【新教材】2020-2021学年人教版（2019）高一生物必修二3.3 《DNA的复制》练习- 含答案

第3节
DNA的复制
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共20小题，共50.0分）
下列关于DNA复制的叙述，不正确的是（）
A.
以AUCG四种游离碱基为原料
B.
DNA聚合酶催化子链延伸
C.
配对碱基间通过氢键相互连接
D.
子代DNA一条链来自亲代
将大肠杆菌在含有15N标记的NH4C1培养液中培养后，再转移到含有14N的普通培养液中培养，8小时后提取DNA进行分析，得出含15N的DNA占总DNA的比例为1/16，则大肠杆菌的分裂周期是（???
）
A.
2小时
B.
4小时
C.
1.6小时
D.
1小时
用15N标记细菌的DNA分子，再将其放入含14N的培养基上连续繁殖4代，a、b、c为三种DNA分子：a中只含15N，b中同时含14N和15N，c中只含14N。图中表示这三种DNA分子的比例正确的是（???
）
A.
B.
C.
D.
某一DNA分子含有800个碱基对，其中含有腺嘌呤600个。该DNA分子连续复制多次后，消耗周围环境中的含鸟嘌呤的脱氧核苷酸6200个，该DNA分子已经复制了（）
A.
4次
B.
5次
C.
6次
D.
7次
DNA分子复制时，解旋酶作用的部位应该是（）
A.
腺嘌呤与鸟嘌呤之间的氢键
B.
腺嘌呤与胞嘧啶之间的氢键
C.
鸟嘌呤与胞嘧啶之间的氢键
D.
脱氧核糖与含氮碱基之间的化学键
用32P标记某生物细胞中的一个DNA分子，在含31P的环境中经过三个细胞周期后含32P的DNA分子为（???
）
A.
2个
B.
4个
C.
6个
D.
8个
DNA分子的一条母链上的部分碱基排列顺序已知为-A-C-G-T-，经复制后与其互补子链的碱基排列顺序应是（）
A.
-T-G-C-A-
B.
-A-C-G-T
C.
-U-G-C-A-
D.
-A-C-G-U-
沃森和克里克关于DNA分子复制的推测中，不正确的是（）
A.
以解开的两条单链为模板
B.
以脱氧核糖核苷酸为原料
C.
依据碱基互补配对原则
D.
复制方式为全保留复制
下列关于DNA复制的叙述，正确的是（）
A.
复制需要氨基酸和酶
B.
先完成解旋，再进行复制
C.
复制遵循碱基互补配对原则
D.
复制仅发生在有丝分裂前的间期
某DNA分子中有脱氧核苷酸4000个，已知腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占碱基总数的60%，那么该DNA分子连续复制2次所需要的游离鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数
是（???
）
A.
800个
B.
1600个
C.
2400个
D.
3200个
T2噬菌体DNA是裸露的环状DNA，约有6000个碱基对，其中腺嘌呤约占20%。用32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，噬菌体DNA复制n次后，大肠杆菌释放出子代噬菌体。下列相关分析正确的是
A.
T2噬菌体的DNA分子为双链结构，其含有两个游离的磷酸基团
B.
T2噬菌体DNA复制所需的模板、原料、能量和酶均由大肠杆菌提供
C.
T2噬菌体DNA第n次复制，需消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸3600×2n-1个
D.
T2噬菌体DNA连续复制n次后，含放射性的DNA单链占全部子代DNA单链的1/2n-1
沃森和克里克在发表了DNA分子双螺旋结构的论文后，又提出了DNA自我复制的假说。下列有关假说内容的叙述不正确的是（）
A.
DNA复制时，双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂
B.
以解开的两条单链为模板，以游离脱氧核苷酸为原料，依据碱基互补配对原则，通过氢键结合到作为模板的单链上
C.
形成的DNA分子包括一条模板单链和一条新链
D.
形成的两个DNA分子一个是由两条母链组成的，另一个是由两条子链结合而成的
在生物实验室内模拟生物体DNA复制所必需的条件是(?
?
)
①酶类②游离
4种脱氧核苷酸③
ATP
④DNA分子⑤适宜的温度⑥适宜的
pH
A.
①②③④
B.
②③④⑤
C.
①②③⑤⑥
D.
①②③④⑤⑥
以DNA的一条链“…-A-T-C-…”为模板，经复制后的子链是（　　）
A.
…-T-A-G-…
B.
…-U-A-G-…
C.
…-T-A-C-…
D.
…-T-U-G-…
与DNA复制无关的一项是
A.
