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高中生物学人教版(2019)必修二 3.3 DNA的复制 同步检测
姓名:__________ 班级:__________考号:__________
一、单选题
1.(2022高一下·吉林期中)DNA分子能准确自我复制的根本原因是( )
①DNA具有独特的双螺旋结构
②连接两条链的碱基有互补配对能力
③磷酸和脱氧核糖交替排列
④DNA有特异性和多样性
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【答案】A
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】DNA分子复制能准确无误地进行的主要原因是DNA分子独特的双螺旋结构并进行碱基互补配对,其中碱基互补配对原则是DNA分子准确无误地进行复制的根本原因,A正确,
故答案为:A。
【分析】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 。
(5)原则:碱基互补配对原则。A-T,G-C,C-G,T-A。
(6)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。
2.(2022高一下·浙江期中)将细菌中的全部N标记为15N,并将其转入以14NH4Cl为唯一氮源的培养基中培养。取完成两次分裂的细菌,分离出其DNA进行密度梯度超速离心,离心后的条带分布于试管的( )
A.中部 B.上部和下部 C.上部和中部 D.中部和下部
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】将含有15N-15N-DNA的细菌放入以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养2代,分离出细菌中的DNA中2个DNA 含15N-14N,位于离心管中部,其余2个DNA 含14N-14N,位于离心管上部,C正确。
故答案为:C。
【分析】(1)复制的特点是:半保留复制的特点。
(2)与DNA复制有关的计算一个DNA分子复制n次,则子代DNA分子数=2n个;其中,含有亲代链的DNA分子数=2个;不含有亲代链的的DNA分子数=(2n-2)个。
3.(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。
4.(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。
5.(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。
6.(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。
7.(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。
8.(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。
9.(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。
10.(2021高一下·自贡期末)下列有关真核细胞 DNA分子复制的叙述,错误的是 ( )
A.是边解旋边复制的过程 B.可在细胞核和核糖体上进行
C.DNA的两条链均可作模板 D.需要四种脱氧核苷酸作原料
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程,A正确;
B、对于真核细胞而言,DNA分子的复制主要在细胞核中,少量在线粒体和叶绿体中。核糖体是蛋白质合成的场所,B错误;
C、DNA分子的复制时两条链均可作模板,C正确;
D、DNA分子的基本单位是四种脱氧核苷酸,所以复制时需要,D正确。
故答案为:D。
【分析】DNA复制
时间:细胞分裂间期(有丝分裂和减数第一次分裂);场所:主要在细胞核;模板:DNA的两条链;原料:4种游离的脱氧核苷酸;条件:酶(解旋酶,DNA聚合酶等)、ATP;产物:2个双链DNA;特点:半保留,边解旋边复制;碱基配对:A-T、T-A、C-G、G-C;遗传信息传递:DNA到DNA;意义:使遗传信息从亲代传递给子代;
11.(2021高一下·达州期末)下列关于DNA分子结构与复制的叙述,正确的是( )
A.每个磷酸都连着两个脱氧核糖
B.单个脱氧核苷酸在DNA酶作用下连接合成新的子链
C.DNA分子复制时需要RNA聚合酶,消耗能量
D.双链DNA分子中,碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的
【答案】D
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA分子中大多磷酸都连着两个脱氧核糖,而末端的磷酸只连接一个脱氧核糖,A错误;
B、单个脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下连接合成新的子链,B错误;
C、DNA分子复制时需要解旋酶和DNA聚合酶,也需要能量,C错误;
D、每个脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成,所以双链DNA分子中,碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的,D正确。
故选D。
【分析】DNA(核酸)由C H O N P五种元素组成,单体核苷酸通过脱水缩合形成脱氧核苷酸链,两条脱氧核苷酸链相互作用形成DNA分子。以DNA分子的两条链为模板按照碱基互补配对原则,形成子链从而形成2个DNA分子的过程。
12.(2021高一下·大理月考)下图为DNA分子的某一片段的平面图解,下列相关叙述错误的是( )
A.ATP中不含有图中的X所表示的成分
B.DNA的两条脱氧核苷酸链反向平行排列
C.DNA复制时以解开的每条链作为模板
D.解旋酶的作用部位是X和P之间的化学键
【答案】D
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、图中X应为脱氧核糖,ATP中含有核糖,A正确;
B、DNA的两条脱氧核苷酸链反向平行,游离的磷酸基团位置相反,B正确;
