2016_2017学年高中生物第4章遗传的分子基础第2节DNA分子的结构和复制第2课时DNA分子的复制学业分层测评苏教版必修.docx

第4章 遗传的分子基础 第2节 DNA分子的结构和复制（第2课时）DNA分子的复制学业分层测评(建议用时：45分钟) 学业达标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 ()ADNA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【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。【答案】D2(2016嘉兴高一检测)如果把某细胞中的一个DNA分子用重氢标记，这个细胞连续进行3次有丝分裂，则含有标记链的DNA分子数和细胞总数分别是()A2,2B4,2C2,8D4,8【解析】有丝分裂中，一个细胞分裂形成两个细胞，因此1个细胞连续进行3次有丝分裂，结果形成8个细胞。由于DNA分子是半保留复制，用重氢标记某细胞中的一个DNA分子，该DNA分子的两条标记链始终存在于2个子代DNA分子中。故本题选C。【答案】C3(2016深圳高一检测)研究人员利用一种量化单分子测序技术，探测到人类细胞中一类新型小分子RNA，在基因转录方面代表着一个全新的种类，并证实了哺乳动物细胞能通过直接复制RNA分子来合成RNA。下列关于RNA复制的说法中，正确的是() 【导学号：21920044】A需要4种游离的脱氧核苷酸为原料B所需能量主要通过有氧呼吸产生C需要DNA聚合酶催化D具有半保留复制的特点【解析】RNA复制需要以核糖核苷酸为原料；催化DNA复制的酶为DNA聚合酶，RNA复制不需要DNA聚合酶催化；RNA一般为单链，不具有半保留复制特点。【答案】B4如图表示DNA分子复制的片段，图中a、b、c、d表示各条脱氧核苷酸链。一般地说，下列各项中正确的是()Aa和c的碱基序列互补，b和c的碱基序列相同Ba链中的比值与d链中同项比值相同Ca链中的比值与b链中同项比值相同Da链中的比值与c链中同项比值不同【解析】DNA复制的特点是半保留复制，b链是以a链为模板合成的，a链和b链合成一个子代DNA分子，a链中的值等于b链中的值。【答案】C5如图所示为DNA分子复制的片段，一般地说，下列叙述正确的是()A复制出四个DNA分子Ba和c的碱基序列互补Cb和c的碱基序列相同Db和d的碱基序列相同【解析】由图示可知，DNA复制了一次，形成两个DNA分子，以a链为模板合成由a链、b链构成的子代DNA，以d链为模板合成由c链、d链构成的子代DNA，两个子代DNA分子中，a链和c链碱基序列相同，b链和d链碱基序列相同。【答案】D6把培养在含轻氮(14N)环境中的细菌转移到含重氮(15N)的环境中培养相当于繁殖一代的时间，然后放回原来的环境中培养相当于连续繁殖两代的时间后，分析细菌DNA分子组成，则正确答案应为 ()选项DNA分子轻氮型中间型重氮型ABCD【解析】细菌繁殖一代后，DNA分子为中间型，连续繁殖两代后，形成的8个DNA分子中，中间型有2个，占；轻氮型有6个，占。【答案】A7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14N的培养基中连续复制5次。下列有关判断错误的是()A含有15N的DNA分子有两个B只含有14N的DNA分子占15/16C复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸1 280个D复制结果共产生32个DNA分子【解析】该DNA分子共复制5次，DNA的总数应为2532个。因为亲代DNA分子中两条脱氧核苷酸链都含有15N，复制后两条含有15N的脱氧核苷酸链不会消失，所以仍有2个DNA分子有15N，所占比率是2/32，其余都不含有15N，即只含有14N的DNA分子占(322)/3215/16。因为C60，所以G60，那么AT100260280，则A80/240。复制5次需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为40(251)1 240个。【答案】C8某DNA分子中含有1 000个碱基对(P元素只是32P)。若将该DNA分子放在只含31P的脱氧核糖核苷酸的培养液中让其复制两次，则子代DNA分子的相对分子质量平均比原来 ()A减少1 500 B增加1 500C增加1 000D减少1 000【解析】复制两次后形成4个DNA分子，8条单链中有6条含31P,2条含32P，相对分子质量平均减少1 500。