能结合到DNA子链的5'-端，C正确；D、由题意可知，在该复制过程中，一次仅复制一条链并释放出单链DNA，然后再将释放出的单链DNA复制为双链DNA，结合图示可知，由该复制方式产生的子代DNA的两条链中，有一条来自亲代DNA，D错误。故选C。
2．答案：C
解析：A、双螺旋DNA具有2个羟基末端，三螺旋DNA由第三条核苷酸链与局部双螺旋DNA的一条链结合而成，每一条脱氧核苷酸链上有一个羟基末端，该三螺旋DNA含3个羟基末端，A正确；B、双螺旋DNA边解旋边复制，且两条链均可作为模板，由于三螺旋DNA由第三条核苷酸链与局部双螺旋DNA的一条链结合而成，故可能无法完成复制过程，B正确；C、双螺旋DNA中C与G之间存在3个氢键，C错误；D、双螺旋DNA中遵循A=T、G=C的关系，即嘧啶数与嘌呤数相等，但三螺旋DNA多了一条单链DNA，故嘧啶数不一定等于嘌呤数，D正确。故选C。
3．答案：A
解析：A、环状双链DNA分子的两条链的碱基是互补配对的，所以1链和2链均含1000个碱基，该DNA分子的复制起始于断口处，由于只有一处断开，故只有一个复制起点，A错误；B、长度为1000个碱基对的双链环状DNA分子，其中含腺醺吟（A）300个，A=T=300，G=C=100-300=700，复制两次得到4个DNA，第3次复制需要合成4个DNA，共消耗鸟嘌呤700×4=2800个，B正确；C、DNA复制的特点是半保留复制和边解旋边复制，断开后DNA两条链分别作模板，边解旋边复制，C正确；D、子链合成的方向均为5'端→3'端，D正确。故选A。
4．答案：C
解析：A、DNA聚合酶化学本质为蛋白质，蛋白质在核糖体上合成，A正确；
B、细菌细胞内的DNA分子为环状，因此DNA分子中的每个磷酸基团都与2个脱氧核糖相连，B正确；
C、由于C、G碱基对间的氢键数量多，所以该嗜热菌DNA分子的A+T/G+C的比例可能较低，C错误；
D、若该细菌DNA分子中含有胞嘧啶脱氧核苷酸M个，则第n次复制时需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸M×（2n-1）个，D正确。
故选C。
5．答案：D
解析：A、DNA分子中磷酸和脱氧核糖交替排列构成基本骨架，A错误；B、DNA分子的特异性与组成DNA的碱基数目和排列顺序有关，与碱基间氢键无关，B错误；C、DNA分子是边解旋边复制，需要的是解旋酶与DNA聚合酶，RNA聚合酶参与的是转录，C错误；D、噬菌体是病毒，没有细胞结构，其遗传物质DNA的复制所需要的原料全部由宿主细胞提供，D正确。故选D。
6．答案：B
解析：A、大肠杆菌DNA复制时需要解旋酶打开碱基对之间的氢键，A正确；B、该实验对单链DNA进行离心，不管是不是半保留复制，离心结果都一样，所以该实验结果不能证明DNA的复制属于半保留复制，B错误；C、本实验因变量是放射性的强度，若该实验加入DNA连接酶抑制剂，则不连续复制的那条链会产生大量短小的单链DNA片段，则增大了试管口的放射性，C正确；D、结合图示可知，与60秒结果相比，120秒时有些短链片段连接成长链片段，所以短链片段减少了，D正确。故选B。
7．答案：C
解析：DNA复制具有半保留复制的特征，即每个子代DNA分子中均含有亲代DNA分子的一条链，据此可解题思路如下：如果亲本DNA分子双链均以白色表示，以黑色表示第一次复制出的DNA子链，则复制一次获得的2个DNA分子都各含有1条白色链和1条黑色链，灰色表示第二次复制出的DNA子链，则第二次复制形成的4个DNA分子都含有灰色链，2个DNA分子含有白色链，2个DNA分子含有黑色链，即C正确。
故选C。
8．答案：C
