第3章 第3节 DNA通过复制传递遗传信息-【重难点手册】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化同步练习题(浙科版2019 浙江专用)

第三章遗传的分子基础 第三节 DNA通过复制传递遗传信息 基础过关练 测试时间：10分钟 起始点 1.在遗传工程中，若有一个控制有利性状的 复制叉m 复制又 DNA分子的片段为 ATGTG TACC,要使其数量增 延神L延律 起始点 多，可进行人工复制。复制时应给予的条件或 物质是( 终止点 A.该DNA中含有2个游离的磷酸基团 ①ATGTG或TACAC②A、U、G、C碱基 ③A、T、C,G碱基④核糖⑤脱氧核糖 B.该DNA中复制叉的形成需要DNA酶的参与 C.该DNA的复制具有双向复制的特点 ⑥DNA聚合酶⑦ATP③磷酸 ⑨DNA D.DNA复制时以每条单链为模板，DNA聚合 水解酶 酶沿模板链的5'端向3端方向移动 A.①②④⑥⑦⑧ B.①③④⑦⑧⑨ 4.大多数真核生物的DNA在复制时会出现多个 C.①③⑤⑥⑦⑧ D.①②⑤⑥⑦⑨ 复制泡，每个复制泡的两端有2个复制叉，复 2.研究人员将1个含N-DNA的大肠杆菌转移到 制叉的延伸方向如图所示。已知复制时DNA 以15NHCI为唯一氮源的培养液中，培养24h 聚合酶只能沿模板链的3'→5方向移动，下列 后提取子代大肠杆菌的DNA,然后进行密度 说法错误的是( 梯度离心，试管中出现两种条带（如图）。下列 复制起点 说法错误的是( 复制起点 复制起点 制泡 密度低 复制泡2 条带 条带 复制泡3 条带 密度高 1/8 78 DNA含量 A.DNA的复制为多起点双向半保留复制 A.由结果可推知DNA在24h内连续复制3次 B.图中复制叉的延伸需要DNA聚合酶 B.解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间 C.多起点复制加快了DNA的复制速度，复制 的氢键 泡3的复制早于复制泡1 C.根据条带的数目和位置可以确定DNA的复 D.DNA两条子链的延伸方向相反，每条链均 制方式为半保留复制 与相应复制叉的推进方向相同 D.若将子代DNA解开双螺旋，变成单链后， 5.酵母菌的DNA中碱基A约占32%，下列关于 再进行密度梯度离心也能得到两条条带 酵母菌核酸的叙述错误的是( ）。 3.(2024·浙江宁波中学期末)如图表示大肠杆 A.DNA复制后A约占32% 菌的环状DNA的复制过程，其中复制叉是 B.DNA中C约占18% DNA复制时在DNA链上形成的结构。下列 C.DNA中(A+G)/(T+C)=1 叙述正确的是()。 D.RNA中U约占32% 29 重雅手细高中生物学必修2遗传与进化2父（浙江专用） 乃综合提能练 测试时间：15分钟 C.冈崎片段连接成滞后链过程与磷酸二酯键 1.“噬菌体侵染大肠杆菌”的实验示意图如图所 形成有关 示。已知在以下实验条件中，该噬菌体在大肠 D.图示过程体现了DNA复制的半保留复制 杆菌中每20分钟复制一代，不考虑大肠杆菌 特点 3.F叶噬菌体只侵染具有菌毛的大肠杆菌，其遗传 裂解，下列叙述正确的是( 试管 试管川 物质为单链环状DNA,复制时先形成双链 接种 DNA,再进行复制。SSB是单链DNA结合蛋 培养 小时 白，可与解旋的单链区结合，防止新形成的单 T标记(A组)或 未标记的 链DNA重新配对形成双链DNA。下列叙述 标记B组大肠打曲大桥杆宝 正确的是( ）。 试管训 切口5 新合成的 白离心白微拌 3 DNA 55B 单链 复制型 复型 A.该实验证明了DNA的复制方式为半保留 DNA DNA DNA 3'SSB与被 取代的单 复制 链结合 A.过程①形成的子链中碱基A与T数目不一 B.