2017-2018学年高中生物人教版 必修2 第3章 第3节 DNA 的复制 DNA 分子复制的过程
一、选择题
1．女性子宫肌瘤细胞中最长的DNA分子可达36 mm，DNA复制速度约为4 μm/min，但复制过程仅需40 min左右即完成。这是因为DNA分子（ ）
A．边解旋边复制 B．以半保留方式复制
C．有许多复制起点即分段复制 D．DNA双链同时复制
2．某DNA分子有2000个脱氧核苷酸，它的一条链上的碱基A︰G︰T︰C=1︰2︰3︰4，若该分子复制一次，则需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是（ ）
A．800个 B．400个 C．300个 D．200个
3．双脱氧核苷酸常用于DNA测序，其结构与脱氧核苷酸相似，能参与DNA的合成，且遵循碱基互补配对原则。DNA合成时，在DNA聚合酶作用下，若连接上的是双脱氧核苷酸，子链延伸终止；若连接上的是脱氧核苷酸，子链延伸继续。在人工合成体系中，有适量的序列为GTACATACATG 的单链模板、胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸。则以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有（ ）
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
4．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．图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的
B．图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的
C．真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶
D．真核生物的这种复制方式提高了复制速率
5．用32P标记玉米体细胞（含20条染色体）的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，让其分裂n次，若一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是40条和2条，则该细胞至少是处于第几次分裂的分裂期（ ）
A．第一次 B．第二次 C．第三次 D．第四次
6．下图为真核细胞DNA复制过程的模式图。据图分析，下列相关叙述错误的是（ ）
A．由图示可知，DNA分子复制的方式是半保留复制
B．DNA解旋酶能使双链DNA解开，且需要消耗ATP
C．图中引物与相应DNA片段结合符合碱基互补配对原则
D．DNA在复制过程中，先全部解旋，后进行半保留复制
7．假如某一含31P的DNA分子中含有1000个碱基对，将该DNA分子放在用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分子的平均相对分子质量比原来增加（ ）
A．1000 B．2000
C．1000×（2n－1）/2n-1 D．1000×（2n－1）/2n
8．某DNA分子有500个碱基对，其中含有鸟嘌呤300个。该DNA进行连续复制，经测定，最后一次复制消耗了周围环境中3200个腺嘌呤脱氧核苷酸，则该DNA分子共复制了多少次（ ）
A．3次 B．4次 C．5次 D．6次
9．用15N同位素标记细菌的DNA分子，再将它们放入含14N的培养基中连续繁殖四代，a、b、c为三种DNA分子：a只含15N，b同时含14N和15N，c只含14N，如下图。下列选项中，这三种DNA分子的比例正确的是（纵坐标为DNA分子个数）（ ）
A． B．
C． D．
10．用32P标记果蝇一个精原细胞中所有的DNA分子，然后置于不含32P的培养液中培养，开始培养后，一个细胞中核DNA数的变化如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．CD段与GH段的细胞中Y染色体数目一定不同
B．IJ段细胞中染色体与核DNA数目之比都是1∶2
C．GH段细胞中含32P的核DNA分子占总数的1/2
D．KL段每个细胞核中含32P的染色体条数都相等
11．（2016高二上·铜陵期中）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（ ）
A． B．
C． D．
12．一个双链均被32P标记的DNA由5000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述不正确的是（ ）
A．该DNA分子中含有氢键的数目为1.3×104
B．复制过程需要2.4×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
C．子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7
D．子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为1∶3
二、解答题
13．下面甲图中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。
（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；DNA分子两条链上的碱基通过 连接成碱基对，并且遵循 原则。
14．如图为DNA复制的图解，请据图回答下列问题：
（1）DNA复制发生时期 。
（2）②过程称为 。
（3）③中的子链是 。
（4）③过程必须遵循 原则。
（5）子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子，由此说明DNA复制具有 的特点。
（6）用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，若该DNA分子在14N的培养基中连续复制四次，则结果不可能是 （ ）
A．含有15N的DNA分子占1/8
B．含有14N的DNA分子占7/8
C．复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个
D．共产生16个DNA分子
