2025苏教版高中生物学必修2强化练习题 2.2 DNA分子的结构和复制（含解析）

中小学教育资源及组卷应用平台
2025苏教版高中生物学必修2
第二节　DNA分子的结构和复制
第一课时　DNA分子的结构
基础过关练
题组一　沃森和克里克解开了DNA分子结构之谜
1.下列关于富兰克林、沃森和克里克、查哥夫等人在DNA分子结构模型构建方面的突出贡献的说法中,正确的是(　　)
A.富兰克林提供了DNA分子的电子显微镜图像
B.沃森和克里克构建了DNA分子的双螺旋结构模型
C.查哥夫提出了A与T配对、C与G配对的正确关系
D.富兰克林和查哥夫发现A的量等于T的量、C的量等于G的量
题组二　DNA分子的双螺旋结构模型
2.(易错题)(2024江苏泰州、兴化期中)关于下图DNA分子片段的说法,正确的是(　　)
A.图中①所指的核苷酸代表鸟嘌呤核糖核苷酸
B.图中②所指的碱基是DNA分子中特有的
C.图中③代表碱基互补配对形成的肽键
D.该DNA片段彻底水解可产生4种小分子
3.(2024江苏苏州、张家港期中)如图所示为DNA的结构示意图。下列有关说法正确的是(　　)
A.①②③构成一个胞嘧啶脱氧核苷酸
B.⑤⑧所示碱基占的比例越大,DNA越稳定
C.①和②相间排列,构成了DNA的基本骨架
D.每个脱氧核糖都连接两个磷酸和一个碱基
4.下列从分子水平上对生物体具有多样性和特异性的分析,错误的是(　　)
A.碱基对排列顺序的千变万化,导致了DNA分子的多样性
B.碱基对特定的排列顺序,构成了DNA分子的特异性
C.一个含2000个碱基的DNA分子,其碱基对可能的排列方式有41000种
D.人体内控制β-珠蛋白的基因由1700个碱基对组成,其碱基对排列方式有41700种
题组三　DNA碱基互补配对的相关计算
5.(易错题)一个DNA分子有1000个碱基对,其中腺嘌呤占碱基总数的20%,如果一条链中鸟嘌呤占该条链碱基数的10%,则另一条链中鸟嘌呤的个数是(　　)
A.100　　　B.500　　C.600　　　D.1200
6.已知某DNA分子中,G与C之和占全部碱基总数的35.8%,其中一条子链(α链)中T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%,则在α链的互补链(β链)中,T和C分别占β链碱基总数的(　　)
A.32.9%和17.1%　　　B.31.3%和18.7%
C.18.7%和31.3%　　　D.17.1%和32.9%
能力提升练
题组　综合分析DNA分子结构和相关计算
1.(2022江苏徐州月考)检测得知某双链DNA分子中鸟嘌呤个数为x,碱基总个数为y,以下推断正确的是(　　)
A.该DNA分子中,与鸟嘌呤互补的碱基个数为y-x
B.该DNA分子的嘌呤碱基数和嘧啶碱基数的比值是x/y
C.该DNA分子中,胸腺嘧啶的个数为y/2-x
D.该DNA分子的碱基之间的氢键数是x+2y
2.(2024江苏扬州宝应期中)某双链DNA分子中一条链上(A+T)/(G+C)=a,且这条链上(A+C)/(T+G)=b,则下列说法正确的是(　　)
A.双链DNA中(A+T)/(G+C)=1/a
B.另一条链中(A+T)/(G+C)=1/a
C.双链DNA中(A+C)/(T+G)=1/b
D.另一条链中(A+C)/(T+G)=1/b
3.(2022江苏淮安淮海中学月考)某研究小组用如图所示的6种卡片、脱氧核糖和磷酸之间的连接物、脱氧核糖和碱基之间的连接物、碱基对之间(代表氢键)的连接物若干,成功搭建了一个完整的双链DNA模型,模型中有4个T和6个G。下列有关说法正确的是(　　)
A.碱基对之间(代表氢键)的连接物有24个
B.代表胞嘧啶的卡片有4个
C.脱氧核糖和磷酸之间的连接物有38个
D.理论上能搭建出410种不同的DNA模型
4.(2022江苏扬州中学月考)20世纪50年代初,查哥夫对多种生物DNA做了碱基定量分析,发现(A+T)/(C+G)的值如下表。结合所学知识,你认为能得出的结论是(　　)
DNA 来源 大肠 杆菌 小麦 鼠 猪肝 猪胸 腺 猪脾
(A+T)/ (C+G) 1.01 1.21 1.21 1.43 1.43 1.43
A.小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息相同
