3.3DNA的复制（含解析）——高一生物学人教版（2019）必修二课时优化训练

DNA的复制——高一生物学人教版（2019）必修二课时优化训练
一、单选题
1．生物体内的RNA和蛋白质常结合为RNA－蛋白质复合物。下列结构或过程中不存在RNA－蛋白质复合物的是( )
A.核糖体 B.逆转录 C.转录 D.DNA复制
2．两条链均用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶70个，该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。下列结果不可能出现的是( )
A.复制后共产生16个DNA分子
B.含有15N的脱氧核苷酸链占全部脱氧核苷酸链的1/16
C.含有14N的DNA分子占全部DNA分子的7/8
D.复制过程中需消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸450个
3．在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中,无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内,从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验,结合现有生物学知识所做的下列推测中不合理的是( )
A.从小鼠体内分离出有毒性的S型可形成光滑的菌
B.S型菌的DNA能够进入R型菌并指导蛋白质的合成
C.加热杀死S型菌中转化因子的功能可能没有受影响
D.R型菌转化成s型活菌的现象属于不可遗传的变异
4．下图为DNA分子片段的部分平面结构示意图，下列叙述正确的是( )
A.物质2为尿嘧啶
B.物质6为胸腺嘧啶核糖核苷酸
C.物质4只能与一分子五碳糖连接
D.碱基对3的排列顺序能代表遗传信息
5．下图为DNA分子的平面结构示意图，下列叙述错误的是( )
A.1可以被32P所标记，其与2、3构成了DNA分子的基本组成单位之一
B.2为脱氧核糖，其与3交替连接构成DNA分子的基本骨架
C.3与4之间以氢键相连，两者构成C—G碱基对
D.两条脱氧核苷酸链以反向平行的方式盘旋成双螺旋结构
6．某兴趣小组重复进行了肺炎链球菌的体内转化实验，过程如图所示。下列叙述错误的是( )
第一步：①______小鼠体内→小鼠不死亡。 第二步：S型细菌小鼠体内→小鼠死亡，小鼠体内有②______。 第三步：加热杀死S型细菌小鼠体内→小鼠不死亡。 第四步：③______。
A.①为R型细菌
B.②为S型细菌
C.③的实验步骤是将加热杀死的R型细菌和S型细菌混合后注射到小鼠体内
D.③的实验现象是小鼠死亡，小鼠体内能分离出S型细菌和R型细菌
7．将噬菌体用35S、3H和32P进行标记，然后将该标记后的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，培养一段时间后，大肠杆菌裂解释放出的子代噬菌体( )
A.部分含有3H和32P B.全部含有3H和32P
C.部分含有35S、3H和32P D.全部含有35S、3H和32P
8．关于艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验，一些科学家认为“DNA可能只是在细胞表面起化学作用，形成荚膜，而不是起遗传作用”。同时代的生物学家哈赤基斯从S型肺炎链球菌中分离出了一种抗青霉素的突变型（抗－S，产生分解青霉素的酶），提取它的DNA，将DNA与对青霉素敏感的R型细菌（非抗－R）共同培养。结果发现，某些非抗－R型细菌被转化为抗－S型细菌并能稳定遗传，从而否定了一些科学家的错误认识。关于哈赤基斯实验的叙述，不正确的是( )
A.缺乏对照实验，所以不能支持艾弗里的结论
B.能证明DNA是遗传物质
C.实验巧妙地选用了抗青霉素这一性状作为观察指标