C、DNA复制时以解开的每条链作为模板,进行半保留复制,C正确;
D、解旋酶的作用部位是碱基对之间的氢键,D错误。
故答案为:D。
【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。
13.(2021高一下·大理月考)下列关于DNA复制的叙述,错误的是( )
A.DNA复制过程中的碱基互补配对方式是A—T、G—C
B.因为DNA复制有精确的模板,所以遗传信息不会发生改变
C.DNA复制需要DNA聚合酶和解旋酶
D.DNA的复制方式是半保留复制
【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA复制过程中的碱基互补配对方式是A—T、G—C,A正确;
B、虽然DNA复制有精确的模板,但是偶尔遗传信息也会出现差错,从而导致基因突变,B错误;
C、DNA复制需要解旋酶解开双螺旋结构,以解开螺旋的每条链为模板,在DNA聚合酶作用下将一个个的脱氧核苷酸连成子链,C正确;
D、复制形成的子代DNA都保留了一条模板链,因此DNA复制为半保留复制,D正确。
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。
14.(2021高一下·丽江期末)下列有关DNA复制的说法中,正确的是( )
A.DNA复制时只有一条链可以作为模板
B.DNA复制的原料是4种核糖核苷酸
C.DNA复制过程需要DNA聚合酶
D.DNA分子是完全解旋后再复制
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA复制时以亲代DNA的两条链作为模板,A错误;
B、DNA复制的原料是4种脱氧核苷酸,B错误;
C、DNA复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶,C正确;
D、DNA分子是边解旋边复制的,D错误。
故答案为:C。
【分析】DNA复制:
(1)时间:在细胞分裂前的间期,随染色体的复制完成。
(2)场所:主要是细胞核,线粒体、叶绿体中也存在。
(3)过程:在细胞提供的能量驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。然后,DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的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。随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。同时,每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
15.(2021高一下·柳州期末)DNA分子复制需要酶、原料、模板等多种物质。下列不属于DNA分子复制所需物质的是( )
A.解旋酶 B.DNA酶 C.脱氧核苷酸 D.模板DNA分子
【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】DNA复制需要的条件:(1)模板:亲代DNA分子的两条链(2)原料:游离的4种脱氧核苷酸(3)能量:ATP(4)酶:解旋酶、DNA聚合酶。DNA酶是用来水解DNA的,ACD正确,B 错误。
故答案为:B。
【分析】DNA复制:
(1)时间:在细胞分裂前的间期,随染色体的复制完成。
(2)场所:主要是细胞核,线粒体、叶绿体中也存在。
(3)过程:在细胞提供的能量驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。然后,DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的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。随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。同时,每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
16.(2021高一下·杭州期中)大肠杆菌长期在含15NH4Cl的培养液中生长,然后接种到含14NH4Cl的培养液中培养,连续分裂两次,全部子代大肠杆菌拟核DNA中含14N的DNA分子数占( )
A.12.5% B.25% C.50% D.100%
【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】从题干信息可以得到,亲代DNA的两条链都含有15N,置于含14N的培养基中培养,复制2次后可以产生4个DNA分子,原来DNA分子的两条含15N的链,因为半保留复制分别分布在子代的两个DNA分子中,而其余所有链均含14N,所以含14N的DNA分子数为4个,占总数的100%,D正确。
故答案为:D。
【分析】 大肠杆菌长期在含15NH4Cl的培养液中生长,然后接种到含14NH4Cl的培养液中培养 。由于经过DNA复制,产生子代DNA分子。由于培养基只提供含的14N的N元素,合成子代DNA分子的原料全部来自培养基,推测子代大肠杆菌拟核DNA中含14N 的物质比例。
17.(2021高一下·运城期中)下列关于DNA分子的结构与复制的叙述,错误的是( )
A.DNA的两条链都可作为子链合成的模板
B.DNA的复制伴随着氢键的断裂与形成
C.磷酸与核糖的交替连接构成DNA分子的基本骨架
D.子代DNA分子中都含有亲代DNA分子的一条链
【答案】C
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】ABD、DNA的复制方式为半保留复制,复制时两条链都可以作为子链合成的模板,边解旋边复制,解旋过程中碱基之间的氢键断裂,子链合成过程中,碱基之间的氢键又重新形成,最终形成的每个子代DNA分子中都含有亲代DNA分子的一条链,ABD正确;
C、DNA分子中的五碳糖是脱氧核糖,不是核糖,C错误。
故答案为:C。
【分析】DNA的复制方式为半保留复制,以其中一条链为模板,碱基互补配对。DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,一分子脱氧核糖核苷酸包含一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基、一分子磷酸基团,磷酸和脱氧核糖交替排列在外侧形成DNA的基本骨架,两条链之间是互补碱基之间形成的氢键连接。
