2019-2020学年人教版生物必修第二册同步练习：第3章第3节　DNA的复制

2019-2020学年人教版生物必修第二册同步练习：第3章第3节　DNA的复制

[随堂检测] 1．(2019·太原高一检测)DNA分子复制时解旋酶作用于下列哪一结构( ) 解析：选 D。解旋酶的作用是打开碱基对之间的氢键，使 DNA双螺旋解开，A—U属 于 RNA上的碱基对，G—C属于 DNA上的碱基对，D符合题意。 2．(2019·潍坊高一检测)下列关于 DNA复制的叙述，正确的是( ) A．DNA复制时，亲代 DNA中只有一条链是模板 B．精原细胞略微增大进行 DNA复制 C．DNA复制在核糖体上进行 D．DNA复制时，以其周围游离的脱氧核糖核酸为原料 解析：选 B。DNA 复制时，亲代 DNA中的两条链都是模板，A项错误；精原细胞略微 增大，说明细胞处于分裂前的间期，正在进行 DNA 复制，B项正确；DNA复制主要在细胞 核中进行，蛋白质合成在核糖体上进行，C项错误；DNA复制时，以其周围游离的单体—— 脱氧核糖核苷酸为原料，D项错误。 3．下图为某真核细胞中 DNA复制过程的模式图，下列叙述错误的是( ) A．酶①和酶②均作用于氢键 B．该过程的模板链是 a、b链 C．该过程可发生在细胞分裂前的间期 D．DNA复制的特点是半保留复制 解析：选 A。由题图可知，酶①(解旋酶)使氢键断裂，而酶②(DNA 聚合酶)催化形成磷 酸二酯键，A错误；DNA复制过程的模板是亲代 DNA的两条链，即 a、b链，B正确；DNA 复制过程发生在细胞分裂前的间期，C正确；由题图可知，新合成的两个 DNA 分子各保留 亲代 DNA分子的一条链，新合成一条链，即 DNA复制的特点是半保留复制，D正确。 4．(2019·湖南益阳期末)将大肠杆菌在含有 15N 标记的 15NH4Cl 培养液中培养后，再转 移到含有 14N 的普通培养液中培养，8小时后提取 DNA 进行分析，得出含 15N 的 DNA 占 总 DNA 的比例为 1 16 ，则大肠杆菌的分裂周期是( ) A．1.3 小时 B．1.6 小时 C．2.0 小时 D．4.0 小时 解析：选 B。据题可知，用 15N同位素标记细菌的 DNA分子，再将它们放入含 14N的 培养基上连续繁殖，8小时后提取 DNA 进行分析，得出含 15N 的 DNA 占总 DNA 的比例 为 1 16 ，即子代的 32个 DNA分子中，含 15N的 DNA 分子为 2个，说明 DNA复制了 5次(25 ＝32)，所以细胞的分裂周期为 8÷5＝1.6小时，B符合题意。 5．(2019·甘肃天水一中模拟)下列有关真核生物基因的说法，正确的是( ) ①基因通常是有遗传效应的 DNA片段 ②基因的基本单位是核糖核苷酸 ③基因存在于细胞核、核糖体等结构中 ④基因表达时会受到环境的影响 ⑤DNA分子每一个片段都是一个基因 ⑥基因在染色体上呈线性排列 ⑦基因的分子结构首先由摩尔根发现 A．①②③ B．②④⑥ C．①④⑥ D．③④⑤ 解析：选 C。基因的基本单位是脱氧核苷酸，②错误；基因不存在于核糖体中，③错误； 基因通常是有遗传效应的 DNA片段，⑤错误；基因的分子结构首先是由沃森和克里克提出 的，⑦错误。 6．分析下图实验过程，据图回答下列问题： 结果Ｆ (1)上述实验采用了____________________法。 (2)该实验说明了 DNA的复制是以________的方式进行的。 答案：(1)放射性同位素标记 (2)半保留 [课时作业] A级·合格考通关区 1．(2019·西安高一检测)下列有关真核细胞 DNA分子复制的叙述，正确的是( ) A．复制形成的两个子代 DNA分子共有 2个游离的磷酸基团 B．DNA复制完成后原先的 DNA分子不复存在 C．DNA聚合酶催化碱基对之间的连接 D．复制过程中先全部解链，再进行半保留复制 解析：选 B。DNA分子的每条单链的一端有一个游离的磷酸基团，2个 DNA分子共有 4条单链，共有 4个游离的磷酸基团，A项错误；亲代 DNA 分子的两条链分别参与形成子 代 DNA，已经不复存在，B项正确；DNA 聚合酶催化游离的脱氧核苷酸之间的连接，C项 错误；DNA复制过程中边解链边进行半保留复制，D项错误。 2．在一个细胞周期中，DNA复制过程中的解旋发生在( ) A．两条 DNA母链之间 B．