3.3 DNA的复制（分层作业）
基础巩固+能力提升+拓展培优 三维训练
（限时：24min）
知识点1 探究 DNA 的复制过程
1．下列关于科学方法的叙述错误的是（ ）
A．孟德尔揭示分离定律，运用了假说-演绎法
B．施莱登和施旺建立细胞学说，运用了完全归纳法
C．赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验，运用了放射性同位素标记技术
D．梅塞尔森和斯塔尔探究DNA复制方式的实验，利用离心来区分不同密度DNA
【答案】B
【详解】
A、孟德尔通过豌豆杂交实验，提出遗传因子的假说，并设计测交实验进行验证，运用了假说-演绎法，A正确；
B、施莱登和施旺建立细胞学说时，基于对部分植物和动物细胞的观察，运用了不完全归纳法，B错误；
C、赫尔希和蔡斯通过用放射性同位素标记噬菌体的DNA和蛋白质，证明了DNA是遗传物质，运用了放射性同位素标记技术，C正确；
D、梅塞尔森和斯塔尔利用氮的同位素标记DNA，并通过密度梯度离心技术区分不同密度的DNA分子，证明了DNA的半保留复制，D正确。
故选B。
2．下列有关细胞内DNA的复制过程的叙述，正确的是（ ）
A．真核细胞的DNA复制仅发生在细胞核中
B．子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到5'端
C．DNA复制遵循碱基互补配对原则，为全保留复制
D．DNA复制时磷酸二酯键的形成需要DNA聚合酶的参与
【答案】D
【详解】
A、真核细胞的DNA复制主要发生在细胞核中，但线粒体和叶绿体中也存在DNA，可独立进行复制，A错误；
B、DNA子链延伸时，游离的脱氧核苷酸在DNA聚合酶催化下添加到链的3'端，B错误；
C、DNA复制遵循碱基互补配对原则，但复制方式为半保留复制（新链与旧链各保留一半），C错误；
D、DNA复制时，DNA聚合酶催化相邻脱氧核苷酸间形成磷酸二酯键，D正确。
故选D。
3．将DNA用15N标记的大肠杆菌加入到14NH4NCl为唯一氮源的培养基中，依次分离出3代大肠杆菌的DNA进行密度梯度离心，DNA在离心管中的分布如图所示。实验结果支持的结论是（ ）
A．DNA是大肠杆菌的遗传物质
B．DNA分子具有双螺旋结构
C．DNA的复制为半保留复制
D．DNA分子边解旋边复制
【答案】C
【详解】
A、该实验未涉及“DNA是遗传物质” 的验证（需通过肺炎链球菌转化实验等证明），A错误；
B、实验结果未体现DNA的双螺旋结构（需通过X射线衍射等证据支持），B错误；
C、实验结果符合 “半保留复制” 的特点（亲代DNA链保留，新链以14N合成），C正确；
D、实验未体现 “边解旋边复制” 的过程（需通过其他实验证明复制的动态过程），D错误。
故选C。
4．科学家以大肠杆菌为材料，用15N标记DNA研究其复制方式。下列关于该实验的叙述错误的是（ ）
A．15N不具有放射性，实验通过离心法区分亲代DNA和子代DNA
B．在真核细胞中，DNA复制是在细胞分裂前的间期完成的
C．若DNA为全保留复制，子一代DNA离心后会出现两条带
D．实验过程中大肠杆菌始终在含15NH4Cl的培养基中培养
【答案】D
【详解】
A、15N是稳定性同位素，无放射性，实验通过离心法根据DNA分子密度差异区分亲代DNA和子代DNA，A正确；
B、真核细胞中DNA复制发生在细胞分裂前的间期，B正确；
C、若DNA为全保留复制，亲代15N/15N的DNA复制后，子一代应含一个15N/15N（母链）和一个14N/14N（子链）的DNA分子，离心后出现重带和轻带两条带，C正确；
D、若实验全程使用15N培养基，新合成的DNA链均为15N，所有DNA分子密度相同（15N/15N），无法判断复制方式，应将大肠杆菌从15N培养基转移至14N培养基，D错误。
故选D。
5．将15N标记的大肠杆菌在14N培养基中分裂两次后，提取DNA进行密度梯度离心。若DNA复制方式为半保留复制，则实验结果应为（ ）
A．仅一条中密度带
B．一条高密度带和一条低密度带
C．一条中密度带和一条低密度带
D．高、中、低三条密度带
【答案】C
【详解】第一次复制后所有DNA为中密度（15N/14N），第二次复制时每个中密度DNA分子复制产生一个中密度（15N/14N）和一个低密度（14N/14N）DNA，离心后出现一条中密度带和一条低密度带，C正确，ABD错误。
故选C。
6．梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，设计了一个巧妙的实验，证明了DNA的复制是以半保留的方式进行的。实验过程中没有采用的科学方法和技术是（ ）
A．放射性同位素标记技术 B．假说-演绎法
C．密度梯度离心法 D．微生物培养技术
【答案】A
【详解】
A、实验中用15N（稳定性同位素）标记DNA，而非放射性同位素，因此未采用放射性同位素标记技术，A错误；
B、实验通过提出全保留、半保留、分散复制三种假说，预测离心结果并与实际观察对比，属于假说-演绎法，B正确；
C、利用密度梯度离心法区分不同密度的DNA分子（如15N/14N杂合链），C正确；
D、实验中需在含15N和14N的培养基中培养大肠杆菌，涉及微生物培养技术，D正确。
故选A。
知识点2 DNA 分子的复制过程、特点及意义
7．DNA聚合酶只能将游离的脱氧核苷酸连接到已有核酸片段（引物）上。下列关于细菌内DNA复制的说法，正确的是（ ）
A．DNA聚合酶参与氢键形成 B．引物可能是核糖核酸
C．两条子链延伸方向为3′-端到5'-端 D．子代DNA随着丝粒的分裂而分离
【答案】B
【详解】
A、DNA聚合酶催化脱氧核苷酸间形成磷酸二酯键，氢键由DNA解旋酶破坏并在复制时自发形成，DNA聚合酶不参与氢键形成，A错误；
B、细菌DNA复制需RNA引物（核糖核酸），为DNA聚合酶提供结合的3′-OH末端，B正确；
C、DNA聚合酶只能沿5′→3′方向合成子链，故子链延伸方向均为5′→3′，C错误；
D、细菌为原核生物，其DNA呈环状且无着丝粒结构，子代DNA通过细胞膜内陷或细胞分裂分离，D错误。
故选B。
8．关于DNA结构和复制的叙述，错误的是（ ）
A．DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成，形成双螺旋结构
B．DNA分子中，碱基对A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键
C．DNA复制是半保留复制，需要模板、原料、能量和酶等条件
D．DNA复制发生在细胞分裂的间期，复制后DNA分子数目加倍，染色体数目不变
【答案】D
【详解】
A、DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构，是沃森-克里克模型的核心内容，A正确；
B、碱基互补配对时，A-T间形成2个氢键，G-C间形成3个氢键，该特性影响DNA稳定性，B正确；
C、DNA复制方式为半保留复制，需模板链（亲代DNA）、原料（4种脱氧核苷酸）、能量（ATP）和酶（解旋酶、DNA聚合酶等），C正确；
