2021-2022学年高中生物新人教版必修第二册 3.3-3.4 DNA的复制、基因通常是有遗传效应的DNA片段 作业 练习

这是一份2021-2022学年高中生物新人教版必修第二册 3.3-3.4 DNA的复制、基因通常是有遗传效应的DNA片段 作业，共10页。
课后素养落实(十一)　DNA的复制、基因通常是有遗传效应的DNA片段
(建议用时：40分钟)

题组一　DNA半保留复制的实验证据
1．细菌在含15N的培养基中繁殖数代后，细菌DNA的含氮碱基皆含有15N，然后再将其移入含14N的培养基中培养，抽取亲代及子代的DNA离心分离，如图①～⑤为可能的结果，下列叙述错误的是(　　)

A．子一代DNA应为②
B．子二代DNA应为①
C．子三代DNA应为④
D．亲代的DNA应为⑤
C　[亲代DNA全为15 N，应为⑤，复制一次后，DNA一条链为15N，一条链为14N，应为②；复制两次后形成4个DNA，其中2个全为14N，2个是一条链为15N，一条链为 14N，应为①；复制三次后形成8个DNA，其中6个DNA全为 14N，2个DNA的一条链为 14N，一条链为 15N，故C错。]
2．下列有关“探究DNA的复制过程”活动的叙述，正确的是(　　)
A．培养过程中，大肠杆菌将利用NH4Cl中的N合成DNA的基本骨架
B．通过对第二代大肠杆菌DNA的密度梯度离心，得出DNA复制的特点为半保留复制
C．将含14N/14N－DNA的大肠杆菌放在以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养若干代，所获得的大肠杆菌的DNA中都含有15N
D．将含15N/15N－DNA的大肠杆菌转移到以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中繁殖一代后，若将提取的子代大肠杆菌DNA解旋处理后进行密度梯度离心，离心管中将只出现1个条带
C　[培养过程中，大肠杆菌将利用NH4Cl中的N合成含氮碱基进而形成DNA两条链之间的碱基对，A错误；通过对亲代、第一代、第二代大肠杆菌DNA的密度梯度离心，对比分析才可得出DNA复制的特点为半保留复制，B错误；根据DNA的半保留复制，将含14N/14N－DNA的大肠杆菌放在以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养若干代，所获得的大肠杆菌的DNA中都含有15N，C正确；将含15N/15N－DNA的大肠杆菌转移到以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中繁殖一代后，若将提取的子代大肠杆菌DNA解旋处理后进行密度梯度离心，离心管中将出现轻、重2个条带，D错误。]
题组二　DNA复制的过程
3．下列关于DNA复制过程的顺序，正确的是(　　)
①互补碱基对之间氢键断裂
②互补碱基对之间氢键合成
③DNA分子在解旋酶的作用下解旋
④以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对
⑤子链与母链盘绕成双螺旋结构
A．①③④②⑤ B．③①⑤④②
C．①④②⑤③ D．③①④②⑤
D　[DNA复制的基本过程是：解旋→合成子链→双链螺旋化，在解旋时互补碱基对之间的氢键断裂，在合成子链时重新形成新的氢键。]
4．下图表示DNA分子复制的过程，结合图示，下列有关叙述不正确的是(　　)

A．DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链之间的氢键，使两条链解开
B．DNA分子的复制具有双向复制的特点，生成的两条子链方向相反
C．从图示可知，DNA分子具有多起点复制的特点，缩短了复制所需的时间
D．DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段
C　[DNA复制需要以DNA的两条链为模板，因此DNA分子复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链之间的氢键，使两条链解开，A正确；由图可知，DNA分子的复制具有双向复制的特点，生成的两条子链方向相反，B正确；题图中复制的起点只有1个，不能体现DNA分子具有多起点复制的特点，C错误；DNA聚合酶的作用是将单个游离的脱氧核苷酸连接成DNA片段，D正确。]
5．下图是含有某生物大部分基因的DNA分子复制的示意图(“”表示复制起始位点，“→”表示复制方向)。下列相关叙述错误的是(　　)