离心前应充分搅拌使大肠杆菌裂解，释放出 定相同 子代噬菌体 B.过程②SSB蛋白利用碱基互补配对与解旋 C.提取A组试管Ⅲ沉淀中的子代噬菌体 DNA,仅少量DNA含有P 的单链结合 C.过程③新合成的子链沿着切口的5'末端 D.B组试管Ⅲ上清液中的放射性强度与接种 延伸 后的培养时间成正比 D.图示过程可在所有的大肠杆菌体内进行 2.(2024·浙江绍兴鲁迅中学期末)DNA复制的 4.某生物卵原细胞可进行有丝分裂和“逆反”减 部分过程如图所示，复制区的双螺旋分开，以 数分裂。现将两个双链均被“C标记的基因A 一条链为模板，连续合成一条子链（前导链）： 分别插人一个卵原细胞的一条染色体的两端。 以另一条链为模板合成子链片段（冈崎片段）， 将此卵原细胞置于不含放射性元素的培养液 再连接成一条完整的子链（滞后链），子代双链 中培养，发生如图所示的分裂过程（图中仅呈 与亲代双链相接区域称为复制叉。下列叙述 现部分染色体和子细胞)，共产生8个子细胞。 错误的是( ) 下列叙述正确的是( ) 2 复制叉移动的方向 前导健 减数分裂门 ①@@①X 而而流物通化 滞后健 减数分裂I 冈崎户段 A.前导链的延伸方向是5'→3'，滞后链的延伸 郭原 用原 初级明 组胞 细胞 母细胞 纽抱① 卵细胞 方向相反 有丝分裂 “逆反”减数分裂 B.解旋酶沿着复制叉移动方向解开DNA双螺 A.“逆反”减数分裂的非同源染色体自由组合 旋结构 发生在减数分裂1 30 第三章遗传的分子基础么 B.“逆反”诚数分裂的染色体数目加倍发生在 D.若DNA复制方式是半保留复制，继续培养 减数分裂Ⅱ 至第三代，细菌DNA离心后试管中会出现 C.图示细胞①中被1“C标记的DNA分子数为 1条中带和1条轻带 1个 C培优突破练 测试时间：5分钟 D.8个子细胞中至多2个子细胞含有C标记 1.将双链DNA在中性盐溶液中加热，两条DNA 5.科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：全 单链分开，该过程叫作DNA变性。变性后的 保留复制、半保留复制和分散复制（图1）。对 DNA如果慢慢冷却，又能恢复成为双链 此假说，科学家以大肠杆菌为实验材料，进行 DNA,该过程叫作退火。回答下列关于双链 了如下实验（图2）。 DNA分子的结构和复制的问题： 模板链 双链DNA -5 子链 3 5 模板链 注：箭头方向代表DNA子链的延伸方向 全保留复制半保留复制分散复制 图1 图1 大肠杆菌培养 密度梯度离心 3 提取DNA 图2 在含NHCI的培养 液中生长若干代 离心 露 重带 (1)从结构上看（图1），DNA两条链的方向 转移到含NH,C的培养液中到 (填“相同”或“相反”)。DNA复 制时，催化脱氧核苷酸添加到DNA子链上 郑 的酶是 ,该酶只能使新 细胞分裂一次↓ 合成的DNA链从 (方 第一代 提取DNA 向)延伸。依据该酶催化DNA子链延伸的 中带 强 离心 方向推断，图1中的DNA复制模型是否完 织胞再分裂一次 全正确： (填“是”或“否”)。 第二代 提取DNA 轻带 (2)DNA变性时脱氧核苷酸分子间的磷酸二 强 离心 图2 酯键不受影响，而 被打开。在 下列叙述正确的是( 细胞内进行DNA复制时，该过程需要 A.第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条 的作用。 中带，说明DNA复制方式一定是半保留 (3)如果图2α链中A+T所占比例为46%，则 复制 该DNA分子中A十C所占比例为 B.第二代细菌DNA离心后，试管中出现1条 ,a链的T与C分别占该链碱基 中带和1条轻带，说明DNA复制方式一定 总数的32%和17%，则3链中T和C分别 是全保留复制 占该链碱基总数的 C.