高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3节 DNA的复制测试题

【优质】第3节 DNA的复制-2课堂练习

一．单项选择

1．下列关于DNA分子的结构与复制的叙述，正确的有（    ）

①一个含有m个腺嘌呤的DNA分子经n次复制需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸（2n－1）×m个

②在一个双链DNA分子中，G＋C占碱基总数的M %，那么该DNA分子的每条链中G＋C都占该单链碱基总数的M %

③细胞内全部DNA被32P标记后在不含32P的环境中进行连续有丝分裂，第2次分裂产生的每个子细胞染色体均有一半有32P标记

④DNA双链被32P标记后，在31P中复制n次，子代DNA中有32P标记的占1/2n

A．0项 B．1项 C．2项 D．3项

2．某 DNA（14N）含有 2000 个碱基对，腺嘌呤占 30％，若将该种 DNA 分子放在含 15N 的培养基中连续复制 3 次，进行密度梯度离心，得到结果如图 1；若将复制产物加入解旋酶处理后再离心，则得到如图 2 结果，下列错误的是（    ）

A．Y 层全部是仅含 15N 的 DNA 分子

B．Z 层与 W 层的核苷酸链的数目之比为 1/7

C．一个 DNA 分子完成 3 次复制需要 5600 个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸

D．该实验需用到放射性同位素检测技术

3．下列相关叙述错误的是（    ）

A．由100个碱基组成的DNA分子片段中至少含有氢键的数目为100个

B．某个含100个碱基的特定基因，其碱基对的排列方式有4100种

C．若DNA分子中碱基A有p个，占全部碱基的20%，则该DNA分子中的G有1.5p个

D．一个被32P标记一对同源染色体的细胞，放在31P的培养液中经两次有丝分裂后，所形成的4个 细胞中，每个细胞含被32P标记的染色体条数可能是0．1或2

4．DNA 复制开始时，将大肠杆菌放在含低剂量3H标记的脱氧胸苷（3H-dT）的培养基中，3H-dT可掺入正在复制的 DNA 分子间，使其带有放射性标记。几分钟后，将大肠杆菌转移到含高剂量3H-dT的培养基中培养一段时间。收集．裂解细胞，抽取其中的 DNA 进行放射性自显影检测，结果如图所示（a．b．c表示 DNA 上不同的位置）。据图可以推测的是（    ）

A．复制起始区在高放射性区域

B．DNA复制为半保留复制

C．DNA复制从起始点向两个方向延伸

D．DNA聚合酶的移动方向为c→b→a

5．将全部DNA分子双链经32P标记的雄性动物细胞（染色体数为2N）置于不含32P的培养基中培养。经过连续3次细胞分裂后产生8个子细胞，检测子细胞中的情况。下列推断正确的是（    ）

A．若只进行有丝分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1/2

B．若进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂，则含32P染色体的子细胞比例至少占1/2

C．若子细胞中的染色体都含32P，则一定进行有丝分裂

D．若子细胞中的染色体都不含32P，则一定进行减数分裂

6．研究人员将1个含14N—DNA的大肠杆菌转移到以15NH4C1为唯一氮源的培养液中，培养24h后提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA解开双螺旋，变成单链；然后进行密度梯度离心，试管中出现两种条带（如图）。下列说法正确的是（ ）

A．由结果可推知该大肠杆菌的细胞周期大约为6h

B．根据条带的数目和位置可以确定DNA的复制方式

C．解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的磷酸二酯键

D．若直接将子代DNA进行密度梯度离心也能得到两条条带

7．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。下列有关叙述正确的是（    ）

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分子中只有一条脱氧核苷酸链含3H

D．所有染色体的DNA分子中，含3H的脱氧核苷酸链占总链数的1/4

8．下列关于DNA的叙述，正确的是（　　）

A．在细胞中DNA是主要遗传物质

B．独特的双螺旋结构保证了遗传物质的特异性

C．磷酸和脱氧核糖的交替排列体现了遗传物质的多样性

D．DNA分子的半保留复制保持了遗传信息传递的连续性

9．生物学研究中用到了很多科学方法，下列关于有关科学方法说法合理的是（    ）

A．沃森和克里克运用构建概念模型的方法研究DNA的结构

B．蛋白质有多样性，生物性状也有多样性，生物性状是由蛋白质决定的属于类比推理

C．摩尔根用荧光标记法判断基因在染色体上的相对位置

D．科学家用同位素示踪法和差速离心法证明了DNA具有半保留复制的特点

10．图为某DNA分子半保留复制过程的部分示意图，非复制区与复制区的相接区域会形成Y字型结构，被称为“复制叉”。在复制过程中，DNA连接酶可以将脱氧核苷酸片段连接在一起，据图分析，下列说法错误的是（    ）

