训练12 DNA的复制(word练习)-【勤径学升】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化同步练测（人教版2019）

[对应素能提升训练第33页] 1.沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的论文后，又提出了DNA自我复制的假说。下列有关该假说内容的叙述，不正确的是 （　　） A.DNA复制时，双螺旋解开，互补碱基之间的氢键断裂 B.以解开的两条单链为模板，以游离的脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则 C.形成的每个DNA分子包括一条模板链和一条新链 D.一个DNA分子复制一次形成的两个DNA分子中，一个DNA分子由两条模板链组成，一个DNA分子由两条新链组成 解析　DNA经过复制后形成的每个DNA分子包括一条模板链和一条新链。 答案　D 2．DNA的复制方式有三种假说：全保留复制、半保留复制、分散复制(子代DNA的每条链都由亲本链的片段与新合成的片段随机拼接而成)。科研小组同学以细菌为材料，进行了将15N细菌置于14N培养基中连续培养两代并离心的实验，探究DNA的复制方式。下列叙述错误的是(　　) A．若培养一代离心结果为重带和轻带，则DNA的复制方式为全保留复制 B．若培养一代结果为中带，可确定DNA的复制方式是半保留复制 C．若培养二代结果为中带和轻带，则DNA的复制方式不是全保留复制 D．若连续培养三代并离心，结果只出现一个条带，则可能为分散复制 解析　如果培养一代离心结果为重带和轻带，说明含15N的DNA链和含14N的DNA链各自形成了DNA分子，这是全保留复制，A正确；分散复制是子代DNA的每条链都由亲本链的片段与新合成的片段随机拼接而成，如果培养一代，其离心结果也可能全为中带，B错误；如果DNA的复制方式为全保留，则不管培养多少代，离心结果都是一条重带，一条轻带，故培养二代结果为中带和轻带，则DNA的复制方式不是全保留复制，C正确；如果是半保留复制，连续培养三代并离心，会出现轻带和中带，而结果只出现一个条带，则可能为分散复制，D正确。 答案　B 3.如图表示DNA复制的过程。结合图示判断，下列有关叙述错误的是 （　　） A.DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链间的氢键，使两条链解开 B.DNA具有半保留复制、边解旋边复制的特点 C.DNA的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段 D.DNA复制形成的两条子链都是连续合成的 解析　DNA复制过程的第一步是解旋，需要用解旋酶破坏DNA双链之间的氢键，使两条链解开，A正确；DNA具有半保留复制、边解旋边复制的特点，B正确；DNA的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段，C正确；由题图可知，DNA复制合成两条子链时，前导链的合成是连续的，后随链的合成是不连续的，D错误。 答案　D 4.真核细胞中DNA复制过程如图所示，下列相关叙述错误的是 （　　） A.多起点双向复制能保证DNA在短时间内完成复制 B.DNA复制时两条子链的延伸方向相反 C.复制过程中氢键的断裂和形成都需要DNA聚合酶的催化 D.DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则 解析　多起点双向复制能保证DNA在短时间内完成复制，A正确；双链DNA的两条链反向平行，复制的方向是5'→3'，所以DNA复制时两条子链的延伸方向相反，B正确；复制过程中氢键的断裂需要解旋酶的催化，而氢键的形成不需要酶的催化，C错误；DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则，即A与T配对，G与C配对，D正确。 答案　C 5．(江西南昌高一质检)假说—演绎法进行DNA复制的研究时，将用14N标记的大肠杆菌放在含有15N的培养基中培养，使其分裂2次，下列叙述错误的是(　　) A．如果是全保留复制，子一代1/2分布在轻带，1/2分布在重带 B．如果是全保留复制，子二代1/4分布在轻带，3/4分布在重带 C．如果是半保留复制，子一代1/2分布在中带，1/2分布在重带 D．如果是半保留复制，子二代1/2分布在中带，1/2分布在重带 解析　如果是全保留复制，子一代2个DNA分子，1个只含有14N，1个只含有15N，1/2分布在轻带，1/2分布在重带，A正确；如果是全保留复制，子二代4个DNA分子，1个只含有14N，3个只含有15N，1/4分布在轻带，3/4分布在重带，B正确；如果是半保留复制，子一代2个DNA分子，都是一条链含14N一条链含15N，都分布在中带，C错误；如果是半保留复制，子二代4个DNA分子，2个一条链含14N一条链含15N，2个只含15N，1/2分布在中带，1/2分布在重带，D正确。 答案　C 6．(浙江舟山高一质检)某DNA分子含2 000个碱基对，其中胞嘧啶占30%，若双链均被15N标记其相对分子质量为a，双链均被14N标记其相对分子质量为b。