结合第一代和第二代细菌DNA的离心结 (4)图2中a链的碱基序列是5 GATACC一3'， 果，说明DNA复制方式一定是分散复制 则3链由5→3'的碱基序列是 31练习册参考答案与提示么组 分子有差异。(3)不显著：比值相等，均为1。(4)酵 B正确：结合题图可以看出，DNA分子的G-四链体或 母菌：酵母菌D八A分子中，GC碱基对含量比例最大 i-motif区域不能形成双螺旋结构，C错误，G-四链体 [(1)对于双链DNA分子而言，互补碱基和之比在不同 和i-motif的空间结构不同，但并未改变原有的脱氧核 生物体内有显著差异，体现了DNA分子的特异性 苷酸的连接顺序，D错误，] (2)在同一生物体内，所有的体细胞均来自同一受精卵 5.C[设该单链中四种碱基含量分别为A,T,G、C, 的有丝分裂，因而各体细胞内DNA分子相同，其碱基 其互补链中四种碱基含量分别为A:、T:、C。、G,DNA 比率也相同。(3)无论在哪种生物体内，双链DNA分 分子中四种碱基含量分别为A、T、G,C,由碱基互补配 子中A=T,G=C,所以(A+C)/(G+T)或(A+G) 对原则可知(A十C)/(T十G)=1,A中曲线应为水平， (T+C)的比例均为1。(4)G一C碱基对比例越高，其 故错误：(A+C)/(T+G)=(T,+G)/(A+C), 热稳定性就越高.门 二者互为倒数，当(A,十C)/(T,十G)=0.5时， 【综合提能练】 (A+C2)/(T十G)=2,B错误：(A+T)/(G+C)= 1.B[沃森和克里克依据威尔金撕和富兰克林提供的 (A+A+T+T:)/(G+n+C+C2=(A+T) DNA衍射图谱及有关数据，推算出DNA分子呈螺旋 (G十C)=(A2十T:)/(G十C2),C正确，D错误.] 结构.] 6.D[GC碱基对之间有3个氢键，A一T碱基对之间 2.C[由题图可以看出，该线性双链DNA两端各有一 有2个氢键，若DNA中(G+C)/(A+T)=1,说明 段单链序列，两端的碱基序列刚好互补，因此可以自连 GC碱基对和A一T碱基对数量相同，则G与C之 环化，与单链序列脱氧核苷酸的数量无关，A不符合题 间的氢键总数比A与T之间多，A正确：由题图可知， 意，C符合题意：DNA分子的骨架是脱氧核糖和磷酸 DNA的T.值与所含C十G的比例呈正相关，B正确： 交替连接而成，但是与自连环化无关，B不符合题意： 每条链上的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，两 自连环化后形成环状DNA分子，两条单链的方向是相 条链之间的碱基通过氢键连接，可见维持DNA双螺旋 反的，D不符合题意。] 结构的分子间相互作用主要为氢键和磷酸二酯键， 3C[样品a中含有尿嘧啶，不含有胸腺嘧啶，尿嘧啶是 C正确：若两个DNA分子的Tm值相同，则它们所含 RNA特有的碱基，胸腺嘧啶是D八NA特有的碱基，样品 G+C比例相同，但C+G的数量不一定相同，D错误] a来自RNA病毒，腺嘌呤数与尿嘧啶数不相等，胞嘧 【培优突破练】 啶数与鸟瞟吟数不相等，其可能为甲链RNA,A错误： 1.(1)双螺旋：两：相反：染色体。(2)氢键：鸟嘌呤：腺 样品b中腺原呤数等于胸腺嘧啶数，胞嘧啶数等于鸟 嘌吟脱氧核苷酸。(3)相同。(4)n:。 嘌昤数，为双链DNA,来自小鼠，样品c中腺嘌昤数不 [(1)DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平 等于胸腺嘧啶数，胞嘧啶数不等于鸟嘌岭数，为单链 行的方式盘旋成双螺旋结构。在真核细胞中，DNA的 DNA,来自DNA病毒，B错误：样品b为双链DNA,样 主要截休是染色体。