高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3节 DNA的复制优秀同步训练题

这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3节 DNA的复制优秀同步训练题，共6页。试卷主要包含了3《DNA的复制》等内容，欢迎下载使用。

[基础过关]
1．DNA分子通过复制将遗传信息从亲代传递给子代。有关DNA复制过程，说法正确的是( )
①需要ATP提供能量 ②以核糖核苷酸为原料 ③以脱氧核糖核苷酸为原料 ④由DNA聚合酶断开氢键 ⑤由解旋酶解旋 ⑥以DNA分子两条链分别作为模板 ⑦只发生在细胞核中
A．①②⑤⑥ B．①②④⑥⑦
C．①③④⑥⑦ D．①③⑤⑥
2．下列关于真核生物DNA复制的叙述，正确的是( )
A．复制的过程只发生在细胞分裂间期的细胞核中
B．DNA复制时子链在解旋酶的作用下沿5′→3′方向延伸
C．DNA分子多起点复制提高了复制的效率
D．新合成的两条子链碱基序列完全一致
3．下列关于真核细胞DNA分子复制的说法，正确的是( )
A．DNA聚合酶催化游离的脱氧核苷酸与模板链上的脱氧核苷酸之间形成氢键
B．DNA分子先解开双螺旋结构再进行复制
C．DNA复制可发生在细胞核中，也可发生在线粒体和内质网中
D．复制形成的两个子代DNA分子的碱基序列有可能不同
4．正常情况下，DNA分子在细胞内复制时，双螺旋解开后会产生一段单链区，DNA结合蛋白(SSB)能很快地与单链结合，防止解旋的单链重新配对，而使DNA呈伸展状态，SSB在复制过程中可以重复利用，下列有关推理合理的是( )
A．SSB是一种解开DNA双螺旋的解旋酶
B．SSB与单链的结合将不利于DNA复制
C．SSB与DNA单链既可结合也可分开
D．SSB与单链的结合遵循碱基互补配对原则
5．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)<1，则其互补链中该比值也小于1
C．若一条链中A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则其互补链中该比例为4∶2∶3∶1
D．该DNA经复制后产生了16个DNA分子
6．如图为DNA片段1经过特殊处理后获得DNA片段2，而后DNA片段2经过复制得到DNA片段3的示意图(除图中变化外不考虑其他变化)。下列叙述正确的是( )
A．在DNA片段3中同一条链上相邻碱基A与T通过两个氢键连接
B．理论上DNA片段3的结构比DNA片段1的结构更稳定
C．DNA片段2至少需要经过2次复制才能获得DNA片段3
D．DNA片段2复制n次后，可获得2n个DNA片段1
7．1958年，M.Meselsn和F.Stahl通过一系列实验首次证明了DNA的半保留复制方式，此后科学家便开始了有关DNA复制起点、数目、方向等方面的研究。下列叙述正确的是( )
A．图甲表示DNA复制开始时必须先解旋，在复制起点位置形成复制叉
B．图乙大肠杆菌DNA分子是环状，遵循全保留复制方式
C．图丙表示DNA的复制从一点开始后进行单向复制
D．图丁表示大肠杆菌环状DNA分子的复制是多起点复制
8．研究人员将1个含14N­DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中，培养1 h后提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA解开双螺旋变成单链，然后进行密度梯度离心，试管中出现两种条带(如图)。下列说法正确的是( )
A．由结果可推知该大肠杆菌的细胞周期大约为30 min
B．根据条带的数目和位置可以确定DNA的复制方式
C．解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的磷酸二酯键
D．若直接将子代DNA进行密度梯度离心，也能得到两种条带
9.DNA通过复制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。如图为DNA复制过程示意图，下列相关叙述正确的是( )
A．DNA分子中每个磷酸基团均连接2个脱氧核糖
B．酶1为解旋酶，能催化双链间氢键的断裂与形成
C．酶2为DNA聚合酶，沿母链的5′→3′方向移动
D．边解旋、边配对可以减少DNA复制的差错
10．分析图示，回答有关问题：
(1)图中B是________，F是________，G是________。
(2)A与C有两种数量关系：________和________，每个C含有________个D。
(3)D与A的位置关系是______________________________________________________。
(4)从分子水平看，D与C的关系是_____________________________________________。
(5)C的基本组成单位是图中的________，真核生物中，D的主要载体是图中的________，除此之外，________和________中也含有D。
