第2章 第2节 第2课时 DNA分子的复制(Word练习)-【精讲精练】2024-2025学年高中生物必修2（苏教版2019）

第2课时　DNA分子的复制 [随堂巩固] 1．将在含15NH4Cl的培养液中培养若干代的某真核细胞转移到含14NH4Cl的培养液中培养，让细胞连续进行有丝分裂，并进行离心。下列相关说法中不正确的是(　　) A．细胞经过一次分裂和离心后，DNA位于试管的中层 B．细胞经过两次分裂和离心后，一半DNA位于试管的中层，另一半DNA位于上层 C．细胞经过三次分裂和离心后，3/4的DNA位于试管的中层，1/4的DNA位于试管的上层 D．该实验可以证明DNA的复制是半保留复制 解析　细胞经过一次分裂和离心后，所形成的每个子代DNA分子的两条链中一条链含15N，另一条链含14N，位于试管的中层，A项正确；细胞经过两次分裂和离心后，一半DNA位于试管的中层，另一半DNA位于上层，B项正确；细胞经过三次分裂和离心后，有3/4的DNA位于试管的上层，1/4的DNA位于试管的中层，C项错误；该实验可以证明DNA的复制是半保留复制，D项正确。 答案　C 2．DNA分子是双螺旋结构，如图是DNA分子的一个片段，下列有关说法错误的是(　　) A．DNA聚合酶作用于①部位 B．解旋酶作用于②部位 C．把此DNA放在含15N的培养液中复制3代，子代中含15N的DNA占75% D．该DNA的特异性表现在碱基的排列顺序中 解析　DNA聚合酶是DNA分子复制时需要的一种酶，用来连接脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，因此作用于①部位，A项正确；②处是氢键，DNA分子复制时解旋酶作用于氢键，B项正确；把此DNA放在含15N的培养液中复制3代，子代中含15N的DNA占100%，C项错误；DNA的特异性表现在碱基的排列顺序中，D项正确。 答案　C 3．下列关于DNA复制的叙述，不正确的是(　　) A．DNA复制时只以DNA的一条链作为模板 B．DNA复制时以4种游离的脱氧核苷酸为原料 C．DNA复制过程需要消耗能量 D．DNA分子的复制方式是半保留复制 解析　DNA复制时以解开的两条单链分别作为模板，A错误；DNA复制时以4种游离的脱氧核苷酸为原料，B正确；DNA复制过程需要细胞呼吸产生的ATP作为直接能源物质，C正确；DNA分子的复制方式是半保留复制，通过半保留复制，每条子链与对应的模板链构成一个新的DNA分子，D正确。 答案　A 4．体外进行DNA复制的实验，向试管中加入有关的酶、四种脱氧核苷酸和ATP,37℃下保温。下列叙述中正确的是(　　) A．能生成DNA，DNA的碱基比例与四种脱氧核苷酸的比例一致 B．不能生成DNA，因为缺少DNA模板 C．能生成DNA，DNA的碱基比例不确定，且与酶的来源有一定的关联 D．不能生成DNA，因为实验中缺少酶催化的适宜的体内条件 解析　DNA复制的四个基本条件是引物、模板、酶、ATP、原料。试管中没有加入引物、模板DNA，所以无DNA生成。 答案　B 5．如图是DNA分子复制的图解，请据图回答： (1)图中的[1]表示________过程，需要________酶的作用。(2)图中的[2]过程表示以母链为模板进行的碱基的互补配对，参与配对的物质是游离在周围的________。 (3)图中的[3]过程表示形成两个新的________分子，参与此过程的酶有________等。 (4)DNA复制一般是严格的________复制，DNA复制的遗传学意义是为________在亲子代之间的________准备了物质基础。 解析　(1)DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，复制时首先在解旋酶的作用下，双链解开。(2)DNA复制的模板是原DNA分子的两条链，原料是四种脱氧核苷酸。(3)新链合成时需要DNA聚合酶等的催化，并且消耗能量。(4)DNA复制产生的子代DNA与亲代DNA完全相同，保证了遗传信息准确地传给后代，保持了亲子代间遗传信息的连续性。 答案　(1)解旋　解旋　(2)脱氧核苷酸　(3)DNA　DNA聚合酶　(4)半保留　遗传信息　传递 [课下作业] 1．下列关于DNA复制的说法错误的是(　　) A．边解旋边复制 B．半保留复制 C．一条DNA复制出两条DNA D．全保留复制 解析　DNA半保留复制是人们的一种推测，实验验证了DNA复制方式为半保留复制。 答案　D 2．下列不属于生物实验室内模拟生物体DNA复制所必需的条件的是(　　) A．游离的四种脱氧核苷酸 B．DNA分子 C．酶 D．游离的四种核糖核苷酸 解析　核糖核苷酸是合成RNA的原料。 答案　D 3．DNA分子复制时，解旋酶作用的部位应该是(　　) A．腺嘌呤和鸟嘌呤之间的氢键 B．腺嘌呤与胸腺嘧啶之间的氢键 C．脱氧核糖与含氮碱基之间的化学键 D．脱氧核糖与磷酸之间的化学键 解析　DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，在解旋酶的作用下，DNA双链互补配对的碱基间的氢键被断开。根据碱基互补配对原则，腺嘌呤与胸腺嘧啶配对，胞嘧啶与鸟嘌呤配对，所以解旋酶可作用的部位应该是腺嘌呤与胸腺嘧啶间、胞嘧啶与鸟嘌呤间的氢键。 