生物第3节 DNA的复制课后练习题

这是一份生物第3节 DNA的复制课后练习题，共10页。试卷主要包含了DNA分子解旋是指等内容，欢迎下载使用。

基础过关练
题组一 DNA复制的过程

1.(2020河北辛集中学高三月考)DNA分子解旋是指( )
A.DNA分子中碱基对之间的氢键断裂
B.DNA分子完全水解
C.DNA分子断裂
D.DNA分子不完全水解
2.(2021陕西渭南大荔中学高三质量检测)真核细胞中DNA复制为多起点双向复制,如图所示,下列有关叙述错误的是( )
A.这种复制方式能提高DNA复制的效率
B.不同起点一定在解旋酶的催化下同时解旋
C.新形成的DNA都含有亲代DNA的一条链
D.复制过程中有氢键的打开和重新形成
3.(2021北京丰台联考)正常情况下,DNA分子在细胞内复制时,双螺旋解开后会产生一段单链区,DNA结合蛋白(SSB)能很快地与单链结合,防止解旋的单链重新配对,使DNA呈伸展状态,且SSB在复制过程中可以重复利用。下列与SSB功能相关的推测合理的是( )
A.SSB与DNA单链既可结合也可以分开
B.DNA分子复制时,SSB能利用脱氧核苷酸合成与母链互补的一段子链
C.SSB能把DNA两条螺旋的双链解开,是一种解旋酶
D.SSB与单链区结合时遵循碱基互补配对原则
4.(2020湖北黄冈中学月考)如图为DNA复制的图解,rep蛋白是一种解旋酶。据图分析,下列表述错误的是( )
A.由图可知,DNA复制时随从链的复制不是完全连续的
B.DNA结合蛋白可防止新形成的DNA单链配对形成双链
C.rep蛋白可以破坏磷酸和脱氧核糖之间的磷酸二酯键
D.正常情况下,该DNA分子会形成两个完全相同的DNA分子
5.(2020福建福州一中高二期中)如图为真核细胞DNA复制过程的模式图,据图分析,下列相关叙述错误的是( )
A.由图示得知,DNA分子复制的方式是边解旋边复制、半保留复制
B.含有n个碱基对的DNA分子其碱基对的排列方式最多有n4种
C.子代DNA分子的两条链是反向平行的
D.解旋酶能使双链DNA分子解旋,但需要消耗ATP
题组二 DNA复制的特点
6.(2021福建莆田高二期末)用15N标记含有1 000个碱基对(其中有腺嘌呤300个)的双链DNA,在含有14N的环境中连续复制三次,下列相关叙述正确的是( 易错 )
A.该双链DNA分子含有氢键1 200个
B.子代DNA分子中嘌呤数与嘧啶数之比是3∶7
C.子代DNA分子中含有14N的DNA分子占34
D.第三次复制过程中共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸2 800个
7.(2021河北邯郸期中)甲图为DNA分子部分相关过程示意图,乙图为甲图某一片段放大后的结构示意图,有关叙述错误的是( )
A.由图可看出DNA复制具有半保留复制的特点
B.酶B能将细胞中游离的脱氧核苷酸连接到脱氧核苷酸链上
C.DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成,不存在游离的磷酸基团
D.乙图中7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,高温可使图中的8断裂
8.(2020北京西城高二期末)正在进行复制的DNA分子上的“Y”形交叉点称为复制叉。在每个复制起始位点处形成两个复制叉,它们朝相反方向移动,在“复制机器”的作用下沿途打开母链合成新的子链。图示为果蝇早期胚胎细胞正在进行DNA复制的电镜照片。以下说法错误的是( )
A.DNA多起点双向复制提高了合成效率
B.图中DNA上的可见颗粒可能是蛋白质
C.该图证明DNA子链延伸方向是从5'到3'
D.“复制机器”含有DNA聚合酶和解旋酶等
题组三 DNA半保留复制的实验探究
9.如图表示采用同位素示踪技术和离心处理来探究DNA复制方式的过程图解,下列说法错误的是( )
A.图中轻带表示14N/14N的DNA分子