D、DNA复制发生于细胞分裂间期，复制后每条染色体含两条染色单体（各含一个DNA分子），故核DNA分子数加倍，还有线粒体DNA，所以DNA分子不一定加倍，但染色体数目在分裂后期才加倍，间期染色体数目不变，D错误。
故选D。
9．有关真核细胞DNA复制过程的叙述，错误的是（ ）
A．遵循碱基互补配对原则，A与T配对，C与G 配对
B．具有边解旋边复制和半保留复制的特点
C．以DNA的两条链为模板，合成两个子代DNA分子
D．需要解旋酶和RNA 聚合酶的参与，需要消耗ATP
【答案】D
【详解】
A、DNA复制严格遵循碱基互补配对原则，即A（腺嘌呤）与T（胸腺嘧啶）配对，C（胞嘧啶）与G（鸟嘌呤）配对，A正确；
B、真核细胞DNA复制具有边解旋边复制的特点（解旋与复制同时进行），且为半保留复制（子代DNA保留一条母链），B正确；
C、DNA复制以亲代DNA的两条链分别为模板，通过半保留复制方式合成两个与亲代相同的子代DNA分子，C正确；
D、DNA复制过程需要解旋酶（解开DNA双链）和DNA聚合酶（催化脱氧核苷酸聚合），但RNA聚合酶是转录过程中合成RNA所需的酶，与DNA复制无关，D错误。
故选D。
10．下列关于DNA复制的叙述，正确的是（ ）
A．只在细胞核内进行
B．需要4种核糖核苷酸作为原料
C．需要DNA聚合酶的参与
D．是先全部解旋后再复制
【答案】C
【详解】
A、DNA复制主要在细胞核内进行，但线粒体和叶绿体中也可进行（原核细胞在拟核），A错误；
B、DNA复制的原料是4种脱氧核糖核苷酸（脱氧核苷酸），核糖核苷酸是RNA合成的原料，B错误；
C、DNA复制需DNA聚合酶催化脱氧核苷酸聚合，同时需解旋酶解开双链，C正确；
D、DNA复制是边解旋边复制，以提高效率并减少DNA损伤，D错误。
故选C。
11．如图为DNA复制过程示意图，下列相关叙述正确的是（ ）
A．图中合成的两条子链碱基排列顺序相同
B．图中①过程叫解旋，需要解旋酶提供能量驱动
C．碱基互补配对原则为图示DNA复制过程提供了精确模板
D．据图可推测出DNA聚合酶只能催化DNA单链沿着5'→3'延伸
【答案】D
【详解】
A、DNA复制过程中合成的两条子链碱基排列是互补的，A错误；
B、酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能，并不会为生命活动提供能量，B错误；
C、DNA分子独特的双螺旋结构为其复制提供了精确的模板，C错误；
D、图中两条DNA新链的延伸方向相反，可见DNA聚合酶只能催化DNA单链沿着5'→3'延伸，D正确。
故选D。
12．下列关于DNA复制的叙述，不正确的是（ ）
A．DNA复制只发生在细胞核中
B．DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶等
C．DNA复制时，两条链都作为模板，合成两条新的子链
D．DNA复制是半保留复制，新合成的DNA分子中有一条旧链和一条新链
【答案】A
【详解】
A、DNA复制主要发生在细胞核中，但在线粒体和叶绿体中也能进行DNA复制（因为线粒体和叶绿体中含有少量DNA），A错误；
B、DNA复制过程中，解旋酶能解开DNA双链之间的氢键，使DNA双链解旋，DNA聚合酶能以解开的DNA单链为模板，将脱氧核苷酸连接成新的子链，所以DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶等，B正确；
C、DNA复制时，以DNA的两条链分别作为模板，合成两条新的子链，从而形成两个新的DNA分子，C正确；
D、DNA复制是半保留复制，即新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链（旧链），另一条链是新合成的（新链），D正确。
故选A。
知识点3 DNA 分子复制的相关计算
13．某种显色剂能使32P标记的DNA分子显色，如果DNA分子两条链都被标记显深色，只有一条链被标记显浅色，没有被标记不显色。现有双链均被32P标记的DNA分子，若在不含32P的培养液中培养，则复制3次后，DNA分子的显色情况是（ ）
A．1/2的DNA分子显深色，1/2的DNA分子显浅色
B．1/4的DNA分子显深色，3/4的DNA分子显浅色
C．1/4的DNA分子显浅色，3/4的DNA分子不显色
D．1/2的DNA分子显浅色，1/2的DNA分子不显色
【答案】C
【详解】DNA复制为半保留复制，每次复制后，原母链被分配到子代DNA分子中，新合成的链不含32P，复制3次后，共得到8个DNA分子，最初的两条母链存在于2个显浅色的DNA中，其他子链不显色，因此DNA分子的显色情况是显深色的DNA分子为0，显浅色的DNA分子占1/4，不显色的DNA分子占3/4，C正确，ABD错误。
故选C。
14．线粒体DNA（mtDNA）是真核细胞中具有自主复制能力的环状双链DNA，其复制过程与链状双链DNA基本相同。下列叙述错误的是（ ）
A．mtDNA复制时，子链延伸的方向均为5'→3'
B．mtDNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶参与
C．1个mtDNA分子复制1次，消耗的脱氧核苷酸总数小于复制过程中产生的水分子总数
D．让15N标记的mtDNA在含14N的缓冲液中复制3次，子代DNA分子中含15N的占1/4
【答案】C
【详解】
A、DNA聚合酶催化子链延伸的方向均为5'→3'，无论线状或环状DNA均遵循此规律，A正确；
B、mtDNA复制需解旋酶解开双链，DNA聚合酶催化子链合成，与链状DNA复制机制类似，B正确；
C、因为mtDNA是环状双链DNA分子，所以消耗的脱氧核苷酸总数等于复制过程中产生的水分子数，C错误；
D、15N标记的mtDNA在14N中复制3次，共生成8个DNA分子，含15N的DNA分子仅2个，所占比例为=1/4，D正确。
故选C。
15．含有1000个碱基对的1个DNA分子片段，其中一条链的A+T占该链的30%，如果连续复制3次，则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为（ ）
A．3850 B．4900 C．4200 D．5600
【答案】B
【详解】1. 确定DNA分子中C的数量。DNA分子含1000个碱基对（2000个碱基）。已知一条链的A+T占30%，则该链A+T=30%×1000=300个，互补链的T+A=300个，整个DNA分子中A+T=600个，占双链的30%。因此，C+G占70%，即C+G=70%×2000=1400个。 由于C=G，故C的数量为1400÷2=700个。
2. 计算复制3次所需C的数量，复制3次后，共生成2 =8个DNA分子，其中新合成的DNA分子数为8 1=7个。每个新DNA分子需700个C，总需求量为7×700=4900个。
B正确，ACD错误。
故选B。
16．下图是 DNA 分子复制的示意图，该 DNA 的双链均被15N 标记。若提供含14N 的原料让其复制 2 次，则下列分析错误的是（ ）
A．图中 A、B 分别表示解旋酶和 DNA 聚合酶
B．两条子链延伸的方向都是从模板链的 3'到 5'
