高生人教版（2019）必修二3.3DNA的复制 同步训练
一、单选题
1．（2021高二上·哈尔滨开学考）下列有关真核细胞DNA分子复制的叙述，正确的是（ ）
A．复制形成的两个子代DNA分子共有2个游离的磷酸基团
B．DNA复制完成后原先的DNA分子不复存在
C．DNA聚合酶催化碱基对之间的连接
D．复制过程中先全部解链，再进行半保留复制
【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】 A、每个DNA分子含有2个游离的磷酸基团，因此复制形成的两个子代DNA分子共有4个游离的磷酸基团，A错误；
B、DNA复制是半保留复制，所以完成复制后原先的DNA分子不复存在，B正确；
C、DNA聚合酶催化两个相邻脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键，使得两个相邻脱氧核苷酸连接起来，C错误；
D、DNA复制过程的特点是边解旋边复制，D错误。
故答案为：B。
【分析】DNA分子复制：
(1)复制时间：细胞分裂的间期；
(2)条件：模板(DNA的单链)、能量ATP、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸)；
(3)特点：边解旋边复制；
(4)方式：半保留复制；
(5)结果：一个DNA复制形成两个DNA。
(6)意义：通过复制，使亲代的遗传信息传递给子代，使前后代保持一定的连续性。
2．（2021高一下·无锡期末）DNA的半保留复制对遗传信息的稳定传递具有重要意义。提出DNA半保留复制假说的科学家是（ ）
A．沃森和克里克 B．施莱登和施旺
C．梅塞尔森和斯塔尔 D．拉马克和达尔文
【答案】A
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、沃森和克里克提出了DNA的双螺旋结构模型，病提出了DNA半保留复制假说，A正确；
B、施莱登和施旺提出了细胞学说，B错误；
C、梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为材料，运用同位素标记技术，证明了DNA的半保留复制，C错误；
D、拉马克是提出系统的生物进化论的第一人，达尔文提出了自然选择学说，D错误。
故答案为：A。
【分析】 沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构论文后，紧接着发表了第二篇论文，提出了遗传物质自我复制的假说：DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链分别作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸根据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。由于新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式称作半保留复制。
3．（2021高一下·无锡期末）下列关于真核细胞中DNA复制的叙述，错误的是（ ）
A．子链的延伸方向是5'→3' B．复制过程不需要能量的驱动
C．复制主要发生在细胞核中 D．复制是边解旋边复制的过程
【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA复制时，DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从引物的3′端延伸DNA链，因此DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸，A正确；
B、复制过程需要消耗能量，需要能量的驱动，B错误；
C、真核细胞中DNA主要分布在细胞核中，因此复制主要发生在细胞核中，C正确；
D、DNA的边解旋边复制是DNA复制的特点，即复制是边解旋边复制的过程，D正确。
故答案为：B。
【分析】DNA分子复制：
(1)复制时间：有丝分裂和减数第一次分裂的间期；
(2)条件：模板(DNA的单链)、能量ATP、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸)；
(3)特点：边解旋边复制；
(4)方式：半保留复制；
(5)结果：一个DNA复制形成两个DNA。
(6)意义：通过复制，使亲代的遗传信息传递给子代，使前后代保持一定的连续性。
4．（2021高一下·无锡期末）一个DNA分子复制完毕后，新形成的DNA子链（ ）
A．是DNA母链的片段 B．与DNA母链之一相同
C．与DNA母链相同，但U取代T D．与DNA链完全不同
【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、由于DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程，所以DNA复制完毕后，得到的DNA子链不可能是DNA母链的片段，A错误；
B、由于DNA复制是半保留复制，因此复制完毕，新形成的DNA子链与DNA模板链互补，与母链之一相同，B正确；
C、DNA复制时遵循碱基互补配对，A与T配对，G与C配对，新形成的DNA子链与DNA模板链互补，另一条母链相同，C错误；
D、由于复制是以DNA的双链为模板，遵循碱基互补配对原则，所以新形成的DNA子链与DNA模板链互补，与母链之一相同，D错误。
故答案为：B。
【分析】DNA复制开始时，解旋酶将DNA两条链之间的氢键断开，这个过程叫作解旋。然后，DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。每条子链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。复制结束后，一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子。
5．（2021高二下·韩城期末）下列关于DNA连接酶的叙述中，正确的是（ ）
A．DNA连接酶和DNA聚合酶的作用相同
B．DNA连接酶连接的是两条单链上的磷酸和脱氧核糖
C．DNA连接酶可以将单个的脱氧核苷酸连接到主链上
D．DNA连接酶连接的是两条链碱基对之间的氢键
【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、据分析可知，DNA连接酶和DNA聚合酶的作用不同，A错误；
B、DNA连接酶连接的是两条单链上的磷酸和脱氧核糖，形成磷酸二酯键，B正确；
C、DNA连接酶不能将单个的脱氧核苷酸连接到主链上，C错误；
D、DNA连接酶连接的是两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，D错误。
故答案为：B。
【分析】1、DNA连接酶分为E.coiDNA连接酶和T4DNA连接酶。DNA连接酶连接的是两个核苷酸片段之间的磷酸二酯键。这二者都能连接黏性末端，此外T4DNA连接酶还可以连接平末端，但连接平末端时的效率比较低。
2、DNA聚合酶可以连接两个核苷酸之间的磷酸二酯键。DNA连接酶和DNA聚合酶的区别：①DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，而DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加到已有的核苷酸链的片段上，形成磷酸二酯键；②DNA连接酶是同时连接双链的切口，而DNA聚合酶只是在单链上将一个个脱氧核苷酸连接起来；③DNA连接酶不需要模板，而DNA聚合酶需要模板。
6．（2021高一下·嫩江期末）在一个细胞周期中，DNA复制过程中的解旋发生在（ ）
A．两条DNA母链之间 B．DNA子链与其互补的母链之间
C．两条DNA子链之间 D．DNA子链与其非互补的母链之间
【答案】A
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】DNA复制时，解旋是指在解旋酶的作用下使双链DNA分子的两条链之间的氢键断裂。
故答案为：A。
【分析】DNA复制开始时，解旋酶将DNA两条链之间的氢键断开，这个过程叫作解旋。然后，DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。每条子链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。复制结束后，一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子。
7．（2021高一下·成都期末）下图是真核生物的DNA复制的图解，下列说法错误的是（ ）
A．复制是多个起点开始的，但多个起点并非同时开始
B．DNA复制是边解旋边复制，而且是双向复制的
C．真核生物的这种多起点复制可以提高复制的速率
D．DNA的复制过程与解旋酶和RNA聚合酶有关
【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、可以看出DNA的一个部分都有三个起点，所以是多起点的，也可以看出不是同时开始的，如果同时开始，图中的三个“环”应该一样大，A正确；
B、可以看到每个起点两侧都有解旋，所以是双向复制的，B正确；
C、多起点可以使DNA的复制速率提高，C正确；
D、DNA复制和DNA聚合酶有关，与RNA聚合酶无关，D错误。
故正确答案：D
【分析】DNA复制过程为：
（1）解旋：需要细胞提供能量，在解旋酶的作用下，两条螺旋的双链解开；
（2）合成子链：以解开的母链为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链；
（3）形成子代DNA分子：子链延伸，母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。