解析：ABD、某未被32P标记的DNA分子置于含32P的培养基中连续复制3次，形成23=8个子代DNA分子，所有子代DNA分子都含32P，其中有6个DNA分子的两条脱氧核苷酸链均含32P，另外2个DNA分子只有其中一条脱氧核苷酸链含32P，故子代DNA分子中不含32P的脱氧核苷酸链占总链数的2/（8×2）=1/8，ABD正确；C、在该DNA分子含有的碱基数为：1000×2=2000个，其中G=C=300个，A=T=（2000-300×2）/2=700个，第三次复制过程中需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸为（23－22）×700=2800，C错误。故选C。
9．答案：C
解析：A、含有m个腺嘌呤的DNA分子第n次复制，增加了2n-1个DNA，每个DNA需要m个腺嘌呤脱氧核苷酸，那么2n-1个DNA分子就需要2n-1×m个腺嘌呤脱氧核苷酸，A错误；B、DNA分子的双链被32P标记，由于DNA复制为半保留复制，故复制n次后，形成的2n个DNA分子中，只有2个DNA单链被32P标记，故子代DNA中含有32P标记的DNA所占比例为2÷2n，即1/2（n－1），B错误；C、由于DNA分子两条链上的碱基数量关系是G1=C2、C1=G2，双链DNA分子中G+C=G1+G2+C2+C1=2（G1+C1）=2（G2+C2），故双链DNA分子中，G+C的比值与每一条链上的该比值相等，因此在一个双链DNA分子中，G+C占碱基总数的M%，该DNA分子的每条链中G+C都占该单链碱基总数的M%，C正确；D、细胞内全部DNA被32P标记后，在不含32P的环境中进行连续有丝分裂，由于DNA复制为半保留复制，故第一次有丝分裂形成的子细胞的每条染色体都含有32P，但每条染色体上的DNA分子一条链含有32P，一条链不含32P，第二次有丝分裂间期复制后，每条染色体上只有1条染色单体含有32P标记，由于着丝粒断裂后姐妹染色体随机分向两极，故进行第二次有丝分裂形成的子细胞的染色体标记情况无法确定，D错误。故选C。
10．答案：B
解析：DNA分子复制过程是边解旋边复制、半保留复制方式，A正确；以游离的4种脱氧核苷酸为原料，B错误；DNA双螺旋结构为复制提供模板，碱基互补配对原则保证复制准确进行，C、D正确。
11．答案：C
解析：A、DNA复制双链打开需要解旋酶，转录双链打开需要RNA聚合酶，两过程使用的是不同的酶，所以DNA复制与转录一般是分开独立进行的，A正确；B、DNA聚合酶只能与3'端结合，因此DNA复制时子链的延伸方向是5′→3′，B正确；C、DNA聚合酶只能连接游离的脱氧核苷酸，冈崎片段连接形成滞后链需要DNA连接酶的催化，C错误；D、G一C碱基对越多，DNA分子稳定性越高，故DNA解旋困难程度与G一C碱基对所占比例呈正相关，D正确。故选C。
12．答案：D
解析：
13．答案：A
解析：A、15N没有放射性，A错误；B、某DNA片段共有4×108个碱基对，则有8×108个碱基，其中碱基C的数量占全部碱基的30%，则G的数量占全部碱基的30%，A与T均占全部碱基的20%，则该DNA分子中A=T=8×108×20%=1.6×108，该DNA分子第2次复制，需要利用（22-21）×1.6×108=3.2×108个胸腺嘧啶脱氧核苷酸，B正确；C、c结果是第二次复制的结果，该过程中得到4个DNA分子，8条链，只有一条亲代DNA链是14N，则其中含15N标记的DNA单链与含14N标记的DNA单链的比例为7：1，C正确；D、由于DNA分子的复制是半保留复制，同位素标记的DNA分子（14N/15N-DNA）放到只含15N的培养液中培养，让其复制两次，则得到4个DNA分子，亲代中的DNA分子分布在中带，对应a，第一次复制得到的DNA分子1/2中、1/2重（大），对应b，第二次复制得到的DNA分子1/4中、3/4重（大），对应c，三个结果中密度为中的DNA分子的数量均有1个，即密度为中的DNA分子的数量比为1：1：1，D正确。故选A。
14．答案：B
解析：
15．答案：B
解析：A、DNA复制过程中使DNA解旋的是解旋酶，A错误；
