人教生物必修2 遗传与进化-同步练习(12)　DNA的复制　基因通常是有遗传效应的DNA片段(含答案）

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人教生物必修2 遗传与进化-同步练习
(12)　DNA的复制　基因通常是有遗传效应的DNA片段
1．(2019·山东潍坊高一检测)下列关于DNA复制的叙述，正确的是(　　)
A．DNA复制时，亲代DNA中只有一条链是模板
B．精原细胞略微增大进行DNA复制
C．DNA复制在核糖体上进行
D．DNA复制时，以其周围的游离的脱氧核糖核酸为原料
B　[DNA复制时，亲代DNA中的两条链都是模板，A错误；精原细胞略微增大，说明细胞处于分裂间期，正在进行DNA复制，B正确；DNA复制主要在细胞核中进行，蛋白质合成在核糖体上进行，C错误；DNA复制时，以其周围的游离的单体——脱氧核糖核苷酸为原料，D错误。]
2．(2021·辽宁大连测评)DNA分子的半保留复制是指(　　)
A．DNA分子中的一条链进行复制，另一条链不进行复制
B．DNA分子中的一半进行复制，另一半不进行复制
C．每一条子代DNA分子保留了其亲代DNA分子中的一条单链
D．DNA分子复制后，一个仍为亲代DNA分子，另一个为子代DNA分子
C　[DNA复制时两条链都复制，A错误；DNA复制时整个DNA都复制，B错误；每一条子代DNA分子保留了其亲代DNA分子中的一条单链，C正确；DNA分子复制后，每个DNA都是一条链是母链，一条链是子链，D错误。]
3．(2019·云南玉溪高一检测)下列关于DNA复制的叙述错误的是(　　)
A．DNA复制通过同位素示踪技术证实了DNA以半保留方式复制
B．用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸可以测定DNA复制经历的时间
C．若营养不足，会影响子代DNA碱基的排列顺序
D．DNA复制过程中，可能会发生差错
C　[由于DNA中特有的碱基为胸腺嘧啶(T)，所以用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸可以测定DNA复制经历的时间。当营养不足时，会影响DNA复制的进行，但不会影响子代DNA中碱基的排列顺序，因为它是由模板决定的。DNA复制过程中若发生碱基对的增添、缺失或替换，则可能会导致基因突变。]
4．把培养在含轻氮(14N)环境中的1个细菌，转移到含重氮(15N)环境中，培养相当于复制一轮的时间，然后取1个细菌放回原环境中培养相当于复制两轮的时间后，细菌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轻氮型、1/2中间型
D．3/4重氮型、1/4中间型
A　[轻氮(14N)环境中1个细菌转移到重氮(15N)环境中培养相当于复制一轮的时间后，DNA分子全为15N/14N，再返回轻氮(14N)环境中培养复制两次，产生4个DNA分子，其中有1个DNA分子为15N/14N，3个DNA分子为14N/14N，所以结果为3/4轻氮型、1/4中间型。]
5．(2019·陕西西安高一检测)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旋，再进行半保留复制
B　[DNA分子的每条单链的一端有一个游离的磷酸基团，2个DNA分子共有4条链，共有4个游离的磷酸基团，A错误；亲代DNA分子的两条链分别参与形成子代DNA，已经不复存在，B正确；DNA聚合酶催化游离的脱氧核苷酸之间的连接，C错误；DNA复制过程中边解旋边进行半保留复制，D错误。]
6．下列关于如图DNA分子片段的说法，正确的是(　　)
A．解旋酶可作用于①②处
B．“G”是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸
C．该DNA的特异性表现在碱基种类和(A＋G)/(C＋T)的比例上
D．把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代中含15N的DNA占3/4
B　[解旋酶的作用是催化氢键断开，使DNA两条链分开，形成两条单链DNA，即作用于图中③处，A错误；“G”是鸟嘌呤脱氧核苷酸，B正确；DNA分子的特异性是由于每个特定的DNA分子都具有其特定的碱基对排列顺序，对于任何双链DNA分子中，(A＋G)/(C＋T)的比值都是等于1，C错误；把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代DNA都含有15N，D错误。]
7．(2019·河南郑州高一检测)如图是染色体及构成染色体的DNA、蛋白质、基因之间的关系示意图，正确的是(　　)
C　[细胞核中能被碱性染料染成深色的物质叫作染色体，它是由DNA和蛋白质两部分组成的，DNA是主要的遗传物质，呈双螺旋结构。一条染色体上包含一个或2个DNA分子。一个DNA分子上包含有多个基因，基因是有遗传效应的DNA片段。一条染色体上携带着许多基因。因此染色体、蛋白质、DNA、基因四者之间的包含关系如选项C所表示的概念图。]
8．(2021·河北保定高一检测)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的培养基连续复制4次。下列判断不正确的是(　　)
A．含有15N的DNA分子占1/8
B．含有14N的DNA分子占7/8
C．复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸600个
D．复制结果共产生16个DNA分子