8．（2021高二下·杭州期末）为了探究DNA的复制方式，科学家将DNA带15N标记的大肠杆菌（0代）转入以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养。提取不同培养时期细菌的DNA进行密度梯度超速离心，并绘制了DNA分布情况的示意图，其中A组表示0代与1.9代的DNA混合的结果。下列叙述错误的是（ ）
A．图中越靠下的条带密度越大，条带宽度与DNA含量有关
B．图中B组可能表示0代与4.1代的DNA混合之后的分布情况
C．4.1代的条带中宽带理论上约为窄带DNA含量的7倍左右
D．综合0代，1.0代、1.9代、3.0代，4.1代的结果才能证明DNA的半保留复制机制
【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、离心法可将密度不同的物质分离开，越靠下的条带密度越大，条带宽度与DNA含量有关，A正确；
B、图中B组中轻带的宽度和4.1带的接近，重带的宽度和0代的接近，所以B组可能表示0代与4.1代的DNA混合之后的分布情况，B正确；
C、4.0代时，两个DNA条带的含量比值=（24-2）∶2=7∶1，因此4.1代的条带中宽带理论上约为窄带DNA含量的7倍左右，C正确；
D、综合0代、1.0代、1.9代、3.0代就可以证明DNA的半保留复制，D错误；
故答案为：D。
【分析】DNA复制方式是半保留复制，由题中信息可知，原来DNA分子是被15N标记，放入14N的培养基中培养，进行DNA复制，条带的密度会越来越小。
9．（2021高一下·深圳期末）现将含 的大肠杆菌，在含 的培养基中繁殖两代，再转到含 的培养基中繁殖一代。理论上关于子代DNA的推测合理的是（ ）
A． 的DNA单链被 标记 B． 的DNA单链含有
C． 的DNA只含有 D．子代DNA全部含有
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】含31P的大肠杆菌，在含32P的培养基中繁殖两代，假设最开始只含有1个DNA分子，则复制两代后共有4个DNA分子，其中有2个DNA分子，一条链是31P，一条链是32P，其余两个DNA分子链条链都是32P；再转到含31P的培养基中繁殖一代，共有8个DNA，有6个DNA分子，一条链是31P，一条链是32P，有2个DNA分子两条链都是31P；所以含有32P的单链的比例为6+（8×2)=3/8，含有31p的DNA分子的比例为2/8=1/4，含32p的比例的DNA分子为6+8=3/4，C正确，与题意相符，ABD错误，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】1、DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。
2、DNA复制条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；
3、DNA复制过程：边解旋边复制；DNA复制特点：半保留复制，即每个子代DNA含有亲代DNA的一条母链和新合成的一条子链。
10．（2021高一下·深圳期末）某课外研究小组欲在试管中模拟酵母菌的DNA复制过程，下列加入的物质与目的不正确的是（ ）
A．缓冲液，维持pH相对稳定 B．酵母菌的DNA，提供精确模板
C．游离核糖核苷酸，提供原料 D．DNA聚合酶，保证子链延伸
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、在试管中模拟酵母菌DNA复制的过程，需要加入缓冲液，维持pH相对稳定，pH会影响酶的活性和DNA的结构，A正确，不符合题意；
B、复制的模板为DNA，试管中需要加入酵母菌的DNA作为复制的模板，B正确，不符合题意；
C、复制需要加入脱氧核苷酸作为复制的原料，C错误，与题意相符；
D、DNA聚合酶能催化形成DNA，DNA复制需要加入DNA聚合酶，保证子链延伸，D正确，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】复制需要的基本条件：
1、模板：解旋后的两条DNA单链；
2、原料：四种脱氧核苷酸；
3、能量：ATP；
4、酶：解旋酶、DNA聚合酶等。
11．（2021高一下·福州期中）某双链DNA分子有100个碱基对，其中胸腺嘧啶40个。如果该DNA分子连续复制两次，则需游离胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是（ ）
A．60个 B．80个 C．120个 D．180个
【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】根据分析可知，一个DNA分子中含有60个胞嘧啶脱氧核苷酸，根据DNA半保留复制的特点，如果该DNA连续复制两次，需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数目=（22-1）×60=180个，综上所述，ABC错误，D正确。
故答案为：D。
【分析】 如果用n表示DNA复制次数，m表示该DNA含有某种碱基数（或者脱氧核苷酸数目），则复制n次需要游离的该脱氧核苷酸数目=（2n-1）×m。
12．（2021高二上·金牛开学考）某DNA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①所示；然后加入解旋酶再离心，得到结果如图②所示。则下列有关分析中正确的是（ ）
A．X层中的DNA只有14N标记，Y层中的DNA只有15N标记
B．W层中含15N标记的胞嘧啶3 150个
C．W层与Z层的核苷酸数之比为1∶4
D．X层中含有的氢键数是Y层的3倍
【答案】B
【知识点】碱基互补配对原则；DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、一个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，产生8个DNA，其中只有2个DNA是14N-15N，其余6个都是15N-15N，由于14N-15N和15N-15N的密度不同，离心后会在试管中形成分层，所以如图X层中的DNA是14N-15N，Y层中的DNA是15N-15N，A错误；
B、产生的8个DNA加入解旋酶后，得到16条脱氧核苷酸链，其中2条是14N的链，14条是15N的链，如图所示W层中含有的就是14条15N的链，那么含15N标记的胞嘧啶=450x7=3150个，B正确；
C、16条脱氧核苷酸链，其中2条是14N的链，位于Z层，14条是15N的链，位于W层，所以W层与Z层的核苷酸数之比为=7：1，C错误；
D、X层中的2个DNA是14N-15N，Y层中的6个DNA是15N-15N，所以Y层中含有的氢键数是X层的3倍，D错误，
故答案为：B。
【分析】1、根据碱基互补配对原则，基因中含有3000个碱基，腺嘌呤占35%，则A=T=1050个，G=C=450个；
2、根据DNA复制方式为半保留复制，那么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，得8个DNA分子，其中2个是14N-15N，其余6个都是15N-15N，加入解旋酶再离心，得到16条脱氧核苷酸链，其中2条是14N的链，14条是15N的链。
13．（2021高二上·金牛开学考）如图为细胞内某基因（15N标记）的结构示意图，A占全部碱基的20%。下列说法错误的是（ ）
A．维持该基因结构稳定的主要化学键有磷酸二酯键和氢键
B．该基因某一条链中（C＋G）/（A＋T）的比值为3/2
C．DNA聚合酶促进①的形成，DNA解旋酶作用于②部位
D．将该基因置于14N培养液中复制3次后，含14N的脱氧核苷酸链占3/4
【答案】D
【知识点】碱基互补配对原则；DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】 A、每条链上的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，两条链之间的碱基对通过氢键连接，可见磷酸二酯键和氢键对于维持DNA双螺旋结构有重要作用，A正确；
B、根据碱基互补配对原则，DNA分子的一条单链中 （C＋G）/（A＋T） 的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值；可知该基因中A=T=20%，那么C=G=30%，所以该基因中 （C＋G）/（A＋T）=60%/40%=3：2，B正确；
C、DNA聚合酶促进①磷酸二酯键的形成； DNA解旋酶作用于②氢键部位 ，C正确；
D、将该基因置于14N培养液中复制3次后，产生8个DNA，即16条脱氧核苷酸链，其中只有2条
链含15N，14条链是含14N的，那么含14N的脱氧核苷酸链占比=14/16=7/8，D错误。
故答案为：D。
【分析】图为细胞内某基因(15N标记)结构示意图，其中①为磷酸二酯键，是限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶的作用位点；②为氢键，是解旋酶的作用位点。已知该基因中A占全部碱基的20%，根据碱基互补配对原则，A=T=20%，C=G=50%-20%=30%。
14．（2021高三上·大庆开学考）研究发现DNA复制需要多种蛋白质参与，其中Rep蛋白可以将DNA双链解旋，单链结合蛋白可以和解旋的DNA单链结合，并随着子链的延伸而与DNA单链分离。下列叙述正确的是（ ）
A．单链结合蛋白与DNA单链结合不利于DNA新链的形成
B．Rep蛋白能使A与C，T与G之间的氢键断裂
C．低温处理DNA分子也可以使DNA双链解旋
D．DNA复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点