18.(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。
19.(2020高一下·渭滨期末)下列有关DNA分子复制的叙述,错误的是( )
A.解旋酶可破坏DNA双链之间的氢键,使两条链解开
B.所生成的两条子链互补且方向相同
C.DNA分子的双螺旋结构和碱基互补配对可保证其准确进行
D.DNA分子的两条链均可作模板
【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】旋酶可破坏DNA双链之间的氢键,使两条链解开,A正确;所生成的两条子链互补且方向相反,B错误;DNA分子的双螺旋结构和碱基互补配对可保证其准确进行, C正确; DNA分子的两条链均可作模板,D正确。
【分析】1、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:以解开的每一段母链为模板,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:延伸子链,母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。
2.特点:(1)边解旋边复制;(2)复制方式:半保留复制。
3.条件:(1)模板:亲代DNA分子的两条链。(2)原料:游离的4种脱氧核苷酸。(3)能量:ATP。(4)酶:解旋酶、DNA聚合酶。
4.准确复制的原因:
(1)DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板。
(2)通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。
20.(2020高一下·如皋期末)DNA复制解旋时,下列碱基对从氢键连接处分开的是( )
A.鸟嘌呤与胸腺嘧啶 B.鸟嘌呤与尿嘧啶
C.鸟嘌呤与胞嘧啶 D.鸟嘌呤与腺嘌呤
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】在DNA分子中,鸟嘌呤与胞嘧啶互补配对形成碱基对,腺嘌呤与胸腺嘧啶互补配对形成碱基对,所以在DNA在复制解旋时,鸟嘌呤与胞嘧啶、腺嘌呤与胸腺嘧啶在解旋酶和ATP的作用下从氢键连接处分开,C正确,ABD错误。
故答案为:C。
【分析】DNA分子是一个独特的双螺旋结构,是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成,外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架,内侧是碱基对(A-T;C-G)通过氢键连接。
二、填空题
21.如图是DNA分子结构模式图,请据图回答下列问题:
(1)组成DNA的基本单位是[ ] .
(2)图中1、2、6的名称依次为1 ;2 ;6 .
(3)由于解旋酶的作用使[ ] 断裂,两条扭成螺旋的双链解开,若4是胞嘧啶,则3是 .
(4)上述DNA分子彻底水解得到的产物是
A.脱氧核糖、核糖和磷酸 B.脱氧核糖、碱基和磷酸
C.核糖、碱基和磷酸 D.核糖核苷酸、碱基和磷酸
(5)基因D与d的根本区别是
A.基因D能控制显性性状,基因d能控制隐性性状
B.基因D、基因d所含的脱氧核苷酸种类不同
C.4种脱氧核苷酸的排列顺序不同
D.在染色体上的位置不同
(6)如图,两个脱氧核苷酸之间靠氢键相连,其中正确的是
【答案】5;脱氧核苷酸;磷酸(基团);脱氧核糖;碱基对;7;氢键;鸟嘌呤;B;C;B
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】解:(1)图中5为脱氧核苷酸,是组成DNA的基本单位.
(2)图中1为磷酸,2是脱氧核糖,6是碱基对.
(3)解旋酶的作用是使7氢键断裂;若4是胞嘧啶,根据碱基互补配对原则,则3是鸟嘌呤.
(4)DNA分子初步水解的产物是脱氧核苷酸,其彻底水解得到的产物是脱氧核糖、碱基和磷酸.
(5)基因D与d是一对等位基因,它们的根本区别是4种脱氧核苷酸的排列顺序不同.
(6)DNA分子中两条链反向平行,且碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,即A=T、C=G.
【分析】分析题图:图示是DNA分子结构模式图,其中1是磷酸,2是脱氧核糖,3、4都是含氮碱基,5是脱氧核苷酸,6是碱基对,7是氢键,8是脱氧核苷酸链的片段.
三、综合题
22.(2021高一下·岑溪期末)下面是DNA分子的结构模式图,请据图回答:
(1)该图中5表示的是 ,连接G与1之间的化学键是 。
(2)图中1、2、3、4分别代表什么碱基 。
(3)与DNA相比较,RNA分子中特有的碱基是 。
(4)DNA分子具有独特的 结构,复制时需要 酶和DNA聚合酶参与,DNA分子复制具有的特点是 、 。
【答案】(1)脱氧核苷酸长链;氢键
(2)C、A、G、T
(3)U
(4)双螺旋;解旋;边解旋边复制;半保留复制
【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分子有两条脱氧核苷酸长链组成,两条链上的碱基通过氢键连接。
(2)按照碱基互补配对原则,可知1、2、3、4分别是C、A、G、T。
(3)与DNA相比,RNA分子特有的碱基是U,另外组成RNA的五碳糖是核糖。
(4)DNA分子具有独特的双螺旋结构。DNA分子复制时需要的酶有解旋酶和DNA聚合酶,解旋酶破坏两条链之间的氢键,DNA聚合酶使子链延长。DNA复制的特点是边解旋边复制、半保留复制。
【分析】1、DNA的双螺旋结构:
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;
(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;
(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T,G-C,C-G,T-A。
2、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.