15．苦马豆素（SW）最早是从植物灰苦马豆中分离获得，为了研究SW对肿瘤细胞DNA复制的影响。研究者提出了以下实验思路：
实验分组：甲组：培养液+肿瘤细胞+3H-TDR（3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷）+生理盐水；乙组：培养液+肿瘤细胞+3H-TDR+SW（用生理盐水配制），每组设置若干个重复样品。
分别测定两组的CRD（细胞内的放射性强度），求每组的平均值。
将各样品在适宜条件下培养合适时间后，测定CRD，求每组平均值并进行统计分析。（要求与说明：答题时用SW、CRD、3H-TDR表示相关名词）请回答：
（1）肿瘤细胞DNA复制时所需的酶有 ，复制方式是 。
（2）预测实验的可能结果及结论：若乙组CRD明显高于甲组，则说明 ； ； 。
（3）实验中每组设置若干个重复样品的目的是 ，实验中采用3H-TDR的原因是 ，可根据 的变化来判断DNA复制情况。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】由题意知，DNA分子长达36 mm，复制速度为4 μm/min，则复制时间大约是36×103 μm÷4 μm/min＝9×103 min，而实际上只需40 min左右，故其原因应该是复制起点多，即分段复制。
故答案为：C
【分析】DNA复制：指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。特点：①边解旋边复制；②半保留复制
2．【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】已知某DNA分子的一条单链上A1︰G1︰T1︰C1=1︰2︰3︰4，根据碱基互补配对原则可知，另一条链上A2︰G2︰T2︰C2=3︰4︰1︰2，因此该DNA分子中A︰G︰T︰C=（1+3）︰（2+4）︰（3+1）︰（4+2）=2︰3︰2︰3，则该DNA分子含有腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是2000× 2/10=400（个），因此该DNA分子复制一次，需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是（21－1）×400=400（个）。
故答案为：B
【分析】在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同，即A＋G＝T＋C。
3．【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】根据碱基互补配对原则，单链模板序列为GTACATACATC，其合成的子链为CATGTATGTAG。因为双脱氧核苷酸能使子链延伸终止，所以在胸腺嘧啶双脱氧核苷酸存在时，能形成CAT/GT/AT/GT/AG（“/”表示子链延伸终止处），由此可见，可以形成5种不同长度的子链。
故答案为：D
【分析】DNA的复制过程：①解旋提供模板，细胞供能（ATP），在解旋酶的作用，氢键断裂，形成两条脱氧核苷酸的母链；②合成子链：以每条母链为模板，利用核苷酸为原料，按照碱基互补原则，在DNA聚合酶的作用下，形成互补子链；③形成子代DNA：随着模板解旋，子链延伸，母链和子链形成双螺旋。
4．【答案】A
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、分析题图可知，图中的三个复制点复制的 DNA片段的长度不同，因此复制的起始时间不同，A符合题意；
B、分析题图可知，DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，B不符合题意；
C、DNA分子的复制需要在解旋酶的作用下把两条螺旋的双链解开，C不符合题意；
D、真核细胞的 DNA分子具有多个复制起点，这种复制方式加快了复制过程，提高了复制速率，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】DNA分子的复制：
1.场所：细胞核 ，线粒体 叶绿体
2.时间：细胞分裂间期。（无丝分裂间期、有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期）
3．基本条件：① 模板：开始解旋的DNA分子的两条单链（即亲代DNA的两条链）；② 原料：是游离在细胞中的4种脱氧核苷酸；③ 能量：ATP；④ 酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶等。
4.过程：①解旋提供模板，细胞供能（ATP），在解旋酶的作用，氢键断裂，形成两条脱氧核苷酸的母链；②合成子链：以每条母链为模板，利用核苷酸为原料，按照碱基互补原则，在DNA聚合酶的作用下，形成互补子链；③形成子代DNA：随着模板解旋，子链延伸，母链和子链形成双螺旋。
5.结果：一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子
6.特点：①边解旋边复制；②半保留复制
7．原则：碱基互补配对原则
5．【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】解：根据题意分析可知：玉米体细胞含20条染色体，第一次有丝分裂后期，被32P标记的染色体条数为40条；第二次有丝分裂前的细胞中玉米细胞的20对染色体，有40条染色单体，而其中的一半，即20条具有32P标记．当细胞处于第二次分裂后期时，染色单体随机分开，具有32P标记的染色体也随机进入2个细胞，而某个细胞分到具有32P标记的染色体的数目为0﹣20，而对于整个分裂细胞来说，被32P标记的染色体数仍就是20条．而第三次分裂是以第二次分裂的子细胞为前提，因此第三次有丝分裂后期，被32P标记的染色体条数在0到20条之间．
故选：C．
【分析】DNA复制是指以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程；DNA分子的复制是半保留复制．由染色体条数为40条知是分裂后期，若第一次有丝分裂后期，被32P标记的染色体条数为40条；若第二次有丝分裂后期，被32P标记的染色体条数为20条；若第三次有丝分裂后期，被32P标记的染色体条数在0到20条之间．