C．合成 a 链和 b 链的原料都是脱氧核糖核苷酸
D．DNA 复制 2 次后，含有15N 的 DNA 占 1/4
【答案】D
【详解】
A、题图表示DNA复制过程，其中A表示解旋酶，B表示DNA聚合酶，A正确；
B、由于子链合成方向均为5'到3'，而子链和模板链（母链）碱基互补配对且反向平行，故两条子链延伸的方向都是从模板链的 3'到 5'，B正确；
C、DNA的基本单位是脱氧核苷酸，故合成 a 链和 b 链的原料都是脱氧核糖核苷酸，C正确；
D、DNA复制方式为半保留复制，DNA复制2次后得到4个DNA分子，其中含有15N的DNA有2个，故DNA 复制2次后，含有15N的 DNA 占1/2，D错误。
故选D。
（限时：16min）
一、选择题
1．科学家使用DNA紫外光吸收光谱研究DNA复制：将DNA双链均被15N标记的大肠杆菌（约20分钟分裂一次）放入含有14NH4Cl的普通培养基中培养一定时间，提取DNA并进行密度梯度离心，测定紫外光吸收光谱，如甲图所示；若DNA复制为半保留复制，则培养40分钟所测定结果可能对应乙图曲线中（ ）
注：紫外光吸收光谱的峰值位置即离心管中DNA的主要分布位置，峰值越大，表明该位置DNA的数量越多
A．e、f B．e C．f、g D．f
【答案】A
【详解】分析DNA半保留复制的过程：
①初始状态（0分钟）：DNA双链均被 N标记，离心后位于重带（对应甲图的 a）；
② 20分钟（第一代）：大肠杆菌分裂一次，DNA复制一次。根据半保留复制，所有子代DNA均为一条链含 N，一条链含 N，离心后位于中带（对应甲图的 b）；
③40分钟（第二代）：大肠杆菌分裂两次，DNA复制两次。此时会产生两种DNA分子： 一半的DNA分子中一条链 N，一条链 N（中带）。 一半的DNA分子中两条链均为 N（轻带）。因此，培养40分钟后，离心结果应出现两个条带：中带和轻带，且两者的DNA数量相等（对应图中的f、e），A正确，BCD错误。
故选A。
2．某植物（2n=22）基因型为AaBb的一个花粉母细胞分裂时，原DNA中含14N，分裂的间期只向培养基中提供15N，先进行一次有丝分裂，再进行减数分裂，不考虑突变，下列叙述正确的是（ ）
A．有丝分裂后形成基因型为AaBb的细胞，且DNA均带有放射性
B．有丝分裂的后期会有44条染色体，每条染色体中均含有
C．处于减数分裂Ⅱ的细胞，其每个核DNA分子只有一条链带有标记
D．处于减数分裂Ⅰ的细胞，姐妹染色单体带有和标记的比例相等
【答案】B
【详解】
A、有丝分裂后形成的子细胞基因型仍为AaBb，每个DNA均带有15N标记，但15N是稳定同位素，无放射性，A错误；
B、有丝分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，染色体数目加倍为44条（2n=22，复制后为44条染色单体）。每条染色体（即分离后的染色单体）含一个DNA分子，该DNA分子由一条14N旧链和一条15N新链组成（半保留复制），故均含有14N，B正确；
C、减数分裂Ⅱ时，细胞中的DNA分子包括14N-15N杂合型和15N-15N纯合型（减数分裂间期在15N培养基中复制所得）。14N-15N型DNA有一条链带15N标记，但15N-15N型DNA两条链均带15N标记，故并非每个DNA分子“只有一条链带有15N标记”，C错误；
D、减数分裂Ⅰ时，每条染色体的姐妹染色单体中，一个含14N-15N DNA（带14N和15N标记），另一个含15N-15N DNA（只带15N标记）。因此，姐妹染色单体带有14N和15N标记的比例不相等，D错误；
故选B。
3．假说—演绎法在生物学研究中起到了重要作用，下列叙述中属于演绎推理的是（ ）
A．在探究DNA复制方式时梅塞尔森和斯塔尔预测子代DNA在离心管中的位置
B．孟德尔在进行一对相对性状杂交实验时观察到F 的表型比例为3:1
C．孟德尔提出在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中
D．摩尔根通过测交实验证明了控制果蝇白眼的基因在X染色体上
【答案】A
【详解】
A、梅塞尔森和斯塔尔基于DNA半保留复制假说，预测子代DNA在离心管中的分布位置（中带），属于通过假说推导具体实验现象的过程，符合演绎推理的定义，A正确；
B、孟德尔观察到F 出现3:1的性状分离比，属于实验现象（归纳法的基础），并非由假说推导出的预测，B错误；
C、孟德尔提出遗传因子分离是对实验现象的解释，属于假说阶段，而非基于假说的推理，C错误；
D、摩尔根的测交实验是对白眼基因位于X染色体假说的验证过程，属于实验检验环节，不属于推理本身，D错误。
故选A。
4．图为果蝇DNA的电镜照片，图中的泡状结构叫做DNA复制泡，是DNA上正在复制的部分。下列有关果蝇DNA复制的叙述，错误的是（ ）
A．DNA主要在细胞核中复制
B．DNA的复制需要Mg2+的参与
C．DNA复制结束，会导致染色体数目加倍
D．DNA复制有多个复制起点，有利于加快DNA复制速率
【答案】C
【详解】
A、果蝇的 DNA 主要分布在细胞核内的染色体上，少量分布在线粒体中，因此 DNA 复制主要在细胞核中进行，A正确；
B、DNA 复制过程需要 DNA 聚合酶等酶的参与，而 Mg 是许多酶的激活剂，能促进酶的催化活性，因此 DNA 的复制需要 Mg 参与，B正确；
C、DNA 复制的结果是DNA 分子数目加倍，但染色体数目并未改变，染色体数目加倍发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期（着丝粒分裂时），C错误；
D、图中显示 DNA 上存在多个泡状的复制泡，说明 DNA 复制有多个复制起点，多个起点同时进行复制，可显著加快 DNA 复制的速率，以适应细胞快速分裂的需求，D正确。
故选 C。
5．如图表示大肠杆菌质粒DNA的复制过程，其中复制叉是DNA复制时在DNA链上形成的Y型结构。若该细菌的质粒DNA含有的碱基数目为m，胸腺嘧啶数目为a，下列叙述错误的是（ ）
A．该DNA复制的特点为边解旋边复制、双向复制
B．该过程需要解旋酶与DNA聚合酶的参与，且两种酶参与的反应均消耗ATP
C．该DNA复制n次，消耗鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目为（2n－1）×（m/2－a）
D．该DNA复制一次，共形成m-1个新的磷酸二酯键
【答案】D
【详解】
A、据图分析，图中有两个复制叉，部分解旋后开始进行复制，体现该DNA复制过程的特点是边解旋边复制、双向复制，A正确；
B、该过程需要解旋酶（打开氢键）和DNA聚合酶（形成磷酸二酯键）的参与，且两种酶发挥作用时均消耗ATP，B正确；
C、DNA分子中含有的碱基数目为m，含有T的数目为a，则一个DNA分子中含有的G的数目是（m-2a）/2，DNA复制n次，形成2n个DNA分子，但是模板不需要原料，因此复制n次共需要G的数目为（2n-1）×（m-2a）/2=（2n-1）×（m/2-a），C正确；
D、据题意可知，图中DNA含有的碱基数为m，即含有的脱氧核苷酸数为m，因为该DNA为环状双链分子，磷酸二酯键数等于脱氧核苷酸数，因此复制过程形成2条环状的DNA链，故形成的磷酸二酯键为m，D错误。