B.猪的DNA结构比大肠杆菌DNA结构更稳定一些
C.同一生物个体不同组织的DNA碱基组成相同
D.小麦DNA中(A+T)的数量是鼠DNA中(C+G)数量的1.21倍
5.(多选题)DNA熔解温度(Tm)是使DNA双螺旋结构解开一半时所需要的温度,不同种类DNA的Tm值不同。如图表示一双链DNA分子中(G+C)占全部碱基的比例与Tm的关系。下列有关叙述正确的是(　　)
A.若DNA分子中(G+C)/(A+T)=1,则G与C之间的氢键总数比A与T之间的多
B.一定范围内,DNA分子的Tm值与(G+C)含量呈正相关
C.不同生物DNA的Tm值有可能相同
D.Tm值相同的DNA分子中(G+C)数量也相同
第二课时　DNA的复制
基础过关练
题组一　对DNA分子复制的推测与验证
1.科学家将15N标记的DNA移入含14N的培养基中,通过仪器测得后代DNA是否含15N来判断DNA的复制方式,针对DNA的复制方式共有三种猜想(如图)。他们预测,如果DNA复制2次后所有的DNA都含有15N,说明DNA复制方式为(　　)
　　　　　　　　　　　　
A.全保留式　　　B.半保留式
C.分散式　　　D.半保留式或分散式
2.(易错题)(2024江苏常州期中)用大肠杆菌探究DNA复制方式,细胞中有三种类型的DNA:14N/14N-DNA、14N/15N-DNA、15N/15N-DNA,如图为这三种DNA在进行密度梯度离心后的分层情况。若以15N/15N-DNA大肠杆菌为亲代,用14NH4Cl普通培养基培养,进行探究实验,下列相关叙述正确的是(　　)
A.①②处分别为含14N/14N-DNA、14N/15N-DNA的大肠杆菌
B.若DNA为全保留复制,则子一代DNA分布于①②处
C.若DNA为全保留复制,则子二代DNA分布于①③处
D.若DNA为半保留复制,则子二代DNA分布于②③处
3.科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下的实验(已知培养用的细菌大约每20min分裂一次,产生子代,实验结果如图)。
(1)实验一和实验二的作用是　　　　。
(2)从实验三的结果C、D可以看出DNA分子复制　　　　(填“是”或“不是”)半保留复制,结果C中条带的氮元素是　　　　。　　
(3)如果实验三的结果都为E,则可判断DNA的复制方式　　　　(填“是”或“不是”)半保留复制。
(4)若对结果C中的DNA分子先用解旋酶处理,再离心,结果为G,请在图中画出。　
题组二　分析DNA的复制过程
4.(2022江苏徐州合格性考试模拟)下列关于DNA复制的叙述,正确的是(　　)
A.DNA复制时只以DNA的一条链作为模板
B.DNA复制的场所只有细胞核
C.DNA复制过程不需要消耗能量
D.DNA分子的复制方式是半保留复制
5.(教材习题改编)如图为某真核细胞中DNA复制过程模式图,下列分析正确的是(　　)
A.酶①和酶②均作用于氢键
B.该过程的模板链是a、d链
C.该过程只能发生在细胞有丝分裂前的间期
D.子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3'端
6.真核细胞中DNA复制如图所示,下列叙述错误的是(　　)
A.多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成
B.每个子代DNA都有一条核苷酸链来自亲代
C.复制过程中氢键的破坏和形成都需要DNA聚合酶的催化
D.DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则
7.大肠杆菌质粒是一种环状DNA,如图表示质粒DNA复制过程,其中复制叉是DNA复制时在DNA链上形成的Y型结构。相关叙述不正确的是　(　　)
A.质粒分子中磷酸、碱基、脱氧核糖的数量比为 1∶1∶1　
B.复制叉的形成离不开解旋酶的参与,需要消耗ATP
C.子链的延伸需要脱氧核糖核苷酸为原料、DNA聚合酶催化
D.该质粒DNA复制具有多起点、双向复制的特点
8.(2022江苏无锡期末)如图为真核细胞DNA复制的电镜照片示意图,其中箭头指的泡状结构为复制泡,是DNA上正在复制的部分。下列相关叙述错误的是(　　)
A.每个复制泡中含有2条DNA母链和2条子链
B.每个复制泡中1条子链是完全连续的,另1条子链是不连续的