(6)在E构成的链中，与1分子G相连接的有________分子的F和________分子的H。
(7)遗传信息是D中____________排列顺序。
(8)生物的性状遗传主要通过A上的________传递给后代，实际上是通过________的排列顺序来传递遗传信息的。
[能力提升]
11．研究人员先用含有15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌，让大肠杆菌大量繁殖，经离心处理后，试管中只出现一条DNA带，标记为甲，然后将1个子代大肠杆菌转移到含14NH4Cl的普通培养液中培养。培养100 min，此时DNA第n次复制恰好完成，经检测含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/16，将子代DNA离心后，试管中出现和甲位置不同的两种条带，标记为乙、丙。下列叙述错误的是( )
A．乙、丙位置在甲的下方
B．该实验证明了DNA的复制方式为半保留复制
C．大肠杆菌增殖一代所需时间约为20 min
D．DNA复制需要大肠杆菌的细胞呼吸提供能量
12.(不定项)真核细胞中某生理过程如右图所示，下列叙述错误的是( )
A．酶②能催化磷酸二酯键及氢键的形成
B．酶①参与DNA复制过程，作用是破坏碱基对间的氢键
C．该图表示DNA半保留复制过程，两条子链中有一条是不连续复制
D．在植物组织培养过程中该生理过程只发生在细胞核中
13．(不定项)在DNA复制开始时，将大肠杆菌放在含低剂量3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸(3H­dT)的培养基中，3H­dT可掺入正在复制的DNA分子中，使其带有放射性标记。几分钟后，将大肠杆菌转移到含高剂量3H­dT的培养基中培养一段时间。收集、裂解细胞，抽取其中的DNA进行放射性自显影检测，结果如图所示。据图可以作出的推测是( )
A．复制起始区在高放射性区域
B．DNA复制为半保留复制
C．DNA复制从起始点向两个方向延伸
D．DNA复制方向为a→c
14．图甲中DNA分子有a和d两条母链，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分子的复制方式是______。
(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到脱氧核苷酸链上，从而形成子链；则A是____________酶，B是________酶。
(3)图甲过程在绿色植物根尖分生区细胞中进行的场所有________________。
(4)图乙中，7是____________________；10是________；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)若图乙中亲代DNA分子在复制时，已解旋的一条母链上的G变成了A，则该DNA分子经过n次复制后，发生差错的DNA分子占DNA分子总数的________。
15.有人认为DNA是全保留复制，也有人认为DNA是半保留复制。为了探究这两种假设的正确性，某生物活动小组设计了如下实验程序，请完成实验并对结果进行预测(不考虑分散复制)。
(1)实验步骤
第一步：在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA均为14N/14N­DNA；在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA均为15N/15N­DNA。用某种离心方法分离得到的结果如图所示，其DNA分别分布在轻带和重带上。第二步：将亲代大肠杆菌(含15N)转移到含14N的培养基上繁殖一代(Ⅰ)，离心。如果______________________________________
________________________________________________________________________，
则是全保留复制；如果____________________________________________________
________________________________________________________________________，
则是半保留复制。
第三步：为了进一步验证第二步的推测结果，将亲代大肠杆菌(含15N)转移到含14N的培养基上连续繁殖两代(Ⅱ)。
如果________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
则是全保留复制；如果_____________________________________________________
________________________________________________________________________，
则是半保留复制。
(2)有同学提出：第一代(Ⅰ)DNA用解旋酶处理后再离心，就能直接判断DNA的复制方式，如果离心后得两条带且两条带各占1/2，则一定为半保留复制。