答案　B 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 解析　在DNA分子结构中，由于碱基之间的氢键具有固定的数目，且DNA两条链之间的距离保持不变，使得碱基配对必须遵循一定的规律，即A一定与T配对，G一定与C配对，反之亦然，碱基间这种一一对应的关系叫做碱基互补配对原则，DNA分子遵循该原则使其复制准确无误地进行。 答案　B 5．下列关于DNA复制的叙述，正确的是(　　) A．DNA复制时，严格遵循A－U、C－G的碱基互补配对原则 B．DNA子链的合成方向都是由5′→3′ C．DNA分子全部解旋后才开始进行DNA复制 D．脱氧核苷酸必须在DNA酶的作用下才能连接形成子链 解析　DNA复制时，严格遵循A－T、C－G的碱基互补配对原则，A错误；DNA子链合成的方向都是由5′→3′，B正确；DNA的复制是边解旋边复制，C错误；脱氧核苷酸必须在DNA聚合酶的作用下才能连接形成子链，D错误。 答案　B 6．某亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA子链，以黑色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是(　　) 解析　因为DNA的复制为半保留复制，因此亲本DNA的两条链将进入不同的子代DNA分子中，故A、B项错误；因为第二次复制时得到的4个DNA分子中，都有一条DNA子链是在第二次复制时形成的，而C项中只有两个DNA分子中含第二次复制出的子链(黑色表示)，C项错误，D项正确。 答案　D 7．将大肠杆菌放在15N培养基中培养若干代后，大肠杆菌DNA中所有的氮均为15N。然后将被15N标记的大肠杆菌，转放到14N培养基中，连续培养三代，在第三代大肠杆菌DNA总量中带有15N标记的DNA占(　　) A．12.5%　　　　　B．25% C．5%　　　　　　D．75% 解析　设亲代有一条含有15N标记的DNA，按半保留复制原理，经过三次培养，将产生8条子代DNA，其中2条DNA为一半含有15N标记，一半含有14N标记；其余6条DNA全含有14N标记。 答案　B 8．某DNA分子长可达36 mm，DNA复制速度约为4 μm/min，但复制过程仅需40 min左右即可完成，这可能是因为(　　) A．边解旋边复制 B．只有一个复制起点，但解旋之后可以向着两个方向复制 C．以半保留方式复制 D．复制起点多，分段同时复制 解析　真核细胞中的DNA分子复制起点多，并且同时复制，所以比较迅速。 答案　D 9．下图为DNA的复制，请回答有关问题： (1)DNA的复制发生在________________期。 (2)②过程称________，该过程需要________酶。 (3)③过程必须遵循________原则。 (4)将一个DNA用15N标记，放入含14N的4种脱氧核苷酸培养液中，连续复制3次，问：含14N的DNA占DNA总数的________。 解析　(4)将一个DNA用15N标记，放入含14N的4种脱氧核苷酸培养液中，连续复制3次形成8个DNA分子，根据DNA半保留复制，其中有2个DNA分子一条链含有14N，另一条链含有15N，其余6个DNA分子只含14N。 答案　(1)细胞分裂前的间　(2)解旋　解旋　(3)碱基互补配对　(4)100% 10．1958年，科学家以大肠杆菌为实验材料进行实验，证实了DNA是以半保留方式复制的。如图所示各试管是模拟可能出现的结果。下列相关推论正确的是(　　) 培养条件与方法： (1)在含15N的培养基中培养若干代，使DNA双链均被标记(试管①)。 (2)转至含14N的培养基中培养，每30分钟繁殖一代。 (3)取出每代DNA样本，并离心分层。 A．该实验运用了同位素标记技术，出现试管④的结果至少需要90分钟 B．试管③是转入14N培养基中复制一代的结果，试管②是复制两代的结果 C．对得到DNA以半保留方式复制的结论起关键作用的是试管③的结果 D．给试管④中加入解旋酶一段时间后离心出现的结果如试管⑤所示 解析　该实验运用了同位素标记技术，试管④是复制两代的结果，至少需要60分钟，A项错误；试管③是转入14N培养基中复制一代的结果，试管④是复制两代的结果，B项错误；DNA分子一条链含14N，一条链含15N，对得到DNA以半保留方式复制的结论起关键作用，即试管③，C项正确；试管④中DNA一半是15N/14N，一半是14N/14N，加入解旋酶一段时间后，所有DNA分子双链被打开形成单链，不是试管⑤所示，D项错误。 答案　C 11．如图表示采用同位素示踪技术和离心处理来探究DNA复制方式的过程图解，下列说法错误的是(　　) A．图中轻带表示14N/14N的DNA分子 B．本实验证明DNA的复制方式为半保留复制 C．细菌繁殖三代后取样、提取DNA，离心后离心管中出现三个条带 D．若将DNA双链分开来离心，则b、c两组实验结果都是得到两个条带 解析　图中轻带表示相对分子质量较小的DNA，即14N/14N的DNA分子；分析离心后的实验结果，繁殖一代后，DNA分子出现在中带位置，表明形成15N/14N的DNA分子，繁殖两代后，出现14N/14N(轻带)和15N/14N(中带)的DNA分子，因此本实验可证明DNA的复制方式为半保留复制；细菌繁殖三代后产生1/415N/14N的DNA分子和3/414N/14N的DNA分子，所以试管中只能出现轻带和中带两个条带；若将DNA双链分开，b、c两组得到的都是14N脱氧核苷酸链和15N脱氧核苷酸链，离心后都得到两个条带。 