(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。
23.(2021高一下·梅州期中)下图是DNA链分子(片段)结构模式图,请据图回答下列问题:
(1)若以放射性同位素15N标记该DNA,则①②③范围中的 (填标号,从①②③中选择)结构中将出现较高的放射性。
(2)写出以下碱基的名称:⑤ ⑥ ⑦
(3)DNA分子结构组成的基本单位是脱氧核苷酸。上图①②③④中,能够构成一个基本单位脱氧核苷酸的序号组成是 ,此基本单位名称叫 。
(4)上述结构模式图中,一条DNA单链片段的序列是5`—AGCT—3`,则它的互补链的序列是( )
a. 5`—TCGA—3` b. 5`—AGCT—3` c. 5`—UGCT—3`
(5)DNA在细胞内的空间构型为 。
【答案】(1)③
(2)腺嘌呤;鸟嘌呤;胸腺嘧啶
(3)②③④;胞嘧啶脱氧核苷酸
(4)b
(5)双螺旋结构
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】解:(1)放射性同位素15N,在脱氧核苷酸中只有含氮碱基中有N元素,所以结构③中将出现较高的放射性。
故填:③。
(2)由图可知⑤对应A为腺嘌呤,⑥对应G为鸟嘌呤,⑦对应T为胸腺嘧啶。
故填:腺嘌呤;鸟嘌呤;胸腺嘧啶。
(3)构成一个脱氧核苷酸必须是由一分子无碳糖,一分子含氮碱基,一份子磷酸,①和④都是磷酸,由图可知该链的游离磷酸在下端,故组成该脱氧核苷酸的磷酸是④不是①,所以该脱氧核苷酸的组成序号为②③④。由于其碱基为胞嘧啶,所以此基本单位为胞嘧啶脱氧核苷酸。
故填:②③④;胞嘧啶脱氧核苷酸。
(4)DNA的两条链是反向平行排列的,所以只有b符合题意。
故填:b。
(5)DNA的空间结构为双螺旋结构。
故填:双螺旋结构。
【分析】DNA分子是由4种脱氧核苷酸为基本单位组成两条链组成,这两条链反向平行构成空间双链双螺旋结构而维持其稳定性和特异性。两条链中的碱基按碱基配对原则通过氢键连接而保证两条链的平行关系及稳定结构。
24.(2021高一下·丰台期中)下面图甲中DNA分子有a和d两条链,将图甲中某一片段放大后如图乙所示,结合所学知识回答下列问题:
(1)图甲中,A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶,其中B能将单个脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链,从而形成子链,则A是解旋酶,B是 酶。
(2)图甲过程在绿色植物幼叶细胞中进行的场所有细胞核、叶绿体、 。
(3)图乙中,4是 。DNA的基本骨架由 交替连接而成。
(4)若用1个32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杄菌,释放出100个子代噬菌体。其中含有32P的噬菌体所占的比例是 。
【答案】(1)DNA聚合
(2)线粒体
(3)胸腺嘧啶;脱氧核糖和磷酸
(4)1/50
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】(1)分析甲图可知,B是催化以DNA单链d为模板形成DNA分子的子链c,因此B是DNA聚合酶。
(2)绿色植物的幼叶细胞中DNA存在于细胞核、线粒体、叶绿体中,因此DNA分子复制的场所是细胞核、线粒体、叶绿体。
(3)由分析可知,4是胸腺嘧啶。DNA的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成。
(4)若用1个32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,释放出100个子代噬菌体,根据DNA半保留复制特点可知,其中含有32P的噬菌体所占的比例是2/100=1/50。
【分析】从图中可以分析出,甲图表示的是DNA复制过程,A是将DNA双链打开,说明是解旋酶,B是DNA聚合酶,可以是边解旋边复制,解开的链中a、d是母链,合成的子链是b、c,可知是半保留复制;乙图是DNA的一级结构,磷酯、脱氧核糖交替地在外侧作为基本支架,内部是碱基对,遵循碱基互补配对原则,即A和T,C和G配对,通过氢键连接,④⑤⑥构成脱氧核苷酸。
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高中生物学人教版(2019)必修二 3.3 DNA的复制 同步检测
姓名:__________ 班级:__________考号:__________
一、单选题
1.(2022高一下·吉林期中)DNA分子能准确自我复制的根本原因是( )
①DNA具有独特的双螺旋结构
②连接两条链的碱基有互补配对能力
