高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3节 DNA的复制综合训练题

【精编】第3节 DNA的复制-2作业练习

一．单项选择

1．DNA指纹技术可用于进行身份鉴定，法医部门对在一次事故中死亡的某男子进行了DNA指纹分析。随后对4对该男子可能的父母做了DNA分析。与这名男子的DNA指纹相匹配的一对父母是（    ）

A．A B．B C．C D．D

2．某双链DNA分子含有200个碱基，一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则该DNA分子 （    ）

A．含有4个游离的磷酸基团

B．连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸210个

C．四种含氮碱基A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7

D．该DNA碱基对排列方式共有4100种

3．DNA复制时，一条子链是连续合成的，另一条子链不连续即先合成短链片段。为验证DNA复制时子链存在不连续合成现象，进行了如下实验：让T4噬菌体侵染大肠杆菌一段时间后，将3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，在2秒．7秒．15秒．30秒．60秒．120秒后，分离T4噬菌体DNA并加热使DNA分子解旋，再进行密度梯度离心，以DNA单链片段的分布位置确定片段大小（片段越短离试管口的距离越近），并检测相应位置DNA单链片段的放射性，结果如图所示。下列说法正确的是（）

A．体外加热和细胞内解旋酶的催化均可使DNA解旋

B．不同时间均能检测到较多的短链片段，表明DNA复制时会先合成短链片段

C．120秒的短链片段少于60秒，是因为部分短链片段连接成长链片段

D．向试管中加入DNA连接酶抑制剂，距离试管口近的位置放射性强度减弱

4．下图为DNA分子结构示意图，下列叙述不正确的是（    ）

A．④的名称是鸟嘌呤脱氧核苷酸

B．①和②交替连接构成DNA分子的基本骨架

C．DNA分子复制时⑨的断开需要解旋酶

D．DNA分子能储存大量的遗传信息与②的种类有关

5．为研究DNA的复制方式，先将大肠杆菌在含15N的培养基中培养若干代，使DNA的氮元素均被15N标记（离心结果见甲试管），后转至含14N的培养基培养。提取每代大肠杆菌的DNA进行离心，离心结果见试管乙．丙．丁。相关叙述错误的是（　　）

A．乙试管是大肠杆菌在14N培养基繁殖一代的结果

B．大肠杆菌在14N培养基繁殖三代后DNA全部含有14N

C．该实验说明DNA分子的复制方式是半保留复制

D．含15N与含14N培养基互换，繁殖一代的结果与丙相同

6．下列有关同位素标记法应用的内容，匹配错误的是（    ）

A．A B．B C．C D．D

7．图表示DNA分子复制的片段，图中a．b．c．d表示脱氧核苷酸链。下列相关叙述错误的是（    ）

A．a．d链是复制的模板链

B．DNA复制所需要的原料是4种脱氧核苷酸

C．真核细胞中，DNA复制主要发生在细胞分裂的间期

D．b．c链的碱基排列顺序相同

8．现有DNA分子的一条单链只含有14N，另一条单链只含15N的大肠杆菌（表示为14N15N），若将该大肠杆菌在含14N的培养基中繁殖两代，再转到含15N的培养基中繁殖一代，则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是：（　　）

A．有15N14N和14N14N两种，其比例为1：3

B．有15N14N和14N14N两种，其比例为3：1

C．有15N15N和14N15N两种，其比例为1：7

D．有15N15N和14N15N两种，其比例为7：1

9．下图表示洋葱根尖分生区某细胞内正在发生的某种生理过程，图中甲．乙．丙均表示DNA分子，a．b．c．d均表示DNA链，A．B表示相关酶。下列相关叙述正确的是（    ）

