2020-2021学年新教材生物人教版必修2练习：第3章 第3节　DNA的复制 WORD版含解析.docx

1、第3节DNA的复制课后训练巩固提升双基巩固学考突破1.下列各项中,不属于在生物实验室中模拟生物体DNA复制所必需的条件的是()A.4种游离的脱氧核苷酸B.DNA分子C.酶D.4种游离的核糖核苷酸答案:D解析:核糖核苷酸是合成RNA的原料。2.生物体内DNA的复制发生在()A.有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期B.有丝分裂前期和减数分裂中期C.减数分裂前期D.有丝分裂中期和减数分裂中期答案:A解析:DNA的复制一般发生在细胞分裂前的间期,即有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期。3.下列关于DNA复制的说法,错误的是()A.边解旋边复制B.半保留复制C.一个DNA分子经过一次复制可得到两个DNA分子

2、D.全保留复制答案:D解析:科学家通过实验验证了DNA复制的方式为半保留复制。4.在DNA复制过程中,保证复制准确无误进行的关键步骤是()A.破坏氢键并使DNA双链分开B.游离脱氧核苷酸的碱基与母链的碱基互补配对C.配对的游离核苷酸连接成子链D.子链与模板链盘绕成双螺旋结构答案:B解析:A一定与T配对,G一定与C配对,碱基间这种一一对应的关系叫作碱基互补配对原则。DNA分子复制时遵循该原则,保证了复制准确地进行。5.将大肠杆菌放在含15N的培养基中培养若干代后,大肠杆菌DNA中所有的氮均为15N。然后将被15N标记的大肠杆菌转移到含14N的培养基中,连续培养3代,在第3代大肠杆菌的DNA总量中

3、带有15N标记的DNA占()A.12.5%B.25%C.5%D.75%答案:B解析:设亲代大肠杆菌有n个含有15N标记的DNA,在含14N的培养基中连续培养3代,将产生8n个DNA。其中2n个DNA的1条单链含有15N,另外1条单链含有14N,其余6n个DNA只含有14N。6.具有100个碱基对的1个DNA分子片段,内含40个胸腺嘧啶,如果连续复制2次,则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸()A.60个B.80个C.120个D.180个答案:D解析:该DNA分子片段含有60个胞嘧啶脱氧核苷酸。根据DNA半保留复制的特点,如果该DNA分子片段连续复制2次,需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为(22-1)60=

4、180(个)。7.下列关于DNA复制的叙述,正确的是()A.在细胞有丝分裂前的间期,发生DNA的复制B.DNA复制前需要把DNA双螺旋结构全部解旋C.DNA解旋酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链D.减数分裂过程中,1个DNA分子通过复制后产生4个DNA分子答案:A解析:DNA分子边解旋边复制。DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链。1个DNA分子通过复制后产生2个DNA分子。8.女性子宫瘤细胞中最长的DNA分子可达36 mm,

5、DNA复制速率约为4 m/min,但复制过程仅需40 min左右即可完成,这可能是因为()A.边解旋边复制B.只有一个复制起点,但解旋之后可以向着两个方向复制C.以半保留方式复制D.复制起点多,分段同时复制答案D9.DNA的复制方式可以通过设想来进行预测,可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散(弥散)复制3种。究竟哪种复制方式是正确的呢?可用下面设计的实验加以证明。实验步骤:a.在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌,其DNA分子均为14N/14N-DNA(对照);b.在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌,其DNA分子均为15N/15N-DNA(亲代);c.将含15N/15N-DNA的大肠

6、杆菌转移到氮源为14N的培养基中,再连续繁殖两代(和),用密度梯度离心法分离,具有不同相对分子质量的DNA分子将分布在试管的不同位置。实验预测:(1)如果与对照(14N/14N-DNA)相比,子代能分辨出两条DNA带:一条带和一条带,则可以排除和分散复制。(2)如果子代只有一条中密度带,则可以排除,但不能肯定是。(3)如果子代只有一条中密度带,再继续做子代DNA密度鉴定:若子代可以分出和,则可以排除分散复制,同时肯定是半保留复制;如果子代不能分出两条密度带,则排除,同时确定为。答案:(1)低密度(14N/14N-DNA)高密度(15N/15N-DNA)半保留复制(2)全保留复制半保留复制或分散

7、复制(3)一条中密度带一条低密度带中、低半保留复制分散复制解析:如果是全保留复制,则复制后得到的两个DNA分子,一个是原来的两条母链重新形成的亲代DNA分子,一个是两条子链形成的子代DNA分子。如果是半保留复制,则复制后得到的每个子代DNA分子都是一条单链为母链,一条单链为子链。如果是分散复制,则复制后得到的每个子代DNA分子的单链都是由母链片段和子链片段间隔连接而成的。选考奠基素养提升1.下图表示采用同位素示踪技术和离心处理来探究DNA复制方式的过程。下列说法错误的是()A.图中轻带表示14N/14N-DNAB.本实验证明DNA的复制方式为半保留复制C.细菌繁殖三代后取样、提取DNA,离心后

