课下巩固训练（13）DNA的复制-【正禾一本通】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化同步课堂高效讲义配套练习（人教版2019 单选）

课下巩固训练(十三)　DNA的复制 【基础巩固练】 一、选择题 1.(2024·河北张家口高一质检)研究人员分别在含15NH4Cl和14NH4Cl的培养液中培养大肠杆菌，用以研究DNA的复制特点。图甲代表的化合物由①②③三部分构成；图乙是利用离心技术将提取到的大肠杆菌DNA进行检测得到的结果。下列有关说法错误的是(　　) A.让大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中繁殖多代后，取其DNA离心检测，可得Ⅱ所示结果 B.让大肠杆菌在含14NH4Cl的培养液中繁殖多代后，取其DNA离心检测，可得Ⅰ所示结果 C.将15N标记的大肠杆菌置于含14NH4Cl的培养液中培养2代后，取其DNA离心检测，可得Ⅲ所示结果 D.将14N标记的大肠杆菌置于含15NH4Cl的培养液中培养2代后，取其DNA离心检测，15N标记的是图甲的①处 解析：选D。15N标记的是图甲的③处，D错误。 2.当细菌在慢生长(慢复制)时，其环形DNA从起点开始进行正常的双向复制。当进入快生长(快复制)时，细菌内DNA复制到一半以上时，在模板DNA和新合成的一半DNA这两段DNA的中间同时开始复制，与此同时，已经复制了一半以上的DNA继续完成复制过程。下列叙述错误的是(　　) A.细菌环状DNA分子中不含游离的磷酸基团 B.营养充足时，大肠杆菌可利用快生长模式快速增殖 C.细菌快生长时其拟核DNA上最多有4处正在发生解螺旋 D.细菌慢生长、快生长过程都会形成蛋白质—DNA复合体 解析：选C。细菌环状DNA分子中不含游离的磷酸基团，A正确；DNA复制需要能量，当营养充足时，大肠杆菌可利用快生长模式，快速复制DNA，使大肠杆菌快速增殖，B正确；由题干信息可知，当进入快生长(快复制)时，细菌内DNA复制到一半以上时，在模板DNA和新合成的一半DNA这两段DNA的中间同时开始复制，与此同时，已经复制了一半以上的DNA继续完成复制过程，所以细菌快生长时其拟核DNA上最多有3处正在发生解螺旋，C错误；DNA的复制需要酶的参与，所以细菌慢生长、快生长过程都会形成蛋白质—DNA复合体，D正确。 3.(2024·辽宁抚顺高一检测)下列关于真核细胞DNA分子复制的叙述，正确的是(　　) A.该过程不需要消耗能量 B.需要解旋酶和DNA聚合酶的催化 C.以DNA分子的一条链作为模板 D.复制只在细胞核内进行 解析：选B。真核细胞DNA分子复制需要消耗能量，A错误；真核细胞DNA分子复制以DNA分子的两条链作为模板，C错误；真核细胞的DNA复制可以在细胞核、线粒体、叶绿体中进行，D错误。 4.(2024·山东烟台高一检测)下列有关 DNA 复制的叙述，错误的是(　　) A.DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则和精确的模板 B.DNA 复制具有边解旋边复制、半保留复制等特点 C.复制后的一对同源染色体中含有 4 条脱氧核苷酸链 D.DNA 通过复制，保持了亲代和子代遗传信息的连续性 解析：选C。复制后的一对同源染色体中含有4条染色单体、4个DNA分子、8条脱氧核苷酸链，C错误。 5.某DNA分子含有1 000对碱基，其中一条链上的碱基C和G占该链碱基总数的40%。该DNA分子用15N标记后，在含14N的培养液中连续复制4次，下列叙述正确的是(　　) A.含有15N的子代DNA分子占DNA分子总数的1/16 B.子代DNA分子含14N的脱氧核苷酸链共有16条 C.第3次复制时共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸1 600个 D.每个子代DNA分子的碱基对中含有氢键数为1 200个 解析：选C。用15N标记该DNA分子，在含14N的培养液中连续复制4次，形成24＝16个DNA分子，由于DNA复制方式是半保留复制，因此有15N标记的DNA分子有2个，占DNA分子总数的1/8，A错误。一个DNA分子有两条链，在含14N的培养液中连续复制4次，形成16个DNA分子，共有32条链，其中含15N的脱氧核苷酸链仍只有2条，含14N的脱氧核苷酸链共有30条，B错误。某DNA分子含有1 000对碱基，其中一条链上的碱基C和G占该链碱基总数的40%，则DNA中C＋G＝1 000×2×40%＝800，G＝C＝400，A＝T＝(2 000－800)/2＝600，故该DNA分子第3次复制，消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸400×23－1＝1 600个，C正确。A与T之间的氢键数为2个，G与C之间的氢键数为3个，故每个DNA分子含有氢键数为600×2＋400×3＝2 400个，D错误。 6.(2024·山东临沂高一期中)某DNA分子含有3 000个碱基，其中腺嘌呤占35%。若该DNA分子用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，得到结果如图甲；如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心，则得到结果如图乙。下列有关分析正确的是(　　) A.X层全部是仅含14N的DNA分子 B.W层中含15N标记的胞嘧啶脱氧核苷酸有2 700个 C.X层中含有的氢键数是Y层的1/3 D.W层与Z层的脱氧核苷酸数之比为4∶1 解析：选C。