B、DNA复制时以DNA两条链为模板，而PCNA可与DNA聚合酶结合发挥作用，所以DNA复制过程中PCNA可与DNA两条链结合，B正确；
C、DNA复制时子链的延伸方向是5'向3'，C错误；
D、PCNA只在细胞核中存在，但DNA除在细胞核中进行复制外，还能在线粒体、叶绿体中进行复制，D错误。
故选B。
16．答案：B
解析：A、若产生的四个子细胞都被标记，说明细胞进行的是减数分裂或有丝分裂，若进行的是有丝分裂，则分裂过程中最多可有16条染色体（有丝分裂后期），A错误；B、若产生的四个子细胞有3个被标记，则细胞进行有丝分裂，细胞中被标记的染色体在第一次有丝分裂后期、末期最多，有4条，B正确；C、若分裂过程中细胞出现了16条染色体，细胞进行的是有丝分裂，则经过两次分裂后被标记的子细胞可能有2个、3个、4个，C错误；D、若进行的是减数分裂，X和Y会分离，最终产生的一个子细胞中均只有1条染色体上的DNA被标记；若进行的是有丝分裂，最终产生的一个子细胞中可以有0条、1条或2条染色体上的DNA被标记，D错误。故选B。
17．答案：(1)解旋酶；C和G间氢键较多，氢键数越多，DNA结构越稳定，加热变性所需温度越高
(2)将单个的脱氧核苷酸聚合成链
(3)胸腺嘧啶脱氧核苷酸
(4)72
解析：（1）让DNA分子的两条链分开，在体外可采用加热变性的方法，在活细胞内有DNA解旋酶的催化，实质都是使氢键断裂。DNA分子遵循碱基互补配对原则，与A和T相比，C和G间氢键较多，氢键数越多，DNA结构越稳定，越难以解旋，加热变性所需温度越高。
（2）DNA是由脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子，DNA聚合酶可以催化单个的脱氧核苷酸聚合成长链。
（3）碱基T所构成的核苷酸为胸腺嘧啶脱氧核苷酸，由图示可知，若用上述测序方法读出新链中碱基T的位置，则必须加入带标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸类似物。
（4）按题图模式每操作1次，能够测出1条链中1种碱基的位置，DNA中有4种碱基，在已知每条DNA所含碱基对数量的前提下，操作3次就能测出DNA一条链上3种碱基的位置，空位自然是第4种碱基。再根据碱基互补配对原则，可推知DNA另一条链的碱基序列。所以从理论上讲，只要按题图模式操作3次，就能测定一段双链DNA中的全部碱基顺序，故在已知各条DNA所含碱基对数量的前提下，测定人类基因组中24条染色体上DNA的全部碱基排序，至少需要操作24×3=72（次）。
18．答案：（1）物理；DNA双螺旋结构（模型）
（2）1：1：2：2；减数分裂Ⅰ后期，Ⅲ和Ⅳ（X和Y染色体）进入细胞同一极
（3）模板、能量、酶、原料；半保留复制DNA两条链中一条含N标记，一条不含
（4）8
解析：(1)生物学研究中,人们时常会构建模型,模型的形式很多,包括物理模型、概念模型和数学模型。以实物或者图画的形式直观的表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型,使用超轻黏土制作染色体属于构建物理模型,沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋模型也属于构建物理模型。
(2)图1中同源染色体联会,表示减数第一次分裂前期,着丝粒:染色体:染色单体:核DNA=1:1:2:2。I和Ⅱ表示一对常染色体,Ⅲ和Ⅳ表示一对性染色体,若该模型模拟的个体产生了一个axBYb的配子,原因可能是减数分裂I后期,同源染色体Ⅲ和IⅣ(X和Y染色体)进入细胞同一极导致的。
(3)DNA复制的条件有: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。由于DNA的半保留复制,需将有细胞周期的细胞置于含15N的培养基中进行连续培养,复制制一次后,DNA两条链中一条含15N标记,一条不含15N标记。