6．【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、由图示可知，新合成的DNA分子中都保留了原来DNA分子中的一条链，因此复制的方式是半保留复制，A不符合题意；
B、解旋酶能打开双链间的氢键，使双链DNA解开，需要消耗ATP，B不符合题意；
C、图中引物与相应DNA片段结合符合碱基互补配对原则，C不符合题意；
D、DNA在复制过程中，边解旋边进行半保留复制，D不符合题意。
故答案为：D
【分析】DNA分子的复制过程：
7．【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】将含31P的DNA分子放在用32P标记的脱氧核苷酸的培养液中培养，让其复制n次，共形成2n个DNA分子，其中有2个DNA分子的一条链只含32P、另一条链只含31P，且每个DNA分子的相对分子质量比原来增加了1000；另（2n－2）个DNA分子的两条链都只含32P，且每个DNA分子的相对分子质量比原来增加了2000；则子代DNA的相对分子质量平均比亲代DNA增加了[1000×2+2000×（2n－2）]÷2n=1000×（2n－1）/2 n-1。
故答案为：C
【分析】解题关键是理解：子代DNA分子数为2n个。①无论复制多少次，含31P的DNA分子始终是2个。②含32P的有2n个，只含32P的有（2n－2）个”。
8．【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】由题意知，一个DNA分子含有500个碱基对，即1000个脱氧核糖核苷酸，其中鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸为300个，那么该DNA分子中腺嘌呤脱氧核苷酸数为（1000－300×2）÷2=200（个）。该DNA分子连续复制n次后，根据最后一次复制消耗周围环境中的腺嘌呤脱氧核苷酸数为3200个，可得下列关系式（2n－2n-1）×200=3200，解得n=5。
故答案为：C
【分析】在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同，即A＋G＝T＋C。
9．【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】用15N同位素标记细菌的DNA分子，再将它们放入含14N的培养基中连续繁殖四代，共产生24＝16（个）DNA分子；依据DNA分子的半保留复制，在这16个DNA分子中，有2个DNA分子的一条链含有15N、另一条链含有14N，其余的14个DNA分子的两条链都含14N，因此只含15N的DNA分子数a为0个，同时含14N和15N的DNA分子数b为2个，只含14N的DNA分子数c为14个。
故答案为：D
【分析】DNA分子复制为半保留复制，若将一个被15N标记的DNA转移到含14N的培养基中培养（复制）若干代，其结果分析如下：
（1）将含有15N标记的1个DNA分子放在含有14N的培养基中培养，复制n次。
①含14N的DNA分子有2n个，只含14N的DNA分子有(2n－2)个，做题时看准是“含”还是“只含”。
②子代DNA分子中，总链数为2n×2＝2n＋1条，模板链始终是2条，做题时应看准是“DNA分子数”，还是“链数”。
（2）子代DNA分子数：2n个。
①无论复制多少次，含15N的DNA分子始终是2个。
②含14N的有2n个，只含14N的有（2n－2）个，做题时应看准是“含”还是“只含”。
（3）子代DNA分子的总链数：2n×2＝2n＋1条。
①无论复制多少次，含15N的链始终是2条。做题时应看准是“DNA分子数”还是“链数”。
②含14N的链数是（2n＋1－2）条。
（4）消耗的脱氧核苷酸数。
①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸为m×（2n－1）个。
②若进行第n次复制，则需消耗该脱氧核苷酸数为m×2n－1个。
10．【答案】C
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义；减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】A、在CD段，有丝分裂前期和中期细胞中含有一条Y染色体，后期细胞中含有2条Y染色体，在GH段，减数第一次分裂过程中，细胞中含有一条Y染色体，所以CD段与GH段的细胞中Y染色体数目有可能相同，A不符合题意；
B、在IJ段，减数第二次分裂后期细胞中染色体与核DNA数目之比是1∶1，B不符合题意；
C、到GH段时，细胞中的DNA已经进行了2次复制（BC段和FG段），根据DNA半保留复制特点，此时细胞中含32P的核DNA分子占总数的比例为 1/2，C符合题意；
D、有丝分裂结束后，每条DNA的两条链中只有一条链被标记。在减数第一次分裂前的间期，DNA复制后，姐妹染色单体中有一条被标记，另一条没被标记，减数第二次分裂后期着丝点分裂，由于姐妹染色单体分开后移向哪一极是随机的，因此KL段每个细胞核中含32P的染色体条数不一定相等，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】判断减数分裂和有丝分裂
分析题图，A-E为有丝分裂过程，F-K为减数分裂过程。
11．【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】解：如果亲本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，则复制一次获得的2个DNA分子都各含有1条白色链和1条灰色链，黑色表示第二次复制出的DNA子链，则第二次复制形成的4个DNA分子都含有黑色链，2个DNA分子含有白色链，2个DNA分子含有灰色链．
故选：D．
【分析】DNA分子的复制是半保留复制，新合成的DNA分子中其中一条母链，一条是新合成的子链．
12．【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、根据以上分析可知，DNA中A=T═2000，C=G=3000，A、T碱基对之间的氢键有2个， C、G碱基对之间的氢键有3个，因此该DNA分子中含有氢键的数目为2000×2+3000×3=1.3×104（个），A不符合题意；
