3.3DNA的复制同步练习（含解析）2023——2024学年高生物人教版（2019）必修2遗传与进化

3.3 DNA的复制 同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．具有100个碱基对的1个DNA分子区段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制3次，则需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸 （ ）
A．60个 B．180个 C．480个 D．420个
2．下图为真核细胞DNA复制的模式图，下列分析正确的是（ ）

A．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．b链合成的方向只能从3'→5'延伸
C．解旋酶使DNA双链解开，需要消耗ATP
D．DNA复制都是随着染色体复制而完成的
3．大肠杆菌细胞内某基因结构示意图如下，共由100对脱氧核苷酸组成，其中碱基A占20%。下列说法正确的是（ ）
A．游离的脱氧核苷酸在解旋酶的作用下断裂①部位，合成子链
B．可在细胞核和线粒体中对该基因进行复制
C．将大肠杆菌放在含有15N的培养基中培养一代，含15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/2
D．该基因复制2次，则需要提供游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸120个
4．线粒体DNA（mtDNA）是一种双链环状DNA分子，其复制过程如图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A．子代DNA1和子代DNA2各自的两条链中新合成的链分别是A链和B链
B．mtDNA复制时，在能量的驱动下DNA聚合酶将DNA的两条链解开
C．mtDNA位于线粒体基质中，该场所中能进行基因的转录过程
D．mtDNA复制时出现D－环的原因之一是两条链的复制起点不在同一位置
5．少数嗜热链球菌DNA中存在一种特殊的DNA序列，由重复序列（◆）和间隔序列（□）交替排列组成，间隔序列中部分DNA片段来自噬菌体，如图所示。科学家用两种噬菌体（P1和P2）侵染野生型嗜热链球菌，研究其对噬菌体侵染的敏感性，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．间隔序列与重复序列的结构基本相同，均为双螺旋结构
B．噬菌体的遗传物质为DNA，其培养基中需加入脱氧核苷酸
C．间隔序列中来自噬菌体的部分DNA片段与嗜热链球菌对噬菌体的抗性有关
D．嗜热链球菌中来自噬菌体的DNA片段可以复制后遗传给子代
6．如图为DNA复制示意图，下列关于这一现象的描述，错误的是（ ）

A．图中A'链的1、2、3分别与B链的6、5、4相同
B．若A链中腺嘌呤含量为9%，则复制完成的A'链中腺嘌呤含量也是9%
C．每个子代DNA中都有一条脱氧核苷酸链来自亲代DNA
D．A'链和B'链在合成过程中会分别与A链、B链盘绕成双螺旋结构
7．如图甲、乙分别表示大肠杆菌、小麦细胞DNA复制模式图，箭头表示复制起点。下列叙述错误的是（ ）

A．将甲放在含15N的培养液中复制三代，子代中含15N的DNA占6/8
B．小麦细胞DNA有多个复制起点，而大肠杆菌DNA只有一个复制起点
C．两者均从复制起点开始向两个方向进行复制
D．小麦细胞DNA在不同起点处开始复制的时间可能不同
8．如图是DNA复制的片段，图中a、b、c、d表示各条脱氧核苷酸链。一般地说，下列各项正确的是（ ）
A．a和c的碱基序列互补
B．b和c的碱基序列相同
C．a链和c链中的（A+T）/（C+G）的比值相同
D．该过程只能发生在细胞核中
9．将DNA被15N标记的大肠杆菌转入含14NH4Cl的培养液中进行培养，繁殖相应代数，检测子代DNA的标记情况，验证DNA的复制方式。下列相关叙述，不正确的是（ ）
A．可通过检测子代DNA的放射性来判断子代DNA的标记情况
B．可通过控制培养时间来控制大肠杆菌增殖的代数
C．繁殖一代，提取大肠杆菌的DNA并进行离心，只出现居中条带
D．繁殖二代，提取大肠杆菌的DNA并进行离心，仍会出现居中条带
10．某科学家在进行T2噬菌体侵染细菌的实验时，用放射性同位素标记某个噬菌体和细菌的有关结构或物质（如下表），产生的n个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。
T2噬菌体 细菌
DNA 32p标记 31P
蛋白质 32S 35S标记
下列关于此实验的叙述，正确的是（ ）
A．每个子代噬菌体DNA均含表中的31P
B．每个子代噬菌体DNA均含表中的32P
C．每个子代噬菌体蛋白质均含表中的32S
D．部分子代噬菌体蛋白质含表中的35S
11．将洋葱根尖细胞置于含3H标记的胞嘧啶脱氧核苷酸培养基中培养完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续培养到分裂中期，其染色体的放射性标记分布情况是（ ）
A．每条染色体的两条姐妹染色单体都被标记
B．只有半数的染色体的两条姐妹染色单体都被标记
C．只有半数的染色体中一条姐妹染色单体被标记
D．每条染色体中都只有一条姐妹染色单体被标记
12．图甲为一个基因型为AaXBY 的精原细胞（2N=4）， 将该细胞的核DNA 双链均用15N标记后，置于只含14N 的培养基中培养，经一次有丝分裂后，又将其子细胞置于只含有15N的培养基中完成减数分裂，产生了一个基因型为AaXB的异常精细胞，如图乙所示。整个过程中不考虑基因突变且染色体畸变只发生1次，下列叙述正确的是（ ）
A．经有丝分裂产生的两个子细胞每条染色体均具有放射性
B．基因型为AaXB的异常精子中含有14N的染色体数目为0或1或2或3