(4)若某精原细胞中的染色体被15N完全标记,将该细胞置于(含14N)普通培养基中先进行一次有丝分裂产生两个细胞,再进行减数分裂产生8个精子。
19．答案：（1）拟核；氢键
（2）解旋酶、DNA聚合酶；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准确进行
（3）干扰RNA聚合酶与DNA的结合；阻止tRNA和mRNA的结合；干扰核糖体的形成等
解析：（1）细菌的DNA主要分布于拟核，在细胞质的质粒中也有分布。DNA的两条链中配对碱基通过氢键相连。
（2）DNA复制需要解旋酶解旋，并由DNA聚合酶将游离的脱氧核糖核苷酸连接成子链。由于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准确进行，所以DNA能精确的复制。
（3）蛋白质的合成过程包括转录和翻译两个过程，其中任何一个过程受阻，蛋白质均不能合成。四环素、链霉素等都可以干扰细菌蛋白质的合成，可能的原因有：四环素、链霉素等干扰了RNA聚合酶与DNA的结合，阻止了DNA的转录，不能形成翻译的模板，进而不能翻译形成蛋白质；也可能是四环素、链霉素等阻止了tRNA和mRNA的结合，使翻译不能进行；或是干扰核糖体的形成，使蛋白质合成的场所缺失，最终导致蛋白质不能形成。
20．答案：（1）有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期（细胞分裂间期）；—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—
（2）相同；嘌呤必定与嘧啶互补配对
（3）同位素示踪技术（同位素标记技术）；密度梯度离心技术；边解旋边复制；该DNA分子中G—C碱基的比例高，氢键较多，分子结构更加稳定，体外解旋时需要更高的温度
解析：（1）DNA复制的时间是有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期；一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基靠—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—连接。
（2）DNA分子的结构中碱基互补配对，A、T配对，G、C配对，所以形成的DNA分子直径相同。
（3）科学家用15N标记核苷酸作为DNA复制的原材料追踪复制的过程，再利用密度梯度离心将不同质量的DNA分子分离，所以运用了同位素示踪技术和密度梯度离心法，解旋需要解旋酶的催化，延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制有边解旋边复制的特点，A—T碱基对有两个氢键，G—C碱基对有三个氢键，有的DNA分子解旋需要的温度高，是因为该DNA分子中G—C碱基的比例高，氢键较多，分子结构更加稳定。
21．答案：（1）在一定条件下，DNA具有自我复制的功能
（2）提供能量
（3）催化新DNA链的合成
（4）拟核；细胞核和线粒体；细胞核、线粒体和叶绿体
解析：（1）通过该实验可知，加入噬菌体DNA为引物，最终得到了子代噬菌体DNA，说明在一定条件下，DNA分子能完成自我复制。
（2）由小分子的脱氧核苷酸聚合成大分子的DNA，是一个耗能过程，需要ATP作为直接供能物质。
（3）DNA的复制过程为酶促反应，需多种酶催化，其中，DNA聚合酶主要是促进DNA链的合成。
（4）在生物体内，有DNA的场所均可完成DNA的复制，不同类型的细胞内，DNA的复制场所有区别。细菌属于原核生物，其细胞中不含成形的细胞核，DNA的合成场所是拟核；真菌细胞DNA合成的场所有细胞核和线粒体。高等植物叶肉细胞内，DNA的合成场所有细胞核、线粒体、叶绿体。