2020-2021学年高一生物人教版必修二 3.3DNA的复制分层训练（含答案）

第3节　DNA的复制分层训练
层级一--课堂基础练
1．细菌在含15NH4Cl的培养基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基均含有15N，然后再移入含14NH4Cl的培养基中培养，抽取其子代的DNA经高速离心分离，如图①～⑤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⑤
B．第二次分裂的子代DNA应为①
C．第三次分裂的子代DNA应为③
D．亲代的DNA应为⑤
2．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复制一代的时间，然后放回原环境中培养相当于连续复制两代的时间后，细菌的DNA组成为(　　)
A．3/4轻氮型、1/4中间型
B．1/4轻氮型、3/4中间型
C．1/2中间型、1/2重氮型
D．1/2轻氮型、1/2中间型
3．下列关于DNA复制的叙述，不正确的是(　　)
A．DNA复制时只以DNA的一条链作为模板
B．DNA复制时以4种游离的脱氧核苷酸为原料
C．DNA复制过程需要消耗能量
D．DNA分子的复制方式是半保留复制
4．以DNA的一条链“—A—T—C—”为模板，经复制后产生的子链是(　　)
A．—G—A—T—
B．—U—A—G—
C．—T—A—G—
D．—T—U—G—
答案　C
5．下图表示DNA分子复制的过程，结合图示，下列有关叙述不正确的是(　　)
A．DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链之间的氢键，使两条链解开
B．DNA分子的复制具有双向复制的特点，生成的两条子链方向相反
C．从图示可知，DNA分子具有多起点复制的特点，缩短了复制所需的时间
D．DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段
1-5
AAACC
6．如图为真核细胞中发生的一项生理过程示意图，请据图回答下列问题：
(1)图中表示的生理过程是________，此过程发生的主要场所是________。
(2)该过程首先需要在_______酶作用下把两条螺旋的双链解开；需要_______直接供能。
(3)已知一个亲代DNA分子有p个碱基，其中腺嘌呤q个，连续进行此项生理过程n次，共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸________个。
(4)该过程得到的子代DNA与亲代相同，原因是_________________________________。
答案　(1)DNA复制　细胞核
(2)解旋　ATP
(3)(p/2－q)(2n－1)
(4)DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行
解析　(1)分析题图可知，图示为DNA的复制过程，主要发生场所是细胞核。(2)DNA复制首先需要在解旋酶作用下把两条螺旋的双链解开，该过程需要消耗能量，ATP是直接能源物质。(3)已知一个亲代DNA分子有p个碱基，其中腺嘌呤q个，则胞嘧啶有(p/2－q)个，所以连续进行此项生理过程n次，共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸(p/2－q)(2n－1)个。
层级二--课时提升练
题组一　DNA半保留复制的实验证据
1．如图所示是研究DNA复制方式的实验，根据这些实验结果进行的推论，正确的是(　　)
菌种：大肠杆菌
培养条件与方法：
(1)在含15NH4Cl的培养基中培养若干代，使DNA均被15N标记(甲图)；
(2)转至含14NH4Cl的培养基中培养，每30分钟繁殖一代；
(3)取出每代DNA样本，并离心。
①丙是转入含14NH4Cl培养基中复制一代的结果　②乙是转入含14NH4Cl培养基中复制二代的结果　③出现丁的结果至少需要60分钟　④戊图表示复制三代后不再具有15N标记的DNA
A．①④
B．①③
C．②③
D．①②③
2．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，以黑色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是(　　)
3．下列有关“证明DNA半保留复制的实验”的叙述，正确的是(　　)
A．培养过程中，大肠杆菌将利用NH4Cl中的N合成DNA的基本骨架
B．通过对第二代大肠杆菌DNA的离心，得出DNA复制的特点为半保留复制
C．将含14N/14N—DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养若干代，所获得的大肠杆菌的DNA中都含有15N
D．将含15N/15N—DNA的大肠杆菌转移到以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中繁殖一代后，若将提取的子代大肠杆菌DNA解旋处理后进行离心，离心管中将只出现1个条带
题组二　DNA复制的过程
4．体外进行DNA复制的实验，向试管中加入有关的酶、四种脱氧核苷酸和ATP，37
℃下保温。下列叙述中正确的是(　　)
A．能生成DNA，DNA的碱基比例与四种脱氧核苷酸的比例一致
B．不能生成DNA，因为缺少DNA模板
C．能生成DNA，DNA的碱基比例不确定，且与酶的来源有一定的关联
D．不能生成DNA，因为实验中缺少酶催化的适宜的体内条件
5．DNA分子复制时解旋酶作用于下列哪一结构(　　)
6．下图为某真核细胞中DNA复制过程的模式图，下列叙述正确的是(　　)
A．DNA分子在酶①的作用下水解成脱氧核苷酸，酶②催化碱基对之间的连接
B．在复制过程中解旋和复制是同时进行的
C．解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链
D．两条新的子链通过氢键形成一个新的DNA分子
7．DNA一般能准确复制，其原因是(　　)
①DNA独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板　②DNA复制发生于细胞分裂前的间期　③碱基互补配对是严格的　④产生的两个子代DNA均和亲代DNA相同
A．②④
B．②③
C．①④
D．①③
8．DNA分子片段复制情况如图所示，图中a、b、c、d均表示脱氧核苷酸链的片段。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＋G)/(T＋C)的值与d中(A＋G)/(T＋C)的值一般不相同
D．a中(A＋T)/(G＋C)的值与b中(A＋T)/(G＋C)的值相同
9．真核细胞中DNA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
D．DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则和精确的模板
1-9
BDCBD
BDBC