C．染色体数目变异的发生一定是因为减数第一次分裂后期同源染色体未分离
D．次级精母细胞中所含染色体数目可能为1~6中的任意整数
13．某DNA分子含有1000对碱基，其中一条链上的碱基C和G占该链碱基总数的40%。该DNA分子用15N标记后，在含14N的培养基中连续复制4次，下列叙述正确的是（ ）
A．含有15N的子代DNA分子占全部DNA分子总数的1/16
B．子代DNA分子含14N的脱氧核苷酸链共有16条
C．第3次复制时共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸1600个
D．每个子代DNA分子的碱基对中含有氢键数为1200个
14．DNA分子片段复制的情况如图所示，图中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链的片段。如果没有发生变异，下列说法错误的是（　　）
A．b和c的碱基序列可以互补
B．a和c的碱基序列可以互补
C．a中（A+T）/（G+C）的比值与b中（A+T）/（G+C）的比值相同
D．a中（A+G）/（T+C）的比值与d中（A+G）/（T+C）的比值一般不相同
15．研究人员将1个含14N—DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中，培养24h后提取子代大肠杆菌的DNA，然后进行密度梯度离心，试管中出现两种条带（如图）。下列说法错误的是（ ）
A．由结果可推知DNA在24h内连续复制3次
B．解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的氢键
C．根据条带的数目和位置可以确定DNA的复制方式为半保留复制
D．若将子代DNA解开双螺旋，变成单链后，再进行密度梯度离心也能得到两条条带
16．下图为果蝇核DNA复制的电镜照片，箭头所指的部位形成一个“气泡”结构叫做DNA复制泡。下列相关叙述正确的是（ ）
A．DNA复制错误导致复制泡出现
B．复制起始时间较晚，复制泡越大
C．复制泡出现的时期为分裂后期
D．多个复制起点可加快DNA复制的速率
二、多选题
17．假设一个双链均被32P标记的DNA由5000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%，将其置于只含有31P的环境中复制3次。下列叙述正确的是（ ）
A．该DNA分子中含有氢键的数目为1.3×104
B．子代DNA分子平均分子量与亲代相比减少3.75×103
C．子代DNA分子含32P的脱氧核苷酸单链与含31P的脱氧核苷酸单链之比为1：7
D．复制过程中需要2.1×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
18．某兴趣小组将1个含有14N标记的大肠杆菌转移到15NH4Cl培养液中培养1h后，提取子代大肠杆菌的DNA。将提取的DNA解旋成单链，进行密度梯度离心，记录的离心后试管中DNA的位置及含量如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．图中结果无法直接证明DNA的半保留复制
B．DNA解旋成单链的原因是一条链中相邻核苷酸之间的化学键断裂
C．DNA复制过程中新合成的两条子链的碱基互补
D．DNA复制了3次，该细菌的细胞周期大约为20min
19．如图为科学家设计的DNA合成的同位素标记实验，利用大肠杆菌探究DNA的复制过程。下列叙述不正确的是（ ）
A．通过比较试管②和①的结果不能证明DNA复制为半保留复制
B．实验中采用了放射性同位素标记和密度梯度离心的研究方法
C．可用噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验，且提取DNA更方便
D．大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液中生长若干代，细胞只有DNA含15N
20．在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14N—DNA（相对分子质量为a）和15N—DNA（相对分子质量为b）。将含15N的亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，连续繁殖两代（Ⅰ和Ⅱ），用离心方法分离得到的结果如图所示。下列对此实验的叙述，正确的是（ ）
A．I 代细菌DNA 分子中两条链都是14N
B．Ⅱ代细菌含15N的DNA 分子占全部DNA 分子的1/4
C．预计Ⅲ代细菌DNA 分子的平均相对分子质量为为（7a+b） /8
D．若将I、Ⅱ代中的DNA都变为单链再离心，则无法确定 DNA的复制方式
三、非选择题
21．（一）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复制的特点是 。乙图中7的中文名称是 。
(2)甲图中，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中A是 酶。复制方向是从模板链 （5’→3’或3’→5’）。
(3)图甲过程在绿色植物根尖细胞中进行的场所有 。
（二）以下是肺炎链球菌的转化实验，请依据相关资料回答下列问题：
I、格里菲思的实验过程：
第一组：R型（无荚膜无毒菌）→注射→小鼠→不死亡
第二组：S型（有荚膜有毒菌）→注射→小鼠→死亡
第三组：加热致死的S型细菌→注射→小鼠→不死亡
第四组：活R型细菌+加热致死的S型细菌→混合后注射→小鼠→？
(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300个子代噬菌体。含31P的噬菌体所占的比例是 。
(5)第四组实验的结果是小鼠 。上述肺炎链球菌转化实验属于 转化。该实验的结论是 。
II、艾弗里及同事的部分实验过程：
