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高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3章 基因的本质第3节 DNA的复制练习题
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这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3章 基因的本质第3节 DNA的复制练习题，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)<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
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。]
14．(不定项)将全部DNA分子双链经32P标记的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含32P的培养基中培养。经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞，检测子细胞中的标记情况。下列推断不正确的是( )
A．若进行有丝分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1/2
B．若进行减数分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1
C．若子细胞中的染色体都含32P，则进行的一定是有丝分裂
D．若子细胞中的染色体不都含32P，则进行的一定是减数分裂
ACD [若进行有丝分裂，第一次有丝分裂后，子细胞中都含有32P标记；当细胞处于第二次分裂后期时，染色单体随机分开，带有32P标记的染色体也随机进入2个细胞，所以经过连续两次细胞分裂后产生的4个子细胞中，含32P染色体的子细胞可能为2个或3个或4个，A错误；若进行减数分裂，经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞，说明DNA只复制一次，因此含32P染色体的子细胞比例一定为1，B正确；若子细胞中的染色体都含32P，则进行的是减数分裂，C错误；若子细胞中的染色体不都含32P，则进行的一定不是减数分裂，D错误。]
15．将无放射性标记的蚕豆幼苗(2n＝12)放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷(即3H－dT，胸腺嘧啶脱氧核苷酸的组成成分)的培养基中培养一段时间，让3H标记DNA，从而使染色体带有放射性，如图甲所示。随后，将幼苗转到普通培养基(含1H－dT)中培养一段时间，图乙是跟踪检测根尖细胞部分染色体某时期变化图。请据图回答有关问题：
甲 乙
(1)完成图甲的培养过程，核DNA至少经过________次复制。若某核DNA含有900个胸腺嘧啶脱氧核苷酸，则复制3次需要________个腺嘌呤脱氧核苷酸。
(2)在细胞分裂过程中，图乙的B过程发生的时期是______________；此过程产生的两条染色体中，含3H的DNA单链数目占全部单链数目的________。
(3)图乙中________(填“A”或“B”)过程发生DNA的半保留复制，出现相应实验结果的原因是______________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
[解析] (1)DNA进行半保留复制，将无放射性标记的蚕豆幼苗放在含3H标记的培养基中，第一次有丝分裂结束后，每个双链DNA分子的两条链，其中一条链含有3H(有放射性)，另一条链不含3H(无放射性)；第二次有丝分裂前的间期，DNA进行复制，复制后一个DNA分子的两条链一条含有3H(有放射性)、一条不含3H(无放射性)，另一个DNA分子的两条链都含有3H(有放射性)，所以完成图甲的培养过程，核DNA至少经过2次复制。在双链DNA分子中A＝T，若某核DNA含有900个胸腺嘧啶脱氧核苷酸，则复制3次需要的腺嘌呤脱氧核苷酸数为(23－1)×900＝6 300。(2)在细胞分裂过程中，图乙的B过程为着丝粒分裂，发生的时期是有丝分裂后期。此过程产生的两条染色体中，无放射性的染色体上的DNA不含3H，有放射性的染色体上的DNA的两条链一条含3H、另一条不含3H，所以含3H的DNA单链数目占全部单链数目的1/4。(3)图乙中开始时染色体上的DNA的两条链中，一条含3H，一条含1H，DNA进行半保留复制，使所形成的两条染色单体中，一条有放射性，一条无放射性。
[答案] (1)2 6 300 (2)有丝分裂后期 1/4 (3)A 开始时染色体上的DNA的两条链一条含3H(有放射性)，一条含1H(无放射性)，A过程进行半保留复制，使所形成的两条染色单体中，一条有放射性，一条无放射性
不能厘清DNA复制过程及其特点
16．用15N标记含有100个碱基对的双链DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在含有14N的培养基中连续复制4次。其结果不可能是( )
A．含有15N的DNA分子占1/8
B．复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸600个
C．含有14N的DNA分子占7/8
D．复制结果共产生16个DNA分子
