2019-2020学年人教版生物必修二同步作业12　DNA的复制

2019-2020学年人教版生物必修二同步作业12　DNA的复制

课时分层作业(十二) ……… 学业达标练 ……… 1．沃森和克里克在发表了 DNA 分子双螺旋结构的论文后，又提出 了 DNA 自我复制的假说。下列有关假说内容的叙述不正确的是 ( ) A．DNA 复制时，双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂 B．以解开的两条单链为模板，以游离的脱氧核苷酸为原料，依据碱 基互补配对原则，通过氢键结合到作为模板的单链上 C．形成的 DNA 分子包括一条模板单链和一条新链 D．形成的两个 DNA 分子是由两条母链、两条子链分别结合而成 答案 D 解析 沃森和克里克提出的 DNA 自我复制的假说为半保留复制，即 形成的 DNA 分子包括一条母链和一条子链。 2．下列关于真核细胞 DNA 复制的叙述中，正确的是( ) A．不仅需要解旋酶，还需要 DNA 聚合酶 B．不仅需要 DNA 作模板，还需要肽链作引物 C．不仅需要氨基酸作原料，还需要 ATP 供能 D．不仅发生在细胞核中，也可能发生于线粒体、高尔基体中 答案 A 解析 真核细胞 DNA 复制时，不仅需要解旋酶，还需要 DNA 聚合 酶，A 项正确；需要 DNA 作模板，不需要肽链作引物，B 项错误； 需要脱氧核苷酸作原料，还需要 ATP 供能，C 项错误；不仅发生在 细胞核中，也可能发生于线粒体、叶绿体中，但不会发生于高尔基体 中，D 项错误。 3．已知一条完全标记上 15N 的 DNA 分子在含 14N 的培养基中经 n 次 复制后，仅含 14N 的 DNA 分子总数与含 15N 的 DNA 分子总数之比为 7∶1，则 n 是( ) A．2 B．3 C．4 D．5 答案 C 解析 DNA 分子复制是半保留复制，所以无论这个 DNA 分子复制 多少次，总有两个 DNA 分子各有一条链带有 15N 标记，因此仅含 14N 的 DNA 分子总数应为 14 个，复制 n 次后，共得到 16 个 DNA 分子， 由公式 2n＝16 可知 DNA 分子复制了 4 次。 4．一个不含放射性元素的噬菌体，在脱氧核苷酸被 32P 标记及氨基 酸被 15N 标记的细菌体内，连续繁殖三代，含有 32P 和 15N 标记的噬 菌体分别占子代噬菌体总数的比例为( ) A．100%、100% B．25%、50% C．50%、50% D．25%、0 答案 A 解析 噬菌体侵染细菌后，在亲代噬菌体的 DNA 的作用下，以细菌 细胞内的脱氧核苷酸和氨基酸为原料合成子代噬菌体的 DNA 和蛋白 质外壳。细菌细胞内脱氧核苷酸被 32P 标记，氨基酸被 15N 标记，则 后代每个噬菌体都含有 32P 和 15N。 5．1 个 DNA 复制成 2 个 DNA，这两个携带完全相同遗传信息的 DNA 分子彼此分离发生在( ) A．细胞分裂间期 B．减数第一次分裂后期 C．减数第一次分裂后期和有丝分裂后期 D．减数第二次分裂后期和有丝分裂后期 答案 D 解析 考查有丝分裂和减数分裂。在有丝分裂后期和减数第二次分裂 后期着丝点分裂，染色单体分开，复制形成的两个 DNA 分子分开。 6．某双链 DNA 分子共有含氮碱基 1 400 个，其中一条单链上(A＋ T)/(G＋C)＝2∶5，问该 DNA 分子连续复制两次，共需游离的胸腺 嘧啶脱氧核苷酸的数目是( ) A．300 个 B．400 个 C．600 个 D．1 200 个 答案 C 解析 双链 DNA 分子中互补配对的碱基之和在两条单链中所占比例 等于在整个 DNA 分子中所占比例，即整个 DNA 分子中(A＋T)/(G＋ C)＝2∶5，故 A＝T＝1/2×1 400×2/7＝200(个)，该 DNA 分子连续 复制 2 次需(22－1)×200＝600 个游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸。 7．含 31P 的 DNA 分子利用含 32P 的原料复制一次后形成的两个子代 DNA 分子( ) A．比重相同，所携带的遗传信息相同 B．比重不同，所携带的遗传信息相同 C．比重相同，所携带的遗传信息不同 D．比重不同，所携带的遗传信息不同 答案 A 解析 根据 DNA 半保留复制的过程可知，新形成的子代 DNA 都是 一条链含 31P(母链)，另一条链含 32P(子链)，并且由于复制过程遵循 碱基互补配对原则，新形成的子代 DNA 所携带的遗传信息与原 DNA 完全一致。 8．下列关于 DNA 复制的叙述，正确的是( ) A．DNA 复制时，严格遵循 A－U、C－G 的碱基互补配对原则 B．DNA 复制时，两条脱氧核糖核苷酸链均可作为模板 C．DNA 分子全部解旋后才开始进行 DNA 复制 D．