B.本实验证明DNA的复制方式为半保留复制
C.若将DNA双链分开来离心,则b、c两组实验结果都是得到两个条带
D.细菌繁殖四代后取样提取DNA离心后的条带类型与繁殖两代后的提取离心结果不同
10.(2021山东济宁期末)某DNA分子双链均为14N标记,含有3 000个碱基,腺嘌呤占35%。若该DNA分子以15N标记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;若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。下列分析正确的是( )
A.X层全部是仅含14N的DNA分子
B.Y层中含有的氢键数是X层的3倍
C.W层中含15N标记的胞嘧啶有6 300个
D.Z层与W层的核苷酸数之比是1∶4
11.(2021山东淄博模拟)如图为科学家设计的DNA合成的同位素示踪实验,利用大肠杆菌探究DNA的复制过程,下列叙述正确的是( )
A.通过比较试管②和①的结果不能证明DNA复制为半保留复制
B.实验中采用了放射性同位素标记和密度梯度离心的研究方法
C.可用噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验,且提取DNA更方便
D.大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液中生长若干代,细胞只有DNA含15N
12.(2021河北沧州检测)双链DNA在复制过程中,其中一条子链是连续合成的,另一条子链是不连续合成的(即先形成短链片段再相互连接),这种复制方式称为半不连续复制,如图1所示。请回答下列问题:
(1)据图1分析,DNA子链的合成方向是 (填“3'→5'”或“5'→3'”)。
(2)双链DNA在复制过程中,DNA聚合酶能将游离的脱氧核苷酸与DNA链相连,但不能将不连续复制所形成的短片段之间的缺口“缝合”,由此说明酶具有 的特点。
(3)被15N标记的某双链DNA分子在含14N的培养液中连续复制4次,然后将亲代DNA以及每代子DNA进行梯度离心,结果如图2所示。请在图2中画出第4代的实验结果。并回答下列问题:
①细胞内DNA复制时需要具备哪些基本条件? 。
②若DNA进行全保留复制,则图2中不应有 带。能力提升练
一、选择题

1.(2021湖北黄冈月考,)如图表示环状DNA复制的一种方式,因只有一个复制起始点,该DNA分子复制形成复制泡而呈现希腊字母θ形,随着复制的进行,复制泡逐渐扩大,直至产生2个相同的环状DNA分子。下列相关叙述错误的是( )
A.复制泡的逐渐扩大与解旋酶和DNA聚合酶相关
B.在复制泡的扩大过程中有氢键的断开和氢键的形成
C.复制泡中的每条DNA子链均通过连续复制逐步向两侧延伸
D.子代DNA中包含一条母链和一条子链,且没有游离的磷酸基团
2.(不定项)(2021湖南株洲检测,)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热变性处理,即解开双螺旋,变成单链,然后再进行密度梯度离心,结果如下图,离心管中出现的两种条带分别对应下图中的两个峰。下列叙述不正确的是( )
A.热变性处理破坏了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8 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,则出现2条带,含量比例为1∶3
3.(2020山西太原五中高三上月考,)将某一细胞核DNA被3H充分标记的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含3H的培养液中培养,并经过连续两次细胞分裂。下列有关说法中,不正确的是( )
A.若进行减数分裂,则子细胞中含3H的DNA分子数一定为N
B.若进行有丝分裂,则子细胞中含3H的染色体数可能为0~2N
