2020高中生物第3章基因的本质第3节DNA的复制检测（含解析）新人教版必修2.docx

第3节DNA的复制一、选择题知识点一对DNA复制的推测1下列叙述不属于沃森和克里克提出的DNA分子复制假说内容的是()ADNA分子复制时，DNA分子解开两条单链作模板BDNA分子复制是半保留复制方式CDNA分子复制时边解旋边复制DDNA分子复制时遵循碱基互补配对原则答案C解析DNA分子复制时边解旋边复制不是假说内容。知识点二DNA半保留复制的实验证据2用15N标记一个DNA分子的两条链，让该DNA分子在含14N的培养液中复制一次，得到两个DNA分子，那么每个子代DNA分子中()A只含有15NB只含有14NC一条链含有15N，另一条链含有14ND每条链同时含有14N和15N答案C解析DNA分子复制时，以DNA的两条链为模板，合成两条新的子链，每个DNA分子各含一条亲代DNA分子的母链和一条新形成的子链。3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，抽取其子代的DNA经密度梯度离心分离，下图为可能的结果。下列叙述错误的是()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应为答案A解析DNA分子的复制方式是半保留复制，根据题干信息可知，亲代DNA的两条链都含15N，应为图；一个亲代DNA分子第一次复制后产生的两个子代DNA分子，均是一条链含15N、另一条链含14N，即全为15N/14NDNA分子，经离心后，应为图；经过第二次复制后，共得到4个DNA分子，其中2个DNA分子为15N/14NDNA分子，另外2个DNA分子两条链均为14N，离心后应为图；经过第三次复制后，共得到8个DNA分子，15N/14NDNA分子有2个，两条链均为14N的DNA分子有6个，离心后应为图。4某DNA分子的两条链均被3H标记，将该DNA在不含标记元素的环境中连续复制两次，则所形成的4个子代DNA分子为()答案C解析DNA分子是半保留复制，一个双链均被3H标记的DNA分子复制两次后形成的4个DNA分子中，只有两分子DNA含有3H标记。知识点三DNA复制的过程题型一DNA复制的过程及特点5下列关于DNA复制过程的顺序，正确的是()互补碱基对之间氢键断裂互补碱基对之间氢键合成解旋酶作用于DNA分子以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对子链与母链盘绕成双螺旋结构A BC D答案D解析DNA复制的基本过程是：解旋合成子链双链螺旋化，在解旋时互补碱基对之间的氢键断裂，在合成子链时重新形成新的氢键。6某DNA分子片段为，可进行人工复制使其数量增加，复制时应给予的条件是()ATGTG和TACAC作模板链四种核糖核苷酸四种脱氧核苷酸DNA聚合酶DNA水解酶A B C D答案A解析DNA的每一条链都可以作为DNA复制的模板，需要的原料是脱氧核苷酸，需要解旋酶和DNA聚合酶，不需要DNA水解酶。7下列关于DNA复制的叙述，正确的是()ADNA分子在解旋酶的作用下，水解成脱氧核苷酸B在全部解旋之后才开始碱基配对C解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链D复制后，每个新DNA分子中含有一条母链和一条子链答案D解析解旋酶的作用是使DNA分子解旋，打开双链，A错误；DNA分子复制是边解旋边复制的过程，B错误；解旋后分别以两条母链为模板按照碱基互补配对原则合成两条子链，C错误；DNA分子复制后，每个DNA分子都各含有一条母链和一条子链，D正确。8下列关于DNA复制的叙述中，正确的是()ADNA复制产生的两条子链的碱基序列相同B在叶肉细胞中DNA的复制发生在细胞核、叶绿体和线粒体中CDNA复制过程中，要消耗ATP并且需要酶的催化DDNA复制时两条子链的合成方向相同答案C解析DNA复制产生的两条子链的碱基序列是互补的，A错误；叶肉细胞高度分化，已丧失分裂能力，细胞核中不存在DNA复制，B错误；DNA复制过程需要消耗能量且需要酶的催化，C正确；DNA复制时两条子链的合成方向相反，D错误。