《步步高》2018高考生物(江苏专用)大二轮文档讲义：专题6遗传的分子基础

[重温考纲] 1.人类对遗传物质的探索过程(C)。

2.DNA分子结构的主要特点(B)。

3.基因和遗传信息的关系(B)。

4.DNA分子的复制(B)。

5.遗传信息的转录和翻译(B)。

6.基因与性状的关系(B)。

核心考点1遗传物质的探究
1．理清两个经典实验的探索过程
(1)肺炎双球菌体外转化实验
S 型细菌⎩⎪⎨⎪⎧ DNA 荚膜多糖蛋白质DNA ＋DNA 酶
＋R 型细菌――→相互对照⎩⎪⎨⎪⎧ DNA 是遗传物质蛋白质等其他物质 不是遗传物质
(2)噬菌体侵染细菌实验
提醒 (1)格里菲思转化实验没有具体证明哪种物质是遗传物质。

(2)肺炎双球菌转化实验的实质是S 型细菌的DNA 片段整合到R 型细菌的DNA 中，实现了基因重组。

(3)S 型活细菌才具毒性，切不可认为S 型细菌的DNA 使小鼠致死。

(4)噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力。

(5)用35S 标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致。

2．“两看法”解答噬菌体侵染细菌的同位素标记问题
3．比较肺炎双球菌和噬菌体
(1)相同点：都营寄生生活，遗传物质均为DNA 。

(2)不同点
①肺炎双球菌：为原核生物，具有独立的物质和能量供应系统。

②噬菌体：为非细胞结构的细菌病毒，必须寄生在活细胞中，利用宿主细胞的物质和能量进行增殖。

设计1 围绕遗传物质的探索考查理解能力
1．(2017·江苏，2)下列关于探索DNA 是遗传物质的实验，叙述正确的是( )
A．格里菲思实验证明DNA 可以改变生物体的遗传性状
B．艾弗里实验证明从S 型肺炎双球菌中提取的DNA 可以使小鼠死亡
C．赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中
D．赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P 标记
答案 C
解析格里菲思的体内转化实验提出了转化因子改变生物体的遗传性状，并没有证明转化因子就是DNA，A错误；艾弗里实验证明从S 型肺炎双球菌中提取的DNA可以使R型肺炎双球菌转化成S型肺炎双球菌，单独的S型肺炎双球菌中提取的DNA无毒，不能使小鼠死亡，B错误；赫尔希和蔡斯实验离心后，上清液主要是蛋白质外壳和游离的T2噬菌体，沉淀物主要是细菌，C正确；赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体中只有含有母链DNA 的才带有32P标记，D错误。

2．(2017·南京联考)下列关于以“32P标记T2噬菌体侵染大肠杆菌”实验的分析中，错误的是() A．本实验使用的生物材料还应包括不含32P的大肠杆菌
B．实验中T2噬菌体培养时间、温度等是本实验的无关变量
C．本实验预期的最可能结果是上清液中放射性强，而沉淀物中放射性弱
D．仅仅本实验还不足以证明DNA是T2噬菌体的遗传物质
答案 C
解析32P标记T2噬菌体的DNA，在噬菌体侵染细菌的过程中，噬菌体DNA被注入到细菌细胞中，在离心后主要分布在沉淀物中。

设计2围绕遗传物质的探索考查实验探究能力
3．(2017·全国Ⅰ，29) 根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型，有些病毒对人类健康会造成很大危害，通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。

假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型，简要写出(1)实验思路；(2)预期实验结果及结论即可。

(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)
答案(1)实验思路：甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。

乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。

(2)结果及结论：若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。

解析(1)DNA和RNA的化学组成存在差异，如DNA特有的碱基是T，而RNA特有的碱基
是U，因此可用放射性同位素分别标记碱基T和碱基U，通过检测子代的放射性可知该病毒的类型。

根据分析，本实验思路为：甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。

培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。

乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。

培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。

(2)若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。

4．某人曾重复了“肺炎双球菌转化实验”，步骤如下。

请分析以下实验并回答问题：A．将一部分S型细菌加热杀死；
B．制备符合要求的培养基，并分为若干组，将菌种分别接种到各组培养基上(接种的菌种见图中文字所示)；
C．将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况(如下图)。

(1)第4组的培养基中出现S型细菌，对比第________组实验可否定死亡的S型细菌“死而复生”这一解释，对比第________组实验可否定R型细菌突变产生S型细菌这一解释。

