2020-2021学年第3节 DNA的复制精练

这是一份2020-2021学年第3节 DNA的复制精练，共15页。试卷主要包含了如图是DNA复制过程示意图，DNA分子解旋是指等内容，欢迎下载使用。


题组一 DNA复制的过程
1.(2020吉林省实验中学高一上月考)将用3H标记的鸟嘌呤脱氧核苷酸引入某植物的细胞内,然后设法获得各种结构,其中最可能表现有放射性的一组是( )
A.细胞核、核仁和中心体
B.细胞核、核糖体和高尔基体
C.细胞核、叶绿体和线粒体
D.细胞核、内质网和叶绿体
2.(2020江苏南通中学高二上月考)如图是DNA复制过程示意图。其中的A表示的是( )
A.解旋酶B.RNA聚合酶
C.DNA聚合酶D.DNA连接酶
3.(2020上海宝山高三一模)如图表示洋葱的一个DNA分子片段,在DNA聚合酶作用下形成的键是( )
A.①B.②C.③D.④
4.(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
5.(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
题组二 DNA复制的特点
6.(2020黑龙江哈尔滨六中高二上期末)有关真核细胞DNA复制过程的叙述错误的是( )
A.DNA分子复制的方式是半保留复制
B.解旋酶能使双链DNA解开,但需要消耗ATP
C.子代DNA分子的两条链是反向平行排列的
D.DNA在复制过程中是先进行解旋,后半保留复制
7.(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
8.(2020河北邯郸高三上期末)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
题组三 DNA半保留复制的实验探究
9.(2020四川成都七中月考)用15N标记亲代大肠杆菌,然后转至以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养,已知细菌繁殖一代需20分钟,实验过程中,每隔20分钟收集并提取DNA进行密度梯度离心,如图是两次收集的子代DNA离心结果模拟示意图。下列有关叙述正确的是( )
A.乙结果的出现需要40分钟
B.丁中两层DNA所含的氢键数相等
C.丙中每个DNA中碱基排列顺序不同
D.随着繁殖次数的增加,丙图所示位置的条带将会消失
10.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离心后的条带类型及数量与繁殖两代后的提取离心结果不同
11.(2020浙江杭州学军中学高二上月考改编)利用“放射性同位素示踪技术”和“密度梯度超速离心技术”探究DNA的复制过程,是最早证明DNA半保留复制的实验证据,下列有关该实验的叙述正确的是( )
A.需要将大肠杆菌在以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中先培养一代,使其DNA都被15N标记,作为实验用的亲代细菌
B.将亲代细菌转入以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养,分别取子一代和子二代细菌进行密度梯度超速离心和分析
C.若离心管中只出现中间条带,则所用材料全部来自子一代细菌
D.若用加热方法将子一代或子二代细菌的DNA双链打开后再离心分离同样会出现中间条带
12.(2019福建宁德期末)某研究小组进行DNA分子复制方式的探究实验。先将大肠杆菌分别放在含有14N和15N的培养液中培养若干代后,收集大肠杆菌并提取DNA,进行密度梯度离心,DNA分别分布在轻带和重带上,结果如图所示。然后将被15N标记DNA(亲代)的大肠杆菌,转移到含14N的培养液中培养繁殖得到子Ⅰ代大肠杆菌,提取DNA(子Ⅰ代)并离心。
请分析:
(1)如果子Ⅰ代DNA分布的位置是 ,则DNA分子复制方式是全保留复制;如果子Ⅰ代DNA分布的位置是 ,则是半保留复制。
(2)有同学提出:将子Ⅰ代的DNA用解旋酶处理后再离心,就能直接判断DNA的复制方式。如果轻带和重带各占 ,则为半保留复制。你认为这位同学的说法是否正确? ;原因是 。
(3)在含14N的培养液中继续培养到子Ⅲ代,离心测定其DNA分子的分布情况,发现 位于中带, 位于轻带。该实验结果表明,DNA分子复制的方式是 。
能力提升练

一、选择题
1.(2020江西上饶“山江湖”协作体高二上联考,★★☆)如图为细胞中DNA复制过程模式图,下列相关分析错误的是( )
A.体内DNA复制所需的酶①为解旋酶,酶②为DNA聚合酶
B.DNA两条链上的(A+G)/(T+C)互为倒数关系
C.将14N标记的模板DNA置于含15N培养液中复制n次后,含15N的脱氧核苷酸链数是2n+1-2
D.若亲代DNA中含有200个碱基对,其中含胞嘧啶60个,则其连续复制两次至少需要560个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸
