高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3节 DNA的复制习题

【精品】第3节 DNA的复制-2优选练习

一．单项选择

1．下列关于下图所示DNA分子的叙述，正确的是（    ）

A．DNA分子中A与T碱基对越多越稳定

B．该DNA的特异性表现在碱基种类和（A＋T）/（G＋C）的比值上

C．若该DNA中A为p个，占全部碱基n/m（m＞2n），则C的个数为pm/2n－p

D．把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代中含15N的DNA占3/4

2．假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出102个子代噬菌体。下列叙述正确的是（    ）

A．该过程至少需要3×105个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸

B．噬菌体增殖需要细菌提供模板．原料和酶等

C．含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1：50

D．该噬菌体DNA分子的排列顺序有45000种可能性

3．下列关于细胞中DNA复制的叙述，错误的是（　　）

A．DNA复制可发生在有丝分裂．无丝分裂和减数分裂过程中

B．DNA复制可发生在真核细胞的细胞核和细胞质中

C．DNA复制过程中需要的嘌呤碱基和嘧啶碱基数相同

D．DNA复制过程需要解旋酶和DNA酶的共同参与

4．胡萝卜（2n=18）根的单个形成层细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一次细胞分裂，然后在不含放射性标记的培养基中继续完成第二次细胞分裂，形成4个子细胞。下列叙述不正确的是（    ）

A．第一次分裂的中期每条染色体的两条姐妹单体都被标记

B．第二次分裂的中期每条染色体中只有一条染色单体被标记

C．第二次分裂的后期被标记的染色体数有36条

D．二次分裂形成的子细胞中至少有2个细胞含有标记的染色体

5．如图表示环状DNA复制的一种方式，因只有一个复制起始点，该DNA分子复制形成复制泡而呈现希腊字母θ形，随着复制的进行，复制泡逐渐扩大，直至产生2个相同的环状DNA分子。下列相关叙述错误的是（    ）

A．复制泡的逐渐扩大与解旋酶和DNA聚合酶相关

B．在复制泡的扩大过程中有氢键的断开和氢键的形成

C．复制泡中的每条DNA子链均通过连续复制逐步向两侧延伸

D．子代DNA中包含一条母链和一条子链且没有游离的磷酸基团

6．依据图示，下列关于DNA分子片段的说法中，正确的是（    ）

A．②处的碱基对缺失将导致染色体结构变异

B．解旋酶可作用于③部位

C．把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代中含15N的DNA占3/4

D．该DNA的特异性表现在碱基种类和（A＋G)：（T＋C)的比例上

7．某基因（14N）含有3 000个碱基，腺嘌呤占35%。若该DNA分子用15N同位素标记过的游离脱氧核苷酸为原料复制3次，再将全部复制产物置于试管内离心，进行密度分层，得到的结果如图1所示；然后加入解旋酶再离心，得到的结果如图2所示。则下列有关分析完全正确的是（    ）

A．X层全部是含14N的基因

B．W层中含15N标记的胞嘧啶3150个

C．W层与Z层的核苷酸数之比为8∶1

D．X层中含有的氢键数是Y层的 1/3

8．下列对遗传物质的探索历程的分析，错误的是（    ）

A．艾弗里证明了S型细菌的DNA有转化作用

B．噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了DNA能进入大肠杆菌并传递给子代噬菌体

C．双螺旋结构模型能用于解释DNA的结构，但不能用于解释DNA的复制

D．探究DNA的复制方式的过程中使用了密度梯度离心法

9．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

10．下列有关DNA复制的叙述，不正确的是（　　）

A．DNA在复制过程中具有半保留复制的特点

B．DNA的复制过程是先解旋后复制

C．DNA的复制通常发生在细胞分裂间期

D．DNA复制过程需要DNA聚合酶

11．下列有关生命现象及其生物学意义的叙述，正确的是（    ）

A．DNA多起点复制可保证亲子代间遗传物质的连续性

B．生物的变异导致种群基因频率的改变，为生物进化提供了原材料

C．“精明的捕食者”策略的生态学意义是能避免生态系统中出现占绝对优势的物种

D．高等动物体内胰岛素的分泌存在负反馈调节，能使激素的含量不至于过高

12．下列有关DNA和RNA的叙述，正确的是（    ）

A．脱氧核糖与含氮碱基的交替排列构成DNA的基本骨架

B．每个DNA分子中脱氧核糖上连接一个磷酸和一个碱基

C．双链DNA分子中的碱基含量不一定遵循卡伽夫法则

D．人体正常细胞中的RNA都是RNA聚合酶催化的产物

13．某真核生物DNA片段的结构示意图如下。下列相关叙述错误的是（    ）

A．DNA分子中碱基对C-G所占比例越大其越稳定

B．复制时，①的断裂需解旋酶，形成需DNA聚合酶

C．若链中A+T占52%，则该DNA分子中G占

D．该DNA的空间结构是由．β链反向平行盘旋而成的双螺旋结构

14．对下列生物学经典实验的科学方法与实验结论的描述不正确的是（    ）

A．A B．B C．C D．D

15．下列关于DNA分子复制的叙述，正确的是（    ）

A．复制时需要解旋酶和RNA聚合酶的催化

B．双螺旋结构完全解开后，再进行复制

C．独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板

D．复制过程只有氢键的断裂，没有氢键的形成

参考答案与试题解析

1．【答案】C

【解析】

从图可知，①是磷酸二酯键，通常是限制酶和DNA连接酶作用点，②处是碱基对，碱基对的增添．缺失或替换会导致基因结构发生改变，引起基因突变，③是氢键，是DNA连接酶作用点。