③磷酸和脱氧核糖交替排列
④DNA有特异性和多样性
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
2.(2022高一下·浙江期中)将细菌中的全部N标记为15N,并将其转入以14NH4Cl为唯一氮源的培养基中培养。取完成两次分裂的细菌,分离出其DNA进行密度梯度超速离心,离心后的条带分布于试管的( )
A.中部 B.上部和下部 C.上部和中部 D.中部和下部
3.(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
4.(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
5.(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
6.(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
7.(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
8.(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
9.(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
10.(2021高一下·自贡期末)下列有关真核细胞 DNA分子复制的叙述,错误的是 ( )
A.是边解旋边复制的过程 B.可在细胞核和核糖体上进行
C.DNA的两条链均可作模板 D.需要四种脱氧核苷酸作原料
11.(2021高一下·达州期末)下列关于DNA分子结构与复制的叙述,正确的是( )
A.每个磷酸都连着两个脱氧核糖
B.单个脱氧核苷酸在DNA酶作用下连接合成新的子链
C.DNA分子复制时需要RNA聚合酶,消耗能量
D.双链DNA分子中,碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的
12.(2021高一下·大理月考)下图为DNA分子的某一片段的平面图解,下列相关叙述错误的是( )
A.ATP中不含有图中的X所表示的成分
B.DNA的两条脱氧核苷酸链反向平行排列
C.DNA复制时以解开的每条链作为模板
D.解旋酶的作用部位是X和P之间的化学键
13.(2021高一下·大理月考)下列关于DNA复制的叙述,错误的是( )
A.DNA复制过程中的碱基互补配对方式是A—T、G—C
B.因为DNA复制有精确的模板,所以遗传信息不会发生改变
C.DNA复制需要DNA聚合酶和解旋酶
D.DNA的复制方式是半保留复制
14.(2021高一下·丽江期末)下列有关DNA复制的说法中,正确的是( )
A.DNA复制时只有一条链可以作为模板
B.DNA复制的原料是4种核糖核苷酸
C.DNA复制过程需要DNA聚合酶
D.DNA分子是完全解旋后再复制
15.(2021高一下·柳州期末)DNA分子复制需要酶、原料、模板等多种物质。下列不属于DNA分子复制所需物质的是( )
A.解旋酶 B.DNA酶 C.脱氧核苷酸 D.模板DNA分子
16.(2021高一下·杭州期中)大肠杆菌长期在含15NH4Cl的培养液中生长,然后接种到含14NH4Cl的培养液中培养,连续分裂两次,全部子代大肠杆菌拟核DNA中含14N的DNA分子数占( )
A.12.5% B.25% C.50% D.100%
17.(2021高一下·运城期中)下列关于DNA分子的结构与复制的叙述,错误的是( )
A.DNA的两条链都可作为子链合成的模板
B.DNA的复制伴随着氢键的断裂与形成
C.磷酸与核糖的交替连接构成DNA分子的基本骨架
D.子代DNA分子中都含有亲代DNA分子的一条链
18.(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
19.(2020高一下·渭滨期末)下列有关DNA分子复制的叙述,错误的是( )
A.解旋酶可破坏DNA双链之间的氢键,使两条链解开
B.所生成的两条子链互补且方向相同
C.DNA分子的双螺旋结构和碱基互补配对可保证其准确进行
D.DNA分子的两条链均可作模板
20.(2020高一下·如皋期末)DNA复制解旋时,下列碱基对从氢键连接处分开的是( )
A.鸟嘌呤与胸腺嘧啶 B.鸟嘌呤与尿嘧啶
C.鸟嘌呤与胞嘧啶 D.鸟嘌呤与腺嘌呤
二、填空题
21.如图是DNA分子结构模式图,请据图回答下列问题:
(1)组成DNA的基本单位是[ ] .
(2)图中1、2、6的名称依次为1 ;2 ;6 .
(3)由于解旋酶的作用使[ ] 断裂,两条扭成螺旋的双链解开,若4是胞嘧啶,则3是 .