DNA分子的复制方式为半保留复制，该DNA分子用含15N标记的脱氧核苷酸为原料复制3次，产生的8个DNA分子中均含15N标记，A错误；在含有3 000个碱基的DNA分子中，腺嘌呤占35%，因此胞嘧啶占15%，共450个，所以W层中含15N标记的胞嘧啶脱氧核苷酸为450×(23－1)＝3 150(个)，B错误；在DNA分子中，碱基之间通过氢键相连，DNA分子复制3次，产生的8个DNA分子中，2个DNA分子同时含14N和15N，6个DNA分子只含15N，所以X层中含有的氢键数是Y层的1/3，C正确；由于DNA分子复制3次，产生了8个DNA分子，含16条脱氧核苷酸链，其中含15N标记的有14条链，所以W层与Z层的脱氧核苷酸数之比为14∶2＝7∶1，D错误。 7.(2024·山东济南高一期中)如图为果蝇精原细胞的核DNA电镜照片，图中的泡状结构叫作DNA复制泡，是DNA上正在复制的部分。下列说法错误的是(　　) A.果蝇DNA复制与染色体复制是分别独立进行的 B.图中所示的精原细胞应处于细胞分裂前的间期 C.复制泡的形成需要解旋酶和DNA聚合酶的参与 D.果蝇的DNA有多个复制起点有利于加快DNA复制的速率 解析：选A。在真核细胞中，细胞核内的DNA位于染色体上，DNA的复制与染色体复制是同时进行的，不是分别独立进行的，A错误；图中所示的精原细胞的DNA正在复制，应处于细胞分裂前的间期，B正确；DNA复制时需要解旋酶将氢键断裂，需要DNA聚合酶合成子链，故复制泡的形成需要解旋酶和DNA聚合酶的参与，C正确；DNA有多个复制起点有利于加快DNA复制的速率，D正确。 8.(2022·海南高考)科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：全保留复制、半保留复制和分散复制(图1)。对此假说，科学家以大肠杆菌为实验材料，进行了如下实验(图2)： 下列有关叙述正确的是(　　) A.第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，说明DNA复制方式一定是半保留复制 B.第二代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带和1条轻带，说明DNA复制方式一定是全保留复制 C.结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果，说明DNA复制方式一定是分散复制 D.若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带 解析：选D。第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，则可以排除全保留复制，但不能确定是半保留复制或分散复制，继续做第二代细菌DNA密度鉴定，若第二代细菌DNA可以分出一条中密度带和一条轻密度带，则可以排除分散复制，同时确定是半保留复制，A、B、C错误；若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，形成的子代DNA有两条链均为14N和一条链含有14N一条链含有15N两种类型，因此细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带，D正确。 二、非选择题 9.仔细阅读图一和图二，据图回答问题： (1)图中④表示的中文名称是__________；⑤表示__________。 (2)图二所示的过程叫____________。 (3)若用32P标记的1个T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，在释放出来的300个子代T2噬菌体中，含有32P的T2噬菌体占总数的________。 (4)图二中的亲代DNA分子在复制时，一条链上的G变成了C，则该DNA经过n次复制后，发生差错的DNA分子数占________(填字母)。 A.1/2n－1 B.1/2 C.1/2n D.1/2n＋1 解析：(3)用32P标记1个T2噬菌体，实质标记的是T2噬菌体的DNA分子，由于DNA分子的复制是半保留复制，因此复制形成的DNA分子中有2个含有32P，因此在释放出来的300个子代T2噬菌体中，含有32P的T2噬菌体占总数的1/150。(4)如果亲代DNA分子在复制时，一条链上的G变成了C，则以该错误链为模板合成的DNA都是错误的，以另一条链为模板合成的DNA都是正确的，因此无论复制多少次，发生差错的DNA分子数总是占50%。 答案：(1)鸟嘌呤脱氧核苷酸　氢键　(2)DNA的复制　(3)1/150　(4)B 【综合提升练】 一、选择题 1.(2024·吉林通化高一期中)DNA复制过程中，非复制区保持着亲代双链结构，复制区的双螺旋分开，形成两个子代双链，子代双链与亲代双链的相接区域称为复制叉。如图表示DNA复制的部分过程，下列相关叙述错误的是(　　) A.复制叉向前移动需要解旋酶参与 B.前导链与滞后链的复制方向均为5′端→3′端 C.复制完成后，前导链与滞后链中的碱基序列相同 D.前导链的合成是连续的，滞后链的合成是不连续的 解析：选C。复制叉向前移动需要打破碱基对之间的氢键，因此需要解旋酶参与，A正确；观察题图的箭头方向，前导链与滞后链的复制方向均为5′端→3′端，B正确；复制完成后，前导链和滞后链的碱基序列互补，C错误；从图中可以看出，前导链的合成是连续的，滞后链的合成是不连续的，D正确。 2.一个双链被32P标记的DNA片段有100个碱基对，其中腺嘌呤占碱基总数的20%，将其置于含31P的环境中复制3次。下列叙述错误的是(　　) A.该DNA片段中含有胞嘧啶的数目是60个 B.第三次复制过程需要240个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 C.