【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】 A、单链结合蛋白与DNA单链结合，可防止单链之间重新螺旋化，对DNA新链的形成有利，A错误；
B、根据题意， Rep蛋白通过使A与T、C与G之间的氢键断裂将DNA双链解旋 ，B错误；
C、高温处理DNA分子能使碱基对之间的氢键断裂，从而使DNA分子中双链解旋，C错误；
D、DNA复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点，D正确。
故答案为 ：D。
【分析】DNA分子复制：
(1)复制时间：有丝分裂和减数第一次分裂的间期；
(2)条件：模板(DNA的单链)、能量ATP、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸)；
(3)特点：边解旋边复制；
(4)方式：半保留复制；
(5)结果：一个DNA复制形成两个DNA。
(6)意义：通过复制，使亲代的遗传信息传递给子代，使前后代保持一定的连续性。
15．（2021高三上·邢台开学考）下列关于DNA的叙述，错误的是（ ）
A．一条染色体中含有一个或两个DNA分子
B．DNA分子在复制时严格遵守碱基互补配对原则，所以遗传信息不会发生改变
C．同卵双胞胎的体细胞中的遗传信息不一定完全相同
D．含有2000个核苷酸的DNA分子的碱基序列最多有41000种
【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、染色体是DNA的主要载体，在复制前一条染色体上含有一个DNA分子，复制后一条染色体上含有两个DNA分子，故一条染色体中含有一个或两个DNA分子，A正确；
B、DNA分子复制过程中可能会发生基因突变，导致其中的遗传信息发生改变，B错误；
C、同卵双胞胎是一个受精卵细胞分裂形成两个细胞，各自发育成一个胚胎，由于出自同一个受精卵，因此其遗传物质基本相同，但同卵双胞胎的体细胞是经过有丝分裂形成的，在分裂过程中，可能发生变异，故同卵双胞胎的体细胞中的遗传信息不一定完全相同，C正确；
D、由分析可知，含有2000个碱基的DNA分子，碱基对可能的排列方式有41000种，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、有关DNA分子的复制： （1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行. （2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。 （3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶 。 （4）原则：碱基互补配对原则。A-T，G-C，C-G，T-A。
（5）准确复制的原因：DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2个，含母链的DNA分子2个。
2、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因。
16．（2021高二上·长春开学考）某一个DNA片段，经过连续三次复制，共需要消耗560个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸、420个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。该DNA片段具有的碱基对数是（ ）
A．70对 B．140对 C．210对 D．280对
【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】 一个DNA片段，经过连续三次复制，得到8个DNA，相当于新合成了7个DNA，共需要560个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸、420个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸，那么1个DNA中含有560/7=80个腺嘌呤 (A)，420/7=60个胞嘧啶(C)。A+C=T+G=60+80=140个，该DNA片段具有的碱基总数是280个(140对)。
故答案为：B。
【分析】1、DNA分子的复制方式为半保留复制。
2、一个双链DNA分子，复制n次，形成的子代DNA分子数为2n个。
3、某DNA分子中含某种碱基a个，则复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a×(2n－1)；第n次复制，需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a×2n－1。
17．（2021高二下·嘉兴期末）研究小组做了一项实验，让T2噬菌体侵染大肠杆菌后，每隔一定时间，破碎大肠杆菌得到放射性RNA，分别和T2噬菌体的DNA以及大肠杆菌DNA进行杂交，得到了a、b两条曲线。据图分析，下列叙述错误的是（ ）
A．实验中的放射性碱基可釆用3H标记胸腺嘧啶
B．放射性RNA链的长度通常小于指导其转录的DNA
C．曲线b表示大肠杆菌DNA与放射性RNA杂交结果
D．随着感染时间的增加大肠杆菌的基因表达逐步减弱
【答案】A
【知识点】碱基互补配对原则；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、RNA中含有碱基U，而不含有胸腺碱基，因此不能用采用3H标记的胸腺嘧啶，A错误；
B、转录的基本单位是基因，而且基因含有启动子、编码区和终止子；进行转录时，是以编码区为模板合成RNA，因此转录出的RNA链的长度通常小于DNA的长度，B正确；
C、根据分析可知，曲线b代表的RNA的放射性在感染初期较高，说明是大肠杆菌转录的DNA，C正确；
D、随着感染时间的增加，曲线b代表的大肠杆菌转录的RNA放射性逐渐减弱，说明其基因表达逐步减弱，D正确。
故答案为：A。
【分析】 1、RNA称为核糖核酸，由含有腺嘌呤（A）、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)的核糖核苷酸组成。
2、转录的RNA的长度最多等于它对于的基因的长度，基因通常是DNA上有遗传效应的片段。
3、随着感染时间的增加，大肠杆菌的基因表达逐渐抑制。
18．（2021高一下·柯桥期末）用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，经培养、搅拌、离心、检测，上清液的放射性占15%，沉淀物的放射性占85%。上清液带有放射性的原因可能是（ ）
A．噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体
B．搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离
C．离心时间过长，上清液中析出较重的大肠杆菌
D．32P标记了噬菌体蛋白质外壳，离心后存在于上清液中
【答案】A
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体，由于部分子代噬菌体有32P的DNA，所以上清液的放射性可能升高，A正确；
B、搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离，会使有35S标记的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面，造成沉淀物放射性高，B错误；
C、如果离心时间长，上清液中不会出现较重的大肠杆菌，C错误；
D、蛋白质外壳不含P元素，所以32P不能标记蛋白质外壳，D错误。
故答案为：A。
【分析】 T2噬菌体侵染大肠杆菌实验是人类探究遗传物质的过程中非常重要的实验。噬菌体只含有一种核酸和蛋白质外壳，噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，用放射性元素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA，让其在无放射性的细菌体内繁殖，在与亲代噬菌体相同的子代噬菌体中，实验结果是：35S组的离心试管的上清液放射性较高，沉淀物放射性较低，32P组的离心试管的上清液放射性较低，而沉淀物放射性较高，从而证明DNA是遗传物质。
19．（2021高一下·东莞期末）PCR是一项体外扩增DNA的技术，需在反应溶液中添加模板、原料、酶等物质，通过加热（90~95℃）使模板DNA解旋，冷却后在一定温度下（70~75℃）利用DNA聚合酶合成子代脱氧核苷酸链，如此循环往复，可使特定DNA片段以指数形式扩增。与体内DNA复制相比，有关PCR技术叙述错误的是（ ）
A．以DNA分子的一条链作为模板
B．添加的DNA聚合酶热稳定性较高
C．反应溶液中无需额外添加解旋酶
D．新合成的DNA分子会作为复制模板
【答案】A
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A.PCR和DNA复制都是以DNA分子的两条链为模板，A符合题意；
B.PCR技术添加的DNA聚合酶热稳定性较高，B不符合题意；
C.PCR技术是通过加热使模板DNA解旋，无需额外添加解旋酶，C不符合题意；
D.PCR新合成的DNA分子可以作为复制模板，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】RCR技术是利用DNA双链复制的原理，将基因的核苷酸序列不断地加以复制，使其数量呈指数方式增加。扩增的过程是：目的基因DNA受热变性后解链为单链，引物与单链相应互补序列结合，然后在DNA聚合酶作用下进行延伸，如此重复循环多次。由于延伸后得到的产物同样可以和引物结合，因而每一次循环后的目的基因的量可以增加一倍，即成指数形式扩增。