C.解旋酶、DNA聚合酶等多种酶参与了该过程
D.该图说明了真核细胞通过多起点复制的方式提高复制效率
9.如图所示为某DNA复制过程的部分图解,其中rep蛋白具有解旋的功能。下列相关叙述不正确的是(　　)
A.rep蛋白可破坏A与T、C与G之间形成的氢键
B.DNA结合蛋白可能具有防止DNA单链重新形成双链的作用
C.DNA复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点
D.每条DNA子链均进行连续复制
10.如图为DNA分子的复制示意图,请据图回答问题:
(1)DNA分子的空间结构为　　　　　结构;如果①有100个碱基对,其中A有30个,则鸟嘌呤有　　　个。
(2)图中①→②的过程需要　　　　酶;②→③的过程遵循
　 　原则。③的四条链中,新合成的子链是　 　。
(3)子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子,说明DNA的复制方式是　　　　　　　　,其意义是　　　　　　　　　　。
题组三　DNA复制有关的计算
11.(2024江苏扬州大学附属中学期中)已知某DNA分子含有500个碱基对,其中含鸟嘌呤的脱氧核苷酸有300个;该DNA分子连续复制数次,共消耗含鸟嘌呤的脱氧核苷酸4500个,则该DNA分子共复制了(　　)
A.3次　　B.4次　　C.5次　　D.6次
12.(易错题)(2024江苏常州期中)某DNA分子的两条链均被32P标记,共含有200个碱基对,C+G占全部碱基的70%,已知其中一条链上的A有20个,下列相关叙述正确的是(　　)
A.该DNA分子中碱基对的排列方式有4200种
B.该DNA分子中4种碱基的比例为A∶T∶G∶C=2∶2∶3∶3
C.该DNA分子连续复制3次,需要消耗游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸980个
D.该DNA分子在不含放射性的培养基中连续复制3次,含32P的DNA分子占50%
13.(2022江苏盐城阜宁中学等四校期中联考)用15N标记1个含有100个碱基对的DNA分子,其中有胞嘧啶60个,若该DNA分子在含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100%
C.复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸640个
D.共产生16个DNA分子
14.某DNA分子(两条链均含14N)含有3000个碱基,腺嘌呤占35%,若该DNA分子用15N同位素标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次。将全部复制产物进行密度梯度离心,得到如图甲所示结果;如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心,则得到如图乙所示结果。下列有关分析不正确的是(　　)
A.X层全部是含14N和15N的DNA
B.X层中含有的DNA数是Y层的1/3
C.W层与Z层的核苷酸链数之比为4∶1
D.W层中15N标记的胞嘧啶有3150个
能力提升练
题组一　探究DNA复制的方式
1.(2024江苏扬州期中)某兴趣小组的同学对美国科学家米西尔森和斯塔尔的实验进行了改编,让大肠杆菌在以14NH4Cl为唯一氮源的培养基上培养一段时间,当大肠杆菌全部含14N后,再将其转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养基中培养。连续培养两代后,提取大肠杆菌的DNA分子进行密度梯度离心。下列相关叙述正确的是(　　)
A.大肠杆菌每分裂一次,DNA就复制一次,而纺锤体在前期形成,末期消失
B.本实验所用研究方法为放射性同位素标记法,通过离心将不同密度的DNA分离
C.若DNA复制方式为全保留复制,则子一代DNA经密度梯度离心后会出现轻带和重带
D.提取子二代大肠杆菌的DNA,一半DNA含有15N,另一半DNA含有14N
2.科学家们曾推测DNA复制方式可能有图甲所示的三种方式。1958年,米西尔森和斯塔尔用密度梯度离心的方法,追踪由15N标记的DNA亲本链的去向,实验过程是将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上,连续繁殖两代(子代Ⅰ和子代Ⅱ)后离心,得到的结果如图乙所示。下列有关叙述正确的是　(　　)
