第3章 第3、4节 DNA的复制、基因通常是有遗传效应的DNA片段-【金版教程】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化 作业与测评word（人教版2019 不定项版）

　第3、4节　DNA的复制、基因通常是有遗传效应的DNA片段

知识点一　DNA半保留复制的实验证据

1．某生物兴趣小组将大肠杆菌在含15N的培养基中繁殖数代后，使大肠杆菌DNA的含氮碱基都含有15N。然后再将其转入含14N的培养基中培养，提取亲代及子代的DNA，离心分离，如图①～⑤为可能的结果。下列有关叙述，错误的是(　　)

A．实验过程中，所使用的研究方法是同位素标记法、密度梯度离心法

B．根据含14N或15N的DNA离心后的位置判断，⑤为亲代DNA离心的结果、②为子一代DNA离心的结果

C．若出现图中③的结果(带宽比为3∶1)，则亲代DNA进行了3次复制

D．若将DNA处理成单链后再离心，也可以证明DNA的复制为半保留复制

答案　D

解析　本实验的研究方法是同位素标记法(用15N标记)、密度梯度离心法，A正确；亲代DNA两条链均含有15N，离心后结果为⑤，在含14N的培养基中增殖一代，则形成的2个DNA均为一条链含15N，一条链含14N，离心后结果为②，B正确；子一代DNA继续增殖，得到的子二代中共4个DNA，离心后应为1/2中带(14N/15N)、1/2轻带(14N/14N)，即图①结果；子二代继续增殖形成的子三代共8个DNA，2个DNA的一条链含15N，一条链含14N，其余6个DNA的两条链均为14N，离心后应为1/4中带(14N/15N)、3/4轻带(14N/14N)，即图③结果，C正确；若将DNA处理成单链后再离心，不管是全保留复制还是半保留复制都只能得到2个条带(14N条带和15N条带)，不能证明DNA的复制为半保留复制，D错误。

知识点二　DNA复制的过程

[题型一　DNA复制的过程及特点]

2．某DNA片段为，可进行人工复制使其数量增加，复制时应给予的条件是(　　)

①—ATGTG—和—TACAC—作模板链　②四种核糖核苷酸　③四种脱氧核苷酸　④DNA聚合酶　⑤DNA水解酶

A．①③④   B．①②④

C．①②⑤   D．①③⑤

答案　A

解析　人工复制DNA片段时，DNA的两条链都作为DNA复制的模板，需要的原料是脱氧核苷酸，需要DNA聚合酶，不需要DNA水解酶。

3．DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从已有片段的3′­端开始延伸，所以DNA复制过程中需要一小段核苷酸单链作为引物先与模板链互补配对，如图所示。下列叙述不正确的是(　　)

A．图示过程发生在细胞分裂前的间期

B．经解旋酶作用于DNA后，引物才能与模板链结合

C．两条子链的延伸方向都是从5′­端到3′­端

D．由图示可知，引物1、2序列不同会导致以图中DNA为模板复制出的两个子代DNA不同

答案　D

解析　根据碱基互补配对原则，以同一DNA分子为模板复制出的两个子代DNA相同，与两端的引物序列无关，D错误。

4．在DNA复制过程中，保证复制准确无误进行的关键步骤是(　　)

A．破坏氢键并使DNA双链分开

B．游离核苷酸与母链碱基互补配对

C．配对的游离核苷酸连接成子链

D．子链与模板母链盘绕成双螺旋结构

答案　B

解析　DNA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

能够准确进行。因此游离核苷酸与母链碱基互补配对是准确复制的关键步骤，B符合题意。

5．5′和3′代表DNA单链的两个方向，若DNA自我复制时以5′－ATGC－3′为模板链，则其新合成的互补子链为(　　)

A．5′－TACG－3′   B．5′－GCAT－3′

C．5′－UACG－3′   D．5′－GCAU－3′

答案　B

解析　DNA的两条链是反向平行的，一条是5′→3′方向，另一条是3′→5′方向。若DNA自我复制时以5′－ATGC－3′为模板链，按照碱基互补配对原则和方向相反的原则，其新合成的互补子链为3′－TACG－5′，即5′－GCAT－3′。

[题型二　DNA复制的相关计算]

6．一个双链被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3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的单链数与含31P的单链数之比为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

答案　D

解析　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，该DNA片段中含有胞嘧啶的数目是(100×2－40×2)÷2＝60(个)，A正确；第3次复制过程DNA数由4个变为8个，增加4个DNA，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数目为60×4＝240(个)，B正确；复制3次，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的单链数与含31P的单链数之比为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。

7．某双链DNA分子中共有含氮碱基1400个，其中一条单链上(A＋T)∶(C＋G)＝2∶5。问该DNA分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是(　　)

A．200个   B．400个

C．600个   D．1200个