人教版生物必修2课时跟踪检测（11） DNA的复制、基因通常是有遗传效应的DNA片段（含解析）

中小学教育资源及组卷应用平台
人教版生物必修2课时跟踪检测
（十一） DNA的复制、基因通常是有遗传效应的DNA片段
A级——固基础，注重综合
1．下列关于DNA分子复制的正确顺序是(　 )
①以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对　②互补碱基对间氢键断裂，解旋　③子链与母链盘旋成双螺旋结构
A．①②③ B．①③②
C．②①③ D．②③①
解析：选C　复制开始时，DNA分子首先利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，使互补碱基对间的氢键断裂，两条螺旋的双链解开；然后以解开的每一条母链为模板，在DNA聚合酶等的作用下，利用细胞中游离的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；每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构，即正确顺序是②①③，C正确。
2．下列关于细胞中①DNA、②基因、③碱基三者之间的关系，正确的是(　 )
解析：选D　细胞中的DNA包含基因片段和非基因片段，基因由核苷酸组成，而碱基是组成核苷酸的成分，故三者之间是包含关系，D正确。
3．基因通常是有遗传效应的DNA片段。下列关于基因与DNA的说法正确的是(　 )
A．豌豆体细胞中的基因都是成对存在的，在产生配子时成对的基因都彼此分离
B．同源染色体上含有等位基因A、a的两个DNA分子中(A＋G)/(T＋C)的值不同
C．正常情况下，同一条染色体上的DNA和基因的复制与分离总是同步的
D．同一生物体不同体细胞的结构功能不同的根本原因是所含基因不同
解析：选C　一般情况下，豌豆体细胞核中的基因都是成对存在的，在产生配子时细胞核中成对的基因彼此分离，细胞质中的基因不是成对存在的，A错误；根据碱基互补配对原则，A与T配对，G与C配对，则在同源染色体上不同的DNA分子中，(A＋G)/(T＋C)的值都是1，B错误；同一生物体不同体细胞是由同一受精卵有丝分裂而来的，所含基因相同，D错误。
4．如图是果蝇某条染色体上的一段DNA分子的示意图。下列说法正确的是(　 )
A．白眼基因含有多个核糖核苷酸
B．白眼基因是有遗传效应的DNA片段
C．白眼基因位于细胞质内
D．白眼基因基本组成单位是4种碱基
解析：选B　由题意可知，白眼基因位于DNA上，DNA内不含核糖核苷酸，A错误；基因通常是有遗传效应的DNA片段，其基本组成单位与DNA相同，即为脱氧核苷酸，脱氧核苷酸共有4种，B正确，D错误；染色体是DNA的主要载体，白眼基因位于染色体上，是细胞核基因，C错误。
5．(2023·包头期中)如图为真核细胞DNA复制过程示意图。据图分析，下列相关叙述错误的是(　 )
A．由图示得知，子链是沿着一定方向延伸的
B．合成两条子链时，DNA聚合酶移动的方向是相反的
C．细胞内的DNA复制场所有细胞核、叶绿体、线粒体
D．解旋需解旋酶及DNA聚合酶的催化，且需要消耗ATP
解析：选D　解旋酶能打开DNA双链间的氢键，使双链DNA解开，需要消耗ATP，但解旋不需要DNA聚合酶的催化，合成子链时需要DNA聚合酶的催化，D错误。
6．如图是DNA复制示意图，复制过程中首先合成较短的片段(如a1、a2，b1、b2等)然后再由相关酶连接成DNA长链。下列相关叙述错误的是(　 )
A．图中复制起点在一个细胞周期中可起始多次
B．从结构上看，图中a1、a2与b1、b2的延伸方向是相同的
C．真核细胞的DNA有多个复制起点，可提高复制效率
D．DNA复制所需的酶可能有多种
解析：选A　题图中复制起点在一个细胞周期中只可起始一次，A错误；双链DNA的两条链是反向平行的，从结构上看，图中a1、a2与b1、b2的延伸方向是相同的，均是从子链的5′-端到3′-端，B正确；真核细胞的DNA有多个复制起点，可缩短DNA复制时间，提高复制效率，C正确；根据题意，除解旋酶、DNA聚合酶外，还有其他酶也参与了DNA复制，如连接a1、a2或b1、b2的酶(DNA连接酶)，D正确。
7．在DNA复制开始时，将大肠杆菌放在含低剂量3H标记的脱氧胸苷(3H-dT)的培养基中，3H-dT可掺入正在复制的DNA分子中，使其带有放射性标记。几分钟后，将大肠杆菌转移到含高剂量3HdT的培养基中培养一段时间。收集、裂解细胞，抽取其中的DNA进行放射性自显影检测，结果如图所示。下列据图推测正确的是(　 )
A．复制起始区在高放射性区域
B．DNA复制为半保留复制
C．DNA复制从起始点向两个方向延伸
D．DNA复制方向为a→c