A．图中酶A能使甲解旋，酶B在c链的形成及c链和d链的连接过程中发挥作用

B．运用放射性同位素示踪技术无法研究图示过程中的半保留复制

C．图示过程发生在细胞核内，乙．丙分开的时期为减数第二次分裂后期

D．该细胞中伴随图示过程发生的反应还有RNA和蛋白质的合成等

10．下图是DNA复制示意图，其中一条链首先合成较短的片段（如a1．a2，b1．b2等），然后再由相关酶连接成DNA长链。下列有关叙述正确的是（ ）

A．该过程主要发生在细胞核，原料为4种核糖核苷酸

B．该过程需要能量驱动，所需能量都来自ATP的水解

C．图中复制起点在一个细胞周期中可起始多次复制

D．根据图中子链的延伸方向可知模板上的①④为3端

11．下列各项结果中，不可能出现1∶1比值的是（　　）

A．RNA分子中嘌呤和和嘧啶之比

B．一只红眼（XAY）与一只白眼果蝇（XaXa）杂交，后代中红眼与白眼的性状之比

C．某动物（AaXBY）的一个精原细胞经减数分裂形成的精子的基因型之比

D．15N标记的DNA在14N培养液中复制两次后，含15N与含14N的DNA数量之比

12．假如一个DNA分子含有1000个碱基对，将这个DNA分子放在15N标记的脱氧核苷酸的培养液中让其复制一次，则新形成的一个DNA分子的分子量比原来增加了（    ）

A．1000 B．2000

C．500 D．无法确定

13．取某XY型性别决定的动物（2n=8）的一个精原细胞，在含3H标记胸腺嘧啶的培养基中完成一个细胞周期后，将所得子细胞全部转移至普通培养基中完成减数分裂（不考虑染色体片段交换．实验误差和质DNA）。下列相关叙述正确的是（    ）

A．一个初级精母细胞中含3H的染色体共有4条

B．一个次级精母细胞可能有2条含3H的X染色体

C．一个精细胞中可能有1条含3H的Y染色体

D．该过程形成的DNA含3H的精细胞不可能有6个

14．某双链DNA分子中共有含氮碱基1400个，其中一条单链上（A＋T）/（C＋G）=2/5，问该DNA分子中连续复制三次胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是（    ）

A．800个 B．1200个 C．1300个 D．1400个

15．将果蝇的某个精原细胞的染色体中所有 DNA 链都用32P标记，然后将该细胞置于不含32P的特定培养基中培养，完成减数分裂产生四个正常的子细胞。下列关于分裂过程中的分析，错误的是（    ）

A．姐妹染色单体间32P放射量相同

B．同源的两条染色体间32P的放射量相同

C．次级精母细胞间含32P的染色体数相同

D．子细胞间含32P的染色体数目相同

参考答案与试题解析

1．【答案】B

【解析】

2．【答案】C

【解析】

题意分析，已知一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4，即A1∶T1∶G1∶C1=1∶2∶3∶4，根据碱基互补配对原则可知A2∶T2∶G2∶C2=2∶1∶4∶3。双链DNA分子中含有200个碱基，则A1=T2=10，T1=A2=20，G1=C2=30，C1=G2=40，即该DNA分子中A=T=30个，C=G=70个。

解答：

A．DNA分子中每一条链的一端有1个游离的磷酸基团，因此该双链DNA分子含有2个游离的磷酸基团，A错误；

B．由以上分析可知，该DNA分子含有腺嘌呤30个，连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸（22-1）×30=90个，B错误；

C．由以上分析可知，该DNA分子中A=T=30个，C=G=70个，则四种含氮碱基A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7，C正确；

D．该双链DNA分子含有100对碱基，且比例已经确定，因此其碱基排列方式小于4100种，D错误。

故选C。

3．【答案】ABC

【解析】

DNA分子复制的特点：半保留复制且边解旋边复制；两条子链的合成方向是相反的，都是5＇→3＇。

解答：

A．体外加热可以为反应提供能量，解旋酶可以降低化学反应的活化能，二者都可以使DNA解旋，A正确；

B．据图分析可知，不同时间距离试管口0—1时，放射性强度较高，说明有较多的短链片段，DNA复制时会先合成短链片段，B正确；

C．与60秒结果相比，120秒时有些短链片段连接成长链片段，所以短链片段减少了，C正确；

D．向试管中加入DNA连接酶抑制剂导致短链片段不易连接成长链，则距离试管口近的位置放射性强度会增强，D错误。

故选ABC。

4．【答案】D

【解析】

分析题图，①为磷酸，②为脱氧核糖，③为胞嘧啶，④为鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸，⑤为腺嘌呤，⑥为鸟嘌呤，⑦为胞嘧啶，⑧为胸腺嘧啶，⑨为氢键。