答案　C 12．如图表示DNA复制的过程。由图不能得到的信息是(　　) A．DNA复制是半保留复制 B．DNA复制具有双向复制的特点 C．DNA复制生成的两条子代链的方向相反 D．DNA复制时需要解旋酶将氢键断裂 解析　由图无法得到“DNA复制时需要解旋酶将氢键断裂”这样的信息。 答案　D 13．下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是(　　) A．图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的 B．图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的 C．真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶 D．真核生物的这种复制方式提高了复制速率 解析　由该DNA分子复制过程示意图可看出：DNA分子复制有多个复制起始点，且边解旋边双向复制(箭头代表DNA复制方向)，DNA分子复制需要解旋酶参与。这种多起点复制可有效地提高复制速率。由图示不同复制起点复制出的DNA片段长度不同可知：DNA分子的多个复制起点并不是同时开始复制的。 答案　A 14．DNA的复制方式，可以通过设想来进行预测，可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散复制三种。究竟是哪种复制方式呢？用以下实验来证明DNA的复制方式。 实验步骤： a．在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N－DNA(对照)； b．在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N－DNA(亲代)； c．将亲代15N大肠杆菌转移到氮源为14N的培养基中，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用密度梯度离心法分离，不同分子量的DNA分子将分布在试管中的不同位置上。 实验预测： (1)如果与对照(14N/14N)相比，子代Ⅰ能分辨出两条DNA带：一条________带和一条________带，则可以排除________和分散复制。 (2)如果子代Ⅰ只有一条中密度带，则可以排除______，但不能肯定是________。 (3)如果子代Ⅰ只有一条中密度带，再继续做子代ⅡDNA密度鉴定：若子代Ⅱ可以分出______和______，则可以排除分散复制，同时肯定是半保留复制；如果子代Ⅱ不能分出________两条密度带，则排除________，同时确定为________。 解析　从题目中的图示可知，深色为亲代DNA的脱氧核苷酸链(母链)，浅色为新形成的子代DNA的脱氧核苷酸链(子链)。因此全保留复制后得到的两个DNA分子，一个是原来的两条母链重新形成的亲代DNA分子，一个是两条子链形成的子代DNA分子；半保留复制后得到的每个子代DNA分子的一条链为母链，一条链为子链；分散复制后得到的每个子代DNA分子的单链都是由母链片段和子链片段间隔连接而成的。 答案　(1)轻(14N/14N)　重(15N/15N)　半保留复制　(2)全保留复制　半保留复制或分散复制　(3)一条中密度带　一条轻密度带　中、轻　半保留复制　分散复制 15．如图甲是DNA分子局部组成示意图，图乙表示DNA分子复制的过程。请回答以下问题： (1)图甲中有________种碱基，有________个游离的磷酸基团。从主链上看，两条单链的方向________，从碱基关系看，两条单链________。 (2)图乙的DNA分子复制过程中除了需要模板和酶外，还需要________等条件，保证DNA分子复制精确无误的关键是________。 (3)DNA分子在复制过程中，某位点上的一个正常碱基(设为P)由于诱变变成了尿嘧啶。该DNA连续复制两次，得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为U－A、A－T、G－C、C－G。推测“P”可能是(　　) A．胸腺嘧啶　　　　　　B．腺嘌呤 C．胸腺嘧啶或腺嘌呤　　D．胞嘧啶或鸟嘌呤 解析　(1)分析图甲可知，图甲中含有4种碱基，2个游离的磷酸基团；从主链上看，DNA分子的两条单链是反向平行的，两条单链上的碱基遵循碱基互补配对原则，因此从碱基关系上看，两条单链互补配对。(2)DNA分子复制过程中除了需要模板和酶外，还需要原料、能量等条件，保证DNA分子复制精确无误的关键是碱基互补配对原则。(3)由于正常碱基“P”变成了U后，能与A配对，因此含有U与A、A与T的2个DNA分子是发生了突变的，而含有G－C、C－G的2个DNA分子是未发生突变的。这两个正常的DNA分子和亲代DNA分子的碱基组成是一致的，即亲代DNA分子中的碱基组成是G－C或C－G，因此P可能是胞嘧啶或鸟嘌呤。 答案　(1)4　2　反向平行　互补配对　(2)原料、能量　碱基互补配对原则　(3)D 8 学科网（北京）股份有限公司 $$