B、复制过程需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为3000×（23－1）=2.1×104（个），B符合题意；
C、由题意知被32P标记的DNA单链有2条，含有31P的单链是2×8－2=14（条），因此子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7，C不符合题意；
D、子代DNA分子中含32P的DNA分子有2个，只含31P的分子数是6个，二者之比是1∶3，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】分析C项，复制三次产生8个DNA分子，多出7个DNA分子。据题意可知，一条DNA分子含3000个G，则需要的C为3000个，复制出7个DNA分子共需要3000×7个C。
13．【答案】（1）半保留复制
（2）解旋；DNA聚合
（3）细胞核、线粒体、叶绿体
（4）胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸；磷酸与脱氧核糖；氢键；碱基互补配对
【知识点】DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】（1）DNA分子复制的特点是半保留复制。（2）根据DNA的复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶的作用，分析题图可知，A是解旋酶，B是DNA聚合酶。（3）叶肉细胞中，含有DNA的结构是细胞核、线粒体和叶绿体，故这些结构都能进行DNA分子复制。（4）7有磷酸、五碳糖和含氮碱基三部分组成，根据碱基互补配对原则，7应为胸腺嘧啶脱氧核苷酸；DNA分子的基本骨架是有磷酸与脱氧核糖交替连接而成，两条链上的碱基之间通过氢键相连，并且遵循碱基互补配对原则。
【分析】DNA复制：指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
1.场所：细胞核 ，线粒体 叶绿体
2.时间：细胞分裂间期。（无丝分裂间期、有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期）
3．基本条件：① 模板：开始解旋的DNA分子的两条单链（即亲代DNA的两条链）；② 原料：是游离在细胞中的4种脱氧核苷酸；③ 能量：ATP；④ 酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶等。
4.过程：①解旋提供模板，细胞供能（ATP），在解旋酶的作用，氢键断裂，形成两条脱氧核苷酸的母链；②合成子链：以每条母链为模板，利用核苷酸为原料，按照碱基互补原则，在DNA聚合酶的作用下，形成互补子链；③形成子代DNA：随着模板解旋，子链延伸，母链和子链形成双螺旋。
5.结果：一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子
6.特点：①边解旋边复制；②半保留复制
7.原则：碱基互补配对原则
14．【答案】（1）有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期
（2）解旋
（3）Ⅱ、Ⅲ
（4）碱基互补配对
（5）半保留复制
（6）B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】（1）DNA的复制过程发生在有丝分裂间期和减数分裂第一次分裂前的间期。（2）②过程表示在解旋酶的作用下，DNA的氢键断裂，两条扭成螺旋的双链解开，此过程称为解旋。（3）子链与模板母链结合形成子代DNA分子，图中Ⅰ、Ⅳ分别为解开的两条母链，作为复制的模板链，所以③中的子链是Ⅱ和Ⅲ。（4）DNA中碱基之间遵循碱基互补配对原则，即A与T配对，C与G配对，保证了复制的准确性。（5）子代DNA分子中保留了亲代DNA的一条链，只有一条链是新合成的子链，由此说明DNA复制具有半保留复制的特点。（6）若用15N标记的DNA分子在14N的培养基中连续复制四次，则形成16个DNA 分子；由于DNA复制是半保留复制，则含有15N 的DNA分子有2个，占1/8；含有15N 的DNA分子中同时也含有一条14N的链，因此所以DNA分子都含有14N；若该DNA中有胞嘧啶60个，则A=T＝40个，所以复制过程中需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是（16－1）×40＝600。
【分析】DNA的复制过程：
将含有15N标记的1个DNA分子放在含有14N的培养基中培养，复制n次。
①含14N的DNA分子有2n个，只含14N的DNA分子有(2n－2)个，做题时看准是“含”还是“只含”。
②子代DNA分子中，总链数为2n×2＝2n＋1条，模板链始终是2条，做题时应看准是“DNA分子数”，还是“链数”。
15．【答案】（1）解旋酶和DNA聚合酶；半保留复制
（2）说明SW对DNA复制有促进作用；若乙组CRD与甲组基本相同，说明SW对DNA复制无影响；若乙组CRD明显低于甲组，说明SW对DNA复制有抑制作用
（3）减小误差使实验结果更可信；3H—TDR是DNA合成的原料之一；CRD
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】（1）DNA复制所需的酶是解旋酶和DNA聚合酶，复制方式是半保留复制。（2）本实验是为了研究SW对肿瘤细胞DNA复制的影响，是探究性实验，所以实验结果和结论不唯一，要充分考虑各种可能，不可遗漏。若乙组CRD明显高于甲组，则说明SW对DNA复制有促进作用；若乙组CRD与甲组基本相同，说明SW对DNA复制无影响；若乙组CRD明显低于甲组，说明SW对DNA复制有抑制作用。（3）实验中每组设置若干个重复样品体现了实验设计应遵循的平行可重复原则，目的是减小误差使实验结果更可信；实验中之所以采用3H-TDR是因为3H-TDR是DNA合成的原料之一，可根据CRD的变化来判断DNA复制情况。
【分析】DNA复制的基本条件：① 模板：开始解旋的DNA分子的两条单链（即亲代DNA的两条链）； ② 原料：是游离在细胞中的4种脱氧核苷酸； ③ 能量：ATP；④ 酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶等。