(2)DNA双链的碱基对之间通过 品a为单链RNA,样品c为单链DNA,双链比单链稳 氢键相连：鸟嘌呤与胞嘧啶互补配对：由3、4、5组成的 定性更高，更不容易发生基因突变，C正确，样品b和 结构是腺嘌吟脱氧核苷酸。(3)双链DNA分子中嘌呤 样品c都为DNA,彻底水解产物相同，都是磷酸、脱氧 碱基总数等于嘧啶碱基总数，两者的比值总是等于1， 核糖、四种碱酸(A、T、G、C),不能根据水解产物的种 所以不同生物的双链DNA分子中嘌呤碱基总数与密 类判断样品来源，D错误。] 定碱基总数的比值相同。(4)一条单链上七=，根 4.B[G-四链体通常是由富含串联重复鸟嘌呤(G)的 据碱基互补配对原则可知，与该链互补的另一条链上 DNA单链折叠形成的高级结构.不同DNA分子的 T2十A G-四链体所含碱基G的数量未必相同，A错误：研究 C+G 整个分子种哈会拾装 发现，与C)方浓度为5%的培养液相比，C0浓度分别 2A+2T 2XG方+2C 一。 为2%和8%的培养液培养的细胞中i-motif的DNA 位点分别少了20%左右和多了30%左右，而二氧化碳 第三节 DNA通过复制传递遗传信息 在培养液中的作用是维持培养液的pH,可见i-motif 【基础过关练】 的DNA位点可能多少与细胞培养液的酸碱度有关， 1.C[DNA分子复制需要的条件是模板、原料、能量和 19 重难点手册高中生物学必修2遗传与进化父（浙江专用） 酶。其中，模板来自已知的DNA分子片段的单链， D错误.] ATGTG或TACAC:原料为组成4种脱氧核苷酸所需的 【综合提能练】 磷酸、脱氧核糖和A,T、G、C4种碱基：能量为ATP:酶 1.C[噬菌体侵染大肠杆菌实验主要是证明DNA是遗 包括DNA解旋酶，DNA聚合酶，DNA连接酶等。] 传物质，同时也证明了DNA能自我复制和控制蛋白质 2.C[由于4N单链：BN单链=1：7且最初应该有两 的合成，但不能证明DNA是以半保留方式复制的，A 个含有N的单链，推出DNA分子有8个，说明24h 错误：搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体、蛋 内复制了3次，A正确：DNA分子双链之间的碱基按 白质外壳与大肠杆菌分离，释放出子代噬菌体，搅拌不 照互补配对原则配对且形成氢键，解开DNA双螺旋的 充分，S标记的噬菌体及蛋白质外壳没有和大肠杆菌 实质是破坏核苷酸之间的氢键，B正确：根据条带的数 分离，而随大肠杆菌到了沉淀物中，这样会造成沉淀物 目和位置只能判断DNA的标记情况，无法判断DNA 放射性偏高，B错误：S标记的蛋白质外壳并未进入 的复制方式，全保留或半保留复制都符合上述题图所 宿主细胞内，P标记的DNA进人了宿主细胞内，经多 示结果，C错误：若将子代DNA解开双螺旋，变成单链 次半保留复制，A组试管的沉淀中少量DNA含有梁P, 后，再进行密度梯度离心也能得到两条条带，其中有两 C正确：当用噬菌体侵染大肠杆菌后，如果培养时间过 条链为亲本的两条链为·N,在轻带，另外14条DNA 长，发现在搅拌后的上清液中有放射性，最可能的原因 链全为N,在重带，D正确。] 是复制增殖后的噬菌体从大肠杆菌体内释放出来，若培 3.C[质粒DNA分子是环状的，其中不含游离的磷酸 养时间过短，侧上清液中放射性强度会变大，即培养时 基团，A错误：根据质粒DNA的复制图，复制叉是 间过短或过长都会导致放射性强度变大，D错误。] DNA复制延伸处的Y型结构”，表示DNA正在复制， 2.A[前导链的延伸方向是5'-·3'，滞后链的延伸方向 所以需要解旋酶的参与，B错误；从题图所示质粒 是5→3'，A错误：复制叉向前移动需要解旋酶参与， DNA的复制过程中可以看出，质粒DNA是单起点的 解旋酶破坏氢键，B正确：DNA复制有一条子链为不 双向复制，C正确：DNA复制时以每条单链为模板， 连续链，冈崎片段连接成滞后链可能需要DNA连接酶 DNA聚合酶沿模板链的3端向5端方向移动，而子链 的作用，C正确：题图所示过程体现了DNA复制的半 的延伸方向是5端向3'端，D错误。] 