(4)上述DNA分子彻底水解得到的产物是
A.脱氧核糖、核糖和磷酸 B.脱氧核糖、碱基和磷酸
C.核糖、碱基和磷酸 D.核糖核苷酸、碱基和磷酸
(5)基因D与d的根本区别是
A.基因D能控制显性性状,基因d能控制隐性性状
B.基因D、基因d所含的脱氧核苷酸种类不同
C.4种脱氧核苷酸的排列顺序不同
D.在染色体上的位置不同
(6)如图,两个脱氧核苷酸之间靠氢键相连,其中正确的是
三、综合题
22.(2021高一下·岑溪期末)下面是DNA分子的结构模式图,请据图回答:
(1)该图中5表示的是 ,连接G与1之间的化学键是 。
(2)图中1、2、3、4分别代表什么碱基 。
(3)与DNA相比较,RNA分子中特有的碱基是 。
(4)DNA分子具有独特的 结构,复制时需要 酶和DNA聚合酶参与,DNA分子复制具有的特点是 、 。
23.(2021高一下·梅州期中)下图是DNA链分子(片段)结构模式图,请据图回答下列问题:
(1)若以放射性同位素15N标记该DNA,则①②③范围中的 (填标号,从①②③中选择)结构中将出现较高的放射性。
(2)写出以下碱基的名称:⑤ ⑥ ⑦
(3)DNA分子结构组成的基本单位是脱氧核苷酸。上图①②③④中,能够构成一个基本单位脱氧核苷酸的序号组成是 ,此基本单位名称叫 。
(4)上述结构模式图中,一条DNA单链片段的序列是5`—AGCT—3`,则它的互补链的序列是( )
a. 5`—TCGA—3` b. 5`—AGCT—3` c. 5`—UGCT—3`
(5)DNA在细胞内的空间构型为 。
24.(2021高一下·丰台期中)下面图甲中DNA分子有a和d两条链,将图甲中某一片段放大后如图乙所示,结合所学知识回答下列问题:
(1)图甲中,A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶,其中B能将单个脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链,从而形成子链,则A是解旋酶,B是 酶。
(2)图甲过程在绿色植物幼叶细胞中进行的场所有细胞核、叶绿体、 。
(3)图乙中,4是 。DNA的基本骨架由 交替连接而成。
(4)若用1个32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杄菌,释放出100个子代噬菌体。其中含有32P的噬菌体所占的比例是 。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】DNA分子复制能准确无误地进行的主要原因是DNA分子独特的双螺旋结构并进行碱基互补配对,其中碱基互补配对原则是DNA分子准确无误地进行复制的根本原因,A正确,
故答案为:A。
【分析】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 。
(5)原则:碱基互补配对原则。A-T,G-C,C-G,T-A。
(6)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。
2.【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】将含有15N-15N-DNA的细菌放入以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养2代,分离出细菌中的DNA中2个DNA 含15N-14N,位于离心管中部,其余2个DNA 含14N-14N,位于离心管上部,C正确。
故答案为:C。
【分析】(1)复制的特点是:半保留复制的特点。
(2)与DNA复制有关的计算一个DNA分子复制n次,则子代DNA分子数=2n个;其中,含有亲代链的DNA分子数=2个;不含有亲代链的的DNA分子数=(2n-2)个。
3.【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。
4.【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。
5.【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。
6.【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。
7.【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。
8.【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。
9.【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。
10.【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程,A正确;
B、对于真核细胞而言,DNA分子的复制主要在细胞核中,少量在线粒体和叶绿体中。核糖体是蛋白质合成的场所,B错误;
C、DNA分子的复制时两条链均可作模板,C正确;
D、DNA分子的基本单位是四种脱氧核苷酸,所以复制时需要,D正确。
故答案为:D。
【分析】DNA复制
时间:细胞分裂间期(有丝分裂和减数第一次分裂);场所:主要在细胞核;模板:DNA的两条链;原料:4种游离的脱氧核苷酸;条件:酶(解旋酶,DNA聚合酶等)、ATP;产物:2个双链DNA;特点:半保留,边解旋边复制;碱基配对:A-T、T-A、C-G、G-C;遗传信息传递:DNA到DNA;意义:使遗传信息从亲代传递给子代;
11.【答案】D
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA分子中大多磷酸都连着两个脱氧核糖,而末端的磷酸只连接一个脱氧核糖,A错误;
B、单个脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下连接合成新的子链,B错误;
C、DNA分子复制时需要解旋酶和DNA聚合酶,也需要能量,C错误;
D、每个脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成,所以双链DNA分子中,碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的,D正确。
故选D。
【分析】DNA(核酸)由C H O N P五种元素组成,单体核苷酸通过脱水缩合形成脱氧核苷酸链,两条脱氧核苷酸链相互作用形成DNA分子。以DNA分子的两条链为模板按照碱基互补配对原则,形成子链从而形成2个DNA分子的过程。
12.【答案】D
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、图中X应为脱氧核糖,ATP中含有核糖,A正确;
B、DNA的两条脱氧核苷酸链反向平行,游离的磷酸基团位置相反,B正确;
C、DNA复制时以解开的每条链作为模板,进行半保留复制,C正确;
D、解旋酶的作用部位是碱基对之间的氢键,D错误。
故答案为:D。
【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。
13.【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA复制过程中的碱基互补配对方式是A—T、G—C,A正确;
