高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3节 DNA的复制当堂达标检测题

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【精挑】第3节 DNA的复制-2作业练习一．单项选择1．如图为DNA复制可能的两种方式，甲组实验用15N（无半衰期）标记细菌的DNA后，将细菌 放在只含14N的培养基中繁殖一代，提取子代细菌的DNA进行离心分析；乙组实验用甲组培养的子代细菌放在只含14N的培养基中繁殖一代，提取子代细菌的DNA进行离心分析。 下列有关甲．乙两组实验结果与结论的分析，正确的是（　　）A．只分析甲组离心管中条带的数量与位置可确定复制方式B．只分析甲组离心管中放射性分布的位置可确定复制方式C．只分析乙组离心管中条带的数量可确定复制方式D．只分析乙组离心管中放射性分布的位置可确定复制方式2．下列关于真核细胞基因的叙述，正确的是（    ）A．基因和DNA是同一概念B．一个DNA分子中含一个基因C．每种生物的基因数量都远多于该种生物染色体的数量D．一条染色体上有多个基因，不同基因复制方式也不相同3．赫尔希和蔡斯证明了DNA是遗传物质，梅塞尔森和斯塔尔证明了DNA半保留复制。两者都利用了大肠杆菌和同位素标记技术。下列有关说法错误的是（  ）A．前者实验得出DNA进入细菌，蛋白质外壳留在胞外B．噬菌体蛋白质外壳合成所需的原料和酶都来自细菌C．后者实验利用15N的DNA比14N的DNA密度大离心分层D．两实验都需控制培养的时间且都要对细菌进行离心处理4．如图是双链DNA分子结构的部分简图，下列有关叙述错误的是（　　）A．①表示胸腺喀啶脱氧核糖核苷酸B．磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧C．DNA复制时，解旋酶断裂的是③处的化学键D．碱基C和G所占的比例越大，DNA热稳定性越高5．下列是几个同位素示踪实验，对其结果的叙述不正确的是（　　）A．将3H标记的亮氨酸注入到豚鼠胰腺细胞中，附着在内质网上的核糖体将出现放射性，而游离核糖体无放射性B．光照下，给水稻提供C18O2，则一段时间后周围的空气中会出现18O2C．32P标记的T2噬菌体侵染被35S标记的大肠杆菌，产生的子代噬菌体含有35S，不一定含有32PD．15N标记小鼠精原细胞的核DNA双链，在含14N培养基中减数分裂后子细胞染色体均含15N6．某双链DNA分子中含有400个碱基，一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，下列表述错误的是（　　）A．该DNA分子中四种含氮碱基的比例为A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7B．该DNA分子连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸180个C．该DNA分子中的碱基排列方式共有4200种D．该DNA分子中含有的氢键为540个7．下列关于DNA结构，复制过程的叙述中，正确的有几项（    ）①组成DNA的单体是脱氧核苷酸，共有四种②每个核DNA中游离的五碳糖和磷酸数都是两个③在复制过程中解旋和复制是同时进行的，而且是多个起点同时开始，以保证DNA复制在短时间内完成④两条新的子链通过氢键相连形成一个子代DNA分子⑤若一个DNA分子中的脱氧核苷酸的数量为2000个，四种脱氧核苷酸的比例已定，则该DNA分子的排列顺序可能有41000种⑥将15N标记的大肠杆菌转移到14N的培养基液中，在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA进行密度梯度离心，出现三条DNA带即可证明复制方式为半保留复制A．一项 B．两项C．三项 D．四项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。下列有关叙述正确的是（    ）A．每条染色体中的两条染色单体均含3HB．每个DNA分子的两条脱氧核苷酸链均含3HC．每个DNA分子中只有一条脱氧核苷酸链含3HD．所有染色体的DNA分子中，含3H的脱氧核苷酸链占总链数的1/49．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 1/7C．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   
10．某DNA片段中共有a个碱基，其中一条链中A+T占该链碱基总数的50%。下列有关说法正确的是（    ）A．该DNA片段复制时，解旋酶和DNA聚合酶不能同时发挥作用B．该DNA片段中A+T占碱基总数的50%C．若该DNA片段发生基因突变，则会影响嘌呤和嘧啶的比例D．该DNA片段的另一条链中A+G=T+C=a/411．DNA复制时，BrdU可替代胸腺嘧啶脱氧核苷酸掺入DNA子链中，经特殊染色后，DNA双链都掺入BrdU的染色单体着色浅；而仅有一条链掺入BrdU的染色单体着色深。果蝇的精原细胞在含BrdU的培养液中进行一次有丝分裂后进行减数分裂，并经特殊染色。下列叙述错误的是（    ）A．有丝分裂中期的细胞中，染色单体之间均无颜色差异B．减数第一次分裂前期，每个四分体中都有3个DNA分子含有BrdUC．减数第二次分裂中期，每条染色体中一条染色单体为深色，另一条为浅色D．减数第二次分裂中期，一条深色染色单体中可能会出现浅色部分12．