故选D。
6．DNA复制时两条子链的合成存在差异：前导链连续合成，后随链分段合成产生冈崎片段。由于DNA聚合酶只能催化单链核酸片段的3'—OH末端连接游离的脱氧核苷酸，而不能连接两个游离的脱氧核苷酸，因此两条子链合成时均需一段RNA引物（由引发酶催化形成），过程如图。下列叙述错误的是（ ）
A．解旋酶需要在能量的驱动下才能将DNA双链解开
B．单链DNA结合蛋白可阻止解旋后的单链DNA重新配对形成双链
C．冈崎片段形成的原因是DNA聚合酶只能催化子链沿3'→5'方向合成
D．RNA引物使DNA聚合酶能够从引物的3'—OH端开始连接脱氧核苷酸
【答案】C
【详解】
A、DNA 解旋是一个需要消耗能量（ATP）的过程，解旋酶通过水解 ATP 获得能量来破坏碱基对之间的氢键，A正确；
B、单链 DNA 结合蛋白（SSB）的作用就是稳定解旋后的单链 DNA，防止其重新配对形成双链，也能避免核酸酶的降解，B正确；
C、DNA 聚合酶的催化方向是 5′→3′（即只能将脱氧核苷酸添加到子链的 3′—OH 末端）。 后随链的模板链是 3′→5′走向，因此子链只能不连续地合成短片段（冈崎片段），再由 DNA 连接酶连接，C错误；
D、题干已说明：DNA 聚合酶不能连接两个游离的脱氧核苷酸，必须依赖已有的 3′—OH 末端。 RNA 引物的作用就是提供这个 3′—OH 末端，让 DNA 聚合酶可以开始添加脱氧核苷酸，D正确。
故选C。
7．如图所示为真核生物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。下列叙述错误的是（ ）
A．图中a处是模板链的3'端，e、g处子链合成不需引物
B．1个复制泡有2个复制叉，体现DNA双向复制的特点
C．图中f、h处子链片段的连接需要DNA连接酶的参与
D．一个核DNA上通常有多个复制泡，有利于提高复制的效率
【答案】A
【详解】
A、子链延伸方向是5'→3'，所以模板链的a端是5'端，且e、g处子链合成是连续的，不需要引物，A错误；
B、一个复制泡有两个复制叉，向相反方向移动，体现了DNA双向复制的特点，B正确；
C、f、h处是后随链的冈崎片段，这些片段的连接需要DNA连接酶来催化，C正确；
D、真核生物的一个核DNA上通常有多个复制起点，形成多个复制泡，这样可以提高复制效率，D正确。
故选A。
二、非选择题
8．DNA聚合酶不能从头合成DNA，只能从3'端延伸DNA链，因此生物体内的复制过程需要RNA引物的参与。在DNA复制过程中，RNA引物首先被合成并附着在DNA模板链上，随后相关酶在引物的3'端逐一加入脱氧核苷酸，从而延长DNA链，最后切除RNA引物，填补缺口并连接相邻的DNA片段。图1为某真核细胞中DNA复制过程的模式图。回答下列问题：
(1)图1中的DNA聚合酶是__________（填“酶①”或“酶②”）。该DNA复制过程在真核细胞中发生的场所是__________。
(2)DNA能精确复制的原因是__________。图1中的DNA 连接酶与 DNA 聚合酶的区别是__________（答出1点）。
(3)真核细胞线粒体基质内的DNA是双链闭合环状分子，外环为H链，内环为L链。DNA复制过程为先以L链为模板，合成一段RNA引物，然后在DNA聚合酶的作用下合成新的H链片段，当新的H链合成2/3时，新的L链开始合成，如图2所示。
Ⅰ.据图2分析，DNA内外环的复制是不同步的。已知两条链的合成速度相同，当子链1全部合成时，子链2合成了__________。新合成的DNA分子中的磷酸二酯键数目与脱氧核苷酸数目__________（填“相等”或“不相等”）。
Ⅱ.只用15N标记亲代DNA，将其放在含14N的培养液中复制n次后，14N /15N -DNA占总数的__________。
【答案】
(1) 酶② 细胞核、线粒体、叶绿体
(2) DNA具有规则的双螺旋结构且其复制过程遵循碱基互补配对原则 DNA连接酶催化两个DNA片段之间形成磷酸二酯键；DNA聚合酶只能催化单个核苷酸加到已有的核酸片段3′末端的羟基上，形成磷酸二酯键（或DNA聚合酶发挥作用需要以一条DNA链为模板；DNA连接酶发挥作用不需要模板）
(3) 1/3 相等 1/2n-1
【分析】
DNA复制的条件：
⑴、DNA复制需要模板、原料、能量、酶等条件；
⑵、DNA复制是边解旋边复制、半保留复制；
⑶、DNA复制时，子链只能从5'端向3'端延伸，两条子链的延伸方向相反。
【详解】
（1）DNA聚合酶能从3'端延伸DNA链，结合图1可知，酶②能从3'端延伸DNA链，所以图1中的DNA聚合酶是酶②。真核细胞中DNA复制发生的场所是细胞核、线粒体、叶绿体。
（2）DNA能精确复制的原因是DNA具有规则的双螺旋结构且其复制过程遵循碱基互补配对原则保证了复制能够准确地进行。DNA连接酶与DNA聚合酶的区别：DNA连接酶催化两个DNA片段之间形成磷酸二酯键；DNA聚合酶只能催化单个核苷酸加到已有的核酸片段3′末端的羟基上，形成磷酸二酯键（或DNA聚合酶发挥作用需要以一条DNA链为模板；DNA连接酶发挥作用不需要模板）。
（3）Ⅰ.题干表明新的H链（子链1）合成2/3时，新的L链（子链2）才开始合成，两条链合成速度相同，当子链1全部合成（完成1）时，子链2的合成时间为子链1剩余1-2/3=1/3的时间，因此子链2合成了1/3。由于形成的DNA分子是环状的，每两个相邻脱氧核苷酸之间形成一个磷酸二酯键，所以新合成的DNA分子中的磷酸二酯键数目与脱氧核苷酸数目相等。
Ⅱ.只用15N标记亲代DNA，放在含14N的培养液中复制，根据DNA半保留复制特点，复制n次后，形成2n个DNA分子，其中14N/15N-DNA有2个，占总数的2/2n=1/2n-1。
（限时：26min）
一、选择题
1．T2噬菌体侵染细菌后，增殖速度很快。37℃条件下，噬菌体从侵染到释放大约需要20min，子代噬菌体释放出来后，又去侵染邻近的细菌细胞，1个T2噬菌体产生100个子代噬菌体约需40min。用32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，培养一段时间，离心后在上清液中检测到放射性。下列相关叙述正确的是（ ）
A．为标记噬菌体，用含32P的培养基培养T2噬菌体
B．从侵染到释放前，1个T2噬菌体大约会产生50个子代T2噬菌体
C．离心后在上清液中检测到较强放射性的原因可能是保温时间过长或过短
D．增殖多代后，子代T2噬菌体多数具有放射性
【答案】C
【详解】
A、噬菌体是病毒，无独立代谢能力，需寄生在活细胞中增殖。用含32P的培养基无法直接培养T2噬菌体，需先用32P标记细菌，再让噬菌体侵染标记的细菌，使其DNA被标记，A错误；
B、题干指出：1个T2噬菌体产生100个子代需40min，从侵染到释放约20min，40min会增殖两次，1×10×10=100，故1个T2噬菌体大约会产生10个子代T2噬菌体，B错误；
C、32P标记噬菌体DNA时，正常情况下离心后放射性应集中在沉淀中。上清液出现放射性可能原因：①保温时间过短，部分噬菌体未侵入细菌，仍在上清液；②保温时间过长，子代噬菌体释放导致上清液含放射性噬菌体，C正确；