脱氧核苷酸必须在 DNA 酶的作用下才能连接形成子链 答案 B 解析 DNA 复制时，严格遵循 A—T、C—G 的碱基互补配对原则； DNA 是以两条脱氧核苷酸链作为模板进行复制的；DNA 分子边解旋 边复制；脱氧核苷酸必须在 DNA 聚合酶的作用下才能连接形成子链。 9．甲、乙图是真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是 ( ) A．甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分 子 B．甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行 C．DNA 分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶 D．一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始 多次 答案 D 解析 由图可以看出，甲图所示为 DNA 分子的复制过程，其方式为 半保留复制，产生两个相同的子代 DNA 分子；乙图所示为以 DNA 分子的一条链为模板，产生单链 RNA 的转录过程，故 A 项错误； DNA 分子复制过程可发生在细胞核、叶绿体、线粒体中，转录过程 主要发生在细胞核中，B 项错误；在上述两个过程中，甲所示过程需 要解旋酶参与，故 C 项错误；在一个细胞周期中，DNA 分子只复制 一次，在整个细胞周期中一个基因可以转录出多条 mRNA，因此乙 图所示过程可起始多次，D 项正确。 10．康贝格(Komberg)曾以噬菌体为引子，用四种脱氧核苷酸为原料， 加入适量 ATP 和 DNA 聚合酶，在试管中把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)体内繁 殖。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 ____________________ ， 说 明 该 过 程 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________________________。 答案 (1)在一定条件下，DNA 具有自我复制功能 (2)为 DNA 复制提供能量 一个耗能过程 (3)促进 DNA 新链的合成 (4)原核细胞的拟核 细胞核、线粒体 细胞核、线粒体、叶绿体 解析 DNA 的复制需要四个条件，其中需要 ATP 说明 DNA 复制是 个耗能过程。原核细胞无细胞核，只有拟核。真菌细胞的细胞核和线 粒体中含有 DNA。高等植物叶肉细胞不仅细胞核和线粒体中含有 DNA，还有叶绿体也含有 DNA。 ……… 冲 A 挑战练 ……… 11．某基因(14N)含有 3 000 个碱基，腺嘌呤占 35%。若该 DNA 分子 用 15N 同位素标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制 3 次，将全部 复制产物进行密度梯度离心，得到如图甲结果；如果将全部复制产物 加入解旋酶处理后再离心，则得到如图乙结果。下列有关分析正确的 是( ) A．X 层全部是仅含 14N 的基因 B．W 层中含 15N 标记的胞嘧啶 6 300 个 C．X 层中含有的氢键数是 Y 层的 1/3 D．W 层与 Z 层的核苷酸数之比是 1∶4 答案 C 解析 DNA 是半保留复制，故复制 3 次，DNA 总数是 8 个，其中含 有 14N 的 DNA 为 2 个(每个 DNA 均为一条 14N 链，一条 15N 链)，其 余 6 个均为 15N 的 DNA(两条链均为 15N)。因为 14N/15N 的 DNA 密度 比 15N/15N 的 DNA 密度小，故 X 层应该为 14N/15N 的 DNA，Y 层为 15N/15N 的 DNA，A 项错误；一个 DNA 中含有 3 000 个碱基，腺嘌呤 占 35%，那么胞嘧啶占 15%，故胞嘧啶的碱基数为 450 个。复制 3 次一共得到 8 个 DNA，这样需要的胞嘧啶数为 450×7＝3 150 个，B 项错误；复制得到的 DNA 所含有的碱基数都是相同的，那么氢键数 也应该是相同的，X 层有 2 个 DNA，Y 层有 6 个 DNA，这样它们的 氢键数之比即为 DNA 数之比，即 X 层中含有的氢键数∶Y 层中含有 的氢键数＝1∶3。X 层中含有的氢键数是 Y 层的 1/3，C 项正确；复 制后的 8 个 DNA 一共含有 16 条链，其中 14N 的链 2 条(分布在 Z 层)， 15N 的链 14 条(分布在 W 层)，因为该基因含有 3 000 个碱基，故每条 链的核苷酸数为 1 500，这样 Z 层的核苷酸数为 1 500×2＝3 000，W 层的核苷酸数为 1 500×14＝21 000 个，故 W 层与 Z 层的核苷酸数 之比为 7∶1，D 项错误。 