2020新教材高中生物第3章基因的本质第3节DNA的复制练习解析版 人教版必修第二册

2020新教材高中生物第3章基因的本质第3节DNA的复制练习解析版 人教版必修第二册

第3节　DNA的复制　‎ ‎1.下列关于DNA复制的叙述,正确的是(　　)‎ A.复制均在细胞核内进行 B.复制仅发生在有丝分裂的间期 C.复制过程先解旋后复制 D.碱基互补配对保证了复制的准确性 解析细胞分裂一般都伴随DNA复制,不只是有丝分裂,DNA不只存于细胞核内;细胞分裂方式亦不只是有丝分裂;DNA是边解旋边复制,不分先后。‎ 答案D ‎2.正常情况下,不发生DNA复制的细胞是(　　)‎ A.分裂的受精卵 B.癌细胞 C.根尖分生区细胞 D.成熟的表皮细胞 解析A、B、C三项中的细胞均可以进行有丝分裂,在有丝分裂间期进行DNA复制,而成熟的表皮细胞已经高度分化,不再进行分裂,因此,DNA也不再进行复制。‎ 答案D ‎3.体外进行DNA复制的实验,向试管中加入有关的酶、4种脱氧核苷酸和ATP,37 ℃下保温。下列叙述中正确的是(　　)‎ A.能生成DNA,DNA的碱基比例与4种脱氧核苷酸的比例一致 B.不能生成DNA,因为缺少DNA模板 C.能生成DNA,DNA的碱基比例不确定,且与酶的来源有一定的关联 D.不能生成DNA,因为实验中缺少酶催化的适宜的体内条件 解析DNA复制需要的条件是模板、原料、酶、能量等,题目的条件缺少模板,不能生成DNA。‎ 答案B ‎4.下列关于DNA的计算,正确的是(　　)‎ A.具有1 000个碱基对的DNA,腺嘌呤有600个,则每一条链上都具有胞嘧啶200个 7‎ B.具有m个胸腺嘧啶的DNA片段,复制n次后共需要2n·m个胸腺嘧啶 C.具有m个胸腺嘧啶的DNA片段,第n次复制需要‎2‎n‎-1‎·m个胸腺嘧啶 D.无论是双链DNA还是单链DNA,A+G所占的比例均是1/2‎ 解析根据碱基互补配对原则,具有1000个碱基对的DNA,A+T+C+G=2000(个),A=T=600个,C=G=400(个),但在该DNA的每一条链上所具有的胞嘧啶不一定是200个,A项错误;具有m个胸腺嘧啶的DNA片段,复制n次后共需要(2n-1)·m个胸腺嘧啶,B项错误;具有m个胸腺嘧啶的DNA片段,第n次复制共需要(2n-1)·m-(‎2‎n‎-1‎-1)·m=‎2‎n‎-1‎·m个胸腺嘧啶,C项正确;在双链DNA中,A+G所占的比例是1/2,在单链DNA中,A+G所占的比例不一定是1/2,D项错误。‎ 答案C ‎5.某亲本DNA分子双链均以白色表示,以灰色表示第一次复制出的DNA子链,以黑色表示第二次复制出的DNA子链,该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是(　　)‎ 解析因为DNA复制为半保留复制,因此亲本DNA的两条链将进入不同的子代DNA中,故A、B两项错误;因为第二次复制时得到的4个DNA分子中,都有一条DNA子链是在第二次复制时形成的,而C项中只有两个DNA分子中含第二次复制出的子链(黑色表示),故C项错误,D项正确。‎ 答案D ‎6.将在含15NH4Cl的培养液中培养若干代的某真核细胞转移到含14NH4Cl的培养液中培养,让细胞连续进行有丝分裂,提取DNA并进行密度梯度离心,则下列说法不正确的是(　　)‎ A.细胞经过一次分裂后,提取DNA并离心,DNA位于试管的中层 B.细胞经过两次分裂后,提取DNA并离心,一半DNA位于试管的中层,另一半DNA位于上层 C.细胞经过三次分裂后,提取DNA并离心,3/4的DNA位于试管的中层,1/4的DNA位于试管的上层 D.该实验可以证明DNA的复制是半保留复制 解析细胞经过一次分裂后,所形成的每个子代DNA分子中的两条链中一条链含15N,另一条链含14‎ 7‎ N,位于试管的中层,A项正确;细胞经过两次分裂后,一半DNA位于试管的中层,另一半DNA位于上层,B项正确;细胞经过三次分裂后,有3/4的DNA位于试管的上层,1/4的DNA位于试管的中层,C项错误;该实验可以证明DNA的复制是半保留复制,D项正确。‎ 答案C ‎7.同位素标记法是生物科学研究中常用的方法。下列相关实验叙述错误的是(　)‎ A.用14C标记的CO2供给小球藻进行光合作用,可探明碳的转移途径 B.用3H标记的尿嘧啶可研究细胞分裂中染色体的变化规律 C.用32P或35S标记的噬菌体分别侵染细菌,可证明DNA是遗传物质 D.