二、综合题
20．（2021高一下·运城期中）如图为DNA分子的复制图解，请据图回答：
（1）DNA复制过程中需要的酶主要有 ，B′链7、8、9处的碱基分别为 。
（2）研究发现A链上的M片段中的A∶T∶C∶G＝2∶1∶1∶3，碱基A、T数量不相等，碱基G、C数量也不相等，该研究结果是 （填“正确”或“不正确”）的，原因是 。
（3）如果以A链的M片段为模板，复制出的A′链中四种碱基比例应该是 。
【答案】（1）解旋酶、DNA聚合酶；G、A、T
（2）正确；在DNA单链中碱基数量关系不一定是A＝T，G＝C
（3）A∶T∶C∶G＝1∶2∶3∶1
【知识点】碱基互补配对原则；DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】（1）DNA复制过程需要的酶主要是解旋酶（打开DNA双螺旋结构，作用于氢键）和DNA聚合酶（催化磷酸二酯键的形成）；分析题图可知，A链和B链的碱基序列互补，A链和A′链的碱基序列互补，B链与B′链的碱基序列互补，A与B′链碱性序列相同，故B′链7、8、9处的碱基分别为G、A、T。
（2）双链DNA分子中A与T相等、G与C相等，DNA单链中A不一定与T相等，G不一定与C相等，因此A链上的一段（M）中的A：T：C：G为2：1：1：3，该研究结果是正确的。
（3）DNA分子复制过程遵循碱基互补配对原则，A与T配对，C与G配对，如果A链上的一段（M）中的A：T：C：G为2：1：1：3，则以该链为模板形成的子链的碱基序列的比例是A：T：C：G=1：2：3：1。
【分析】1.DNA是双链结构，基本组成单位是4种脱氧核糖核苷酸，碱基有A、G、C、T，满足碱基互补配对原则，A与T配对，C与G配对。双链中配对的两种碱基数量相等，但一条链中不一定相等。
2.DNA复制是半保留复制方式，复制过程中依然满足碱基互补配对原则。
21．（2021高一下·南京期末）甲图中DNA分子有a和d两条链，将甲图中某一片段放大后如乙图所示，结合所学知识回答下列问题：
（1）从甲图可看出DNA复制的方式是 。
（2）甲图中，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链，则A是 酶，B是 酶。子链延伸的方向是 （5’→3’或3’→5’）
（3）图甲过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有 。
（4）乙图中，7是 。DNA分子的基本骨架由 交替连接而成。
（5）若用1个32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，释放出300个子代噬菌体。其中含有32P的噬菌体所占的比例是 。
（6）若图乙中亲代DNA分子在复制时，一条链上的G变成了A，则该DNA分子经过n次复制后，发生差错的DNA分子占DNA分子总数的 。
【答案】（1）半保留复制
（2）解旋；DNA聚合；5’→3
（3）细胞核、线粒体、叶绿体
（4）胸腺嘧啶脱氧核苷酸；脱氧核糖和磷酸
（5）1/150
（6）1/2
【知识点】DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】（1）据甲图分析可知，DNA的复制都保留亲代是一条链，其特点是半保留复制、边解旋边复制的。
（2）根据以上分析已知，A是解旋酶，打开双链，B是DNA聚合酶，可以催化子链延伸。子链延伸的方向是5’→3’。
（3）植物的叶肉细胞中含有DNA的场所有细胞核、线粒体和叶绿体，DNA复制可以发生在绿色植物叶肉细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中。
（4）根据以上分析已知，乙图中7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸；DNA分子的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接而成，其分子内部的碱基通过氢键相连，碱基之间遵循碱基互补配对原则。
（5）若用1个32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，释放出来300个子代噬菌体，其中只有2个噬菌体含有32P，因此含有32P的噬菌体所占的比例是1/150。
（6）若图乙中分亲代DNA分子在复制时，一条链上的G变成了 A，则该链为模板合成的DNA都发生了差错，而另一条链为模板形成的DNA都是正确的，所以发生差错的DNA分子占DNA分子总数的1/2。
【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板，合成子代DNA的过程。
（1）场所：主要在细胞核，在线粒体和叶绿体中也能进行.
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制。
（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶.
（5）准确复制的原因：DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。
（6）1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个，含母链的DNA分子2个。
22．（2021高一下·如皋月考）大肠杆菌DNA呈环状，下图1表示其复制过程。为证明DNA复制的方式，科学家利用大肠杆菌进行了如下实验：将大肠杆菌在15NH4C1培养液中培养若干代，再将其转移到14NH4C1培养液中培养，在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA进行密度梯度离心，记录离心后试管中DNA带的位置，下图2表示几种可能的离心结果。请回答下列问题：
（1）环状DNA分子中每个磷酸基连接 个脱氧核糖，其上基因的特异性是由 决定。在该DNA分子的一条链上，鸟嘌呤和腺嘌呤的数量之比为3：5，且两者之和占该条链的48%，则在其互补链上，胸腺嘧啶占该链的百分比为 。
（2）复制原点是DNA分子中复制起始的一段序列，该序列中A-T含量很高，有利于DNA复制起始时的解旋，原因是 。酶1是 ，酶2催化子链延伸的方向是 （“5→3”或“3→5”），主要催化形成 键。
（3）大肠杆菌转移到14NH4C1培养液中增殖一代，如果DNA为全保留复制，则DNA带的分布应如图2中试管 所示；如果为半保留复制，则DNA带的分布应如图中试管 所示。
（4）实验中，如果大肠杆菌增殖三代后，含15N的DNA分子占 。
【答案】（1）2；脱氧核苷酸（或碱基对）的排列顺序；30%
（2）A与T之间的氢键数量少，容易打开；解旋酶；5′→3′；磷酸二酯键
（3）E；C
（4）25%
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】（1）环状DNA分子中每个磷酸基连接2个脱氧核糖，特定的基因具有特定的脱氧核苷酸（或碱基对）的排列顺序，构成了基因的特异性。在该DNA分子的一条链上，鸟嘌呤和腺嘌呤的数量之比为3：5，且两者之和占该条链的48%，则在该链上腺嘌呤占5/（3+5）×48%=30%。根据碱基互补配对原则，该链上腺嘌呤的百分比等于其互补链上胸腺嘧啶所占百分比，故在其互补链上，胸腺嘧啶占该链的百分比为30%。
（2）复制原点是DNA分子中复制起始的一段序列，由于A-T碱基对只含有2个氢键，而C-G则含有3个氢键，该序列中A-T含量很高，氢键数量少，容易打开，有利于DNA复制起始时的解旋。据图可知酶1是解旋酶，催化氢键断裂，酶2是DNA聚合酶，主要催化形成磷酸二酯键，将脱氧核苷酸连接形成脱氧核苷酸链。而DNA聚合酶只能从3′端开始延伸DNA链，所以DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸。
（3）由于亲代DNA的两条单链都含有15N，因此转移到14NH4Cl培养液中增殖一代（DNA复制一次），如果DNA为全保留复制，则形成的DNA中，1/2的DNA两条链都含15N，密度较大，离心后条带如图2丙（重带）；1/2的DNA两条链都含14N，密度较小，离心后条带如图2甲（轻带）。故如果DNA为全保留复制，则DNA带的分布应如图2中试管E所示。如果为半保留复制，则形成的DNA一条链含15N，另一条链含14N，密度介于两条链都含15N的DNA和两条链都含14N的DNA之间，离心后条带如图2乙（中带）。故如果为半保留复制，则DNA带的分布应如图中试管C所示。
（4）在整个实验中出现了甲、乙、丙三条带，证明了DNA是半保留复制，则大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中增殖三代，产生8个DNA分子，其中含有含15N的DNA分子有2个，故含15N的DNA分子占25%。
【分析】1、DNA复制是指以亲代DNA分子的两条链为模板，合成子代DNA分子的过程。DNA复制的条件：模板（亲代DNA分子的两条链）、原料（脱氧核苷酸）、酶（解旋酶、DNA聚合酶等）及能量。2、DNA复制方向：由于DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链，故DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸。3、DNA的复制方式可能为半保留复制、全保留复制。若为全保留复制，则子代DNA经离心后应该分为轻带（14N/14N）和重带（15N/15N），若为半保留复制则会出现中带（14N/15N）和轻带（14N/14N）。
1 / 1高生人教版（2019）必修二3.3DNA的复制 同步训练
一、单选题
