高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3节 DNA的复制课堂检测

这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3节 DNA的复制课堂检测，共8页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题
1．通常情况下，一个DNA分子复制完成后，新形成的DNA子链( )
A．与DNA母链之一相同
B．是DNA母链的片段
C．与DNA母链完全不同
D．与DNA母链相同，但U取代T
解析：选A DNA复制的方式为半保留复制，新形成的DNA中一条是母链，一条是子链，二者碱基互补配对，即子链与DNA母链之一相同；U存在于RNA中。
2．研究发现：DNA分子完成复制约需30s，而大肠杆菌拟核中的DNA复制形成两个DNA分子实际只需16s。下列关于该DNA复制的叙述中，错误的是( )
A．双向复制
B．边解旋边复制
C．至少需要两种酶参与
D．发生在细胞分裂过程中着丝点分裂时
解析：选D 由题中信息可推知，DNA应为双向复制，A正确；DNA边解旋边复制，B正确；DNA复制需要解旋酶、DNA聚合酶等参与，C正确；大肠杆菌为原核细胞，无染色体，D错误。
3．(2019·冀州期末)某双链DNA分子含m对碱基，其中腺嘌呤有a个。该DNA在连续复制时，对所需要的胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述，不正确的是( )
A．在第一次复制时，需要m－a个
B．复制两次时，共需要2(m－a)个
C．第n次复制时，需要2n－1(m－a)个
D．不论复制多少次，需要胞嘧啶脱氧核苷酸的数目等于所需要的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目
解析：选B 双链DNA分子中含2m个碱基，a个腺嘌呤，推算出胞嘧啶个数为(2m－2a)/2＝m－a个，在第一次复制时，需胞嘧啶脱氧核苷酸个数为(21－1)×(m－a)＝m－a个，复制两次需要：(22－1)×(m－a)＝3(m－a)个，第n次复制时需要：(2n－1)(m－a)－(2n－1－1)(m－a)＝2n－1(m－a)个；根据DNA中碱基互补配对原则知，在DNA分子中胞嘧啶与鸟嘌呤数目相等。
4．(2019·长安检测)5­BrU(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、5­BrU五种碱基组成的核苷酸的适宜培养基上，至少需要经过几次复制后，才能实现细胞中某DNA分子某位点上碱基对从T—A到G—C的替换( )
A．2次 B．3次
C．4次 D．5次
解析：选B 基因突变包括碱基(对)的增添、缺失或改变，该题中的5­BrU能使碱基错配，属于碱基(对)的改变，但这种作用是作用于复制中新形成的子链的，T—A在第一次复制后会出现异常的5­BrU—A，异常的碱基对在第二次复制后会出现异常的5­BrU—C,5­BrU—C在第三次复制后会出现G—C。
5．(2019·哈尔滨期中)用一个32P标记的噬菌体侵染在31P环境中培养的大肠杆菌，已知噬菌体DNA上有m个碱基对，其中胞嘧啶有n个。下列叙述不正确的是( )
A．大肠杆菌为噬菌体增殖提供原料和酶等
B．噬菌体DNA含有2m＋n个氢键
C．该噬菌体繁殖4次，子代中只有14个含有31P
D．噬菌体DNA第4次复制共需要8(m－n)个腺嘌呤脱氧核苷酸
解析：选C 噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成，其DNA的复制及表达需要大肠杆菌提供原料、酶和ATP等，A项正确；DNA上有m个碱基对，其中胞嘧啶有n个，T有m－n个，因此氢键个数＝2(m－n)＋3n＝2m＋n个，B项正确；子代噬菌体中有16个含31P，C项错误；噬菌体DNA第4次复制共需要腺嘌呤脱氧核苷酸＝(16－8)(m－n)＝8(m－n)个，D项正确。
6．(2019·枣庄期末)一个噬菌体的DNA由5 000个碱基对组成，腺嘌呤占全部碱基的30%。用32P、35S分别标记该噬菌体的DNA和蛋白质，侵染未被标记的大肠杆菌后，最终共释放出50个子代噬菌体，下列叙述正确的是( )
A．子代噬菌体中均含有32P、35S
B．噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料、场所
C．该过程至少需要1×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸
D．含32P与含31P的子代噬菌体的比例为1∶25
