《2025年教材全解高中生物必修第二册人教版》

考题再现2 [2024·河北卷改编]下列关于$DNA$复制的叙述，正确的是(D)

A.$DNA$复制时，脱氧核苷酸通过氢键连接成子链
B.复制时，解旋酶使$DNA$双链由$5'$向$3'$端解旋
C.复制时，新合成的子链与模板链的碱基通过氢键配对需要酶的催化
D.$DNA$复制合成的子链延伸方向为$5'$向$3'$端

答案： 2. D 解析:$DNA$复制时,脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成子链,A项错误;复制时,解旋酶使得$DNA$双链从复制起点开始,进行双向解旋,并不是从$5'$端到$3'$端的单向解旋,B项错误;复制时,新合成的子链与模板链的碱基形成氢键不需要酶的催化作用,C项错误;$DNA$复制合成的子链延伸方向为由$5'$端向$3'$端,D项正确。

例3 [2024·浙江6月选考改编]某二倍体动物($2n=4$)精原细胞$DNA$中的$P$均为$^{32}P$，精原细胞在不含$^{32}P$的培养液中培养，其中$1$个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后，产生甲～丁$4$个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如图所示。

不考虑染色体变异的情况下，下列叙述正确的是(C)

A.该精原细胞经历了$2$次$DNA$复制和$2$次着丝粒分裂
B.$4$个细胞均处于减数第二次分裂前期
C.形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和互换
D.$4$个细胞完成分裂形成$8$个细胞，可能有$4$个细胞不含$^{32}P$

答案： 解析 甲～丁$4$个细胞是$1$个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后产生的，据图可知，这些细胞含有染色单体，说明着丝粒没有分裂，因此该精原细胞经历了$2$次$DNA$复制，$1$次着丝粒分裂，$A$项错误；
$4$个细胞还没有进入减数第二次分裂后期(进行着丝粒分裂)，因此可能处于减数第二次分裂前期、中期，$B$项错误；
精原细胞进行一次有丝分裂后，产生的子细胞的每个$DNA$上有一条链含有$^{32}P$，减数分裂完成复制后，每条染色体上有$1$条染色单体含有$^{32}P$，另$1$条染色单体不含$^{32}P$，减数第一次分裂结束，每个细胞中应该含有$2$条染色体、$4$条染色单体，其中有$2$条染色单体含有放射性，但乙有$3$条染色单体含有放射性，原因是形成细胞乙的过程中发生了同源染色体的配对和互换，$C$项正确；
甲、丙、丁完成减数第二次分裂至少产生$3$个含$^{32}P$的细胞，细胞乙有$3$条染色单体含有$^{32}P$，完成减数第二次分裂产生的$2$个细胞都含有$^{32}P$，因此$4$个细胞完成分裂形成$8$个细胞，最多有$3$个细胞不含$^{32}P$，$D$项错误。
答案 $C$

考题再现3 [2024·浙江1月选考]大肠杆菌在含有$^{3}H-$脱氧核苷培养液中培养，$^{3}H-$脱氧核苷掺入新合成的$DNA$链中，经特殊方法显色，可观察到双链都掺入$^{3}H-$脱氧核苷的$DNA$区段显深色，仅单链掺入的显浅色，未掺入的不显色。掺入培养中，大肠杆菌拟核$DNA$第$2$次复制时，局部示意图如图。$DNA$双链区段①②③对应的显色情况可能是(B)


A.深色、浅色、浅色
B.浅色、深色、浅色
C.浅色、浅色、深色
D.深色、浅色、深色

答案： 3. B 解析:大肠杆菌在含有${^{3}H}-$脱氧核苷培养液中培养,$DNA$的复制方式为半保留复制,大肠杆菌拟核$DNA$第1次复制后产生的子代$DNA$的两条链一条被${^{3}H}$标记,另一条未被标记。大肠杆菌拟核$DNA$第2次复制时,以两条链中一条被${^{3}H}$标记、另一条未被标记的$DNA$分子为模板,结合题干信息可知,$DNA$双链区段①中一条链含${^{3}H}$、一条链不含${^{3}H}$,显浅色;②中两条链均含${^{3}H}$,显深色;③中一条链含${^{3}H}$、一条链不含${^{3}H}$,显浅色,B项正确。

