高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二章 海水中的重要元素——钠和氯实验活动1 配制一定物质的量浓度的溶液课堂检测

3.3 DNA的复制

1.假设一个DNA分子中含有1 000个碱基对，将这个DNA分子放在含32P标记的脱氧核苷酸的培养基中让其复制一次，则新形成的一个DNA分子的相对分子质量比原来增加了(　　)

A． 1 000

B． 2000

C． 500

D． 无法确定

【答案】A

【答案】DNA分子含有1 000个碱基对，每条链含1 000个碱基，复制1次后新形成的DNA保留母链的一条。利用32P的原料合成新链，每条新链质量增加1  000。

2.假如某大肠杆菌的DNA分子用15N标记后其相对分子质量为a，用14N标记后相对分子质量为b。现将用15N标记后的大肠杆菌，培养在含有14N的培养基中，则子一代、子二代的DNA分子平均相对分子质量分别为(　　)

A． (a＋b)/2　(a＋3b)/4

B． a＋b　a＋3b

C． (a＋b)/2　(a＋b)/2

D． a＋b　(a＋b)/3

【答案】A

【答案】子一代的两个DNA分子中，都是一条单链含有14N，一条单链含有15N，所以每个DNA分子的平均相对分子质量为(a＋b)/2；子二代的四个DNA分子中，有两个只含有14N，另外两个是一条单链含有15N、一条单链含有14N，所以平均相对分子质量为[(a＋b)＋2b]/4＝(a＋3b)/4。

3.一个用15N标记的DNA分子，放在没有标记的环境中培养，复制5次后标记的DNA分子占DNA分子总数的(　　)

A． 1/4

B． 1/8

C． 1/16

D． 1/32

【答案】C

【答案】DNA复制是半保留复制，复制5次，形成32个DNA分子，其中被标记的有2个。

4.一个完全标记上15N的DNA分子含100个碱基对，其中腺嘌呤（A）有40个。在不含15N的培养液中经过n次复制后，不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为7:1，需游离胞嘧啶（C）为m个，则n，m分别是（ ）

A． 3、960

B． 3、900

C． 4、960

D． 4、900

【答案】D

【答案】标记过的DNA分子不管复制多少次，其子代DNA分子中必然有两个DNA分子携带有标记。根据不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为7∶1，可知共得到DNA分子16个，DNA分子需要复制4次；根据题中腺嘌呤40个可知A＝T＝40，G＝C＝60个，16个DNA分子共需要60×16个碱基C，除去开始时作为模板的DNA分子，还需要C 960－60＝600个。选D。

5.已知某DNA分子含有500个碱基对，其中一条链上 A:G:T:C=1:2:3:4；该DNA分子连续复制数次后，消耗周围环境中含鸟嘌呤的脱氧核苷酸4500个，则该 DNA分子已复制了（ ）

A． 3次

B． 4次

C． 5次

D． 6次

【答案】B

【答案】DNA分子中共有500个碱基对，每条单链中含有500个碱基，一条链上A∶C∶T∶G＝1∶2∶3∶4，所以碱基(G＋C)占3/5，在整个DNA分子中(C＋G)所占比例也为3/5，所以在每个DNA分子中，G＝300个。复制数次后消耗了4500个碱基G，说明增加了15个DNA分子，所以是复制了4次。

6.某DNA分子中，若A占32.8％，当其复制2次后，其中的T应占  ( )

A． 17.2％

B． 32.8％

C． 50％

D． 65.6％

【答案】B

【答案】在DNA分子中A=T，不管它复制几次，所产生的新DNA分子中，这个比例不会变化。

7.有100个碱基对的某DNA分子片段，内含60个胞嘧啶脱氧核苷酸，若连续复制n次，则在第n次复制时需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸多少个（  ）

A． 40n－1

B． 40n

C． 40×2n－1

D． 40×2n

【答案】C

【答案】有100个碱基对的某DNA分子片段，内含60个胞嘧啶脱氧核苷酸，则有40个胸腺嘧啶脱氧核苷酸，而第n次复制相当于将它的（n-1）次复制后具有的脱氧核苷酸翻倍，而DNA分子复制（n-1）次共有胸腺嘧啶脱氧核苷酸40×2n－1个，所以C正确。

8.用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。其结果不可能是( )

A． 含有15N的DNA分子占1/8

B． 含有14N的DNA分子占7/8

C． 复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个

D． 复制结果共产生16个DNA分子

【答案】B

【答案】由于DNA的复制是半保留复制，经过四次复制形成16个DNA分子都含有14N，有2个DNA分子中一条链含有15N，另一条链含有14N，其余14个DNA分子两条链都含有14N，该DNA分子中含有胞嘧啶60个，由此计算出含有鸟嘌呤60个，腺嘌呤和胸腺嘧啶各有40个，复制4次需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为40×(16－1)＝600个，选项中A、C、D正确，B错误。

9.如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，下列有关叙述错误的是(　　)

A． 图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的

B． 图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的

C． 真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶

D． 真核生物的这种复制方式提高了复制速率

【答案】A

【答案】从图中可以看出有多个复制起点，但由于复制环的大小不同，所以复制起始的时间有先有后。DNA分子复制是边解旋边双向复制的，真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶、DNA聚合酶等酶的参与。这种半保留复制的模式不仅保持了前后代的稳定性，而且每次复制都可产生两个DNA分子，提高了复制效率。

10.把培养在含轻氮(14N)环境中的细菌，转移到含重氮(15N)环境中培养相当于复制一次的时间，然后放回原环境相当于连续复制两次的时间后，细菌DNA组成分析结果是( )