解析：选D 用32P、35S分别标记该噬菌体的DNA和蛋白质，侵染未被标记的大肠杆菌后，子代噬菌体不含有35S，少数子代噬菌体含有32P，A项错误；噬菌体增殖的模板是噬菌体自己的DNA，B项错误；腺嘌呤占全部碱基的30%，腺嘌呤＋鸟嘌呤＝50%，则鸟嘌呤数目为20%×5 000×2＝2 000个，即该过程至少需要2 000×(50－1)＝9.8×104个鸟嘌呤脱氧核苷酸，C项错误；一个32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌后，最终共释放出50个子代噬菌体，其中含32P的子代噬菌体有2个，则含32P与含31P的子代噬菌体的比例为1∶25，D项正确。
7．某DNA分子中含有1 000个碱基对(被32P标记)，其中有胸腺嘧啶400个。若将该DNA分子放在只含被31P标记的脱氧核苷酸的培养液中让其复制两次，其结果不可能是( )
A．含32P的DNA分子占1/2
B．含31P的DNA分子占1/2
C．子代DNA分子相对分子量平均比原来减少1 500
D．共消耗鸟嘌呤脱氧核苷酸1 800个
解析：选B 该DNA分子在含31P的培养液中复制两次，可得到22个DNA分子，其中含31P的DNA分子占100%；含32P的DNA分子占2/4＝1/2。因为DNA复制为半保留复制，亲代DNA分子的两条链只可能进入两个子代DNA分子中；22个DNA分子中有两个DNA分子的每条链都只有31P，还有两个DNA分子都是一条链含31P，另一条链含32P。前两个DNA分子相对分子质量比原DNA分子共减少了4 000，后两个DNA分子相对分子质量比原DNA分子共减少了2 000，这样4个DNA分子的相对分子量平均比原来减少了6 000/4＝1 500；在1 000个碱基对的DNA分子中，胸腺嘧啶400个，则含有鸟嘌呤个数为(1 000×2—400×2)/2＝600，复制两次所消耗鸟嘌呤脱氧核苷酸数目为600×(22－1)＝1 800。
8．若将处于G1期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，培养至第二次分裂中期。下列叙述正确的是( )
A．每条染色体中的两条染色单体均含3H
B．每个DNA分子的两条脱氧核苷酸链均含3H
C．每个DNA分子中均只有一条脱氧核苷酸链含3H
D．每条染色单体均只有一个DNA分子的两条脱氧核苷酸链含3H
解析：选A DNA的复制方式是半保留复制，将处于G1期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，第二次分裂DNA复制后，会出现有一条链被3H标记的双链DNA和双链都被3H标记的双链DNA，这种情况下，一条双链DNA构成一条染色单体，故每条染色单体都含有3H标记，A正确；第二次分裂中期，既会出现两条脱氧核苷酸链均含3H的DNA分子，也会出现只有一条脱氧核苷酸链含3H的DNA分子，B、C、D错误。
9．(2019·菏泽检测)如图为某DNA分子片段，假设该DNA分子中有碱基5 000对，A＋T占碱基总数的34%，若该DNA分子在14N的培养基中连续复制2次，下列叙述正确的是( )
A．复制时作用于③处的酶为限制酶
B．复制2次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸9 900个
C．④处指的是腺嘌呤核糖核苷酸
D．子代中含15N的DNA分子占3/4
解析：选B DNA复制时作用于③处的酶应为解旋酶；因为A＋T所占的比例是34%，且该DNA分子中有5 000个碱基对，所以该DNA分子中C的个数＝5 000×2×(1－34%)×1/2＝3 300，所以该DNA分子复制2次需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数量＝(22－1)×3 300＝9 900；因题图为某DNA分子片段，故④处指的是腺嘌呤脱氧核苷酸；因亲代只有一条链含15N，故复制2次形成的4个DNA分子中只有1个DNA分子中含有15N。
10．(2019·郑州期中)洋葱根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中完成一个细胞周期，然后转入不含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中培养第二代，如图则经过两代培养后获得的子细胞内DNA分子的标记情况不可能为(只考虑其中一对染色体上的DNA分子)( )