下列关于DNA分子结构的叙述，正确的是（    ）A．T与A．C与G之间的碱基对构成了DNA分子的基本骨梁B．若一条链的T ：G等于2：3，则另一条链的T ：G也等于2：3C．嘧啶碱基与嘌呤碱基数之比越高的DNA分子，其热稳定性越高D．将含14N的DNA放在15N标记的原料中复制两次，离心管中只出现中带和重带13．DNA是主要的遗传物质，下列关于其特征的表述错误的是（    ）A．碱基的配对方式体现了DNA分子的多样性B．半保留复制保证了遗传信息传递的连续性C．双螺旋结构保证了DNA分子的稳定性D．碱基的突变赋予了DNA分子更多的多样性14．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15．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
参考答案与试题解析1．【答案】A【解析】根据题意分析：甲组实验用15N（无半衰期）标记细菌的DNA后，放在只含14N的培养基中繁殖一代，假如是全保留复制，则一半是重带，一半是轻带；假如是半保留复制，一条链为14N，另一条链为15N，全部是中带。根据题意分析：乙组实验用甲组培养的子代细菌放在只含14N的培养基中繁殖一代，假如是全保留复制，则重带：轻带=1：3；假如是半保留复制，中带：轻带=1：1。解答：A．甲中DNA都用15N标记，在离心管中处于重带，在含14N的培养液中繁殖一代，若DNA复制方式为半保留复制，合成的DNA的两条链的标记情况为15N和15N．14N和14N，在离心管中的位置分别为重带．轻带．宽度相同，A正确；B．15N（无半衰期）无放射性，无法通过观察放射性来判断复制方式，B错误；C．乙组实验无论是半保留复制还是全保留复制，离心管中的条带都是两条，C错误；D．15N（无半衰期）无放射性，无法通过观察放射性来判断复制方式，D错误。故选A。2．【答案】C【解析】3．【答案】D【解析】同位素标记法：同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。借助同位素原子以研究有机反应历程的方法，即同位素用于追踪物质运行和变化过程时，叫做示踪元素。用示踪元素标记的化合物，其化学性质不变。科学家通过追踪示踪元素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程，这种科学研究方法叫做同位素标记法。解答：A．赫尔希和蔡斯用35S标记，放射性主要出现在上清液中；32P标记，放射性主要出现在沉淀中，证明DNA进入细菌，蛋白质外壳留在胞外，A正确；B．噬菌体蛋白质外壳合成所需的原料和酶都来自细菌，噬菌体提供DNA，B正确；C．梅塞尔森和斯塔尔用到了密度梯度离心技术，C正确；D．赫尔希和蔡斯是对细菌离心；梅塞尔森和斯塔尔是先提取细菌的DNA，对细菌的DNA进行离心，D错误。故选D。4．【答案】C【解析】图示为双链DNA分子结构的部分简图，其中①为胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸，②为氢键；③为链接相邻脱氧核苷酸之间的酯键。解答：A．结合前面的分析可知，①表示胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸，A正确；B．DNA分子的基本骨架是由磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧构成，B正确；C．DNA复制时，解旋酶断裂的是②处的氢键，C错误；D．由于碱基C和G之间形成的氢键比A和T之间形成的氢键键力更强，所以G和C所占的比例越大，DNA热稳定性越高，D正确；故选C。5．【答案】A【解析】同位素示踪法是生物学实验和研究中常用的技术手段之一，通过追踪用同位素标记的化合物，可了解物质的运行和变化规律，弄清生化反应的详细过程。放射性同位素标记法在生物学中具有广泛的应用：（1）用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，用32P标记噬菌体的DNA，分别侵染细菌，最终证明DNA是遗传物质；（2）用3H标记氨基酸，探明分泌蛋白的合成与分泌过程；（3）15N标记DNA分子，证明了DNA分子的复制方式是半保留复制；（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）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。解答：A．核糖体是合成蛋白质的场所，氨基酸是构成蛋白质的基本单位，将3H标记的亮氨酸注入到豚鼠胰腺细胞中，附着在内质网上的核糖体将出现放射性，游离核糖体也会出现放射性，A错误；B．给正在进行光合作用的水稻提供C18O2，则产生的18O会先出现在光合作用暗反应产生的有机物和水中，而产生的H218O参与光反应，分解后产生的18O2能释放到植物周围空气中，B正确；C．噬菌体侵染大肠杆菌时，其DNA进入宿主细胞，蛋白质外壳留在外面，然后以自身DNA为模板，以大肠杆菌内的物质为原料合成DNA和指导蛋白质外壳的形成，由于DNA复制为半保留复制，所以用32P标记的T2噬菌体侵染被35S标记的大肠杆菌，产生的子代噬菌体含有35S，不一定含有32P，C正确；D．由于DNA复制为半保留复制，精原细胞减数分裂过程中经过一次DNA复制，所以用15N标记小鼠精原细胞的核DNA双链，在含14N培养基中进行减数分裂时所形成的的所有DNA均为一条链有15N标记，一条链为14N，故减数分裂后子细胞染色体均含15N，D正确。