（新教材）2019-2020新课程同步人教版高中生物必修二新学案课时双测过关（十一）DNA的复制

（新教材）2019-2020新课程同步人教版高中生物必修二新学案课时双测过关（十一）DNA的复制

课时双测过关（十一） DNA 的复制、基因通常是有遗传效应的 DNA 片段 A 级——学考水平达标练 1．下列有关 DNA 分子复制的叙述，错误的是( ) A．解旋酶可破坏 DNA 双链之间的氢键，使两条链解开 B．所生成的两条子链互补且方向相同 C．DNA 分子的双螺旋结构和碱基互补配对可保证其复制过程准确进行 D．DNA 分子的两条链均可作模板 解析：选 B 解旋酶在 DNA 分子复制过程中使 DNA 双螺旋结构解开，并破坏 DNA 双 链之间的氢键，使两条链解开，A 正确；DNA 分子复制是以原 DNA 分子的两条链分别为 模板，所以生成的两条子链互补且方向相反，B 错误；DNA 分子的双螺旋结构和碱基互补 配对可保证 DNA 分子复制准确进行，C 正确；在 DNA 分子复制过程中，DNA 分子的两条 链均可作模板进行半保留复制，D 正确。 2．如图表示 DNA 复制的过程示意图，由图中信息得出的复制特点与提高复制效率无 关的是( ) A．不止一个起点开始复制 B．从复制起点双向复制 C．边解旋边复制 D．半保留复制 解析：选 D 从图中可看出 DNA 分子从多个复制起点进行双向复制，且是边解旋边复 制，这都有利于提高复制效率；半保留复制是复制的特点，不能提高 DNA 复制效率。 3．(2019·石家庄期中)某个 DNA 片段由 400 对碱基组成，C＋G 占碱基总数的 45%， 若该 DNA 片段复制 2 次，共需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸个数为( ) A．540 B．660 C．330 D．880 解析：选 B 某个 DNA 片段由 400 对碱基组成，C＋G 占碱基总数的 45%，根据碱基 互补配对原则，C＝G＝45%÷2＝22.5%，则 A＝T＝50%－22.5%＝27.5%，所以该 DNA 分子中含有腺嘌呤脱氧核苷酸分子个数为 400×2×27.5%＝220 个。根据公式，该 DNA 片 段复制 2 次，共需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸个数为(22－1)×220＝660 个。 4．下列关于 DNA 或基因的叙述，错误的是( ) A．能使 R 型菌发生转化的物质是 S 型菌的 DNA B．基因通常是有遗传效应的 DNA 片段 C．构成 DNA 的碱基数等于构成基因的碱基数 D．利用 DNA 的特异性可以确认罪犯 解析：选 C 能使 R 型菌发生转化的物质是 S 型菌的 DNA，A 正确；基因通常是有遗 传效应的 DNA 片段，因此构成 DNA 的碱基数大于构成基因的碱基数，B 正确，C 错误； 利用 DNA 的特异性可以确认罪犯，D 正确。 5．(2019·雅安期末)下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，错误的是( ) A．基因也可以是具有遗传效应的 RNA 片段 B．基因是由四种碱基对随机排列构成的 C．染色体是 DNA 的主要载体，一条染色体上含有 1 个或 2 个 DNA 分子 D．一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的 解析：选 B 一些病毒的遗传物质是 RNA，因此基因也可以是具有遗传效应的 RNA 片段，A 正确；基因中四种碱基对的排列顺序是特定的，B 错误；染色体是 DNA 的主要载 体，一条染色体上含有 1 个或 2 个 DNA 分子，C 正确；一个基因含有许多个脱氧核苷酸， 基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的，D 正确。 6．某 DNA 分子有 500 个碱基对，其中含有鸟嘌呤 300 个，该 DNA 进行连续复制，经 测定最后一次复制消耗了周围环境中 3 200 个腺嘌呤脱氧核苷酸，则该 DNA 分子共复制了 多少次( ) A．3 次 B．4 次 C．5 次 D．6 次 解析：选 C 已知该 DNA 分子有 500 个碱基对，其中含有 300 个鸟嘌呤，则 A 与 T 均为 200 个；最后一次复制消耗了 3 200 个 A，因此，200×2n－1＝3 200，解得 n＝5，即该 DNA 分子共复制了 5 次。 7．用 15N 标记含有 100 个碱基对的 DNA 分子，其中有胞嘧啶 60 个，该 DNA 分子在 含 14N 的培养基中连续复制 4 次。下列结果不可能的是( ) A．