解析：选C　根据放射性自显影结果可知，中间低放射性区域是复制开始时在含低剂量3H标记的脱氧胸苷(3H-dT)的培养基中进行复制的结果，因此复制起始区在低放射性区域，并向两侧高放射性区域延伸，即复制方向为a←b→c，C正确，A、D错误；放射性自显影检测无法判断DNA两条链上的放射性情况，因此不能得出DNA复制为半保留复制，B错误。
8．下图为某真核细胞中DNA复制过程的模式图，下列叙述正确的是(　 )
A．DNA分子在酶①的作用下水解成脱氧核苷酸，酶②催化碱基对之间的连接
B．在复制过程中解旋和复制是同时进行的
C．解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链
D．两条新的子链通过氢键形成一个新的DNA分子
解析：选B　DNA分子在酶①(解旋酶)的作用下打开氢键、解开双链，酶②为DNA聚合酶，在其作用下把脱氧核苷酸连接成链，A错误； 解旋后分别以一条母链为模板合成两条新的子链，C错误；一条新的子链和对应的母链通过氢键形成一个新的DNA分子，D错误。
9．用一个32P标记的T2噬菌体侵染在31P环境中培养的大肠杆菌，已知噬菌体DNA上有m个碱基对，其中胞嘧啶有n个。下列叙述不正确的是(　 )
A．大肠杆菌为噬菌体的增殖提供原料和酶等
B．噬菌体DNA含有(2m＋n)个氢键
C．该噬菌体增殖4次，子代中只有14个个体含有31P
D．噬菌体DNA第4次复制共需要8(m－n)个腺嘌呤脱氧核苷酸
解析：选C　噬菌体侵染大肠杆菌时，只有DNA进入大肠杆菌并作为模板控制子代噬菌体的合成，其DNA的复制需要大肠杆菌提供原料、酶和ATP等，A正确；DNA上有m个碱基对，其中胞嘧啶和鸟嘌呤均有n个，胸腺嘧啶和腺嘌呤均有(m－n)个，因此氢键个数＝2(m－n)＋3n＝(2m＋n)个，B正确；该噬菌体增殖4次后有16个子代，子代噬菌体中全部含有31P，C错误；噬菌体DNA第4次复制共需要腺嘌呤脱氧核苷酸＝(16－8)(m－n)＝8(m－n)个，D正确。
10．如图甲是双链DNA分子局部组成示意图，图乙表示DNA分子复制的过程。请回答以下问题：
(1)图甲中有________种碱基，该DNA分子有________个游离的磷酸基团。两条脱氧核苷酸链的互补碱基之间通过________相连。
(2)图乙过程在真核细胞与原核细胞中进行的主要场所分别是________和________。
(3)图乙的DNA分子复制过程中所需的原料是__________________。
(4)由图乙可知，随着模板链解旋过程的进行，新合成的子链也在不断地延伸，这说明DNA分子复制具有______________的特点。
(5)已知某DNA分子共含1 000个碱基对、2 400个氢键，则该DNA分子中含有鸟嘌呤脱氧核苷酸________个；若将其复制4次，共需腺嘌呤脱氧核苷酸________个。
解析：(1)图甲中有A、T、C、G共4种碱基，每一条DNA单链的5′－端有1个游离的磷酸基团，所以共有2个游离的磷酸基团；两条脱氧核苷酸链的互补碱基之间通过氢键相连。(2)图乙表示DNA分子复制过程，在真核细胞中进行的主要场所是细胞核，在原核细胞中进行的主要场所是拟核。(3)图乙的DNA分子复制过程，所需的原料是4种脱氧核苷酸。(4)图示说明DNA复制具有边解旋边复制的特点。(5)设鸟嘌呤的含量为x个，腺嘌呤的含量为y个，则x＋y＝1 000,3x＋2y＝2 400，解得x为400，y为600，即鸟嘌呤脱氧核苷酸为400个；复制4次，形成16个子代DNA，但由于其中亲代的两条链不需要原料，所以相当于只有15个DNA需要原料，则需要的腺嘌呤脱氧核苷酸为15×600＝9 000(个)。
答案：(1)4　2　氢键　(2)细胞核　拟核　(3)4种脱氧核苷酸　(4)边解旋边复制　(5)400　9 000
B级——强应用，体现创新
11．(2023·山东高考)将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上，置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像，①和②表示新合成的单链，①的5′端指向解旋方向，丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象，但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则，下列说法错误的是(　 )
A．据图分析，①和②延伸时均存在暂停现象
B．甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等
