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生物第3节 DNA的复制同步测试题
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这是一份生物第3节 DNA的复制同步测试题，共10页。
知识点1对DNA复制的推测
1.下列有关 DNA复制的推测，叙述错误的是( )
A．梅塞尔森根据DNA的双螺旋结构特点提出DNA半保留复制的假说
B．DNA半保留复制时，子代DNA分子都保留了原DNA分子中的一条链
C．DNA全保留复制的观点认为子代DNA的双链都是新合成的
D．DNA半保留复制和全保留复制时均遵循碱基互补配对原则
知识点2DNA半保留复制的实验证据
2.某研究小组进行“探究DNA复制方式”的活动，结果如下图所示。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl，a、b、c表示离心管顺序编号，条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。下列叙述错误的是( )
A．a管大肠杆菌是在含14NH4Cl的培养液中培养的
B.b管中的大肠杆菌的DNA都是14N/15N—DNA
C．实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制的
D.本实验运用了同位素示踪和密度梯度离心技术
3．把培养在含轻氮同位素(14N)环境中的细菌转移到含重氮(15N)环境中培养相当于复制一轮的时间，然后放回原来的环境中培养相当于连续复制两轮的时间后，细菌DNA组成分析可能为( )
A．3/4轻氮型、1/4重氮型
B．3/4轻氮型、1/4中间型
C．1/2中间型、 1/2重氮型
D．1/2轻氮型、1/2重氮型
知识点3DNA复制的过程
4.(不定项)下列关于DNA分子复制的叙述中，正确的是( )
A．DNA分子复制可发生在细胞有丝分裂间期
B．DNA分子双螺旋结构边解旋边复制
C．单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链
D．一个DNA分子通过一次复制后产生四个DNA分子
5．如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是( )
A．图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的
B．图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的
C．真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶
D．真核生物的这种复制方式提高了复制速率
关键能力综合练
6.将一个用15N标记的DNA放到含14N的环境中培养，让其连续复制3次，将每次复制产物置于试管内进行离心，图中分别代表复制1次、2次、3次后的分层结果的是( )
A．c、e、f B．a、e、d
C．a、b、d D．c、d、f
7．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有32P标记 ④DNA双链被32P标记后，在31P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
8．DNA分子片段复制的情况如图所示，图中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链的片段。如果没有发生变异，下列说法错误的是( )
A．b和c的碱基序列可以互补
B．a和c的碱基序列可以互补
C．a中(A＋T)/(G＋C)的比值与b中(A＋T)/(G＋C)的比值相同
D．a中(A＋G)/(T＋C)的比值与d中(A＋G)/(T＋C)的比值一般不相同
9．如图为真核细胞DNA复制过程模式图，下列分析错误的是( )
A．酶②将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段
B．图中可体现出边解旋边复制及半保留复制的特点
C．在复制完成后，甲、乙可在有丝分裂后期、减数分裂Ⅱ后期分开
D．将一条链被15N标记的该DNA分子(第1代)，转移到含14N的培养基上培养到第n代，复制次数为n－1则只含14N的DNA分子数为2n－2
10．某亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA子链，以黑色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是( )
11．(不定项)如图所示DNA分子片段中一条链含15N，另一条链含14N。下列有关说法正确的是( )
A．DNA聚合酶可催化形成①处的化学键，解旋酶作用于③处
B．②是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸
C．把此DNA放在含15N的培养液中复制两代，子代中含15N的DNA占100%
D．若该DNA分子中一条链上G＋C＝56%，则无法确定整个DNA分子中T的含量
12．(不定项)双链DNA分子复制起始时从复制原点处双链DNA分子解链，前导链在一段RNA引物的发动下按连续合成的模式完成合成过程，而后随链是按不连续合成的模式不断地完成冈崎片段(冈崎片段是相对较短的DNA核苷酸序列，它们的合成是不连续的，并随后通过DNA连接酶连接在一起，形成DNA复制过程中的滞后链)的合成，且每一个冈崎片段都需要有RNA引物的发动过程，具体过程如图所示。据图分析下列相关叙述正确的是( )
A．前导链和后随链的碱基排列顺序是相同的
B．前导链的合成需要DNA聚合酶和RNA聚合酶的共同作用
C．冈崎片段形成后会在DNA连接酶的作用下合成完整的后随链
D．细胞内DNA复制需要引物
13．一个用15N标记的DNA分子含120个碱基对，其中腺嘌呤有50个。在不含15N的培养基中经过n次复制后，含15N的DNA分子总数与不含15N的DNA分子总数之比为1∶15，复制过程共需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸m个，则n、m分别是( )
A．4、1050 B．4、2170
C．5、1050 D．5、2170