(2)该实验可以得出的结论是：______________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)加热杀死S型细菌，从分子水平解释，是加热导致生命活动的主要承担者——蛋白质的________改变，从而失去活性，其遗传物质DNA高温下会变性，但降温后会恢复________结构。

答案(1)31(2)加热杀死的S型细菌含有使R型细菌发生转化的物质(3)空间结构双螺旋
解析(1)第4组的培养基中出现S型细菌，对比第3组实验可否定死亡的S型细菌“死而复生”这一解释，对比第1组实验可否定R型细菌突变产生S型细菌这一解释。

(2)综合分析实验，可得出加热杀死的S型细菌含有使R型细菌发生转化的物质。

(3)加热会使蛋白质和DNA的空间结构改变，但DNA在降温后会恢复双螺旋结构，而蛋白质不能恢复原结构。

核心考点2DNA的结构与复制
1．巧用“五、四、三、二、一”记牢DNA的结构
提醒(1)DNA单链上相邻碱基通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”连接。

(2)每个DNA中含氢键数为A—T对×2和G—C对×3之和。

2．牢记DNA分子中有关碱基比例的计算
(1)常用公式：A＝T，G＝C；A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝50%。

(2)“单链中互补碱基和”所占该链碱基数比例＝“双链中互补碱基和”所占双链总碱基数比例。

(3)某链不互补碱基之和的比值与其互补链的该比值互为倒数。

3．“六处思考”DNA的复制
4．DNA复制过程中的相关计算
(1)经n次复制，DNA分子总数为2n个；脱氧核苷酸链数为2n＋1条。

(2)子代所有链中始终保持2条母链，且占子代DNA分子总链数的1/2n。

(3)一个DNA分子经n次复制，净增加(2n－1)个DNA分子；第n次复制时，净增加的DNA 分子总数为2n－1个。

提醒捕捉DNA复制中的“关键字眼”
(1)DNA复制：用15N标记的是“亲代DNA”还是“培养基中原料”。

(2)子代DNA：所求DNA比例是“含15N的”还是“只含15N的”，是“DNA分子数”还是
“链数”。

(3)复制n次还是第n次复制。

设计1围绕DNA结构与复制考查理解能力
1．如图为某DNA分子部分结构示意图，对该图的描述正确的是()
A．②和③相间排列，构成了DNA分子的基本骨架
B．DNA分子中脱氧核苷酸序列代表了遗传信息
C．DNA分子中G与C的比例越高，稳定性越低
D．图中④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸
答案 B
解析DNA分子的结构特点是遗传信息传递的基础，本题综合考查了DNA分子结构特点，解题时要注意题中哪些对DNA分子结构特点的描述是错误的。

由图示可知，②(脱氧核糖)和①(磷酸基团)交替连接，排列在外侧，构成了DNA分子的基本骨架，A错误。

DNA分子能够储存足够量的遗传信息，遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中，故DNA分子中脱氧核苷酸排列顺序代表了遗传信息，B正确。

碱基对C与G之间有3个氢键，A与T之间有2个氢键，因此C与G的比例越高，DNA分子稳定性越高，C错误。

由图可知，④中的①属于上面的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的磷酸基团，D错误。

2．大肠杆菌的拟核内有一个含有470万个碱基对的环状DNA，内含大约4 288个基因。

下列有关该DNA分子的叙述，正确的是()
A．含有470万个脱氧核糖和磷酸基团，其中有2个游离的磷酸基团
B．每条脱氧核苷酸链中相邻碱基均通过脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖连接
C．编码蛋白质的基因的两条链均可作为转录的模板
D．每个基因的长度均不超过1 100个碱基对
答案 B
解析470万个碱基对的DNA分子应含470万×2个脱氧核糖和磷酸基因，且在一个链状DNA分子片段中有2个游离的磷酸基团，但环状DNA分子中没有游离的磷酸基团，A错误。

由于每个脱氧核苷酸上的碱基都是与脱氧核糖连接的，而两个相邻脱氧核苷酸之间通过脱氧核糖与磷酸相连，这样每条脱氧核苷酸链上的相邻碱基的连接是：碱基—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—碱基，B正确。