A.若子代Ⅰ离心后只有中带,则DNA一定是半保留复制
B.区分分散复制还是半保留复制,应该从子代Ⅱ离心结果开始
C.如果将子代ⅠDNA分子解旋后再离心,则三种复制方式的结果是一样的
D.若DNA确实是半保留复制,则复制5代后,含14N的DNA分子占15/16
题组二　综合分析DNA复制过程
3.(2024江苏淮安五校联盟学情调查)复制泡是DNA进行同一起点双向复制时形成的。在复制启动时,尚未解开螺旋的亲代双链DNA同新合成的两条子代双链DNA的交界处形成的Y型结构,就称为复制叉。如图为DNA复制时,形成的复制泡和复制叉的示意图,其中a~h代表相应位置。下列相关叙述错误的是(　　)
A.根据子链的延伸方向,可以判断图中a处是模板链的3'端
B.图中e处子链的合成与f处子链的合成用到酶的种类可能不同
C.若一条母链中(A+T)有m个,则另一条母链中(A+T)也有m个
D.若某DNA复制时形成了n个复制泡,则该DNA上应有2n个复制叉
4.(2024江苏南通如东期初)哺乳动物的线粒体DNA是双链闭合环状分子,外环为H链,内环为L链,如图所示,下列叙述正确的是(　　)
A.线粒体DNA分子中含有两个游离的磷酸基团
B.子链中的磷酸二酯键数目和脱氧核苷酸数目相同
C.子链1的延伸方向是3'→5',需要DNA聚合酶的催化
D.若该线粒体DNA放在含15N的培养液中复制3次,则含15N的DNA有6个
5.(多选题)(2023江苏南京六校联合调研)长期以来,关于DNA复制过程中是DNA聚合酶在移动还是DNA链在移动,一直存在争论,一种观点认为是DNA聚合酶沿着DNA链移动;另一种观点则认为是DNA链在移动,而DNA聚合酶相对稳定不动。科学家给枯草芽孢杆菌的DNA聚合酶标上绿色荧光,在不同条件下培养,观察荧光在细胞中的分布,发现绿色荧光只分布在细胞中固定的位点,位点个数如下表所示。下列说法正确的是(　　)
组别 营养物 含有下列荧光位点 个数的细胞比例(%)
0 1 2 3 4
① 琥珀酸盐 24 56 19 0.08 <0.08
② 葡萄糖 3 43 41 9 3.6
③ 葡萄糖+氨基酸 2 33 32 22 10
A.DNA复制过程需要脱氧核苷酸为原料,并消耗能量
B.DNA聚合酶只能以DNA单链为模板合成其互补链
C.上述实验结果中绿色荧光的分布情况支持第一种观点
D.根据结果可推测枯草芽孢杆菌的分裂速度:①<②<③
6.将蚕豆幼苗放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷(即3H-T,胸腺嘧啶脱氧核苷酸的组成成分)的培养基中培养一段时间,让3H掺入DNA中,从而使染色体带有放射性,培养过程如图甲。随后,将幼苗转到普通培养基(1H-T)中培养一段时间,图乙是跟踪检测根尖细胞部分染色体某时期变化图。请据图回答有关问题:
甲
乙
(1)完成图甲的培养过程,核DNA至少经过　　次复制。若某核DNA含有900个胸腺嘧啶脱氧核苷酸,则复制3次需要　　　　个腺嘌呤脱氧核苷酸。
(2)在细胞分裂过程中,图乙的B过程发生的时期是　　　　　　　;此过程产生的两条染色体中,含3H的DNA单链占全部单链的比值为　　　　。
(3)图乙中　　　　(填“A”或“B”)阶段发生DNA的半保留复制,出现相应实验结果的原因是　　　　　　 　　。
答案与分层梯度式解析
第二节　DNA分子的结构和复制
第一课时　DNA分子的结构
基础过关练
1.B 2.B 3.C 4.D 5.B 6.B
1.B　在DNA分子结构模型构建方面,富兰克林提供了DNA分子X射线衍射图片,A错误;沃森和克里克构建了DNA分子的双螺旋结构模型,B正确;查哥夫发现了碱基A的量总是等于T的量、C的量总是等于G的量,但没有提出A与T配对、C与G配对,C、D错误。
2.B　
题图所示DNA片段初步水解的产物是脱氧核苷酸,彻底水解产物为磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基,共6种小分子,D错误。