1．（2021高二上·哈尔滨开学考）下列有关真核细胞DNA分子复制的叙述，正确的是（ ）
A．复制形成的两个子代DNA分子共有2个游离的磷酸基团
B．DNA复制完成后原先的DNA分子不复存在
C．DNA聚合酶催化碱基对之间的连接
D．复制过程中先全部解链，再进行半保留复制
2．（2021高一下·无锡期末）DNA的半保留复制对遗传信息的稳定传递具有重要意义。提出DNA半保留复制假说的科学家是（ ）
A．沃森和克里克 B．施莱登和施旺
C．梅塞尔森和斯塔尔 D．拉马克和达尔文
3．（2021高一下·无锡期末）下列关于真核细胞中DNA复制的叙述，错误的是（ ）
A．子链的延伸方向是5'→3' B．复制过程不需要能量的驱动
C．复制主要发生在细胞核中 D．复制是边解旋边复制的过程
4．（2021高一下·无锡期末）一个DNA分子复制完毕后，新形成的DNA子链（ ）
A．是DNA母链的片段 B．与DNA母链之一相同
C．与DNA母链相同，但U取代T D．与DNA链完全不同
5．（2021高二下·韩城期末）下列关于DNA连接酶的叙述中，正确的是（ ）
A．DNA连接酶和DNA聚合酶的作用相同
B．DNA连接酶连接的是两条单链上的磷酸和脱氧核糖
C．DNA连接酶可以将单个的脱氧核苷酸连接到主链上
D．DNA连接酶连接的是两条链碱基对之间的氢键
6．（2021高一下·嫩江期末）在一个细胞周期中，DNA复制过程中的解旋发生在（ ）
A．两条DNA母链之间 B．DNA子链与其互补的母链之间
C．两条DNA子链之间 D．DNA子链与其非互补的母链之间
7．（2021高一下·成都期末）下图是真核生物的DNA复制的图解，下列说法错误的是（ ）
A．复制是多个起点开始的，但多个起点并非同时开始
B．DNA复制是边解旋边复制，而且是双向复制的
C．真核生物的这种多起点复制可以提高复制的速率
D．DNA的复制过程与解旋酶和RNA聚合酶有关
8．（2021高二下·杭州期末）为了探究DNA的复制方式，科学家将DNA带15N标记的大肠杆菌（0代）转入以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养。提取不同培养时期细菌的DNA进行密度梯度超速离心，并绘制了DNA分布情况的示意图，其中A组表示0代与1.9代的DNA混合的结果。下列叙述错误的是（ ）
A．图中越靠下的条带密度越大，条带宽度与DNA含量有关
B．图中B组可能表示0代与4.1代的DNA混合之后的分布情况
C．4.1代的条带中宽带理论上约为窄带DNA含量的7倍左右
D．综合0代，1.0代、1.9代、3.0代，4.1代的结果才能证明DNA的半保留复制机制
9．（2021高一下·深圳期末）现将含 的大肠杆菌，在含 的培养基中繁殖两代，再转到含 的培养基中繁殖一代。理论上关于子代DNA的推测合理的是（ ）
A． 的DNA单链被 标记 B． 的DNA单链含有
C． 的DNA只含有 D．子代DNA全部含有
10．（2021高一下·深圳期末）某课外研究小组欲在试管中模拟酵母菌的DNA复制过程，下列加入的物质与目的不正确的是（ ）
A．缓冲液，维持pH相对稳定 B．酵母菌的DNA，提供精确模板
C．游离核糖核苷酸，提供原料 D．DNA聚合酶，保证子链延伸
11．（2021高一下·福州期中）某双链DNA分子有100个碱基对，其中胸腺嘧啶40个。如果该DNA分子连续复制两次，则需游离胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是（ ）
A．60个 B．80个 C．120个 D．180个
12．（2021高二上·金牛开学考）某DNA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①所示；然后加入解旋酶再离心，得到结果如图②所示。则下列有关分析中正确的是（ ）
A．X层中的DNA只有14N标记，Y层中的DNA只有15N标记
B．W层中含15N标记的胞嘧啶3 150个
C．W层与Z层的核苷酸数之比为1∶4
D．X层中含有的氢键数是Y层的3倍
13．（2021高二上·金牛开学考）如图为细胞内某基因（15N标记）的结构示意图，A占全部碱基的20%。下列说法错误的是（ ）
A．维持该基因结构稳定的主要化学键有磷酸二酯键和氢键
B．该基因某一条链中（C＋G）/（A＋T）的比值为3/2
C．DNA聚合酶促进①的形成，DNA解旋酶作用于②部位
D．将该基因置于14N培养液中复制3次后，含14N的脱氧核苷酸链占3/4
14．（2021高三上·大庆开学考）研究发现DNA复制需要多种蛋白质参与，其中Rep蛋白可以将DNA双链解旋，单链结合蛋白可以和解旋的DNA单链结合，并随着子链的延伸而与DNA单链分离。下列叙述正确的是（ ）
A．单链结合蛋白与DNA单链结合不利于DNA新链的形成
B．Rep蛋白能使A与C，T与G之间的氢键断裂
C．低温处理DNA分子也可以使DNA双链解旋
D．DNA复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点
15．（2021高三上·邢台开学考）下列关于DNA的叙述，错误的是（ ）
A．一条染色体中含有一个或两个DNA分子
B．DNA分子在复制时严格遵守碱基互补配对原则，所以遗传信息不会发生改变
C．同卵双胞胎的体细胞中的遗传信息不一定完全相同
D．含有2000个核苷酸的DNA分子的碱基序列最多有41000种
16．（2021高二上·长春开学考）某一个DNA片段，经过连续三次复制，共需要消耗560个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸、420个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。该DNA片段具有的碱基对数是（ ）
A．70对 B．140对 C．210对 D．280对
17．（2021高二下·嘉兴期末）研究小组做了一项实验，让T2噬菌体侵染大肠杆菌后，每隔一定时间，破碎大肠杆菌得到放射性RNA，分别和T2噬菌体的DNA以及大肠杆菌DNA进行杂交，得到了a、b两条曲线。据图分析，下列叙述错误的是（ ）
A．实验中的放射性碱基可釆用3H标记胸腺嘧啶
B．放射性RNA链的长度通常小于指导其转录的DNA
C．曲线b表示大肠杆菌DNA与放射性RNA杂交结果
D．随着感染时间的增加大肠杆菌的基因表达逐步减弱
18．（2021高一下·柯桥期末）用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，经培养、搅拌、离心、检测，上清液的放射性占15%，沉淀物的放射性占85%。上清液带有放射性的原因可能是（ ）
A．噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体
B．搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离
C．离心时间过长，上清液中析出较重的大肠杆菌
D．32P标记了噬菌体蛋白质外壳，离心后存在于上清液中
19．（2021高一下·东莞期末）PCR是一项体外扩增DNA的技术，需在反应溶液中添加模板、原料、酶等物质，通过加热（90~95℃）使模板DNA解旋，冷却后在一定温度下（70~75℃）利用DNA聚合酶合成子代脱氧核苷酸链，如此循环往复，可使特定DNA片段以指数形式扩增。与体内DNA复制相比，有关PCR技术叙述错误的是（ ）
A．以DNA分子的一条链作为模板
B．添加的DNA聚合酶热稳定性较高
C．反应溶液中无需额外添加解旋酶
D．新合成的DNA分子会作为复制模板
二、综合题
20．（2021高一下·运城期中）如图为DNA分子的复制图解，请据图回答：
（1）DNA复制过程中需要的酶主要有 ，B′链7、8、9处的碱基分别为 。
（2）研究发现A链上的M片段中的A∶T∶C∶G＝2∶1∶1∶3，碱基A、T数量不相等，碱基G、C数量也不相等，该研究结果是 （填“正确”或“不正确”）的，原因是 。
（3）如果以A链的M片段为模板，复制出的A′链中四种碱基比例应该是 。
21．（2021高一下·南京期末）甲图中DNA分子有a和d两条链，将甲图中某一片段放大后如乙图所示，结合所学知识回答下列问题：
（1）从甲图可看出DNA复制的方式是 。
（2）甲图中，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链，则A是 酶，B是 酶。子链延伸的方向是 （5’→3’或3’→5’）
（3）图甲过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有 。
（4）乙图中，7是 。DNA分子的基本骨架由 交替连接而成。
（5）若用1个32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，释放出300个子代噬菌体。其中含有32P的噬菌体所占的比例是 。
（6）若图乙中亲代DNA分子在复制时，一条链上的G变成了A，则该DNA分子经过n次复制后，发生差错的DNA分子占DNA分子总数的 。
22．（2021高一下·如皋月考）大肠杆菌DNA呈环状，下图1表示其复制过程。为证明DNA复制的方式，科学家利用大肠杆菌进行了如下实验：将大肠杆菌在15NH4C1培养液中培养若干代，再将其转移到14NH4C1培养液中培养，在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA进行密度梯度离心，记录离心后试管中DNA带的位置，下图2表示几种可能的离心结果。请回答下列问题：
（1）环状DNA分子中每个磷酸基连接 个脱氧核糖，其上基因的特异性是由 决定。在该DNA分子的一条链上，鸟嘌呤和腺嘌呤的数量之比为3：5，且两者之和占该条链的48%，则在其互补链上，胸腺嘧啶占该链的百分比为 。
（2）复制原点是DNA分子中复制起始的一段序列，该序列中A-T含量很高，有利于DNA复制起始时的解旋，原因是 。酶1是 ，酶2催化子链延伸的方向是 （“5→3”或“3→5”），主要催化形成 键。
