2023版新教材高中生物第3章基因的本质第3节DNA的复制课时作业新人教版必修2

第3节DNA的复制必备学问基础练学问点1对DNA复制的推想1.下列有关DNA复制的推想，叙述错误的是()A．梅塞尔森依据DNA的双螺旋结构特点提出DNA半保留复制的假说B．DNA半保留复制时，子代DNA分子都保留了原DNA分子中的一条链C．DNA全保留复制的观点认为子代DNA的双链都是新合成的D．DNA半保留复制和全保留复制时均遵循碱基互补配对原则学问点2DNA半保留复制的试验证据2.某争辩小组进行“探究DNA复制方式”的活动，结果如下图所示。其中培育大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl，a、b、c表示离心管挨次编号，条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。下列叙述错误的是()A．a管大肠杆菌是在含14NH4Cl的培育液中培育的B.b管中的大肠杆菌的DNA都是14N/15N—DNAC．试验结果说明DNA分子的复制是半保留复制的D.本试验运用了同位素示踪和密度梯度离心技术3．把培育在含轻氮同位素(14N)环境中的细菌转移到含重氮(15N)环境中培育相当于复制一轮的时间，然后放回原来的环境中培育相当于连续复制两轮的时间后，细菌DNA组成分析可能为()A．3/4轻氮型、1/4重氮型B．3/4轻氮型、1/4中间型C．1/2中间型、1/2重氮型D．1/2轻氮型、1/2重氮型学问点3DNA复制的过程4.(不定项)下列关于DNA分子复制的叙述中，正确的是()A．DNA分子复制可发生在细胞有丝分裂间期B．DNA分子双螺旋结构边解旋边复制C．单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链D．一个DNA分子通过一次复制后产生四个DNA分子5．如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是()A．图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的B．图中DNA分子复制是从多个起点同时开头的C．真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶D．真核生物的这种复制方式提高了复制速率关键力量综合练6.将一个用15N标记的DNA放到含14N的环境中培育，让其连续复制3次，将每次复制产物置于试管内进行离心，图中分别代表复制1次、2次、3次后的分层结果的是()A．c、e、fB．a、e、dC．a、b、dD．c、d、f7．下列关于DNA分子的结构与复制的叙述，正确的有()①一个含有m个腺嘌呤的DNA分子经n次复制需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸(2n－1)×m个②在一个双链DNA分子中，G＋C占碱基总数的M%，那么该DNA分子的每条链中G＋C都占该单链碱基总数的M%③细胞内全部DNA被32P标记后在不含32P的环境中进行连续有丝分裂，第2次分裂产生的每个子细胞染色体均有一半有32P标记④DNA双链被32P标记后，在31P中复制n次，子代DNA中有32P标记的占1/2nA．0项B．1项C．2项D．3项8．DNA分子片段复制的状况如图所示，图中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链的片段。假如没有发生变异，下列说法错误的是()A．b和c的碱基序列可以互补B．a和c的碱基序列可以互补C．a中(A＋T)/(G＋C)的比值与b中(A＋T)/(G＋C)的比值相同D．a中(A＋G)/(T＋C)的比值与d中(A＋G)/(T＋C)的比值一般不相同9．如图为真核细胞DNA复制过程模式图，下列分析错误的是()A．酶②将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段B．图中可体现出边解旋边复制及半保留复制的特点C．在复制完成后，甲、乙可在有丝分裂后期、减数分裂Ⅱ后期分开D．将一条链被15N标记的该DNA分子(第1代)，转移到含14N的培育基上培育到第n代，复制次数为n－1则只含14N的DNA分子数为2n－210．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，以黑色表示其次次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是()11．