D.证明细菌中一些与荚膜形成无关的性状也能发生转化
9．生物将遗传物质传递给其他细胞而非其子代的过程称为基因水平转移。例如农杆菌可通过感染植物细胞实现基因向植物基因组的转化。下列叙述错误的是( )
A. 基因水平转移不能为生物进化提供原材料
B. 生物界共用一套遗传密码是基因水平转移实现表达的基础
C. R型肺炎链球菌可通过基因水平转移转化为S型肺炎链球菌
D. 通过农杆菌转化到植物染色体上的基因遗传时遵循孟德尔遗传规律
10．某研究小组模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌实验，进行了如下实验：①用35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌；②用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌。短时间培养后进行搅拌离心，检测到放射性存在的主要部位依次是( )
A.沉淀物、沉淀物 B.沉淀物、上清液
C.上清液、沉淀物 D.上清液、上清液
11．当两种生物的DNA单链具有互补的碱基序列时，互补的碱基序列就会结合在一起、形成杂合双链区；在没有互补碱基序列的片段，仍然是两条游离的单链，如下图所示。下列有关说法正确的是( )
A.DNA分了中G与C相对含量越多、形成的杂合双链区越多
B.杂合双链区中的嘌呤碱基总数比嘧啶碱基总数少
C.形成杂合双链区的部位越多、说明这两种生物的亲缘关系越近
D.杂合双链区是基因片段。游离单链区是非基因片段
12．在噬菌体S-2L的DNA中，2-氨基腺嘌呤(Z)完全取代了腺嘌呤(A)，与胸腺嘧啶(T)形成具有三个氢键的新碱基对。含有Z的DNA(Z-DNA)的理化特征发生改变。下列叙述正确的是( )
A.Z-DNA中碱基的种类增加，嘌呤碱基的比例增大
B.S-2L噬菌体中发生Z-DNA复制时，涉及Z的合成和取代
C.Z-DNA的两条DNA单链上的碱基数量相等，各有2个游离的磷酸基团
D.与人体细胞中的DNA相比，Z-DNA分子结构更稳定
13．某DNA片段共有4×108个碱基对，其中碱基C的数量占全部碱基的30%。为了验证DNA的半保留复制，科研小组把一个只含14N的该DNA片段放到只含15N的培养液中，让其复制三次。将每次复制的产物分别置于离心管中进行离心，结果分别对应图中的a、b、c。下列说法错误的是( )
A.本实验利用15N的放射性判断DNA在离心管中的位置
B.该DNA分子第2次复制，需要利用3.2×108个胸腺嘧啶脱氧核苷酸
C.c结果中含15N标记的DNA单链与含14N标记的DNA单链的比例为7∶1
D.三个结果中密度为中的DNA分子的数量比为1∶1∶1
14．为了探究烟草花叶病毒(TMV)的遗传物质，某实验小组进行了如下图所示实验。下列说法正确的是( )
A.实验1为空白对照组，以消除无关变量对实验结果的影响，增强实验的可信度
B.根据实验1、2、3的实验现象可得出结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
C.实验4是利用“加法原理”设计的一个补充实验组，可以进一步验证实验结论
D.该实验与格里菲思的实验都是设法将核酸和蛋白质分开后分别研究各自的效应
二、多选题
15．将噬菌体加入铜绿假单胞菌(PA1)菌液中，培养30min后菌液变澄清(大部分PA1已被裂解)：然后将菌液涂布在固体培养基上培养，一段时间后出现少量菌落，即为噬菌体耐受菌(PA1r)。研究发现PA1r丢失了含有脂多糖合成的关键基因galU，噬菌体不能侵染PA1r。为验证galU基因的丢失是导致PA1r耐受噬菌体的原因，设计相关实验并预期结果。下列说法正确的是( )
组别 1 2 3 4
处理方法 PA1+噬菌体 I 敲除ga1U基因的PA1+噬菌体 Ⅱ
在固体培养基上培养
预期结果 较多噬菌斑 无噬菌斑 Ⅲ 较多噬菌斑