C [15N标记的DNA分子在含14N的培养基中复制4次后，产生16个DNA分子，其中含15N的DNA分子有2个，占1/8，A、D项不符合题意；经计算，该DNA分子中A＝40个，则复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸15×40＝600(个)，B项不符合题意；含 14N的DNA分子有16个，占总数的100%，C项符合题意。]
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)<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
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。]
14．(不定项)将全部DNA分子双链经32P标记的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含32P的培养基中培养。经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞，检测子细胞中的标记情况。下列推断不正确的是( )
A．若进行有丝分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1/2
B．若进行减数分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1
C．若子细胞中的染色体都含32P，则进行的一定是有丝分裂
D．若子细胞中的染色体不都含32P，则进行的一定是减数分裂
ACD [若进行有丝分裂，第一次有丝分裂后，子细胞中都含有32P标记；当细胞处于第二次分裂后期时，染色单体随机分开，带有32P标记的染色体也随机进入2个细胞，所以经过连续两次细胞分裂后产生的4个子细胞中，含32P染色体的子细胞可能为2个或3个或4个，A错误；若进行减数分裂，经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞，说明DNA只复制一次，因此含32P染色体的子细胞比例一定为1，B正确；若子细胞中的染色体都含32P，则进行的是减数分裂，C错误；若子细胞中的染色体不都含32P，则进行的一定不是减数分裂，D错误。]
15．将无放射性标记的蚕豆幼苗(2n＝12)放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷(即3H－dT，胸腺嘧啶脱氧核苷酸的组成成分)的培养基中培养一段时间，让3H标记DNA，从而使染色体带有放射性，如图甲所示。随后，将幼苗转到普通培养基(含1H－dT)中培养一段时间，图乙是跟踪检测根尖细胞部分染色体某时期变化图。请据图回答有关问题：
甲 乙
(1)完成图甲的培养过程，核DNA至少经过________次复制。若某核DNA含有900个胸腺嘧啶脱氧核苷酸，则复制3次需要________个腺嘌呤脱氧核苷酸。
(2)在细胞分裂过程中，图乙的B过程发生的时期是______________；此过程产生的两条染色体中，含3H的DNA单链数目占全部单链数目的________。
(3)图乙中________(填“A”或“B”)过程发生DNA的半保留复制，出现相应实验结果的原因是______________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
[解析] (1)DNA进行半保留复制，将无放射性标记的蚕豆幼苗放在含3H标记的培养基中，第一次有丝分裂结束后，每个双链DNA分子的两条链，其中一条链含有3H(有放射性)，另一条链不含3H(无放射性)；第二次有丝分裂前的间期，DNA进行复制，复制后一个DNA分子的两条链一条含有3H(有放射性)、一条不含3H(无放射性)，另一个DNA分子的两条链都含有3H(有放射性)，所以完成图甲的培养过程，核DNA至少经过2次复制。在双链DNA分子中A＝T，若某核DNA含有900个胸腺嘧啶脱氧核苷酸，则复制3次需要的腺嘌呤脱氧核苷酸数为(23－1)×900＝6 300。(2)在细胞分裂过程中，图乙的B过程为着丝粒分裂，发生的时期是有丝分裂后期。此过程产生的两条染色体中，无放射性的染色体上的DNA不含3H，有放射性的染色体上的DNA的两条链一条含3H、另一条不含3H，所以含3H的DNA单链数目占全部单链数目的1/4。(3)图乙中开始时染色体上的DNA的两条链中，一条含3H，一条含1H，DNA进行半保留复制，使所形成的两条染色单体中，一条有放射性，一条无放射性。
[答案] (1)2 6 300 (2)有丝分裂后期 1/4 (3)A 开始时染色体上的DNA的两条链一条含3H(有放射性)，一条含1H(无放射性)，A过程进行半保留复制，使所形成的两条染色单体中，一条有放射性，一条无放射性
不能厘清DNA复制过程及其特点
16．用15N标记含有100个碱基对的双链DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在含有14N的培养基中连续复制4次。其结果不可能是( )
A．含有15N的DNA分子占1/8
B．复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸600个
C．含有14N的DNA分子占7/8
D．复制结果共产生16个DNA分子
C [15N标记的DNA分子在含14N的培养基中复制4次后，产生16个DNA分子，其中含15N的DNA分子有2个，占1/8，A、D项不符合题意；经计算，该DNA分子中A＝40个，则复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸15×40＝600(个)，B项不符合题意；含 14N的DNA分子有16个，占总数的100%，C项符合题意。]
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