B　[由于DNA分子的复制是半保留复制，最终只有2个子代DNA各含1条15N链，1条14N链，其余DNA都含14N，DNA复制四次后产生的子代DNA的数目为24＝16，故全部子代DNA含15N的DNA所占的比例为2/16＝1/8，A正确；由于DNA分子的复制是半保留复制，最终只有2个子代DNA各含1条15N链，1条14N 链，其余DNA都含14N，故全部子代DNA都含14N，即经过四次DNA复制后，含有14N的DNA分子占比为1，B错误；含有100个碱基对200个碱基的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，解得A＝40个，故复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸：(24－1)×40＝600，C正确；复制4次后产生24＝16个DNA分子，D正确。]
9．下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．DNA分子复制过程需要酶的催化，也需要消耗ATP
B．这一过程是在细胞分裂间期随着染色体的复制而完成的
C．由图可知该过程是边解旋边双向复制，是多个起点同时开始的
D．真核生物的这种复制方式提高了复制效率
C　[DNA分子复制需要模板、原料、酶和能量等基本条件；DNA分子复制是在细胞有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期，随着染色体的复制而完成的；由图可知DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，且是多个起点开始，但并不是同时开始的；真核生物的这种复制方式使复制效率大大提高。]
10．(2021·山东临沂期中)下图表示DNA复制的过程，结合图示判断，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．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
D．DNA的两条子链都是连续合成的
D　[由图可知，两条子链中，一条是连续合成的，另一条是不连续合成的。]
11．将亲代DNA用15N标记，放在含有14N的培养基上培养，如图是DNA复制图解，请据图回答问题：
(1)图中长方形A表示__________，图中的箭头B表示______________，图中体现了DNA复制的特点是________________________。
(2)DNA复制完一次后，2个子代DNA分子共有______个游离的磷酸基团。分析得知，新合成的DNA分子中，A＝T，G＝C。这个事实说明DNA的合成遵循____________________。新合成的DNA分子中，带有15N 标记的链占总链数的50%，这个事实说明______________ __________________________________________________________。
(3)15N标记的DNA分子复制4次后，含14N 的DNA分子占DNA分子总数的________，若该DNA分子共有300个碱基对，其中胞嘧啶为260个，则第4次复制时，消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸为________个。
解析　(1)A催化游离的脱氧核苷酸形成互补链，是DNA聚合酶，箭头B代表的是复制的方向，从图中能够看出DNA边解旋边复制的特点。(2)每个DNA分子的两条链中，每一条链都有一个游离的磷酸基团，所以复制后形成的2个DNA分子共有4个游离的磷酸基团；在DNA分子复制的过程中遵循碱基互补配对的原则；新DNA分子中新链和旧链各占一半，表现了DNA分子的半保留复制的特点。(3)由于DNA分子的半保留复制的特点，所以含有15N的DNA分子只有2个，经4次复制后共产生了16个DNA分子，而每个DNA分子中都含14N；300个碱基对的DNA分子，含有胞嘧啶260个，则含有腺嘌呤为40个，则第4次复制过程中，会增加8个新DNA分子，所以需要游离的腺嘌呤320个。
答案　(1)DNA聚合酶　DNA复制方向　边解旋边复制　(2)4　碱基互补配对原则　DNA复制方式为半保留复制　(3)100%　320
12．如图是科学家对大肠杆菌天然DNA片段进行改造及对改造后的DNA表达过程进行研究的示意图。请据图回答下列问题：
(1)改造后的大肠杆菌DNA片段可能含有自然界基本碱基对和“X－Y”的人工碱基对，由1 000个基本单位组成的双链人工DNA分子最多可能有________种；若这个由1 000个基本单位组成的双链人工DNA分子上有A 150个、C 300个，则该DNA片段中应有X____个。
(2)在试管中对(1)中1个DNA片段进行复制时，需向试管中加入________________、________________、ATP、______________________等物质；在通过5次复制得到的子代DNA片段中，不含亲代DNA链的有________个，进行5次复制需要消耗含X碱基的基本单位______个。