你认为该同学的说法是否正确？________。原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
参考答案
1.D [DNA复制过程需要ATP提供能量，①正确；DNA复制需要四种游离的脱氧核糖核苷酸作为原料，②错误，③正确；DNA分子在解旋酶的作用下解旋，并断开氢键，④错误，⑤正确；DNA复制以DNA分子的两条链为模板，⑥正确；DNA复制主要发生在细胞核中，⑦错误。]
2.C [DNA分子的复制过程发生在细胞分裂的间期，主要发生在细胞核中，另外也可在线粒体和叶绿体中进行，A错误；DNA复制时，子链是沿5′→3′方向延伸的，但是在DNA聚合酶的作用下合成的，B错误；多起点双向复制提高了DNA复制的效率，C正确；新合成的两条子链碱基序列互补，D错误。]
3.D [DNA聚合酶催化形成的是磷酸二酯键，A错误；DNA复制是一个边解旋边复制的过程，B错误；DNA复制可发生在细胞核中，也可发生在线粒体和叶绿体中，内质网中不含DNA，不能进行DNA复制，C错误；在复制过程中，由于双链解开，DNA稳定性降低，可能会发生碱基序列的改变，导致复制形成的两个子代DNA分子的碱基序列不同，D正确。]
4.C [根据题干中“双螺旋解开后会产生一段单链区，DNA结合蛋白(SSB)能很快地与单链结合”，说明SSB不是一种解开DNA双螺旋的解旋酶，A错误；根据题干信息可知，SSB与单链的结合利于DNA复制，B错误；根据题干信息可知，SSB与DNA单链既可结合也可分开，C正确；根据题干信息可知，SSB是一种DNA结合蛋白，在DNA复制过程中可重复利用，其与单链的结合不遵循碱基互补配对原则，D错误。]
5.D [分析题干：假设A＝T＝x，则C＝G＝100－x，由于A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键，因此有2x＋3(100－x)＝260，解得x＝40。该双链DNA中含有的嘌呤碱基数是碱基总数的一半，即100，假设该DNA复制n次，则(2n－1)×100＝1 500，解得n＝4。根据DNA半保留复制的特点可知，复制多次(即4次)后含有14N的DNA分子占100%，A错误；若一条链中(A＋G)/(T＋C)<1，根据碱基互补配对原则，其互补链中该比值为其倒数，应该大于1，B错误；若一条链中A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，根据碱基互补配对原则，其互补链中该比例为2∶1∶4∶3，C错误；该DNA共复制4次，因此经复制后产生了16个DNA分子，D正确。]
6.C [在DNA片段3中同一条链上相邻碱基A与T通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖连接，A错误；DNA双链中，A与T之间通过两个氢键相连，G与C之间通过三个氢键相连，因此理论上DNA片段1的结构比DNA片段3的结构更稳定，B错误；根据DNA半保留复制特点可知，DNA片段2至少经过2次复制才能获得DNA片段3，C正确；根据DNA半保留复制特点可知，DNA片段复制n次后，可获得2n－1个DNA片段1，D错误。]
7.A [双链DNA分子边解旋边复制，所以题图甲中表示DNA复制开始时必须先解旋，在复制起点位置形成复制叉，A正确；大肠杆菌DNA分子是环状，其复制方式为半保留复制，B错误；题图丙复制起点在中间，表示DNA的复制从一点开始后进行双向复制，C错误；大肠杆菌亲代环状DNA分子中只有1个复制起点，说明大肠杆菌细胞中DNA复制是单起点复制，D错误。]
8.D [由于14N单链∶15N单链＝1∶7，说明DNA复制了3次，因此可推知该大肠杆菌的细胞周期大约为20 min，A错误；由于DNA解开双螺旋变成了单链，所以根据条带的数目和位置只能判断DNA单链的标记情况，无法判断DNA的复制方式，B错误；解开DNA双螺旋的实质是破坏两条脱氧核苷酸链之间的氢键，C错误；经分析可知，DNA复制3次形成8个DNA分子，其中有2个DNA含有15N和14N，有6个DNA只含有15N，密度梯度离心后能得到两种条带，D正确。]
9.D [在链状DNA分子中，绝大多数磷酸基团都连接2个脱氧核糖，但是5′­端的磷酸基团连接1个脱氧核糖，A错误；酶1为解旋酶，催化的是双链间氢键的断裂，B错误；酶2为DNA聚合酶，沿母链的3′→5′方向移动，C错误；边解旋、边配对可以减少DNA复制的差错，D正确。]
10.[解析] (1)染色体的主要组成成分是蛋白质和DNA，因此B是蛋白质；1分子脱氧核苷酸由1分子磷酸、1分子脱氧核糖和1分子含氮碱基组成，因此G是脱氧核糖，F是含氮碱基。(2)一般情况下，一条染色体含有1个DNA分子，DNA复制后、着丝粒分裂之前，一条染色体上含有2个DNA分子，因此A与C有两种数量关系：1∶1和1∶2。每个C含有许多个D。(3)基因与染色体的位置关系是基因在染色体上呈线性排列。(4)基因与DNA的关系是基因通常是有遗传效应的DNA片段。(5)DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，真核生物中，染色体是基因的主要载体，且线粒体和叶绿体中也含有基因。(6)在脱氧核苷酸构成的链中，与1分子脱氧核糖相连接的有1分子的含氮碱基和1或2分子的磷酸。(7)遗传信息是D中碱基的特定排列顺序。(8)生物的性状遗传主要通过染色体上的基因(D)传递给后代，实际上是通过碱基的排列顺序来传递遗传信息的。