解析：选B 由于DNA分子的半保留复制，则第一次分裂后的DNA的一条链有放射性标记，另一条链没有放射性标记。洋葱根尖细胞第二次分裂时培养液中不含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，复制后有一半的DNA分子两条链均不含放射性，另外一半只有一条链有放射性，在后期着丝点分裂后染色体随机移向细胞两极，使得子细胞内DNA的标记情况会出现选项A、C、D所示的结果。
11．如图表示DNA分子复制的片段，图中a、b、c、d表示各条脱氧核苷酸链。一般地说，下列各项中正确的是( )
A．a和c的碱基序列互补，b和c的碱基序列相同
B．a链中eq \f(A＋C,G＋T)的比值与d链中同项比值相同
C．b链中eq \f(A＋T,G＋C)的比值与d链中同项比值相同
D．a链中eq \f(G＋T,A＋C)的比值与c链中同项比值不同
解析：选C DNA复制的特点是半保留复制，b链是以a链为模板合成的，a链和b链合成一个子代DNA分子；c链是以d链为模板合成的，c链和d链合成一个子代DNA分子。a和c的碱基序列相同，b和c的碱基序列互补；a链中eq \f(A＋C,G＋T)的比值与d链中同项比值互为倒数；b链与d链碱基序列相同，b链中eq \f(A＋T,G＋C)的比值等于d链中eq \f(A＋T,G＋C)的比值；a链中eq \f(G＋T,A＋C)的比值与c链中同项比值相同。
12．(2019·安阳二模)如图为真核细胞内DNA复制过程的模式图，据图分析，下列相关叙述错误的是( )
A．DNA分子两条子链的合成方向都是5′→3′
B．解旋酶能使DNA分子解开双螺旋，同时需要消耗ATP
C．DNA聚合酶的作用是催化相邻的核糖核苷酸连接成子链
D．由图示可知，DNA分子的复制方式是半保留复制
解析：选C DNA分子是由反向平行的两条链组成的，观察题图可知，两条子链都是在DNA聚合酶的作用下按照5′→3′方向延伸的，A项正确；解旋酶能使DNA分子解开双螺旋，同时需要消耗ATP，B项正确；DNA聚合酶的作用是催化相邻的脱氧核苷酸连接形成磷酸二酯键，进而连接成长链，C项错误；由图示可知，DNA分子的复制过程是由两条母链分别作为模板合成子链，是半保留复制，D项正确。
二、非选择题
13．如图是DNA分子复制的图解，请根据图回答：
(1)图中的[1]表示________过程，需要________酶的作用。
(2)图中的[2]过程表示以母链为模板进行的碱基的________，参与配对的物质是游离在周围的________。
(3)图中的[3]过程表示形成两个新的________分子，这一过程包括子链中脱氧核苷酸的________与________交替连接以及子链与母链在空间结构上的________化。参与此过程的酶有________等。
(4)分析DNA复制过程所需条件应是：场所一般在________内；模板是________；原料是________；酶需要________、________等；能量由________提供。
(5)DNA复制，一般是严格的________复制，DNA复制的遗传学意义是为________在上下代之间的________准备了物质基础。遗传信息的传递使亲代生物的性状可在子代得到表现，例如________________________________(试举一例)。
解析：(1)图中的[1]表示在解旋酶的作用下，DNA分子解旋的过程。(2)图中的[2]过程表示以母链为模板进行的碱基互补配对，参与配对的物质是游离在周围的4种脱氧核苷酸。(3)图中的[3]过程表示形成两个新的DNA分子，这一过程包括子链中脱氧核苷酸的脱氧核糖和磷酸交互连接以及子链与母链在空间结构上的螺旋化，参与此过程的酶有DNA聚合酶等。(5)DNA复制，一般是严格的半保留复制，DNA复制的遗传学意义是为遗传信息在上下代之间的传递准备了物质基础，如子女长得像父母，说明遗传信息的传递使亲代生物的性状可在子代得到表现。
答案：(1)解旋 解旋 (2)互补配对 脱氧核苷酸
(3)DNA 脱氧核糖 磷酸 螺旋 DNA聚合酶
(4)细胞核 原DNA母链 脱氧核苷酸 解旋酶 DNA聚合酶 ATP (5)半保留 遗传信息 传递 子女长得像父母
14．(2019·扬州检测)如图，图甲为真核细胞DNA复制过程模式图，图乙为DNA分子的某一片段放大图，请据图分析回答：
(1)图甲所示过程可发生在细胞有丝分裂前的________期，该过程的特点是边解旋边复制和________________________________________________。
(2)图甲中的解旋酶作用于乙图中的________(用序号表示)。
(3)图乙中碱基1的中文名称是________，图中的4、5、6构成物质的中文名称是________；在一个DNA分子中有________个游离的磷酸基团。