C．丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等
D．②延伸方向为5′端至3′端，其模板链3′端指向解旋方向
解析：选D　据图分析，图甲时新合成的单链①比②短，图乙时①比②长，因此可以说明①和②延伸时均存在暂停现象，A正确；①和②两条链中碱基是互补的，图甲时新合成的单链①比②短，但②中多出的部分可能不含有A、T，因此①中A、T之和与②中A、T之和可能相等，B正确；①和②两条链中碱基是互补的，丙为复制结束时的图像，新合成的单链①与②等长，图丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等，C正确；①和②两条单链由一个双链DNA分子复制而来，其中一条母链合成子链时①的5′端指向解旋方向，那么另一条母链合成子链时②延伸方向为5′端至3′端，其模板链5′端指向解旋方向，D错误。
12．DNA指纹技术正发挥着越来越重要的作用，在亲子鉴定、侦察罪犯方面，可以说是目前最为可靠的鉴定技术。请回答下列有关DNA指纹技术的问题：
(1)用DNA做亲子鉴定时，孩子的DNA条带会一半与其生母相吻合，另一半与其生父相吻合，原因是______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)提取某孩子和其生母以及待检测的三位男性的DNA，进行DNA指纹鉴定，部分结果如图所示。则检测结果显示该孩子的生物学父亲最可能是________(填字母)。
(3)为什么用DNA做亲子鉴定，而不用RNA
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：做亲子鉴定时，已知孩子的一对同源染色体中的两条染色体一条来自父亲，一条来自母亲，所以必定有一条染色体上的DNA序列与父亲相同，另一条染色体上的DNA序列与母亲相同，由此可判断出B最可能为该孩子的生物学父亲。对于细胞生物而言，基因是具有遗传效应的DNA片段，且DNA具有特异性，所以用DNA做亲子鉴定，而不用RNA。
答案：(1)孩子的每一对同源染色体中的两条染色体必定一条来自母亲，一条来自父亲　(2)B　(3)因为对于细胞生物来说，基因在DNA上，而不在RNA上，且DNA具有特异性
13．科学家推测DNA可能有如图A所示的三种复制方式。生物学家梅塞尔森和斯塔尔用同位素标记技术和离心的方法，追踪由15N标记的DNA亲本链的去向，实验过程：在氮源为14NH4Cl的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N/14N-DNA(对照)；在氮源为15NH4Cl的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA均为15N/15N-DNA(亲代)。将亲代大肠杆菌转移到含14NH4Cl的培养基上，再连续繁殖两代(子代Ⅰ和子代Ⅱ)后，离心得到图B所示的结果。请依据上述材料回答问题：
(1)DNA复制的意义是________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)与对照相比，如果子代Ⅰ离心后能分辨出轻和重两条密度带，则说明DNA分子的复制方式是__________。如果子代Ⅰ离心后只有1条中等密度带，则可以排除DNA分子以________的方式进行复制。如果子代Ⅰ离心后只有1条中等密度带，再继续做子代Ⅱ的DNA密度鉴定：①若子代Ⅱ离心后__________________________，则可以确定DNA分子的复制方式是半保留复制。②若子代Ⅱ离心后不能分出中、轻两条密度带，则可以推测DNA分子的复制方式是_______________。
(3)根据图B所示结果可推知DNA分子的复制方式是____________。
解析：(2)若子代Ⅰ离心后能分辨出轻(两条链均被14N标记)和重(两条链均被15N标记)两条密度带，则DNA分子的复制方式是全保留复制。如果子代Ⅰ离心后只有1条中等密度带(没有全轻和全重)，则肯定不可能是全保留复制，可能是半保留复制或分散复制。若是半保留复制，子代Ⅱ离心后能分出中、轻两条密度带，且各占1/2；若是分散复制，子代ⅡDNA离心后不能分出中、轻两条密度带。(3)分析图B，子代Ⅰ都是中等密度带，子代Ⅱ中的中、轻密度带各占1/2，这与半保留复制的特点相吻合。
答案：(1)将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持遗传信息的连续性　(2)全保留复制　全保留　①可以分出中、轻两条密度带　
②分散复制　(3)半保留复制
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)