基因的两条链中只有一条链能够作为转录的模板，而复制时两条链都可以作为模板，C错误。

每个基因的长度不一样，有的基因长度会超过1 100个碱基对，D错误。

3．(2016·全国Ⅰ，29(3))在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。

用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A－Pα～Pβ～Pγ或dA－Pα～Pβ～Pγ)。

回答下列问题：
将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P 的培养基中培养一段时间。

若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是_____________________________________ ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。

答案一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中有且只有2个带有标记
解析由于DNA分子复制为半保留复制，故噬菌体双链DNA的复制过程中，被32P标记的两条单链始终被保留，并分别存在于两个子代DNA分子中。

另外，新合成DNA的过程中，原料无32P标记，所以n个子代DNA分子中有且只有2个含有32P标记。

设计2围绕DNA结构与复制考查获取信息能力
4．(2016·全国Ⅱ，2)某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能解开。

若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质，下列相关叙述错误的是()
A．随后细胞中的DNA复制发生障碍
B．随后细胞中的RNA转录发生障碍
C．该物质可将细胞周期阻断在分裂中期
D．可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用
答案 C
解析某物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能打开，说明该物质会
阻碍DNA 分子的解旋，因而会阻碍DNA 分子的复制、转录和抑制细胞增殖，A 、B 、D 三项均正确；因DNA 分子的复制发生在间期，所以该物质可将细胞周期阻断在分裂间期，C 项错误。

5．如图为真核细胞DNA 复制过程的模式图，据图分析，下列相关叙述错误的是( )
A ．解旋酶能使DNA 双链解开，但需要消耗ATP
B ．DNA 分子复制的方式是半保留复制
C ．DNA 分子的复制需要引物，且两条子链的合成方向是相反的
D ．因为DNA 分子在复制时需严格遵循碱基互补配对原则，所以新合成的两条子链的碱基序列是完全一致的
答案 D
解析 由图可知，解旋酶能打开双链间的氢键，且需要消耗ATP ，A 正确；DNA 分子复制时都保留了原来DNA 分子中的一条链，即半保留复制，B 正确；DNA 分子两条链是反向平行的，而复制的时候子链只能从5′端向3′端延伸，所以两条子链合成的方向相反，C 正确；因为DNA 复制是以解开的每一条母链为模板按照碱基互补配对原则进行的，所以新合成的两条子链的碱基序列应是互补的，D 错误。

设计3 DNA 结构与复制中的有关计算
6．某双链DNA 分子中含有200个碱基，一条链上A ∶T ∶G ∶C ＝1∶2∶3∶4，则该DNA 分子(多选)( )
A ．四种含氮碱基A ∶T ∶G ∶C ＝4∶4∶7∶7
B ．若该DNA 中A 为p 个，占全部碱基的n m (m >2n )，则G 的个数为pm 2n
－p C ．碱基排列方式共有4200种
D ．含有2个游离的磷酸
答案 BD
解析 该DNA 分子的一条链上A ∶T ∶G ∶C ＝1∶2∶3∶4，另一条链上A ∶T ∶G ∶C ＝2∶1∶4∶3，整个DNA 分子中A ∶T ∶G ∶C ＝3∶3∶7∶7；若该DNA 中A 为p 个，占全
部碱基的n m ，则碱基总数为pm n 个，则G ＝碱基总数－2p 2＝pm n －2p 2＝pm 2n
－p ；该DNA 分子含有100个碱基对，30个A —T 碱基对，70个G —C 碱基对，碱基排列方式少于4100种；一个DNA 分子由两条DNA 链组成，含2个游离的磷酸。

7．一个双链DNA 分子中有碱基T 400个，占全部碱基的20%，有关此DNA 分子复制的说法，错误的是( )
A ．该DNA 分子复制3次共需要碱基A 2 800个
B ．该DNA 分子在第5次复制时需要碱基G 18 600个
C ．该DNA 分子复制4次后含亲代DNA 分子链的DNA 分子有2个
D ．该DNA 分子复制3次共有6个DNA 分子不含亲代DNA 分子链
答案 B
解析 一个DNA 分子复制3次共形成8个DNA 分子，其中有一个DNA 分子的碱基相当于来自亲代DNA 分子，因此需要的碱基数目相当于7个DNA 分子的碱基数目，双链DNA 分子中碱基A 的数目等于碱基T 的数目，因此该DNA 分子复制3次需要碱基A 400×7＝2 800个，A 正确。