ATP
B.
酶
C.
模板
D.
尿嘧啶脱氧核苷酸
某DNA分子片段中共含有3
000个碱基，其中腺嘌呤占35%。现将该DNA分子片段用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，得到图甲结果；如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心，则得到图乙结果。下列有关分析正确的是
A.
X层与Y层中DNA相对分子质量比大于1∶3
B.
Y层中含15N标记的鸟嘌呤有3
600个
C.
第二次复制结束时，含14N的DNA分子占1/2
D.
W层与Z层的核苷酸数之比是4∶1
如图为真核细胞内某基因（两条链均被15N标记）的结构示意图，该基因全部碱基中A占20%。下列相关说法正确的是
A.
该基因一定存在于细胞内的染色体DNA上
B.
该基因的一条核苷酸链中(C+G)/(A+T)为3:2
C.
DNA解旋酶作用于①部位，DNA聚合酶作用于②部位
D.
将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的DNA分子占1/8
将用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中复制n次，则后代中含15N的单链占全部DNA单链的比例和含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例依次是（?
?）
A.
1/2n，1/2n
B.
1/2n，1/2n-1
C.
1/2n，1/2n+1
D.
1/2n-1，1/2n
体外进行DNA复制的实验，向试管加入有关的酶、四种脱氧核苷酸和ATP，37℃下保温。下列叙述正确的是（）
A.
能生成DNA，DNA的碱基比例与四种脱氧核苷酸的比例一致
B.
不能生成DNA，因为缺少DNA模板
C.
能生成DNA，DNA的碱基比例不确定，且与酶的来源有一定的关联
D.
不能生成DNA，因为实验中缺少酶催化的适宜的体内条件
一个DNA分子复制完成后，新形成的DNA子链（）
A.
是DNA母链的片段
B.
与DNA母链之一相同
C.
与DNA母链相同，但U取代T
D.
与DNA母链完全不同
二、填空题（本大题共3小题，共3.0分）
（16分）DNA分子的复制
（1）概念：以___________为模板合成子代DNA的过程。
（2）时间：_____________________主要场所：________________
（3）条件：_________________________________________________
（4）过程：DNA两条母链形成子链―→新DNA分子
（5）方式：_________________________。
（6）特点：_______________________。
（7）意义：_______________________________________。
（8）DNA准确复制的原因：___________________为复制提供了精确的模板，____________________保证了复制能够准确地进行。
（9）结果：1个DNA复制形成2个__________的DNA，
（10）DNA半保留复制的假说是_____________提出的。1958年科学家以____________为实验材料，运用_____________技术和___________?技术证DNA半保留复制。DNA半保留复制的实验证据使用_____________________的方法完成的
（11）蛙的红细胞和哺乳动物成熟红细胞，是否都能进行DNA分子的复制_______________________
(7分）判断正误
(1)植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制(
)
(2)真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶和能量(
)
(3)在一个细胞周期中，DNA复制过程中的解旋发生在两条DNA母链之间(
)
(4)DNA复制时，严格遵循碱基互补配对原则(
)
(5)DNA复制时，两条脱氧核苷酸链均可作为模板(
)
(6)脱氧核苷酸必须在DNA聚合酶的作用下才能连接形成子链(
)
(7)DNA分子复制是边解旋边双向复制的(
)
（9分）下列甲图中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）从甲图可看成DNA的复制方式是______，此过程遵循了______原则。
（2）指出乙图中序号代表的结构名称：1______，7______，8______。
（3）甲图中A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链。其中A是______酶。
（4）已知G和C之间有3个氢键，A和T之间有2个氢键，若某DNA片段中，碱基对为n，A有m个，则氢键数为______。
（5）若图乙中亲代DNA分子在复制时，一条链上的G变成了A，则该DNA分子经过3次复制后，发生差错的DNA分子占DNA分子总数的______。
（6）假如图甲中的亲代DNA分子含有1000个碱基对，将这个DNA分子放在用32P标记的脱氧核苷酸的培养液让其复制一次，则新形成的一个DNA的相对分子质量比原来增加了______。