D、DNA复制为半保留复制。32P标记的亲代DNA链在复制时仅分配至部分子代DNA中，随着增殖代次增加，含32P的子代噬菌体比例下降，少数T2噬菌体具有放射性，D错误。
故选C。
2．多种生物的细胞中都含有环状DNA分子。滚环复制是环状DNA分子复制的方式之一，下图为滚环复制的模式图。下列叙述错误的是（ ）
A．滚环复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点
B．以2链为模板复制时DNA聚合酶沿1链的3'端添加核苷酸
C．复制一次所产生的两条子链的碱基序列是互补的
D．复制所产生的两个子代DNA分子各有一个5'端
【答案】D
【详解】
A、由图可知，滚环复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点，A正确；
B、DNA聚合酶只能从引物的3'端连接脱氧核苷酸，以2链为模板复制时，1链可充当引物，因此，DNA聚合酶沿1链的3'端添加核苷酸，B正确；
C、由于复制一次所产生的两条子链的模板链是互补的，因此，两条子链的碱基序列是互补的，C正确；
D、复制所产生的两个子代DNA分子都是环状的，无游离的5'端，D错误。
故选D。
3．将果蝇精原细胞（2N=8）的DNA分子两条链都用15N标记后，置于含14N的培养基中培养，连续进行两次分裂。下列推断正确的是（ ）
A．第二次分裂中期的细胞中有8条染色单体含15N
B．第二次分裂后期的细胞中有16条染色体含14N
C．两次分裂结束后含14N的子细胞可能有2个或3个或4个
D．两次分裂结束后所有子细胞的染色体均含有15N
【答案】A
【详解】
A、若进行的是有丝分裂，则第一次分裂结束产生的细胞中有8个DNA，均为14N-15N，则经过复制后，在第二次分裂中期的细胞中有16条染色单体，其中有8条染色单体含15N；若进行的是减数分裂，DNA只复制1次，第二次分裂中期有4条染色体，8条染色单体，每条染色单体上都含15N，A正确；
B、若进行的是减数分裂，则第二次分裂后期的细胞中有8条染色体含14N，B错误；
C、由于DNA是半保留复制，若进行的是有丝分裂，两次分裂产生的4个子细胞都含14N，若进行的是减数分裂，则两次分裂结束后产生了4个子细胞，也均含14N，C错误；
D、若进行的是减数分裂，两次分裂结束后所有子细胞的染色体均含有15N，若进行的是有丝分裂，形成的子细胞中含15N染色体的子细胞比例为1/2～1，D错误。
故选A。
4．1958年，梅塞尔森和斯塔尔通过15N标记DNA的实验，证明了DNA的半保留复制。关于这一经典实验的叙述正确的是（ ）
A．因为15N无放射性，所以运用差速离心法区分DNA的母链和子链
B．选择大肠杆菌作为实验材料是因为它的拟核中有环状DNA
C．至少需要培养到才能证明DNA的半保留复制
D．得到的DNA带的位置有三个，证明了DNA的半保留复制
【答案】D
【详解】
A、实验中运用的是密度梯度离心法（而非差速离心法），通过 N标记增加DNA密度进行区分。 N虽无放射性，但可通过密度差异分离DNA，A错误；
B、大肠杆菌为原核生物，是因为大肠杆菌繁殖快，容易培养，能在短时间内获得大量的子代，便于观察实验结果，而不是因为它有环状DNA，B错误；
C、实验培养至F 代（第一代）时，DNA全部为杂合链（ N/ N），离心结果出现中间带；F 代（第二代）出现1:1的杂合链与全轻链（ N/ N），此时已可证明半保留复制，无需F 代，C错误；
D、实验中得到的DNA带位置有轻带（ N/ N）、中带（ N/ N）、重带（ N/ N）三个，根据不同代DNA在离心后出现的这些带的位置和比例，证明了DNA的半保留复制，D正确；
故选D。
5．研究者将1个含14N/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。将DNA双链解开再进行密度梯度离心，试管中出现两种条带（如下图）。下列叙述正确的是（ ）
A．该种大肠杆菌的细胞周期大约为6h
B．根据条带数目和位置可确定DNA的复制方式
C．直接将子代DNA密度梯度离心也能得到两种条带
D．也可通过检测15N放射性强度的高低确定DNA的复制方式
【答案】C
【详解】
A、根据题意和图示分析可知，将1个含14N/14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中，因合成DNA的原料中含15N，所以新合成的DNA链均含15N，据图可知，由于14N单链：15N单链=1：7，说明DNA复制了3次，可推知该细菌的细胞周期大约为24/3=8h，A错误；
B、由于DNA经过热变性后解开了双螺旋，变成单链，所以根据条带的数目和位置只能判断DNA单链的标记情况，但无法判断 DNA的复制方式，B错误；
C、经分析可知，DNA复制3次，有2个DNA链是15N和14N，在中带，有6个DNA链都是15N的，在重带，故直接将子代DNA进行密度梯度离心也能得到两条条带，C正确；
D、15N没有放射性，D错误。
故选C。
6．λ噬菌体是双链线状DNA病毒，其DNA侵入细胞后环化成双链环状DNA，然后通过滚环复制合成可被蛋白质外壳包装的双链线性DNA，过程如图。下列叙述错误的是（ ）
A．a链以3′端为引物随环状DNA向左滚动连续延伸
B．上图复制过程中，既有磷酸二酯键的形成又有磷酸二酯键的断裂
C．在滚环复制中，a链是连续延伸复制，而b链是不连续延伸复制
D．滚环复制可快速扩增出大量的子代双链线状DNA拷贝
【答案】A
【详解】
A 、DNA复制时，子链的延伸方向是从5’到3’，由图可知：环状DNA是向右滚动的，向右滚动有利于原本的双链DNA被进一步打开，可以为b链的延伸提供模板，A错误；
B、DNA 子链延伸时，脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，环状 DNA 打开双链（或复制后切割线性 DNA）时，需要断裂磷酸二酯键，因此该过程既有磷酸二酯键的形成，也有断裂，B正确；
C、滚环复制中：a链以环状 DNA 为模板，连续向左延伸（无冈崎片段）；b链是后随链，需要先合成 RNA 引物，形成不连续的冈崎片段，再连接成完整链，C正确；
D、 滚环复制是一种快速的 DNA 复制方式，环状 DNA 不断滚动，可连续合成大量线性 DNA 链，进而形成双链线状 DNA，因此能快速扩增出大量子代 DNA 拷贝，D正确。
故选A。
7．将果蝇（2n=8）的精原细胞的核DNA用含 H的胸腺嘧啶标记后，置于不含3H标记的培养液中培养，完成一次有丝分裂后进行减数分裂，最终产生了8个精细胞。不考虑染色体互换，下列叙述正确的是（ ）
A．有丝分裂结束后，子细胞中的每个核DNA都只有一条链含3H标记
B．有丝分裂后期含3H标记的染色体数为8条
C．减数分裂Ⅰ中期的细胞中含3H标记的染色单体数为4条
D．产生的8个精细胞中都有4条染色体，其中有2条含有 H标记
【答案】A
【详解】
