高中生物第三单元第一章第三节DNA的复制自主训练（含解析）中图版必修2.docx

DNA的复制我夯基 我达标1.将一个DNA分子进行标记，让其连续复制三次，在最后得到的DNA分子中，被标记的DNA单链占DNA总单链数的（）A.132B.16C.18D.14思路解析：标记了一个DNA分子之后，就等于标记了两条DNA单链。那么，无论复制多少次，被标记的总是这两条单链，所以本题的计算方法是用2除以最后得到的总的DNA单链数，即216=18（亦即12n）。答案：C2.DNA分子的双链在复制时解旋，从氢链连接处分开的碱基是（）A.鸟嘌呤与尿嘧啶B.鸟嘌呤与胞嘧啶C.腺嘌呤与尿嘧啶D.鸟嘌呤与胸腺嘧啶思路解析：由碱基互补配对原则知：腺嘌呤与胸腺嘧啶配对，鸟嘌呤与胞嘧啶配对，它们在DNA分子中以氢键形成碱基对；在复制或转录时DNA分子在解旋酶的作用下，连接碱基的氢链断裂，两个碱基分开，从而使 DNA分子解旋。答案：B3.一个被放射性元素标记的双链DNA噬菌体侵染细菌，若此细菌破裂后释放出n个噬菌体，则其中具有放射性元素的噬菌体占总数的（）A.B.C.D.思路解析：在子代噬菌体的DNA分子中，只有2个DNA分子含有亲代噬菌体的DNA成分。答案：C4.将大肠杆菌的DNA用15N标记，然后将该大肠杆菌移入14N培养基上，连续培养4代，此时，15N标记的DNA分子占大肠杆菌DNA分子总量的（）A.B.C.D. 思路解析：亲代DNA用15N标记，移到14N培养基上，连续培养4代后形成16个DNA分子，其中只有2个DNA分子含15N。答案：C5.如下图所示，横轴表示细胞周期，纵轴表示一个细胞核中DNA含量或染色体数目的变化情况，请分析图示，表示有丝分裂中DNA含量的变化、染色体数目变化和减数分裂过程中DNA含量变化、染色体数目变化的曲线依次是（）A.B.C.D.思路解析：解答此类题目，关键是要弄清楚有丝分裂和减数分裂过程中染色体和DNA的数量变化并能正确分析图象。无论是有丝分裂还是减数分裂，在间期都进行DNA的复制，使DNA含量加倍。据图分析，图中都有间期加倍现象，属DNA变化曲线。图中一个细胞周期结束后DNA含量又恢复原状，为有丝分裂DNA的变化；图结果DNA减半，为减数分裂过程中DNA的变化。图为染色体数量变化。图结果减半，为减数分裂中染色体数目变化；图结果恢复原状，为有丝分裂中染色体数目变化。答案：B6.DNA复制能够准确无误地进行，保证子分子的结构与母分子的结构相同，其根本原因是（）A.DNA有独特的双螺旋结构B.碱基有严格的互补配对关系C.参与复制过程的酶有专一性D.复制过程有充足的能量供给思路解析：DNA复制是按照碱基互补配对原则而进行的，从而保证了子分子的结构与母分子的结构相同。答案：B7.女性子宫瘤细胞中最长的DNA分子可达36 mm，DNA复制速度约为4 mmin，但复制过程仅需40 min左右即完成。这是因为（）A.边解旋边复制B.每个复制点双向复制，使子链迅速延伸C.以半保留方式复制D.复制起点多，分段同时复制思路解析：真核细胞中的DNA复制起点多，并且同时复制，所以比较迅速。答案：D8.一个DNA分子的碱基总数中，腺嘌呤为200个，复制数次后，消耗周围环境中含有腺嘌呤的脱氧核苷酸3 000个，该DNA分子复制了几次（是第几代）（）A.三次（第四代）B.四次（第五代）C.五次（第六代）D.六次（第七代）思路解析：每个DNA分子复制一次，需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸200个，可以形成DNA分子15个（3 000/200=15），则复制了四次，第五代DNA分子有24=16个，新增加15个。答案：B我综合 我发展9.(2006北京高考理综，4 )用32P标记了玉米体细胞（含20条染色体）的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是（）A.中期20和20、后期40和20B.中期20和10、后期40和20C.中期20和20、后期40和10D.中期20和10、后期40和10思路解析：DNA的复制为半保留复制，一个玉米细胞有20条染色体，内含20个DNA分子，有40条链被标记。第一次分裂形成的2个子细胞中所有染色体都被标记（每个DNA分子中一条链被标记，一条链不被标记）；第二次分裂时，中期的染色体都被标记；后期由于染色单体变为染色体，则有一半染色体被标记，为20条。如果是多个细胞也符合这样的规律。答案：A10.如图所示，将大肠杆菌放在含有同位素15N培养基中培育若干代后，细菌DNA所有的氮均为15N，它比14N分子密度大。