A．解旋酶可结合在复制叉的部位

B．DNA复制叉的延伸需要消耗能量

C．DNA聚合酶能催化前导链和滞后链由3'端向5'端延伸

D．DNA连接酶在DNA复制过程中能催化磷酸二酯键形成

11．用32P标记玉米根尖细胞核中的DNA，然后在不含放射性标记的培养基中培养，第二次分裂至中期时，其染色体的放射性标记分布情况是（    ）

A．每条染色体都被标记

B．半数染色体被标记，但随机分配到两极

C．只有分配到一极的染色体被标记

D．分配到两极的染色体都有一半被标记

12．下列有关遗传信息的叙述，错误的是（    ）

A．遗传信息可以通过DNA复制传递给后代

B．遗传信息控制蛋白质的分子结构

C．遗传信息是指DNA分子的脱氧核糖核苷酸的排列顺序

D．遗传信息全部存在于蛋白质上

13．在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时，BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中，形成BrdU标记链，当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA（一条链被标记）的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA（两条链均被标记）的染色单体荧光被抑制（无明亮荧光）。若将一个胚胎干细胞置于含BrdU的培养液中，培养到第二个细胞周期的中期进行染色并观察。下列推测正确的是（　　）

A．1/2的染色体荧光被抑制 B．1/4的染色单体发出明亮荧光

C．全部核DNA分子被BrdU标记 D．1/4的核DNA单链被BrdU标记

14．图为DNA分子结构示意图，对该图的正确描述是（　　）

A．DNA分子中的⑤⑥⑦⑧依次代表A．G．C．T

B．①②③构成胞嘧啶脱氧核苷酸

C．②和③相间排列，构成了DNA分子的基本骨架

D．当DNA复制时，DNA聚合酶催化④的形成

15．下列关于DNA复制的叙述，不正确的是（    ）

A．DNA复制时只有DNA的一条链能作模板

B．以4种游离的脱氧核苷酸为原料

C．DNA复制过程需要消耗能量

D．DNA分子的复制方式是半保留复制

参考答案与试题解析

1．【答案】C

【解析】

2．【答案】D

【解析】

本题涉及到的知识点是DNA分子复制，梳理相关知识点，分析图解，根据问题提示结合基础知识进行回答。DNA分子复制时，以DNA的两条链为模板，合成两条新的子链，每个DNA分子各含一条亲代DNA分子的母链和一条新形成的子链，称为半保留复制。据图分析可知，X层是含14N和15N的DNA ，Y层是仅含15N的DNA，Z层是14N的DNA单链，W层是15N的DNA单链。

解答：

A．由于DNA分子复制为半保留复制，所以Y层全部是含15N的基因，A正确；

B．在DNA分子中，碱基对之间通过氢键相连，DNA分子复制了3次，产生的8个DNA分子中，16条DNA单链，其中2条含14N的DNA单链，14条含15N的DNA单链，比例为2：14=1：7，B正确；

C．在含有2000个碱基对的DNA分子中，腺嘌呤占30%，因此胞嘧啶占20%，共800个，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为（2n-1）m=（23-1）×800=5600，C正确;

D．该实验用到的是密度梯度离心技术，没有同位素检测，D错误。

故选D。

3．【答案】B

【解析】

4．【答案】C

【解析】

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。

解答：

A．DNA 复制开始时，将大肠杆菌放在含低剂量3H标记的脱氧胸苷（3H-dT）的培养基中进行培养，故复制起始区在低放射性区域，A错误；

B．放射性自显影检测无法得出DNA复制为半保留复制，B错误；

C．由图可知，中间为低放射性区域，两边为高放射性区域，说明DNA复制从起始点向两个方向延伸，C正确；

D．DNA复制方向为a←b→c，即DNA聚合酶的移动方向为a←b→c，D错误。

故选C。

5．【答案】B

【解析】

DNA复制时遵循半保留复制原则。将双链经32P标记DNA分子置于不含32P的环境中连续复制，复制第一次得到32P31P-DNA，复制第二次得到32P31P-DNA和31P31P-DNA（二者数量1:1），复制第三次得到32P31P-DNA和31P31P-DNA（二者数量1:3）。细胞进行有丝分裂DNA复制一次，细胞分裂一次；细胞进行减数分裂时DNA复制一次，细胞分裂两次。在细胞分裂成两个子细胞时，细胞中的染色体是随机分配的。