3.C　②③⑨组成一个胞嘧啶脱氧核苷酸,①是构成胸腺嘧啶脱氧核苷酸的磷酸,A错误;氢键越多,DNA越稳定,A与T之间有2个氢键,C与G之间有3个氢键,因此C与G所占比例越大,DNA越稳定,即⑥⑦所示碱基占的比例越大,DNA越稳定,B错误;DNA的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的,①和②相间排列,构成了DNA的基本骨架,C正确;DNA分子中大多数脱氧核糖与两个磷酸相连,但每条链一端有一个脱氧核糖只连接一个磷酸,D错误。
易错提示
　　DNA中并不是所有的脱氧核糖都连接着两个磷酸,每条DNA单链上有一个脱氧核糖连接着一个磷酸。
4.D　DNA分子能够储存大量的遗传信息,碱基对排列顺序的千变万化,导致了DNA分子的多样性,而碱基对特定的排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性,A、B正确;若DNA分子含有2000个碱基,即一条脱氧核苷酸链中有1000个碱基,每个碱基都可能是A、T、C、G中的任意一种,故该DNA分子碱基对可能的排列方式有41000种,C正确;人体β-珠蛋白基因的碱基对排列顺序是特定的,其碱基对排列方式应只有一种,D错误。
5.B　一个DNA分子有1000个碱基对,则该DNA分子共有2000个碱基,由题干信息和碱基互补配对原则可得A=T=20%,则G=C=30%,该DNA分子中A=T=400个,G=C=600个,一条链中鸟嘌呤占该条链碱基总数的10%,则该条链上G1=1000×10%=100(个),另一条链上G2=600-100=500(个),B正确。
6.B　由于整个DNA分子中G+C=35.8%,则每条链中G+C=35.8%,A+T=64.2%;而α链中T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%,则α链中G=18.7%、A=31.3%,根据碱基互补配对原则,其互补链(β链)中T和C分别占该链碱基总数的31.3%和18.7%,故选B。
能力提升练
1.C 2.D 3.C 4.C 5.ABC
1.C　双链DNA分子中鸟嘌呤个数为x,则与其互补的胞嘧啶的个数也是x,A错误;双链DNA分子中嘌呤与嘧啶配对,因此嘌呤数=嘧啶数,该DNA分子的嘌呤碱基数和嘧啶碱基数的比值是1,B错误;由于双链DNA分子中G=C、A=T,该DNA分子中G=C=x,碱基总个数为y,故胸腺嘧啶T=(y-2x)/2,即y/2-x,C正确;A、T碱基对之间有2个氢键,G、C碱基对之间有3个氢键,该DNA分子中的G、C碱基对数是x,A、T碱基对数是y/2-x,该DNA分子的碱基之间的氢键数是3x+2×(y/2-x)=x+y,D错误。
2.D　在双链DNA分子中,互补碱基之和的比值在DNA分子的任一条单链中以及双链DNA分子中是相等的,若某双链DNA分子中一条链上(A+T)/(G+C)=a,则双链DNA中(A+T)/(G+C)=a,另一条链中(A+T)/(G+C)=a,A、B错误;由于双链DNA中A=T、G=C,则双链DNA分子中(A+C)/(T+G)=1,C错误;在双链DNA分子中,非互补碱基之和的比值在两条单链中互为倒数,已知DNA分子的某条链上(A+C)/(T+G)=b,则另一条链中(A+C)/(T+G)=1/b,D正确。
3.C　双链DNA中A与T之间有2个氢键,G与C之间有3个氢键,搭建的模型中有4个T和6个G,则碱基对之间(代表氢键)的连接物有4×2+6×3=26(个),A错误;由于双链DNA分子中G=C,模型中有6个G,因此代表胞嘧啶(C)的卡片有6个,B错误;该双链DNA模型中,脱氧核苷酸数=脱氧核糖数=磷酸数=碱基数=20,每条链3'端的脱氧核糖与1个磷酸相连,需要1个连接物,其他的脱氧核糖均与两个磷酸相连,需要2个连接物,故该DNA模型中脱氧核糖和磷酸之间的连接物有20×2-2=38(个),C正确;已知该双链DNA模型中共有10对碱基,该DNA模型在碱基种类不确定的情况下,碱基排列方式共有410种,但该DNA模型中的碱基种类和数目已确定,因此理论上能搭建出的DNA模型少于410种,D错误。