(不定项)如图所示DNA分子片段中一条链含15N，另一条链含14N。下列有关说法正确的是()A．DNA聚合酶可催化形成①处的化学键，解旋酶作用于③处B．②是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸C．把此DNA放在含15N的培育液中复制两代，子代中含15N的DNA占100%D．若该DNA分子中一条链上G＋C＝56%，则无法确定整个DNA分子中T的含量12．(不定项)双链DNA分子复制起始时从复制原点处双链DNA分子解链，前导链在一段RNA引物的发动下按连续合成的模式完成合成过程，而后随链是按不连续合成的模式不断地完成冈崎片段(冈崎片段是相对较短的DNA核苷酸序列，它们的合成是不连续的，并随后通过DNA连接酶连接在一起，形成DNA复制过程中的滞后链)的合成，且每一个冈崎片段都需要有RNA引物的发动过程，具体过程如图所示。据图分析下列相关叙述正确的是()A．前导链和后随链的碱基排列挨次是相同的B．前导链的合成需要DNA聚合酶和RNA聚合酶的共同作用C．冈崎片段形成后会在DNA连接酶的作用下合成完整的后随链D．细胞内DNA复制需要引物13．一个用15N标记的DNA分子含120个碱基对，其中腺嘌呤有50个。在不含15N的培育基中经过n次复制后，含15N的DNA分子总数与不含15N的DNA分子总数之比为1∶15，复制过程共需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸m个，则n、m分别是()A．4、1050B．4、2170C．5、1050D．5、217014．用32P标记某生物的体细胞的全部核DNA(20条)，再将其转入不含32P的培育基中培育，则其次次分裂完成后每个细胞中被32P标记的染色体条数为()A．0条B．20条C．大于0小于20条D．以上均可能15．将某一经3H充分标记DNA的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含3H的培育基中培育，该细胞经过两次连续分裂形成4个大小相等的子细胞。下列有关的说法正确的是()A．若子细胞中染色体数为2N，则其中含3H的染色体数肯定为NB．若子细胞中染色体数为N，则其中含3H的DNA分子数为N/2C．若子细胞中有的染色体不含3H，则缘由是同源染色体彼此分别D．若子细胞中染色体都含3H，则细胞分裂过程中会发生染色体互换16．流式细胞仪可依据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数，争辩者用某抗癌药物处理体外培育的癌细胞，24小时后用流式细胞仪检测，结果如图所示。下列对检测结果的分析错误的是()A．b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍B．a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制C．处于分裂期的细胞均被计数在a峰中D．此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制17．在争辩DNA复制机制的过程中，为检验“DNA半保留复制”假说是否成立，争辩者用蚕豆根尖进行试验，主要步骤如下：步骤①将蚕豆根尖置于含放射性3H标记胸腺嘧啶的培育液中，培育大约一个细胞周期的时间。在第一个、其次个和第三个细胞周期取样，检测中期细胞染色体上的放射性分布。步骤②取出根尖，洗净后转移至不含放射性物质的培育液中，连续培育大约两个细胞周期的时间。第一个细胞周期的检测结果为()注：图为中期的染色体示意图(深色代表染色单体具有放射性)18．在氮源为14N或15N的培育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)或15N－DNA(相对分子质量为b)。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培育基上，连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用离心方法分别提取到的大肠杆菌的DNA，得到的结果如图所示。下列对此试验的叙述错误的是()A．Ⅰ代大肠杆菌DNA分子中一条链含14N，另一条链含15NB．Ⅱ代大肠杆菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4C．估计Ⅲ代大肠杆菌DNA分子的平均相对分子质量为(7a＋b)/8D．上述试验的结果能证明DNA的复制方式为半保留复制19．如图甲是DNA分子局部组成示意图，图乙表示DNA分子复制的过程。