9在DNA复制过程中，保证复制准确无误进行的关键步骤是()A破坏氢键并使DNA双链分开B游离核苷酸与母链碱基互补配对C配对的游离核苷酸连接成子链D子链与模板母链盘绕成双螺旋结构答案B解析在DNA分子结构中，碱基配对必须遵循一定的规律，即A一定与T配对，G一定与C配对，碱基间这种一一对应的关系叫做碱基互补配对原则，DNA分子遵循该原则使其复制准确无误进行，B正确。10下图是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，下列各项正确的是()Aa和c的碱基序列互补Bb和c的碱基序列相同Ca链和c链中的的比值相同D该过程可以在一切生物体中发生答案C解析a链和c链碱基序列相同，所以的比值相同，C正确，A错误；b和c的碱基序列互补，B错误；病毒DNA的复制都是在宿主细胞中进行的，病毒中不能进行DNA的复制，D错误。题型二DNA复制的相关计算11某双链DNA分子，经三次复制后，所得到的第四代DNA分子中，含有亲代DNA链的分子数是()A1 B2 C4 D8答案B解析亲代DNA分子具有两条链，在复制过程中分别进入两个子代DNA分子，所以不管复制多少次，只有两个子代DNA分子含有亲代DNA链。12已知一条完全标记上15N的DNA分子在含14N的培养基中经n次复制后，仅含14N的DNA分子总数与含15N 的DNA分子总数之比为71，则n是()A2 B3 C4 D5答案C解析n次复制含15N的是2个DNA,71142，所以共形成16个DNA,2n16，n4，C正确。13先用同位素14C标记一个DNA分子，然后加入含有12C的游离的脱氧核苷酸，在适宜的条件下经过n次复制后，所得DNA分子中含有12C的脱氧核苷酸链数与含14C的脱氧核苷酸链数之比是()A2n1 B(2n2)nC(2n2)2 D(2n1)1答案D解析根据题意分析可知：n次复制后共得到DNA分子2n个，共有脱氧核苷酸链条数为2n2；因为DNA分子复制的特点是半保留复制，形成的子代DNA中有两条链是模板链含14C；新合成的子链都含12C，一共有2n22(条)，所以DNA分子中含12C的脱氧核苷酸链数与含14C的脱氧核苷酸链数之比是：(2n22)2(2n1)1，D正确。二、非选择题14下图是DNA分子复制的图解，请据图回答下列问题。(1)图中的1表示_过程，需要_酶的作用。(2)图中的2表示以母链为模板进行的碱基的_，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，这一过程包括子链中脱氧核苷酸的_与_交互连接以及子链与母链在空间结构上的_化。参与此过程的酶有_等。(4)分析DNA复制过程，其场所一般在_内；模板是_，原料是_；酶需要_、_等；能量由_提供。(5)DNA一般是严格的_复制，DNA复制的遗传学意义是为_在上下代之间的_准备了物质基础。遗传信息的传递使亲代生物的性状可在子代得到表现，如_(试举一例)。答案(1)解旋解旋(2)互补配对四种脱氧核苷酸(3)DNA脱氧核糖磷酸螺旋DNA聚合酶(4)细胞核DNA母链游离的脱氧核苷酸解旋酶DNA聚合酶ATP(5)半保留遗传信息传递子女长得像父母解析(1)图中1表示解旋过程，需要解旋酶的作用。解旋酶的作用是打开两条链之间的氢键。(2)图中2表示以母链为模板进行碱基互补配对的过程，参与配对的物质是细胞中游离的四种脱氧核苷酸。(3)图中3表示形成两个新的DNA分子，这一过程包括子链中脱氧核苷酸的脱氧核糖与磷酸交互连接以及子链与母链在空间结构上的螺旋化，参与此过程的酶有DNA聚合酶等。(4)DNA主要分布在细胞核中，复制的场所主要是细胞核。基本条件有模板(DNA母链)、原料(游离的四种脱氧核苷酸)、酶(解旋酶、DNA聚合酶等)、能量(ATP提供)。(5)DNA具有半保留复制的特点，以确保亲子代遗传信息的连续性。15下图为细胞内DNA分子复制简图，请据图回答：(1)该过程发生的时间为细胞分裂的_，需要_酶和_酶的作用。(2)该过程在绿色植物幼叶细胞中进行的场所有_、_、_。(3)若亲代DNA分子中AT占60%，则子代DNA分子中CG占_%。