AB、果蝇的精原细胞含有8条染色体，若进行有丝分裂，由于DNA的半保留复制，每个DNA均有一条链带有标记，一条链不带标记，故进行有丝分裂时前期带有标记的染色体为8条、带有标记的染色单体为16条，有丝分裂后期带有标记的染色体数是16条，有丝分裂结束后，子细胞中每个核DNA分子只有一条链含3H标记，细胞中含有标记的染色体数是8条，A正确，B错误；
CD、子细胞中DNA进行再次复制进行减数分裂，由于DNA分子的半保留复制，每条染色体上只有一条染色单体有标记，故减数第一次分裂时细胞中含有8条有标记的染色体、8条有标记的染色单体，由于减数第一次分裂同源染色体分离，故减数第二次分裂的前期、中期细胞中含有4条染色体有标记，有标记的染色单体数也为4条，减数第二次分裂后期，姐妹染色单体分离，细胞中含有标记的染色体数仍为4条，由于姐妹染色单体分向两个细胞是随机的，所以形成的精细胞中含有标记的染色体数不确定，因此产生的8个精细胞，每个细胞内含有4条染色体，但有标记的染色体数可能为0～4条，CD错误。
故选A。
二、非选择题
8．模式生物是指被广泛用于生物学研究、能揭示生命普遍规律的一类生物，其通常具有生长繁殖周期短、遗传信息明确、易培养、适应性强等特点。果蝇（2n=8）作为经典模式生物，在遗传学、发育生物学等领域应用广泛，请回答下列问题：
(1)某同学设计实验验证果蝇细胞DNA的半保留复制方式：用15N标记果蝇体细胞的DNA分子双链，将其转移至含14N的培养液中培养。
①若该细胞进行两次有丝分裂，1个亲代细胞产生的4个子细胞中，含15N的子细胞最少为______个；判断依据：______。
②若该细胞进行减数分裂，产生的子细胞中，所有染色体是否均含15N？______（填“是”或“否”），判断依据是______。
③某DNA片段含500个碱基对，一条链中A+T占40%，则该DNA分子连续复制3次需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数量为______个。
(2)已知果蝇的红眼对白眼为显性，相关基因位于X染色体上。某同学用两只红眼果蝇杂交，后代中出现1只白眼为XXY型异常个体。经分析，该异常个体的形成是亲本产生配子时染色体分离异常所致，则该异常配子的来源是______（填“父本”或“母本”），异常原因是______。
【答案】
(1) 2/二 DNA分子半保留复制，第一次有丝分裂形成的两个子细胞中，每条染色体上的DNA分子均有一条链含15N，第二次有丝分裂后期，染色单体随机分配，产生的4个子细胞中，含15N的子细胞最少为2个 是 减数分裂过程中DNA只复制一次，根据半保留复制特点，每个DNA分子中都有一条链含15N 2100
(2) 母本 减数第二次分裂后期，次级卵母细胞中携带白眼基因的两条X染色体移向同一极，产生了含XbXb的卵细胞
【分析】DNA复制具有半保留复制的特点，每条子代 DNA 分子中，一条链来自亲代 DNA，另一条链是新合成的。
【详解】
（1）①DNA复制为半保留复制，亲代DNA分子双链用15N标记，转移至含14N的培养液中培养。第一次有丝分裂产生的两个子细胞中，每条染色体上的DNA分子均为一条链含15N，一条链含14N。第二次有丝分裂时，中期每条染色体有两条染色单体，其中一条染色单体上的DNA是一条链含15N，一条链含14N，另一条染色单体上的DNA两条链均含14N。后期着丝点分裂后，染色单体随机分配，所以产生的4个子细胞中，含15N的子细胞最少为2个。
②减数分裂过程中，DNA只进行一次复制，根据半保留复制特点，每个DNA分子中都有一条链含15N，所以产生的子细胞中所有染色体均含15N。
③已知DNA片段含500个碱基对，一条链中A+T占40%，则整个DNA分子中A+T占40%，那么C+G占60%，C的数量为500×2×60%/2 = 300个。该DNA分子连续复制3次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数量为（23-1）×300 = 2100个。
（2）因为果蝇的红眼对白眼为显性，相关基因位于X染色体上，两只红眼果蝇杂交后代出现白眼为XXY型异常个体，基因型为XbXbY。由于父本提供的配子为XB或Y，无法提供Xb，所以异常配子的来源是母本，异常原因是减数第二次分裂后期，次级卵母细胞中携带白眼基因的两条X染色体移向同一极，产生了含XbXb的卵细胞。
试卷第24页，共25页
2 / 23.3 DNA的复制（分层作业）
基础巩固+能力提升+拓展培优 三维训练
（限时：24min）
1．B 2．D 3．C 4．D 5．C 6．A 7．B 8．D 9．D 10．C 11. D
12. A 13. C 14．C 15. B 16. B
（限时：16min）
1．A 2．B 3．A 4．C 5．D 6. C 7. A
8.【答案】
(1) 酶② 细胞核、线粒体、叶绿体
(2) DNA具有规则的双螺旋结构且其复制过程遵循碱基互补配对原则 DNA连接酶催化两个DNA片段之间形成磷酸二酯键；DNA聚合酶只能催化单个核苷酸加到已有的核酸片段3′末端的羟基上，形成磷酸二酯键（或DNA聚合酶发挥作用需要以一条DNA链为模板；DNA连接酶发挥作用不需要模板）
(3) 1/3 相等 1/2n-1
（限时：26min）
1．C 2．D 3．A 4. D 5. C 6. A 7. A
8．【答案】
(1) 2/二 DNA分子半保留复制，第一次有丝分裂形成的两个子细胞中，每条染色体上的DNA分子均有一条链含15N，第二次有丝分裂后期，染色单体随机分配，产生的4个子细胞中，含15N的子细胞最少为2个 是 减数分裂过程中DNA只复制一次，根据半保留复制特点，每个DNA分子中都有一条链含15N 2100
(2) 母本 减数第二次分裂后期，次级卵母细胞中携带白眼基因的两条X染色体移向同一极，产生了含XbXb的卵细胞
2 / 23.3 DNA的复制（分层作业）
基础巩固+能力提升+拓展培优 三维训练
（限时：24min）
知识点1 探究 DNA 的复制过程
1．下列关于科学方法的叙述错误的是（ ）
A．孟德尔揭示分离定律，运用了假说-演绎法
B．施莱登和施旺建立细胞学说，运用了完全归纳法
C．赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验，运用了放射性同位素标记技术
D．梅塞尔森和斯塔尔探究DNA复制方式的实验，利用离心来区分不同密度DNA
2．下列有关细胞内DNA的复制过程的叙述，正确的是（ ）
A．真核细胞的DNA复制仅发生在细胞核中
B．子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到5'端
C．DNA复制遵循碱基互补配对原则，为全保留复制
D．DNA复制时磷酸二酯键的形成需要DNA聚合酶的参与
3．将DNA用15N标记的大肠杆菌加入到14NH4NCl为唯一氮源的培养基中，依次分离出3代大肠杆菌的DNA进行密度梯度离心，DNA在离心管中的分布如图所示。实验结果支持的结论是（ ）
A．DNA是大肠杆菌的遗传物质
B．DNA分子具有双螺旋结构
C．DNA的复制为半保留复制
D．DNA分子边解旋边复制