【答案】A9(2016盐城高一检测)细菌在15N培养基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N，然后再移入14N培养基中培养，抽取其子代DNA经高速离心分离，下图为可能的结果，黑色带的宽窄代表DNA量的多少，下列叙述不正确的是()A第一次分裂的子代DNA应为B第二次分裂的子代DNA应为C第三次分裂的子代DNA应为D亲代的DNA应为【解析】按一个细菌中含有1个DNA分子计，第一次分裂后的两个DNA分子均为15N/14N DNA，在试管中的位置是，故A项错；第二次分裂后4个DNA中两个为15N/14N DNA，两个为14N/14N DNA，在试管中的位置是，B项正确；第三次分裂后形成8个DNA分子，两个为15N/14N DNA,6个为14N/14N DNA，应该是图示的，C项正确；亲代的DNA均为15N/15N DNA，是图所示，D项正确。【答案】A10如图是DNA分子复制的图解，请据图回答：(1)图中的1表示_过程，需要_酶的作用。(2)图中的2过程表示以母链为模板进行的碱基的互补配对，参与配对的物质是游离在周围的_。(3)图中的3过程表示形成两个新的_分子，参与此过程的酶有_等。(4)DNA复制一般是严格的_复制，DNA复制的遗传学意义是为_在亲子代之间的_准备了物质基础。【解析】本题考查DNA分子复制的条件、过程及意义。(1) DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，复制时首先在解旋酶的作用下，双链解开。(2) DNA复制的模板是原DNA分子的两条链，原料是4种脱氧核苷酸。(3)新链合成时需要DNA聚合酶等的催化，并且消耗能量。(4)DNA复制产生的子代DNA与亲代DNA完全相同，保证了遗传信息准确地传给后代，保持了亲子代间遗传信息的连续性。【答案】(1)解旋解旋(2)脱氧核苷酸(3)DNADNA聚合酶(4)半保留遗传信息传递能力提升11如图为真核细胞DNA复制过程模式图。据图分析，下列相关叙述中错误的是()A由图示得知，DNA分子复制的方式是半保留复制B从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，且需要消耗ATP【解析】由图示可知，新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此复制的方式是半保留复制；由图中的箭头可知，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端到3端；解旋不需要DNA聚合酶的催化。【答案】D12(2016湖北孝感二模)某基因(14N)含有3 000个碱基，腺嘌呤占35%。若该DNA分子以15N同位素标记的游离脱氧核苷酸为原料复制3次，再将全部复制产物置于试管内离心，进行密度分层，得到结果如图；然后加入解旋酶再离心，得到结果如图。则下列有关分析正确的是()AX层中的基因只用14N标记，Y层中的基因只用15N标记BW层中含15N标记的胞嘧啶3 150个CW层与Z层的核苷酸数之比为14DX层中含有的氢键数是Y层的3倍【解析】DNA分子的复制是半保留复制，复制3次后，共有8个DNA分子，其中有2个DNA分子的一条链含有14N，另一条链含15N，另外6个DNA分子只含有15N，离心后，含14N的位于X层(也含有15N)，只含15N的位于Y层，A错误；一个DNA分子中含有A(腺嘌呤)T3 00035%1 050个，GC(3 0001 0502)/2450，解旋酶解旋离心后，含14N的2条链位于Z层，其他14条链含15N位于W层，相当于7个完整DNA分子量，W层中含15N标记的胞嘧啶是45073 150个，B正确；W层与Z层的核苷酸数之比为71，C错误；X层中含有的氢键数与Y层的氢键数比为26，Y层中含有的氢键数是X层的3倍，D错误。【答案】B13如图是大肠杆菌的DNA复制示意图。如果是单起点单向复制，按正常的子链延伸速度，此DNA分子复制约需30 s，而实际上复制从开始到结束只需约16 s。据图分析，下列说法不正确的是()A“甲乙”的场所与真核生物的DNA分子复制场所不同B实际复制的时间之所以减半，是因为该DNA分子是从一个起点开始向两个方向复制的C把甲放在含15N的培养液中复制三代，子代中含15N的DNA占75%D如果甲中碱基A占20%，那么其子代DNA中碱基G的比例为30%【解析】大肠杆菌属于原核生物，其DNA的复制发生于拟核区，而真核生物DNA的复制场所主要在细胞核，在线粒体和叶绿体中也可发生。由图可知，该环状DNA分子从一个起点开始向两个方向复制，导致复制速度加倍。后代DNA分子中，至少含有1条新合成的单链，因此子代DNA分子均含有15N，即子代中含15N的DNA占100%。双链DNA分子中，AG50%，A为20%，则G为30%。【答案】C14(2016通州高一测评)如图是DNA复制的有关图示。ABC表示大肠杆菌的DNA复制片段，DF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。