高中生物第3节 DNA的复制当堂达标检测题

第3节　DNA的复制

合格考达标练

1.下列关于DNA复制的叙述,正确的是(　　)

A.复制均在细胞核内进行

B.复制仅发生在有丝分裂的间期

C.复制过程先解旋后复制

D.碱基互补配对保证了复制的准确性

答案D

解析细胞分裂一般都伴随DNA复制,不只是有丝分裂;DNA不只存于细胞核内,线粒体、叶绿体中也含有少量DNA;DNA是边解旋边复制。

2.正常情况下,不发生DNA复制的细胞是(　　)

A.分裂的受精卵

B.癌细胞

C.根尖分生区细胞

D.成熟的表皮细胞

答案D

解析A、B、C三项中的细胞均可以进行有丝分裂,在有丝分裂前的间期进行DNA复制,而成熟的表皮细胞已经高度分化,不再进行分裂,也不再进行复制。

3.体外进行DNA复制的实验,向试管中加入有关的酶、4种脱氧核苷酸和ATP,37 ℃下保温。下列叙述中正确的是(　　)

A.能生成DNA,DNA的碱基比例与4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,因为实验中缺少催化酶的适宜的体内条件

答案B

解析DNA复制需要的条件是模板、原料、酶、能量等,题目的条件缺少模板,不能生成DNA。

4.已知DNA分子的一条母链上的部分碱基排列顺序为—A—C—G—T—,那么,以另一条母链为模板,经复制后得到的对应子链的碱基排列顺序是(　　)

A.—T—G—C—A— B.—A—C—G—T—

C.—U—G—C—A— D.—A—C—G—U—

答案B

解析DNA复制过程中遵循碱基互补配对原则,以另一条母链为模板形成的子代DNA相对应的子链的碱基顺序与已知的母链是相同的。

5.下列关于DNA的计算,正确的是(　　)

A.具有1 000个碱基对的DNA,腺嘌呤有600个,则每一条链上都具有胞嘧啶200个

B.具有m个胸腺嘧啶的DNA片段,复制n次,共需要2n·m个胸腺嘧啶

C.具有m个胸腺嘧啶的DNA片段,第n次复制需要·m个胸腺嘧啶

D.无论是双链DNA还是单链DNA,A+G所占的比例均是1/2

答案C

解析根据碱基互补配对原则,具有1 000个碱基对的DNA,A+T+C+G=2 000(个),A=T=600个,C=G=400(个),但在该DNA的每一条链上所具有的胞嘧啶不一定是200个,A项错误;具有m个胸腺嘧啶的DNA片段,复制n次,共需要(2n-1)·m个胸腺嘧啶,第n次复制共需要(2n-1)·m-(-1)·m=·m个胸腺嘧啶,B项错误,C项正确;在双链DNA中,A+G所占的比例是1/2,在单链DNA中,A+G所占的比例不一定是1/2,D项错误。

6.在含有被14N或15N标记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),用某种离心方法分离得到的结果如图所示。下列对此实验的叙述不正确的是(　　)

A.Ⅰ代大肠杆菌DNA分子中的每一条链都是一条含有14N,另一条链含有15N

B.Ⅱ代大肠杆菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4

C.预计Ⅲ代大肠杆菌DNA分子的平均相对分子质量为(7a+b)/8

D.上述实验结果证明DNA复制方式为半保留复制

答案B

解析图中显示离心后亲代大肠杆菌DNA在试管中的位置为底部,将该DNA转移至含14N的培养基中繁殖两代后,含15N的DNA应占全部DNA的1/2。

7.含31P的DNA分子利用含32P的原料复制一次后形成的两个子代DNA分子中,会出现以下哪种情况(　　)

A.比重相同,所携带的遗传信息相同

B.比重不同,所携带的遗传信息相同

C.比重相同,所携带的遗传信息不同

D.比重不同,所携带的遗传信息不同

答案A

解析根据DNA半保留复制的过程可知,新形成的子代DNA都是一条链含31P(母链),另一条链含32P(子链),并且由于复制过程遵循碱基互补配对原则,新形成的子代DNA所携带的遗传信息与原DNA完全一致。

8.DNA的复制方式,可以通过设想来进行预测,可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散(弥散)复制三种。某生物兴趣小组通过设计下列实验来证明DNA的复制方式。