4.C　DNA分子中碱基对的排列顺序代表遗传信息,由题表可知,小麦和鼠DNA中(A+T)/(C+G)的值相同,但是不代表碱基对的排列顺序相同,A错误;碱基A与T之间有两个氢键,G与C之间有三个氢键,DNA中的氢键越多,DNA的结构越稳定,则DNA分子中(G+C)之和所占比例越大,DNA分子结构越稳定,而(A+T)/(C+G)的值越大,(G+C)占整个DNA分子的比例越小,因此大肠杆菌的DNA分子结构比猪的稳定,B错误;同一生物个体不同组织的遗传物质相同,DNA碱基组成相同,C正确;小麦和鼠DNA中(A+T)/(C+G)的值相同,但是碱基的总数不确定,小麦DNA中(A+T)与鼠DNA中(C+G)的比例关系不能确定,D错误。
5.ABC　G—C碱基对之间有3个氢键,A—T碱基对之间有2个氢键,若DNA分子中(G+C)/(A+T)=1,说明G—C碱基对和A—T碱基对数量相同,则G与C之间的氢键总数比A与T之间的多,A正确;由图可知,在70~110℃范围内,DNA分子的Tm值与(G+C)含量呈正相关,B正确;Tm值与DNA分子中(G+C)占全部碱基的比例有关,不同生物DNA中(G+C)所占比例可能相同,则Tm值有可能相同,C正确;若Tm值相同,则DNA分子中(G+C)所占比例相同,但(G+C)的数量不一定相同,D错误。
第二课时　DNA的复制
基础过关练
1.C 2.C 4.D 5.D 6.C 7.D 8.B 9.D
11.B 12.C 13.C 14.C
1.C　1个DNA分子复制2次后形成4个DNA分子,若复制方式为全保留式,则后代只有1个DNA分子含15N,若复制方式为半保留式,则后代有2个DNA分子含15N,若复制方式为分散式,则后代所有的DNA都含有15N,C正确。
2.C　密度梯度离心DNA需要将DNA从大肠杆菌释放出来;含15N的DNA比含14N的DNA密度大,①②处表示不同类型的DNA而不是大肠杆菌,即①②处分别是14N/14N-DNA、14N/15N-DNA,A错误;若DNA为全保留复制,则子一代DNA分布于①③处,子二代DNA也分布于①③处,B错误,C正确;若DNA为半保留复制,则子二代DNA分布于①②处,D错误。
3.答案　(1)对照　(2)是　14N、15N　(3)不是　(4)
解析　(1)实验一和实验二分别表示用14N和15N标记细菌的DNA,其作用是与实验三形成对照。(2)结合题干信息,C是细菌繁殖一代的结果,D是细菌繁殖两代的结果,从结果C、D可以看出DNA分子复制是半保留复制,结果C中条带的氮元素是14N、15N。(3)如果实验三的结果都为E(轻链和重链),可判断DNA的复制方式不是半保留复制。(4)结果C中的DNA分子是含15N的DNA在含14N的环境下复制一次后的结果,用解旋酶处理后,DNA的双链解开,形成含15N的单链和含14N的单链,离心后应该位于轻链和重链位置。
4.D　DNA复制时分别以DNA分子的两条链作为模板,且边解旋边复制,A错误;DNA复制的场所主要是细胞核,线粒体和叶绿体等中也可以进行DNA复制,B错误;DNA复制需要酶的催化作用,同时需要消耗能量,C错误;DNA分子复制时保留了原来DNA分子中的一条链,这种方式为半保留复制,D正确。
易错提示
　　DNA复制的两个易错点
　　(1)DNA复制的场所并非只有细胞核,线粒体、叶绿体等中也能进行DNA复制。
(2)并非所有细胞都进行DNA复制,只有分裂的细胞才能进行DNA复制。
5.D　酶①为解旋酶,作用于氢键,酶②为DNA聚合酶,催化形成两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键,A错误;由图可知,该过程的模板链是a、b链,B错误;DNA分子复制过程可发生在有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期,C错误;子链延伸方向为5'→3',故游离的脱氧核苷酸添加到3'端,D正确。
6.C　多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成,提高复制效率,A正确;DNA复制方式为半保留复制,每个子代DNA都有一条核苷酸链来自亲代,B正确;解旋酶破坏碱基对之间的氢键,使DNA双链解旋,DNA聚合酶参与形成与母链互补的子链,氢键的形成不需要酶的催化,C错误;碱基对之间严格的碱基互补配对原则保证了DNA复制的精确进行,D正确。
7.D　质粒是环状DNA,其基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,由一分子磷酸、一分子碱基和一分子脱氧核糖组成,A正确;从图示质粒DNA的复制过程可以看出,质粒DNA是单起点的双向复制,D错误。