然后将DNA被15N标记的大肠杆菌再移到14N培养基中培养，每隔4 h（相当于分裂繁殖一代的时间）取样一次，测定其不同世代细菌DNA的密度。DNA复制的密度梯度离心试验结果如下图所示。（1）中带含有的氮元素是_。（2）如果测定第四代DNA分子密度，比例为_。（3）如果将第一代（全中）DNA链的氢键断裂后再测定密度，它的两条DNA单链在试管中的分布位置应为_。（4）上述实验表明，子代DNA合成的方式是_。思路解析：（1）亲代DNA双链均含有15N，密度最大，离心力最大，离心后分布在试管底部（重带）。半保留复制的一代2个DNA分子中，1条单链含15N，另1条单链含14N（因在14N培养基中培养），密度小于亲代DNA，离心后分布在试管中部（中带）。一代的2个DNA分子再同步复制4个DNA，离心后则有2个分布在试管中部（中带），另2个含14N的DNA分布试管上部（轻带）。二代的4个DNA分子再同步复制成8个DNA，其中2个位于试管中部（中带），另6个则位于试管的轻带。如下图，因此，中带的DNA是杂合的，一半14N，一半15N。（2）第三代同步复制第四代，可产生16个DNA分子。其中中带的2个，占18，轻带的14个，占78。（3）第一代2个杂合DNA分子氢键断裂成2条含15N的单链分布在重带，另2条单链含14N，分布在轻带。即12分布在重带，12分布在轻带。（4）实验证明DNA的复制为半保留复制。答案：（1）一半14N，一半15N（2）78轻，18中（3）12分布在轻带，12分布在重带（4）半保留复制11.一个分别用32P和35S标记了DNA和蛋白质的噬菌体去侵染大肠杆菌，释放出n个子代噬菌体，其中只含32P、只含35S、同时含有32P和35S以及既不含32P又不含35S的噬菌体数分别是多少？思路解析：解答此题要求熟练掌握噬菌体侵染细菌的过程和DNA复制的特点。由于噬菌体在侵染细菌时其蛋白质外壳并未注入细菌内部，因而子代噬菌体中不可能含有35S。又因为噬菌体内仅为1个双链DNA，在细菌体内半保留复制，故子代噬菌体中含放射性32P的只能有两个。答案：2个，0个，0个，（n2）个。12.在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14NDNA（对照）；在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15NDNA（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（和），用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。请分析：（1）由实验结果可推测第一代（）细菌DNA分子中一条链是_，另一条链是_。（2）将第一代（）细菌转移到含15N的培养基上繁殖一代，将所得到细菌的DNA用同样方法分离。请参照上图，将DNA分子可能出现在试管中的位置在下图中标出。思路解析：（1）DNA的复制发生在细胞分裂过程中，一个细胞周期DNA复制一次。对于多细胞的生物来说，细胞分裂仅仅是增加细胞数目的方式，而对于单细胞生物来说，则是繁殖后代的方式。因此，题目中大肠杆菌的繁殖代数就与DNA的复制次数建立了一一对应的关系（多细胞动物的细胞周期数、细胞分裂次数与DNA复制次数有一一对应关系）。（2）DNA复制是指以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程。其复制过程是边解旋边复制，包括三个步骤：解旋；以母链为模板进行碱基互补配对；每条子链与对应母链相盘绕，形成两个新的DNA分子。从复制过程不难发现，DNA分子复制的特点是半保留复制，新形成的DNA分子中都包含一条亲代DNA分子的脱氧核苷酸链（母链）和一条配对新合成的脱氧核苷酸链（子链）。由于两条母链间是互补关系，因此，新形成的分属在两个DNA分子中的两条子链也是互补关系。DNA复制所需的基本条件是模板（母链）、原料（环境中游离的脱氧核苷酸）、能量（ATP）、酶。正常情况下，原料从周围环境中吸收进入细胞核而被利用。在实验条件下，培养基即是大肠杆菌的生活环境，也是脱氧核苷酸的来源地，培养基中含有的N元素类型，就是游离脱氧核苷酸的标志类型。（3）14N是自然界中N元素存在的主要形式，15N带有放射性，其他均与14N作用相同。科研人员正是利用了这一点，利用15N作示踪元素，标记DNA分子或其他要研究的物质分子，达到研究其过程变化的目的。