三、识图作答题（本大题共1小题，共12.0分）
（10分）如图为细胞内DNA分子复制过程，请据图回答下列问题：
(1)图中酶A是__________酶，酶B是__________酶;酶B的移动方向是__________填“向左”或“向右”。
(2)图示过程可以发生的场所有__________。
(3)DNA分子复制时，在有关酶的作用下，以母链DNA为模板，以游离的__________为原料，按照____________________原则，合成与母链互补的子链。
(4)若亲代DNA分子中占，则子代DNA分子中占__________%。
(5)若将含的细胞放在只含的环境中培养,使细胞连续分裂n次,则最终获得的子代DNA分子中,含的DNA分子占??????????,含的DNA分子占??????????,这说明DNA的复制特点是??????????。
四、探究题（本大题共1小题，共15.0分）
（8分）含有32P或31P的磷酸化学性质几乎相同，都可参与DNA分子的组成，但32P比31P质量大。现将某哺乳动物的细胞放在含有31P磷酸的培养基中，连续培养数代后得到G0代细胞。然后将细胞移至含有32P磷酸的培养基中培养，经过第1、2次细胞分裂后，分别得到G1、G2代细胞。再从G0、G1、G2代细胞中提取DNA，经密度梯度离心后得到结果（如图）。由于DNA分子质量不同，因此在离心管内的分布不同。若①②③分别表示轻、中、重三种DNA分子的位置，请回答下列问题：
（1）G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的____、____、____。
（2）G2代在①②③三条带中的DNA数的比例是____________。
（3）图中①②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是_________、___________。
（4）上述实验结果证明DNA的复制方式是___________________。DNA的自我复制能使生物的____________保持相对稳定。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】略
2.【答案】C
【解析】略
3.【答案】D
【解析】略
4.【答案】B
【解析】略
5.【答案】C
【解析】略
6.【答案】A
【解析】略
7.【答案】A
【解析】略
8.【答案】D
【解析】略
9.【答案】C
【解析】略
10.【答案】C
【解析】略
11.【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查DNA分子结构、DNA复制等有关知识，意在考查考生的分析和计算能力，考生掌握DNA分子结构的特点以及DNA复制的特点是解答本题的关键。
【解答】
A.据题意知，T2噬菌体的DNA为环状DNA，不含游离的磷酸基团，A错误；
B.T2噬菌体DNA复制的模板为噬菌体DNA，所需能量、原料和酶由大肠杆菌提供，B错误；
C.T2噬菌体中腺嘌呤约占20%，由碱基互补配对原则可知胞嘧啶占30%，噬菌体DNA第n-1次复制完成后，共有2n-1个DNA分子，第n次复制完成后，共有2n个DNA分子。因此T2噬菌体第n次复制合成DNA分子数为2n-2n-1=2n-1，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数目12000x30%x2n-1=3600x2n-1个，C正确；
D.T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，连续复制n次后，子代DNA单链一共有2n+1条，其中含放射性的DNA单链只有最初的2条，因此放射性DNA单链占全部子代DNA单链的2/2n+1=1/2n，D错误。
12.【答案】D
【解析】略
13.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查体外DNA复制的必须条件，意在考查学生对相关知识的识记能力。
【解答】
DNA复制所必需的4个条件是模板、原料、酶和能量，在体外模拟DNA复制时，还需考虑到酶的活性受到温度及pH的影响，故正确选项为D。
14.【答案】A
【解析】
【解答】
在DNA复制过程中，以亲代DNA分子为模板，以游离的脱氧核苷酸为原料，在酶和能量的作用下，遵循碱基互补配对原则，合成子代DNA分子。由于模板链为…-A-T-C-…，根据碱基互补配对原则，A与T配对，C与G配对，所以经复制后的子链是…-T-A-G-…。
故选：A。
???????【分析】
DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。
DNA复制条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；DNA复制过程：边解旋边复制；DNA复制特点：半保留复制。
本题考查DNA复制的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。
15.【答案】D
【解析】
【分析】