8.B　DNA的复制方式为半保留复制,子链的延伸方向为5'→3',复制泡中从复制起点开始,DNA向两侧双向复制,每个复制泡中含有2条DNA母链和2条子链,每条子链都有连续和不连续的部分,如图,B错误。
9.D　根据rep蛋白具有解旋的功能可推断出,rep蛋白可破坏A与T、C与G之间形成的氢键,A正确;DNA结合蛋白与DNA单链结合,可防止单链之间重新螺旋化形成双链,B正确;一个DNA复制出两个子代DNA,子代DNA一条链为模板链,另一条链为新合成的链,结合图示可知,DNA复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点,C正确;由图可知,前导链为连续复制,后随链为不连续复制,D错误。
10.答案　(1)双螺旋　70　(2)解旋　碱基互补配对　Ⅱ和Ⅲ　(3)半保留复制　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
解析　(1)DNA分子的空间结构为双螺旋结构;如果①有100个碱基对,说明该DNA分子共有200个碱基,已知A有30个,根据碱基互补配对原则,A=T=30个,C=G=70个。(2)图中①→②的过程属于解旋过程,需要解旋酶。②→③的过程是以解开的每一条母链为模板,在DNA聚合酶的作用下,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链。DNA是半保留复制,③的四条链中,新合成的子链是Ⅱ和Ⅲ。(3)子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子,说明DNA的复制方式是半保留复制。DNA通过复制,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。
11.B　题述双链DNA分子中,含鸟嘌呤的脱氧核苷酸有300个,假设其复制了n次,共消耗含鸟嘌呤的脱氧核苷酸4500个,则(2n-1)×300=4500,计算可得n=4,即DNA共复制了4次。
12.C　该DNA分子含有200个碱基对,各碱基对所占的比例已经确定,则该DNA分子的碱基对排列方式少于4200种,A错误;C+G占全部碱基的70%,所以G+C=200×2×70%=280(个),G=C=140(个),则A和T分别为60个,所以该DNA分子中4种碱基的比例为A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7,B错误;该DNA分子连续复制3次,需要消耗游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸140×(23-1)=980(个),C正确;该DNA分子在不含放射性的培养基中连续复制3次得到8个DNA分子,根据DNA半保留复制的特点,其中有2个DNA的一条链含32P,所以含32P标记的DNA分子占25%,D错误。
13.C　由于DNA分子的复制是半保留复制,最终只有2个子代DNA均含1条15N链、1条14N链,其余DNA都只含14N,则全部子代DNA都含14N,由于DNA复制四次后共产生24=16(个)子代DNA,故含15N的DNA所占的比例为2/16=1/8。含有100个碱基对(200个碱基)的DNA分子,胞嘧啶数=鸟嘌呤数=60,则腺嘌呤数=胸腺嘧啶数=40,故复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸(24-1)×40=600(个),C符合题意。
14.C　由于DNA分子复制为半保留复制,所以X层全部是含14N和15N的DNA,A正确;1个DNA分子复制3次产生8个DNA分子,其中2个DNA分子含14N和15N,6个DNA分子只含15N,所以X层中含有的DNA数是Y层的1/3,B正确;1个DNA分子复制3次,产生8个DNA分子,含16条脱氧核苷酸链,其中含15N的有14条链,含14N的有2条链,所以W层与Z层的核苷酸链数之比为14∶2=7∶1,C错误;1个DNA分子复制3次,产生8个DNA分子,含15N标记的有14条链,在含有3000个碱基的双链DNA分子中,腺嘌呤占35%,则胞嘧啶占15%,1个DNA分子含450个胞嘧啶,所以W层中含15N标记的胞嘧啶有450×14÷2=3150(个),D正确。