该DNA 分子中碱基总数为2 000，该DNA 分子复制4次共产生16个DNA 分子，在第5次复制时由16个DNA 分子增至32个DNA 分子，这样需要的碱基数目为16个DNA 分子的，而每个DNA 分子中有碱基G(2 000－2×400)/2＝600个，故共需要G 16×600＝9 600个，B 错误。

由于是半保留复制，亲代DNA 分子的两条链分别作为模板参与到2个DNA 分子的复制中，因此，不论复制几次，含亲代DNA 分子链的DNA 分子都只有2个，C 正确。

一个DNA 分子经3次复制共产生8个DNA 分子，其中有2个含亲代DNA 分子链，6个不含，D 正确。

8．若N 个双链DNA 分子在第i 轮复制结束后，某一复制产物分子一条链上的某个C 突变为T ，这样在随后的各轮复制结束时，突变位点为A －T 碱基对的双链DNA 分子数与总DNA 分子数的比例始终为( )
A.1N ×2i －1
B.1N ×2i
C.1N ×2i ＋1
D.1N ×2i ＋2
答案 C
解析 N 个DNA 分子第i 轮复制结束后，得到的DNA 分子数为N ×2i ，在此基础上复制一
次得到的DNA分子的总数为N×2i＋1，其中以变异的DNA分子为模板复制一次得到一个变异的DNA分子和一个正常的DNA分子，由此可推知突变位点为A—T碱基对的双链DNA
，故选C。

分子数与总DNA分子数的比例＝1
N×2i＋1
核心考点3基因的表达
1．图析遗传信息表达的2个重要过程
(1)转录
(2)翻译
提醒(1)细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与，没有专门的解旋酶。

(2)复制和转录：并非只发生在细胞核中，凡DNA存在的部位均可发生，如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核和质粒等。

(3)转录的产物：除了mRNA外，还有tRNA和rRNA，但携带遗传信息的只有mRNA。

(4)翻译：并非所有密码子都能决定氨基酸，3种终止密码子不能决定氨基酸，也没有与之对应的tRNA。

(5)转录、翻译过程中的碱基配对方式：转录中DNA和RNA互补配对，因此碱基配对类型有T－A、A－U、G－C三种；翻译过程中是mRNA和tRNA互补配对，因此碱基配对类型有A－U、G－C两种。

(6)原核细胞与真核细胞的转录场所不同：原核细胞两过程同时进行，发生在细胞质中；而真
核细胞先转录，发生在细胞核(主要)中；后翻译，发生在细胞质中。

(7)哺乳动物成熟红细胞中无细胞核和细胞器，不能进行DNA的复制、转录和翻译。

(8)转录时，四种核糖核苷酸通过随机碰撞的方式进行互补配对。

(9)翻译时核糖体沿着mRNA移动，且负责读取mRNA上的密码子，识别并转运氨基酸的为tRNA。

2．归纳识记中心法则与生物种类的关系
在横线上用字母表示下列生物的遗传信息的传递过程：
(1)细胞生物(如动、植物)：a、b、c。

(2)DNA病毒(如T2噬菌体)：a、b、c。

(3)复制型RNA病毒(如烟草花叶病毒)：d、c。

(4)逆转录病毒(如艾滋病病毒)：e、a、b、c。

3．“三步法”判断中心法则各过程
设计1围绕基因的表达考查理解能力
1．(2014·江苏，20)关于基因控制蛋白质合成的过程，下列叙述正确的是()
A．一个含n个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子的碱基数是n/2个
B．细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板，提高转录效率
C．DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上
D．在细胞周期中，mRNA的种类和含量均不断发生变化
答案 D
解析A项，一个DNA分子上有许多基因，这些基因不会同时转录，所以转录的mRNA分子的碱基数小于n/2个。

B项，转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，
合成RNA的过程。

C项，DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点都在DNA上。

D项，在细胞周期中，由于各个时期表达的基因不同，因此转录产生的mRNA的种类和含量均不断发生变化。

如分裂间期的G1期和G2期，mRNA的种类和含量有所不同，在分裂期mRNA的含量减少。

2．下列关于基因表达的叙述，正确的是()
A．T细胞受病毒刺激后有特定mRNA的合成
B．线粒体、叶绿体和核糖体中均存在A—T和U—A的配对方式
C．转运20种氨基酸的tRNA总共有64种
D．基因的两条链可分别作为模板进行转录，以提高蛋白质合成的效率
答案 A
解析T细胞受病毒刺激后，增殖分化形成效应T细胞和记忆细胞，其细胞内基因选择性表达形成特定mRNA和蛋白质，A正确；核糖体内可以发生翻译过程，有U与A的配对，但是不能发生DNA的复制或逆转录过程，所以没有A与T的配对，B错误；转运20种氨基酸的tRNA总共有61种，C错误；基因的两条链可分别作为模板进行复制，但是只有一条链可以做模板进行转录，D错误。