(6)该实验自变量的控制来用了 （填“加法”或“减法”）原理。该实验的结果1是培养基中有 ，结果2是培养基中有 。
(7)该实验的结论是 。
22．如图是DNA片段的结构图，请据图回答：
(1)填出图中部分结构的名称：[⑦] 、[⑧] 。
(2)从图中可以看出DNA分子中的两条链是由磷酸和[ ] 交替连接的。
(3)连接碱基对的结构是[⑨] 。
(4)从图乙可以看出组成DNA分子的两条链相互缠绕成独特的 结构。
(5)图中一条DNA单链的序列是5'－AGTC－3'，则另一条单链的序列是 （序列从5'→3'书写）。
(6)若该DNA分子中一条链的（A＋C）/（T＋G）为0.5，则它的互补链中（A＋C）/（T＋G）为 。
(7)某同学制作有四个碱基对的DNA结构模型，碱基序列如图，仅用订书钉将五碳糖、磷酸、碱基连为一体（每个氢键需要一个订书钉连接），则使用的订书钉个数至少为 个。
(8)下列表示DNA复制的有关图示，A→B→C表示大肠杆菌的DNA复制，D→E→F表示哺乳动物的DNA分子复制片段。图中黑点表示复制起点，“→”表示复制方向，“ ”表示时间顺序。
哺乳动物体细胞中的DNA分子展开可达2 m之长，若按图A～C的方式复制，至少需要8 h，而实际上只需约6 h，根据图D～F分析，这是因为 。
23．下图1表示基因型为AaBb的某二倍体动物（2n=4）不同分裂时期的细胞示意图；图2表示该动物细胞分裂不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系，请据图分析并回答问题：

(1)图1中，含有同源染色体的细胞有 （填数字序号），处于图2中CD段的细胞有 （填数字序号）。图1中②细胞处于 时期，名称为 ，③细胞中四分体的数目为 个。
(2)图2中，DE段的变化原因是 ，这种变化导致图1中一种细胞类型转变为另一种细胞类型，其转变的具体情况有 （用图中数字和箭头表示）。
(3)图1细胞①分裂的子细胞的基因型为 。
(4)该动物的一个未用3H标记的精原细胞，在含3H标记脱氧核苷酸的培养基中完成一次有丝分裂后，将所得子细胞全部转移至普通培养基中完成减数分裂（不考虑染色体片段交换、实验误差和细胞质DNA）。下列有关叙述错误的是 。
a．一个初级精母细胞中含3H的染色体共有4条
b．一个次级精母细胞可能有2条不含3H的Y染色体
c．一个精细胞中可能有1条不含3H的Y染色体
d．该过程形成的8个精细胞中只有4个含3H
24．在真核生物中，DNA分子的复制随着染色体的复制而完成。甲图是DNA分子复制的示意图，图乙是DNA分子的平面结构模式图。请据图分析回答：

(1)图甲中的①是 ，其主要成分是DNA和 。
(2)图甲中②③表示DNA复制过程中所需的两种酶，②是 ，③是 。
(3)DNA分子能够精确复制，一是具有独特的 结构，为复制提供精确的模板；二是通过 保证复制能够准确地进行。由图可知，DNA复制的特点是： 。
(4)图乙中1、2、3、4处依次是 ，7的名称是 。
(5)若该DNA分子有1000个碱基对，已知它的一条单链上A：G：T：C=1：2：3：4，则该DNA分子复制第3次需要 个胞嘧啶脱氧核苷酸。
25．下面甲图是某真核生物DNA复制的示意图，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 ，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中B的 ，该过程发生的场所主要在 。
(2)图乙中，DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且遵循 原则。其基本骨架由 （填序号）交替排列构成，7是 ；它是组成 （填“噬菌体”或“新冠病毒”）遗传物质的基本单位。构成这两种病毒遗传物质的基本单位在化学组成上的差别是：新冠病毒含有 。
(3)若该DNA分子共有300个碱基对，其中胞嘧啶变为260个，则第四次复制时，消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸为 个。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【分析】DNA分子复制是半保留复制，复制结果是形成子代DNA和亲代相同，复制3次形成8个DNA分子。
【详解】由题意可知，该DNA分子区段有200个碱基，40个胸腺嘧啶，则有60个鸟嘌呤，因此该DNA分子片段连续复制3次，则需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为（23-1）×60=420个，故ABC错误、D正确。
故选D。
2．C
【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程，发生于有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期。
【详解】A、根据半保留复制特点可知，把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代DNA均含15N，含15N的DNA占100%，A错误；
B、子链b合成的方向只能从5'→3'延伸，B错误；
C、DNA复制时，解旋酶利用ATP中的能量将DNA分子中的氢键断开，使DNA双链解开，C正确；
D、染色体的复制包括DNA的复制和组蛋白的合成，DNA复制先于染色体复制，D错误。
故选C。
3．D
【分析】分析题图：图示为大肠杆菌细胞内某基因结构示意图，其中①为磷酸二酯键，是限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶的作用部位；②为氢键，是DNA解旋酶的作用部位。该基因共有100对脱氧核苷酸组成，其中碱基A占20%，则T%=A%=20%，G%=C%=50%-20%=30%。