(噬菌斑：受体菌被噬菌体感染后在平板上形成的透明圈)
A.1和3、2和4形成对照，分别利用“减法”、“加法”原理控制自变量
B.Ⅰ处应为“PA1r+噬菌体”，噬菌体可利用PA1r的原料合成自身的核酸
C.Ⅱ处应为“导入galU基因的PAlr+噬菌体”:,Ⅲ处应为“无噬菌斑”
D.在噬菌体的感染下，没有galU基因的个体具有生存和繁殖的优势
16．“T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”证实了DNA具有遗传效应。下列关于该实验的叙述正确的是( )
A.35S、32P可分别将T2噬菌体外壳蛋白质中的肽键和DNA的磷酸标记
B.理论上，35S标记组沉淀物无放射性，可推测T2噬菌体的蛋白质外壳不进入大肠杆菌
C.子代噬菌体只有部分具有放射性，说明DNA不是半保留复制
D.若侵染的大肠杆菌被32P标记，则子代噬菌体的DNA和蛋白质均具有放射性
17．下图为某DNA分子的部分平面结构图，相关叙述错误的是( )
A.⑤是氢键，其在解旋酶、高温等因素的作用下断裂
B.③是连接DNA单链上2个核糖核苷酸的磷酸二酯键
C.DNA分子中的每一个①均与两个磷酸基团相互连接
D.不同的双链DNA分子中(A+C)/(G+T)的值不同
18．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-DNA的亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代（Ⅰ和Ⅱ），下列对此实验的叙述正确的是( )
A.Ⅰ代细菌DNA分子中一条链是14N，另一条链是15N
B.Ⅱ代细菌含14N的DNA分子占全部DNA分子的1/2
C.预计Ⅲ代细菌DNA分子的平均相对分子质量为（7a+b）/8
D.通过DNA复制，将遗传信息从亲代细胞传给子代细胞，保持了遗传信息的连续性
三、判断题
19．在转化过程中，加热杀死后的S型细菌的DNA没有进入R型活细菌的细胞中( )
20．DNA两条单链的碱基数量关系是构建DNA双螺旋结构模型的重要依据。判断下列相关表述是否正确。
（1）DNA两条单链不仅碱基数量相等，而且都有A、T、G、C四种碱基。( )
（2）在DNA的双链结构中，碱基的比例总是（A+G）/（T+C）=1( )
21．DNA复制是在为细胞分裂进行必要的物质准备。据此判断下列相关表述是否正确。
（1）DNA复制与染色体复制是分别独立进行的。( )
（2）在细胞有丝分裂的中期，每条染色体是由两条染色单体组成的，所以DNA的复制也是在这个时期完成的。( )
22．染色体是所有细胞中基因的主要载体。( )
参考答案
1．答案：D
解析：A、核糖体的组成成分是rRNA和蛋白质，A正确；
B、逆转录时RNA与逆转录酶结合，B正确；
C、转录时DNA和RNA聚合酶结合，同时合成RNA，因此是DNA-RNA-蛋白质复合物，C正确；
D、DNA复制时DNA和DNA聚合酶结合，是DNA-蛋白质复合物，D错误。
故选D。
2．答案：C
解析：A、1个DNA分子连续复制4次会得到16个DNA分子,A正确;B、1个DNA分子连续复制4次会得到16个DNA分子，32条脱氧核苷酸链，其中有2条脱氧核苷酸链为母链(含15N)，位于两个子代DNA分子中，故含15N的脱氧核苷酸链占1/16，B正确;C、DNA进行的是半保留复制，又因所用培养基含14N，所以后代含l4N的DNA分子占100%，C错误;D、DNA分子中不相配对的两种碱基之和等于碱基总数的一半，c与A不配对，故该DNA中A有200×1/2-70=30个，而该DNA分子连续复制4次会得到16个DNA分子，相当于新合成15个DNA分子，故需要游离腺嘌呤脱氧核苷酸15×30=450(个)，D正确
3．答案：D