14．用32P标记某生物的体细胞的全部核DNA(20条)，再将其转入不含32P的培养基中培养，则第二次分裂完成后每个细胞中被32P标记的染色体条数为( )
A．0条
B．20条
C．大于0小于20条
D．以上均可能
15．将某一经3H充分标记DNA的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含3H的培养基中培养，该细胞经过两次连续分裂形成4个大小相等的子细胞。下列有关的说法正确的是( )
A．若子细胞中染色体数为2N，则其中含3H的染色体数一定为N
B．若子细胞中染色体数为N，则其中含3H的DNA分子数为N/2
C．若子细胞中有的染色体不含3H，则原因是同源染色体彼此分离
D．若子细胞中染色体都含3H，则细胞分裂过程中会发生染色体互换
16．流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数，研究者用某抗癌药物处理体外培养的癌细胞，24小时后用流式细胞仪检测，结果如图所示。下列对检测结果的分析错误的是( )
A．b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍
B．a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制
C．处于分裂期的细胞均被计数在a峰中
D．此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制
17．在研究DNA复制机制的过程中，为检验“DNA半保留复制”假说是否成立，研究者用蚕豆根尖进行实验，主要步骤如下：
第一个细胞周期的检测结果为( )
注：图为中期的染色体示意图(深色代表染色单体具有放射性)
18．在氮源为14N或15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14N－DNA(相对分子质量为a)或15N－DNA(相对分子质量为b)。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用离心方法分离提取到的大肠杆菌的DNA，得到的结果如图所示。下列对此实验的叙述错误的是( )
A．Ⅰ代大肠杆菌DNA分子中一条链含14N，另一条链含15N
B．Ⅱ代大肠杆菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4
C．预计Ⅲ代大肠杆菌DNA分子的平均相对分子质量为(7a＋b)/8
D．上述实验的结果能证明DNA的复制方式为半保留复制
19．如图甲是 DNA 分子局部组成示意图，图乙表示 DNA 分子复制的过程。请回答有关 DNA 分子的相关问题：
(1)沃森和克里克构建了如图甲的 DNA 双螺旋结构模型，该模型用________________解释 DNA 分子的多样性。从主链上看，两条单链的方向________，从碱基关系看，两条单链________。
(2)若已知DNA一条单链的碱基组成是ATGCCAT，则与它互补的另一条链的碱基组成为________；若DNA分子的2条链分别为m链和n链，若m链中的(A＋G)/(T＋C)＝0.8时，在n链中，这种比例是________。
(3)图乙的DNA复制过程中除了需要模板和酶外，还需要________________________等条件；由图乙可知延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制是________________________________________________________________________。
(4)DNA分子的________________________为复制提供了精确的模板，通过____________________保证了复制能够准确地进行。
20．科学家推测DNA可能有如图A所示的三种复制方式。1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔用同位素标记技术和离心的方法，追踪由15N标记的DNA亲本链的去向，实验过程：在氮源为14NH4Cl的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N/14NDNA(对照)；在氮源为15NH4Cl的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA均为15N/15NDNA(亲代)。将亲代大肠杆菌转移到含14NH4Cl的培养基上，再连续繁殖两代(子代Ⅰ和子代Ⅱ)后，离心得到图B所示的结果。请依据上述材料回答问题：
(1)DNA复制的意义是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)与对照相比，如果子代Ⅰ离心后能分辨出轻和重两条密度带，则说明DNA分子的复制方式是________。如果子代Ⅰ离心后只有1条中等密度带，则可以排除DNA分子以________的方式进行复制。如果子代Ⅰ离心后只有1条中等密度带，再继续做子代Ⅱ的DNA密度鉴定：①若子代Ⅱ离心后________________，则可以确定DNA分子的复制方式是半保留复制。②若子代Ⅱ离心后不能分出中、轻两条密度带，则可以推测DNA分子的复制方式是________________。
(3)根据图B所示结果可推知DNA分子的复制方式是________________________________________________________________________。
21．在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(APα～Pβ～Pγ或dAPα～Pβ～Pγ)。回答下列问题：
(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团，可使其转移到DNA末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。
(2)若用带有32P的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。
(3)将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第3节 DNA的复制