保留复制特点，即保留一条母链，以碱基互补配对为原 4.B[大多数真核生物的DNA在复制时会出现多个复 则，合成新的子链，D正确。] 制泡，说明DNA是多起点复制，每个复制泡两端各有 3.A[单链中碱基A与T数目不一定相同，A正确：过 一个复制叉，其向两端延伸，复制叉的延伸方向说明 程②SSB蛋白与解旋的单链结合不通过碱基互补配对 DNA为双向复制，每个子代DNA均保留亲代DNA分 方式，B错误：过程)在双链DNA环状分子一条链上 子的一条链，为双向半保留复制，A正确：题图中复制 切一个切口，产生游离的3端羟基作为延伸起点，C错 叉的延伸需要解旋酶，子链的延伸需要DNA聚合酶， 误：题图所示过程只可在具有菌毛的大肠杆菌体内进 B错误：多起点复制加快了DNA的复制速度，复制泡3 行，D错误.] 最大，说明其复制早于复制泡1，C正确：亲代DNA两 4.C「据题图可知，“逆反”减数分裂时，姐妹染色单体在 条链反向平行，每条子链与其对应模板链也是反向的， 减数第一次分裂分离，同源染色体在诚数第二次分裂 复制时DNA聚合酶只能沿模板链的3'-5方向移动， 分离，非同源染色体的自由组合发生于减数第二次分 所以两条子链延伸方向相反，每条链均与相应复制叉 裂，A错误。由题图可知，染色体着丝粒分裂于减数第 的推进方向相同，D正确。] 一次分裂，因此染色体数目加倍发生在减数第一次分 5.D[DNA复制后的碱基组成方式和原有的DNA一 裂，B错误。由题图可知，双链均被“C标记的基因A 样，碱基A仍约占32%，A正确：双链DNA分子中， 分别插入一个卵原细胞的一条染色体的两端后，置于 A=T、C=G,A十G=T+C,由A约占32%可知，A和 不含放射性元素的培养液中完成一次有丝分裂后，两 T约占64%，C和G约占36%，则C约占18%，(A十 个卵原细胞中均含一个被“C标记一条链的DNA分子 G)/(T十C)=1,BC正确：一个细胞中RNA和DNA (题图中白色染色体)：在减数第一次分裂之前的间期， 的碱基之间没有必然的数量关系，被转录出的RNA和 该DNA分子在不含放射性的培养液中复制一次后，所 相应的DNA模板链中的碱基有对应的数量关系， 在染色体的两条姐妹染色单体只有其中一条染色单体 20 练习册参考答案与提示么 的两端含有放射性，即题图中纯白色的染色单体或该 A+T所占比例为46%，则A=T=23%,G=C= 染色体上的另一条单色单体含有放射性。在诚数第一 27%,其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的 次分裂前期联会，发生染色体互换后，若纯白色染色单 32%和17%，即T1=32%、C=17%,根据碱基互补配 体含有放射性，则细胞①中只有1个被标记的DNA分 对原则，双链DNA分子中，T=(T1+T2)÷2,即23% 子，位于题图中纯白色染色体上。若题图中与纯白色 =(32+Tz)÷2,计算可得T=14%,同理，C=37%. 染色单体所在同一条染色体的另一条染色单体上含有 (4)DNA分子是反向平行的，若题图2中DNAa链的 放射性，则经染色体互换，互换后的两条染色单体均含 碱基序列是5'GATACC一3'，那么根据碱基互补配 放射性，但进入细胞①的只有其中一条子染色体，因此 对原则，B链由5'→3的碱基序列是GGTATC。] 细胞①中也只含一个被标记的DNA分子，C正确。由 第四节基因控制蛋白质合成 C选项的分析可知，若题图中与纯白色染色单体所在 【基础过关练】 同一条染色体的另一条染色单体上含有放射性，则经 L.C[基因内部碱基对的增添，缺失或替换都会导致碱 染色体互换，互换后的两条染色单体均含放射性，该细 基序列改变，引起基因突变，A错误。