A． 3/4轻氮型、1/4中间型

B． 1/4轻氮型、3/4中间型

C． 1/2中间型、1/2重氮型

D． 1/2轻氮型、1/2中间型

【答案】A

【答案】DNA的复制为半保留复制，培养在轻氮环境中的细菌的DNA两条链全部含14N，而将其培养在重氮的培养基中复制一代后，DNA分子的两条链一条含14N，另一条含15N。再将其培养在轻氮环境中复制两代，则一个DNA分子复制形成的四个DNA分子中，一个DNA分子的两条链一条含14N，另一条含15N，其余3个DNA分子的两条链全部含14N，因此，答案选A项。

11.科学家用15N标记的NH4Cl培养液来培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖两代，然后收集并提取DNA，再将提取的DNA进行密度梯度离心。离心后试管中DNA的位置是（  ）

A． 全部位于下层

B． 一半居中，一半位于上层

C． 全部居中

D． 一半居中，一半位于下层

【答案】D

【答案】大肠杆菌繁殖两代，含有母链的大肠杆菌的DNA一条链含普通的N，另一条链含15N，位于试管的中层，而其他大肠杆菌中的DNA都含有15N，位于试管的下层。

12.细菌在含有15N标记的培养基中繁殖数代后，使细菌DNA 的含氮碱基皆含有15N ，然后再移入含有14N标记的培养基中培养，抽取其子代的DNA 经高速离心分离，下图①—⑤为可能的结果，下列叙述不正确的是（　　）

A． 子一代DNA 应为④

B． 子二代DNA 应为①

C． 子三代DNA 应为③

D． 亲代的DNA 应为⑤

【答案】A

【答案】亲代的DNA全部含有15N， 应为⑤；子一代，由于DNA的半保留复制，每个细菌中DNA链中一条含有15N，一条含有14N，应为②；子二代，50%的细菌含有15N14N，50%的全部是14N14N，应为①；子三代DNA，25%的细菌含有15N14N，75%的全部是14N14N，应为③。

13.将一个用15N标记的DNA放到含14N的环境中培养，让其连续复制3次，将每次复制产物置于试管内进行离心，图中分别代表复制1次、2次、3次后的分层结果的是(　　)

A． c、e、f

B． a、e、d

C． a、b、d

D． c、d、f

【答案】A

【答案】DNA分子的复制特点是半保留复制，一个用15N标记的DNA在含14N的环境中培养，复制1次后，每个DNA分子的一条链含15N，一条链含14N，离心后全部位于中密度带，对应图中的c；复制2次后，产生4个DNA分子，其中含15N、14N的DNA分子有2个，只含14N的DNA分子有2个，离心后一半位于中密度带，一半位于小密度带，对应图中的e；复制3次后，产生8个DNA分子，其中含15N、14N的DNA分子有2个，只含14N的DNA分子有6个，离心后少部分位于中密度带，大部分位于小密度带，对应图中的f。

14.如图为细胞内DNA分子的复制简图，请据图回答：

(1)图示过程表示________________，需要______________________(酶)的作用。

(2)该过程发生的时间为细胞周期的________________。

(3)DNA分子复制时，在有关酶的作用下，以母链为模板，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A＋T占60%，则子代DNA分子中A＋T占________%。

(5)若将含14N的细胞放在只含15N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14N的占________，含15N的占________，这说明DNA的复制特点是________，其意义是________________________________________。

【答案】(1)DNA复制　解旋酶、DNA聚合酶　 (2)分裂间期　(3)脱氧核苷酸　碱基互补配对　(4)60　 (5)2/2n　100%　半保留复制　保持了遗传信息的连续性

【答案】(1)图示为以亲代DNA的两条链为模板，形成子代DNA的过程，所以是DNA复制，该过程需解旋酶和DNA聚合酶的作用。(2)DNA分子复制发生在细胞周期的分裂间期。(3)DNA分子复制以游离的4种脱氧核苷酸为原料，以亲代DNA的两条链为模板，在DNA聚合酶作用下，按照碱基互补配对原则合成子链。(4)若亲代DNA分子中A＋T＝60%，经过复制后形成的子代DNA分子中A＋T＝60%。(5)DNA分子复制是半保留复制，14N标记的DNA分子在15N的环境中，不论复制多少次，形成的子代的DNA分子中只有2个DNA分子含14N，所有子代DNA分子都含有15N。

15.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复制的方式是__________________。

（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；则A是________________酶，B是________________酶。

（3）图甲过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有________________，进行的时间为 ________________。

（4）乙图中，7是________________。DNA分子的基本骨架由________________交替连接而成；DNA分子两条链上的碱基通过________________连接成碱基对，并且遵循________________  原则。

【答案】(1)半保留复制 (2)解旋　DNA聚合(3)细胞核、线粒体、叶绿体　有丝分裂间期(4)胸腺嘧啶脱氧核苷酸　脱氧核糖和磷酸 氢键  碱基互补配对

【答案】⑴DNA分子复制的特点是半保留复制。⑵根据DNA的复制过程可知，A是解旋酶，B是DNA聚合酶。⑶叶肉细胞中，含有DNA的结构是细胞核、线粒体和叶绿体，故这些结构都能进行DNA分子复制，发生的时间为有丝分裂间期。⑷根据碱基互补配对原则，7应为胸腺嘧啶脱氧核苷酸。DNA分子的骨架是由磷酸与脱氧核糖交替连接而成，两条链上的碱基之间通过氢键相连，遵循碱基互补配对原则。