将15N标记的细菌转移到14N的培养液中,可探究DNA的复制方式 解析卡尔文用14C标记的CO2供应小球藻进行光合作用,探明了暗反应中碳的转移途径,即CO2→C3→有机物,A项正确;尿嘧啶是mRNA所特有的碱基,DNA中没有,而染色体是由DNA和蛋白质组成的,因此不能用尿嘧啶研究细胞分裂中染色体的变化规律,B项错误;科学家分别用同位素32P和35S标记的噬菌体,通过对照实验,证明了DNA才是真正的遗传物质,C项正确;将15N标记的细菌转移到14N的培养液中,再采用离心的方法,可证明DNA的复制方式为半保留复制,D项正确。‎ 答案B ‎ ‎8.分别在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子分别为14N-DNA(相对分子质量为a)和15N -DNA(相对分子质量为b)。将亲代大肠杆菌(被15N标记)转移到含14N的培养基上,再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),用某种离心方法分离提取的DNA,得到的结果如下图所示。下列对此实验的叙述不正确的是(　　)‎ A.Ⅰ代细菌DNA分子中一条链含14N,另一条链含15N B.Ⅱ代细菌含15N的DNA占全部DNA分子的1/4‎ C.预计Ⅲ代细菌DNA的平均相对分子质量为(7a+b)/8‎ D.上述实验结果证明DNA复制方式为半保留复制 7‎ 解析据图可知,15N-DNA在14N的培养基上进行第一次复制后,产生的两个子代DNA分子均含有一条15N的DNA链和一条14N的DNA链。这样的DNA用离心法分离后,全部处在试管的中部。Ⅰ代的两个DNA分子再分别进行复制,它们所产生的两个子代DNA分别为全14N-DNA和15N/14N-DNA。此时,将该DNA作离心处理,产生的DNA沉淀应该分别位于试管的上部和中部。含15N的DNA占全部DNA的1/2。亲代细菌15N-DNA复制三次产生的Ⅲ代细菌DNA分子共有8个,各条单链的相对分子质量之和为(7a+b),平均相对分子质量为(7a+b)/8。‎ 答案B ‎9.下列有关真核细胞DNA复制的叙述,正确的是(　　)‎ ‎ A.复制形成的两个子代DNA分子共含有4个游离的磷酸基团 B.DNA复制时只以一条脱氧核苷酸链作为模板 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旋,再进行半保留复制 解析每个DNA分子含有2个游离的磷酸基团,因此复制形成的两个子代DNA分子共有4个游离的磷酸基团,A项正确;DNA复制时两条脱氧核苷酸链都作为模板,B项错误;DNA聚合酶催化游离的脱氧核苷酸间形成磷酸二酯键从而连接成DNA片段,C项错误;DNA复制过程中边解旋,边进行半保留复制,D项错误。‎ 答案A ‎ 能力提升 ‎1.某DNA分子(两条链均含14N)共有3 000个碱基,其中腺嘌呤占35%。若该DNA分子以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1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2结果。下列有关分析正确的是(　　)‎ A.X层全部是仅含14N的DNA 7‎ B.W层中含15N标记胞嘧啶3 150个 C.X层中含有的氢键数是Y层的1/2‎ D.W层与Z层的核苷酸数之比为1∶4‎ 解析由于DNA复制为半保留复制,所以X层全部是含14N和15N的基因,A项错误;由于该DNA分子复制了3次,产生了8个DNA分子,含16条脱氧核苷酸链,其中含15N标记的有14条链,又在含有3000个碱基的DNA中,腺嘌呤占35%,因此胞嘧啶占15%,共450个,所以W层中含15N标记胞嘧啶为450×14÷2=3150(个),B项正确;在DNA分子中,碱基对之间通过氢键相连,DNA复制了3次,产生的8个DNA分子中,2个DNA分子含14N和15N,6个DNA分子只含15N,所以X层中含有的氢键数是Y层的1/3,C项错误;由于DNA复制了3次,产生了8个DNA分子,含16条脱氧核苷酸链,其中含15N标记的有14条链,所以W层与Z层的核苷酸链之比为14∶2=7∶1,D项错误。‎ 答案B ‎2.