DNA子链与其互补的母链之间 C．两条 DNA子链之间 D．DNA子链与其非互补的母链之间 解析：选 A。DNA复制过程中的解旋发生在两条 DNA 母链之间，A符合题意。 3. (2019·福建龙岩期末)某研究小组进行“探究 DNA 的复制过程”的活动，结果如右图 所示。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是 14NH4Cl 或 15NH4Cl。a、b、c 表示离心管编号，条 带表示大肠杆菌 DNA离心后在离心管中的分布位置。下列叙述错误的是( ) A．本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术 B．a管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含 14NH4Cl的培养液中培养的 C．b管的结果表明该管中的大肠杆菌的 DNA都是 14N/15N－DNA D．实验结果说明 DNA分子的复制方式是半保留复制 解析：选 B。由题干“培养大肠杆菌的唯一氮源是 14NH4Cl或 15NH4Cl”和“条带表示 大肠杆菌 DNA离心后在离心管中的分布位置”可知，本活动运用了同位素示踪和密度梯度 离心技术，A正确；由题图可知，a管中的 DNA密度最大，表明该管中的大肠杆菌是在含 15 NH4Cl的培养液中培养的，B错误；b管中的 DNA 密度介于 a、c管中的之间，表明该管 中的大肠杆菌的 DNA都是 14N/15N－DNA，C正确；实验结果说明 DNA分子的复制方式是 半保留复制，D正确。 4．某同学经分离得到 X、Y两种未知菌种，分析其 DNA的碱基组成，发现 X菌的腺 嘌呤含量为 15%，而 Y菌的胞嘧啶含量为 42%。下列关于这两个菌种 DNA组成的叙述，正 确的是( ) A．X菌的鸟嘌呤含量为 15% B．X菌的胞嘧啶及鸟嘌呤碱基组成总和为 70% C．Y菌的腺嘌呤数量较 X菌的低 D．X菌 DNA解旋所需能量较将 Y菌解旋所需能量高 解析：选 B。X 菌的腺嘌呤含量为 15%，说明胸腺嘧啶的含量为 15%，胞嘧啶和鸟嘌 呤的含量均为 35%，X菌的胞嘧啶及鸟嘌呤碱基组成总和为 70%，A错误，B正确；Y菌的 胞嘧啶含量为 42%，说明腺嘌呤的含量为 8%，但具体数量不能确定，C错误；胞嘧啶和鸟 嘌呤之间存在三个氢键，氢键越多，解旋所需的能量就越多，但 X、Y菌中胞嘧啶和鸟嘌呤 具体数量不定，因此无法判断，D错误。 5．(2019·江西临川一中期中)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。下列叙述不正确的是( ) A．该 DNA分子中含有氢键的数目为 1.3×104 B．复制过程需要 2.1×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 C．子代 DNA分子中含 31P与含 32P的分子数之比为 3∶1 D．子代 DNA分子中含 31P的单链与含 32P的单链之比为 7∶1 解析：选 C。由题意可知，该 DNA 分子含有 5 000 个碱基对，A 占 20%，因此 A＝T ＝10 000×20%＝2 000，C＝G＝3 000，则该 DNA 分子中含有氢键的数目＝2 000×2＋3 000×3＝13 000个，A正确；DNA分子复制 3次得到 8个 DNA分子，其中有 7个 DNA分 子需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸，所以复制过程需要的游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数目＝7×3 000＝21 000 个，B 正确；子代 DNA分子中含 32P 的 DNA 分子只有两个，含 31P 的分子数 是 8个，二者之比是 1∶4，C错误；由题可知，含有 32P标记的 DNA单链是 2条，含有 31P 的单链是 2×8－2＝14条，因此子代 DNA分子中含 31P的单链与含 32P的单链之比为 7∶1， D正确。 6．最新研究表明，人类 24条染色体上含有 3万～4万个蛋白质编码基因。这一事实说 明( ) A．基因通常是 DNA上有遗传效应的片段 B．