A．此DNA分子来自叶肉细胞
B．DNA聚合酶参与此过程
C．此DNA分子以半保留方式复制
D．此DNA分子有一个复制起点，双向复制
A　[图示DNA为环状DNA，且生物大部分基因位于该DNA上，所以此DNA分子来自原核生物，A错误；解旋酶和DNA聚合酶参与DNA复制过程中，B正确；DNA分子复制过程中分别以两条链为模板，新形成的子代DNA分子含有母本的一条链，所以其复制方式为半保留复制，C正确；根据题意和图示分析可知：此DNA分子有一个复制起点，双向复制，D正确。]
6．假如某一含31P的DNA中含有1 000个碱基对，将该DNA放在用32P标记的脱氧核苷酸的培养液中培养让其复制n次，则子代DNA的平均相对分子质量比原来增加了(　　)
A．1 000 B．1 000·
C．2 000 D．1 000·
B　[亲代DNA中的磷元素全为31P，将该DNA放在用32P标记的脱氧核苷酸的培养液中让其复制n次，共形成2n个DNA，其中有2个DNA的一条链只含32P、另一条链只含31P，其相对分子质量比原来增加了1 000，另2n－2个DNA的两条链都只含32P，其相对分子质量比原来增加了2 000；则子代DNA的相对分子质量平均比亲代DNA增加了＝1 000·，故选B。]
7．已知某DNA分子含有500个碱基对，其中一条链上A∶C∶T∶G＝1∶2∶3∶4。该DNA分子连续复制数次后，消耗周围环境中含G的脱氧核苷酸4 500个，则该DNA分子已经复制了(　　)
A．3次 B．4次
C．5次 D．6次
B　[先要计算一个DNA分子中含有G的数目，其中一条链上G的数目＝500×4/(1＋2＋3＋4)＝200，则另一条链上G的数目＝500×2/(1＋2＋3＋4)＝100，所以DNA双链上共有G 300个，n次复制结束后共消耗G的数目为4 500个，4 500/300＝15，即DNA分子增加15个，复制后DNA的数目是16＝24，则n＝4。]
8．图甲中DNA分子有a和d两条链，将图甲中某一片段放大后如图乙所示，结合所学知识回答下列问题：