解答：

A．解旋酶作用于③处，A错误；

B．该DNA的特异性表现在碱基的排列顺序和的比例上，碱基种类只有四种，B错误；

C．若该DNA中A为p个，占全部碱基的（m＞2n），则碱基总数是P÷，则G所占的比例是﹣，所以G的个数为﹣P，C正确。

D．把此DNA放在含15N的培养液中复制两代得到4个DNA分子，根据DNA的半保留复制，其中有一个DNA分子的一条链含有14N，另一条链含有15N，其他3个DNA分子只含15N，所以子二代中含15N的DNA占100%，D错误。

故选C。

2．【答案】C

【解析】

因噬菌体的DNA由5000个碱基对组成，A占全部碱基的20%，则A=T=2000，C=G=3000个。

解答：

A．由上分析可知，该噬菌体含有鸟嘌呤脱氧核苷酸3000个，该过程需要鸟嘌呤脱氧核苷酸3000×（102-1）=303000个，A错误；

B．噬菌体增殖需要噬菌体DNA为模板，细菌提供原料和酶，B错误；

C．因被32P标记的噬菌体DNA是双链，所以释放出的102个子代噬菌体中有2个噬菌体含32P，有100个噬菌体只含31P，故比例为1:50，C正确；

D．该噬菌体的DNA的碱基排列顺序只有一种可能性，D错误。

故选C。

3．【答案】D

【解析】

DNA复制：以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程；

DNA复制时间：有丝分裂和减数分裂间期；

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）；

DNA复制过程：边解旋边复制；

DNA复制特点：半保留复制；

DNA复制的场所：主要在细胞核；

DNA复制结果：一条DNA复制出两条DNA。

解答：

A．根据分析，DNA复制可发生在有丝分裂．无丝分裂和减数分裂过程中，A正确；

B．真核细胞的DNA复制主要发生细胞核中，细胞质中的线粒体和叶绿体中也有DNA的复制，B正确；

C．DNA分子结构中，A-T配对，G-C配对，A+G=T+C，嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数，复制过程需要的嘌呤碱基和嘧啶碱基数相同，C正确；

D．DNA复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶，不需要DNA酶，D错误。

故选D。

4．【答案】C

【解析】

DNA分子复制是半保留复制方式，新合成的DNA分子一条链是母链，另一条链是新合成的子链。将胡萝卜形成层细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一次分裂形成的子细胞中，每个DNA分子的一条链含有放射性标记．一条链不含有放射性标记；然后在不含放射性标记的培养基中继续完成第二次细胞分裂，细胞分裂间期染色体复制，由一个DNA分子复制形成的2个DNA分子，一个DNA分子含有放射性，另一个DNA分子上不含有放射性，2个DNA分子分别位于2条染色单体上，由一个着丝点连接，细胞分裂后期着丝点分裂，两条染色单体形成子染色体移向细胞两级，分别进入两个细胞。

解答：

A．第一次分裂中，间期染色体复制，每个DNA分子都有一条链被标记，第一次分裂的中期每条染色体的两条姐妹单体都被标记，A正确；

B．第二次分裂中，间期染色体复制，一条染色体上的两个染色单体上的DNA分子只有一个DNA分子含有放射性，因此第二次分裂中期，每条染色体中仅有一条单体被标记，B正确；

C．第二次分裂细胞中的DNA一半被标记，一半不被标记，后期着丝点分裂，两条染色单体形成子染色体，被标记的染色体数有18条，C错误；

D．第二次分裂后期，着丝点分裂，两条染色单体形成子染色体，一半被标记，一半不被标记，染色体随机移向细胞两极，至少有2个细胞含有标记的染色体，也可以有3个或4个细胞含有标记的染色体，D正确。

故选C。

5．【答案】C

【解析】

6．【答案】B

【解析】

DNA的双螺旋结构：

①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；

②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内测；

③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。

解答：

A．②处碱基对的缺失将导致基因突变，A错误；

B．解旋酶作用于③氢键，B正确；

C．把此DNA放在含15N的培养液中复制两代得到4个DNA分子，根据DNA的半保留复制特点，其中有2个DNA分子的一条链含有14N，另一条链含有15N，其他2个DNA分子只含15N，因此子代DNA分子均含15N，C错误；

D．所有DNA分子都含有A．C．G和T四种碱基，且在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，即A=T，C=G，则 （A＋G)：（T＋C)=1，因此所有双链DNA的碱基种类和（A＋G)：（T＋C) 的比例相同，DNA的特异性应该表现碱基对排列顺序上，D错误。