1．答案：A
解析：沃森和克里克根据DNA的双螺旋结构特点提出DNA半保留复制的假说
2．答案：A
解析：a管的条带表示大肠杆菌的DNA离心后在离心管中的分布位置相对最低，为重带，所以a管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含15NH4Cl的培养液中培养的，A错误；b管为中带，b管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是14N/15N—DNA，B正确；实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制，C正确；证明DNA分子半保留复制实验运用了同位素示踪和密度梯度离心技术，D正确。
3．答案：B
解析：DNA的复制为半保留复制，培养在轻氮环境中的细菌的DNA两条链全部含14N，而将其培养在重氮的培养基中复制一代后，DNA分子的两条链一条含14N，另一条含15N。再将其培养在轻氮环境中复制两代，则由一个DNA分子复制形成的四个DNA分子中，一个DNA分子的两条链一条含14N，另一条含15N，其余3个DNA分子的两条链全部含14N，即3/4轻氮型、1/4中间型。综上所述，B正确，A、C、D错误。
4．答案：AB
解析：在细胞有丝分裂间期或减数分裂Ⅰ前的间期，发生DNA复制，A正确；DNA复制的特点是边解旋边复制，B正确；单个脱氧核苷酸不能在DNA酶的作用下连接合成新的子链，而是需要DNA聚合酶的催化，C错误；一个DNA分子复制一次产生2个DNA分子，D错误。
5．答案：B
解析：分析题图可知，DNA分子的复制过程是边解旋边双向复制的过程，A正确；分析题图可知图中的三个复制起点复制的DNA片段的长度不同，因此复制的起始时间不同，B错误；DNA分子的复制首先要在解旋酶的作用下进行解旋，C正确；真核细胞的DNA分子具有多个复制起点，这种复制方式加速了复制过程，提高了复制速率，D正确。
6．答案：A
解析：DNA分子的复制特点是半保留复制，一个用15N标记的DNA在含14N的环境中培养，复制1次后，每个DNA分子的一条链含15N，一条链含14N，离心后全部位于中密度带，对应图中的c；复制2次后，产生4个DNA分子，其中含15N、14N的DNA分子有2个，只含14N的DNA分子有2个，离心后一半位于中密度带，一半位于小密度带，对应图中的e；复制3次后，产生8个DNA分子，其中含15N、14N的DNA分子有2个，只含14N的DNA分子有6个，离心后少部分位于中密度带，大部分位于小密度带，对应图中的f。综上，A正确，B、C、D错误。
7．答案：C
解析：含有m个腺嘌呤的DNA分子n次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸(2n－1)×m个，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的环境中连续进行有丝分裂，第一次分裂形成的两个细胞中染色体均被标记，第二次分裂形成的四个细胞中被标记的染色体不能确定，③错误；DNA双链被32P标记后，复制n次，子代DNA中有标记的占2/2n，④错误。
8．答案：B
解析：根据分析可知：a和d的碱基序列可以互补，b和c的碱基序列可以互补，A正确；a和c都能与d互补配对，说明a和c的碱基序列相同，B错误；由于a与b的碱基序列互补，a中的A＋T等于b中的A＋T，同理a中的G＋C等于b中的G＋C，所以a中(A＋T)/(G＋C)的比值与b中(A＋T)/(G＋C)的比值相同，C正确；a与d的碱基序列互补，a中的A等于d中的T，a中的G等于d中的C，a中的T等于d中的A，a中的C等于d中的G，所以a中(A＋G)/(T＋C)的比值与d中(A＋G)/(T＋C)的比值互为倒数，所以比值一般不相同，D正确。
9．答案：D
解析：由图示可知：酶①是解旋酶，酶②是DNA聚合酶，DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段，A正确；根据图示分析可知，延伸的子链紧跟着酶1(解旋酶)，体现了边解旋边复制的特点；DNA在解旋酶作用下打开双链，以每一条母链为模板合成子链，然后每条母链与新合成的子链盘绕成双螺旋结构，体现了半保留复制的特点，B正确；DNA复制主要在细胞核，在复制完成后，甲、乙位于姐妹染色单体上，而姐妹染色单体是着丝粒分裂后分开的，所以甲、乙分开的时期可在有丝分裂后期、减数分裂Ⅱ后期，C正确；将一条链被15N标记的该DNA分子(第1代)，转移到含14N的培养基上培养到第n代，复制次数为n－1，则形成2n－1个DNA分子，则只含14N的DNA分子数为2n－1－1，D错误。
10．答案：D
解析：DNA的复制方式为半保留复制，第一次复制时，由1个DNA复制成的2个DNA都是一条链为白色，一条链为灰色；第二次复制时，2个DNA复制成4个DNA，有8条链，新产生的4条链为黑色，分别与原来的链结合。
11．答案：ABC
解析：①处为磷酸二酯键，是DNA聚合酶的作用位点，③处为氢键，是解旋酶的作用位点，A正确；②处是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸，B正确；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，子代DNA分子均含15N，C正确；若该DNA分子中一条链上G＋C＝56%，根据碱基互补配对原则，该DNA分子中C＝G＝28%，A＝T＝50%－28%＝22%，D错误。
12．答案：BCD
解析：前导链和后随链的碱基排列顺序是互补的，A错误；由图可知，在复制起点处，需要RNA聚合酶，在前导链合成子链过程中需要DNA聚合酶的参与，B正确；冈崎片段为小段的DNA片段，其连接成完整的子链过程中需要DNA连接酶的参与，C正确；细胞内DNA复制的后随链是按不连续合成的模式不断地完成冈崎片段的合成，需要引物，D正确。
13．答案：D
解析：DNA复制n次后含有15N的DNA有2个，不含15N的DNA有2n－2个，又因为含15N的DNA分子总数与不含15N的DNA分子总数之比为1∶15，所以解得n＝5，即DNA复制了5次。由于用15N标记的DNA分子含120个碱基对，根据碱基互补配对原则可知鸟嘌呤的个数是120－50＝70 (个)，复制5次，得到 32个DNA分子，相当于增加了31个子代DNA，所以复制过程需要的游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸70×31＝2170(个)。