(1)从图甲可看出DNA复制方式是____________。
(2)图甲中，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链，则A是________酶，B是__________酶。
(3)图甲过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有____________________。
(4)图乙中，7是____________________。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，并且遵循____________原则。
(5)具有N个碱基对的一个DNA分子片段中，含有m个腺嘌呤脱氧核苷酸，该片段完成n次复制需要______个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸；该片段完成第n次复制需要________个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。(填字母)
A．(2n－1)(N－m) B．2n－1(N－m)
C．2n－1() D．(2n－1)()
[解析]　(1)(2)图甲表示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；B能将单个脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，因此B是DNA聚合酶，由图可以看出形成的子代DNA分子都含有一条模板链和一条新合成的子链，因此DNA分子的复制方式是半保留复制。(3)绿色植物的叶肉细胞中DNA存在于细胞核、线粒体、叶绿体中，因此进行DNA分子复制的场所是细胞核、线粒体、叶绿体。(4)图乙中，7是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸，DNA分子中的磷酸和脱氧核糖交替排列形成DNA分子的骨架，两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对，碱基之间遵循A与T配对，G与C配对的碱基互补配对原则。(5)已知DNA分子片段中有N个碱基对，m个腺嘌呤脱氧核苷酸，则胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为N－m，完成n次复制需要(2n－1)(N－m)个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸；完成第n次复制需要2n－1(N－m)个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。
[答案]　(1)半保留复制　(2)解旋　DNA聚合
(3)细胞核、线粒体、叶绿体　(4)胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸　磷酸与脱氧核糖　氢键 　碱基互补配对　(5)A　B
题组三　基因通常是具有遗传效应的DNA片段
9．下列选项中，最能体现等位基因A和a本质区别的是(　　)
A．基因A控制显性性状，基因a控制隐性性状
B．在进行减数分裂时，基因A和基因a分离
C．两者的碱基序列不同
D．A对a起显性作用
C　[等位基因是位于同一对同源染色体上控制着一对相对性状的基因，A是显性基因，a是隐性基因，分别控制显性性状和隐性性状，但这不是本质区别，最本质区别是碱基序列不同，表达不同的蛋白质来控制性状，C正确。]
10．通过分析，发现甲、乙两个生物的细胞中DNA总量完全相同，4种碱基的量也分别相同，下列对此现象的解释正确的是 (　　)
A．这两个生物的遗传信息相同
B．这两个生物的DNA分子数相同
C．这两个生物的性状相同
D．还不足以作出以上三项判断
D　[虽然甲、乙两个生物的细胞中DNA总量完全相同，4种碱基的量也分别相同，但是它们的碱基的排列顺序不一定相同，故遗传信息不一定相同，DNA分子数也不一定相同，性状也不一定相同。]
11．如图表示细胞内与基因有关的物质或结构，请仔细阅读并回答问题：
元素(a)―→―→e―→基因(f)―→gi
(1)细胞内的遗传物质是[　]________，基因和g的关系是_______________
_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(2)e和g的关系是________________________________________________，
g被彻底水解后的产物可用字母____________________________________
表示。
(3)遗传物质的主要载体是[　]________，基因和i的关系是_____________
_____________________________________________________________。
(4)g的成分与RNA的成分相比，主要差异在于________________________
________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(5)g的空间结构一般表现为________，若其中(C＋G)/(T＋A)＝1/2，则A占总碱基数的比例为________，其单链中(C＋G)/(T＋A)为________。
(6)g的功能可表达为______________________________________________
______________________________________________________________。
[解析]　根据图示信息可以推知：g是DNA，h是蛋白质，i是染色体，e是脱氧核苷酸，b、c、d是构成脱氧核苷酸的磷酸、脱氧核糖和含氮碱基，a是组成元素C、H、O、N、P。(1)细胞内的遗传物质是DNA，基因是具有遗传效应的DNA片段。(2)脱氧核苷酸是构成DNA的基本单位，DNA彻底水解后可用字母b、c、d表示。(3)遗传物质的主要载体是染色体(i)，基因在染色体上呈线性排列。(4)DNA与RNA在组成成分上的主要区别是碱基和五碳糖的种类不同。(5)DNA具有双螺旋的空间结构。因为DNA双链中，A＝T，G＝C，则A占总碱基数的比例为A/(A＋T＋C＋G)＝A/(2A＋2G)，由(C＋G)/(T＋A)＝1/2 得出A＝2G，所以，A占总碱基数的比例为A/3A＝1/3；根据(C＋G)/(T＋A)的特点知，DNA单链中(C＋G)/(T＋A)的值与双链中(C＋G)/(T＋A)的值相同。(6)基因的功能是贮存、复制、传递和表达遗传信息。
[答案]　(1)g　DNA　基因是g(DNA)上有遗传效应的片段　(2)e是g的基本单位　b、c、d　(3)i　染色体　基因在染色体上呈线性排列　(4)碱基和五碳糖的种类不同　(5)双螺旋　1/3　1/2　(6)贮存、复制、传递和表达遗传信息

12．在一个密闭的容器里，用含有同位素14C的脱氧核苷酸合成一个DNA分子，然后加入普通的含12C的脱氧核苷酸，经n次复制后，所得DNA分子中含12C的脱氧核苷酸链数与含14C的脱氧核苷酸链数之比是(　　)
A．2n∶1 B．(2n－2)∶n
C．(2n－2)∶2 D．(2n－1)∶1
D　[根据题意分析可知：n次复制后共得到DNA分子2n个，共有脱氧核苷酸链数2n×2；由于DNA分子复制的特点是半保留复制，形成的子代DNA中有两条链是模板链14C；新合成的子链含12C，一共有2n×2－2，所以DNA分子中含12C的脱氧核苷酸链数与含14C的脱氧核苷酸链数之比是(2n×2－2)∶2＝(2n－1)∶1，D正确。]
13．用15N标记一个含有100个碱基对的双链DNA片段，碱基间的氢键共有260个。该DNA在含14N的培养基中连续复制多次后共消耗游离的嘌呤类碱基1 500个。下列叙述正确的是 (　　)
A．该DNA片段中共有腺嘌呤60个，复制多次后含14N的DNA分子占7/8
B．若一条链中(A＋G)/(T＋C)