某个DNA片段由500对碱基组成,A+T占碱基总数的34%,若该DNA片段复制2次,共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为(　　)‎ A.330 B.660‎ C.990 D.1 320‎ 解析A+T占碱基总数的34%,A就占17%,C就占33%,该DNA片段中胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数就为500×2×33%=330,若该DNA片段复制2次,共得4个相同DNA片段,因为是半保留复制,故共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为330×(4-1)=990。‎ 答案C ‎3.将用32P标记的一个双链DNA分子放入含31P的培养基中,连续复制三代,其后代中含有31P和32P的DNA分子之比为(　　)‎ A.7∶1 B.8∶1‎ C.4∶1 D.8∶0‎ 解析含32P的DNA在含31P的培养基中复制三代,形成8个DNA分子,均含31P,其中有2个含32P。‎ 答案C 7‎ ‎4.假设1个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5 000个碱基对组成,其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌,共释放出100个子代噬菌体。下列叙述不正确的是(　　)‎ A.该过程至少需要3×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸 B.噬菌体增殖需要细菌提供场所、原料和酶等 C.含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1∶49‎ D.噬菌体的DNA复制在宿主细胞中进行 解析A=T=5000×2×20%=2000,G=C=5000×2×30%=3000。DNA复制n次后需要加入鸟嘌呤脱氧核苷酸的个数=(2n-1)×3000(个),因此过程中需要鸟嘌呤脱氧核苷酸数=99×3000=2.97×105(个)。噬菌体侵染细菌时,噬菌体的DNA进入宿主细胞并作为模板,需要细菌提供场所、原料和酶等。1个被32P标记的噬菌体经半保留复制形成的100个子代噬菌体中有2个子代噬菌体含32P,98个只含31P,所以含32P的子代噬菌体与只含31P的子代噬菌体的比例为2∶98=1∶49;噬菌体的DNA复制在细菌细胞中进行。‎ 答案A ‎5.将亲代细菌的DNA用15N标记,并在含有14N的培养基上培养,下图所示是DNA复制图解,请据图回答问题。‎ ‎(1)图中长方形A表示　　　　　　　　,图中的箭头B表示　　　　　　　　　　,图中体现了DNA复制的特点是　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)DNA复制完一次后,2个子代DNA分子共有　　　个游离的磷酸基团。分析得知,新合成的DNA分子中,A=T,G=C。这个事实说明DNA的合成遵循　　　　　　　　　　　　　　　。新合成的DNA分子中,带有15N标记的链占总链数的50%,这个事实说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 7‎ ‎(3)15N标记的DNA复制4次后,含14N的DNA分子占DNA分子总数的　　　,若该DNA分子共有300个碱基对,其中胞嘧啶为260个,则第4次复制时,消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸为　　　个。 ‎ 解析(1)A催化游离的脱氧核苷酸形成互补链,是DNA聚合酶,箭头B代表的是复制的方向,从图中能够看出DNA边解旋边复制的特点。(2)每个DNA分子的两条链中,每一条链都有一个游离的磷酸基团,所以复制后形成的2个DNA分子共有4个游离的磷酸基团;在DNA复制的过程中遵循碱基互补配对原则;新DNA分子中新链和旧链各占一半,表现了DNA半保留复制的特点。(3)由于DNA半保留复制的特点,所以含有15N的DNA分子,经4次复制后共产生了16个DNA分子,而每个DNA分子中都含14N;300个碱基对的DNA分子,含有胞嘧啶260个,则含有腺嘌呤为40个,则第4次复制过程中,会增加8个新DNA分子,所以需要游离的腺嘌呤320个。‎ 答案(1)DNA聚合酶　DNA复制方向　边解旋边复制 ‎(2)4　碱基互补配对原则　DNA复制方式为半保留复制 ‎(3)100%　320 ‎ 7‎