【详解】A、游离的脱氧核苷酸在解旋酶的作用下断裂②部位，合成子链，A错误；
B、大肠杆菌无成形的细胞核，基因进行复制的主要场所是拟核，B错误；
C、将大肠杆菌放在含有15N的培养基中培养一代，由于DNA的复制是半保留复制，含15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1，C错误；
D、该基因共有100对脱氧核苷酸组成，其中胸腺嘧啶占20%，因此该基因中含有胸腺嘧啶数目为100×2×20%=40个，基因复制2次，则需要提供游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸（22-1）×40=120个，D正确。
故选D。
4．B
【分析】DNA分子复制方式为半保留复制，形成的两个DNA与亲代DNA遗传信息相同。
【详解】A、据图可知，子代DNA1是以里面的B链为模板合成的，DNA2则是以A链为模板合成的，由于DNA的A链和B链碱基互补，因此子代DNA1和子代DNA2各自的两条链中新合成的链分别是A链和B链，A正确；
B、DNA聚合酶没有催化解旋的作用，B错误；
C、线粒体基质含有少量DNA和RNA，可进行DNA复制、转录和翻译，因此mtDNA位于线粒体基质中，该场所中能进行基因的转录过程，C正确；
D、据图可知，mtDNA复制时出现D-环的原因之一是两条链的复制起点不在同一位置，D正确。
故选B。
5．B
【分析】赫尔希和蔡斯在做噬菌体侵染细菌的过程中，利用了同位素标记法，用32P和35S分别标记的噬菌体的DNA和蛋白质。噬菌体在细菌内繁殖的过程为：吸附→注入→合成→组装→释放。DNA的基本组成单位都是4种脱氧核苷酸，都遵循碱基互补配对原则，双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。
【详解】A、不同生物的基因可以拼接，是因为DNA的基本组成单位都是4种脱氧核苷酸，双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构，都遵循碱基互补配对原则，A正确；
B、噬菌体的遗传物质为DNA，但其不具有独立的代谢能力，其培养基中需加入活细胞，B错误；
C、据图可知，若嗜热链球菌获得来自P1的S序列，则其对P1侵染的敏感性低；若嗜热链球菌获得来自P2的S序列，则其对P2侵染的敏感性低；若嗜热链球菌获得来自P1和P2共有的S序列，则其对P1和P2侵染的敏感性均低，说明间隔序列中来自噬菌体的部分DNA片段与嗜热链球菌对噬菌体的抗性有关，C正确；
D、嗜热链球菌中来自噬菌体的DNA片段可以利用原料和酶复制后遗传给子代，D正确。
故选B。
6．B
【分析】DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。这一过程是在细胞有丝分裂的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。
【详解】A、由碱基互补配对原则可知（A链与A'链碱基互补，A链与B链碱基互补），图中A'链的1、2、3分别为A、T、C，B链的6、5、4也分别为A、T、C，A正确；
B、由碱基互补配对原则可知，若A链中腺嘌呤含量为9%，则复制完成的A'链中胸腺嘧啶含量也是9%，但A'链中腺嘌呤含量无法确定，B错误；
C、图示DNA分子进行半保留复制，所以每个子代DNA中都有一条脱氧核苷酸链来自亲代DNA，C正确；
D、在DNA复制过程中，新合成的子链在不断延伸的同时，每条新链会与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构，即A'链和B'链在合成过程中会分别与A链、B链盘绕成双螺旋结构，D正确。
故选B。
7．A
【分析】原核细胞的DNA为环状DNA，其复制为单起点双向复制，真核细胞的核DNA为线性DNA，其复制为多起点双向复制。
【详解】A、DNA分子具有半保留复制的特点，将甲放在含15N的培养液中复制三代，得到8个DNA分子，但由于原料中含有15N，故得到的DNA分子含有15N的是100%，A错误；
B、依题意，箭头表示复制起点，结合图甲、乙中箭头的信息可知，小麦细胞DNA有多个复制起点，而大肠杆菌DNA只有一个复制起点，B正确；
C、根据复制环的对称性可知，两者均从复制起点开始向两个方向进行复制，提高了复制的效率，C正确；
D、根据图乙中复制环的大小不同可知，小麦细胞DNA在不同起点处开始复制的时间可能不同，D正确。
故选A。
8．C
【分析】分析题图：图示表示DNA分子片段复制的情况，其中a和d表示模板链，b和c表示新合成的子链，其中b和c的碱基序列可以互补。母链a和子链b、母链d和子链c形成两个新的DNA分子，可见DNA复制方式为半保留复制。
【详解】A、a和d的碱基序列互补，c与d的的碱基序列互补，因此a和c的碱基序列相同，A错误；
B、b和a的碱基序列互补，a和c的碱基序列相同，因此b和c的碱基序列互补，B错误；
C、a和d的碱基序列互补，c与d的的碱基序列互补，因此a和c的碱基序列相同，因此a链中（A+T）/（G+C）的比值与c中的比值相同，C正确；
D、该过程（DNA的复制）主要发生在细胞核，细胞质（叶绿体、线粒体）中也能发生，D错误。
故选C。
9．A
【分析】DNA的复制方式是半保留复制。
【详解】A、15N没有放射性，A错误；
B、大肠杆菌增殖时间相对稳定，可通过控制培养时间来控制大肠杆菌增殖的代数，B正确；
C、DNA的复制方式是半保留复制，繁殖一代，子代DNA全为14N/15N，提取大肠杆菌的DNA并进行离心，只出现居中条带，C正确；
D、DNA的复制方式是半保留复制，繁殖二代，最初的两条母链进入两个DNA分子，即会出现两个14N/15N类型的DNA分子，提取大肠杆菌的DNA并进行离心，仍会出现居中条带，D正确。
故选A。
10．A
【分析】赫尔希和蔡斯的实验：T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。该实验证明DNA是遗传物质。