请回答有关DNA分子的相关问题：(1)沃森和克里克构建了如图甲的DNA双螺旋结构模型，该模型用________________解释DNA分子的多样性。从主链上看，两条单链的方向________，从碱基关系看，两条单链________。(2)若已知DNA一条单链的碱基组成是ATGCCAT，则与它互补的另一条链的碱基组成为________；若DNA分子的2条链分别为m链和n链，若m链中的(A＋G)/(T＋C)＝0.8时，在n链中，这种比例是________。(3)图乙的DNA复制过程中除了需要模板和酶外，还需要________________________等条件；由图乙可知延长的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制是________________________________________________________________________。(4)DNA分子的________________________为复制供应了精确的模板，通过____________________保证了复制能够精确     地进行。20．科学家推想DNA可能有如图A所示的三种复制方式。1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔用同位素标记技术和离心的方法，追踪由15N标记的DNA亲本链的去向，试验过程：在氮源为14NH4Cl的培育基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N/14N­DNA(对比)；在氮源为15NH4Cl的培育基上生长的大肠杆菌，其DNA均为15N/15N­DNA(亲代)。将亲代大肠杆菌转移到含14NH4Cl的培育基上，再连续繁殖两代(子代Ⅰ和子代Ⅱ)后，离心得到图B所示的结果。请依据上述材料回答问题：(1)DNA复制的意义是_____________________________________________________________________________________________________________________________。(2)与对比相比，假如子代Ⅰ离心后能辨别出轻和重两条密度带，则说明DNA分子的复制方式是________。假如子代Ⅰ离心后只有1条中等密度带，则可以排解DNA分子以________的方式进行复制。假如子代Ⅰ离心后只有1条中等密度带，再连续做子代Ⅱ的DNA密度鉴定：①若子代Ⅱ离心后________________，则可以确定DNA分子的复制方式是半保留复制。②若子代Ⅱ离心后不能分出中、轻两条密度带，则可以推想DNA分子的复制方式是________________。(3)依据图B所示结果可推知DNA分子的复制方式是________________________________________________________________________。21．在有关DNA分子的争辩中，常用32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A­Pα～Pβ～Pγ或dA­Pα～Pβ～Pγ)。回答下列问题：(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团，可使其转移到DNA末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。(2)若用带有32P的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。(3)将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培育基中培育一段时间。若得到的全部噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。第3节DNA的复制1．答案：A解析：沃森和克里克依据DNA的双螺旋结构特点提出DNA半保留复制的假说2．答案：A解析：a管的条带表示大肠杆菌的DNA离心后在离心管中的分布位置相对最低，为重带，所以a管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含15NH4Cl的培育液中培育的，A错误；b管为中带，b管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是14N/15N—DNA，B正确；试验结果说明DNA分子的复制是半保留复制，C正确；证明DNA分子半保留复制试验运用了同位素示踪和密度梯度离心技术，D正确。