复制结果共产生 16 个 DNA 分子 B．含有 15N 的 DNA 分子占 1/8 C．含有 14N 的 DNA 分子占 7/8 D．复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸 600 个 解析：选 C 复制 4 次后产生 24＝16 个 DNA 分子；DNA 复制为半保留复制，不管复 制几次，最终子代 DNA 都保留亲代 DNA 的 2 条母链，故最终有 2 个子代 DNA 含 15N，所 以复制 4 次后含有 15N 的 DNA 分子占 1/8；由于 DNA 分子的复制是半保留复制，最终只有 2 个子代 DNA 各含 1 条 15N 链，1 条 14N 链，其余 DNA 都只含 14N，故全部子代 DNA 都含 14N；含有 100 个碱基对的 DNA 分子，其中有胞嘧啶 60 个，解得 A＝40 个，故复制过程中 需腺嘌呤脱氧核苷酸＝(24－1)×40＝600(个)。 8.如图表示发生在细胞核内的某生理过程，其中 a、b、c、d 表 示脱氧核苷酸链。以下说法正确的是( ) A．此过程需要能量和尿嘧啶脱氧核苷酸 B．真核细胞中此过程发生的唯一场所是细胞核 C．b 链中(A＋G)/(T＋C)的值一定与 c 链中的相同 D．正常情况下，a、d 链应该进入不同的细胞中 解析：选 D 据图可知，此生理过程是 DNA 的复制。该过程需要的脱氧核苷酸有腺嘌 呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶脱氧核苷酸；真核生物 发生此过程的场所有细胞核、线粒体和叶绿体；b 链中(A＋G)/(T＋C)的值与 c 链中的此比 值呈倒数关系。 9．人类基因组计划的实施为人类了解自身的奥秘、增进健康具有不可估量的意义，而 其基础是对 DNA 分子和基因结构和功能的认识。如图表示细胞内与基因有关的物质或结 构，其中 h 代表蛋白质，请仔细阅读并回答问题： 元素(a)―→ b c d ―→e―→基因(f)―→gi (1) 细 胞 内 的 遗 传 物 质 是 [____]________ ， 基 因 和 g 的 关 系 是 __________________________。__________(用图中字母表示)的排列顺序代表着遗传信息。 (2)g 的基本骨架是__________________________。g 的分子结构具有稳定性、________ 和特异性。 (3)e 和 g 的关系是__________________，g 被彻底水解后的产物可用字母________表示。 (4) 遗 传 物 质 的 主 要 载 体 是 [____]________ ， 基 因 和 i 的 关 系 是 ________________________________________________________________________。 解析：(1)细胞内的遗传物质是 DNA，基因是 DNA 上有遗传效应的结构和功能单位。 DNA 中脱氧核苷酸(e)的排列顺序代表着遗传信息。(2)脱氧核糖与磷酸交替连接，排列在 DNA 的外侧，构成 DNA 的基本骨架。DNA 的分子结构具有稳定性、多样性和特异性。(3)e 是核苷酸，g 是 DNA，e 和 g 的关系是 e 是 g 的基本单位，g 被彻底水解后的产物为磷酸、 五碳糖和碱基，可用图中字母 b、c、d 表示。(4)遗传物质的主要载体是染色体，一条染色 体上有许多基因，基因在染色体上呈线性排列。 答案：(1)g DNA 基因是有遗传效应的 DNA 片段 e (2)脱氧核糖与磷酸交替连接 多样性 (3)e 是 g 的基本单位 b、c、d (4)i 染色体 基因在染色体上呈线性排列 10．图 1 中 DNA 分子有 a 和 d 两条链，Ⅰ和Ⅱ均是 DNA 分子复制过程中所需要的酶， 将图 1 中某一片段放大后如图 2 所示，请分析回答下列问题： (1)从图 1 可看出 DNA 复制的方式是______________，Ⅰ是________酶，Ⅱ是________ 酶。 (2)图 2 中，DNA 分子的基本骨架由________(填序号)交替连接而成，该 DNA 片段中含 有________个游离的磷酸基团。 (3)图 2 中④名称是________________________，一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基 A 和 T 之间靠____________________________连接。 (4)该过程发生的时间为______________________________________。 (5)DNA 分子复制时，在有关酶的作用下，以母链为模板，以游离的____________为原 料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。 (6)若亲代 DNA 分子中 A＋T 占 60%，则子代 DNA 分子某一条单链中 A＋T 占 ________%。 (7)若将含 14N 的细胞放在只含 15N 的环境中培养，使细胞连续分裂 4 次，则最终获得的 子代 DNA 分子中，含 14N 占________。 解析：(1)从图 1 可看出 DNA 复制的方式是半保留复制，Ⅰ是解旋酶，Ⅱ是 DNA 聚合 酶。(2)图 2 中，DNA 分子的基本骨架由②脱氧核糖与③磷酸交替连接而成，该 DNA 片段 中含有 2 个游离的磷酸基团。(3)图 2 中④名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，一条脱氧核苷酸链 上相邻的碱基 A 和 T 之间靠脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖连接。(4)该过程发生的时间为有丝 分裂间期或减数第一次分裂前的间期。(5)DNA 分子复制时，在有关酶的作用下，以母链为 模板，以游离的脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。(6) 若亲代 DNA 分子中 A＋T 占 60%，子代 DNA 分子某一条单链中 A＋T 也占 60%。(7)若将 含 14N 的细胞放在只含 15N 的环境中培养，使细胞连续分裂 4 次，则最终获得的子代 DNA 分子中，含 14N 占 1/8。 答案：(1)半保留复制 解旋 DNA 聚合 (2)②③ 2 (3)胸腺嘧啶脱氧核苷酸 脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖 (4)有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期 (5)脱氧核苷酸 (6)60 (7)1/8 B 级——选考水平高分练 11．(2019·天津期末)若以 1 分子含 500 个碱基对的 DNA(不含放射性)为模板，在含 15N 的环境中进行复制 n 次，下列相关叙述正确的是( ) A．复制过程中，需要消耗(2n－1)×1 000 个核糖核苷酸 B．子代 DNA 中，两条链均含有 15N 的 DNA 分子有(2n－1)个 C．细胞内 DNA 复制主要发生在细胞核、线粒体和核糖体中 D．植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生 DNA 的复制、转录和翻译 解析：选 D 复制过程中，需要消耗(2n－1)×1 000 个脱氧核糖核苷酸，A 错误；根据 DNA 半保留复制特点，子代 DNA 中，两条链均含有 15N 的 DNA 分子有(2n－2)个，B 错误； 细胞内 DNA 复制主要发生在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能发生，C 错误；植物细 胞的线粒体和叶绿体中均可发生 DNA 的复制、转录和翻译，D 正确。 12．(2019·东营期末)某基因(14N)含有 3 000 个碱基，腺嘌呤占 35%。若 该基因用 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，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 的基因 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 1/4 D．Z 层与 W 层的核苷酸数之比为 1∶4 解析：选 B 由于 DNA 分子复制为半保留复制，所以 X 层全部是含 14N 和 15N 的基因， A 错误；由于 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 3 000 个碱基的 DNA 分子中，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＝3 150 个，B 正确； 在 DNA 分子中，碱基对之间通过氢键相连，DNA 分子复制了 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 错误；由于 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，所以 Z 层与 W 层的核苷酸之比为 2∶14＝1∶7，D 错误。 13．