C.若每个子细胞的每条染色体都含3H,则其分裂过程中会出现四分体
D.若进行有丝分裂,则含3H的子细胞占子细胞的比例可能为1/4、1/2或1
二、非选择题
4.(2021河北衡水一中高一期末,)在生命传承中,DNA的合成和复制必须高度精确,才能最大限度地保证遗传性状的稳定性。在研究DNA复制机制中,为检验“DNA半保留复制”假说是否成立,研究者用大豆根尖进行了如下实验,主要步骤如下:深度解析
(1)步骤①,若DNA复制产物为 (填字母),说明复制方式是半保留复制。若第一个细胞周期检测到所有姐妹染色单体都具有放射性,则 (填“能”或“不能”)确定假说成立。
(2)若第二个细胞周期的放射性检测结果符合图乙 (填字母),且第三个细胞周期检测结果符合 (填字母),则假说成立。正常蚕豆细胞有24条染色体,则第二个细胞周期的后期,被标记的染色体数为 ,第三个细胞周期的中期被标记的染色体数的范围是 。
答案全解全析
第3章 基因的本质
第3节 DNA的复制
基础过关练
1.A DNA分子复制时,在解旋酶的作用下,DNA的两条链解旋分开,然后以两条链分别为模板形成子链,DNA分子解旋是指碱基对之间的氢键断裂。
2.B 从多个起点开始进行双向复制能提高DNA复制的效率,A正确;不同起点开始解旋的时间可能不同,B错误;DNA复制为半保留复制,新形成的DNA都含有来自亲代DNA的一条链和一条新形成的子链,C正确;复制过程中在解旋酶的催化下氢键打开,新形成的子链通过氢键与母链相连,D正确。
3.A 由题意可知SSB与DNA单链既可结合也可分开,A正确;SSB的功能是防止解旋的单链重新配对,而不是利用脱氧核苷酸合成与母链互补的一段子链,B错误;SSB不是一种解开DNA双螺旋的解旋酶,C错误;SSB是一种DNA结合蛋白,故与单链的结合不遵循碱基互补配对原则,D错误。
4.C 结合图示分析,DNA复制时,领头链的复制是连续的,而随从链的复制不是完全连续的,A正确;DNA结合蛋白结合在DNA单链上,可防止新形成的DNA单链与互补链重新配对后螺旋化,B正确;由题干可知,rep蛋白为解旋酶,即rep蛋白可破坏A与T、C与G之间的氢键,C错误;DNA复制遵循碱基互补配对原则且具有半保留复制的特点,则正常情况下,该DNA分子会形成两个完全相同的DNA分子,D正确。
5.B 新合成的DNA分子中都保留了原来DNA分子中的一条链,这种方式叫做半保留复制,DNA在复制过程中边解旋边复制,A正确;含有n个碱基对的DNA分子其碱基对的排列方式最多有4n种,B错误;DNA分子的两条链是反向平行的,C正确;解旋酶能打开双链DNA分子间的氢键,使双链DNA分子解旋,需要消耗ATP,D正确。
6.D 该双链DNA分子含有2 000个碱基,其中A=T=300个,C=G=700个,A和T之间有两个氢键,C和G之间有三个氢键,该双链DNA分子含有的氢键数是300×2+700×3=2 700,A错误;DNA分子复制方式为半保留复制,因此子代DNA分子均含14N,且嘌呤数与嘧啶数相等,B、C错误;该DNA分子中胞嘧啶脱氧核苷酸共有700个,当此DNA进行第三次复制时,4个DNA分子作为模板,新形成了4个DNA分子,消耗的胞嘧啶脱氧核苷酸总数为4×700=2 800,D正确。
陷阱分析
注意“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别,前者包括所有的复制,后者只包括第n次的复制。
7.C 由题图可知,新形成的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,A正确;酶B是DNA聚合酶,能将细胞中游离的脱氧核苷酸连接到脱氧核苷酸链上,B正确;DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成,每条DNA单链都含有一个游离的磷酸基团,C错误;乙图中7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,高温可使图中8碱基对之间的氢键断裂,D正确。