设计2围绕基因表达考查获取信息的能力
3．(2017·江苏，23)在体外用14C 标记半胱氨酸-tRNA复合物中的半胱氨酸(Cys)，得到*Cys-tRNA Cys，再用无机催化剂镍将其中的半胱氨酸还原成丙氨酸(Ala)，得到*Ala-tRNA Cys(见下图，tRNA不变)。

如果该*Ala-tRNA Cys参与翻译过程，那么下列说法正确的是(多选)()
A．在一个mRNA 分子上可以同时合成多条被14C 标记的多肽链
B．反密码子与密码子的配对由tRNA 上结合的氨基酸决定
C．新合成的肽链中，原来Cys 的位置会被替换为14C 标记的Ala
D．新合成的肽链中，原来Ala 的位置会被替换为14C 标记的Cys
答案AC
解析反密码子与密码子按碱基互补配对原则配对，不是由结合的氨基酸决定，B错误；由于Cys转化为Ala时并未改变反密码子碱基序列，故新合成的肽链中原来Cys的位置，被替
换为14C标记的Ala，C正确，D错误。

4．核糖体RNA( rRNA)在核仁中通过转录形成，与核糖核蛋白组装成核糖体前体，再通过核孔进入细胞质中进一步成熟，成为翻译的场所。

翻译时rRNA催化肽键的连接。

下列相关叙述错误的是()
A．rRNA的合成需要DNA做模板
B．rRNA的合成及核糖体的形成与核仁有关
C．翻译时，rRNA的碱基与tRNA上的反密码子互补配对
D．rRNA可降低氨基酸间脱水缩合所需的活化能
答案 C
解析核糖体RNA( rRNA)在核仁中以DNA为模板通过转录形成，A、B项正确；翻译时，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，C项错误；翻译时rRNA可降低氨基酸间脱水缩合所需的活化能，催化肽键的连接，D项正确。

5．(2013·江苏，32)图①～③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。

请回答下列问题：
(1)细胞中过程②发生的主要场所是________。

(2)已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%，则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为________。

(3)由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程③合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸(密码子有AUU、AUC、AUA)变成苏氨酸(密码子有ACU、ACC、ACA、ACG)，则该基因的这个碱基对替换情况是________。

(4)在人体内成熟红细胞、浆细胞、记忆细胞、效应T细胞中，能发生过程②、③而不能发生过程①的细胞是________________________。

(5)人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时启用的起始点________(在“都相同”“都不同”“不完全相同”中选择)，其原因是________________________________________。

答案(1)细胞核(2)26%(3)T∥A替换为C∥G(A∥T替换为G∥C)(4)浆细胞和效应T 细胞(5)不完全相同不同组织细胞中基因进行选择性表达
解析(1)图①为DNA的复制，图②为转录，图③为翻译；(2)本小题的注意点是求算对应的DNA区段，而不是模板链，通过绘图，可求得模板链上碱基G占19%，C占29%，A占25%，T占27%，因此该区段DNA双链中A与T之和达52%，故A和T各占26%。

(3)本小题注意是一对碱基的替换，通过密码子的对应关系可确定，密码子的变化是AUU→ACU或
AUC→ACC或AUA→ACA，则模板链上对应的碱基变化是A→G，基因中碱基对的变化就是A∥T→G∥C。

(4)过程①只发生于分裂的细胞中，而过程②③可发生在具DNA的所有活细胞中，因此浆细胞和效应T细胞不分裂，不发生过程①，可发生过程②③，成熟的红细胞无细胞核，不能发生过程①②③，记忆细胞可发生过程①②③。

(5)不同组织细胞发生细胞的分化，基因选择性表达，因此同一DNA中不同基因表达情况有差异，故转录的起点不完全相同。

重要题型12DNA复制与细胞分裂中染色体标记问题
解答本类题目关键在于清楚DNA分子半保留复制的特点，并明确复制后新DNA分子位置、子代DNA分开时间与去向，即复制后的子代DNA位于两姐妹染色单体上，由着丝点连接在一起，在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期分开，可采用画图法帮助理解。