复制3次后，子代DNA中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7 D.复制3次后，子代DNA中含32P与含31P的分子数之比为1∶3 解析：选D。该DNA片段有100个碱基对，其中腺嘌呤占碱基总数的20%，则腺嘌呤数目为100×2×20%＝40(个)，根据碱基互补配对原则，A＝T、G＝C，故该DNA片段中含有胞嘧啶的数目是＝60(个)，A正确；第三次复制DNA分子数由4个变为8个，增加4个DNA分子，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸60×4＝240(个)，B正确；复制3次后，共得到8个DNA分子，16条DNA单链，其中只有2条单链含32P，含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7，C正确；由于DNA的复制为半保留复制，子代DNA均含31P，其中有2个DNA分子含32P，所以子代DNA中含32P与含31P的分子数之比为1∶4，D错误。 3.(2023·山东高考)将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上，置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像，①和②表示新合成的单链，①的5′端指向解旋方向，丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象，但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则，下列说法错误的是(　　) A.据图分析，①和②延伸时均存在暂停现象 B.甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等 C.丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等 D.②延伸方向为5′端至3′端，其模板链3′端指向解旋方向 解析：选D。据图分析，图甲时新合成的单链①比②短，图乙时①比②长，因此可以说明①和②延伸时均存在暂停现象，A正确；①和②两条链中碱基是互补的，图甲时新合成的单链①比②短，但②中多出的部分可能不含有A、T，因此①中A、T之和与②中A、T之和可能相等，B正确；①和②两条链中碱基是互补的，丙为复制结束时的图像，新合成的单链①与②等长，图丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等，C正确；①和②两条单链由一个双链DNA分子复制而来，其中一条母链合成子链时①的5′端指向解旋方向，那么另一条母链合成子链时②延伸方向为5′端至3′端，其模板链5′端指向解旋方向，D错误。 二、非选择题 4.DNA分子双螺旋结构模型提出之后，人们推测DNA可能通过图1中三种方式进行复制。某兴趣小组准备通过实验来探究DNA复制方式，基本思路是用14N标记大肠杆菌的DNA双链，然后在含15N的培养基中让其繁殖两代，提取每代大肠杆菌的DNA并作相应处理，可能出现的实验结果如图2。请回答下列问题： (1)该实验选择大肠杆菌的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________。 该实验用到的实验技术有____________技术和密度梯度离心技术。若亲代大肠杆菌繁殖一代，出现实验结果1，可以说明DNA复制方式不是全保留复制，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)若亲代大肠杆菌繁殖两代，出现实验结果2，说明DNA复制方式是________复制。按照此复制方式： ①亲代大肠杆菌繁殖n代(n≥2)，实验结果中轻带、中带、重带中DNA分子数量之比应为____________________。 ②图3中DNA片段2至少需要经过______次复制才能获得DNA片段3。 解析：(1)由于大肠杆菌易培养、繁殖快，故该实验选择大肠杆菌。本实验使用了15N对DNA分子进行标记，应用了同位素标记技术，同时用密度梯度离心技术对DNA分子进行分离；若亲代大肠杆菌繁殖一代，出现实验结果1(离心后只有1条中带)，可以说明DNA分子的复制可能是半保留复制，也可能是分散复制，但可以排除全保留复制，因为若为全保留复制，则DNA复制一次后形成的2个DNA分子是1个只含14N，另一个只含15N，实验结果应出现一条轻带和一条重带。(2)若DNA复制方式是半保留复制，则亲代大肠杆菌繁殖两代，形成的4个DNA分子，两个只含15N，两个一条链含14N、一条链含15N，经离心出现实验结果2；按照半保留复制方式：①亲代大肠杆菌繁殖n代(n≥2)，无论复制多少代，形成的2n个DNA分子，0个只含14N，两个一条链含14N、一条链含15N，(2n－2)个只含15N，即实验结果中轻带、中带、重带中DNA分子数量之比应为0∶2∶(2n－2)。②图3中与DNA片段3相比，DNA片段2中G/U替换为了A/T，进行第一次复制时会出现A/U(模板链上的碱基U与A配对)；进行第二次复制时会出现T与A配对，即至少需要经过2次复制，DNA片段2中G/U可替换为A/T，才能获得DNA片段3。 答案：(1)大肠杆菌易培养、繁殖快　同位素标记　若为全保留复制，实验结果1应只出现轻带和重带　(2)半保留　①0∶2∶(2n－2)　②2 学科网（北京）股份有限公司 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