14．答案：D
解析：第一次细胞分裂完成后所形成的细胞中，DNA双链均是一条链含有32P，另一条链不含32P，第二次细胞分裂的间期，染色体复制后一条染色单体含32P和31P，另一条染色单体不含32P，有丝分裂后期，姐妹染色单体分离，如果含32P的20条染色体同时移向细胞的一极，不含32P的20条染色体同时移向细胞的另一极，则产生的子细胞中被32P标记的染色体条数是20条和0条。如果分别移向细胞两极的20条染色体中既有含32P的，也有不含32P的，则形成的子细胞中被32P标记的染色体条数大于0条小于20条。综上，D正确，A、B、C错误。
15．答案：D
解析：若子细胞中染色体数为2N，说明进行了有丝分裂，则动物细胞经过3H标记后，放在不含3H的培养基中培养，经过两次有丝分裂后形成的4个细胞，含3H的染色体数可能是0～2N，A错误；若子细胞中染色体数为N，说明该细胞发生的是减数分裂，减数分裂过程DNA复制一次，细胞分裂两次，则含3H的DNA分子数为N，B错误；如果子细胞中的染色体不含3H，则该细胞发生的是有丝分裂，不可能发生同源染色体分离，C错误；如果子细胞中染色体都含有3H，该细胞发生的是减数分裂，能发生染色体的互换，D正确。
16．答案：C
解析：细胞分裂中大部分细胞处于分裂间期，在分裂间期的S期，完成DNA分子的复制，所以b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍，A正确；从a到b DNA增加，说明从a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制，B正确；分裂期的细胞中DNA含量加倍，所以处于分裂期的细胞会被计数在b峰中，C错误；通过题中右图可知b峰明显下降，可知此抗癌药物抑制了DNA分子的复制，DNA加倍的细胞明显减少，D正确。
17．答案：A
解析：根据DNA复制的特点可知，DNA分子为半保留复制，将蚕豆根尖置于含放射性3H标记胸腺嘧啶的培养液中，培养大约一个细胞周期的时间，则DNA分子复制一次，所得到的DNA分子都是一条链带标记，一条链不带标记，有丝分裂中期，一条染色体上含有2条染色单体，每条染色单体都含有一个这样的DNA分子(一条链带标记，一条链不带标记)。即每条染色单体都带有标记。综上所述，A正确，B、C、D错误。
18．答案：B
解析：亲代细菌DNA分子2条链都是15N，在含14N的培养基上繁殖一代，Ⅰ代细菌DNA分子中一条链是14N，另一条链是15N，A正确；根据半保留复制特点，亲代细菌DNA分子2条链都是15N，Ⅱ代细菌含15N的DNA分子有2个，占全部4个DNA分子的1/2，B错误；由于1个含有14N的DNA分子相对分子质量为a，则每条链的相对分子质量为a/2；1个含有15N的DNA分子的相对分子质量为b，则每条链的相对分子质量为b/2；将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，连续繁殖三代，共得到8个DNA分子，这8个DNA分子共16条链，其中有2条链含15N，14条链含14N，因此总相对分子质量为b/2×2＋a/2×14＝b＋7a，所以每个DNA分子的平均相对分子质量为(7a＋b)/8，C正确；由实验第一代的结果(DNA带为全中)，证明了DNA复制方式为半保留复制，D正确。
19．答案：(1)碱基对排列顺序的多样性 反向平行 互补配对
(2)TACGGTA 1.25
(3)原料、能量 边解旋边复制
(4)独特的双螺旋结构 碱基互补配对
20．答案：(1)将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性
(2)全保留复制 全保留 可以分出中、轻两条密度带 分散复制
(3)半保留复制
解析：(1)DNA复制的意义是将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，保持遗传信息的连续性。(2)与对照相比，子代Ⅰ离心后能分辨出轻(位于试管上方)和重(位于试管下方)两条密度带，则说明DNA复制后形成的2个DNA分子是1个只含14N，另一个只含15N，DNA分子的复制方式是全保留复制；如果子代Ⅰ离心后只有1条中等密度带，DNA分子的复制可能是半保留复制，也可能是分散复制，但可以排除DNA的全保留复制。①子代Ⅱ离心后可以分出中、轻两条密度带，则可以确定DNA复制的方式是半保留复制；②若子代Ⅱ离心后不能分出中、轻两条密度带，则可以确定DNA复制的方式是分散复制。(3)分析表格数据可知：子Ⅰ代有一条带，密度介于亲代与对照组之间，子Ⅱ代有2条带，中带与轻带，比例是1∶1，因此可以推出DNA分子的复制方式是半保留复制。
21．答案：(1)γ (2)α (3)一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记
解析：(1)由题意知，某种酶可催化ATP 水解产生 ，此过程中断裂的是远离“A”的那个特殊的化学键，从而使磷酸基团从γ位上脱离，此磷酸基团可在该酶的作用下转移到DNA末端上，因此，若要用该酶把32P 标记到 DNA 末端上，那么带有32P 的磷酸基团应在 ATP 的γ 位上。
(2)DNA复制需要DNA聚合酶的参与，dATP中两个特殊的化学键断裂后为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，其为DNA的原料之一，因此若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料，即将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的α位上。
(3)将一个某种噬菌体的DNA分子的两条链用32P标记，然后侵染大肠杆菌，在不含32P标记的培养基中培养一段时间，若得到的所有噬菌体双链 DNA 分子都装配成噬菌体(n个)并释放，由于DNA分子复制为半保留复制，即亲代只提供了一个双链DNA分子，且该DNA分子的两条链在复制中被保留下来，且分别进入2个不同的DNA 分子中，所以理论上无论增殖多少代，子代噬菌体中只有2个噬菌体含有32P。步骤①