【详解】AB、DNA复制是半保留复制，且合成子代噬菌体需要利用细菌提供的原料，所以子代噬菌体的DNA组成是只有两个DNA分子含有亲代DNA分子的各一条链，其他都不含有，即只有2个子代噬菌体的DNA含表中32P，而每个子代噬菌体DNA均含表中的31P，A正确，B错误；
CD、T2噬菌体的蛋白质含32S，不进入细菌内，而细菌内被35S标记，噬菌体作为病毒，需要利用宿主细胞的原料进行自身遗传物质和蛋白质的合成，故每个子代噬菌体蛋白质均含表中的35S，均不含32S，CD错误。
故选A。
11．D
【分析】1、有丝分裂不同时期的特点：（1）有丝分裂前的间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、DNA复制方式为半保留复制：以DNA的两条链为模板合成子代DNA，子代DNA的两条链一条来自亲本一条是新合成的。
【详解】将洋葱根尖细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基上培养，让其完成一个细胞周期后，每条染色体都被标记，但只有新合成的脱氧核苷酸单链含有标记；继续在不含放射性标记的培养基中继续培养子细胞至分裂中期，每条染色体含有两条染色单体，但只有一条染色单体含有标记，另一条不含标记，D正确，ABC错误。
故选D。
12．B
【分析】由于DNA的半保留复制，经过1次有丝分裂后，产生的精原细胞，每个核DNA均由一条15N标记的链和一条14N的链。之后进行减数分裂，产生一个含有AaXB染色体的异常精细胞，该精细胞的出现是由于减数分裂Ⅰ时A和a所在的同源染色体未正常分离导致的，因此同时产生的三个精细胞1个AaXB，2个只含Y染色体。
【详解】A、经有丝分裂产生的两个子细胞每条染色体均具有放射性，且每条染色体含有的DNA分子均为一条链含有15N标记、一条含14N标记，但15N不具有放射性，A错误；
B、产生基因型为AaXB的异常精子的次级精母细胞的基因型可表示为AAaaXBXB，该细胞中含有的6个DNA分子中只有3个DNA分子带有14N，且带有14N的DNA分子随机进入到子细胞中，因此该次级精母细胞分裂产生的基因型为AaXB的异常精子中含有14N的染色体数目为0或1或2或3带，B正确；
C、染色体数目变异的发生一般是因为减数第一次分裂后期同源染色体未分离，也可能在有丝分裂过程中出现染色体数目异常的精原细胞进而产生了异常的精细胞，C错误；
D、由于产生了图示异常的精细胞，因此，次级精母细胞中所含染色体数目可能为1、2、3和6条染色体，D错误。
故选B。
13．C
【分析】1、碱基互补配对原则的规律：
(1)在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A=T，C=G，A+G=C+T， 即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数；
(2) DNA分子的一 条单链中(A+T) 与(G+C)的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值；
(3) DNA分子一条链中(A+G) 与(T+C) 的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数，在整个双链中该比值为1；
(4)双链DNA分子中，A%= (A1%+A2%) /2, 其他碱基同理；
2、DNA分子的复 制方式为半保留复制，n次复制后形成的DNA分子数为2n，需要的某种游离的核苷酸为a (2n-1) 。
【详解】A、用15N标记该DNA分子，在含14N的培养基中连续复制4次，形成24=16个DNA分子，由于DNA复制方式是半保留复制，因此有15N标记的DNA分子有2个，占全部DNA分子总数的1/8，A错误；
B、一个DNA分子有两条链，在含14N的培养基中连续复制4次，形成16个DNA分子，共有32条链，其中含15N的脱氧核苷酸链仍只有2条，含14N的脱氧核苷酸链共有30条，B错误；
C、某DNA分子含有1000对碱基，其中一条链上的碱基C和G占该链碱基总数的40%，则DNA中C+G=1000×2×40%=800，G=C=400，A=T= (2000-800)/ 2=600。该DNA分子第3次复制，消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸400 ×(23-1)- 400 ×(22-1)=1600个，C正确；
D、某DNA分子含有1000对碱基，其中一条链上的碱基C和G占该链碱基总数的40%，则DNA中C+G=1000×2×40%=800，G=C=400，A=T= (2000-800)/ 2=600。A与T之间的氢键数为2个，G与C之间的氢键数为3个，故每个DNA分子含有氢键数为600×2+400×3=2400个，D错误。
故选C。
14．B
【分析】分析题图，图示表示DNA分子片段复制的情况，其中a和d表示模板链，b和c表示新合成的子链。母链a和子链b、母链d和子链c分别形成两个新的DNA分子，可见DNA复制方式为半保留复制
【详解】A、由于a和d碱基序列互补，则b和c的碱基序列可以互补，A正确；
B、由于a、c均能与d的碱基序列互补，则a和c的碱基序列相同，不是互补，B错误；
C、a与b的碱基序列互补，根据碱基互补配对原则，a中（A+T）/（G+C）的比值与b中（A+T）/（G+C）的比值相同，C正确；
D、a与d的碱基序列互补，根据碱基互补配对原则，a中（A+G）/（T+C）的比值与d中（A+G）/（T+C）的比值互为倒数，故一般不相同，D正确。
故选B。
15．A
【分析】根据题意和图示分析可知：将DNA被14N标记的大肠杆菌移到15N培养基中培养，因合成DNA的原料中含15N，所以新合成的DNA链均含15N。根据半保留复制的特点，第一代的2个DNA分子都应一条链含15N，一条链含14N。