本题知识点简单，考查DNA分子的复制，要求考生识记DNA分子复制的场所、条件、过程、产物等基础知识，明确DNA的复制方式为半保留复制，能结合所学的知识准确判断各选项，属于考查识记层次的考查。
DNA复制时间：有丝分裂和减数第一次分裂前的间期
DNA复制条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）
DNA复制过程：边解旋边复制。　
DNA复制特点：半保留复制。
DNA复制结果：一个DNA复制出两个DNA
DNA复制意义：通过复制，使亲代的遗传信息传递给子代，使前后代保持一定的连续性。
【解答】
在DNA复制过程中，需要ATP水解提供能量，需要以DNA的两条模板链分别为模板进行半保留复制，需要解旋酶将DNA分子的双螺旋结构打开，并以游离的脱氧核苷酸为原料。不存在尿嘧啶脱氧核苷酸，而尿嘧啶核糖核苷酸是合成RNA的原料，所以与DNA复制无关。综上所述，ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
16.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查DNA分子复制的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。
根据题意和图示分析可知：基因中含有3000个碱基，腺嘌呤占35%，则A=T=1050个，G=C=450个；DNA分子以15N同位素标记的游离脱氧核苷酸为原料复制3次，得8个DNA分子，其中2个含有14N和15N（X层），6个只含15N（Y层）。由于DNA分子为双链结构，所以加入解旋酶再离心，共得到2个含有14N的DNA单链（Z层），14个含有15N的DNA单链（W层）。
【解答】
A、X层（2个DNA含有14N和15N）与Y层（6个DNA只含15N）中DNA分子质量比小于1：3，A错误；
B、1个DNA中鸟嘌呤G=450个，Y层（6个DNA只含15N）中含15N标记的鸟嘌呤G=450×6=2700个，B错误；
C、第二次复制结束时，得4个DNA分子，其中2个含有14N和15N，2个只含15N．因此含14N的DNA分子占1/2，C正确；
D、W层（14个含有15N的DNA单链）与Z层（2个含有14N的DNA单链）的核苷酸数之比是14：2=7：1，D错误。
故选C。
17.【答案】B
【解析】
【分析】
本题结合真核细胞内某基因结构示意图，考查DNA分子结构的主要特点、DNA分子的复制，要求考生识记DNA分子结构的主要特点，能准确判断图中各部位的名称；掌握碱基互补配对原则，能运用其延伸规律进行简单的计算。
【解答】
A、在真核细胞中，DNA主要分布在细胞核中，此外在线粒体和叶绿体中也有少量分布，A错误；
B、已知该基因全部碱基中A占20%，根据碱基互补配对原则，A=T=20%，则C=G=30%，所以该基因的每一条核苷酸链中及整个双链中
C+G
A+T
的比例均为
3：2，B正确；
C、DNA解旋酶的作用部位为②氢键，DNA聚合酶的作用部位为①磷酸二酯键，C错误；
D、由于DNA进行半保留复制，将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的DNA分子占2/23=1/4，D错误。
故选B。
18.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查DNA分子的复制，要求考生识记DNA分子复制的过程、条件、特点、方式及结果，掌握DNA分子复制过程中的相关计算，并能运用其延伸规律答题，属于考纲理解层次的考查。
【解答】
DNA分子复制的方式为半保留复制，将用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中复制n次，子代DNA分子数为2n：
（1）子代DNA分子数为2n，则单链数为2n×2=2n+1，其中含有15N的链只有2条，因此后代中含15N的单链占全部DNA单链的比例为=；
（2）子代DNA分子数为2n，其中只有2个DNA分子含有15N，因此含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例为=。
综上分析，B正确，ACD错误。
故选B。
19.【答案】B
【解析】略
20.【答案】B
【解析】略
21.【答案】（1）DNA两条链为模板
（2）细胞分裂的间期；细胞核
（3）模板：DNA的两条链、酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶、能量：ATP、原料：四种脱氧核苷酸
（5）半保留复制?
（6）边解旋边复制、半保留复制
（7）将遗传信息从亲代传给子代，从而保持了遗传信息的稳定性
（8）DNA双链；碱基互补配对
（9）完全相同
（10）沃森、克里克；大肠杆菌?；同位素标记；密度梯度离心?；假说演绎
（11）蛙的红细胞可以进行DNA复制
【解析】
【分析】
本题考查DNA分子复制的知识点，熟知DNA分子复制的过程和特点是解题的关键，题目难度适中。
【解答】
（1）概念：以DNA两条链为模板合成子代DNA的过程。
（2）时间：细胞分裂的间期；由于DNA主要分布在细胞核，所以DNA复制的主要场所是细胞核。
（3）DNA分子复制的条件：模板：DNA的两条链、酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶、能量：ATP、原料：四种脱氧核苷酸。