4．科学家以大肠杆菌为材料，用15N标记DNA研究其复制方式。下列关于该实验的叙述错误的是（ ）
A．15N不具有放射性，实验通过离心法区分亲代DNA和子代DNA
B．在真核细胞中，DNA复制是在细胞分裂前的间期完成的
C．若DNA为全保留复制，子一代DNA离心后会出现两条带
D．实验过程中大肠杆菌始终在含15NH4Cl的培养基中培养
5．将15N标记的大肠杆菌在14N培养基中分裂两次后，提取DNA进行密度梯度离心。若DNA复制方式为半保留复制，则实验结果应为（ ）
A．仅一条中密度带
B．一条高密度带和一条低密度带
C．一条中密度带和一条低密度带
D．高、中、低三条密度带
6．梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，设计了一个巧妙的实验，证明了DNA的复制是以半保留的方式进行的。实验过程中没有采用的科学方法和技术是（ ）
A．放射性同位素标记技术 B．假说-演绎法
C．密度梯度离心法 D．微生物培养技术
知识点2 DNA 分子的复制过程、特点及意义
7．DNA聚合酶只能将游离的脱氧核苷酸连接到已有核酸片段（引物）上。下列关于细菌内DNA复制的说法，正确的是（ ）
A．DNA聚合酶参与氢键形成 B．引物可能是核糖核酸
C．两条子链延伸方向为3′-端到5'-端 D．子代DNA随着丝粒的分裂而分离
9．有关真核细胞DNA复制过程的叙述，错误的是（ ）
A．遵循碱基互补配对原则，A与T配对，C与G 配对
B．具有边解旋边复制和半保留复制的特点
C．以DNA的两条链为模板，合成两个子代DNA分子
D．需要解旋酶和RNA 聚合酶的参与，需要消耗ATP
10．下列关于DNA复制的叙述，正确的是（ ）
A．只在细胞核内进行
B．需要4种核糖核苷酸作为原料
C．需要DNA聚合酶的参与
D．是先全部解旋后再复制
11．如图为DNA复制过程示意图，下列相关叙述正确的是（ ）
A．图中合成的两条子链碱基排列顺序相同
B．图中①过程叫解旋，需要解旋酶提供能量驱动
C．碱基互补配对原则为图示DNA复制过程提供了精确模板
D．据图可推测出DNA聚合酶只能催化DNA单链沿着5'→3'延伸
12．下列关于DNA复制的叙述，不正确的是（ ）
A．DNA复制只发生在细胞核中
B．DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶等
C．DNA复制时，两条链都作为模板，合成两条新的子链
D．DNA复制是半保留复制，新合成的DNA分子中有一条旧链和一条新链
知识点3 DNA 分子复制的相关计算
13．某种显色剂能使32P标记的DNA分子显色，如果DNA分子两条链都被标记显深色，只有一条链被标记显浅色，没有被标记不显色。现有双链均被32P标记的DNA分子，若在不含32P的培养液中培养，则复制3次后，DNA分子的显色情况是（ ）
A．1/2的DNA分子显深色，1/2的DNA分子显浅色
B．1/4的DNA分子显深色，3/4的DNA分子显浅色
C．1/4的DNA分子显浅色，3/4的DNA分子不显色
D．1/2的DNA分子显浅色，1/2的DNA分子不显色
14．线粒体DNA（mtDNA）是真核细胞中具有自主复制能力的环状双链DNA，其复制过程与链状双链DNA基本相同。下列叙述错误的是（ ）
A．mtDNA复制时，子链延伸的方向均为5'→3'
B．mtDNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶参与
C．1个mtDNA分子复制1次，消耗的脱氧核苷酸总数小于复制过程中产生的水分子总数
D．让15N标记的mtDNA在含14N的缓冲液中复制3次，子代DNA分子中含15N的占1/4
15．含有1000个碱基对的1个DNA分子片段，其中一条链的A+T占该链的30%，如果连续复制3次，则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为（ ）
A．3850 B．4900 C．4200 D．5600
16．下图是 DNA 分子复制的示意图，该 DNA 的双链均被15N 标记。若提供含14N 的原料让其复制 2 次，则下列分析错误的是（ ）
A．图中 A、B 分别表示解旋酶和 DNA 聚合酶
B．两条子链延伸的方向都是从模板链的 3'到 5'
C．合成 a 链和 b 链的原料都是脱氧核糖核苷酸
D．DNA 复制 2 次后，含有15N 的 DNA 占 1/4
（限时：16min）
一、选择题
1．科学家使用DNA紫外光吸收光谱研究DNA复制：将DNA双链均被15N标记的大肠杆菌（约20分钟分裂一次）放入含有14NH4Cl的普通培养基中培养一定时间，提取DNA并进行密度梯度离心，测定紫外光吸收光谱，如甲图所示；若DNA复制为半保留复制，则培养40分钟所测定结果可能对应乙图曲线中（ ）
注：紫外光吸收光谱的峰值位置即离心管中DNA的主要分布位置，峰值越大，表明该位置DNA的数量越多
A．e、f B．e C．f、g D．f
2．某植物（2n=22）基因型为AaBb的一个花粉母细胞分裂时，原DNA中含14N，分裂的间期只向培养基中提供15N，先进行一次有丝分裂，再进行减数分裂，不考虑突变，下列叙述正确的是（ ）
A．有丝分裂后形成基因型为AaBb的细胞，且DNA均带有放射性
B．有丝分裂的后期会有44条染色体，每条染色体中均含有
C．处于减数分裂Ⅱ的细胞，其每个核DNA分子只有一条链带有标记
D．处于减数分裂Ⅰ的细胞，姐妹染色单体带有和标记的比例相等
3．假说—演绎法在生物学研究中起到了重要作用，下列叙述中属于演绎推理的是（ ）
A．在探究DNA复制方式时梅塞尔森和斯塔尔预测子代DNA在离心管中的位置
B．孟德尔在进行一对相对性状杂交实验时观察到F 的表型比例为3:1
C．孟德尔提出在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中
D．摩尔根通过测交实验证明了控制果蝇白眼的基因在X染色体上
4．图为果蝇DNA的电镜照片，图中的泡状结构叫做DNA复制泡，是DNA上正在复制的部分。下列有关果蝇DNA复制的叙述，错误的是（ ）
A．DNA主要在细胞核中复制
B．DNA的复制需要Mg2+的参与
C．DNA复制结束，会导致染色体数目加倍
D．DNA复制有多个复制起点，有利于加快DNA复制速率
5．如图表示大肠杆菌质粒DNA的复制过程，其中复制叉是DNA复制时在DNA链上形成的Y型结构。若该细菌的质粒DNA含有的碱基数目为m，胸腺嘧啶数目为a，下列叙述错误的是（ ）
A．该DNA复制的特点为边解旋边复制、双向复制
B．该过程需要解旋酶与DNA聚合酶的参与，且两种酶参与的反应均消耗ATP
C．该DNA复制n次，消耗鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目为（2n－1）×（m/2－a）
D．该DNA复制一次，共形成m-1个新的磷酸二酯键
6．DNA复制时两条子链的合成存在差异：前导链连续合成，后随链分段合成产生冈崎片段。由于DNA聚合酶只能催化单链核酸片段的3'—OH末端连接游离的脱氧核苷酸，而不能连接两个游离的脱氧核苷酸，因此两条子链合成时均需一段RNA引物（由引发酶催化形成），过程如图。下列叙述错误的是（ ）