【详解】A、由于条带1∶条带2=1∶7=2∶14，推出DNA分子有16个，说明24h内复制了4次，A错误；
B、DNA分子双链之间的碱基按照互补配对原则配对且形成氢键，解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的氢键，B正确；
C、根据条带的数目和位置判断DNA的标记情况，DNA的复制方式为半保留复制符合上述图示结果，C正确；
D、若将子代DNA解开双螺旋，变成单链后，再进行密度梯度离心也能得到两条条带，其中有两条链为亲本的两条链为14N，在轻带，另外14条DNA链全为15N，在重带，D正确。
故选A。
16．D
【分析】图为果蝇DNA的电镜照片，图中的泡状结构叫作DNA复制泡，是DNA上正在复制的部分，果蝇DNA形成多个复制泡，而且复制泡大小不同，可能的原因是DNA分子的复制为多起点复制。
【详解】A、DNA复制是边解旋边复制，因此正常复制就会出现复制泡，A错误；
B、复制起始时间较早，复制越久，复制泡越大，B错误；
C、 DNA复制的时期为间期，因此复制泡出现的时期为间期，C错误；
D、多个复制起点可以同时进行多段DNA的复制，加快DNA复制的速率，D正确。
故选D。
17．ACD
【分析】一个DNA由5000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%，即A=5000×2×20%=2000个，根据碱基互补配对原则，A=T=2000个，C=G=3000个；DNA分子复制3次形成了8个DNA分子，其中含32P标记的DNA有2个，只含31P标记的DNA有6个，据此分析。
【详解】A、根据题干可知，DNA中A=T═2000，C=G=3000，A、T碱基对之间的氢键是2个，G、C碱基对之间的氢键是3个，因此该DNA分子中含有氢键的数目为2000×2+3000×3=1.3×104，A正确；
B、DNA由5000个碱基对组成，亲代DNA中的磷全为32P，复制3次后形成8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，其相对分子质量比原来减少了5000；另6个DNA分子的两条链都只含31P，其相对分子质量比原来减少了10000；则子代DNA的相对分子质量平均比亲代DNA减少=（5000×2+10000×6）/8=8.75×103，B错误；
C、由题意知，复制3次后，被32P标记的DNA单链是2条，含有31P的单链是2×8-2=14条，因此子代DNA分子中含32P的脱氧核苷酸单链与含31P的脱氧核苷酸单链之比为1:7，C正确；
D、复制过程需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为3000×（8-1）=2.1×104个，D正确。
故选ACD。
18．ACD
【分析】根据题意和图示分析可知：将DNA被14N标记的大肠杆菌移到15N培养基中培养，因合成DNA的原料中含15N，所以新合成的DNA链均含15N。根据半保留复制的特点，第一代的2个DNA分子都应一条链含15N，一条链含14N。
【详解】A、DNA全保留复制和半保留复制解旋成单链后离心结果是一样的，因此图中结果无法直接证明DNA的半保留复制，A正确；
B、DNA解旋成单链的原因是两条链之间的氢键断裂，B错误；
C、DNA复制遵循半保留复制，DNA的两条链作为模板分别进行复制产生子链，因此新合成的两条子链的碱基互补，C正确；
D、由于14N单链∶15N单链=1∶7，原来有一个含14N的DNA，所以实际的比例应为2：14，故培养1h分裂了3次，共产生8个DNA，因此可推知该细菌的细胞周期大约为60÷3=20min，D正确。
故选ACD。
19．BCD
【分析】DNA复制方式可以通过设想来进行预测，可能的情况是：全保留复制、半保留复制、分散复制。
（1）对三种复制作出可能的假设：
①如果是全保留复制，则一个DNA分子复制形成两个DNA分子，其中一个是亲代的，而另一个是新形成的。
②如果是半保留复制，则新形成的两个DNA分子，各有一条链来自亲代DNA分子，另一条链是新形成的。
③如果是分散复制，则新形成的DNA分子中每条链中一些片段是母链而另一些则是子链片断。由于15N与14N的原子量不同，形成的DNA的相对质量不同。如果DNA分子的两条链都是15N，DNA分子的相对质量最大，离心后分布在试管的下端；如果DNA分子的两条链含有14N，相对质量最轻，离心后分布在试管上端；如果DNA分子的一条链是14N，另一条链是15N，相对分子质量介于二者之间，离心后分布在试管中部；若DNA分子的复制是分散复制，不论复制几次，离心后的条带只有一条，根据实验出现的条带推知DNA分子的复制方式。
【详解】A、比较试管①和②的结果，DNA分别为全重和全中带，半保留复制和分散复制子一代DNA都是全中带，所以不能证明DNA复制为半保留复制，A正确；
B、本实验应用了14N和15N，14N和15N都没有放射性，所以本实验采用了同位素标记和密度梯度离心的研究方法，B错误；
C、噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能在培养液中独立生活和繁殖，因而不能代替大肠杆菌进行实验，C错误；
D、蛋白质和核酸等物质都含有N元素，所以大肠杆菌在含有15NH4C1的培养液中生长若干代，细胞中含15N的物质有DNA、RNA、蛋白质等，D错误。
故选BCD。
20．CD
【分析】题图分析：由于15N与14N的原子量不同，形成的DNA的相对质量不同，DNA分子的两条链都是15N，DNA分子的相对质量最大，离心后分布在试管的下端；如果DNA分子的两条链含有14N，相对质量最轻，离心后分布在试管上端；如果DNA分子的一条链是14N，另一条链是15N，相对分子质量介于二者之间，离心后分布在试管中部。