（3）大肠杆菌转移到14NH4C1培养液中增殖一代，如果DNA为全保留复制，则DNA带的分布应如图2中试管 所示；如果为半保留复制，则DNA带的分布应如图中试管 所示。
（4）实验中，如果大肠杆菌增殖三代后，含15N的DNA分子占 。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】 A、每个DNA分子含有2个游离的磷酸基团，因此复制形成的两个子代DNA分子共有4个游离的磷酸基团，A错误；
B、DNA复制是半保留复制，所以完成复制后原先的DNA分子不复存在，B正确；
C、DNA聚合酶催化两个相邻脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键，使得两个相邻脱氧核苷酸连接起来，C错误；
D、DNA复制过程的特点是边解旋边复制，D错误。
故答案为：B。
【分析】DNA分子复制：
(1)复制时间：细胞分裂的间期；
(2)条件：模板(DNA的单链)、能量ATP、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸)；
(3)特点：边解旋边复制；
(4)方式：半保留复制；
(5)结果：一个DNA复制形成两个DNA。
(6)意义：通过复制，使亲代的遗传信息传递给子代，使前后代保持一定的连续性。
2．【答案】A
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、沃森和克里克提出了DNA的双螺旋结构模型，病提出了DNA半保留复制假说，A正确；
B、施莱登和施旺提出了细胞学说，B错误；
C、梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为材料，运用同位素标记技术，证明了DNA的半保留复制，C错误；
D、拉马克是提出系统的生物进化论的第一人，达尔文提出了自然选择学说，D错误。
故答案为：A。
【分析】 沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构论文后，紧接着发表了第二篇论文，提出了遗传物质自我复制的假说：DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链分别作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸根据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。由于新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式称作半保留复制。
3．【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA复制时，DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从引物的3′端延伸DNA链，因此DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸，A正确；
B、复制过程需要消耗能量，需要能量的驱动，B错误；
C、真核细胞中DNA主要分布在细胞核中，因此复制主要发生在细胞核中，C正确；
D、DNA的边解旋边复制是DNA复制的特点，即复制是边解旋边复制的过程，D正确。
故答案为：B。
【分析】DNA分子复制：
(1)复制时间：有丝分裂和减数第一次分裂的间期；
(2)条件：模板(DNA的单链)、能量ATP、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸)；
(3)特点：边解旋边复制；
(4)方式：半保留复制；
(5)结果：一个DNA复制形成两个DNA。
(6)意义：通过复制，使亲代的遗传信息传递给子代，使前后代保持一定的连续性。
4．【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、由于DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程，所以DNA复制完毕后，得到的DNA子链不可能是DNA母链的片段，A错误；
B、由于DNA复制是半保留复制，因此复制完毕，新形成的DNA子链与DNA模板链互补，与母链之一相同，B正确；
C、DNA复制时遵循碱基互补配对，A与T配对，G与C配对，新形成的DNA子链与DNA模板链互补，另一条母链相同，C错误；
D、由于复制是以DNA的双链为模板，遵循碱基互补配对原则，所以新形成的DNA子链与DNA模板链互补，与母链之一相同，D错误。
故答案为：B。
【分析】DNA复制开始时，解旋酶将DNA两条链之间的氢键断开，这个过程叫作解旋。然后，DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。每条子链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。复制结束后，一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子。
5．【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、据分析可知，DNA连接酶和DNA聚合酶的作用不同，A错误；
B、DNA连接酶连接的是两条单链上的磷酸和脱氧核糖，形成磷酸二酯键，B正确；
C、DNA连接酶不能将单个的脱氧核苷酸连接到主链上，C错误；
D、DNA连接酶连接的是两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，D错误。
故答案为：B。
【分析】1、DNA连接酶分为E.coiDNA连接酶和T4DNA连接酶。DNA连接酶连接的是两个核苷酸片段之间的磷酸二酯键。这二者都能连接黏性末端，此外T4DNA连接酶还可以连接平末端，但连接平末端时的效率比较低。
2、DNA聚合酶可以连接两个核苷酸之间的磷酸二酯键。DNA连接酶和DNA聚合酶的区别：①DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，而DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加到已有的核苷酸链的片段上，形成磷酸二酯键；②DNA连接酶是同时连接双链的切口，而DNA聚合酶只是在单链上将一个个脱氧核苷酸连接起来；③DNA连接酶不需要模板，而DNA聚合酶需要模板。
6．【答案】A
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】DNA复制时，解旋是指在解旋酶的作用下使双链DNA分子的两条链之间的氢键断裂。
故答案为：A。
【分析】DNA复制开始时，解旋酶将DNA两条链之间的氢键断开，这个过程叫作解旋。然后，DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。每条子链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。复制结束后，一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子。
7．【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、可以看出DNA的一个部分都有三个起点，所以是多起点的，也可以看出不是同时开始的，如果同时开始，图中的三个“环”应该一样大，A正确；
B、可以看到每个起点两侧都有解旋，所以是双向复制的，B正确；
C、多起点可以使DNA的复制速率提高，C正确；
D、DNA复制和DNA聚合酶有关，与RNA聚合酶无关，D错误。
故正确答案：D
【分析】DNA复制过程为：
（1）解旋：需要细胞提供能量，在解旋酶的作用下，两条螺旋的双链解开；
（2）合成子链：以解开的母链为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链；
（3）形成子代DNA分子：子链延伸，母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。
8．【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、离心法可将密度不同的物质分离开，越靠下的条带密度越大，条带宽度与DNA含量有关，A正确；
B、图中B组中轻带的宽度和4.1带的接近，重带的宽度和0代的接近，所以B组可能表示0代与4.1代的DNA混合之后的分布情况，B正确；
C、4.0代时，两个DNA条带的含量比值=（24-2）∶2=7∶1，因此4.1代的条带中宽带理论上约为窄带DNA含量的7倍左右，C正确；
D、综合0代、1.0代、1.9代、3.0代就可以证明DNA的半保留复制，D错误；
故答案为：D。
【分析】DNA复制方式是半保留复制，由题中信息可知，原来DNA分子是被15N标记，放入14N的培养基中培养，进行DNA复制，条带的密度会越来越小。
9．【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】含31P的大肠杆菌，在含32P的培养基中繁殖两代，假设最开始只含有1个DNA分子，则复制两代后共有4个DNA分子，其中有2个DNA分子，一条链是31P，一条链是32P，其余两个DNA分子链条链都是32P；再转到含31P的培养基中繁殖一代，共有8个DNA，有6个DNA分子，一条链是31P，一条链是32P，有2个DNA分子两条链都是31P；所以含有32P的单链的比例为6+（8×2)=3/8，含有31p的DNA分子的比例为2/8=1/4，含32p的比例的DNA分子为6+8=3/4，C正确，与题意相符，ABD错误，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】1、DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。