基因是染色体 C．1条染色体上有许多个基因 D．基因只存在于染色体上 解析：选 C。人类 24条染色体上含有 3万～4 万个蛋白质编码基因，说明 1条染色体 上含有许多个基因，C符合题意。 7．某双链 DNA分子共含有含氮碱基 1 400个，其中一条单链上(A＋T)/(G＋C)＝2/5， 则该 DNA分子连续复制两次，共需要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 解析：选 C。由题意可知，该 DNA分子中 T有 200个，复制两次需要的游离的胸腺嘧 啶脱氧核苷酸的数目是(22－1)×200＝600个，C符合题意。 8．将用 15N标记的一个 DNA分子置于含 14N的脱氧核苷酸培养基中，经过 4次连续复 制，含 15N标记的脱氧核苷酸链占总脱氧核苷酸链的比例是( ) A．1/4 B．1/6 C．1/8 D．1/16 解析：选 D。一个含有 15N标记的 DNA分子经过 4次复制得到 24＝16个 DNA分子， 共 2×16＝32条脱氧核苷酸链，其中含有 15N标记的脱氧核苷酸链只有 2条，故含有 15N标 记的脱氧核苷酸链所占的比例是 2/32＝1/16，D符合题意。 9．(2019·枣庄高一检测)为研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素(多肽类激素，临床 上用于治疗骨质疏松症)，某科研机构从预期新型降钙素的功能出发，推测相应的脱氧核苷 酸序列，并人工合成了两条 72个碱基的 DNA单链，两条链通过 18个碱基对形成部分双链 DNA片段，再利用 Klenow酶补平，获得双链 DNA，过程如下图所示。分析并回答下列问 题： (1)请画出一个脱氧核苷酸的结构模式图并标注各部分名称。 (2)在 DNA单链合成过程中所需条件除酶、模板和原料外还需要________。 (3)Klenow酶是一种________酶，合成的双链 DNA有________个碱基对。 (4)用 15N标记该双链 DNA，复制 1 次，测得子代 DNA中含有 15N的单链占 50%，该 现象________(填“能”或“不能”)说明 DNA的复制方式为半保留复制，请分析原因。 答案：(1) (2)ATP (3)DNA聚合 126 (4)不能 若为半保留复制，两个子代 DNA分别如下图 1所示，含有 15N的单链占 50%； 若为全保留复制，两个子代 DNA分别如图 2所示，含有 15N的单链也占 50%。 10．(2019·淄博高一检测)下图表示细胞内与基因有关的物质或结构，分析并回答下列问 题： (1) 细 胞 内 的 遗 传 物 质 是 [ ]________ ， 基 因 和 它 的 关 系 是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)a是指________，e和 g的关系是________，e有________种，g被彻底水解后的产物 可用字母________表示。 (3)f和 i的位置关系是____________________，f和 h的关系是________。 (4)1个 i和 g有两种比例关系：________和________。 (5)g的空间结构一般表现为______________结构，若其中(C＋G)/(T＋A)＝1/2，则 A占 总碱基数的比例为______。 答案：(1)g DNA 基因通常是具有遗传效应的 DNA片段，1个 DNA分子上含有许多 个基因 (2)C、H、O、N、P e是 g的基本组成单位 4 b、c、d (3)f在 i上呈线性排列 f控制 h的合成 (4)1∶1 1∶2 (5)规则的双螺旋 1/3 B级·等级考拟战区 11．下图所示，a、b、c为 3种 DNA分子：a只含 15N，b同时含 14N和 15N，c只含 14N， 用 15N标记细菌的 DNA分子，再将它们放入含 14N的培养基中连续繁殖 4代后，这 3种 DNA 分子的比例正确的是( ) 解析：选 D。假设亲代 DNA分子为 n 个，则繁殖 4代后，DNA 分子总数为 16n，其中， 只含 15N 标记的 DNA 分子为 0 个，同时含 14N 和 15N 标记的 DNA 分子有 2n 个，只含 14N 标记的 DNA分子有 14n 个，它们呈现的比例为 2∶14，D符合题意。 