【详解】A、由于DNA复制为半保留复制，因此，I代细菌DNA分子中两条链都是一条链是14N，另一条链是15N，A错误；
B、Ⅱ代细菌含15N的DNA分子有两个，全部DNA分子有22=4个，占全部DNA分子的1/2，B错误；
C、Ⅲ代细菌DNA分子中共有23=8个，其中含15N的单链为2个（可看做一个DNA分子），含14N的单链有14个（可看做7个DNA分子），则这8个DNA分子的平均相对分子质量为为（7a+b）/8，C正确；
D、由于Ⅰ代为全中，而Ⅱ代中一半是全中，另一半是轻，若将I、Ⅱ代中的DNA都变为单链再离心，离心之后结果一致，所以实验Ⅰ代→Ⅱ代的结果不能确定DNA复制方式，D正确。
故选CD。
21．(1) 半保留复制、边解旋边复制 胸腺嘧啶脱氧（核糖）核苷酸
(2) 解旋酶 3’→5’
(3)细胞核、线粒体
(4)1/150
(5) 死亡 体内 S型细菌中含有某种“转化因子”，能使R型细菌转化为S型细菌
(6) 减法 既有S型细菌，也有R型细菌 只有R型细菌
(7)DNA是遗传物质
【分析】题图分析，图甲为复制过程，A为解旋酶，B为DNA聚合酶，a、d为解开的母链，b、c为新合成的子链；图乙为DNA的平面结构，1～10依次为胞嘧啶C、腺嘌呤A、鸟嘌呤G、胸腺嘧啶T、脱氧核糖、磷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、碱基对、氢键、一个脱氧核苷酸链的片段。
【详解】（1）由图甲可以看出形成的新DNA分子中都含有一条模板链和一条子链，因此DNA分子的复制特点是半保留复制、边解旋边复制；7是由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基T组成的，名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
（2）分析甲图可知，A是解旋酶，作用是断裂氢键，使DNA解旋，形成单链DNA；引物与模板的3'端结合，子链的延伸方向是5’→3’，复制方向是从模板链3’→5’。
（3）图甲表示DNA复制，绿色植物根尖分生区的细胞无叶绿体，故DNA主要存在于细胞核、线粒体中，DNA复制过程主要发生在细胞核与线粒体中。
（4）若用1个32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，释放出来300个子代噬菌体，由于DNA分子复制特点是半保留复制，其中含有32P的噬菌体是2个，其中含有32P的噬菌体所占的比例是2/300=1/150。
（5）第四组活R型细菌+加热杀死的S型细菌，由于S型细菌中的转化因子使R型活菌转化为S型活菌，小鼠死亡；该实验是在小鼠体内进行的，属于体内转化实验，实验结论是加热杀死的S型细菌含有转化因子。
（6）该实验的自变量是是否加入DNA酶，加入DNA酶使DNA水解，与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”；结果1中，由于S型菌的DNA使部分R型菌转化为S型菌，培养基中会培养出R型菌和S型菌，结果2中，由于S型菌的DNA被水解，R型菌不会转化，只能培养出R型菌。
（7）综合格里菲思实验和艾弗里实验，可知S型菌的DNA使R型菌发生转化，即转化因子是DNA，DNA是遗传物质。
22．(1) 腺嘌呤脱氧核苷酸 一条脱氧核苷酸链的片段
(2)⑤ 脱氧核糖
(3)氢键
(4)双螺旋
(5)5'-GACT-3'
(6)2
(7)32
(8)DNA分子复制是从多个起点双向复制的
【分析】DNA分子结构的主要特点：①DNA分子是由两条链组成，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构；②DNA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，碱基排列在内侧；③两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律，即A（腺嘌呤）与T（胸腺嘧啶）配对、G（鸟嘌呤）与C（胞嘧啶）配对。
【详解】（1）图中的⑦包含1分子磷酸集团、1分子脱氧核糖和1分子腺嘌呤，所以⑦为腺嘌呤脱氧核苷酸；⑧为一条脱氧核苷酸链的片段；
（2）从图中可以看出DNA分子中的两条链是由磷酸和[⑤ ]脱氧核糖交替连接的；
（3）连接碱基对的结构是[⑨]氢键；
（4）从图乙可以看出组成DNA分子的两条链相互缠绕成独特的双螺旋结构；
（5）图中一条DNA单链的序列是5'－AGTC－3'，根据碱基互补配对原则可知，则另一条单链的序列是5'－GACT－3'；
（6）若该DNA分子中一条链的（A＋C）/（T＋G）为0.5，则它的互补链中（A＋C）/（T＋G）为其倒数，即互补链中（A＋C）/（T＋G）为2；
（7）仅用订书钉将五碳糖、磷酸、碱基连为一体（每个氢键需要一个订书钉连接），外侧需要订书针7个，脱氧核糖与碱基相连需要4个，共11个，两条链共需要22个；含有4个碱基对，为2个A-T、2个G-C，分别为2个和3个氢键，共需要10个钉书针，故制作有四个碱基对的DNA结构模型使用的订书钉个数至少为32个；
（8）由图可知，由于DNA分子复制时有多个起点开始双向复制，大大缩短了复制的时间，所以若按图A～C的方式复制，至少需要8 h，而实际上只需约6 h。
23．(1) ①③⑤ ①④⑤ 减数第二次分裂后期 (减Ⅱ后期) 极体或次级精母细胞 0
(2) 染色体的着丝粒分裂 ①→③ 和 ④→②
(3)AaBb
(4)bd
【分析】1、分析图1：
①细胞含有同源染色体，染色体整齐排列在赤道板上，处于有丝分裂中期；
②细胞不含同源染色体，着丝粒分裂，姐妹染色单体移向细胞两极，处于减数第二次分裂后期；
③细胞含有同源染色体，着丝粒分裂，姐妹染色单体移向细胞两极，处于有丝分裂后期；
④细胞不含同源染色体，染色体整齐排列在赤道板上，处于减数第二次分裂中期；
⑤细胞含有同源染色体，染色体整齐排列在赤道板两侧，处于减数第一次分裂中期。