2、DNA复制条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；
3、DNA复制过程：边解旋边复制；DNA复制特点：半保留复制，即每个子代DNA含有亲代DNA的一条母链和新合成的一条子链。
10．【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、在试管中模拟酵母菌DNA复制的过程，需要加入缓冲液，维持pH相对稳定，pH会影响酶的活性和DNA的结构，A正确，不符合题意；
B、复制的模板为DNA，试管中需要加入酵母菌的DNA作为复制的模板，B正确，不符合题意；
C、复制需要加入脱氧核苷酸作为复制的原料，C错误，与题意相符；
D、DNA聚合酶能催化形成DNA，DNA复制需要加入DNA聚合酶，保证子链延伸，D正确，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】复制需要的基本条件：
1、模板：解旋后的两条DNA单链；
2、原料：四种脱氧核苷酸；
3、能量：ATP；
4、酶：解旋酶、DNA聚合酶等。
11．【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】根据分析可知，一个DNA分子中含有60个胞嘧啶脱氧核苷酸，根据DNA半保留复制的特点，如果该DNA连续复制两次，需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数目=（22-1）×60=180个，综上所述，ABC错误，D正确。
故答案为：D。
【分析】 如果用n表示DNA复制次数，m表示该DNA含有某种碱基数（或者脱氧核苷酸数目），则复制n次需要游离的该脱氧核苷酸数目=（2n-1）×m。
12．【答案】B
【知识点】碱基互补配对原则；DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、一个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，产生8个DNA，其中只有2个DNA是14N-15N，其余6个都是15N-15N，由于14N-15N和15N-15N的密度不同，离心后会在试管中形成分层，所以如图X层中的DNA是14N-15N，Y层中的DNA是15N-15N，A错误；
B、产生的8个DNA加入解旋酶后，得到16条脱氧核苷酸链，其中2条是14N的链，14条是15N的链，如图所示W层中含有的就是14条15N的链，那么含15N标记的胞嘧啶=450x7=3150个，B正确；
C、16条脱氧核苷酸链，其中2条是14N的链，位于Z层，14条是15N的链，位于W层，所以W层与Z层的核苷酸数之比为=7：1，C错误；
D、X层中的2个DNA是14N-15N，Y层中的6个DNA是15N-15N，所以Y层中含有的氢键数是X层的3倍，D错误，
故答案为：B。
【分析】1、根据碱基互补配对原则，基因中含有3000个碱基，腺嘌呤占35%，则A=T=1050个，G=C=450个；
2、根据DNA复制方式为半保留复制，那么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，得8个DNA分子，其中2个是14N-15N，其余6个都是15N-15N，加入解旋酶再离心，得到16条脱氧核苷酸链，其中2条是14N的链，14条是15N的链。
13．【答案】D
【知识点】碱基互补配对原则；DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】 A、每条链上的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，两条链之间的碱基对通过氢键连接，可见磷酸二酯键和氢键对于维持DNA双螺旋结构有重要作用，A正确；
B、根据碱基互补配对原则，DNA分子的一条单链中 （C＋G）/（A＋T） 的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值；可知该基因中A=T=20%，那么C=G=30%，所以该基因中 （C＋G）/（A＋T）=60%/40%=3：2，B正确；
C、DNA聚合酶促进①磷酸二酯键的形成； DNA解旋酶作用于②氢键部位 ，C正确；
D、将该基因置于14N培养液中复制3次后，产生8个DNA，即16条脱氧核苷酸链，其中只有2条
链含15N，14条链是含14N的，那么含14N的脱氧核苷酸链占比=14/16=7/8，D错误。
故答案为：D。
【分析】图为细胞内某基因(15N标记)结构示意图，其中①为磷酸二酯键，是限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶的作用位点；②为氢键，是解旋酶的作用位点。已知该基因中A占全部碱基的20%，根据碱基互补配对原则，A=T=20%，C=G=50%-20%=30%。
14．【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】 A、单链结合蛋白与DNA单链结合，可防止单链之间重新螺旋化，对DNA新链的形成有利，A错误；
B、根据题意， Rep蛋白通过使A与T、C与G之间的氢键断裂将DNA双链解旋 ，B错误；
C、高温处理DNA分子能使碱基对之间的氢键断裂，从而使DNA分子中双链解旋，C错误；
D、DNA复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点，D正确。
故答案为 ：D。
【分析】DNA分子复制：
(1)复制时间：有丝分裂和减数第一次分裂的间期；
(2)条件：模板(DNA的单链)、能量ATP、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸)；
(3)特点：边解旋边复制；
(4)方式：半保留复制；
(5)结果：一个DNA复制形成两个DNA。
(6)意义：通过复制，使亲代的遗传信息传递给子代，使前后代保持一定的连续性。
15．【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、染色体是DNA的主要载体，在复制前一条染色体上含有一个DNA分子，复制后一条染色体上含有两个DNA分子，故一条染色体中含有一个或两个DNA分子，A正确；
B、DNA分子复制过程中可能会发生基因突变，导致其中的遗传信息发生改变，B错误；
C、同卵双胞胎是一个受精卵细胞分裂形成两个细胞，各自发育成一个胚胎，由于出自同一个受精卵，因此其遗传物质基本相同，但同卵双胞胎的体细胞是经过有丝分裂形成的，在分裂过程中，可能发生变异，故同卵双胞胎的体细胞中的遗传信息不一定完全相同，C正确；
D、由分析可知，含有2000个碱基的DNA分子，碱基对可能的排列方式有41000种，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、有关DNA分子的复制： （1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行. （2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。 （3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶 。 （4）原则：碱基互补配对原则。A-T，G-C，C-G，T-A。
（5）准确复制的原因：DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2个，含母链的DNA分子2个。
2、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因。
16．【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】 一个DNA片段，经过连续三次复制，得到8个DNA，相当于新合成了7个DNA，共需要560个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸、420个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸，那么1个DNA中含有560/7=80个腺嘌呤 (A)，420/7=60个胞嘧啶(C)。A+C=T+G=60+80=140个，该DNA片段具有的碱基总数是280个(140对)。
故答案为：B。
【分析】1、DNA分子的复制方式为半保留复制。
2、一个双链DNA分子，复制n次，形成的子代DNA分子数为2n个。
3、某DNA分子中含某种碱基a个，则复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a×(2n－1)；第n次复制，需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a×2n－1。
17．【答案】A
【知识点】碱基互补配对原则；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、RNA中含有碱基U，而不含有胸腺碱基，因此不能用采用3H标记的胸腺嘧啶，A错误；
B、转录的基本单位是基因，而且基因含有启动子、编码区和终止子；进行转录时，是以编码区为模板合成RNA，因此转录出的RNA链的长度通常小于DNA的长度，B正确；
C、根据分析可知，曲线b代表的RNA的放射性在感染初期较高，说明是大肠杆菌转录的DNA，C正确；