12．下列关于下图 DNA分子片段的说法，正确的是( ) A．解旋酶可作用于①②处 B．“G”是鸟嘌呤脱氧核苷酸 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 解析：选 B。解旋酶的作用是催化氢键，使其断开，使 DNA两条链分开，形成两条单 链 DNA，即作用于图中③处，A错误；“G”是鸟嘌呤脱氧核苷酸，B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，任何双链 DNA分子中， (A＋G)/(C＋T)的值都等于 1，故其不具特异性，C错误；把此 DNA 放在含 15N的培养液中 复制 2代，子代 DNA中都含有 15N，D错误。 13．(2019·河北衡水中学高一期中)将一个不含放射性同位素 32P 标记的大肠杆菌(拟核 DNA呈环状，共含有 m 个碱基，其中有 a 个胸腺嘧啶)放在含有 32P标记的胸腺嘧啶脱氧核 苷酸的培养基中培养一段时间，检测到下图Ⅰ、Ⅱ两种类型的 DNA(虚线表示含有放射性的 脱氧核苷酸链)。下列有关该实验的结果预测与分析，正确的是( ) A．DNA第二次复制产生的子代 DNA有Ⅰ、Ⅱ两种类型，比例为 1∶3 B．DNA复制后分配到两个子细胞时，其上的基因遵循基因分离定律 C．复制 n 次需要胞嘧啶的数目是(2n－1)(m－a)/2个 D．复制 n 次形成的放射性脱氧核苷酸单链为(2n＋1－2)条 答案：D 14．下图为真核生物染色体上 DNA 分子复制过程的示意图，下列有关叙述错误的是 ( ) A．图中 DNA分子复制是从多个起点同时开始的 B．图中 DNA分子复制是边解旋边双向复制的 C．真核生物 DNA分子复制过程需要解旋酶 D．真核生物的这种复制方式提高了复制速率 解析：选 A。由题图可知，此段 DNA分子有三个复制起点，但多个复制起点并不一定 是同时开始的，A错误；由题图中的箭头方向可知，DNA 分子是双向复制的，B正确；DNA 分子复制过程需要解旋酶、DNA聚合酶等催化，C正确；半保留复制的模式可以保持前后 代的遗传稳定性，多起点复制可以大大提高复制效率，D正确。 15．(2019·山东沂水一中期中)细胞生物都以 DNA作为遗传物质，这是细胞具有统一性 的证据之一。请回答下列问题： (1)DNA复制需要多种酶，这些酶的合成场所是________。这些酶从合成场所到达作用 部位，共需要穿过________层膜结构。 (2)下列表示 DNA 复制的有关图示中，“A→B→C”表示乳酸菌的 DNA 复制，“D→E →F”表示哺乳动物的 DNA分子复制片段。图中黑点表示复制起点，“→”表示复制方向， “⇨”表示时间顺序。 ①若 A中含有 48 502个碱基对，预计此 DNA分子复制的时间需要约 30 s，而实际上只 需 16 s ， 分 析 A ～ C 图 可 知 ， 其 原 因 是 ________________________________________________________________________。 ②哺乳动物体细胞中的 DNA 分子展开可达 2 m，若按 A～C图所示的方式进行复制， 至 少 需 要 8 h ， 而 实 际 上 只 需 约 6 h ， 分 析 D ～ F 图 可 知 ， 其 原 因 是 ________________________________________________________________________ ____________________________。 ③A～F 图均有以下特点：延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明 DNA 分子复制是 ________________________________________________________________________。 (3)研究人员分析 Z、W两种未知菌种的 DNA的碱基组成时，发现 Z菌的腺嘌呤含量占 碱基总量的 35%，而W菌的胞嘧啶含量占碱基总量的 30%。由此可推知，这两种菌种中耐 热性较强的是________。 答案：(1)核糖体 0 (2)①复制是双向进行的 ②复制是从多个起点双向进行的 ③边 解旋边复制的过程 (3)W菌