8、离心管中出现三个条带D.若将DNA双链分开来离心,则b、c两组实验结果都是得到两个条带答案:C解析:图中轻带表示相对分子质量较小的DNA,即14N/14N-DNA。分析离心后的实验结果,繁殖一代后,DNA分子出现在中带位置,表明形成15N/14N-DNA,繁殖两代后,出现14N/14N-DNA(轻带)和15N/14N-DNA(中带),因此本实验可证明DNA的复制方式为半保留复制。细菌繁殖三代后产生15N/14N-DNA和14N/14N-DNA,所以试管中只能出现轻带和中带两个条带。若将DNA双链分开,b、c两组得到的都是含14N的脱氧核苷酸链和含15N的脱氧核苷酸链,离心后都得到两个条带。2.

9、真核细胞中DNA的复制过程如右图所示,下列叙述错误的是()A.多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成B.每个子代DNA都有一条脱氧核苷酸链来自亲代C.复制过程中氢键的破坏和形成都需要DNA聚合酶的催化D.DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则和精确的模板答案:C解析:DNA复制过程中氢键的破坏需要解旋酶的催化。3.一个双链均被32P标记的DNA由5 000个碱基对组成,其中腺嘌呤占20%,将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述错误的是()A.该DNA分子中鸟嘌呤核苷酸占30%B.复制过程需要2.4104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸C.子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链数

10、目之比为17D.子代DNA分子中含32P的分子数目与只含31P的分子数目之比为13答案:B解析:由题意可知,该DNA分子中胞嘧啶占30%,则该DNA分子复制时需要消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为1000030%(23-1)=2.1104(个)。4.某双链DNA分子有100个碱基对,其中腺嘌呤有30个,下列叙述正确的是()A.该DNA分子的一条单链中,腺嘌呤和胸腺嘧啶占50%B.该DNA分子两条链之间总是嘌呤和嘧啶形成碱基对C.该DNA分子第三次复制时需要胞嘧啶脱氧核苷酸490个D.该DNA分子复制时,在DNA聚合酶的作用下DNA双螺旋解开答案:B解析:该双链DNA分子有100个碱基对,其中腺

11、嘌呤有30个,则胸腺嘧啶也有30个;所以该DNA分子中(A+T)占30%,每一条单链中,(A+T)也占30%。该DNA分子两条链之间的碱基靠氢键连接成碱基对,腺嘌呤与胸腺嘧啶、鸟嘌呤与胞嘧啶互补配对。该DNA分子中胞嘧啶脱氧核苷酸有70个,第三次复制时需要胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为7023-1=280(个)。该DNA分子复制时,在DNA解旋酶的作用下DNA双螺旋解开。5.下图表示DNA复制的过程。由该图不能得出的是()A.DNA复制是半保留复制B.DNA复制具有双向复制的特点C.DNA复制生成的两条子链的方向相反D.DNA复制时需要解旋酶将氢键断裂答案:D6.右图为真核细胞DNA复制过程模式图。

12、据图分析,下列相关叙述错误的是()A.由图示可知,DNA复制的方式是半保留复制B.由图中可以看出合成两条子链时,DNA聚合酶移动的方向是相反的C.子链合成的方向是一定的D.解旋需解旋酶及DNA聚合酶的催化答案:D解析:由图示可以看出,新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一条链,因此,DNA分子复制的方式为半保留复制;由图中的箭头可知,两条子链上DNA聚合酶移动的方向是相反的;子链合成的方向是一定的,即只能从5-端向3-端延伸;图示解旋的过程中只需要解旋酶的催化,不需要DNA聚合酶的催化。7.若以白色表示某亲本DNA分子的双链,以灰色表示第一次复制出的DNA子链,以黑色表示第二次

13、复制出的DNA子链,亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是()答案:D解析:DNA复制为半保留复制,第一次复制后,亲本DNA的两条链分别进入两个子代DNA分子中,第二次复制得到的4个DNA分子中,都有一条单链是在第二次复制时形成的。8.现有DNA分子的两条单链均只含有14N(表示为14N/14N-DNA)的大肠杆菌,若将该大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖两代,再转移到含有14N的培养基中繁殖一代,则理论上DNA分子的组成类型及其比例分别是()A.有15N/14N-DNA和14N/14N-DNA两种,其比例为13B.有15N/15N-DNA和14N/14N-DNA两种,其比例为11C.有15