能力提升练
1.C 2.B 3.A 4.B 5.ABD
1.C　大肠杆菌每分裂一次,DNA就复制一次,大肠杆菌为原核生物,分裂方式为二分裂,该过程中无纺锤体出现,A错误;本实验所用研究方法为同位素标记法,通过离心将不同密度的DNA分离,14N、15N没有放射性,B错误;提取子二代大肠杆菌的DNA,所有的DNA都含有15N,有一半DNA含有14N,D错误。
2.B　若子代Ⅰ离心后只有中带,则DNA可能是半保留复制,也可能是分散复制,A错误。如果将子代ⅠDNA分子解旋后再离心,则全保留复制和半保留复制的结果是一样的,都是轻带、重带各一半,而分散复制的结果与全保留复制和半保留复制的结果不同,C错误。若DNA确实是半保留复制,则复制5代后,含14N的DNA分子占100%,D错误。
3.A　子链的延伸方向是5'→3',且与模板链是反向平行关系,因此,根据子链的延伸方向,可以判断图中a处是模板链的5'端,A错误;图中e处子链的合成与f处子链的合成用到酶的种类可能不同,e处用到DNA聚合酶,f处可能还需要用到连接DNA片段的酶,B正确;若一条母链中(A+T)有m个,由于这两条母链是互补关系,A与T是互补碱基,则另一条母链中(A+T)也有m个,C正确;若某DNA复制时形成了n个复制泡,图中显示一个复制泡会出现两个复制叉,因此该DNA上应有2n个复制叉,D正确。
4.B　线粒体DNA分子为环状DNA,环状DNA链首尾相连,不会有裸露的3'端、5'端,因而不会有游离的磷酸基团,A错误;由于形成的DNA分子是环状的,因此子链中的磷酸二酯键数目和脱氧核苷酸数目相同,B正确;子链1的延伸方向是5'→3',子链合成过程需要DNA聚合酶的催化,C错误;若该线粒体DNA放在含15N的培养液中复制3次,新合成的子链中均含有15N,即含15N的DNA有23=8(个),D错误。
5.ABD　DNA的基本组成单位为脱氧核苷酸,故DNA复制过程需要脱氧核苷酸为原料,并消耗能量,A正确;DNA复制为半保留复制,以DNA的每条链为模板合成碱基互补的子链,所以DNA聚合酶只能以DNA单链为模板合成其互补链,B正确;科学家给枯草芽孢杆菌的DNA聚合酶标上绿色荧光,发现绿色荧光只分布在细胞中固定的位点,说明DNA复制时是DNA链在移动,而DNA聚合酶相对稳定不动,支持第二种观点,C错误;DNA复制时需要DNA聚合酶的催化,含荧光点多的细胞比例越大,说明细胞分裂越旺盛,根据表格数据可推测,枯草芽孢杆菌的分裂速度:①<②<③,D正确。
6.答案　(1)2　6300　(2)有丝分裂后期　1/4　(3)A　开始时染色体中的DNA含有一条3H-T链和一条1H-T链,A过程进行DNA的半保留复制,使所形成的两条染色单体中,一条有放射性,一条无放射性
解析　(1)题图甲表示将不含放射性的DNA放在含有3H-T的培养基中培养一段时间,产生了两条链都具有放射性的DNA分子;由于DNA分子具有半保留复制的特点,第一次复制形成的DNA分子都只有一条链含有放射性,第二次复制形成的DNA分子中有一半的DNA分子的双链都具有放射性。故完成图甲的培养过程,核DNA至少经过2次复制。已知某核DNA含有900个胸腺嘧啶脱氧核苷酸,双链DNA中A=T,该核DNA复制3次需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸(23-1)×900=6300(个)。(2)图乙中A过程表示染色体的复制,B过程表示姐妹染色单体分离。幼苗的根尖细胞不能进行减数分裂,故图乙的B过程发生在有丝分裂后期;B过程产生的2条染色体共有2个DNA分子,即4条DNA单链,2条染色体中有1条染色体有放射性,1条染色体无放射性,DNA的复制方式是半保留复制,故有放射性的染色体中,只有1条DNA单链有放射性,则含3H的DNA单链占全部单链的比值为1/4。(3)图乙中A过程表示DNA的半保留复制,出现相应实验结果的原因:开始时染色体中的DNA含有一条3H-T链和一条1H-T链,A过程进行DNA的半保留复制,使所形成的两条染色单体中,一条有放射性,一条无放射性。
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)