将蚕豆根尖置于含放射性3H标记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。
知识点1对DNA复制的推测
1.下列有关 DNA复制的推测，叙述错误的是( )
A．梅塞尔森根据DNA的双螺旋结构特点提出DNA半保留复制的假说
B．DNA半保留复制时，子代DNA分子都保留了原DNA分子中的一条链
C．DNA全保留复制的观点认为子代DNA的双链都是新合成的
D．DNA半保留复制和全保留复制时均遵循碱基互补配对原则
知识点2DNA半保留复制的实验证据
2.某研究小组进行“探究DNA复制方式”的活动，结果如下图所示。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl，a、b、c表示离心管顺序编号，条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。下列叙述错误的是( )
A．a管大肠杆菌是在含14NH4Cl的培养液中培养的
B.b管中的大肠杆菌的DNA都是14N/15N—DNA
C．实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制的
D.本实验运用了同位素示踪和密度梯度离心技术
3．把培养在含轻氮同位素(14N)环境中的细菌转移到含重氮(15N)环境中培养相当于复制一轮的时间，然后放回原来的环境中培养相当于连续复制两轮的时间后，细菌DNA组成分析可能为( )
A．3/4轻氮型、1/4重氮型
B．3/4轻氮型、1/4中间型
C．1/2中间型、 1/2重氮型
D．1/2轻氮型、1/2重氮型
知识点3DNA复制的过程
4.(不定项)下列关于DNA分子复制的叙述中，正确的是( )
A．DNA分子复制可发生在细胞有丝分裂间期
B．DNA分子双螺旋结构边解旋边复制
C．单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链
D．一个DNA分子通过一次复制后产生四个DNA分子
5．如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是( )
A．图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的
B．图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的
C．真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶
D．真核生物的这种复制方式提高了复制速率
关键能力综合练
6.将一个用15N标记的DNA放到含14N的环境中培养，让其连续复制3次，将每次复制产物置于试管内进行离心，图中分别代表复制1次、2次、3次后的分层结果的是( )
A．c、e、f B．a、e、d
C．a、b、d D．c、d、f
7．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有32P标记 ④DNA双链被32P标记后，在31P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
8．DNA分子片段复制的情况如图所示，图中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链的片段。如果没有发生变异，下列说法错误的是( )
A．b和c的碱基序列可以互补
B．a和c的碱基序列可以互补
C．a中(A＋T)/(G＋C)的比值与b中(A＋T)/(G＋C)的比值相同
D．a中(A＋G)/(T＋C)的比值与d中(A＋G)/(T＋C)的比值一般不相同
9．如图为真核细胞DNA复制过程模式图，下列分析错误的是( )
A．酶②将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段
B．图中可体现出边解旋边复制及半保留复制的特点
C．在复制完成后，甲、乙可在有丝分裂后期、减数分裂Ⅱ后期分开
D．将一条链被15N标记的该DNA分子(第1代)，转移到含14N的培养基上培养到第n代，复制次数为n－1则只含14N的DNA分子数为2n－2
10．某亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA子链，以黑色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是( )
11．(不定项)如图所示DNA分子片段中一条链含15N，另一条链含14N。下列有关说法正确的是( )
A．DNA聚合酶可催化形成①处的化学键，解旋酶作用于③处
B．②是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸
C．把此DNA放在含15N的培养液中复制两代，子代中含15N的DNA占100%
D．若该DNA分子中一条链上G＋C＝56%，则无法确定整个DNA分子中T的含量
12．(不定项)双链DNA分子复制起始时从复制原点处双链DNA分子解链，前导链在一段RNA引物的发动下按连续合成的模式完成合成过程，而后随链是按不连续合成的模式不断地完成冈崎片段(冈崎片段是相对较短的DNA核苷酸序列，它们的合成是不连续的，并随后通过DNA连接酶连接在一起，形成DNA复制过程中的滞后链)的合成，且每一个冈崎片段都需要有RNA引物的发动过程，具体过程如图所示。据图分析下列相关叙述正确的是( )
A．前导链和后随链的碱基排列顺序是相同的
B．前导链的合成需要DNA聚合酶和RNA聚合酶的共同作用
C．冈崎片段形成后会在DNA连接酶的作用下合成完整的后随链
D．细胞内DNA复制需要引物
13．一个用15N标记的DNA分子含120个碱基对，其中腺嘌呤有50个。在不含15N的培养基中经过n次复制后，含15N的DNA分子总数与不含15N的DNA分子总数之比为1∶15，复制过程共需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸m个，则n、m分别是( )
A．4、1050 B．4、2170
C．5、1050 D．5、2170
14．用32P标记某生物的体细胞的全部核DNA(20条)，再将其转入不含32P的培养基中培养，则第二次分裂完成后每个细胞中被32P标记的染色体条数为( )
A．0条
B．20条
C．大于0小于20条