特点：①边解旋边复制；②半保留复制
原则：碱基互补配对原则
1 / 12017-2018学年高中生物人教版 必修2 第3章 第3节 DNA 的复制 DNA 分子复制的过程
一、选择题
1．女性子宫肌瘤细胞中最长的DNA分子可达36 mm，DNA复制速度约为4 μm/min，但复制过程仅需40 min左右即完成。这是因为DNA分子（ ）
A．边解旋边复制 B．以半保留方式复制
C．有许多复制起点即分段复制 D．DNA双链同时复制
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】由题意知，DNA分子长达36 mm，复制速度为4 μm/min，则复制时间大约是36×103 μm÷4 μm/min＝9×103 min，而实际上只需40 min左右，故其原因应该是复制起点多，即分段复制。
故答案为：C
【分析】DNA复制：指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。特点：①边解旋边复制；②半保留复制
2．某DNA分子有2000个脱氧核苷酸，它的一条链上的碱基A︰G︰T︰C=1︰2︰3︰4，若该分子复制一次，则需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是（ ）
A．800个 B．400个 C．300个 D．200个
【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】已知某DNA分子的一条单链上A1︰G1︰T1︰C1=1︰2︰3︰4，根据碱基互补配对原则可知，另一条链上A2︰G2︰T2︰C2=3︰4︰1︰2，因此该DNA分子中A︰G︰T︰C=（1+3）︰（2+4）︰（3+1）︰（4+2）=2︰3︰2︰3，则该DNA分子含有腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是2000× 2/10=400（个），因此该DNA分子复制一次，需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是（21－1）×400=400（个）。
故答案为：B
【分析】在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同，即A＋G＝T＋C。
3．双脱氧核苷酸常用于DNA测序，其结构与脱氧核苷酸相似，能参与DNA的合成，且遵循碱基互补配对原则。DNA合成时，在DNA聚合酶作用下，若连接上的是双脱氧核苷酸，子链延伸终止；若连接上的是脱氧核苷酸，子链延伸继续。在人工合成体系中，有适量的序列为GTACATACATG 的单链模板、胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸。则以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有（ ）
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】根据碱基互补配对原则，单链模板序列为GTACATACATC，其合成的子链为CATGTATGTAG。因为双脱氧核苷酸能使子链延伸终止，所以在胸腺嘧啶双脱氧核苷酸存在时，能形成CAT/GT/AT/GT/AG（“/”表示子链延伸终止处），由此可见，可以形成5种不同长度的子链。
故答案为：D
【分析】DNA的复制过程：①解旋提供模板，细胞供能（ATP），在解旋酶的作用，氢键断裂，形成两条脱氧核苷酸的母链；②合成子链：以每条母链为模板，利用核苷酸为原料，按照碱基互补原则，在DNA聚合酶的作用下，形成互补子链；③形成子代DNA：随着模板解旋，子链延伸，母链和子链形成双螺旋。
4．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．图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的
B．图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的
C．真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶
D．真核生物的这种复制方式提高了复制速率
【答案】A
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、分析题图可知，图中的三个复制点复制的 DNA片段的长度不同，因此复制的起始时间不同，A符合题意；
B、分析题图可知，DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，B不符合题意；
C、DNA分子的复制需要在解旋酶的作用下把两条螺旋的双链解开，C不符合题意；
D、真核细胞的 DNA分子具有多个复制起点，这种复制方式加快了复制过程，提高了复制速率，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】DNA分子的复制：
1.场所：细胞核 ，线粒体 叶绿体
2.时间：细胞分裂间期。（无丝分裂间期、有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期）
3．基本条件：① 模板：开始解旋的DNA分子的两条单链（即亲代DNA的两条链）；② 原料：是游离在细胞中的4种脱氧核苷酸；③ 能量：ATP；④ 酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶等。
4.过程：①解旋提供模板，细胞供能（ATP），在解旋酶的作用，氢键断裂，形成两条脱氧核苷酸的母链；②合成子链：以每条母链为模板，利用核苷酸为原料，按照碱基互补原则，在DNA聚合酶的作用下，形成互补子链；③形成子代DNA：随着模板解旋，子链延伸，母链和子链形成双螺旋。
5.结果：一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子
6.特点：①边解旋边复制；②半保留复制
7．原则：碱基互补配对原则