(4)若将长期培养在14N环境中的细胞移入只含15N的环境中培养，使细胞连续分裂n次，则最终获得的子代DNA分子中，含14N的占_，含15N的占_，这说明DNA分子的复制特点是_。答案(1)间期解旋(或DNA聚合)DNA聚合(或解旋)(2)细胞核线粒体叶绿体(3)40(4)2/2n(或答1/2n1)100%(或答1)半保留复制解析(1)DNA复制的时期主要为细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期，需要解旋酶和DNA聚合酶的作用。(2)DNA复制的过程可以发生在线粒体、叶绿体和细胞核中。(3)亲代DNA分子中AT占60%，则GC占40%，子代DNA分子中CG也占40%。(4)DNA复制为半保留复制，细胞分裂n次共形成2n个子代DNA分子，其中2个DNA分子含14N,2n个DNA分子均含15N。易错题型细胞分裂中DNA复制的考查16假设某高等生物体细胞内染色体是10条，其中染色体中的DNA用32P标记。将该体细胞放入不含有标记的培养液中让其进行有丝分裂，则在第一次有丝分裂的后期，细胞中含有标记的染色体数为()A5条 B10条C20条 D40条答案C解析该生物体细胞内染色体中的DNA用32P标记，在不含有标记的培养液中该细胞进行一次DNA复制，则所有染色单体都含有32P标记，有丝分裂后期，着丝点分裂，染色体数目加倍，故此时含有标记的染色体数为20条。1下列关于DNA结构和复制的叙述正确的是()A减数分裂中DNA的两条链分别进入两个细胞导致等位基因分离B复制形成的两个子代DNA分子共有4个游离的磷酸基团CDNA复制在核糖体上进行D(AT)/(CG)决定基因的多样性答案B解析同源染色体分离导致等位基因分离，A错误；DNA复制要在细胞核中进行，C错误；碱基的特定排列顺序决定基因的多样性，D错误。2如图为某真核细胞中DNA复制过程模式图，下列分析错误的是()A酶和酶均作用于氢键B该过程可发生在细胞有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期C该过程的模板链是a、b链DDNA复制的特点是半保留复制答案A解析酶是解旋酶，酶是DNA聚合酶，前者作用于氢键，后者作用于磷酸二酯键，A错误；该过程需要a、b链分别作模板，c、d链分别是以a、b链为模板合成的子链，C正确；细胞有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期会发生DNA复制，B正确；DNA分子复制具有半保留复制的特点，D正确。3将一个用15N标记的DNA放到含14N的培养基上培养，让其连续复制三次，将每次复制产物置于试管内进行离心，右图中分别代表复制1次、2次、3次后分层结果的是()Ac、e、fBa、e、bCa、b、dDc、d、f答案A解析DNA分子的复制特点是半保留复制，一个用15N标记的DNA在含14N的培养基上培养，复制1次后，每个DNA分子的一条链含15N，一条链含14N，离心后全部位于中密度带，对应题图中的c；复制2次后，产生4个DNA分子，其中含15N、14N的DNA分子为2个，只含14N的DNA分子为2个，离心后一半位于中密度带，一半位于低密度带，对应题图中的e；复制3次后，产生8个DNA分子，其中含15N、14N的DNA分子为2个，只含14N的DNA分子为6个，离心后少部分位于中密度带，大部分位于低密度带，对应题图中的f。4如图为DNA分子的片段，下列相关叙述正确的是()A构成DNA分子的基本单位是B解旋酶可以切断C复制时DNA聚合酶催化形成之间的化学键D构成DNA分子中基本骨架答案B解析图中是脱氧核苷酸单链，构成DNA的基本单位是脱氧核苷酸，应是，A错误；解旋酶能将DNA解旋，可以切断氢键，B正确；复制时DNA聚合酶催化形成的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键，而之间的键是同一个核苷酸内的化学键，C错误；是碱基对，脱氧核糖和磷酸交替连接构成DNA的基本骨架，D错误。