一个双链均被15N标记的DNA分子置于只含14N的环境中复制3次，将全部复制产物进行密度梯度离心，得到图甲结果；如果将全部复制产物用解旋酶处理后再离心，得到图乙结果。下列叙述错误的是(　　) A．甲中DNA分子的平均相对分子质量为(a＋7b)/8 B．复制3次需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸5 600个 C．乙中上层与下层的碱基数之比为8∶1 D．题述实验结果证明DNA复制方式为半保留复制 解析　一个双链均被15N标记的DNA分子置于只含14N的环境中复制3次，得到子三代共8个DNA分子，这8个DNA分子共16条链，只有2条是含有15N的，14条是含有14N的，因此总相对分子质量为a/2×2＋b/2×14＝a＋7b，每个DNA的平均相对分子质量为(a＋7b)/8，A正确；DNA分子含2 000个碱基对，其中胞嘧啶占30%，C＝G，A＝T，故腺嘌呤(A)占20%即800个，复制3次需要的腺嘌呤脱氧核苷酸为(23－1)×800＝5 600(个)，B正确；由于DNA分子复制了3次，产生了8个DNA分子，含16条脱氧核苷酸链，其中含14N的有14条链，含有15N的只有2条，所以乙中上层与下层的碱基数之比为14∶2＝7∶1，C错误；复制3次的离心的结果如甲所示，只有轻带和中带，而没有重带，可以证明DNA复制方式为半保留复制，D正确。 答案　C 7.某DNA分子含m对碱基，其中腺嘌呤有A个。下列有关此DNA在连续复制时所需的胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述中，错误的是 （　　） A.在第一次复制时，需要（m－A）个 B.在第二次复制时，需要2（m－A）个 C.在第n次复制时，需要2n－1（m－A）个 D.在n次复制过程中，总共需要2n（m－A）个 解析　DNA分子复制一次，可产生2个DNA分子，因为每个DNA分子中含有胞嘧啶脱氧核苷酸（m－A）个，所以复制一次时，需要胞嘧啶脱氧核苷酸为（m－A）个，A正确；在第二次复制时，2个DNA分子会形成4个DNA分子，相当于形成2个新DNA分子，所以需要胞嘧啶脱氧核苷酸为2（m－A）个，B正确；在第n次复制后，会形成2n个DNA分子，所以需要胞嘧啶脱氧核苷酸为（2n－2n－1）（m－A）＝2n－1（m－A）个，C正确；在n次复制过程中，1个DNA分子变为2n个DNA分子，总共需要胞嘧啶脱氧核苷酸为（2n－1）（m－A）个，D错误。 答案　D 8.某DNA分子双链均含14N，含有3 000个碱基，腺嘌呤占35%。若该DNA分子以15N标记的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次，将全部复制产物进行密度梯度离心，得到如图甲所示结果；若将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心，则得到如图乙所示结果。下列分析正确的是 （　　） A.X层全部是仅含14N的DNA分子 B.Y层中含有的氢键数是X层的3倍 C.W层中含15N标记的胞嘧啶有6 300个 D.Z层与W层的核苷酸数之比是1∶4 解析　由于DNA分子的复制方式为半保留复制，所以X层全部是含14N和15N的DNA分子，A错误；在DNA分子中，互补碱基对之间通过氢键相连，DNA分子复制3次得到的8个DNA分子中，2个DNA分子含14N和15N，6个DNA分子只含15N，所以Y层中含有的氢键数是X层的3倍，B正确；由于DNA分子复制3次后得到8个DNA分子，含16条脱氧核苷酸链，其中含15N标记的有14条，所以Z层与W层的核苷酸数之比是2∶14＝1∶7，亲代双链DNA分子中含有3 000个碱基，腺嘌呤占35%，因此胞嘧啶占15%，共450个，所以W层中含15N标记的胞嘧啶为450×14÷2＝3 150（个），C、D错误。 答案　B 9.将亲代DNA用15N标记，放在含有14N的培养基上培养，下图是DNA复制图解，请据图回答问题： （1）图中长方形A表示　　　　　　，图中的箭头B表示　　　　　　　。 （2）DNA复制完一次后，2个子代DNA分子共有　　　　个游离的磷酸基团，分析得知，新合成的一个DNA分子中，A＝T，G＝C。这个事实说明DNA的合成遵循　　　　　　　　　　　　。新合成的一个DNA分子中，带有15N标记的链占总链数的50%，这个事实说明　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）15N标记的DNA分子，复制四次后含14N的DNA分子占DNA分子总数的　　　　，若该DNA分子共有300个碱基对，其中胞嘧啶为260个，则第四次复制时，消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸为 　　　　个。 解析　DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。（1）A催化游离的脱氧核苷酸形成互补链，是DNA聚合酶，箭头B代表的是DNA复制的方向。（2）每个DNA分子的两条链中，每一条链都有一个游离的磷酸基团，所以复制后形成的2个DNA分子共有4个游离的磷酸基团；在DNA分子复制的过程中遵循碱基互补配对原则；一个新DNA分子中子链和母链各一半，表现了DNA分子的半保留复制的特点。