2.(2019辽宁本溪一中月考,★★☆)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被32P标记
④DNA双链被32P标记后,在含31P的环境中复制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
二、非选择题
3.(2019山东潍坊期中,★★★)如图为DNA分子结构及其复制过程示意图。请据图回答下列问题:
(1)图中6是 (填名称),1、2、3组成一分子 。
(2)DNA分子的基本骨架由 交替连接而成;DNA分子两条链上的碱基通过 连接成碱基对。
(3)图中7、8、9代表的碱基符号依次是 ,若亲代DNA分子中共有腺嘌呤1 200个,则该DNA分子连续复制2次,需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸 个。
(4)将某动物性腺内的一个细胞中一对同源染色体上未经复制的DNA分子都用32P标记,然后在普通培养液中进行两次分裂产生4个子细胞。若进行的是减数分裂,则有 个子细胞带有放射性,若进行的是有丝分裂,则带有放射性的子细胞个数可能是 。
4.(2020北京四中高三上期中,★★★)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:
甲
乙
(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 条。
答案全解全析
基础过关练
1.C 3H标记的鸟嘌呤脱氧核苷酸只参与DNA的合成,细胞中存在DNA的部位有细胞核、线粒体、叶绿体。
2.A 题图是DNA分子复制过程,A的作用是使DNA分子的双螺旋结构解开,形成单链DNA,因此A是解旋酶。
3.D DNA聚合酶是将单个脱氧核苷酸按照碱基互补配对原则合成与母链互补的一段子链,作用在相邻两个脱氧核苷酸间,形成磷酸二酯键。在DNA聚合酶作用下形成的键是磷酸二酯键,对应题图中的④。
4.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,因此DNA分子解旋是碱基对之间的氢键断裂。
5.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结合蛋白缠绕在DNA单链上,可防止新形成的DNA单链与原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;正常情况下,DNA复制遵循碱基互补配对原则且具有半保留复制的特点,则该DNA分子会形成两个完全相同的DNA分子,D正确。
6.D DNA复制的特点之一是半保留复制,A正确;DNA分子复制时需要解旋酶将DNA双链解开,所以需要消耗ATP,B正确;子代DNA分子的两条链是反向平行排列的,C正确;DNA复制的特点之一是边解旋边复制,D错误。
7.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。
8.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;从题图中复制环的大小可以看出,不同起点开始解旋的时间可以不同,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。
9.B 因为DNA是半保留复制,所以40分钟时,乙中不应该出现只有15N标记的DNA,A错误;因为DNA复制产生的子代DNA相同,所以丁中两层DNA所含的氢键数相等,丙中每个DNA中碱基排列顺序相同,B正确、C错误;随着繁殖次数的增加,丙图所示位置的条带所占比例越来越小,但不会消失,D错误。
10.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15N的单链一个条带,14N的单链一个条带,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。
11.C 需要将大肠杆菌在以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中先培养若干代,使其DNA都被15N标记,作为实验用的亲代细菌,A错误;将亲代细菌转入以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养,分别提取子一代和子二代细菌的DNA进行密度梯度超速离心和分析,而不是对细菌进行密度梯度超速离心,B错误;根据DNA半保留复制的特点可知,若离心管中只出现中间条带,则所用材料全部来自子一代细菌,C正确;若用加热方法将子一代或子二代细菌的DNA双链打开后再离心分离不会出现中间条带,只会出现轻带和重带,D错误。
12.答案 (1)一半在轻带、一半在重带 全部在中带 (2)1/2 不正确 不论是全保留复制还是半保留复制,这样处理后,结果都相同 (3)1/4 3/4 半保留复制