14、N/15N-DNA和14N/14N-DNA两种,其比例为31D.有15N/14N-DNA和14N/14N-DNA两种,其比例为31答案:D解析:一个14N/14N-DNA分子在含有15N的培养基中复制两代,再转移到含有14N的培养基中复制一代,共产生8个DNA分子,其中6个为15N/14N-DNA,2个为14N/14N-DNA。9.研究人员将只含14N/14N-DNA的大肠杆菌转移到含15NH4Cl的培养液中,培养24 h后提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA热变性处理,即解开双螺旋,变成单链;然后进行密度梯度离心,管中出现的两种条带分别对应下图中的两个峰,则大肠杆菌的细胞周期为()A.4 hB

15、.6 hC.8 hD.12 h答案:C解析:由题图可知,密度梯度离心后,得到两种单链,其中含14N的占1/8,含15N的占7/8。含14N的单链有2条,所以含15N的单链有14条。则子代DNA分子共有8个,说明繁殖了3代,细胞周期为243=8(h)。10.研究发现rep蛋白可以将DNA双链解旋,结合蛋白可以和解旋的DNA单链结合,并随着子链的延伸而与DNA单链分离。下列叙述正确的是()A.rep蛋白能使A与C、T与G之间的氢键断裂B.低温处理DNA分子也可以使DNA双链解旋C.DNA复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点D.结合蛋白与DNA单链结合不利于DNA新链的形成答案:C解析:rep蛋白

16、可以将DNA双链解旋,则rep蛋白应为解旋酶,能破坏氢键。在DNA双链中A与T配对,C与G配对,即rep蛋白可破坏A与T、C与G之间的氢键。高温处理DNA分子能使DNA双链解旋,而低温不可以。DNA复制的特点是边解旋边复制、半保留复制。DNA结合蛋白缠绕在DNA单链上,可防止单链之间重新螺旋化,对DNA新链的形成有利。11.下图表示DNA分子复制的过程。请回答下列问题。(1)图示DNA分子复制过程中,除了需要模板和酶外,还需要等条件,保证DNA分子的复制过程精确无误的关键是。(2)若图中该DNA分子含有48 502个碱基对,而子链延伸的速度为105个碱基对/min,则此DNA复制约需要30 s

17、,而实际时间远远小于30 s,根据图分析是因为;由图可知延伸的子链紧跟着解旋酶,这说明DNA分子复制是。(3)DNA分子在复制过程中,某位点上的一个正常碱基(设为P)由于诱变变成了尿嘧啶。该DNA连续复制两次,得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为UA、AT、GC、CG。推测“P”可能是()A.胸腺嘧啶B.腺嘌呤C.胸腺嘧啶或腺嘌呤D.胞嘧啶或鸟嘌呤答案:(1)原料、能量碱基互补配对(2)复制是双向多起点进行的边解旋边复制(3)D解析:正常碱基“P”变成了U后,能与A配对,因此含有UA、AT的2个DNA分子是发生变化的,而含有GC、CG的2个DNA分子是未发生变化的。这两个正常的DN

18、A分子和亲代DNA分子的碱基组成是一致的,即亲代DNA分子中的碱基对是GC或CG,因此P可能是胞嘧啶或鸟嘌呤。12.分别含有32P和31P的磷酸的化学性质几乎相同,都可参与DNA分子的组成,但32P比31P相对分子质量大。现将某哺乳动物的细胞放在含有31P磷酸的培养基中,连续培养数代后得到G0代细胞。然后将G0代细胞移至含32P的培养基中培养,经过第1、第2次细胞分裂后,分别得到G1、G2代细胞。再从G0、G1、G2代细胞中提取DNA,经离心后得到的结果如下图所示,分别表示轻、中、重3种DNA的位置。请回答下面的问题。(1)G0、G1、G2 3代DNA离心后的结果分别是图中的、。(2)G2代细

19、胞中的DNA离心后,条带中的DNA分子数的比例是。(3)图中条带中的DNA分子所含的同位素分别是、。(4)上述实验结果证明DNA的复制方式为。答案:(1)ABD(2)011(3)31P31P和32P(4)半保留复制解析:首先应理解轻、中、重3种DNA的含义:由2条都含31P的脱氧核苷酸链组成的是轻DNA;由一条含31P的脱氧核苷酸链与另一条含32P的脱氧核苷酸链组成的是中DNA;由2条都含32P的脱氧核苷酸链组成的是重DNA。根据DNA半保留复制的特点,G0代细胞中的DNA全部是轻DNA;G1代是以G0代细胞的DNA为模板,以含32P的脱氧核苷酸为原料形成的2个DNA分子,全部为中DNA;G2代是以G1代细胞的DNA为模板,以含32P的脱氧核苷酸为原料形成的4个DNA分子,其中有2个为中DNA,另外2个为重DNA。G2代以后,除2个中DNA外,其他均为重DNA。