解答：

A．胞嘧啶C和鸟嘌呤G配对，④的名称是鸟嘌呤脱氧核苷酸，A正确；

B．①磷酸和②脱氧核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架，B正确；

C．DNA分子复制时⑨氢键的断开需要解旋酶，C正确；

D．DNA分子能储存大量的遗传信息与碱基对的排列顺序有关，D错误。

故选D。

5．【答案】A

【解析】

6．【答案】C

【解析】

同位素标记法在生物学中具有广泛的应用：

（1）用3H标记亮氨酸，证明分泌蛋白的合成与分泌依次经过核糖体．内质网．高尔基体．细胞膜；

（2）15N标记DNA分子，证明了DNA分子的复制方式是半保留复制；

（3）鲁宾和卡门用18O标记水，证明光合作用所释放的氧气全部来自于水。

（4）卡尔文用14C标记CO2，研究出碳原子在光合作用中的转移途径，即CO2→C3→有机物；

（5）用35S标记T2噬菌体的蛋白质外壳，用32P标记T2噬菌体的DNA，分别侵染大肠杆菌，最终证明DNA是遗传物质。

解答：

A．卡尔文用14C标记CO2，通过放射性检测，研究出碳原子在暗反应中的转移途径，即CO2→C3→有机物，A正确；

B．科学家用3H标记的亮氨酸，通过检测放射性，证明分泌蛋白的合成与分泌依次经过核糖体．内质网．高尔基体．细胞膜，B正确；

C．DNA的元素组成为C．H．O．N．P，不能用35S标记DNA，用35S标记T2噬菌体的蛋白质外壳，用32P标记T2噬菌体的DNA，最终证明DNA是T2噬菌体的遗传物质，C错误；

D．15N标记DNA分子，利用密度梯度离心法，证明了DNA分子的复制方式是半保留复制，D正确。

故选C。

7．【答案】D

【解析】

DNA复制的特点是半保留复制，根据图示分析可知：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。

解答：

A．a．d是复制的模板链，A正确；

B．DNA复制所需要的原料是4种脱氧核苷酸，B正确；

C．真核细胞中，DNA复制主要发生在细胞分裂的间期，C正确；

D．a和c都与d互补，因此a和c的碱基序列相同；a和b的碱基序列互补，则b和c的碱基序列互补，D错误。

故选D。

8．【答案】C

【解析】

9．【答案】D

【解析】

DNA分子复制时，以DNA的两条链分别为模板，合成两条新的子链，所以形成的每个DNA分子各含一条亲代DNA分子的母链和一条新形成的子链，为半保留复制。

解答：

A．图中酶A为解旋酶，能使DNA分子解开双螺旋，酶B为DNA聚合酶，在合成c链的过程中发挥作用，但在c链和d链的连接过程中不发挥作用，A错误；

B．运用放射性同位素示踪技术如15N标记，可研究图示过程中的半保留复制，B正确；

C．图示DNA复制过程发生在洋葱根尖细胞的细胞核内，洋葱根尖分生区细胞只进行有丝分裂，乙．丙分开的时期为有丝分裂后期，C错误；

D．图示为洋葱根尖分生区细胞内的反应，该细胞正处于分裂的间期，同时基因的转录及蛋白质的合成等发生，D正确；

故选D。

10．【答案】D

【解析】

DNA复制时以解旋后的两条DNA单链为模板，按照碱基互补配对原则，在DNA聚合酶的作用下，形成子代DNA分子。据图可知，图中DNA分子从复制起点开始向两侧进行双向复制。