8.C 因为DNA复制是边解旋边复制,在每个复制起始位点处形成两个复制叉,它们朝相反方向移动,所以图中DNA多起点双向复制提高了合成效率,A正确;图中DNA上的可见颗粒可能是蛋白质类的相关酶,B正确;该图不能证明DNA子链延伸方向是从5'到3',C错误;结合题干信息“在‘复制机器’的作用下沿途打开母链合成新的子链”推测,“复制机器”含有DNA聚合酶和解旋酶等,催化DNA进行解旋和子链合成,D正确。
9.D 题图中轻带表示14N/14N的DNA分子,A正确;本实验可证明DNA的复制方式为半保留复制,B正确;若将DNA双链分开来离心,则b、c两组实验结果都是得到两个条带,即含15N的单链位于一个条带,含14N的单链位于一个条带,C正确;细菌繁殖四代后取样提取DNA离心后的条带类型与繁殖两代后的提取离心结果相同,均为中带和轻带,D错误。
10.B 由于DNA分子的复制方式为半保留复制,DNA分子以15N标记的游离脱氧核苷酸为原料复制3次,得到8个DNA分子,其中2个DNA分子含有14N和15N分布于试管X层,6个DNA分子只含15N分布于试管Y层,X层全部是含14N和15N的DNA,A错误;2个DNA分子含14N和15N分布于试管X层,6个DNA分子只含15N分布于试管Y层,所以Y层中含有的氢键数是X层的3倍,B正确;DNA复制3次后得到8个DNA分子,加入解旋酶再离心,共得到16条DNA单链,2条DNA单链含14N分布于Z层,14条DNA单链含15N分布于W层,该DNA分子含有3 000个碱基,腺嘌呤占35%,胞嘧啶占15%,则胞嘧啶共450个,所以W层中含15N标记的胞嘧啶数为450×14÷2=3 150,C错误;由于DNA分子复制了3次,产生了8个DNA分子,含16条脱氧核苷酸链,其中含15N标记的有14条链,所以Z层与W层的核苷酸数之比是2∶14=1∶7,D错误。
11.A 试管①和②的结果分别为重带和中带,DNA分子半保留复制和DNA分子弥散复制子一代都为中带,所以不能证明DNA复制为半保留复制,A正确;本实验应用了14N和15N标记,14N和15N都没有放射性,所以本实验采用了同位素标记和密度梯度离心的研究方法,B 错误;噬菌体是病毒,没有细胞结构,不能在培养液中独立生活和繁殖,因而不能用噬菌体代替大肠杆菌进行题述实验,C错误;蛋白质和核酸等物质都含有N,所以大肠杆菌在含有15NH4C1的培养液中生长若干代,细胞中含15N的物质有DNA、RNA、蛋白质等,D错误。
12.答案 (1)5'→3' (2)专一性
(3)
①模板、原料、酶和能量等(或DNA模板、4种脱氧核苷酸、解旋酶、DNA聚合酶和能量等) ②中
解析 (1)根据图1判断,连续复制的子链延伸方向为5'→ 3';不连续复制的片段是通过5'→ 3'方向聚合形成的,但延伸方向是3'→5'。(2)DNA聚合酶是将游离的脱氧核糖核苷酸与DNA相连的酶,脱氧核糖核苷酸片段之间连接需要DNA连接酶,特定的酶只能催化特定的化学反应,体现了酶的专一性。(3)DNA分子进行半保留复制,被15N标记的某双链DNA分子在含14N的培养液中连续复制4次,则形成子代DNA数目为24=16,16个DNA分子中只有2个DNA分子是一条链含有15N,另一条链含有14N,位于试管的中部,显示为中带,其余14个DNA分子都是两条链只含14N,位于试管的上部,显示为轻带。第4代的实验结果为1/8中带,7/8轻带,因此第4代的实验结果见答案。①DNA复制需要具备的基本条件有解旋后的两条DNA单链作为模板,含碱基A、T、C、G的四种脱氧核苷酸为原料,消耗细胞代谢产生的ATP,还需要解旋酶、DNA聚合酶作为催化剂等。 ②图2中中带为一条链是14N,一条链是15N的DNA分子存在的离心带。若DNA进行全保留复制,则应全为14N或全为15N的离心带,故不会出现中带。
能力提升练
一、选择题