5．用32P标记玉米体细胞（含20条染色体）的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，让其分裂n次，若一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是40条和2条，则该细胞至少是处于第几次分裂的分裂期（ ）
A．第一次 B．第二次 C．第三次 D．第四次
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】解：根据题意分析可知：玉米体细胞含20条染色体，第一次有丝分裂后期，被32P标记的染色体条数为40条；第二次有丝分裂前的细胞中玉米细胞的20对染色体，有40条染色单体，而其中的一半，即20条具有32P标记．当细胞处于第二次分裂后期时，染色单体随机分开，具有32P标记的染色体也随机进入2个细胞，而某个细胞分到具有32P标记的染色体的数目为0﹣20，而对于整个分裂细胞来说，被32P标记的染色体数仍就是20条．而第三次分裂是以第二次分裂的子细胞为前提，因此第三次有丝分裂后期，被32P标记的染色体条数在0到20条之间．
故选：C．
【分析】DNA复制是指以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程；DNA分子的复制是半保留复制．由染色体条数为40条知是分裂后期，若第一次有丝分裂后期，被32P标记的染色体条数为40条；若第二次有丝分裂后期，被32P标记的染色体条数为20条；若第三次有丝分裂后期，被32P标记的染色体条数在0到20条之间．
6．下图为真核细胞DNA复制过程的模式图。据图分析，下列相关叙述错误的是（ ）
A．由图示可知，DNA分子复制的方式是半保留复制
B．DNA解旋酶能使双链DNA解开，且需要消耗ATP
C．图中引物与相应DNA片段结合符合碱基互补配对原则
D．DNA在复制过程中，先全部解旋，后进行半保留复制
【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、由图示可知，新合成的DNA分子中都保留了原来DNA分子中的一条链，因此复制的方式是半保留复制，A不符合题意；
B、解旋酶能打开双链间的氢键，使双链DNA解开，需要消耗ATP，B不符合题意；
C、图中引物与相应DNA片段结合符合碱基互补配对原则，C不符合题意；
D、DNA在复制过程中，边解旋边进行半保留复制，D不符合题意。
故答案为：D
【分析】DNA分子的复制过程：
7．假如某一含31P的DNA分子中含有1000个碱基对，将该DNA分子放在用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分子的平均相对分子质量比原来增加（ ）
A．1000 B．2000
C．1000×（2n－1）/2n-1 D．1000×（2n－1）/2n
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】将含31P的DNA分子放在用32P标记的脱氧核苷酸的培养液中培养，让其复制n次，共形成2n个DNA分子，其中有2个DNA分子的一条链只含32P、另一条链只含31P，且每个DNA分子的相对分子质量比原来增加了1000；另（2n－2）个DNA分子的两条链都只含32P，且每个DNA分子的相对分子质量比原来增加了2000；则子代DNA的相对分子质量平均比亲代DNA增加了[1000×2+2000×（2n－2）]÷2n=1000×（2n－1）/2 n-1。
故答案为：C
【分析】解题关键是理解：子代DNA分子数为2n个。①无论复制多少次，含31P的DNA分子始终是2个。②含32P的有2n个，只含32P的有（2n－2）个”。
8．某DNA分子有500个碱基对，其中含有鸟嘌呤300个。该DNA进行连续复制，经测定，最后一次复制消耗了周围环境中3200个腺嘌呤脱氧核苷酸，则该DNA分子共复制了多少次（ ）
A．3次 B．4次 C．5次 D．6次
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】由题意知，一个DNA分子含有500个碱基对，即1000个脱氧核糖核苷酸，其中鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸为300个，那么该DNA分子中腺嘌呤脱氧核苷酸数为（1000－300×2）÷2=200（个）。该DNA分子连续复制n次后，根据最后一次复制消耗周围环境中的腺嘌呤脱氧核苷酸数为3200个，可得下列关系式（2n－2n-1）×200=3200，解得n=5。
故答案为：C
【分析】在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同，即A＋G＝T＋C。
9．用15N同位素标记细菌的DNA分子，再将它们放入含14N的培养基中连续繁殖四代，a、b、c为三种DNA分子：a只含15N，b同时含14N和15N，c只含14N，如下图。下列选项中，这三种DNA分子的比例正确的是（纵坐标为DNA分子个数）（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】用15N同位素标记细菌的DNA分子，再将它们放入含14N的培养基中连续繁殖四代，共产生24＝16（个）DNA分子；依据DNA分子的半保留复制，在这16个DNA分子中，有2个DNA分子的一条链含有15N、另一条链含有14N，其余的14个DNA分子的两条链都含14N，因此只含15N的DNA分子数a为0个，同时含14N和15N的DNA分子数b为2个，只含14N的DNA分子数c为14个。
故答案为：D
【分析】DNA分子复制为半保留复制，若将一个被15N标记的DNA转移到含14N的培养基中培养（复制）若干代，其结果分析如下：
（1）将含有15N标记的1个DNA分子放在含有14N的培养基中培养，复制n次。
①含14N的DNA分子有2n个，只含14N的DNA分子有(2n－2)个，做题时看准是“含”还是“只含”。
②子代DNA分子中，总链数为2n×2＝2n＋1条，模板链始终是2条，做题时应看准是“DNA分子数”，还是“链数”。
（2）子代DNA分子数：2n个。
①无论复制多少次，含15N的DNA分子始终是2个。
②含14N的有2n个，只含14N的有（2n－2）个，做题时应看准是“含”还是“只含”。
（3）子代DNA分子的总链数：2n×2＝2n＋1条。
①无论复制多少次，含15N的链始终是2条。做题时应看准是“DNA分子数”还是“链数”。