D、随着感染时间的增加，曲线b代表的大肠杆菌转录的RNA放射性逐渐减弱，说明其基因表达逐步减弱，D正确。
故答案为：A。
【分析】 1、RNA称为核糖核酸，由含有腺嘌呤（A）、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)的核糖核苷酸组成。
2、转录的RNA的长度最多等于它对于的基因的长度，基因通常是DNA上有遗传效应的片段。
3、随着感染时间的增加，大肠杆菌的基因表达逐渐抑制。
18．【答案】A
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体，由于部分子代噬菌体有32P的DNA，所以上清液的放射性可能升高，A正确；
B、搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离，会使有35S标记的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面，造成沉淀物放射性高，B错误；
C、如果离心时间长，上清液中不会出现较重的大肠杆菌，C错误；
D、蛋白质外壳不含P元素，所以32P不能标记蛋白质外壳，D错误。
故答案为：A。
【分析】 T2噬菌体侵染大肠杆菌实验是人类探究遗传物质的过程中非常重要的实验。噬菌体只含有一种核酸和蛋白质外壳，噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，用放射性元素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA，让其在无放射性的细菌体内繁殖，在与亲代噬菌体相同的子代噬菌体中，实验结果是：35S组的离心试管的上清液放射性较高，沉淀物放射性较低，32P组的离心试管的上清液放射性较低，而沉淀物放射性较高，从而证明DNA是遗传物质。
19．【答案】A
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A.PCR和DNA复制都是以DNA分子的两条链为模板，A符合题意；
B.PCR技术添加的DNA聚合酶热稳定性较高，B不符合题意；
C.PCR技术是通过加热使模板DNA解旋，无需额外添加解旋酶，C不符合题意；
D.PCR新合成的DNA分子可以作为复制模板，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】RCR技术是利用DNA双链复制的原理，将基因的核苷酸序列不断地加以复制，使其数量呈指数方式增加。扩增的过程是：目的基因DNA受热变性后解链为单链，引物与单链相应互补序列结合，然后在DNA聚合酶作用下进行延伸，如此重复循环多次。由于延伸后得到的产物同样可以和引物结合，因而每一次循环后的目的基因的量可以增加一倍，即成指数形式扩增。
20．【答案】（1）解旋酶、DNA聚合酶；G、A、T
（2）正确；在DNA单链中碱基数量关系不一定是A＝T，G＝C
（3）A∶T∶C∶G＝1∶2∶3∶1
【知识点】碱基互补配对原则；DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】（1）DNA复制过程需要的酶主要是解旋酶（打开DNA双螺旋结构，作用于氢键）和DNA聚合酶（催化磷酸二酯键的形成）；分析题图可知，A链和B链的碱基序列互补，A链和A′链的碱基序列互补，B链与B′链的碱基序列互补，A与B′链碱性序列相同，故B′链7、8、9处的碱基分别为G、A、T。
（2）双链DNA分子中A与T相等、G与C相等，DNA单链中A不一定与T相等，G不一定与C相等，因此A链上的一段（M）中的A：T：C：G为2：1：1：3，该研究结果是正确的。
（3）DNA分子复制过程遵循碱基互补配对原则，A与T配对，C与G配对，如果A链上的一段（M）中的A：T：C：G为2：1：1：3，则以该链为模板形成的子链的碱基序列的比例是A：T：C：G=1：2：3：1。
【分析】1.DNA是双链结构，基本组成单位是4种脱氧核糖核苷酸，碱基有A、G、C、T，满足碱基互补配对原则，A与T配对，C与G配对。双链中配对的两种碱基数量相等，但一条链中不一定相等。
2.DNA复制是半保留复制方式，复制过程中依然满足碱基互补配对原则。
21．【答案】（1）半保留复制
（2）解旋；DNA聚合；5’→3
（3）细胞核、线粒体、叶绿体
（4）胸腺嘧啶脱氧核苷酸；脱氧核糖和磷酸
（5）1/150
（6）1/2
【知识点】DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】（1）据甲图分析可知，DNA的复制都保留亲代是一条链，其特点是半保留复制、边解旋边复制的。
（2）根据以上分析已知，A是解旋酶，打开双链，B是DNA聚合酶，可以催化子链延伸。子链延伸的方向是5’→3’。
（3）植物的叶肉细胞中含有DNA的场所有细胞核、线粒体和叶绿体，DNA复制可以发生在绿色植物叶肉细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中。
（4）根据以上分析已知，乙图中7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸；DNA分子的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接而成，其分子内部的碱基通过氢键相连，碱基之间遵循碱基互补配对原则。
（5）若用1个32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，释放出来300个子代噬菌体，其中只有2个噬菌体含有32P，因此含有32P的噬菌体所占的比例是1/150。
（6）若图乙中分亲代DNA分子在复制时，一条链上的G变成了 A，则该链为模板合成的DNA都发生了差错，而另一条链为模板形成的DNA都是正确的，所以发生差错的DNA分子占DNA分子总数的1/2。
【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板，合成子代DNA的过程。
（1）场所：主要在细胞核，在线粒体和叶绿体中也能进行.
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制。
（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶.
（5）准确复制的原因：DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。
（6）1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个，含母链的DNA分子2个。
22．【答案】（1）2；脱氧核苷酸（或碱基对）的排列顺序；30%
（2）A与T之间的氢键数量少，容易打开；解旋酶；5′→3′；磷酸二酯键
（3）E；C
（4）25%
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】（1）环状DNA分子中每个磷酸基连接2个脱氧核糖，特定的基因具有特定的脱氧核苷酸（或碱基对）的排列顺序，构成了基因的特异性。在该DNA分子的一条链上，鸟嘌呤和腺嘌呤的数量之比为3：5，且两者之和占该条链的48%，则在该链上腺嘌呤占5/（3+5）×48%=30%。根据碱基互补配对原则，该链上腺嘌呤的百分比等于其互补链上胸腺嘧啶所占百分比，故在其互补链上，胸腺嘧啶占该链的百分比为30%。
（2）复制原点是DNA分子中复制起始的一段序列，由于A-T碱基对只含有2个氢键，而C-G则含有3个氢键，该序列中A-T含量很高，氢键数量少，容易打开，有利于DNA复制起始时的解旋。据图可知酶1是解旋酶，催化氢键断裂，酶2是DNA聚合酶，主要催化形成磷酸二酯键，将脱氧核苷酸连接形成脱氧核苷酸链。而DNA聚合酶只能从3′端开始延伸DNA链，所以DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸。
（3）由于亲代DNA的两条单链都含有15N，因此转移到14NH4Cl培养液中增殖一代（DNA复制一次），如果DNA为全保留复制，则形成的DNA中，1/2的DNA两条链都含15N，密度较大，离心后条带如图2丙（重带）；1/2的DNA两条链都含14N，密度较小，离心后条带如图2甲（轻带）。故如果DNA为全保留复制，则DNA带的分布应如图2中试管E所示。如果为半保留复制，则形成的DNA一条链含15N，另一条链含14N，密度介于两条链都含15N的DNA和两条链都含14N的DNA之间，离心后条带如图2乙（中带）。故如果为半保留复制，则DNA带的分布应如图中试管C所示。
（4）在整个实验中出现了甲、乙、丙三条带，证明了DNA是半保留复制，则大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中增殖三代，产生8个DNA分子，其中含有含15N的DNA分子有2个，故含15N的DNA分子占25%。
【分析】1、DNA复制是指以亲代DNA分子的两条链为模板，合成子代DNA分子的过程。DNA复制的条件：模板（亲代DNA分子的两条链）、原料（脱氧核苷酸）、酶（解旋酶、DNA聚合酶等）及能量。2、DNA复制方向：由于DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链，故DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸。3、DNA的复制方式可能为半保留复制、全保留复制。若为全保留复制，则子代DNA经离心后应该分为轻带（14N/14N）和重带（15N/15N），若为半保留复制则会出现中带（14N/15N）和轻带（14N/14N）。
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