1.生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，运用同位素标记技术，证明了DNA复制方式是半保留复制。下列关于此实验的分析，错误的是(A)

A.$^{15}N$、$^{14}N$是两种同位素，根据子代放射性的强弱可证明DNA复制的方式
B.将无$^{15}N$标记的大肠杆菌培养在含$^{15}N$的培养基中，子代大肠杆菌全部携带$^{15}N$
C.两种同位素的相对原子质量不同，不同密度的大肠杆菌DNA离心后在试管中的位置不同
D.若亲代大肠杆菌DNA被$^{15}N$标记，则在含$^{14}N$的培养基中繁殖一代，DNA离心后位置均居中

答案： 1. A 解析:${}_{}^{15}N$、${}_{}^{14}N$没有放射性，A项错误；DNA为半保留复制，以${}_{}^{15}N$为原料合成子代DNA，子代大肠杆菌全部携带${}_{}^{15}N$，B项正确；两种同位素的相对原子质量不同，不同密度的大肠杆菌DNA离心后在试管中的位置不同，${}_{}^{15}N/{}_{}^{15}N-DNA$密度最大，条带位于最下层，${}_{}^{14}N/{}_{}^{14}N-DNA$密度最小，条带位于最上层，${}_{}^{15}N/{}_{}^{14}N-DNA$位于中间，C项正确；若亲代大肠杆菌DNA被${}_{}^{15}N$标记，则在含${}_{}^{14}N$的培养基中繁殖一代，根据DNA半保留复制原理，子一代均为${}_{}^{15}N/{}_{}^{14}N-DNA$，离心后位置均居中，D项正确。

2.[2025·天津南开区高一期中]在含$^{14}N$的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为$^{14}N-DNA$(对照)；在含$^{15}N$的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为$^{15}N-DNA$(亲代)。将亲代大肠杆菌转移到含$^{14}N$的培养基上，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)。用某种离心法分离得到的结果如图甲所示。下列说法错误的是(C)
(甲图：对照：轻：$^{14}N-DNA$，全轻；亲代：重：$^{15}N-DNA$，全重；Ⅰ：中，全中；Ⅱ：轻、中，$\frac{1}{2}轻、\frac{1}{2}中$。乙图：轻、中、重。)

A.第一代(Ⅰ)大肠杆菌DNA分子一条链含$^{14}N$，另一条链含$^{15}N$
B.将第一代(Ⅰ)大肠杆菌转移到含$^{15}N$的培养基上繁殖一代，将大肠杆菌的DNA用同样方法分离，则在图乙试管中可能出现1条中带和1条重带
C.若将$^{15}N-DNA$(亲代)的大肠杆菌在$^{14}N$培养基上连续复制3次，则子代DNA中含$^{15}N$的链与全部子代DNA链的比例为$1:7$
D.若一个DNA分子一条链中$(A+G)/(T+C)=1.5$，则在其互补链中该比值是$2/3$

答案： 2. C 解析:本实验中第一代（Ⅰ）细菌位于全中位置，即第Ⅰ代细菌DNA分子中一条链含${}_{}^{14}N$，另一条链含${}_{}^{15}N$，因为DNA分子的复制方式为半保留复制，A项正确。将Ⅰ转移到含${}_{}^{15}N$的培养基上繁殖一代，则Ⅱ中一半DNA分子的一条链含${}_{}^{14}N$，另一条链含${}_{}^{15}N$；另一半DNA分子的两条链都含${}_{}^{15}N$，则在图乙试管中可能出现1条中带和1条重带，B项正确。若将${}_{}^{15}N-DNA$（亲代）的大肠杆菌在${}_{}^{14}N$培养基上连续复制3次，根据DNA分子半保留复制的特点，所产生的子代DNA中全含${}_{}^{15}N$（重DNA）、一条链含${}_{}^{15}N$（中DNA）及两条链均不含${}_{}^{15}N$（轻DNA）的比例为$0:2:6$，在这些子代DNA中，含${}_{}^{15}N$的链与子代全部DNA链的比例为$2:16 = 1:8$，C项错误。DNA分子两条链上的碱基互补配对，若一个DNA分子的一条链中$(A+G)/(T+C) = 1.5$，则互补链上$(T+C)/(A+G) = 1.5$，那么互补链中$(A+G)/(T+C) = 2/3$，D项正确。