②含14N的链数是（2n＋1－2）条。
（4）消耗的脱氧核苷酸数。
①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸为m×（2n－1）个。
②若进行第n次复制，则需消耗该脱氧核苷酸数为m×2n－1个。
10．用32P标记果蝇一个精原细胞中所有的DNA分子，然后置于不含32P的培养液中培养，开始培养后，一个细胞中核DNA数的变化如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．CD段与GH段的细胞中Y染色体数目一定不同
B．IJ段细胞中染色体与核DNA数目之比都是1∶2
C．GH段细胞中含32P的核DNA分子占总数的1/2
D．KL段每个细胞核中含32P的染色体条数都相等
【答案】C
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义；减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】A、在CD段，有丝分裂前期和中期细胞中含有一条Y染色体，后期细胞中含有2条Y染色体，在GH段，减数第一次分裂过程中，细胞中含有一条Y染色体，所以CD段与GH段的细胞中Y染色体数目有可能相同，A不符合题意；
B、在IJ段，减数第二次分裂后期细胞中染色体与核DNA数目之比是1∶1，B不符合题意；
C、到GH段时，细胞中的DNA已经进行了2次复制（BC段和FG段），根据DNA半保留复制特点，此时细胞中含32P的核DNA分子占总数的比例为 1/2，C符合题意；
D、有丝分裂结束后，每条DNA的两条链中只有一条链被标记。在减数第一次分裂前的间期，DNA复制后，姐妹染色单体中有一条被标记，另一条没被标记，减数第二次分裂后期着丝点分裂，由于姐妹染色单体分开后移向哪一极是随机的，因此KL段每个细胞核中含32P的染色体条数不一定相等，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】判断减数分裂和有丝分裂
分析题图，A-E为有丝分裂过程，F-K为减数分裂过程。
11．（2016高二上·铜陵期中）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（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】解：如果亲本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，则复制一次获得的2个DNA分子都各含有1条白色链和1条灰色链，黑色表示第二次复制出的DNA子链，则第二次复制形成的4个DNA分子都含有黑色链，2个DNA分子含有白色链，2个DNA分子含有灰色链．
故选：D．
【分析】DNA分子的复制是半保留复制，新合成的DNA分子中其中一条母链，一条是新合成的子链．
12．一个双链均被32P标记的DNA由5000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述不正确的是（ ）
A．该DNA分子中含有氢键的数目为1.3×104
B．复制过程需要2.4×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
C．子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7
D．子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为1∶3
【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、根据以上分析可知，DNA中A=T═2000，C=G=3000，A、T碱基对之间的氢键有2个， C、G碱基对之间的氢键有3个，因此该DNA分子中含有氢键的数目为2000×2+3000×3=1.3×104（个），A不符合题意；
B、复制过程需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为3000×（23－1）=2.1×104（个），B符合题意；
C、由题意知被32P标记的DNA单链有2条，含有31P的单链是2×8－2=14（条），因此子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7，C不符合题意；
D、子代DNA分子中含32P的DNA分子有2个，只含31P的分子数是6个，二者之比是1∶3，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】分析C项，复制三次产生8个DNA分子，多出7个DNA分子。据题意可知，一条DNA分子含3000个G，则需要的C为3000个，复制出7个DNA分子共需要3000×7个C。
二、解答题
13．下面甲图中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。
（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；DNA分子两条链上的碱基通过 连接成碱基对，并且遵循 原则。
【答案】（1）半保留复制
（2）解旋；DNA聚合
（3）细胞核、线粒体、叶绿体
（4）胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸；磷酸与脱氧核糖；氢键；碱基互补配对
【知识点】DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】（1）DNA分子复制的特点是半保留复制。（2）根据DNA的复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶的作用，分析题图可知，A是解旋酶，B是DNA聚合酶。（3）叶肉细胞中，含有DNA的结构是细胞核、线粒体和叶绿体，故这些结构都能进行DNA分子复制。（4）7有磷酸、五碳糖和含氮碱基三部分组成，根据碱基互补配对原则，7应为胸腺嘧啶脱氧核苷酸；DNA分子的基本骨架是有磷酸与脱氧核糖交替连接而成，两条链上的碱基之间通过氢键相连，并且遵循碱基互补配对原则。
【分析】DNA复制：指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