3．答案：B解析：DNA的复制为半保留复制，培育在轻氮环境中的细菌的DNA两条链全部含14N，而将其培育在重氮的培育基中复制一代后，DNA分子的两条链一条含14N，另一条含15N。再将其培育在轻氮环境中复制两代，则由一个DNA分子复制形成的四个DNA分子中，一个DNA分子的两条链一条含14N，另一条含15N，其余3个DNA分子的两条链全部含14N，即3/4轻氮型、1/4中间型。综上所述，B正确，A、C、D错误。4．答案：AB解析：在细胞有丝分裂间期或减数分裂Ⅰ前的间期，发生DNA复制，A正确；DNA复制的特点是边解旋边复制，B正确；单个脱氧核苷酸不能在DNA酶的作用下连接合成新的子链，而是需要DNA聚合酶的催化，C错误；一个DNA分子复制一次产生2个DNA分子，D错误。5．答案：B解析：分析题图可知，DNA分子的复制过程是边解旋边双向复制的过程，A正确；分析题图可知图中的三个复制起点复制的DNA片段的长度不同，因此复制的起始时间不同，B错误；DNA分子的复制首先要在解旋酶的作用下进行解旋，C正确；真核细胞的DNA分子具有多个复制起点，这种复制方式加速了复制过程，提高了复制速率，D正确。6．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的环境中培育，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分子有2个，只含14N的DNA分子有2个，离心后一半位于中密度带，一半位于小密度带，对应图中的e；复制3次后，产生8个DNA分子，其中含15N、14N的DNA分子有2个，只含14N的DNA分子有6个，离心后少部分位于中密度带，大部分位于小密度带，对应图中的f。综上，A正确，B、C、D错误。7．答案：C解析：含有m个腺嘌呤的DNA分子n次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸(2n－1)×m个，①正确；在一个双链DNA分子中，G＋C占碱基总数的M%，依据碱基互补配对原则，该DNA分子的每条链中G＋C都占该链碱基总数的M%，②正确；细胞内全部DNA被32P标记后在不含32P的环境中连续进行有丝分裂，第一次分裂形成的两个细胞中染色体均被标记，其次次分裂形成的四个细胞中被标记的染色体不能确定，③错误；DNA双链被32P标记后，复制n次，子代DNA中有标记的占2/2n，④错误。8．答案：B解析：依据分析可知：a和d的碱基序列可以互补，b和c的碱基序列可以互补，A正确；a和c都能与d互补配对，说明a和c的碱基序列相同，B错误；由于a与b的碱基序列互补，a中的A＋T等于b中的A＋T，同理a中的G＋C等于b中的G＋C，所以a中(A＋T)/(G＋C)的比值与b中(A＋T)/(G＋C)的比值相同，C正确；a与d的碱基序列互补，a中的A等于d中的T，a中的G等于d中的C，a中的T等于d中的A，a中的C等于d中的G，所以a中(A＋G)/(T＋C)的比值与d中(A＋G)/(T＋C)的比值互为倒数，所以比值一般不相同，D正确。9．答案：D解析：由图示可知：酶①是解旋酶，酶②是DNA聚合酶，DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段，A正确；依据图示分析可知，延长的子链紧跟着酶1(解旋酶)，体现了边解旋边复制的特点；DNA在解旋酶作用下打开双链，以每一条母链为模板合成子链，然后每条母链与新合成的子链盘绕成双螺旋结构，体现了半保留复制的特点，B正确；DNA复制主要在细胞核，在复制完成后，甲、乙位于姐妹染色单体上，而姐妹染色单体是着丝粒分裂后分开的，所以甲、乙分开的时期可在有丝分裂后期、减数分裂Ⅱ后期，C正确；将一条链被15N标记的该DNA分子(第1代)，转移到含14N的培育基上培育到第n代，复制次数为n－1，则形成2n－1个DNA分子，则只含14N的DNA分子数为2n－1－1，D错误。10．答案：D解析：DNA的复制方式为半保留复制，第一次复制时，由1个DNA复制成的2个DNA都是一条链为白色，一条链为灰色；其次次复制时，2个DNA复制成4个DNA，有8条链，新产生的4条链为黑色，分别与原来的链结合。11．答案：ABC解析：①处为磷酸二酯键，是DNA聚合酶的作用位点，③处为氢键，是解旋酶的作用位点，A正确；②处是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸，B正确；把此DNA放在含15N的培育液中复制两代得到4个DNA分子，依据DNA的半保留复制特点，子代DNA分子均含15N，C正确；若该DNA分子中一条链上G＋C＝56%，依据碱基互补配对原则，该DNA分子中C＝G＝28%，A＝T＝50%－28%＝22%，D错误。