5一个噬菌体的蛋白质外壳被35S标记，DNA双链均被32P标记，且DNA由500个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是()A子代的蛋白质外壳不含有放射性B含32P与含31P的子代噬菌体的比例为149C噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶D该过程至少需要3104个鸟嘌呤脱氧核苷酸答案A解析合成子代噬菌体蛋白质外壳的原料来自细菌，而细菌未被标记，因此子代蛋白质外壳不含放射性，A正确；根据DNA半保留复制的特点，共释放出100个噬菌体，这100个噬菌体都含31P，但其中含有32P标记的噬菌体有2个，因此含32P与含31P的子代噬菌体的比例为2100150，B错误；噬菌体增殖所需的模板来自噬菌体，但原料、酶等来自细菌，C错误；噬菌体DNA分子中腺嘌呤占全部碱基的20%，则腺嘌呤数目500220%200(个)，鸟嘌呤为500230%300(个)，则该过程至少需要300(1001)29700(个)鸟嘌呤脱氧核苷酸，D错误。6真核细胞中DNA的复制如图所示，下列表述错误的是()A多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成B每个子代DNA都有一条核苷酸链来自亲代C复制过程中氢键的破坏和形成都需要DNA聚合酶的催化DDNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则答案C解析DNA复制过程中氢键的破坏需要解旋酶的催化，氢键的形成不需要酶的催化。7一个DNA分子在15N的环境中复制，若子一代DNA的一条单链出现差错，则子三代DNA中，差错DNA单链和含15N的DNA分子分别占()A1/3,1 B1/4,1 C1/3,1/2 D1/4,1/2答案B解析一个DNA分子在15N的环境中复制，因为DNA的复制方式为半保留复制，即新形成的DNA分子都含有一条母链和一条新链，所以复制形成的每个DNA分子都含15N。已知子一代DNA的一条单链出现差错，所以以该链为模板复制形成的DNA分子的两条链均有差错，即子二代的4个DNA分子中，差错DNA单链占2/81/4；同理，子三代的8个DNA分子中，差错DNA单链占4/161/4。8某DNA分子含m对碱基，其中腺嘌呤有a个。下列有关此DNA在连续复制时所需的胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述中，错误的是()A在第一次复制时，需要(ma)个B在第二次复制时，需要2(ma)个C在第n次复制时，需要2n1(ma)个D在n次复制过程中，总共需要2n(ma)个答案D解析DNA复制一次可产生2个DNA分子，每个DNA分子中含有胞嘧啶脱氧核苷酸(ma)个，故第一次复制时，需要胞嘧啶脱氧核苷酸(ma)个，A正确；在第二次复制时，2个DNA分子会形成4个DNA分子，相当于形成2个新DNA分子，需要胞嘧啶脱氧核苷酸2(ma)个，B正确；在第n次复制后，会形成2n个DNA分子，需要胞嘧啶脱氧核苷酸2n1(ma)个，C正确；在n次复制过程中，1个DNA分子变为2n个DNA分子，总共需要胞嘧啶脱氧核苷酸(2n1)(ma)个，D错误。9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3200个腺嘌呤脱氧核苷酸，则该DNA分子共复制了多少次()A3次 B4次 C5次 D6次答案C解析已知该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3200个A，因此，2002n13200，n5，即该DNA分子共复制了5次。