双链DNA分子 胞减数分裂完成后形成的4个子细胞中最多2个子细 中，A=T,C=G,票呤碱基数等于密啶碱基数，B错误。 胞含有“C标记，但经有丝分裂形成的另一个卵原细胞 CTCTT重复序列转录出来的mRNA不含起始密码子 也可能发生相同的过程，因此8个子细胞中至多有4 AUG或GUG,不改变起始密码子后对应的氨基酸序 个子细胞含有C标记，D错误.] 列，C正确。若基因的碱基总数不变，重复序列越多， 5.D[第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带， 可编码的氨基酸碱基序列越短，绵码的蛋白质相对分 说明DNA复制方式不一定是全保留复制，可能为半保 子质量越小：若基因的碱基总数因重复序列的增多而 留复制或分散复制，A错误：若DNA复制方式为全保 增多，但重复序列中不含起始密码子，编码的氨基酸序 留复制，则第二代细菌DNA离心后，4个子代DNA分 列可能不变：若因重复序列的增多而影响了基因的表 子中，1个为NN,3个为"N4N,会在试管中出现 达，编码的氨基酸序列变短：以上几种情况都不可能使 1条重带和1条轻带，与题图信息不符，B错误：若第一 基因编码的蛋白质相对分子质量变大，D错误。] 代和第二代细菌DNA离心后，试管中只出现1条中 2.D以同一个DNA为模板进行转录合成RNA时，较 带，则可说明DNA复制方式为分散复制，与题图信息 早转录出的RNA比较长，晚些转录出来的RNA比较 不符，C错误，若DNA复制方式为半保留复制，继续培 短，据此推断RNA聚合酶的移动方向为由左向右，A 养至第三代，得到的8个子代DNA分子中，2个为 错误：原核生物的基因转录出来的RNA可直接作为翻 NN,6个为“NN,细菌DNA离心后试管中会出 译的模板，B错误：当RNA聚合酶到达DNA上的终止 现1条中带和1条轻带，D正确 部位时，转录终止，RNA合成结束，DNA上不存在终 【培优突破练】 止密码子，C错误：因为原核生物无核膜，所以DNA可 1.(1)相反：DNA聚合酶：5'端向3端：否。(2)氢键； 以与周围的核糖体直接接触，并通过RNA传递信息， 解旋酶。(3)50%：14%：37%。(4)GGTATC. 转录和翻译同时进行，D正确。] [(1)分析题图1可知，DNA的两条模板链的方向分别 是5→3和3'→5'，故两条链的方向相反：DNA复制 3.D[大肠杆菌是原核生物，没有核膜包被的细胞核可 时，DNA聚合酶可催化脱氧核苷酸添加到DNA子链 以边转录边翻译，D错误。] 上：DNA聚合酶只能使新合成的DNA链从5'端向 4.A[由同一个受精卵发育而来的体细胞中基因都相 3'端方向延伸，而题图1中有一条子链的延伸方向 同，未感染病毒的细胞中也含有INF。基因，只是未表 是3'→5'，故题图1中的DNA复制模型不完全正确。 达，A正确：分析题意可知，干扰素是蛋白质，蛋白质进 (2)DNA变性时脱氧核苷酸分子间的磷酸二酯键不受 入细胞的方式是胞吞，不需要载体，B错误：据题图可 影响，而碱基对之间的氢键断裂，DNA双链打开，成为 知，INF-α的作用是调节细胞核基因的表达，合成抗病 单链：解旋酶具有催化氢键断裂的作用，在细胞内正常 毒蛋白AVP,AVP与核糖体结合后抑制病毒蛋白的合 DNA复制过程中则需要解旋酶作用。(3)DNA分子 成，而非与病毒直接结合，故一种病毒刺激产生的NF-α 中，票呤数=密啶数，A+T+G十C=1,A=T,C=G,所 也可能抑制其他病毒增殖，C、D错误。] 以2A十2C=1,即A十C=50%:已知某DNA分子中5.A[当RNA聚合酶与启动子结合后，就会启动题图 21