B、虽然DNA复制有精确的模板,但是偶尔遗传信息也会出现差错,从而导致基因突变,B错误;
C、DNA复制需要解旋酶解开双螺旋结构,以解开螺旋的每条链为模板,在DNA聚合酶作用下将一个个的脱氧核苷酸连成子链,C正确;
D、复制形成的子代DNA都保留了一条模板链,因此DNA复制为半保留复制,D正确。
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。
14.【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA复制时以亲代DNA的两条链作为模板,A错误;
B、DNA复制的原料是4种脱氧核苷酸,B错误;
C、DNA复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶,C正确;
D、DNA分子是边解旋边复制的,D错误。
故答案为:C。
【分析】DNA复制:
(1)时间:在细胞分裂前的间期,随染色体的复制完成。
(2)场所:主要是细胞核,线粒体、叶绿体中也存在。
(3)过程:在细胞提供的能量驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。然后,DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的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。随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。同时,每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
15.【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】DNA复制需要的条件:(1)模板:亲代DNA分子的两条链(2)原料:游离的4种脱氧核苷酸(3)能量:ATP(4)酶:解旋酶、DNA聚合酶。DNA酶是用来水解DNA的,ACD正确,B 错误。
故答案为:B。
【分析】DNA复制:
(1)时间:在细胞分裂前的间期,随染色体的复制完成。
(2)场所:主要是细胞核,线粒体、叶绿体中也存在。
(3)过程:在细胞提供的能量驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。然后,DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的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。随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。同时,每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
16.【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】从题干信息可以得到,亲代DNA的两条链都含有15N,置于含14N的培养基中培养,复制2次后可以产生4个DNA分子,原来DNA分子的两条含15N的链,因为半保留复制分别分布在子代的两个DNA分子中,而其余所有链均含14N,所以含14N的DNA分子数为4个,占总数的100%,D正确。
故答案为:D。
【分析】 大肠杆菌长期在含15NH4Cl的培养液中生长,然后接种到含14NH4Cl的培养液中培养 。由于经过DNA复制,产生子代DNA分子。由于培养基只提供含的14N的N元素,合成子代DNA分子的原料全部来自培养基,推测子代大肠杆菌拟核DNA中含14N 的物质比例。
17.【答案】C
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】ABD、DNA的复制方式为半保留复制,复制时两条链都可以作为子链合成的模板,边解旋边复制,解旋过程中碱基之间的氢键断裂,子链合成过程中,碱基之间的氢键又重新形成,最终形成的每个子代DNA分子中都含有亲代DNA分子的一条链,ABD正确;
C、DNA分子中的五碳糖是脱氧核糖,不是核糖,C错误。
故答案为:C。
【分析】DNA的复制方式为半保留复制,以其中一条链为模板,碱基互补配对。DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,一分子脱氧核糖核苷酸包含一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基、一分子磷酸基团,磷酸和脱氧核糖交替排列在外侧形成DNA的基本骨架,两条链之间是互补碱基之间形成的氢键连接。
18.【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。
19.【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】旋酶可破坏DNA双链之间的氢键,使两条链解开,A正确;所生成的两条子链互补且方向相反,B错误;DNA分子的双螺旋结构和碱基互补配对可保证其准确进行, C正确; DNA分子的两条链均可作模板,D正确。
【分析】1、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:以解开的每一段母链为模板,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:延伸子链,母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。
2.特点:(1)边解旋边复制;(2)复制方式:半保留复制。
3.条件:(1)模板:亲代DNA分子的两条链。(2)原料:游离的4种脱氧核苷酸。(3)能量:ATP。(4)酶:解旋酶、DNA聚合酶。
4.准确复制的原因:
(1)DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板。
(2)通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。
20.【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】在DNA分子中,鸟嘌呤与胞嘧啶互补配对形成碱基对,腺嘌呤与胸腺嘧啶互补配对形成碱基对,所以在DNA在复制解旋时,鸟嘌呤与胞嘧啶、腺嘌呤与胸腺嘧啶在解旋酶和ATP的作用下从氢键连接处分开,C正确,ABD错误。
故答案为:C。
【分析】DNA分子是一个独特的双螺旋结构,是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成,外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架,内侧是碱基对(A-T;C-G)通过氢键连接。
21.【答案】5;脱氧核苷酸;磷酸(基团);脱氧核糖;碱基对;7;氢键;鸟嘌呤;B;C;B
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】解:(1)图中5为脱氧核苷酸,是组成DNA的基本单位.