（3）由于DNA分子的半保留复制的特点，经4次复制后共产生了16个DNA分子，含有15N的DNA分子只有2个，而每个DNA分子都含有14N；含有300个碱基对的DNA分子，含有胞嘧啶260个，则含有腺嘌呤40个，第4次复制过程中，会增加8个新DNA分子，所以需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸为320个。 答案　（1）DNA聚合酶　DNA复制的方向　（2）4　碱基互补配对原则　DNA复制方式为半保留复制　（3）100%　320 10.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/14N－DNA；在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA均为15N/15N－DNA。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正确吗？　　　　。原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 解析　如果DNA的复制方式为全保留复制，则一个亲代15N/15N—DNA分子复制后得到的两个子代DNA分子一个是15N/15N—DNA，一个是14N/14N－DNA，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/15N—DNA分子复制后得到的两个子代DNA分子都是15N/14N—DNA，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 11.（不定项）如图表示洋葱根尖分生区某细胞内正在发生的某种生理过程，图中甲、乙、丙均表示DNA分子，a、b、c、d均表示DNA单链，A、B表示相关酶。下列叙述错误的是 （　　） A.A、B两种酶分别表示解旋酶和DNA聚合酶 B.图中b、c两条链的碱基序列互补 C.乙、丙分开的时期为减数分裂Ⅱ后期 D.图示过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有细胞核、线粒体、叶绿体 解析　图示DNA复制过程发生在洋葱根尖分生区细胞的细胞核内，洋葱根尖分生区细胞只进行有丝分裂，乙、丙分开的时期为有丝分裂后期，C错误；图示过程为DNA的复制，绿色植物叶肉细胞不再分裂，其细胞核内不会发生DNA分子的复制，D错误。 答案　CD 12.（不定项）噬菌体ΦX174的遗传物质是单链环状DNA分子（正链）。感染宿主细胞时，首先合成其互补的负链，形成闭合的双链DNA分子，之后正链发生断裂，产生3'—OH，再以此为引物，以未断裂的负链为模板，在DNA聚合酶的作用下使3'—OH端不断延伸。延伸出的长链可切割、环化产生很多拷贝的正链，进而与噬菌体的蛋白质颗粒组装产生子代噬菌体。其部分过程如图所示。下列说法正确的是 （　　） A.噬菌体ΦX174中嘌呤碱基与嘧啶碱基数量相等 B.以正链为模板合成双链DNA分子时不需要解旋酶参与 C.噬菌体ΦX174的DNA复制方式可称为半保留复制 D.该过程表明可以只以一条链为模板进行DNA的合成 解析　噬菌体ΦX174的遗传物质是单链环状DNA分子，单链结构中嘌呤碱基与嘧啶碱基数量不一定相等，A错误；以正链为模板合成双链DNA分子时，不需要解旋酶参与，B正确；半保留复制是指新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，结合题意可知噬菌体ΦX174的DNA复制方式不是半保留复制，C错误；题述过程表明可以只以一条链（正链）为模板进行DNA的合成，D正确。 答案　BD 13．(安徽黄山高一质检)下图为某DNA分子片段结构模式图和DNA复制图解，请回答下列问题： （1）图1中，DNA分子两条链按________方式盘旋成双螺旋结构；④的中文全称是______________________。若DNA分子(总共200个碱基对)的一条链中A占15%，互补链中A占25%，则整个DNA分子中A占________。经过3次复制后需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸________个。 （2）图2中，因为在新合成的每个DNA分子中都保留了原来DNA分子中的一条链，所以，将DNA复制的方式称为________________复制，参与DNA复制过程的酶主要有____________和____________；若将一个大肠杆菌细胞中的DNA全都用15N标记，然后放入含14N的培养液中，该细胞连续分裂4次，则含14N的DNA细胞占总细胞数的________。 （3）DNA的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，通过__________________保证了复制的准确性。 答案　（1）反向平行　胸腺嘧啶脱氧核苷酸　20%　840　（2）半保留　解旋酶　DNA聚合酶　100%　（3）碱基互补配对 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