解析 (1)如果DNA分子的复制方式为全保留复制,则子Ⅰ代DNA一半为15N/15N,另一半为14N/14N,因此DNA分布的位置是一半在轻带、一半在重带;如果DNA分子的复制方式为半保留复制,则子Ⅰ代DNA均为15N/14N,因此DNA分布的位置是全部在中带。(2)将子Ⅰ代的DNA用解旋酶处理后再离心,不论是全保留复制还是半保留复制,离心处理后,轻带和重带各占1/2,结果都相同,因此这位同学的说法不正确。(3)若DNA分子为半保留复制,则在含14N的培养液中继续培养到子Ⅲ代,得到8个DNA分子,有2个DNA分子各保留亲代DNA分子的一条链(含15N),另一条链为14N,另外6个DNA分子的两条链均含14N,离心测定其DNA分子的分布情况,应该是1/4位于中带,3/4位于轻带,与结果相符。如果DNA的复制方式为全保留复制,则子Ⅲ代DNA分子中1/8为15N/15N,7/8为14N/14N,与结果不符。
能力提升练
一、选择题
1.D 由题图可知酶①是解旋酶,作用于氢键,使DNA双链解开,酶②是DNA聚合酶,将游离的脱氧核苷酸结合在一起形成子链DNA,A正确;根据碱基互补配对原则可知,DNA两条链上的(A+G)/(T+C)互为倒数关系,B正确;根据DNA半保留复制的特点可知,将14N标记的模板DNA置于含15N培养液中复制n次后,含有14N的脱氧核苷酸链数是2,含有15N的脱氧核苷酸链数是2n+1-2,C正确;根据碱基互补配对原则可知,该DNA分子中含60个胞嘧啶,则腺嘌呤A=(200×2-60×2)/2=140(个),则其连续复制两次至少需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为(22-1)×140=420,D错误。
2.C 含有m个腺嘌呤的DNA分子经n次复制,根据DNA半保留复制的特点,共需要消耗(2n-1)×m个腺嘌呤脱氧核苷酸,①正确;在一个双链DNA分子中,G+C占碱基总数的M%,根据碱基互补配对原则,该DNA分子的每条链中G+C都占该单链碱基总数的M%,②正确;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,在有丝分裂后期,着丝点分开后形成的每条染色体随机移向两极,第2次分裂产生的每个子细胞染色体不一定有32P标记,③错误;DNA双链被32P标记后,不管在含31P的环境中复制多少次,子代中都只有2个DNA带有32P标记,所以在含31P的环境中复制n次,子代DNA中有32P标记的占2/2n,④错误。
二、非选择题
3.答案 (1)鸟嘌呤 胞嘧啶脱氧核苷酸 (2)脱氧核糖和磷酸 氢键 (3)A、G、C 3 600 (4)4 2、3或4
解析 (1)图中6与胞嘧啶C互补配对,所以6是鸟嘌呤;1与G互补配对,1为胞嘧啶(C),2为脱氧核糖,3为磷酸,则1、2、3组成一分子胞嘧啶脱氧核苷酸。(2)DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成;DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。(3)根据碱基互补配对原则,可判断图中7、8、9代表的碱基符号依次是A、G、C。若亲代DNA分子中共有腺嘌呤1 200个,则该DNA分子连续复制2次,需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸(22-1)×1 200=3 600(个)。(4)若进行的是减数分裂,说明DNA只复制一次,则4个子细胞都带有放射性;若进行的是有丝分裂,说明DNA复制过两次,则带有放射性的子细胞个数可能是2、3或4(一对同源染色体上未经复制的DNA分子都用32P标记,然后在普通培养液中培养。第一次复制产生两个细胞,每个细胞中的两个DNA分子都是一条链含32P,一条链不含32P;第二次复制两个细胞产生四个细胞,这两个细胞在有丝分裂间期DNA完成复制以后,细胞中的两条染色体,每条染色体上有两条染色单体,每条染色单体上有一个DNA分子,其中一个DNA分子的一条链含32P,一条链不含32P,另一条DNA分子的两条链都不含32P。在有丝分裂后期着丝点分裂,染色单体分离,DNA随着染色单体分开,由于两条染色体上分开的染色单体是随机组合分向两极的,所以DNA分开的情况有两种:一种情况是一条链含32P,一条链不含32P的两个DNA分子分到一个细胞,两条链都不含32P的DNA分子分到一个细胞;另一种情况是一条链含32P,另一条链不含32P的一个DNA分子和两条链都不含32P的一个DNA分子分到同一个细胞,两个细胞所含DNA分子情况一样,所以这四个细胞中含32P的细胞个数可能是2、3或4)。
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,由于第二次分裂后期有一半还有放射性,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条。
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