实验步骤:

(1)在含14N的培养基中生长的大肠杆菌,其DNA分子均为14N/14N-DNA(对照)。

(2)在含15N的培养基中生长的大肠杆菌,其DNA分子均为15N/15N-DNA(亲代)。

(3)将亲代含15N的大肠杆菌转移到含14N的培养基中,再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),用密度梯度离心法分离,不同分子量的DNA分子将分布在试管的不同位置。

实验预测:

(1)如果与对照(14N/14N-DNA)相比,子代Ⅰ经密度梯度离心后出现两条DNA带,且分别为一条　　　　带和一条　　　　　带,则可以排除半保留复制和分散复制。 

(2)如果子代Ⅰ只有一条中密度带,则可以排除　　　　　　　　　,但不能肯定是　　　　　　　　　　　　。 

(3)如果子代Ⅰ只有一条中密度带,再继续做子代ⅡDNA密度鉴定:若子代Ⅱ可以分出　　　　　　　　　　和　　　　　　　　,则可以排除分散复制,同时确定DNA复制方式为半保留复制;如果子代Ⅱ不能分出中、轻密度两条带,则排除　　　　　　,同时确定DNA复制方式为　　　　　　。 

答案(1)轻(14N/14N)　重(15N/15N)　(2)全保留复制

半保留复制或分散复制　(3)一条中密度带　一条轻密度带　半保留复制　分散复制

解析从题目中的图示可知,深色为亲代DNA的脱氧核苷酸链(母链),浅色为新形成的子代DNA的脱氧核苷酸链(子链)。因此全保留复制后得到的两个DNA分子,一个是原来的两条母链重新形成的亲代DNA分子,一个是两条子链形成的子代DNA分子;半保留复制后得到的每个子代DNA分子的一条链为母链,一条链为子链;分散复制后得到的每个子代DNA分子的单链都是由母链片段和子代片段间隔连接而成的。

等级考提升练

9.假设1个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5 000个碱基对组成,其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌,共释放出100个子代噬菌体。下列叙述不正确的是(　　)

A.该过程至少需要3×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸

B.噬菌体增殖需要细菌提供场所、原料和酶等

C.含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1∶49

D.噬菌体的DNA复制在宿主细胞中进行

答案A

解析A=T=5 000×2×20%=2 000,G=C=5 000×2×30%=3 000。噬菌体由1个增加到100个,增加了99个DNA分子,因此过程中需要鸟嘌呤脱氧核苷酸数=99×3 000=2.97×105(个)。噬菌体侵染细菌时,噬菌体的DNA进入宿主细胞并作为模板,需要细菌提供场所、原料、能量和酶等。1个被32P标记的噬菌体经半保留复制形成的100个子代噬菌体中有2个子代噬菌体含32P,98个只含31P,所以含32P的子代噬菌体与只含31P的子代噬菌体的比例为2∶98=1∶49;噬菌体的DNA复制在细菌细胞中进行。

10.将含14N-DNA的某细菌转移到含15NH4Cl的培养液中培养,24 h后提取子代细菌的DNA,先将DNA进行热变性处理,即解开双螺旋结构使其变成单链,然后再进行密度梯度离心,结果如下图所示,离心管中出现的两种条带分别对应下图中的两个峰。下列叙述正确的是(　　)

A.热变性处理破坏的是DNA分子中的磷酸二酯键

B.由实验结果可推知,该细菌的细胞周期大约为6 h

C.根据条带的数目和位置可以判断DNA的复制方式

D.若子代DNA直接密度梯度离心,则会出现2条带,且含量比例为1∶3

答案D

解析热变性处理破坏的是DNA分子中的氢键,A项错误;根据DNA半保留复制的特点和图示信息可知,子代共产生8个双链DNA分子,其中含14N的单链为2条,含15N的单链为14条,该细菌经过了3次复制,细胞周期大约为8 h,B项错误;将DNA热变性处理变成单链,然后再进行密度梯度离心,则只会出现14N条带和15N条带,根据条带的数目和位置无法判断DNA的复制方式,C项错误;若子代DNA直接密度梯度离心,则出现2条带,含14NN的中密度条带和只含15N的高密度条带,含量比例为1∶3,D项正确。