D．以上均可能
15．将某一经3H充分标记DNA的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含3H的培养基中培养，该细胞经过两次连续分裂形成4个大小相等的子细胞。下列有关的说法正确的是( )
A．若子细胞中染色体数为2N，则其中含3H的染色体数一定为N
B．若子细胞中染色体数为N，则其中含3H的DNA分子数为N/2
C．若子细胞中有的染色体不含3H，则原因是同源染色体彼此分离
D．若子细胞中染色体都含3H，则细胞分裂过程中会发生染色体互换
16．流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数，研究者用某抗癌药物处理体外培养的癌细胞，24小时后用流式细胞仪检测，结果如图所示。下列对检测结果的分析错误的是( )
A．b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍
B．a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制
C．处于分裂期的细胞均被计数在a峰中
D．此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制
17．在研究DNA复制机制的过程中，为检验“DNA半保留复制”假说是否成立，研究者用蚕豆根尖进行实验，主要步骤如下：
第一个细胞周期的检测结果为( )
注：图为中期的染色体示意图(深色代表染色单体具有放射性)
18．在氮源为14N或15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14N－DNA(相对分子质量为a)或15N－DNA(相对分子质量为b)。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用离心方法分离提取到的大肠杆菌的DNA，得到的结果如图所示。下列对此实验的叙述错误的是( )
A．Ⅰ代大肠杆菌DNA分子中一条链含14N，另一条链含15N
B．Ⅱ代大肠杆菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4
C．预计Ⅲ代大肠杆菌DNA分子的平均相对分子质量为(7a＋b)/8
D．上述实验的结果能证明DNA的复制方式为半保留复制
19．如图甲是 DNA 分子局部组成示意图，图乙表示 DNA 分子复制的过程。请回答有关 DNA 分子的相关问题：
(1)沃森和克里克构建了如图甲的 DNA 双螺旋结构模型，该模型用________________解释 DNA 分子的多样性。从主链上看，两条单链的方向________，从碱基关系看，两条单链________。
(2)若已知DNA一条单链的碱基组成是ATGCCAT，则与它互补的另一条链的碱基组成为________；若DNA分子的2条链分别为m链和n链，若m链中的(A＋G)/(T＋C)＝0.8时，在n链中，这种比例是________。
(3)图乙的DNA复制过程中除了需要模板和酶外，还需要________________________等条件；由图乙可知延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制是________________________________________________________________________。
(4)DNA分子的________________________为复制提供了精确的模板，通过____________________保证了复制能够准确地进行。
20．科学家推测DNA可能有如图A所示的三种复制方式。1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔用同位素标记技术和离心的方法，追踪由15N标记的DNA亲本链的去向，实验过程：在氮源为14NH4Cl的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N/14NDNA(对照)；在氮源为15NH4Cl的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA均为15N/15NDNA(亲代)。将亲代大肠杆菌转移到含14NH4Cl的培养基上，再连续繁殖两代(子代Ⅰ和子代Ⅱ)后，离心得到图B所示的结果。请依据上述材料回答问题：
(1)DNA复制的意义是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)与对照相比，如果子代Ⅰ离心后能分辨出轻和重两条密度带，则说明DNA分子的复制方式是________。如果子代Ⅰ离心后只有1条中等密度带，则可以排除DNA分子以________的方式进行复制。如果子代Ⅰ离心后只有1条中等密度带，再继续做子代Ⅱ的DNA密度鉴定：①若子代Ⅱ离心后________________，则可以确定DNA分子的复制方式是半保留复制。②若子代Ⅱ离心后不能分出中、轻两条密度带，则可以推测DNA分子的复制方式是________________。
(3)根据图B所示结果可推知DNA分子的复制方式是________________________________________________________________________。
21．在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(APα～Pβ～Pγ或dAPα～Pβ～Pγ)。回答下列问题：
(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团，可使其转移到DNA末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。
(2)若用带有32P的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。
(3)将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第3节 DNA的复制
1．答案：A
解析：沃森和克里克根据DNA的双螺旋结构特点提出DNA半保留复制的假说
2．答案：A