解析：A、S型细菌有致病性,有多糖类荚膜 ,其在培养基上形成的菌落表面光滑,A正确;B、“转化因子”是S型菌的DNA,该DNA能够进入R型菌并指导蛋白质的合成,将R型菌转化为S型菌；C、加热杀死的S型菌无致病能力,但其中的转化因子可将R型菌转化为S型菌,即其功能没有受影响;D、R型菌转化成S型活菌的现象说明R型菌获得了S型菌的DNA,引起R型菌的遗传物质发生改变,属于可遗传的变异。
4．答案：D
解析：A、物质2为胸腺嘧啶，A错误；
B、图为DNA分子片段，物质6为胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸，B错误；
C、物质4为磷酸，一般连接两个五碳糖，只有未端的一个磷酸连接一个五碳糖，C错误；
D、碱基对3的排列顺序能代表遗传信息，D正确。
故选D。
5．答案：B
解析：A、DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基组成，途中1为磷酸，可以被32P所标记。2为脱氧核糖，3为含氮碱基，因此1、2、3构成了DNA分子的基本组成单位之一，A正确； B、2为脱氧核糖，磷酸和脱氧核糖交替连接构成DNA的基本骨架，即其与1交替连接构成DNA分子的基本骨架，B错误； C、A-T碱基对间2个氢键，G-C碱基对间3个氢键，由图可知3与4之间以3个氢键相连，即两者构成C-G碱基对，C正确； D、DNA分子是由两条脱氧核苷酸链以反向平行的方式盘旋成双螺旋结构，D正确。
故选：B。
6．答案：C
解析：A、R型细菌无毒，将其注入小鼠体内，小鼠不死亡，因此①为R型细菌，A正确； B、S型细菌有毒，将其注入小鼠体内，小鼠死亡，因此①为S型细菌，B正确； C、③的实验步骤是将加热杀死的S型细菌和R型细菌混合后注射到小鼠体内，C错误； D、③是将加热杀死的S型细菌和R型细菌混合后注射到小鼠体内，结果小鼠死亡，小鼠体内能分离出S型细菌和R型细菌，D正确。
故选：C。
7．答案：A
解析：噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体合成，而合成子代噬菌体所需的原料均来自细菌。由于DNA复制方式为半保留复制，所以子代噬菌体均含有3H，但只有少数含有32P。
故选A。
8．答案：A
解析：AB、将抗-S型细菌的DNA与对青霉素敏感的R型细菌共同培养。结果发现，某些非抗-R型细菌被转化为抗S型细菌并能稳定遗传，表明艾弗里所得DNA是遗传物质的结论是正确的，A错误；B正确； C、含有能分解青霉素的酶的肺炎链球菌可以在含有青霉素的培养基中生存，也是明显的观察指标，本实验巧妙地选用了抗青霉素这一性状作为观察指标，证明DNA不只在细胞表面起化学作用，C正确； D、抗-R型细菌能产生分解青霉素的酶，说明DNA不仅只是在细胞表面起化学作用，与荚膜形成无关的性状（抗青霉素）也能发生转化， D正确。
故选：A。
9．答案：A
解析：A、基因水平转移使转移的基因和受体细胞原有的基因基因重组，使遗传物质发生改变，能为生物进化提供原材料，A错误；
B、生物界共用一套遗传密码，翻译时相同遗传密码决定的是同种氨基酸，这是基因水平转移实现表达的基础，B正确；
C、S型菌的相关基因转移到R型菌，基因决定性状，R型菌可通过基因水平转移转化为S型肺炎链球菌，C正确；
D、农杆菌将目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上，随受体染色体DNA的复制而复制，通过农杆菌转化到植物染色体上的基因遗传时遵循孟德尔遗传规律，D正确。
故选A。
10．答案：C
解析：短时间培养后，子代噬菌体在细菌体内不释放出来，离心后存在于沉淀物中。①实验中，35S标记的噬菌体蛋白质外壳没有进入细菌，子代噬菌体是利用未标记细菌的氨基酸合成其蛋白质外壳的，所以搅拌离心后，其放射性主要存在于上清液中；②实验中，32P标记的噬菌体DNA进入到细菌体内，并作为模板复制子代噬菌体的DNA，32P存在于子代噬菌体的DNA中，所以搅拌离心后，其放射性也主要存在于沉淀物中。故选：C。