解答：

DNA复制时遵循半保留复制原则。将双链经32P标记DNA分子置于不含32P的环境中连续复制，复制第一次得到32P31P-DNA，复制第二次得到32P31P-DNA和31P31P-DNA（二者数量1:1），复制第三次得到32P31P-DNA和31P31P-DNA（二者数量1:3）。细胞进行有丝分裂DNA复制一次，细胞分裂一次；细胞进行减数分裂时DNA复制一次，细胞分裂两次。在细胞分裂成两个子细胞时，细胞中的染色体是随机分配的。

A．若只进行有丝分裂，DNA复制三次得到32P31P-DNA和31P31P-DNA（二者数量1:3），细胞分裂三次，则含32P染色体的子细胞比例最少为1/4，最多为1，A错误；

B．若进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂，DNA复制两次得到32P31P-DNA和31P31P-DNA（二者数量1:1），细胞分裂三次，则含32P染色体的子细胞比例至少占1/2，最多占1，B正确；

C．根据上述分析，若子细胞中的染色体都含32P ，则有可能只进行有丝分裂，也有可能进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂，C错误；

D．此选项有两种理解，第一种是所有子细胞中的染色体都不含32P，第二种是某一个子细胞中的染色体都不含32P。根据上述分析，第一种情况不存在；第二种情况，有可能只进行有丝分裂，也有可能进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂，D错误。

故选B。

6．【答案】D

【解析】

DNA的复制是半保留复制，即以亲代DNA分子的每条链为模板，合成相应的子链，子链与对应的母链形成新的DNA分子，这样一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子，且每个子代DNA分子都含有一条母链。根据题意和图示分析可知：将DNA被14N标记的大肠杆菌移到15N培养基中培养，因合成DNA的原料中含15N，所以新合成的DNA链均含15N。根据半保留复制的特点，第一代的2个DNA分子都应一条链含15N，一条链含14N。

解答：

A． 由于14N单链：15N单链=1：7，说明DNA复制了3次，因此可推知该细菌的细胞周期大约为24÷3=8h，A错误；

B．由于DNA经过热变性后解开了双螺旋，变成单链，所以根据条带的数目和位置只能判断DNA单链的标记情况，但无法判断DNA的复制方式，B错误；

C．解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的氢键，C错误；

D．经过分析可知，DNA复制3次，有2个DNA是15N和14N，中带，有6个都是15N的DNA，重带，两条条带，D正确。

故选D。

7．【答案】A

【解析】

DNA分子的复制时间：有丝分裂和减数分裂间期；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）；过程：边解旋边复制；结果：一条DNA复制出两条DNA；特点：半保留复制。

解答：

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，在间期的S期时DNA复制1次，所以第一次细胞分裂完成后得到的2个子细胞都是每一条染色体的DNA都只有1条链被标记，第二次进行DNA复制后，所形成的每条染色体的两条单体都含有放射性，其中一条单体的DNA上只有一条链上含有放射性，另一条单体上的DNA的两条链上都含有放射性，所以培养至第二次分裂中期，每条染色体中的两条染色单体均含3H标记。一条染色单体上DNA的一条链有标记，另一条染色单体上的DNA的两条链均有放射性，综上分析，A正确，BCD错误。

故选A。

8．【答案】D

【解析】

DNA分子结构的主要特点：DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（A与T配对．C与G配对，且A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键）。

解答：

A．DNA是主要的遗传物质的原因是绝大多数生物的遗传物质是DNA，在细胞中DNA是遗传物质，A错误；

B．DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架，碱基对排在内侧，DNA独特的“双螺旋”结构保证了遗传物质的稳定性，B错误；