解析：a管的条带表示大肠杆菌的DNA离心后在离心管中的分布位置相对最低，为重带，所以a管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含15NH4Cl的培养液中培养的，A错误；b管为中带，b管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是14N/15N—DNA，B正确；实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制，C正确；证明DNA分子半保留复制实验运用了同位素示踪和密度梯度离心技术，D正确。
3．答案：B
解析：DNA的复制为半保留复制，培养在轻氮环境中的细菌的DNA两条链全部含14N，而将其培养在重氮的培养基中复制一代后，DNA分子的两条链一条含14N，另一条含15N。再将其培养在轻氮环境中复制两代，则由一个DNA分子复制形成的四个DNA分子中，一个DNA分子的两条链一条含14N，另一条含15N，其余3个DNA分子的两条链全部含14N，即3/4轻氮型、1/4中间型。综上所述，B正确，A、C、D错误。
4．答案：AB
解析：在细胞有丝分裂间期或减数分裂Ⅰ前的间期，发生DNA复制，A正确；DNA复制的特点是边解旋边复制，B正确；单个脱氧核苷酸不能在DNA酶的作用下连接合成新的子链，而是需要DNA聚合酶的催化，C错误；一个DNA分子复制一次产生2个DNA分子，D错误。
5．答案：B
解析：分析题图可知，DNA分子的复制过程是边解旋边双向复制的过程，A正确；分析题图可知图中的三个复制起点复制的DNA片段的长度不同，因此复制的起始时间不同，B错误；DNA分子的复制首先要在解旋酶的作用下进行解旋，C正确；真核细胞的DNA分子具有多个复制起点，这种复制方式加速了复制过程，提高了复制速率，D正确。
6．答案：A
解析：DNA分子的复制特点是半保留复制，一个用15N标记的DNA在含14N的环境中培养，复制1次后，每个DNA分子的一条链含15N，一条链含14N，离心后全部位于中密度带，对应图中的c；复制2次后，产生4个DNA分子，其中含15N、14N的DNA分子有2个，只含14N的DNA分子有2个，离心后一半位于中密度带，一半位于小密度带，对应图中的e；复制3次后，产生8个DNA分子，其中含15N、14N的DNA分子有2个，只含14N的DNA分子有6个，离心后少部分位于中密度带，大部分位于小密度带，对应图中的f。综上，A正确，B、C、D错误。
7．答案：C
解析：含有m个腺嘌呤的DNA分子n次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸(2n－1)×m个，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的环境中连续进行有丝分裂，第一次分裂形成的两个细胞中染色体均被标记，第二次分裂形成的四个细胞中被标记的染色体不能确定，③错误；DNA双链被32P标记后，复制n次，子代DNA中有标记的占2/2n，④错误。
8．答案：B
解析：根据分析可知：a和d的碱基序列可以互补，b和c的碱基序列可以互补，A正确；a和c都能与d互补配对，说明a和c的碱基序列相同，B错误；由于a与b的碱基序列互补，a中的A＋T等于b中的A＋T，同理a中的G＋C等于b中的G＋C，所以a中(A＋T)/(G＋C)的比值与b中(A＋T)/(G＋C)的比值相同，C正确；a与d的碱基序列互补，a中的A等于d中的T，a中的G等于d中的C，a中的T等于d中的A，a中的C等于d中的G，所以a中(A＋G)/(T＋C)的比值与d中(A＋G)/(T＋C)的比值互为倒数，所以比值一般不相同，D正确。
9．答案：D
解析：由图示可知：酶①是解旋酶，酶②是DNA聚合酶，DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段，A正确；根据图示分析可知，延伸的子链紧跟着酶1(解旋酶)，体现了边解旋边复制的特点；DNA在解旋酶作用下打开双链，以每一条母链为模板合成子链，然后每条母链与新合成的子链盘绕成双螺旋结构，体现了半保留复制的特点，B正确；DNA复制主要在细胞核，在复制完成后，甲、乙位于姐妹染色单体上，而姐妹染色单体是着丝粒分裂后分开的，所以甲、乙分开的时期可在有丝分裂后期、减数分裂Ⅱ后期，C正确；将一条链被15N标记的该DNA分子(第1代)，转移到含14N的培养基上培养到第n代，复制次数为n－1，则形成2n－1个DNA分子，则只含14N的DNA分子数为2n－1－1，D错误。
10．答案：D
解析：DNA的复制方式为半保留复制，第一次复制时，由1个DNA复制成的2个DNA都是一条链为白色，一条链为灰色；第二次复制时，2个DNA复制成4个DNA，有8条链，新产生的4条链为黑色，分别与原来的链结合。
11．答案：ABC
解析：①处为磷酸二酯键，是DNA聚合酶的作用位点，③处为氢键，是解旋酶的作用位点，A正确；②处是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸，B正确；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，子代DNA分子均含15N，C正确；若该DNA分子中一条链上G＋C＝56%，根据碱基互补配对原则，该DNA分子中C＝G＝28%，A＝T＝50%－28%＝22%，D错误。
12．答案：BCD
解析：前导链和后随链的碱基排列顺序是互补的，A错误；由图可知，在复制起点处，需要RNA聚合酶，在前导链合成子链过程中需要DNA聚合酶的参与，B正确；冈崎片段为小段的DNA片段，其连接成完整的子链过程中需要DNA连接酶的参与，C正确；细胞内DNA复制的后随链是按不连续合成的模式不断地完成冈崎片段的合成，需要引物，D正确。
13．答案：D
解析：DNA复制n次后含有15N的DNA有2个，不含15N的DNA有2n－2个，又因为含15N的DNA分子总数与不含15N的DNA分子总数之比为1∶15，所以解得n＝5，即DNA复制了5次。由于用15N标记的DNA分子含120个碱基对，根据碱基互补配对原则可知鸟嘌呤的个数是120－50＝70 (个)，复制5次，得到 32个DNA分子，相当于增加了31个子代DNA，所以复制过程需要的游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸70×31＝2170(个)。
14．答案：D