解答本题时也可采用以不同形状代表N元素的不同类型链（例如，用“”代表14N链，用“”代表15N链）画草图的形式，快速、直观地反映出在不同培养基上的不同结果。草图举例（下图）：就本题而言，本题给出了在不同氮源条件下以及变换氮源的条件下生长的大肠杆菌的DNA的分离结果。首先应当明确的是，大肠杆菌为单细胞生物，其繁殖一代实际上是经历了一个细胞周期，每个细胞周期中DNA复制一次，繁殖两代就是DNA复制了两次。整个题目由表面上的细菌繁殖转化为DNA复制的问题。（1）从上图可看到，在14N培养基上培养的大肠杆菌DNA（对照）的分离位置位于试管上部，在15N培养基上培养的大肠杆菌DNA（亲代）的分离位置位于试管的下部，将亲代转移到14N培养基上培养繁殖出的代的DNA分离在中间位置上，代的DNA的分离位置有两个：1/2在试管上部，1/2在中间位置。从以上四个分离结果可知，含14N的DNA链较轻，在上层，含15N的DNA链较重，在下层，繁殖代一半DNA表现同对照，即为14NDNA，另一半DNA的表现同繁殖代。由DNA分子结构和DNA分子半保留复制可推断，亲代的15N-DNA在14N培养基上复制一次（繁殖一代），新合成的两条双链DNA分子均是一条15N链和一条14N链，这也是繁殖代DNA分子分离位置在中间的原因。由此推断，繁殖代在14N培养基上繁殖二代，以14N链为模板合成的是均含14N的DNA分子，以15N链为模板合成的DNA分子是一条含14N的链，一条含1515N的链，分离位置应一半在上部，一半在中间。此推论与繁殖代的实验分离结果完全相符，证明上述推断正确。（2）根据上述推断方式，将第一代（）细菌转移到含15N的培养基上繁殖，代DNA复制，其中以含14N的链为模板合成的DNA分子，一条链含14N，一条链含15N，其分离位置应在中间；以含15N链为模板合成的DNA分子，两条均为15N链，其分离位置应在下部。答案：（1）15N母链 14N新链（2）见下图13.(2006广东高考，38 )细胞分裂间期是DNA复制和蛋白质合成等物质积累的过程。（1）在DNA的复制过程中，DNA在_的作用下，双螺旋链解开成为两条单链，并以每一条单链为模板，采用_复制方式合成子代DNA分子。（2）某基因中的一段序列为TAT GAG CTC GAG TAT，据下表提供的遗传密码推测其编码的氨基酸序列：_。密码子氨基酸CAC组氨酸UAU酪氨酸AUA异亮氨酸CUC亮氨酸GUG缬氨酸UCC丝氨酸GAG谷氨酸（3）真核生物的细胞分裂从间期进入前期，除了核膜、核仁消失外，在显微镜下还可观察到_和_的出现。思路解析：细胞分裂间期，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。DNA分子复制时，首先在解旋酶的作用下，将两条螺旋的长链解开，然后以其中的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成新的DNA分子，这种复制方式叫半保留复制。mRNA中三个相邻碱基（遗传密码）决定一个氨基酸，根据提供的遗传密码表可知编码的氨基酸序列为：异亮氨酸、亮氨酸、谷氨酸、亮氨酸、异亮氨酸。真核生物细胞分裂是有丝分裂，从间期进入前期，除了核膜、核仁消失外，还有纺锤体形成和染色体出现等等这些用光学显微镜能够观察到的现象。答案：（1）解旋酶半保留（2）异亮氨酸亮氨酸谷氨酸亮氨酸异亮氨酸（3）纺锤体染色体14.在试管内合成DNA的实验过程是：先把高能磷酸基团接到四种脱氧核苷酸上，然后加入DNA解旋酶和DNA聚合酶，最后放入一个带有15N标记的DNA分子，根据下述实验结果，请完成下列问题：（1）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_。（2）新合成的DNA分子中，（A+T）/（G+C）的比率与标记DNA的比率一样，这说明新DNA分子是_。（3）经分析，新合成的DNA分子中，带有15N标记的DNA约占总量的50%，这个事实说明_。思路解析：此题考查了DNA分子中的碱基互补配对和DNA复制的特点：半保留复制。答案：（1）碱基互补配对原则（2）以标记DNA为模板复制而成（3）DNA有半保留复制的特点15.实验室现有如下材料：从某生物的体细胞中提取的一个DNA分子，具有放射性同位素3H标记的4种脱氧核苷酸，要在实验室内合成新的DNA分子。（1）除了以上物质以外，还必须有_和_，才能合成第二代的DNA分子。（2）在第二代的DNA分子中，有_个含有3H的链。（3）在第二代的DNA分子中，含有3H的链的碱基序列_（填“相同”或“不相同”）。（4）在第五代的全部DNA分子中有_个不含3H的链。思路解析：此题重在考查D