12．答案：BCD解析：前导链和后随链的碱基排列挨次是互补的，A错误；由图可知，在复制起点处，需要RNA聚合酶，在前导链合成子链过程中需要DNA聚合酶的参与，B正确；冈崎片段为小段的DNA片段，其连接成完整的子链过程中需要DNA连接酶的参与，C正确；细胞内DNA复制的后随链是按不连续合成的模式不断地完成冈崎片段的合成，需要引物，D正确。13．答案：D解析：DNA复制n次后含有15N的DNA有2个，不含15N的DNA有2n－2个，又由于含15N的DNA分子总数与不含15N的DNA分子总数之比为1∶15，所以解得n＝5，即DNA复制了5次。由于用15N标记的DNA分子含120个碱基对，依据碱基互补配对原则可知鸟嘌呤的个数是120－50＝70(个)，复制5次，得到32个DNA分子，相当于增加了31个子代DNA，所以复制过程需要的游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸70×31＝2170(个)。14．答案：D解析：第一次细胞分裂完成后所形成的细胞中，DNA双链均是一条链含有32P，另一条链不含32P，其次次细胞分裂的间期，染色体复制后一条染色单体含32P和31P，另一条染色单体不含32P，有丝分裂后期，姐妹染色单体分别，假如含32P的20条染色体同时移向细胞的一极，不含32P的20条染色体同时移向细胞的另一极，则产生的子细胞中被32P标记的染色体条数是20条和0条。假如分别移向细胞两极的20条染色体中既有含32P的，也有不含32P的，则形成的子细胞中被32P标记的染色体条数大于0条小于20条。综上，D正确，A、B、C错误。15．答案：D解析：若子细胞中染色体数为2N，说明进行了有丝分裂，则动物细胞经过3H标记后，放在不含3H的培育基中培育，经过两次有丝分裂后形成的4个细胞，含3H的染色体数可能是0～2N，A错误；若子细胞中染色体数为N，说明该细胞发生的是减数分裂，减数分裂过程DNA复制一次，细胞分裂两次，则含3H的DNA分子数为N，B错误；假如子细胞中的染色体不含3H，则该细胞发生的是有丝分裂，不行能发生同源染色体分别，C错误；假如子细胞中染色体都含有3H，该细胞发生的是减数分裂，能发生染色体的互换，D正确。16．答案：C解析：细胞分裂中大部分细胞处于分裂间期，在分裂间期的S期，完成DNA分子的复制，所以b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍，A正确；从a到bDNA增加，说明从a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制，B正确；分裂期的细胞中DNA含量加倍，所以处于分裂期的细胞会被计数在b峰中，C错误；通过题中右图可知b峰明显下降，可知此抗癌药物抑制了DNA分子的复制，DNA加倍的细胞明显削减，D正确。17．答案：A解析：依据DNA复制的特点可知，DNA分子为半保留复制，将蚕豆根尖置于含放射性3H标记胸腺嘧啶的培育液中，培育大约一个细胞周期的时间，则DNA分子复制一次，所得到的DNA分子都是一条链带标记，一条链不带标记，有丝分裂中期，一条染色体上含有2条染色单体，每条染色单体都含有一个这样的DNA分子(一条链带标记，一条链不带标记)。即每条染色单体都带有标记。综上所述，A正确，B、C、D错误。18．答案：B解析：亲代细菌DNA分子2条链都是15N，在含14N的培育基上繁殖一代，Ⅰ代细菌DNA分子中一条链是14N，另一条链是15N，A正确；依据半保留复制特点，亲代细菌DNA分子2条链都是15N，Ⅱ代细菌含15N的DNA分子有2个，占全部4个DNA分子的1/2，B错误；由于1个含有14N的DNA分子相对分子质量为a，则每条链的相对分子质量为a/2；1个含有15N的DNA分子的相对分子质量为b，则每条链的相对分子质量为b/2；将亲代大肠杆菌转移到含14N的培育基上，连续繁殖三代，共得到8个DNA分子，这8个DNA分子共16条链，其中有2条链含15N，14条链含14N，因此总相对分子质量为b/2×2＋a/2×14＝b＋7a，所以每个DNA分子的平均相对分子质量为(7a＋b)/8，C正确；由试验第一代的结果(DNA带为全中)，证明白DNA复制方式为半保留复制，D正确。19．答案：(1)碱基对排列挨次的多样性反向平行互补配对(2)TACGGTA1.25(3)原料、能量边解旋边复制(4)独特的双螺旋