10．如图为某细胞内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前的_______期，需要_______酶和_______酶的作用。
(2)DNA分子复制时，在有关酶的作用下，以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的__________为原料，按照____________原则，各自合成与母链互补的一条子链。
(3)若亲代DNA分子中A＋T占60%，则子代DNA分子中C＋G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　解旋(或DNA聚合)　DNA聚合(或解旋)　(2)脱氧核苷酸　碱基互补配对　(3)40　(4)2/2n　100%　半保留复制
解析　(3)亲代DNA分子中A＋T占60%，则G＋C占40%，由于DNA复制遵循碱基互补配对原则，所以子代DNA分子中C＋G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分子含15N。
层级三--综合加强练
11．一个双链被32P标记的DNA片段有100个碱基对，其中腺嘌呤占碱基总数的20%，将其置于含31P的环境中复制3次。下列叙述错误的是(　　)
A．该DNA片段中含有胞嘧啶的数目是60个
B．第三次复制过程需要240个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
C．复制3次后，子代DNA中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7
D．复制3次后，子代DNA中含32P与含31P的分子数之比为1∶3
12．有100个碱基对的某双链DNA分子片段，含60个胞嘧啶脱氧核苷酸，若连续复制n次，则在第n次复制时需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸个数以及n次复制共需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸个数分别是(　　)
A．40·2n－1，40·2n－1
B．40n－1，40n
C．40·(2n－1)，40·2n－1
D．40·2n－1，40·(2n－1)
13．假如某一含31P的DNA中含有1
000个碱基对，将该DNA放在用32P标记的脱氧核苷酸的培养液中培养让其复制n次，则子代DNA的平均相对分子质量比原来增加了(　　)
A．1
000
B．1
000·
C．2
000
D．1
000·
14．用含32P和35S的培养基培养细菌，将一个未标记的噬菌体在此细菌中培养9小时，经检测共产生了64个子代噬菌体，下列叙述正确的是(　　)
A．32P和35S只能分别标记细菌的DNA和蛋白质
B．子代噬菌体的DNA和蛋白质一定具有放射性
C．DNA具有放射性的子代噬菌体占1/32
D．噬菌体繁殖一代的时间约为1小时
15．研究人员将1个含14N/14N－DNA的大肠杆菌转移到15NH4Cl培养液中，培养24
h后提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA热变性处理，即解开双螺旋，变成单链；然后进行离心，甲图试管中出现的两种条带分别对应乙图中的两个峰，则大肠杆菌的细胞周期为(　　)
A．4
h
B．6
h
C．8
h
D．12
h
16．如图为真核细胞DNA复制过程示意图。据图分析，下列相关叙述错误的是(　　)
A．由图示得知，子链是沿着一定方向延伸的
B．合成两条子链时，DNA聚合酶移动的方向是相反的
C．细胞内的DNA复制场所有细胞核、叶绿体、线粒体
D．解旋需解旋酶及DNA聚合酶的催化，且需要消耗ATP
11-16
DDBBC
D
17．科学家推测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，实验过程：在氮源为14NH4Cl的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N/14N－DNA(对照)；在氮源为15NH4Cl的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA均为15N/15N－DNA(亲代)。将亲代大肠杆菌转移到含14NH4Cl的培养基上，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)与对照相比，如果子代Ⅰ离心后能分辨出轻和重两条密度带，则说明DNA分子的复制方式是________。如果子代Ⅰ离心后只有1条中等密度带，则可以排除DNA分子以________的方式进行复制。如果子代Ⅰ离心后只有1条中等密度带，再继续做子代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，则可以推测DNA分子的复制方式是________。
(3)根据图B所示结果可推知DNA分子的复制方式是______________。
答案　(1)将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性　(2)全保留复制　全保留　可以分出中、轻两条密度带　分散复制　(3)半保留复制
解析　(2)若子代Ⅰ离心后能分辨出轻(两条链均被14N标记)和重(两条链均被15N标记)两条密度带，则DNA分子的复制方式是全保留复制。如果子代Ⅰ离心后只有1条中等密度带，则肯定不可能是全保留复制，可能是半保留复制或分散复制(没有全轻和全重)。若是半保留复制，子代Ⅱ离心后能分出中、轻两条密度带，且各占1/2；若是分散复制，子代DNA离心后不能分出中、轻两条密度带。(3)分析图B，子代Ⅰ都是中等密度带，子代Ⅱ中的中、轻密度带各占1/2，这与半保留复制的特点相吻合。
18．仔细阅读图一和图二，据图回答问题：
(1)图中④表示的中文名称是________________；⑨表示______________。
(2)图二所示的过程叫________________________。
(3)若用32P标记的1个噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，在释放出来的300个子代噬菌体中，含有32P的噬菌体占总数的__________。
(4)图二中的亲代DNA分子在复制时，一条链上的G变成了C，则该DNA经过n次复制后，发生差错的DNA分子数占______(填字母)。
A.
B.
C.
D.
答案　(1)鸟嘌呤脱氧核苷酸　氢键　(2)DNA的复制　(3)　(4)B
解析　(3)用32P标记1个噬菌体，实质标记的是噬菌体的DNA分子，由于DNA分子的复制是半保留复制，因此复制形成的DNA分子中有2个含有32P，因此在释放出来的300个子代噬菌体中，含有32P的噬菌体占总数的。(4)如果亲代DNA分子在复制时，一条链上的G变成了C，则以该错误链为模板合成的DNA都是错误的，以另一条链为模板合成的DNA都是正确的，因此无论复制多少次，发生差错的DNA分子数总是占50%，故选B。