A．解旋酶需要在能量的驱动下才能将DNA双链解开
B．单链DNA结合蛋白可阻止解旋后的单链DNA重新配对形成双链
C．冈崎片段形成的原因是DNA聚合酶只能催化子链沿3'→5'方向合成
D．RNA引物使DNA聚合酶能够从引物的3'—OH端开始连接脱氧核苷酸
7．如图所示为真核生物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。下列叙述错误的是（ ）
A．图中a处是模板链的3'端，e、g处子链合成不需引物
B．1个复制泡有2个复制叉，体现DNA双向复制的特点
C．图中f、h处子链片段的连接需要DNA连接酶的参与
D．一个核DNA上通常有多个复制泡，有利于提高复制的效率
二、非选择题
8．DNA聚合酶不能从头合成DNA，只能从3'端延伸DNA链，因此生物体内的复制过程需要RNA引物的参与。在DNA复制过程中，RNA引物首先被合成并附着在DNA模板链上，随后相关酶在引物的3'端逐一加入脱氧核苷酸，从而延长DNA链，最后切除RNA引物，填补缺口并连接相邻的DNA片段。图1为某真核细胞中DNA复制过程的模式图。回答下列问题：
(1)图1中的DNA聚合酶是__________（填“酶①”或“酶②”）。该DNA复制过程在真核细胞中发生的场所是__________。
(2)DNA能精确复制的原因是__________。图1中的DNA 连接酶与 DNA 聚合酶的区别是__________（答出1点）。
(3)真核细胞线粒体基质内的DNA是双链闭合环状分子，外环为H链，内环为L链。DNA复制过程为先以L链为模板，合成一段RNA引物，然后在DNA聚合酶的作用下合成新的H链片段，当新的H链合成2/3时，新的L链开始合成，如图2所示。
Ⅰ.据图2分析，DNA内外环的复制是不同步的。已知两条链的合成速度相同，当子链1全部合成时，子链2合成了__________。新合成的DNA分子中的磷酸二酯键数目与脱氧核苷酸数目__________（填“相等”或“不相等”）。
Ⅱ.只用15N标记亲代DNA，将其放在含14N的培养液中复制n次后，14N /15N -DNA占总数的__________。
（限时：26min）
一、选择题
1．T2噬菌体侵染细菌后，增殖速度很快。37℃条件下，噬菌体从侵染到释放大约需要20min，子代噬菌体释放出来后，又去侵染邻近的细菌细胞，1个T2噬菌体产生100个子代噬菌体约需40min。用32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，培养一段时间，离心后在上清液中检测到放射性。下列相关叙述正确的是（ ）
A．为标记噬菌体，用含32P的培养基培养T2噬菌体
B．从侵染到释放前，1个T2噬菌体大约会产生50个子代T2噬菌体
C．离心后在上清液中检测到较强放射性的原因可能是保温时间过长或过短
D．增殖多代后，子代T2噬菌体多数具有放射性
2．多种生物的细胞中都含有环状DNA分子。滚环复制是环状DNA分子复制的方式之一，下图为滚环复制的模式图。下列叙述错误的是（ ）
A．滚环复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点
B．以2链为模板复制时DNA聚合酶沿1链的3'端添加核苷酸
C．复制一次所产生的两条子链的碱基序列是互补的
D．复制所产生的两个子代DNA分子各有一个5'端
3．将果蝇精原细胞（2N=8）的DNA分子两条链都用15N标记后，置于含14N的培养基中培养，连续进行两次分裂。下列推断正确的是（ ）
A．第二次分裂中期的细胞中有8条染色单体含15N
B．第二次分裂后期的细胞中有16条染色体含14N
C．两次分裂结束后含14N的子细胞可能有2个或3个或4个
D．两次分裂结束后所有子细胞的染色体均含有15N
4．1958年，梅塞尔森和斯塔尔通过15N标记DNA的实验，证明了DNA的半保留复制。关于这一经典实验的叙述正确的是（ ）
A．因为15N无放射性，所以运用差速离心法区分DNA的母链和子链
B．选择大肠杆菌作为实验材料是因为它的拟核中有环状DNA
C．至少需要培养到才能证明DNA的半保留复制
D．得到的DNA带的位置有三个，证明了DNA的半保留复制
5．研究者将1个含14N/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。将DNA双链解开再进行密度梯度离心，试管中出现两种条带（如下图）。下列叙述正确的是（ ）
A．该种大肠杆菌的细胞周期大约为6h
B．根据条带数目和位置可确定DNA的复制方式
C．直接将子代DNA密度梯度离心也能得到两种条带
D．也可通过检测15N放射性强度的高低确定DNA的复制方式
6．λ噬菌体是双链线状DNA病毒，其DNA侵入细胞后环化成双链环状DNA，然后通过滚环复制合成可被蛋白质外壳包装的双链线性DNA，过程如图。下列叙述错误的是（ ）
A．a链以3′端为引物随环状DNA向左滚动连续延伸
B．上图复制过程中，既有磷酸二酯键的形成又有磷酸二酯键的断裂
C．在滚环复制中，a链是连续延伸复制，而b链是不连续延伸复制
D．滚环复制可快速扩增出大量的子代双链线状DNA拷贝
7．将果蝇（2n=8）的精原细胞的核DNA用含 H的胸腺嘧啶标记后，置于不含3H标记的培养液中培养，完成一次有丝分裂后进行减数分裂，最终产生了8个精细胞。不考虑染色体互换，下列叙述正确的是（ ）
A．有丝分裂结束后，子细胞中的每个核DNA都只有一条链含3H标记
B．有丝分裂后期含3H标记的染色体数为8条
C．减数分裂Ⅰ中期的细胞中含3H标记的染色单体数为4条
D．产生的8个精细胞中都有4条染色体，其中有2条含有 H标记
二、非选择题
8．模式生物是指被广泛用于生物学研究、能揭示生命普遍规律的一类生物，其通常具有生长繁殖周期短、遗传信息明确、易培养、适应性强等特点。果蝇（2n=8）作为经典模式生物，在遗传学、发育生物学等领域应用广泛，请回答下列问题：
(1)某同学设计实验验证果蝇细胞DNA的半保留复制方式：用15N标记果蝇体细胞的DNA分子双链，将其转移至含14N的培养液中培养。
①若该细胞进行两次有丝分裂，1个亲代细胞产生的4个子细胞中，含15N的子细胞最少为______个；判断依据：______。
②若该细胞进行减数分裂，产生的子细胞中，所有染色体是否均含15N？______（填“是”或“否”），判断依据是______。
③某DNA片段含500个碱基对，一条链中A+T占40%，则该DNA分子连续复制3次需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数量为______个。
(2)已知果蝇的红眼对白眼为显性，相关基因位于X染色体上。某同学用两只红眼果蝇杂交，后代中出现1只白眼为XXY型异常个体。经分析，该异常个体的形成是亲本产生配子时染色体分离异常所致，则该异常配子的来源是______（填“父本”或“母本”），异常原因是______。
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