11.将植物根尖分生组织(每个细胞含有20条染色体)放在含有15N的培养液中进行培养,连续进行3次细胞分裂。下列有关说法错误的是(　　)

A.DNA分子复制3次,产生的DNA分子中含14N的DNA占1/4

B.第二次细胞分裂中期每条染色体均有1个DNA分子的2条脱氧核苷酸链都含15N

C.1个染色体形成2条染色单体的同时,DNA也完成了复制

D.某些细胞在第三次细胞分裂中期可能有2条染色单体的所有脱氧核苷酸链都不含15N

答案D

解析DNA分子复制3次,产生的8个DNA分子中含14N的DNA分子有2个,占1/4,A项正确;由于DNA复制方式为半保留复制,第二次细胞分裂中期每条染色体均有1个DNA分子的2条脱氧核苷酸链都含15N,B项正确;1个染色体形成2条染色单体的同时,DNA也完成了复制,C项正确;某些细胞在第三次细胞分裂中期不可能有2条染色单体的所有脱氧核苷酸链都不含15N,D项错误。

12.下图为真核细胞DNA复制过程的模式图,请根据图示过程回答问题。

(1)由图示得知,1个DNA分子复制出乙、丙2个DNA分子,其方式是　　　　　　　　　　。 

(2)DNA解旋酶能使双链DNA解开,但需要细胞提供　　　　　　　　。 

(3)从图中可以看出合成的两条子链的方向是　　　(填“相同”或“相反”)的。 

(4)真核细胞中DNA复制的场所是　　　　　　　　　　　　　　　　;细胞分裂过程中,在DNA复制完成后,处于染色体上的乙、丙分开的时期为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)DNA分子通过复制,将　　　　　　　　从亲代细胞传给了子代细胞,从而保持了　　　　　　　的连续性。 

答案(1)半保留复制　(2)能量(ATP)　(3)相反　(4)细胞核、线粒体和叶绿体　有丝分裂后期、减数分裂Ⅱ后期　(5)遗传信息　遗传信息

解析(1)DNA复制的方式是半保留复制,其特点是边解旋边复制。(2)解旋过程需要细胞提供能量。(3)DNA的2条脱氧核苷酸链是反向平行的关系,那么以这两条链为模板合成的子链的方向也应该是相反的。(4)真核细胞内DNA分子复制的场所有细胞核、线粒体和叶绿体;染色体上的DNA分子复制后,分别存在于两条染色单体中,染色单体分开发生的时期是有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期。(5)DNA分子复制的意义是将遗传信息从亲代细胞传给子代细胞,从而保持了遗传信息的连续性。

13.如图为真核生物DNA的结构(图甲)及发生的生理过程(图乙),请据图回答问题。

(1)图甲为DNA的结构示意图,其基本骨架由　　　和　　　(填序号)交替排列构成,④为　　　　　　　　　。 

(2)图乙为　　　　　　　过程,发生的场所主要是　　　　　　,发生的时期为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。从图示可看出,该过程是从　　　　起点开始复制的,从而提高复制速率;图中所示的酶为　　　　酶,作用于图甲中的　　　　(填序号)。 

(3)5-BrU(5-溴尿嘧啶)既可以与A配对,又可以与C配对。将一个正常的具有分裂能力的细胞,接种到含有A、G、C、T、5-BrU 5种核苷酸的适宜培养基上,至少需要经过　　　次复制后,才能实现细胞中某DNA分子某位点上碱基对从T—A到C—G的替换。 

答案(1)①　②　胞嘧啶脱氧核苷酸　(2)DNA复制　细胞核　有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期　多个　解旋　⑨　(3)3

解析(1)在DNA的结构中,磷酸和脱氧核糖交替排列构成DNA的基本骨架,①为磷酸,②为脱氧核糖,③为胞嘧啶,三者构成胞嘧啶脱氧核苷酸。(2)图乙为DNA的复制过程,主要在细胞核中进行,在线粒体和叶绿体中也存在该过程,其发生在有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期。从图中可以看出,DNA复制是边解旋边复制的,且从多个起点开始,这种复制方式提高了复制的速率;图中的酶为解旋酶,作用于氢键,即图甲中的⑨。(3)用B表示5-溴尿嘧啶,复制过程如下所示。