具体分析如下(以有丝分裂为例)：
1．取1个含有1对同源染色体的精原细胞，用15N标记细胞核中的DNA，然后放在含14N
的培养基中培养，让其连续进行两次有丝分裂，形成4个细胞，这4个细胞中含15N 的细胞个数所占比例不可能是( )
A ．1 B.12
C.34
D.14
答案 D
解析 细胞分裂过程中先进行DNA 复制。

方式是半保留复制。

图示辨析如下：
可以看出，最后形成的4个子细胞有3种情况：第一种情况是4个细胞都是
，第二种情况是2个细胞是
，1个细胞是，1个细胞是；第三种情况是2个细胞是
，另外2个细胞是。

2．将染色体上全部DNA 分子双链经32P 标记的雄性哺乳动物细胞(染色体数为20)置于不含32P 的培养基中培养，细胞只进行一次分裂。

下列推断中，正确的是( )
A ．若完成一次减数分裂，则产生的子细胞中有5对同源染色体，每条都含32P
B ．若完成一次有丝分裂，则产生的子细胞中含20条染色体，其中10条含32P
C ．若进行减数分裂，则每个减数第二次分裂后期细胞中均含2个Y 染色体且都含32P
D ．若进行一次有丝分裂，则分裂中期细胞的染色体上共有40个DNA 分子且都含32P 答案 D
解析 减数分裂结束，产生的子细胞为生殖细胞，其内含有的10条染色体中不存在同源染色体，A 错误。

若进行一次有丝分裂结束，则产生的子细胞中含20条染色体，20条染色体都含32P ，B 错误。

若进行减数分裂，则每个减数第二次分裂后期细胞中含2个Y 染色体或2个X 染色体，且都含32P ，C 错误。

若进行一次有丝分裂，则分裂中期细胞的染色体上共有40个DNA 分子，且每个DNA 分子中都有一条脱氧核苷酸链含有32P ，D 正确。

重要题型13放射性同位素在生物实验中的应用
1．主要应用
用来研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。

一般常用的标记元素有3H、14C、15N、18O、32P、35S等。

2．归类分析
(1)标记某元素，追踪其转移途径。

如用18O标记H182O，光合作用只产生18O2；再用18O标记C18O2，光合作用只产生O2，证明光合作用产生的氧气中的氧原子全部来自于H2O，而不是来自于CO2。

(2)标记特征元素，探究化合物的作用。

如在T2噬菌体侵染细菌的实验中，用32P标记噬菌体的DNA，大肠杆菌内发现放射性物质；用35S标记蛋白质，大肠杆菌内未发现放射性物质，证明了DNA是噬菌体的遗传物质。

(3)标记特征化合物，探究详细生理过程，研究生物学原理。

如用3H标记亮氨酸，探究分泌蛋白的分泌过程；用3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸，研究有丝分裂过程中染色体的变化规律；用15N标记DNA，证明了DNA复制的特点是半保留复制。

1．下列有关放射性同位素示踪实验的叙述，错误的是()
A. 小鼠吸入18O2，则在其尿液中可以检测到H182O，呼出的CO2也可能含有18O
B．用32S标记甲硫氨酸，附着在内质网上的核糖体与游离的核糖体都可能出现放射性
C. 将某精原细胞中的某条染色体上的DNA的一条链用15N进行标记，正常情况下，在该细胞分裂形成的精细胞中，含15N的精子所占比例为50%
D. 给水稻提供14CO2，体内可以存在14C的转移途径14CO2→14C3→(14CH2O)
答案 C
解析18O2标记以后放射性元素首先出现在H2O中，但是水又可以作为反应物，如果水作为反应物，那么放射性元素又可以出现在CO2中，A正确；用32S标记甲硫氨酸，如果是分泌蛋白，附着在内质网上的核糖体将出现放射性，如果不是分泌蛋白也可以在游离的核糖体上出现放射性，B正确；若将该精原细胞的一个DNA分子一条链用15N标记，由于减数分裂过程中DNA分子只复制一次，且DNA分子的复制方式是半保留复制，所以该细胞减数分裂形成的4个精子细胞中有1个含15N，即含15N的精细胞所占的比例为25%，C错误，水稻叶。