10胚胎干细胞在含3H标记的胸腺嘧啶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继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是()A每条染色体的两条染色单体都被标记B每条染色体中都只有一条染色单体被标记C只有半数的染色体中一条染色单体被标记D每条染色体的两条染色单体都不被标记答案B解析由“人类胚胎干细胞在含3H标记的胸腺嘧啶培养基中完成一个细胞周期”可知DNA复制第一次，根据半保留复制原则，每个DNA分子中有一条链含放射性，由“在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期”可知DNA复制第二次，根据半保留复制原则，每条染色体上的两个DNA分子一个含放射性，一个不含放射性，每个染色单体含一个DNA分子，判断出每条染色体中都只有一条染色单体含放射性。如图：11被15N标记DNA的一个精原细胞，在含14N的培养基中通过减数第一次分裂形成两个次级精母细胞，再通过减数第二次分裂形成四个精细胞，下列叙述中正确的是()A初级精母细胞的染色体，一半含15N，另一半含14NB次级精母细胞的染色体，一半含15N，另一半含14NC每个精细胞中的染色体中，一半含15N，另一半含14ND每个精细胞中的染色体中，都既含15N，也含14N答案D解析DNA的复制方式是半保留复制，细胞减数第一次分裂前的间期DNA分子复制后，每个DNA分子都有一条15N标记的母链和一条14N标记的子链，因此被15N标记DNA的一个精原细胞形成的初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞中的染色体都既含15N，也含14N，故选D。12下面是DNA复制的有关图示。AC表示大肠杆菌的DNA复制。DF表示哺乳动物的DNA复制。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48502个碱基对，而子链延伸速率是105个碱基对/min，假设DNA分子从头到尾复制，则理论上此DNA分子复制约需30 s，而实际上只需约16 s，根据AC过程分析，是因为_。(2)哺乳动物的DNA分子展开可达2 m之长，若按AC的方式复制，至少需要8 h，而实际上只需要约2 h左右，根据DF过程分析，是因为_。(3)AF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_的。(4)C与A相同，F与D相同，C、F能被如此准确地复制出来，是因为_。答案(1)复制是双向进行的(2)DNA分子中有多个复制起点双向复制(3)边解旋边复制(4)DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板，碱基互补配对原则保证DNA分子复制的准确无误解析(1)由题知，实际复制时间约相当于用DNA分子中总碱基对数与子链延伸速率比值算出的时间的一半，再根据图示可知DNA复制为双向复制。(2)哺乳动物的DNA分子的实际复制时间要短于按AC的方式复制的时间，说明DNA复制不只是单起点双向复制，结合DF可推断DNA复制为多起点双向复制。13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：请分析回答：(1)由实验结果可推测第一代()细菌DNA分子中一条链含_，另一条链含_。(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，请参照甲图，将DNA分子可能出现在试管中的位置在乙图中标出。(3)若将15NDNA(亲代)的大肠杆菌在14N培养基上连续复制3次，则所产生的子代DNA中全含15N(重DNA)，一条链含15N(中DNA)及两条链均不含15N(轻DNA)的比例为_，在这些子代DNA中，含15N的链与全部子代DNA链的比例为_。(4)若一个DNA分子的一条单链中1.5，此比例在其互补链中的比值是_；在整个DNA分子中的比值是_。以该单链为模板合成的子代DNA分子中，AG的总含量占_。答案(1)14N15N(2)如图所示(3)026216(或18)(4)2/3150%解析(1)由于DNA的半保留复制，亲代大肠杆菌在氮源为14N的培养基上生长，第一代细菌DNA的两条链分别含14N、15N。(2)第一代细菌的两条链分别含14N、15N，在氮源为15N的培养基上生长，得到的两条DNA子链一条只