11．答案：C
解析：A、DNA分了中G与C相对含量越多，热稳定性越强，越不容易分成单链，形成的杂合双链区越少，A错误；B、杂合双链区中的嘌呤与嘧啶配对，所以嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数相等，B错误；C、当两种生物的DNA分子的单链具有互补的碱基序列时，互补的碱基序列就会结合在一起，形成杂合双链区，形成杂合双链区的部位越多，说明这两种生物的亲缘关系越近，C正确；D、基因是具有遗传效的DNA片段，杂合双链区是基因片段，游离单链区也是基因片段，D错误。故选C。
12．答案：D
解析：D、由于Z-DNA中的Z和T之间有三个氢键，因此，与人体细胞中的DNA相比，Z-DNA分子结构更稳定，D正确。故选D。
13．答案：A
解析：15N没有放射性,A错误。
14．答案：B
解析：病毒是一类没有细胞结构的特殊生物，由蛋白质外壳和内部的遗传物质构成，不能独立的生活和繁殖，只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖，一旦离开了活细胞，病毒就无法进行生命活动。病毒的繁殖过程：吸附、注入、合成（DNA复制和有关蛋白质的合成）、组装、释放。
15．答案：AD
解析：A、1和3的自变量为是否具有ga1U基因，2和4形成的自变量为是否转入ga1U基因，它们之间形成对照，根据实验结果能推测该基因的作用，实验过程中分别利用“减法”、“加法”原理控制自变量，A正确；
B、为验证galU的丢失是导致PAlr耐受噬菌体的原因，可分为4组，第1组用PA1+噬菌体处理，第2组用③PAlr+噬菌体处理，第3组敲除galU后，用PA1+噬菌体处理，第4组用导入galU基因的PAlr+噬菌体处理，然后在相同的固体培养基上培养，据此可知，Ⅰ处应为“PA1r+噬菌体”，噬菌体不能利用PA1r的原料合成自身的核酸，B错误；
C、结合B项分析可知，Ⅱ处应为“导入galU基因的PAlr+噬菌体”，Ⅲ处应为“有噬菌斑”，C错误；
D、在噬菌体的感染下，没有galU基因的个体被噬菌体感染的机会下降，因而具有生存和繁殖的优势，D正确。
故选AD。
16．答案：B
解析：A、35S标记噬菌体蛋白质外壳中氨基酸残基的R基，32P标记T2噬菌体DNA的磷酸基团，A错误；
B、论上，35S标记组沉淀物无放射性，而35S标记了噬菌体的蛋白质外壳，所以可以推测T2噬菌体的蛋白质外壳不进入大肠杆菌，B正确；
C、子代噬菌体只有部分具有放射性，是由于合成子代DNA的原料没有放射性，但不能说明DNA不是半保留复制，C错误；
D、噬菌体的蛋白质外壳几乎不含磷元素，所以若侵染的大肠杆菌被32P标记，则子代噬菌体的蛋白质不具有放射性，D错误。
故选B。
17．答案：BCD
解析：A、⑤是氢键，除使用解旋酶外，还有其他方法如高温等使⑤断裂，A正确；B、③是核苷酸内部的磷酸键，④是连接DNA单链上2个脱氧核糖核苷酸的磷酸二酯键，B错误；C、①是脱氧核糖，双链DNA分子中一个脱氧核糖主要与两个磷酸基团相连，但在DNA分子链的末端，一个脱氧核糖和一个磷酸基团相连，C错误；D、根据A-T、G-C的碱基互补配对原则可知，不同的双链DNA分子中A+C/G+T的值都是1，D错误。故选BCD。
18．答案：ACD
19．答案：F
解析：在转化过程中，加热杀死后的S型细菌的DNA是能进入R型活细菌的细胞中，故本题错误。
20．答案：（1）×；（2）√
解析：（1）DNA的两条单链碱基数目相等，但不一定都含有A、T、G、C四种碱基。
（2）在DNA的双链结构中，从数量上看A=T、G=C，即A+G=T+C。
21．答案：（1）×
（2）×
解析：（1）细胞核内的DNA位于染色体上，DNA的复制和染色体复制是同时进行的，不是分别独立进行的，故题干说法错误;
（2）DNA的复制发生在细胞有丝分裂的间期，不是细胞有丝分裂的中期，故题干说法错误。
22．答案：√
解析：略