解答：

AB．DNA复制所需的原料为4种dNTP，与NTP一样，dNTP也是高能磷酸化合物，可为DNA合成提供能量，AB错误；

C．在一个细胞周期中DNA复制一次，C错误；

D．DNA聚合酶只能以5'→3'方向聚合子代DNA链，根据图中子链的延伸方向可知模板上的①④为3端，D正确。

故选D。

11．【答案】D

【解析】

本题是对精子的形成过程．DNA分子复制的特点．基因的基因的自由组合定律的综合性考查，回忆精子的形成过程．DNA分子复制的特点．基因的基因的自由组合定律，然后分析选项进行解答。

解答：

A．RNA如果是双链，则该RNA分子中嘌呤和和嘧啶之比为1:1，A正确；

B．一只红眼（XAY）与一只白眼果蝇（XaXa）杂交，后代中红眼（XAXa）与白眼（Xa）的性状之比为1:1，B正确；

C．基因型为AaXBY的一个精原细胞经减数分裂形成4个两种精子，故基因型之比为1:1，C正确；

D．由于DNA的复制为半保留复制，故15N标记的DNA在14N培养液中复制两次后，形成4个DNA，含15N的DNA只有2个，含14N的DNA为4个，数量之比为2:4=1:2，D错误。

故选D。

12．【答案】D

【解析】

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。DNA复制条件：模板（DNA的双链）．能量（ATP水解提供）．酶（解旋酶和聚合酶等）．原料（游离的脱氧核苷酸）。

解答：

一个DNA分子含有1000个碱基对（2000个碱基），将这个DNA分子放在用15N标记的脱氧核苷酸的培养液中让其复制一次，根据DNA半保留复制的特点可知新形成的2个DNA分子都是一条链为15N，另一条链为14N，与亲代DNA相比，相当于其中一条链（1000个碱基）中的每个N的相对分子质量增加1。但是本题中不清楚DNA中两条链的碱基组成类型和数量，而且不同碱基中含N原子数目可能不同，所以新形成DNA分子的分子量比原来增加多少是无法确定的。D正确，ABC错误。

故选D。

13．【答案】C

【解析】

14．【答案】D

【解析】

DNA的双螺旋结构中，两条脱氧核苷酸链反向平行两条链之间的相邻碱基通过氢键连接，即A与T配对，G与C配对，所以DNA分子中的碱基数A=T，G=C。

解答：

双链DNA分子中共有含氮碱基1 400个，其中一条单链上(A＋T)/(C＋G)＝2/5，则该链中的A+T=1400× 1/2 × 2/7=200，那么其互补链中的A+T=200，整个DNA中的A+T=200×2=400，又DNA中的A=T，所以该DNA分子中胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是200。该DNA分子中连续复制三次胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是（23－1）×200=1400个。D正确，ABC错误。

故选D。

15．【答案】B

【解析】

DNA的复制方式为半保留复制，复制后的子代DNA有一条为母链，一条为子链，细胞在减数分裂过程中，DNA复制一次，细胞连续分裂两次。

解答：

A．在进行减数分裂之前，每个DNA的两条链都被32P标记，经过一次复制后，产生的每个DNA中都有一条链被32P标记，另一条链没有被标记，姐妹染色单体间含有的DNA一样，所以姐妹染色单体间32P放射量相同，A正确；

B．同源的两条染色体之间，可能含有等位基因，基因是有遗传效应的DNA片段，等位基因之间可能存在着差异，比如含有的碱基对数目不相等，这样同源的两条染色体间32P的放射量可能不相同，B错误；

C．进行减数分裂时，DNA只复制一次，产生的每条染色体都被标记，所以次级精母细胞间含32P的染色体数相同，C正确；

D．因每条染色体都被标记，所以子细胞间含32P的染色体数目相同，D正确。

故选B。