请回答有关复制的一些问题。(1)C图与A图、F图与D图相同，C图、F图之所以能被如此准确地复制出来，这是因为DNA分子独特的_，可以为复制提供精确的模板；_，可以保证复制能够准确无误地进行。(2)DNA分子复制的时间是_，复制需要的基本条件是_。(3)若A中含有50 000个碱基对，而子链延伸速度大约是105个碱基对/分钟，则此DNA分子复制约需30秒(半分钟)，而实际上只需约不到16秒就可以完成。根据AC图分析，这是因为_。(4)哺乳动物的DNA分子展开可达2 m之长，若按AC图的方式复制，至少8小时，而实际上约3小时左右，根据DF图分析，这是因为_。(5)AF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_。(6)DNA分子的复制方式是半保留复制，这种复制方式已在1958年被科学家运用_技术得到证实。【解析】(1)DNA分子能够准确地复制是因为DNA分子的双螺旋结构和复制遵循碱基互补配对原则。(2)DNA分子复制的时间是有丝分裂间期和减数第一次分裂间期，复制需要的基本条件是模板、原料、能量和酶。(3)从图看出DNA复制是双向进行的。(4)根据DF图分析DNA复制是从多个起始点同时进行的。(5)延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制是边解旋边复制。(6)DNA分子的复制方式是半保留复制，是通过放射性同位素示踪技术得到证实的。【答案】(1)双螺旋结构(通过)碱基互补配对(原则)(2)有丝分裂间期和减数第一次分裂间期模板、原料、能量和酶(3)复制是双向进行的(4)从多个起始点同时进行复制(5)边解旋边复制(6)(放射性)同位素示踪(标记)15科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。组别1组2组3组4组培养液中唯一氮源14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl繁殖代数多代多代一代两代培养产物ABB的子一代B的子二代操作提取DNA并离心离心结果仅为轻带(14N/14N)仅为重带(15N/15N)仅为中带(15N/14N)1/2轻带(14N/14N)1/2中带(15N/14N)请分析并回答：(1)综合分析本实验的DNA离心结果，第_组结果对得到结论起到了关键作用，但需把它与第_组和第_组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是_。(2)分析讨论：若子一代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自_，据此可判断DNA分子的复制方式不是_复制。若将子一代DNA双链分开后再离心，其结果_(填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。若在同等条件下将子二代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置_，放射性强度发生变化的是_带。若某次实验的结果中，子一代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成的DNA单链中的N尚有少部分为_。(3)经上述实验可知DNA的复制方式是半保留复制。如果1个DNA分子中共有100个碱基对，其中含有腺嘌呤20个，复制4次需要消耗游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸_个。第4次复制需要消耗游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为_个。(4)若第3组中的离心结果是重带(15N/15N)、轻带(14N/14N)，推测DNA的复制方式是_。【解析】(1)若证明DNA的复制为半保留复制，则需证明后代DNA的两条链，一条链是原来的，另一条链是新合成的，第3组结果与第1组、第2组的结果对比可以证实。(2)“轻带”DNA为14N/14NDNA，“重带”DNA为15N/15NDNA，据表，“重带”DNA来自于B。的结果使后代DNA的两条链或全是原来的，或全是新合成的，说明DNA分子的复制方式不是半保留复制。将子一代DNA双链分开后再离心，无法判断后代DNA的两条链的来源，不能判断DNA的复制方式。将子二代继续培养，子n代DNA的情况是有2个为15N/14NDNA，其余全部为14N/14NDNA，所以子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置没有变化，放射性强度发生变化的是轻带。中带为15N/14NDNA，中带略宽，说明新合成的DNA单链中的N元素还有少部分为15