2.1遗传信息的复制——2022-2023学年高一生物学北师大版（2019）必修二同步课时训练（有解析）

2.1遗传信息的复制
——2022-2023学年高一生物学北师大版（2019）必修二
同步课时训练
【基础练习】
1.DNA一般能准确复制，其原因有( )
①DNA独特的双螺旋结构为复制提供模板
②DNA复制发生于细胞分裂的间期
③碱基互补配对是严格的
④碱基之间由氢键相连
A.②④ B.②③ C.①④ D.①③
2.某癌细胞中最长的DNA可达36mm，DNA复制速度约为4μm/min，但该DNA的复制过程仅需40min左右即可完成，该现象最能说明DNA的复制方式是( )
A.边解旋边进行复制 B.在每个复制起点进行双向复制
C.以半保留方式复制 D.多起点、分段同时复制
3.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
4.DNA复制结束后，子代DNA和亲代DNA的关系是( )
A.不相同 B.相同 C.一半相同 D.无法判断
5.以DNA分子一条链中的“—T—T—G—”片段为模板，按照碱基互补配对原则，经复制后形成的DNA子链片段是( )
A.—T—A—C— B.—C—A—G—
C.—A—A—C— D.—G—C—G—
6.下列关于DNA复制的叙述正确的是( )
A.复制方式为全保留复制 B.复制过程不需要能量
C.复制过程为边解旋边复制 D.复制过程不需要酶
【能力提升】
7.已知某DNA分子含有500个碱基对，其中一条链上A∶G∶T∶C=1∶2∶3∶4；该DNA分子连续复制数次后，消耗周围环境中含G的脱氧核苷酸4500个，则该DNA分子已经复制了( )
A.3次 B.4次 C.5次 D.6次
8.下列关于DNA分子复制叙述，正确的是( )
① DNA复制所需要的原料是四种游离的核糖核苷酸
② 多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成
③ 每个子代DNA都有一条核苷酸链来自亲代
④ 复制过程中氢键的破坏和形成都需要DNA聚合酶的催化
⑤ DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则
A. ② ③ ④ B. ③ ④ ⑤ C. ① ③ ⑤ D. ② ③ ⑤
9.如图为DNA复制过程示意图，分析该图不能得出的结论是( )
A.该过程需要的原料是核糖核苷酸 B.①和③是DNA复制的两条模板链
C.DNA复制的过程是边解旋边复制 D.DNA复制的方式是半保留复制
10.研究人员将含15N-DNA的大肠杆菌转移到含14NH4Cl的培养液中，培养xmin后提取子代大肠杆菌的DNA进行热变性处理，然后进行密度梯度离心，离心管中出现的两个条带分别对应下图中的两个峰。下列分析正确的是( )
A.热变性处理导致DNA分子中的磷酸二酯键断裂
B.根据条带的位置和数目可以判断DNA的复制方式
C.根据实验结果推测xmin内大肠杆菌细胞最多分裂一次
D.未经热变性处理的子代DNA进行密度梯度离心后也能出现两个条带
（多选题）11.用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在14N的培养基中连续复制5次。下列有关判断正确的是( )
A.含有15N的DNA分子有两个
B.只含有14N的DNA分子占7/8
C.复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸640个
D.复制结果共产生32个DNA分子
（多选题）12.图1是真核细胞DNA的结构，图2是DNA复制的过程。下列分析正确的是( )
A.图1中a代表核苷酸之间连接的磷酸二酯键
B.图1中的DNA双链平面结构在生物体内是不存在的
C.图2体现DNA复制是多起点复制的，可以提高复制速度
D.图2中的DNA复制所需的酶除了解旋酶、DNA聚合酶外，还有DNA连接酶
（多选题）13.下列关于DNA分子结构与复制的说法,错误的是( )
A.DNA复制时,需解旋酶将部分DNA双链解开,但不需要消耗能量
B.减数第一次分裂的四分体时期发生交叉互换可引发DNA分子结构的改变
C.DNA聚合酶催化游离的脱氧核苷酸与DNA链上的脱氧核苷酸相连接
D.把中链DNA(15N/14N)放在含15N的培养液中复制两代,子代中含14N的DNA占12.5%
（多选题）14.某长度为1000个碱基对的双链环状DNA分子中含鸟嘌呤700个。该DNA分子复制时，1链首先被断开形成3′、5′端口，接着5′端与2链发生分离，随后DNA分子以2链为模板，通过滚动从1链的3′端开始延伸子链，同时还以分离出来的5′端单链为模板合成另一条子链，其过程如图所示。下列有关叙述中正确的是( )
A.复制该DNA分子共需形成1000个磷酸二酯键，与该键形成相关的酶有DNA聚合酶
B.该DNA分子复制时，以1链和2链为模板合成子链的方向分别为3′端→5′端、5′端→3′端
C.该DNA分子与链状DNA分子的复制过程都是边解旋边复制
D.若该DNA分子连续复制n次，则第n次复制所要的腺嘌呤的总数为2n-1·300
15.下图为细胞内DNA的复制简图，请据图回答下列问题。
（1）图示过程中用到的酶包括_____、_____、_____等。
（2）形成配子时该过程发生的时间为_____。
（3）DNA复制时，在有关酶的作用下，以母链为模板，以游离的_____为原料，按照_____原则，合成与母链互补的子链。
（4）若将含15N的细胞放在只含14N的环境中培养，使细胞连续分裂n次，则最终获得的DNA分子中，含14N的DNA分子占_____，含15N的DNA分子占_____，这说明DNA的复制特点是_____。
答案以及解析
1.答案：D
解析：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DNA复制能够准确地进行。DNA复制发生在有丝分裂和减数第一次分裂前的间期，碱基之间由氢键相连，但这两者都不是DNA能准确复制的原因。D选项符合题意。
2.答案：D