(4)7的各组成成分与RNA比较，一定不同的物质是________。(填序号)
解析：(1)图甲所示过程为DNA分子复制，可发生在细胞有丝分裂前的间期，该过程的特点是边解旋边复制和半保留复制。(2)图甲中的解旋酶能使双链DNA解开，使碱基对之间的氢键断裂，所以作用于图乙中的8。 (3)图乙中1是C，其中文名称是胞嘧啶，图中的4、5、6构成物质的中文名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸；由于DNA分子是双链结构，所以在一个DNA分子中有2个游离的磷酸基团。(4)7的各组成成分与RNA比较，一定不同的物质的标号是4和5，即胸腺嘧啶和脱氧核糖。
答案：(1)间 半保留复制 (2)8 (3)胞嘧啶 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 2 (4)4和5
15．某研究性学习小组以细菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心法对有关DNA复制的方式进行了探究(已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次，产生子代，实验结果见相关图示)。请回答下列问题：
(1)综合分析本实验的DNA离心结果，前三组实验中，第________组结果对得到的结论起到了关键作用，但需把它与第________组和第________组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式。
(2)分析讨论
①若实验三的离心结果为DNA位于1/2重和1/2轻带位置，则是________复制。如果DNA位于全中带位置，则是________复制。为了进一步得出结论，该小组设计了实验四，请分析：如果DNA位于________________(位置及比例，下同)带位置，则是全保留复制；如果DNA位于________带位置，则是半保留复制。
②若将实验三得到的DNA双链分开后再离心，其结果能不能判断DNA的复制方式？为什么？
(3)实验得出结论：DNA复制方式为半保留复制。若将实验四的实验时间改为60 min，离心后密度带的数量和位置是否发生变化？____________。若实验三的结果中，子一代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成的DNA单链中的N尚有少部分为________。
(4)假设某大肠杆菌含14N的DNA的相对分子质量为a，含15N的DNA的相对分子质量为b，现将含15N的DNA的大肠杆菌培养在含14N的培养基中，子二代DNA的相对分子质量平均为________。
解析：(1)前三组实验中，第三组结果对得到的结论起到了关键作用，但需把它与第一组轻带和第二组重带的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是半保留复制。(2)①若实验三的离心结果为DNA位于1/2重和1/2轻带位置，则是全保留复制，因为全保留复制产生的子代DNA的两条链均含14N，分布在轻带的位置，而亲代DNA的两条链均含15N，位于重带位置；如果DNA位于全中带位置，则是半保留复制，子代DNA都是一条链含14N，一条链含15N，所以处于中带位置。同理，实验四中如果DNA位于1/4轻和3/4重带位置，则是全保留复制；如果DNA位于1/2中和1/2重带位置，则是半保留复制。②若将实验三得到的DNA双链分开后再离心，其结果不能判断DNA的复制方式。因为无论是全保留复制还是半保留复制，实验结果都是一样的，都会出现位于1/2重和1/2轻带位置。(3)若将实验四的实验时间改为60 min，细菌分裂三次，因为DNA复
制方式为半保留复制，离心后密度带的数量和位置没有发生变化，还是在重带和中带两个位置。若实验三的结果中，子一代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成的DNA单链中的N尚有少部分为15N。(4)假设某大肠杆菌含14N的DNA的相对分子质量为a，含15N的DNA的相对分子质量为b，将含15N的DNA的大肠杆菌培养在含14N的培养基中，在子二代中有两个中带DNA和两个轻带DNA，其中两条含15N的单链，6条含14N的单链，相当于一个含15N的DNA和三个含14N的DNA，总质量为3a＋b，则四个DNA的平均相对分子质量为(3a＋b) /4。
答案：(1)三 一 二 (2)①全保留 半保留 1/4轻和3/4重 1/2中和1/2重 ②不能。无论是全保留复制还是半保留复制，实验结果都是一样的。 (3)没有变化 15N (4)(3a＋b)/4