故选A。6．【答案】C【解析】（1）DNA分子双螺旋结构的主要特点之一是：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对遵循碱基互补配对原则，即A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对，G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对。A与T之间有2个氢键，G与C之间有3个氢键。（2）DNA的复制是半保留复制，即新形成的每个DNA分子中都保留了原来DNA分子中的一条链。解答：A．该双链DNA分子中，一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则根据碱基互补配对原则可推知，另一条链上T∶A∶C∶G＝1∶2∶3∶4，所以该DNA分子中四种含氮碱基的比例为A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7，A正确；B．依据题意和对A选项的分析可知：该DNA分子共有A＋T＋G＋C＝400个碱基，而且A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7，因此在该DNA分子中，A＝60个。由于DNA复制的方式是半保留复制，且复制过程中遵循碱基互补配对原则，所以该DNA分子连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数目等于（22－1）×60＝180个，B正确；C．该DNA分子的结构是一定的，其碱基排列方式只有特定的一种，C错误；D．依据题意和碱基互补配对原则可推知：在该DNA分子中，A＝T＝60个．C＝G＝140个，由于A与T之间有2个氢键， G与C之间有3个氢键，所以该DNA分子中含有的氢键数为2×60＋3×140＝540个，D正确。故选C。7．【答案】B【解析】8．【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。9．【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。 10．【答案】B【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即A=T，C=G；DNA分子复制的特点：边解旋边复制，半保留复制。解答：A．DNA分子复制的特点是边解旋边复制，因此DNA分子复制时解旋酶和DNA聚合酶可同时发挥作用，A错误；B．由于DNA分子两条链上的碱基数量关系是A1=T2．T1=A2（假设DNA分子两条链分别为1链和2链），因此双链DNA分子中，A+T占碱基总数的比值与每一条链上A+T占该链碱基总数的比值相等，所以该DNA分子中A+T占碱基总数的比例为50%，B正确；C．双链DNA分子中碱基之间的配对严格遵循碱基互补配对原则即A=T，C=G，因此即使该DNA片段发生基因突变，其嘌呤和嘧啶的比例仍保持不变，C错误；D．根据题目信息可推知，该DNA片段的另一条链中A+T=C+G=50%=，但由于该链中A与T或C与G无严格的数量对应关系，所以无法确定A+G与T+C的数量是否相等及与的大小关系，D错误。故选B。11．【答案】B【解析】根据题意，BrdU可替代胸腺嘧啶脱氧核苷酸掺入到DNA复制时的子链中，将某肿瘤细胞置于BrdU培养基上培养，染色情况如图所示：无BrdU的DNA不显色，故亲本DNA无色；DNA复制一次，只有一条单链掺有BrdU，则显深色；据此答题。解答：A．有丝分裂中期的细胞中，DNA复制了一次，染色单体的DNA中只有一条单链掺有BrdU，则显深色，A正确；B．减数第一次分裂前期，将肿瘤细胞置于BrdU培养基上已经进行了2次DNA复制，由于DNA的半保留复制，每个DNA分子中都含有BrdU，故每个四分体中都有4个DNA分子含有BrdU，B错误；C．减数第二次分裂中期，经染色制片，每条染色体上有2条单体，其中1条单体的DNA只有一条单链掺有BrdU，则显深色，另1条单体的DNA的两条单链都掺有BrdU，则显浅色，故每条染色体中，一条染色单体显深色，一条染色单体显浅色，C正确；D．减数第二次分裂中期，由于在减数第一次分裂前期的交叉互换，一条深色染色单体中可能会出现浅色部分，D正确。故选B。12．【答案】D【解析】13．【答案】A【解析】DNA分子的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，4种游离的脱氧核糖核苷酸通过磷酸二酯键连接形成脱氧核糖核苷酸链，DNA分子是由两条反向平行脱氧核糖核苷酸链组成规则的双螺旋结构，磷酸和脱氧核糖交替排列在外侧，构成基本骨架，碱基通过氢键连接形成碱基对，排列在内侧，碱基之间遵循A与T配对，G与C配对的配对原则。解答：A．不同的DNA的碱基的配对方式相同，碱基对的排列顺序千变万化体现了DNA分子的多样性，A错误；B．DNA的复制特点是半保留复制，保证了遗传信息传递的连续性，B正确；C．DNA的双螺旋结构，保证了DNA分子的稳定性，C正确；D．碱基的突变的结果形成不同的DNA分子，赋予了DNA分子更多的多样性，D正确。故选A。14．【答案】A【解析】15．【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。