解析：根据题意，最长的DNA36mm=36000μm，按照复制速度约为4μm/min，如果是1个起点单向复制整个DNA，则需要36000÷4=9000min，但该DNA的复制过程仅需40min左右即可完成，说明DNA复制应为多起点、分段同时进行。本题选D。
3.答案：B
解析：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。
故选B。
4.答案：B
解析：DNA的复制是半保留复制，复制时遵循碱基的互补配对原则，合成的子代DNA与亲代DNA的遗传物质相同，ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5.答案：C
解析：DNA分子复制时，按照碱基互补配对原则（A与T，G与C），合成与母链互补的子链，故以DNA分子一条链中的“—T—T—G—”片段为模板，按照碱基互补配对原则，经复制后形成的DNA子链片段是—A—A—C—。故选C。
6.答案：C
解析：A、DNA复制方式是半保留复制，A错误；
BD、DNA复制过程中，要消耗ATP并且需要酶的催化，BD错误；
C、DNA的复制过程是边解旋边复制，C正确。
故选C。
7.答案：B
解析：根据DNA分子含有500个碱基对，而一条单链上碱基A∶G∶T∶C=1∶2∶3∶4，则该链中A、G、T、C分别是50、100、150、200个，根据碱基互补配对原则，另一条单链上依次是150、200、50、100个。因此，该DNA分子中含有鸟嘌呤的脱氧核苷酸为100+200=300个。设该DNA分子复制了n次，消耗周围环境中含G的脱氧核苷酸总数=（2n-1）×300=4500，解得n=4。
故选B。
8.答案：D
解析：①DNA复制所需要的原料是四种游离的脱氧核糖核苷酸，①错误；②多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成，②正确：③DNA复制方式是半保留复制，每个子代DNA都有一条核苷酸链来自亲代，③正确；④复制过程中氢键的破坏需要解旋酶，④错误；⑤碱基互补配对原测可以保证DNA分子的准确复制，⑤正确：综上所述，ABC不符合题意，D符合题意。故选D。
9.答案：A
解析：A、该过程是DNA复制，需要的原料是脱氧核糖核苷酸，A错误；
B、①和③是DNA复制的两条模板链，B正确；
C、由图可知，DNA复制的过程是边解旋边复制，C正确；
D、图中复制时各保留一条模板链，DNA复制的方式是半保留复制，D正确。
故选A。
10.答案：C
解析：热变性处理导致DNA分子中的氢键断裂，A项错误；离心管中分别是15N-DNA单链、14N-DNA单链，不能看出子代DNA的结构，不能说明DNA的复制方式是半保留复制、全保留复制还是弥散复制，B项错误；从15N-DNA单链、14N-DNA单链的含量相等可知，DNA只复制了一次， DNA在分裂间期进行复制，因此xmin内大肠杆菌细胞最多分裂一次，C项正确；未经热变性处理的子代DNA分子两条链由氢键相连，所以密度梯度离心后在离心管中只出现一个条带（中带），D项错误。
11.答案：AD
解析：
12.答案：BCD
解析：图1中a代表核苷酸内部磷酸基团和脱氧核糖之间的连接键，不能代表磷酸二酯键，A项错误；图1中的DNA双链平面结构在生物体内是不存在的，DNA双链在生物体内以双螺旋结构存在，B项正确；图2体现DNA复制是多起点复制的，可以提高复制速度，C项正确；图2中的DNA复制所需的酶有解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶，D项正确。
13.答案：AD
解析： DNA解旋酶能使双链DNA解开，需要消耗ATP，A错误；染色体由DNA和蛋白质组成，交叉互换时染色体发生交换，而DNA在染色体上，因此DNA也发生交换，DNA上的基因或者脱氧核苷酸都可能发生改变，因此DNA的结构会发生改变，B正确；DNA聚合酶催化游离的脱氧核苷酸与DNA链上的脱氧核苷酸相连接，C正确；由于DNA分子片段中只有一条链中含14N，所以把该DNA放在含15N的培养液中复制两代，得4个DNA分子，只有1个DNA中含有14N，因此子代中含有14N的DNA占25%，D错误。
14.答案：CD
解析：A、DNA分子中相邻的脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键连接起来，因此该双链环状DNA复制时共需形成2000个磷酸二酯键，与该键形成相关的酶有DNA聚合酶，A错误；
B、该DNA分子复制时，以1链和2链为模板合成子链的方向均为5′端→3′端，B错误；
C、该DNA分子与链状DNA分子的复制过程都相似，均为边解旋边复制，半保留复制，C正确；
D、长度为1000个碱基对的双链环状DNA分子中含鸟嘌呤700个，则其中含有的腺嘌呤的数目为1000-700=300个，若该DNA分子连续复制n次，则第n次复制相当于新形成DNA的数目为2（n-1）个，因此需要腺嘌呤的总数为2（n-1）×300个，D正确。
故选CD 。
15.答案：(1)DNA聚合酶；解旋酶；DNA连接酶
(2)减数第一次分裂前的间期
(3)脱氧核苷酸；碱基互补配对
(4)100%；1/2n-1；半保留复制
解析：(1)图示过程表示DNA复制，需要解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等酶的作用。
(2)形成配子时进行的是减 数分裂，该过程发生的时间为减数第一次分裂前的间期。
(3)DNA复制时，在有关酶的作用下，以母链为模板，以4种游离的脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。
(4)DNA的复制是半保留复制，将含15N的细胞放在含14N的培养基中培养，所有的子代DNA都含有14N，故含14N的占100%。1个DNA分子复制n次共有2n个DNA分 子，其中含15N的DNA分子有2个，所以占总数的2/2n=1/2n-1，这也说明DNA的复制特点是半保留复制。
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