C．碱基对排列顺序的千变万化使DNA分子具有多样性，C错误；

D．半保留复制遵循碱基互补配对原则，保证亲代与子代DNA遗传信息的完整连续传递，D正确。

故选D。

9．【答案】B

【解析】

10．【答案】C

【解析】

分析题图：图示为DNA复制的简图，DNA分子复制过程中，2条新生链都只能从5‘端向3’端延伸，前导链连续合成，滞后链分段合成，这些分段合成的新生DNA片段称冈崎片段，DNA连接酶可以将脱氧核苷酸片段连接在一起。

解答：

A．解旋酶在DNA复制过程中起到催化双链DNA解旋的作用，据图可知，解旋酶可结合在复制叉的部位，A正确；

B．解旋酶是由水解ATP供给能量来解开DNA的酶，故DNA复制叉的延伸需要消耗能量，B正确；

C．据图可知，DNA聚合酶能催化前导链和滞后链由5'端向3'端延伸，C错误；

D．DNA连接酶在DNA复制过程中将脱氧核苷酸片段连接在一起，即能催化磷酸二酯键形成，D正确。

故选C。

11．【答案】A

【解析】

12．【答案】D

【解析】

遗传信息：基因中能控制生物性状的脱氧核苷酸的排列顺序。遗传信息可通过DNA的复制传递给子代，遗传信息可通过转录和翻译形成蛋白质而实现表达。

解答：

A．遗传信息是指DNA上脱氧核苷酸的排列顺序，可以通过DNA的复制传递给后代，A正确；

B．遗传信息控制蛋白质的合成，从而决定了蛋白质分子结构，B正确；

C．遗传信息是指DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序（碱基对的排列序列），C正确；

D．核酸是遗传物质的携带者，D错误。

故选D。

13．【答案】C

【解析】

根据DNA分子的半保留复制原理，培养到第二个细胞周期后，中期两条染色单体在化学组成上有了差别，一条染色单体的两条DNA链均为新合成，因此T位全被Brdu代替，无明亮荧光；另一条染色单体的一条DNA链是新合成的，所有只有一条链DNA中含有Brdu，发出明亮荧光。半标记DNA∶全标记DNA=1∶1。

解答：

AB．根据DNA分子的半保留复制原理，第二个细胞周期的中期细胞中染色体一条染色单体的两条DNA链均为新合成，另一条染色单体的一条DNA链是新合成的，所以有 1/2 的染色单体荧光被抑制，有 1/2 的染色单体能发出明亮荧光，则所有的染色体都能发出明亮荧光， A．B错误；

C．一个DNA分子中有两条脱氧核苷酸链，由于DNA为半保留复制，故不含BrdU标记的两条脱氧核苷酸链分别位于两个DNA分子中，新复制得到的脱氧核苷酸链必然含BrdU标记，故所有DNA分子都被BrdU标记，C正确；

D．细胞复制2次，1个DNA分子可以形成4个DNA分子，共8条链，但只有2条链没有被标记，所以被BrdU标记共有6条链，比例为3/4，D错误。

故选C。

14．【答案】A

【解析】

DNA分子结构的主要特点：DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（A-T．C-G）。图中①是磷酸基团．②是脱氧核糖．③是含氮碱基．④是氢键．⑤是腺嘌呤．⑥是鸟嘌呤．⑦是胞嘧啶．⑧是胸腺嘧啶．⑨是磷酸基团。

解答：

A．根据碱基互补配对原则分析可知，DNA分子中的⑤⑥⑦⑧依次代表A．G．C．T，A正确；

B．由图可知，②③⑨构成胞嘧啶脱氧核苷酸，B错误；

C．由分析可知，②和①相间排列，构成了DNA分子的基本骨架，C错误；

D．当DNA复制时，DNA聚合酶催化磷酸二酯键的形成，而④是氢键，D错误。

故选A。

15．【答案】A

【解析】

DNA复制的相关知识：（1）DNA复制时间：有丝分裂和减数分裂间期；（2）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）；（3）DNA复制过程：边解旋边复制；（4）DNA复制特点：半保留复制；（5）DNA复制结果：一条DNA复制出两条DNA；（6）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：

A．DNA复制时以DNA分子的两条链分别作模板，进行边解旋边复制，A错误；

B．DNA分子的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，所以DNA复制的原料是四种脱氧核糖核苷酸，B正确；

C．DNA复制需要酶的催化作用，同时需要消耗ATP（能量），C正确；

D．DNA分子复制时都保留了原来DNA分子中的一条链，这种方式叫做半保留复制，D正确。

故选A。