故选B。

7．【答案】BD

【解析】

根据题干信息分析，某基因（14N）含有3000个碱基，腺嘌呤占35%，即A=3000×35%=1050个，根据碱基互补配对原则，T=A=1050个，则C=G=3000÷2-1050=450个。将该DNA分子用15N同位素标记过的游离脱氧核苷酸为原料复制3次得到23=8个DNA分子（16条链），根据DNA半保留复制特点，其中有两个DNA分子一条链含14N．另一条链含15N（X层），其余6个DNA分子均只含15N（Y层）；8个DNA分子共有16条链，加入解旋酶再离心，Z层有两条链，只含14N；W层有14条链，只含15N。

解答：

A．根据以上分析已知，X层全部是一条链含14N．另一条链含15N的基因，A错误；

B．根据以上分析已知，Z层有两条链，只含14N；W层有14条链，只含15N ，则W层相当于含有7个完整的DNA分子，因此其含有15N标记胞嘧啶数=7×450个=3150个，B正确；

C．W层有14条链，Z层有2条链，因此W层与Z层的核苷酸数之比为7:1，C错误；

D．X层中含有2个DNA分子，Y层中含有6个DNA分子，因此X层中含有的氢键数是Y层的1/3倍，D正确。

故选BD。

8．【答案】C

【解析】

9．【答案】B

【解析】

10．【答案】B

【解析】

11．类比推理法：类比推理指是根据两个或两类对象在某些属性上相同，推断出它们在另外的属性上（这一属性已为类比的一个对象所具有，另一个类比的对象那里尚未发现）也相同的一种推理。

解答：

A．沃森和克里克运用构建物理模型的方法研究DNA的结构，A错误；

B．蛋白质是生命活动的主要承担者，蛋白质的多样性是生物性状多样性的直接原因，根据类比推理法推理出生物性状是由蛋白质决定的结论，B正确；

C．摩尔根用“假说-演绎法”确定基因在染色体上，现代分子生物学用荧光标记法判断基因在染色体上的相对位置，C错误；

D．科学家以大肠杆菌为实验材料，运用同位素示踪技术和密度梯度离心法证明了DNA具有半保留复制的特点，D错误。

故选B。

12．【答案】D

【解析】

13．【答案】B

【解析】

分析题图：图示为某真核生物DNA片段的结构示意图，其中①为氢键，②为腺嘌呤，③为磷酸二酯键。

解答：

A．由于碱基对C-G之间有3个氢键，所以碱基对C-G所占的比例越大，DNA分子越稳定，A正确；

B．图中①为氢键，DNA复制时需要解旋酶将氢键断裂，氢键的形成不需要DNA聚合酶的催化，DNA聚合酶催化磷酸二酯键的形成，B错误；

C．若α链中A+T占 52%，根据碱基互补配对原则，该DNA分子中A+T占52%．G+C占48%，由于C=G，则该DNA分子中G占24%，C正确；

D．DNA的平面结构是两条链反向平行，则该DNA的空间结构是由 α ．β链反向平行盘旋而成的双螺旋结构，D正确。

故选B。

14．【答案】C

【解析】

生物学实验的科学方法有多种，比如假说-演绎法．类比推理法．荧光标记法．同位素标记法．模型建构法．对比试验法等。

解答：

A．沃森和克里克最早提出了DNA半保留复制的假说，后来科学家以大肠杆菌为实验材料，设计了一个巧妙的实验证实了DNA的确是以半保留的方式复制的，所以科学家采用了假说-演绎法进行了DNA分子复制方式的探究实验，证实了DNA为半保留方式复制，A正确；

B．采用模型建构法进行探究减数分裂中染色体变化的实验，可以得出减数分裂中染色体的变化规律，B正确；

C．用同位素标记法进行噬菌体侵染细菌实验得出噬菌体的遗传物质是DNA，不能得出DNA是主要的遗传物质这一结论，C错误；

D．用假说-演绎法进行果蝇眼色杂交实验，摩尔根得出基因在染色体上这一结论，D正确。

故选C。

15．【答案】C

【解析】

DNA的复制：

条件：a．模板：亲代DNA的两条母链；b．原料：四种脱氧核苷酸为；c．能量：（ATP）；d．一系列的酶。缺少其中任何一种，DNA复制都无法进行。

过程： a．解旋：首先DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程称为解旋；b．合成子链：然后，以解开的每段链（母链）为模板，以周围环境中的脱氧核苷酸为原料，在有关酶的作用下，按照碱基互补配对原则合成与母链互补的子链。

解答：

A．DNA分子复制时需要解旋酶和DNA聚合酶的催化，A错误；

B．DNA复制过程表现为边解旋．边复制，而不是双螺旋结构完全解开后，再进行复制，B错误；

C．DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，严格的碱基互补配对原则保证了DNA复制准确的进行，C正确；

D．复制过程既有氢键的断裂，又有氢键的重新形成，D错误；

故选C。