1.C 环状DNA分子复制时,复制泡的逐渐扩大与解旋酶逐渐打开氢键和DNA聚合酶催化子链形成有关,A正确;在复制泡的扩大过程中,解旋酶催化氢键断裂,子链形成时游离的脱氧核苷酸上的碱基和母链上的碱基之间配对后形成氢键,B正确;图示DNA复制方式从一个起点开始,每一条子链从起点开始向两侧复制,两条子链中,一条为连续复制,一条为不连续复制,C错误;该DNA是环状的,子代DNA中没有游离的磷酸基团,由于DNA分子复制方式为半保留复制,子代DNA中含一条母链和一条子链,D正确。
2.AC 将DNA被14N标记的某细菌移到含15N的培养液中培养,新合成的DNA链均含15N,第一代的2个DNA分子都应一条链含15N,一条链含14N。热变性处理破坏了DNA分子中的氢键,没有破坏DNA分子中的磷酸二酯键,A错误;根据DNA半保留复制的特点和图示信息可知,含14N的DNA单链为2条,含15N的DNA单链为14条,共有8个双链DNA分子,说明该细菌经过了三次DNA复制,细胞周期大约为8 h,B正确;将DNA热变性处理变成单链,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错误;若子代DNA直接密度梯度离心,则出现2条带,含14N-15N条带,含15N-15N条带,含量比例为1∶3,D正确。
3.D 若进行的是减数分裂,形成的子细胞中含有N个DNA,由于DNA复制一次细胞分裂两次,且根据DNA半保留复制的特点可知,每个DNA分子都含有3H,即子细胞中含3H的DNA分子数一定为N,A正确;若进行有丝分裂,细胞连续分裂两次,DNA复制两次,则第二次有丝分裂后期,一半染色体含有标记,一半染色体不含标记,细胞分裂成两个子细胞时,染色体分配是随机的,所以经过连续两次细胞分裂,子细胞中含3H的染色体数可能为0~2N,B正确;若每个子细胞的每条染色体都含3H,说明DNA复制一次,细胞进行减数分裂,则其分裂过程中会出现四分体,C正确;若进行有丝分裂,则含3H的子细胞为2个或3个或4个,其占子细胞的比例可能为1/2、3/4或1,D错误。
二、非选择题
4.答案 (1)a 不能 (2)B B和C 24 0~24
解析 分析甲图可知,a表示半保留复制,b表示全保留复制,c表示混合复制。分析乙图可知,A染色体的两条姐妹染色单体均含有放射性,B染色体的两条姐妹染色单体中只有一条含有放射性,C染色体的两条姐妹染色单体均不含放射性。(1)依据“DNA半保留复制”假说推测,DNA分子复制形成的子代DNA分子中有一条链为亲代链,另一条链为新合成的子链,即题图甲中的a;DNA分子复制方式可能为半保留复制(a)、全保留复制(b)或混合复制(c),若第一个细胞周期的检测结果是每个染色体上的姐妹染色单体都具有放射性,则可能是混合复制,因此该结果不能确定假说成立。(2)若假说成立,即DNA分子的复制方式为半保留复制,则第二个细胞周期的放射性检测结果是每条染色体含有两条姐妹染色单体,其中一条染色单体含有放射性,另一条染色单体不含放射性,即符合题图乙中的B;第三个细胞周期的放射性检测结果是有一半染色体不含放射性,另一半染色体的姐妹染色单体中,有一条染色单体含有放射性,另一条染色单体不含放射性,即符合图中的B和C;正常蚕豆细胞有24条染色体,由于DNA的半保留复制,第二个细胞周期的后期,被标记的染色体数为24,但是分裂后期染色体移向两极是随机的,则第三个细胞周期的中期被标记的染色体数的范围是0~24。
解题通法
(1)一个DNA分子含两条DNA单链,只要有一条DNA单链带标记,该DNA分子便带标记。
(2)每条染色体含一个或两个DNA分子,只要有一条DNA单链带标记,该染色体便带标记。
步骤①
将蚕豆根尖置于含放射性3H标记的胸腺嘧啶的培养液中,培养大约一个细胞周期的时间
在第一个、第二个和第三个细胞周期取样,检测中期细胞染色体上的放射性分布
步骤②
取出根尖,洗净后转移至不含放射性物质的培养液中,继续培养大约两个细胞周期的时间
1.A
2.B
3.A
4.C
5.B
6.D
7.C
8.C
9.D
10.B
11.A
1.C
2.AC
3.D