(2019·南京月考)蚕豆根尖细胞在含 3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一 个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中连续分裂 2 次，在第二次分裂中期，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 解析：选 C 由于 DNA 分子复制方式是半保留复制，所以蚕豆根尖细胞在含 3H 标记 的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期后，每个细胞中的染色体上的 DNA 分子 中，一条链含放射性标记，另一条链不含放射性标记。然后继续培养，在不含放射性标记 的培养基中继续分裂，当完成一次染色体复制后，每条染色体的两条染色单体中，一条染 色单体中 DNA 一条链带标记，一条链不带标记，另一条染色单体中 DNA 两条链都不带标 记，当到达后期时，只有半数的染色体被标记。然后再继续培养，在不含放射性标记的培 养基中继续分裂到有丝分裂中期时，只有半数的染色体中一条单体被标记。 14．(多选)下图为真核细胞内某基因(15N 标记)的部分结构示意图，该基因全部碱基中 A 占 20%。下列说法错误的是( ) A．该基因的特异性表现在碱基种类上 B．DNA 聚合酶催化①和③处化学键的形成 C．该基因的一条核苷酸链中(C＋G)/(A＋T)为 3/2 D．将该基因置于 14N 培养液中复制 3 次后，含 15N 的 DNA 分子占 1/8 解析：选 ABD 双链 DNA 中的碱基种类都是相同的，DNA 的特异性与碱基的数目和 排列顺序有关，A 错误；DNA 聚合酶能催化相邻核苷酸间形成磷酸二酯键，即③处化学键 的形成，不能催化①处氢键的形成，B 错误；由题干信息可知，该双链 DNA 分子中，A＝ T＝20%，C＝G＝30%，故该基因的每条核苷酸链中(C＋G)/(A＋T)＝3/2，C 正确；根据 DNA 半保留复制的特点，将该基因置于 14N 培养液中复制 3 次后，共形成子代 DNA 为 23 ＝8 个，其中含 15N 的 DNA 分子是 2 个，即含 15N 的 DNA 分子占 2/8，D 错误。 15．(2019·宁德期末)某研究小组进行 DNA 分子复制方式的探究实验。 先将大肠杆菌分别放在含有 14N 和 15N 的培养基中培养若干代后，收集大 肠杆菌并提取 DNA，进行离心，DNA 分别分布在轻带和重带上，结果如 右图所示。然后将被 15N 标记 DNA(亲代)的大肠杆菌，转移到含 14N 的培 养基中培养繁殖得到子Ⅰ代大肠杆菌，提取 DNA(子Ⅰ代)并离心。 请分析： (1)如果子Ⅰ代 DNA 分布的位置是________________________，则 DNA 分子复制方式 是全保留复制；如果子Ⅰ代 DNA 分布的位置是____________________，则是半保留复制。 (2)有同学提出：将子Ⅰ代的 DNA 用解旋酶处理后再离心，就能直接判断 DNA 的复制 方式。如果轻带和重带各占 1/2，则为半保留复制。你认为这位同学的说法是否正确？ __________；原因是______________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)在含 14N 的培养基中继续培养到子Ⅲ代，离心测定其 DNA 分子的分布情况，发现 1/4 位 于 中 带 ， 3/4 位 于 轻 带 。 该 实 验 结 果 表 明 ， DNA 分 子 复 制 的 方 式 是 __________________。 解析：(1)如果 DNA 的复制方式为全保留复制，则子Ⅰ代 DNA 一半为 15N∥15N，另一 半为 14N∥14N，因此 DNA 分布的位置是一半在轻带、一半在重带；如果 DNA 的复制方式 为半保留复制，则子Ⅰ代 DNA 均为 15N∥14N，因此 DNA 分布的位置是全部在中带。(2)将 子Ⅰ代的 DNA 用解旋酶处理后再离心，不论是全保留复制还是半保留复制，这样处理后， 结果都相同。因此，这位同学的说法不正确。(3)若 DNA 分子为半保留复制，则在含 14N 的 培养基中继续培养到子Ⅲ代，得到 8 个 DNA 分子，有 2 个 DNA 分子各保留亲代 DNA 分 子的一条链(含 15N)，另一条链含 14N，另 6 个 DNA 分子的两条链均含 14N；离心测定其 DNA 分子的分布情况，应该是 1/4 位于中带，3/4 位于轻带，与结果相符。如果 DNA 的复制方 式为全保留复制，则子Ⅲ代 DNA 1/8 为 15N∥15N,7/8 为 14N∥14N，与结果不相符。 答案：(1)一半在轻带、一半在重带 全部在中带 (2)不正确 不论是全保留复制还是半保留复制，这样处理后，结果都相同 (3)半保留 复制