(2)图中1为磷酸,2是脱氧核糖,6是碱基对.
(3)解旋酶的作用是使7氢键断裂;若4是胞嘧啶,根据碱基互补配对原则,则3是鸟嘌呤.
(4)DNA分子初步水解的产物是脱氧核苷酸,其彻底水解得到的产物是脱氧核糖、碱基和磷酸.
(5)基因D与d是一对等位基因,它们的根本区别是4种脱氧核苷酸的排列顺序不同.
(6)DNA分子中两条链反向平行,且碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,即A=T、C=G.
【分析】分析题图:图示是DNA分子结构模式图,其中1是磷酸,2是脱氧核糖,3、4都是含氮碱基,5是脱氧核苷酸,6是碱基对,7是氢键,8是脱氧核苷酸链的片段.
22.【答案】(1)脱氧核苷酸长链;氢键
(2)C、A、G、T
(3)U
(4)双螺旋;解旋;边解旋边复制;半保留复制
【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分子有两条脱氧核苷酸长链组成,两条链上的碱基通过氢键连接。
(2)按照碱基互补配对原则,可知1、2、3、4分别是C、A、G、T。
(3)与DNA相比,RNA分子特有的碱基是U,另外组成RNA的五碳糖是核糖。
(4)DNA分子具有独特的双螺旋结构。DNA分子复制时需要的酶有解旋酶和DNA聚合酶,解旋酶破坏两条链之间的氢键,DNA聚合酶使子链延长。DNA复制的特点是边解旋边复制、半保留复制。
【分析】1、DNA的双螺旋结构:
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;
(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;
(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T,G-C,C-G,T-A。
2、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.
(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。
23.【答案】(1)③
(2)腺嘌呤;鸟嘌呤;胸腺嘧啶
(3)②③④;胞嘧啶脱氧核苷酸
(4)b
(5)双螺旋结构
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】解:(1)放射性同位素15N,在脱氧核苷酸中只有含氮碱基中有N元素,所以结构③中将出现较高的放射性。
故填:③。
(2)由图可知⑤对应A为腺嘌呤,⑥对应G为鸟嘌呤,⑦对应T为胸腺嘧啶。
故填:腺嘌呤;鸟嘌呤;胸腺嘧啶。
(3)构成一个脱氧核苷酸必须是由一分子无碳糖,一分子含氮碱基,一份子磷酸,①和④都是磷酸,由图可知该链的游离磷酸在下端,故组成该脱氧核苷酸的磷酸是④不是①,所以该脱氧核苷酸的组成序号为②③④。由于其碱基为胞嘧啶,所以此基本单位为胞嘧啶脱氧核苷酸。
故填:②③④;胞嘧啶脱氧核苷酸。
(4)DNA的两条链是反向平行排列的,所以只有b符合题意。
故填:b。
(5)DNA的空间结构为双螺旋结构。
故填:双螺旋结构。
【分析】DNA分子是由4种脱氧核苷酸为基本单位组成两条链组成,这两条链反向平行构成空间双链双螺旋结构而维持其稳定性和特异性。两条链中的碱基按碱基配对原则通过氢键连接而保证两条链的平行关系及稳定结构。
24.【答案】(1)DNA聚合
(2)线粒体
(3)胸腺嘧啶;脱氧核糖和磷酸
(4)1/50
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】(1)分析甲图可知,B是催化以DNA单链d为模板形成DNA分子的子链c,因此B是DNA聚合酶。
(2)绿色植物的幼叶细胞中DNA存在于细胞核、线粒体、叶绿体中,因此DNA分子复制的场所是细胞核、线粒体、叶绿体。
(3)由分析可知,4是胸腺嘧啶。DNA的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成。
(4)若用1个32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,释放出100个子代噬菌体,根据DNA半保留复制特点可知,其中含有32P的噬菌体所占的比例是2/100=1/50。
【分析】从图中可以分析出,甲图表示的是DNA复制过程,A是将DNA双链打开,说明是解旋酶,B是DNA聚合酶,可以是边解旋边复制,解开的链中a、d是母链,合成的子链是b、c,可知是半保留复制;乙图是DNA的一级结构,磷酯、脱氧核糖交替地在外侧作为基本支架,内部是碱基对,遵循碱基互补配对原则,即A和T,C和G配对,通过氢键连接,④⑤⑥构成脱氧核苷酸。
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