（4）过程：DNA两条母链形成子链―→新DNA分子
（5）方式：半保留复制。
（6）特点：边解旋边复制、半保留复制。
（7）意义：将遗传信息从亲代传给子代，从而保持了遗传信息的稳定性。
（8）DNA准确复制的原因：DNA双链为复制提供了精确的模板，碱基互补配对保证了复制能够准确地进行。
（9）结果：1个DNA复制形成2个完全相同的DNA。
（10）DNA半保留复制的假说是沃森、克里克提出的。1958年科学家以大肠杆菌为实验材料，运用同位素标记技术和密度梯度离心技术证DNA半保留复制。DNA半保留复制的实验证据使用假说演绎的方法完成的
（11）蛙的红细胞有细胞核，而哺乳动物成熟红细胞没有细胞核，所以只有蛙的红细胞可以进行DNA复制。
22.【答案】(1)植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制(√)
(2)真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶和能量(√)
(3)在一个细胞周期中，DNA复制过程中的解旋发生在两条DNA母链之间(√)
(4)DNA复制时，严格遵循碱基互补配对原则(√)
(5)DNA复制时，两条脱氧核苷酸链均可作为模板(√)
(6)脱氧核苷酸必须在DNA聚合酶的作用下才能连接形成子链(√)
(7)DNA分子复制是边解旋边双向复制的(√)
【解析】略
23.【答案】（1）半保留方式?；碱基互补配对
（2）胞嘧啶；胸腺嘧啶脱氧核苷酸；碱基对
（3）解旋酶?；DNA聚合酶
（4）3n-m
（5）
（6）1000
【解析】
【解答】
（1）分析题图可知，DNA分子的复制方式是半保留复制，此过程遵循了碱基互补配对原则。
（2）图乙中，1是胞嘧啶，7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸8是碱基对。
（3）分析题图可知，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酶的作用是催化形成DNA子链进而进行DNA分子的复制，是DNA聚合酶。
（4）已知G和C之间有3个氢键，A和T之间有2个氢键，若某DNA片段中，碱基对为n，A有m个，则A=T碱基对有m个，G=C碱基对有n-m个。因此氢键数为2m+3（n-m）=3n-m。
（5）若图乙中亲代DNA分子在复制时，一条链上的G变成了A，以这条链为模板合成的子代DNA分子发生差错，以另一条母链为模板合成的子代DNA正确，则该DNA分子经过3次复制后，发生差错的DNA分子占DNA分子总数的。
（6）假如图甲中的亲代DNA分子含有1000个碱基对，将这个DNA分子放在用32P标记的脱氧核苷酸的培养液让其复制一次，则新形成的一个DNA中一条链的1000个脱氧核苷酸为31P，相对分子质量不增加，另一条链的1000个脱氧核苷酸为32P，相对分子质量比原来增加了1000。
故答案为：
（1）半保留方式?；碱基互补配对
（2）胞嘧啶；胸腺嘧啶脱氧核苷酸；碱基对
（3）解旋酶?；DNA聚合酶
（4）3n-m
（5）
（6）1000
【分析】
分析甲图：该图是DNA分子复制过程，A的作用是使DNA分子的双螺旋结构解开，形成单链DNA，因此A是DNA解旋酶，B是催化以DNA单链d为模板形成DNA分子的子链c，因此B是DNA聚合酶，由图可以看出形成的新DNA分子中都含有一条模板链和一条子链，因此DNA分子的复制是半保留复制；
分析图乙：该图是DNA分子的平面结构，1是碱基C，2是碱基A，3是碱基G，4是碱基T，5是脱氧核糖，6是磷酸，7是脱氧核糖核苷酸，8是碱基对，9是氢键，10是脱氧核糖核苷酸链。
对于DNA分子的平面结构和DNA分子复制过程和特点的理解和综合应用是本题考查的重点。
24.【答案】(1)DNA聚合；解旋；向右?
?(2)细胞核、线粒体、叶绿体
?
(3)
脱氧核苷酸?；碱基互补配对?
?(4)40
???????(5)1/；100%?；半保留复制
【解析】
【分析】
本题考查DNA分子复制过程的相关知识，意在考查学生对知识的理解和记忆能力。
?【解答】
?(1)图中酶A是DNA聚合酶,酶B是解旋酶;酶B的移动方向是向右。
(2)含有DNA的细胞核、线粒体和叶绿体都可以进行DNA的复制。
(3)DNA由两条脱氧核苷酸链组成,其复制时需要以游离的脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链。
(4)亲代双链DNA分子中A+T占60%,则亲代DNA分子中C+G占40%,由于复制形成的子代DNA与亲代DNA分子相同,所以子代DNA分子中C+G占40%
。
???????(5)
将含的细胞放在只含的环境中培养,
连续分裂n次后可获得个子代DNA,其中含的DNA有2个,故子代DNA分子中,含的DNA分子占1/;所有的子代DNA均含,故含的DNA占100%,据此可说明DNA的复制特点是半保留复制。
25.【答案】（1）A；B；D
（2）0：1：1（或0：2：2）
（3）31P；31P、32P
???????（4）半保留复制；遗传信息
【解析】略
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