2、分析图2：AB段，染色体和核DNA数之比为1∶1；BC段；染色体和核DNA数之比由1∶1变为1∶2；CD段，染色体和核DNA数之比为1∶2；EF段，染色体和核DNA数之比为1∶1。
【详解】（1）分析题图可知，有丝分裂、减数第一次分裂含有同源染色体，细胞①（有丝分裂中期）、③（有丝分裂后期）、⑤（减数第一次分裂中期）含有同源染色体。
图2中CD段表示染色体和核DNA数之比为1∶2，此时含有姐妹染色单体，对应于图一中的①④⑤。
图1中②细胞不含同源染色体，着丝粒分裂，姐妹染色单体移向细胞两极，处于减数第二次分裂后期，其名称为是次级精母细胞或极体。
③细胞含有同源染色体，着丝粒分裂，姐妹染色单体移向细胞两极，处于有丝分裂后期，不含四分体。
（2）图2中，DE段染色体和核DNA数之比由1∶2变成1∶1，变化原因是染色体着丝粒分裂，发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，对应①→③和④→②。
（3）图1中①细胞含有同源染色体，染色体整齐排列在赤道板上，处于有丝分裂中期，有丝分裂的子细胞的基因型为AaBb。
（4）a一个初级精母细胞中共有4条染色体，结合上述分析，每对同源染色体包含的4条染色单体中，有一条染色单体中DNA链带标记，另外三条染色单体中DNA链不带标记，所以一个初级精母细胞中含3H的染色体共有4条，a正确；
b由于一个初级精母细胞中，每对同源染色体包含的4条染色单体中，有一条染色单体中DNA链带标记，另外三条染色单体中DNA链不带标记。在减数第一次分裂XY会发生分离，因此分裂形成的一个次级精母细胞有0或1条Y染色体含有3H标记，即一个次级精母细胞可能有1条不含3H的Y染色体，b错误；
c由于一个初级精母细胞分裂形成的一个次级精母细胞中可能含有1条Y染色体不含3H，因此，一个精细胞中可能有1条不含3H的Y染色体，c正确；
d．1个精原细胞形成的DNA含3H的精细胞可能有0～4个，2个精原细胞形成的DNA含3H的精细胞可能有0～8个，因此一个精原细胞有丝分裂产生的两个精原细胞经过减数分裂后，形成的DNA含3H的精细胞可能有8个，d错误。
故选bd。
24．(1) 染色体 蛋白质
(2) 解旋酶 DNA聚合酶
(3) 双螺旋 碱基互补配对原则 边解旋边复制、半保留复制
(4) 胞嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶 胸腺嘧啶脱氧核苷酸
(5)4200
【分析】分析题图：甲图为DNA复制，是以亲代DNA分子为模板合成子代 DNA分子的过程。据图可知，①表示染色体，②表示解旋酶，③表示DNA聚合酶。乙图为DNA分子的平面结构，DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（A﹣T、C﹣G）。
【详解】（1）图甲中①是由DNA紧密卷绕在称为组蛋白的蛋白质周围并被包装成一个线状结构，表示染色体，染色体的主要成分是DNA和蛋白质。
（2）据图可知，①表示染色体，②表示解旋酶，③表示DNA聚合酶。
（3）DNA能“准确”复制的原因:DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供了精确的模板；二是通过碱基互补配对原则保证复制能够准确地进行。由图可知，DNA复制的特点是：边解旋边复制、半保留复制。
（4）图乙中1、2、3、4处依次是胞嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶，7的名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
（5）若该DNA分子有1000个碱基对，已知它的一条单链上A：G：T：C=1：2：3：4，则一个DNA中含有胞嘧啶为600，DNA分子复制第3次需要胞嘧啶脱氧核苷酸个数为（23-1）×600=4200。
25．(1) 半保留复制 DNA聚合酶 细胞核
(2) 碱基互补配对 5、6 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 噬菌体 核糖和尿嘧啶（U）
(3)320
【分析】DNA复制是指DNA双链在细胞分裂以前的 分裂间期S期 进行的复制过程，复制的结果是一条双链变成两条一样的双链，每条双链都与原来的双链一样。这个过程通过边 解旋边复制和半保留复制机制得以顺利完成。
【详解】（1）分析题图可知，DNA分子的复制方式是半保留复制；A酶的作用是使DNA分子的双螺旋结构解开，因此是解旋酶；B酶的作用是将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链，是DNA聚合酶；真核生物的DNA存在于细胞核、线粒体、叶绿体中，主要在细胞核中，因此DNA分子复制的主要场所是细胞核。
（2）根据碱基互补配对原则，形成氢键；DNA分子的骨架是由磷酸与脱氧核糖交替连接而成；乙图中7由磷酸、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；噬菌体是DNA病毒，含有碱基A、T、C、G，新冠病毒是RNA病毒，含有碱基A、U、C、G，因此胸腺嘧啶（T）脱氧核苷酸是DNA的基本单位之一，是噬菌体的遗传物质的基本单位之一；DNA（噬菌体）含有脱氧核糖、A、T、C、G、磷酸，RNA（新冠病毒）含有核糖、A、U、C、G、磷酸，因此新冠病毒特有的是核糖和尿嘧啶（U）。
（3）300个碱基对，G=C=260，A=T=40，第三次复制完有23=8个DNA，则第四次复制时，需合成8个DNA，消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸为8×40=320个。
答案第1页，共2页
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