[答案] (1)蛋白质 含氮碱基 脱氧核糖
(2)1∶1 1∶2 许多 (3)D在A上呈线性排列 (4)D通常是有遗传效应的C片段 (5)E A 线粒体 叶绿体 (6)1 1或2 (7)碱基的特定 (8)基因(D) 碱基
11.A [大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液中大量繁殖，离心后试管中只有含15N的重带，其DNA完全被15N标记，甲是在试管最下方的重带，乙、丙两条带是只含15N的DNA在含14N的培养液中复制产生的子代DNA经离心得到的和甲位置不同的两条带，应该是15N/14N­DNA形成的中带和14N/14N­DNA形成的轻带，位置都在甲的上方，A错误；该实验所得的乙、丙两条带是和甲位置不同的两条带，可证明DNA的半保留复制，若是全保留复制，其结果应该只有两条带：15N/15N­DNA形成的重带和14N/14N­DNA形成的轻带，与题意不符，B正确；由题中“将1个子代大肠杆菌转移到含14NH4Cl的普通培养液中培养。培养100 min，此时DNA第n次复制恰好完成”可知DNA完成了n次复制，共产生2n个子代DNA，2n个子代大肠杆菌，只有两个大肠杆菌含有15N，由其占比为 eq \f(1,16) 可知，共产生了2÷ eq \f(1,16) ＝32个子代，推知n＝5，则DNA复制一次所需的时间为100÷5＝20(min)，即大肠杆菌增殖一代的时间约为20 min，C正确；DNA复制需要模板、原料、酶和能量等，即需要大肠杆菌的细胞呼吸供能，D正确。]
12.AD [酶②为DNA聚合酶，可催化磷酸二酯键的形成，氢键形成的过程不需要酶的参与，A错误；酶①为解旋酶，参与DNA复制过程，使互补碱基之间的氢键断裂，B正确；该图表示DNA半保留复制过程，由于DNA的两条链是反向平行的，而复制时DNA聚合酶只能催化5′→3′方向的延伸，所以DNA经半保留复制所形成的两条子链的方向相反，其中一条与解旋方向相反，是不连续的复制，C正确；植物细胞的叶绿体和线粒体也有少量的DNA，在植物组织培养过程中DNA的复制主要发生在细胞核中，还有少量发生在叶绿体和线粒体中，D错误。]
13.C [根据放射性自显影结果可知，中间低放射性区域是复制开始时在含低剂量3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸(3H­dT)的培养基中进行复制的结果，A错误；该实验不能证明DNA复制为半保留复制，B错误；两侧高放射性区域是将大肠杆菌转移到含高剂量3H­dT的培养基中进行复制的结果，因此可判断DNA复制从起始点(中间)向a、c两个方向延伸，C正确，D错误。]
14.[解析] (1)分析题图可知，DNA分子的复制方式是半保留复制。(2)分析题图可知，A的作用是使DNA分子的双螺旋结构解开，因此是解旋酶；B的作用是将单个的脱氧核苷酸连接到脱氧核苷酸链上，从而形成子链，因此B是DNA聚合酶。(3)图甲为DNA分子的复制过程，该过程主要发生在细胞核中，此外在线粒体和叶绿体中也能进行。由于植物根尖分生区细胞不含叶绿体，因此该细胞中进行DNA复制的场所是细胞核和线粒体。(4)图乙中，7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，10是脱氧核苷酸链；DNA分子两条链之间的碱基通过氢键连接成碱基对，并且遵循碱基互补配对原则，即A与T配对，G与C配对。(5)DNA分子复制时，已解旋的一条链上的碱基发生突变，另一条链上的碱基不发生突变，以发生突变的单链为模板复制形成的DNA分子都是异常的，以碱基没有发生突变的单链为模板复制形成的DNA分子都是正常的，因此不论复制多少次，发生差错的DNA分子都占一半。
[答案] (1)半保留复制 (2)解旋 DNA聚合 (3)细胞核、线粒体 (4)胸腺嘧啶脱氧核苷酸 脱氧核苷酸链片段 氢键 碱基互补配对 (5) eq \f(1,2)
15.[解析] 如果DNA的复制方式为全保留复制，则一个亲代15N/15N­DNA分子复制后得到的两个子代DNA分子一个是15N/15N­DNA，一个是14N/14N­DNA，其在离心管中有一半分布在轻带位置、一半分布在重带位置；如果DNA的复制方式为半保留复制，则一个亲代15N/15N­DNA分子复制后得到的两个子代DNA分子都是15N/14N­DNA，其在离心管中全部分布在中带位置。
[答案] (1)DNA有1/2分布于重带位置，1/2分布于轻带位置 DNA全分布于中带位置 DNA有1/4分布于重带位置，3/4分布于轻带位置 DNA有1/2分布于中带位置，1/2分布于轻带位置 (2)不正确 繁殖一代时，无论是半保留复制还是全保留复制，如果研究DNA单链的情况，结果是一致的，无法区分