解析　(1)根据图解信息可知，人工DNA分子中有6种碱基，1 000个基本单位组成的双链DNA包含500个碱基对，因此，由1 000个基本单位组成的双链人工DNA分子最多可能有6500种。根据碱基互补配对原则可知，自然DNA分子中任意两个不能配对的碱基之和占该DNA分子碱基总数的一半，由此推知该人工DNA分子中任意三个不能配对的碱基之和占该DNA分子碱基总数的一半，则A＋C＋X＝500，X＝50。(2)DNA复制需要模板DNA、6种脱氧核苷酸、ATP、DNA聚合酶、解旋酶等物质；DNA复制时，不管复制多少次，含亲代链的DNA都只有2个，不含亲代链的DNA分子数＝总DNA分子数－2，经5次复制共合成DNA分子25＝32个，其中不含亲代DNA链的有30个。由(1)可知，该DNA分子含有X碱基50个，32个DNA分子共含有X碱基32×50＝1 600 个，去掉原DNA分子含有的50个，共需要消耗含X碱基的基本单位1 550个。
答案　(1)6500　50　(2)模板DNA片段　6种脱氧核苷酸　DNA聚合酶(或解旋酶)　30　1 550
13．PFM是一种新型抗菌药物，一定量的PFM会抑制大肠杆菌DNA解旋酶的生物活性。若在培养大肠杆菌的培养液中加入一定浓度的PFM，下列相关叙述不正确的是(　　)
A．加入PFM后，大肠杆菌细胞中的DNA复制发生障碍
B．PFM可以将真核细胞的细胞周期阻断在分裂间期
C．一定浓度的PFM不会影响大肠杆菌的分裂
D．推测PFM对细胞的增殖有一定抑制作用
C　[加入该物质后，DNA不能正常解旋，这会导致DNA的复制和转录发生障碍，A正确；DNA复制过程中需要解旋，而加入该物质使DNA双链不能解开，因此DNA复制发生障碍，细胞周期会阻断在分裂间期，B正确；加入该物质后，会导致DNA的复制和转录发生障碍，会影响大肠杆菌分裂，C错误；对于癌细胞来说，因为可以影响细胞分裂，D正确。]
14．(2020·江苏南京月考)蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中连续分裂2次，在第二次分裂中期，其染色体的放射性标记分布情况是(　　)
A．每条染色体的两条单体都被标记
B．每条染色体中都只有一条单体被标记
C．只有半数的染色体中一条单体被标记
D．每条染色体的两条单体都不被标记
C　[由于DNA分子复制方式是半保留复制，所以蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期后，每个细胞中的染色体上的DNA分子中，一条链含放射性标记，另一条链不含放射性标记。然后继续培养，在不含放射性标记的培养基中继续分裂，当完成一次染色体复制后，每条染色体的两条染色单体中，一条染色单体中DNA一条链带标记，一条链不带标记，另一条染色单体中DNA两条链都不带标记，当到达后期时，只有半数的染色体被标记。然后再继续培养，在不含放射性标记的培养基中继续分裂到有丝分裂中期时，只有半数的染色体中一条单体被标记。]
15．(多选)(2021·山东德州期末)某双链均被15N 标记的DNA分子含有100个碱基对，让其在含14N的培养基中进行复制。下列有关叙述不正确的是(　　)
A．该DNA分子会在DNA聚合酶的作用下边解旋边复制，从而提高DNA分子复制的效率
B．若该DNA分子复制3次共消耗280个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸，则该DNA分子含有60个胞嘧啶
C．该DNA分子独特的双螺旋结构为其合成出两条碱基序列完全相同的子链提供了精确的模板
D．若该DNA分子经复制得到的子代DNA中含15N的单链：含14N的单链＝1∶15，则其复制了5次
ACD　[该DNA分子会在解旋酶和DNA聚合酶的作用下边解旋边复制，从而提高DNA分子复制的效率，A错误；若该DNA分子复制3次，相当于新合成23－1＝7个DNA分子，共消耗了280个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸，则该DNA分子含有腺嘌呤的数目为280/7＝40个，根据DNA分子中的碱基之间的配对关系可知，胞嘧啶的数目＝DNA分子碱基数目的一半减去胸腺嘧啶的数目(腺嘌呤的数目)＝100－40＝60个，B正确；该DNA分子独特的双螺旋结构为其合成出两条碱基序列互补的子链提供了精确的模板 ，C错误；DNA不管复制多少次，含有亲代DNA链的分子数只有两个，即只有两条单链含有15N，若该DNA分子经复制得到的子代DNA中含15N的单链：含14N的单链＝1∶15，则意味着共有2＋30＝32条单链，共16个DNA分子，则其复制了4次，D错误。]
16．5 溴脱氧尿嘧啶核苷(BrdU)是常用的细胞增殖标记物，可替代胸腺嘧啶脱氧核苷酸选择性地结合到细胞DNA分子中。当用姬姆萨染料染色时，只有DNA两条链都含BrdU才被染为浅蓝色，否则为深蓝色。
(1)如果用富含BrdU的完全培养液来连续培养洋葱根尖(其细胞周期为12 h)，验证DNA的半保留复制特点，请简要写出预期实验结果。
(2)洋葱体细胞内有16条染色体，观察第一次有丝分裂产生的子细胞中染色体被染成深蓝色条数为______。
(3)在第二次有丝分裂中期，染色观察，细胞内的16条染色体的染色情况______(填“相同”或“不相同”)。
解析　(1)用富含BrdU的完全培养液来连续培养洋葱根尖，观察连续进行有丝分裂的洋葱根尖细胞，在第二次有丝分裂中期，如果看到所有染色体中两条姐妹染色单体一条被染成深蓝色，一条被染成浅蓝色，则说明DNA具有半保留复制的特点。(2)洋葱体细胞内有16条染色体，由于DNA是半保留复制，所以观察第一次有丝分裂产生的子细胞中染色体被染成深蓝色条数为16条。(3)在第二次有丝分裂中期，每条染色体的两条染色单体中有一条被标记，所以观察到细胞内的16条染色体的染色情况相同。
答案　(1)观察连续进行有丝分裂的洋葱根尖细胞，在第二次有丝分裂中期，可以看到所有染色体中两条姐妹染色单体一条被染成深蓝色，一条被染成浅蓝色　(2)16条
(3)相同