12．下列关于如图 DNA 分子片段的说法，正确的是( ) A．解旋酶可作用于①、②处 B．“G”是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸 C．该 DNA 的特异性表现在碱基种类和(A＋G)/(C＋T)的比例上 D．把此 DNA 放在含 15N 的培养液中复制 2 代，子代中含 15N 的 DNA 占 3/4 答案 B 解析 解旋酶的作用是催化氢键断开，使 DNA 两条链分开，形成两 条单链 DNA，即作用于图中③处，A 项错误；“G”是鸟嘌呤脱氧核 糖核苷酸，B 项正确；DNA 分子的特异性是由于每个特定的 DNA 分 子都具有其特定的碱基对排列顺序，在任何双链 DNA 分子中，(A＋ G)/(C＋T)的比值都是等于 1，C 项错误；把此 DNA 放在含 15N 的培 养液中复制 2 代，子代 DNA 都含有 15N，D 项错误。 13．蚕豆根尖细胞在含 3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完 成一个细胞周期后，转移至不含放射性标记的培养基中继续分裂，至 第二次有丝分裂中期，其染色体的放射性标记分布情况是( ) A．每条染色体的两条单体都被标记 B．每条染色体中都只有一条单体被标记 C．只有半数的染色体中一条单体被标记 D．每条染色体的两条单体都不被标记 答案 B 解析 由于 DNA 分子的复制方式为半保留复制，在有放射性标记的 培养基中完成一个细胞周期后，每个 DNA 分子中都有一条链含放射 性；继续在无放射性的培养基中培养到一个细胞周期的中期时，由于 DNA 的半保留复制，DNA 分子一半含放射性，一半不含放射性，分 别存在于一条染色体的两条姐妹染色单体上，故 B 项正确。 14．科学家推测 DNA 可能有如图 A 所示的三种复制方式。1958 年， Meslson 和 Stahl 用密度梯度离心的方法，追踪由 15N 标记的 DNA 亲 本链的去向，实验过程是：在氮源为 14N 的培养基上生长的大肠杆菌， 其 DNA 分子均为 14N－DNA(对照)，在氮源为 15N 的培养基上生长的 大肠杆菌，其 DNA 均为 15N—DNA(亲代)，将亲代大肠杆菌转移到 含 14N 的培养基上，再连续繁殖两代(子代Ⅰ和子代Ⅱ)后离心得到如 图 B 所示的结果。请依据上述材料回答问题： (1)DNA 精确复制的原因是________，DNA 复制过程中用到了 ________种 RNA，DNA 复制有________意义。 (2)如果与对照相比，子代Ⅰ离心后能分离出轻和重两条密度带，则 说明 DNA 传递遗传信息的方式是________。如果子代Ⅰ离心后只有 1 条中等密度带，则可以排除 DNA 传递遗传信息的方式是________。 如果子代Ⅰ离心后只有 1 条中等密度带，再继续做子代Ⅱ的 DNA 密 度鉴定：①若子代Ⅱ离心后________，则可以确定 DNA 传递遗传信 息的方式是半保留复制。②若子代Ⅱ离心后不能分出中、轻两条密度 带，则可以确定 DNA 传递遗传信息的方式是________的可能。他们 观测的实验数据如下。 梯度离心 DNA 浮力密度(g/ml)表 世代 实 验 对照 亲代 1.724 1.710 子Ⅰ代 1.717 1.710 子Ⅱ代 (1/2)1.717，(1/2)1.710 1.710 子Ⅲ代 (1/4)1.717，(3/4)1.710 1.710 (3)分析实验数据可知：实验结果与当初推测的 DNA 三种可能复制方 式中的________方式相吻合。 答案 (1)独特的双螺旋结构提供模板，碱基互补配对原则 0 将遗 传信息从亲代传给子代，保持遗传信息的连续性 (2)全保留复制 全保留复制 ①可以分出中、轻两条密度带 ②分 散复制 (3)半保留复制 解析 (1)DNA 精确复制的原因是模板和碱基互补配对原则。DNA 复 制过程中没有 RNA 参与。DNA 复制发生在细胞分裂的间期，通过 细胞分裂可以将遗传信息从亲代传给子代，保持遗传信息的连续性。 (2)子代Ⅰ离心后能分离出轻(就是两条链都是 14N)和重(就是两条链 都是 15N)两条密度带得出是全保留复制。如果子代Ⅰ离心后只有 1 条中等密度带肯定不可能是全保留复制，可能是半保留或分散复制没 有全轻和全重。第二次复制，若是半保留复制，子代Ⅱ会有 1/2 中、 1/2 轻；若是全保留会有 1/4 重；若是分散复制只能是一样重。 (3)依题意得子代Ⅰ都是中，子代Ⅱ1/2 中、1/2 轻，子代Ⅲ是 1/4 中、 3/4 轻，这是半保留复制的特点。