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專題13 DNA分子的復制和相關計算
【典例精講】
典例1：用15N標記含有100個堿基對的DNA分子，其中有胞嘧啶60個，該DNA分子在14N的培養基中連續復制4次。其結果不可能是（ ）
A.含有15N的DNA分子占1/8
B.含有14N的DNA分子占7/8
C.復制過程中需腺嘌呤脫氧核苷酸600個
D.復制結果共產生16個DNA分子
典例2：如圖為DNA復制的圖解，rep蛋白是一種解旋酶。據圖分析，下列表述錯誤的是（　）
A.由圖可知，DNA復制時隨從鏈的復制不是完全連續的
B.DNA結合蛋白可能具有防止DNA單鏈配對形成雙鏈的作用
C.rep蛋白可以破壞磷酸和脫氧核糖之間的磷酸二酯鍵
D.正常情況下，該DNA分子會形成兩個完全相同的DNA分子
【方法點撥】
1.細胞分裂過程中染色體的標記情況
（1）有絲分裂：若只復制一次，產生的子細胞染色體都帶有標記，若復制兩次，產生的子染色體只要一半帶有標記。
（2）減數分裂：因減數分裂無細胞周期，DNA只復制一次，故產生的子染色體都帶有標記。
2.DNA復制的相關計算
（1）將含有15N的DNA分子放在14N的培養基中連續復制n次，子代DNA共2n個，其中：
① 含有15N的DNA分子有2個，只含15N的DNA分子未0
② 含有14N的DNA分子為2n個，只含14N的DNA分子為2n-2個。
③ 脫氧核苷酸鏈共2n+1條，其中含有15N的脫氧核苷酸鏈為2條；含有14N的脫氧核苷酸鏈為2n+1-2條。
（2）DNA復制過程中消耗的脫氧核苷酸數目
① 若親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸數m個，經過n次復制需要消耗該種脫氧核苷酸數為m×（2n-1）
② 第n次復制需要該種脫氧核苷酸數為m×2n-1
【題型訓練】
1.某個DNA片段由500對堿基組成，G+C占堿基總數的34%，若該DNA片段復制1次，需游離的腺嘌呤脫氧核苷酸分子個數為（　　）
A.500 B.330 C.660 D.1000
2. DNA片段復制的情況如圖所示，圖中a、b、c、d表示脫氧核苷酸鏈的片段。如果沒有發生變異，則下列說法不正確的是（　　）
A.b和c的堿基序列可以互補
B.a和c的堿基序列可以互補
C.a中（A＋T）/（G＋C）的值與b中（A＋T）/（G＋C）的值相同
D.a中（A＋G）/（T＋C）的值與d中（A＋G）/（T＋C）的值一般不相同
3. 將全部DNA分子雙鏈經32P標記的雄性動物細胞(染色體數為2N)置于不含32P的培養基中培養。經過連續兩次細胞分裂后產生4個子細胞，檢測子細胞中的標記情況。下列推斷正確的是（　　）
A.若進行有絲分裂，則含32P染色體的子細胞比例一定為1/2
B.若進行減數分裂，則含32P染色體的子細胞比例一定為1
C.若子細胞中的染色體都含32P，則進行的一定是有絲分裂
D.若子細胞中的染色體不都含32P，則進行的一定是減數分裂
4. 我國考古學家利用現代人的DNA序列設計并合成了一種類似磁鐵的“引子”，成功將極其微量的古人類DNA從提取自土壤沉積物中的多種生物的DNA中識別并分離出來，用于研究人類起源及進化。下列說法正確的是（　　）
A.“引子”的徹底水解產物有兩種
B.設計“引子”的DNA序列信息只能來自核DNA
C.設計“引子”前不需要知道古人類的DNA序列
D.土壤沉積物中的古人類雙鏈DNA可直接與“引子”結合從而被識別
【答案】
典例1：【答案】B
【解析】DNA復制為半保留復制，不管復制幾次，最終子代DNA都保留親代DNA的2條母鏈，故最終有2個子代DNA含15N，所以含有15N的DNA分子占1/8，A正確；由于DNA分子的復制是半保留復制，最終只有2個子代DNA各含1條15N鏈，1條14N鏈，其余DNA都含14N，故全部子代DNA都含14N，B錯誤；該DNA分子含200個堿基，其中有胞嘧啶60個，則腺嘌呤有40個，復制過程中需腺嘌呤脫氧核苷酸的個數=（24-1）×40=600（個），C正確；復制4次后產生16個DNA分子，D正確。
典例2：【答案】C
【解析】由圖可知，DNA復制時隨從鏈的復制不是完全連續的，A正確；DNA結合蛋白纏繞在DNA單鏈上，可防止DNA單鏈重新配對形成雙鏈，B正確；rep蛋白是一種解旋酶，可以破壞堿基與堿基之間的氫鍵，不是破壞磷酸和脫氧核糖之間的磷酸二酯鍵，C錯誤；在復制過程中，遵循堿基互補配對原則，所以正常情況下，該DNA分子會形成兩個完全相同的DNA分子，D正確。
【題型訓練】
1.【答案】B
【解析】某個DNA片段由500對堿基組成，G+C占堿基總數的34%，那么A+T占堿基總數的66%，根據堿基互補配對原則，A=T=66%÷2=33%。則該DNA片段中A=T=500×2×33%=330。則若該DNA片段復制1次，需要腺嘌呤脫氧核苷酸分子個數為（21-1）×330=330。
2.【答案】B
【解析】a和d互補，b和c互補，如果不發生變異，a和c及b和d的堿基組成相同。某條脫氧核苷酸鏈上（A＋T）/（G＋C）的值與其互補鏈上的值相同，而（A＋G）/（T＋C）的值與其互補鏈上的值一般不相同，所以C項和D項中的說法均正確。
3.【答案】B
【解析】解答本題的關鍵是結合有絲分裂、減數分裂的相關知識分析DNA復制后各DNA鏈的走向。若進行有絲分裂，第一次有絲分裂后，子細胞中都含有32P標記；當細胞處于第二次分裂后期時，染色單體隨機分開，帶有32P標記的染色體也隨機進入2個細胞，所以經過連續兩次細胞分裂后產生的4個子細胞中，含32P染色體的子細胞可能為2個或3個或4個，A錯誤；若進行減數分裂，經過連續兩次細胞分裂后產生4個子細胞，說明DNA只復制一次，因此含32P染色體的子細胞比例一定為1，B正確；若子細胞中的染色體都含32P，則進行的是減數分裂，C錯誤；若子細胞中的染色體不都含32P，則進行的一定不是減數分裂，D錯誤。
4.【答案】C
【解析】“引子”的徹底水解產物有6種，分別是脫氧核糖、磷酸和A、T、C、G4種堿基，A錯誤；設計“引子”的DNA序列信息能來自核DNA，也能來自質DNA，B錯誤；設計“引子”前不需要知道古人類的DNA序列，C正確；據題干可知，土壤沉積物中的古人類雙鏈DNA可被“引子”識別，從而分離出來，D錯誤。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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