1.场所：细胞核 ，线粒体 叶绿体
2.时间：细胞分裂间期。（无丝分裂间期、有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期）
3．基本条件：① 模板：开始解旋的DNA分子的两条单链（即亲代DNA的两条链）；② 原料：是游离在细胞中的4种脱氧核苷酸；③ 能量：ATP；④ 酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶等。
4.过程：①解旋提供模板，细胞供能（ATP），在解旋酶的作用，氢键断裂，形成两条脱氧核苷酸的母链；②合成子链：以每条母链为模板，利用核苷酸为原料，按照碱基互补原则，在DNA聚合酶的作用下，形成互补子链；③形成子代DNA：随着模板解旋，子链延伸，母链和子链形成双螺旋。
5.结果：一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子
6.特点：①边解旋边复制；②半保留复制
7.原则：碱基互补配对原则
14．如图为DNA复制的图解，请据图回答下列问题：
（1）DNA复制发生时期 。
（2）②过程称为 。
（3）③中的子链是 。
（4）③过程必须遵循 原则。
（5）子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子，由此说明DNA复制具有 的特点。
（6）用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，若该DNA分子在14N的培养基中连续复制四次，则结果不可能是 （ ）
A．含有15N的DNA分子占1/8
B．含有14N的DNA分子占7/8
C．复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个
D．共产生16个DNA分子
【答案】（1）有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期
（2）解旋
（3）Ⅱ、Ⅲ
（4）碱基互补配对
（5）半保留复制
（6）B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】（1）DNA的复制过程发生在有丝分裂间期和减数分裂第一次分裂前的间期。（2）②过程表示在解旋酶的作用下，DNA的氢键断裂，两条扭成螺旋的双链解开，此过程称为解旋。（3）子链与模板母链结合形成子代DNA分子，图中Ⅰ、Ⅳ分别为解开的两条母链，作为复制的模板链，所以③中的子链是Ⅱ和Ⅲ。（4）DNA中碱基之间遵循碱基互补配对原则，即A与T配对，C与G配对，保证了复制的准确性。（5）子代DNA分子中保留了亲代DNA的一条链，只有一条链是新合成的子链，由此说明DNA复制具有半保留复制的特点。（6）若用15N标记的DNA分子在14N的培养基中连续复制四次，则形成16个DNA 分子；由于DNA复制是半保留复制，则含有15N 的DNA分子有2个，占1/8；含有15N 的DNA分子中同时也含有一条14N的链，因此所以DNA分子都含有14N；若该DNA中有胞嘧啶60个，则A=T＝40个，所以复制过程中需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是（16－1）×40＝600。
【分析】DNA的复制过程：
将含有15N标记的1个DNA分子放在含有14N的培养基中培养，复制n次。
①含14N的DNA分子有2n个，只含14N的DNA分子有(2n－2)个，做题时看准是“含”还是“只含”。
②子代DNA分子中，总链数为2n×2＝2n＋1条，模板链始终是2条，做题时应看准是“DNA分子数”，还是“链数”。
15．苦马豆素（SW）最早是从植物灰苦马豆中分离获得，为了研究SW对肿瘤细胞DNA复制的影响。研究者提出了以下实验思路：
实验分组：甲组：培养液+肿瘤细胞+3H-TDR（3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷）+生理盐水；乙组：培养液+肿瘤细胞+3H-TDR+SW（用生理盐水配制），每组设置若干个重复样品。
分别测定两组的CRD（细胞内的放射性强度），求每组的平均值。
将各样品在适宜条件下培养合适时间后，测定CRD，求每组平均值并进行统计分析。（要求与说明：答题时用SW、CRD、3H-TDR表示相关名词）请回答：
（1）肿瘤细胞DNA复制时所需的酶有 ，复制方式是 。
（2）预测实验的可能结果及结论：若乙组CRD明显高于甲组，则说明 ； ； 。
（3）实验中每组设置若干个重复样品的目的是 ，实验中采用3H-TDR的原因是 ，可根据 的变化来判断DNA复制情况。
【答案】（1）解旋酶和DNA聚合酶；半保留复制
（2）说明SW对DNA复制有促进作用；若乙组CRD与甲组基本相同，说明SW对DNA复制无影响；若乙组CRD明显低于甲组，说明SW对DNA复制有抑制作用
（3）减小误差使实验结果更可信；3H—TDR是DNA合成的原料之一；CRD
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】（1）DNA复制所需的酶是解旋酶和DNA聚合酶，复制方式是半保留复制。（2）本实验是为了研究SW对肿瘤细胞DNA复制的影响，是探究性实验，所以实验结果和结论不唯一，要充分考虑各种可能，不可遗漏。若乙组CRD明显高于甲组，则说明SW对DNA复制有促进作用；若乙组CRD与甲组基本相同，说明SW对DNA复制无影响；若乙组CRD明显低于甲组，说明SW对DNA复制有抑制作用。（3）实验中每组设置若干个重复样品体现了实验设计应遵循的平行可重复原则，目的是减小误差使实验结果更可信；实验中之所以采用3H-TDR是因为3H-TDR是DNA合成的原料之一，可根据CRD的变化来判断DNA复制情况。
【分析】DNA复制的基本条件：① 模板：开始解旋的DNA分子的两条单链（即亲代DNA的两条链）； ② 原料：是游离在细胞中的4种脱氧核苷酸； ③ 能量：ATP；④ 酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶等。
特点：①边解旋边复制；②半保留复制
原则：碱基互补配对原则
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