解析：第一次细胞分裂完成后所形成的细胞中，DNA双链均是一条链含有32P，另一条链不含32P，第二次细胞分裂的间期，染色体复制后一条染色单体含32P和31P，另一条染色单体不含32P，有丝分裂后期，姐妹染色单体分离，如果含32P的20条染色体同时移向细胞的一极，不含32P的20条染色体同时移向细胞的另一极，则产生的子细胞中被32P标记的染色体条数是20条和0条。如果分别移向细胞两极的20条染色体中既有含32P的，也有不含32P的，则形成的子细胞中被32P标记的染色体条数大于0条小于20条。综上，D正确，A、B、C错误。
15．答案：D
解析：若子细胞中染色体数为2N，说明进行了有丝分裂，则动物细胞经过3H标记后，放在不含3H的培养基中培养，经过两次有丝分裂后形成的4个细胞，含3H的染色体数可能是0～2N，A错误；若子细胞中染色体数为N，说明该细胞发生的是减数分裂，减数分裂过程DNA复制一次，细胞分裂两次，则含3H的DNA分子数为N，B错误；如果子细胞中的染色体不含3H，则该细胞发生的是有丝分裂，不可能发生同源染色体分离，C错误；如果子细胞中染色体都含有3H，该细胞发生的是减数分裂，能发生染色体的互换，D正确。
16．答案：C
解析：细胞分裂中大部分细胞处于分裂间期，在分裂间期的S期，完成DNA分子的复制，所以b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍，A正确；从a到b DNA增加，说明从a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制，B正确；分裂期的细胞中DNA含量加倍，所以处于分裂期的细胞会被计数在b峰中，C错误；通过题中右图可知b峰明显下降，可知此抗癌药物抑制了DNA分子的复制，DNA加倍的细胞明显减少，D正确。
17．答案：A
解析：根据DNA复制的特点可知，DNA分子为半保留复制，将蚕豆根尖置于含放射性3H标记胸腺嘧啶的培养液中，培养大约一个细胞周期的时间，则DNA分子复制一次，所得到的DNA分子都是一条链带标记，一条链不带标记，有丝分裂中期，一条染色体上含有2条染色单体，每条染色单体都含有一个这样的DNA分子(一条链带标记，一条链不带标记)。即每条染色单体都带有标记。综上所述，A正确，B、C、D错误。
18．答案：B
解析：亲代细菌DNA分子2条链都是15N，在含14N的培养基上繁殖一代，Ⅰ代细菌DNA分子中一条链是14N，另一条链是15N，A正确；根据半保留复制特点，亲代细菌DNA分子2条链都是15N，Ⅱ代细菌含15N的DNA分子有2个，占全部4个DNA分子的1/2，B错误；由于1个含有14N的DNA分子相对分子质量为a，则每条链的相对分子质量为a/2；1个含有15N的DNA分子的相对分子质量为b，则每条链的相对分子质量为b/2；将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，连续繁殖三代，共得到8个DNA分子，这8个DNA分子共16条链，其中有2条链含15N，14条链含14N，因此总相对分子质量为b/2×2＋a/2×14＝b＋7a，所以每个DNA分子的平均相对分子质量为(7a＋b)/8，C正确；由实验第一代的结果(DNA带为全中)，证明了DNA复制方式为半保留复制，D正确。
19．答案：(1)碱基对排列顺序的多样性 反向平行 互补配对
(2)TACGGTA 1.25
(3)原料、能量 边解旋边复制
(4)独特的双螺旋结构 碱基互补配对
20．答案：(1)将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性
(2)全保留复制 全保留 可以分出中、轻两条密度带 分散复制
(3)半保留复制
解析：(1)DNA复制的意义是将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，保持遗传信息的连续性。(2)与对照相比，子代Ⅰ离心后能分辨出轻(位于试管上方)和重(位于试管下方)两条密度带，则说明DNA复制后形成的2个DNA分子是1个只含14N，另一个只含15N，DNA分子的复制方式是全保留复制；如果子代Ⅰ离心后只有1条中等密度带，DNA分子的复制可能是半保留复制，也可能是分散复制，但可以排除DNA的全保留复制。①子代Ⅱ离心后可以分出中、轻两条密度带，则可以确定DNA复制的方式是半保留复制；②若子代Ⅱ离心后不能分出中、轻两条密度带，则可以确定DNA复制的方式是分散复制。(3)分析表格数据可知：子Ⅰ代有一条带，密度介于亲代与对照组之间，子Ⅱ代有2条带，中带与轻带，比例是1∶1，因此可以推出DNA分子的复制方式是半保留复制。
21．答案：(1)γ (2)α (3)一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记
解析：(1)由题意知，某种酶可催化ATP 水解产生 ，此过程中断裂的是远离“A”的那个特殊的化学键，从而使磷酸基团从γ位上脱离，此磷酸基团可在该酶的作用下转移到DNA末端上，因此，若要用该酶把32P 标记到 DNA 末端上，那么带有32P 的磷酸基团应在 ATP 的γ 位上。
(2)DNA复制需要DNA聚合酶的参与，dATP中两个特殊的化学键断裂后为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，其为DNA的原料之一，因此若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料，即将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的α位上。
(3)将一个某种噬菌体的DNA分子的两条链用32P标记，然后侵染大肠杆菌，在不含32P标记的培养基中培养一段时间，若得到的所有噬菌体双链 DNA 分子都装配成噬菌体(n个)并释放，由于DNA分子复制为半保留复制，即亲代只提供了一个双链DNA分子，且该DNA分子的两条链在复制中被保留下来，且分别进入2个不同的DNA 分子中，所以理论上无论增殖多少代，子代噬菌体中只有2个噬菌体含有32P。步骤①
将蚕豆根尖置于含放射性3H标记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。
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