3.3 DNA的复制（分层培优练）-2024-2025学年高一生物同步教学精品课件+分层练（人教版2019必修2）

第3节　DNA的复制 【三层刷题，基础+提升+拓展，步步高升】 第1层 基础必备练 lian 限时：15min 一、单选题 1．下列关于DNA复制的叙述，错误的是（    ） A．DNA中遗传信息的准确传递依赖于碱基互补配对原则 B．DNA的双螺旋结构为复制提供了精确的模板 C．能自我复制是DNA 作为遗传物质的必备条件 D．科学家通过¹⁴C标记法证明了DNA的半保留复制 【答案】D 【分析】1、DNA分子复制的特点：半保留复制；边解旋边复制； 2、DNA分子复制的场所、过程和时间：（1）DNA分子复制的场所：细胞核、线粒体和叶绿体；（2）DNA分子复制的过程：①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开；②合成子链：以解开的每一条母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链；③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构，从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。 【详解】A、碱基之间通过碱基互补配对原则保证了DNA复制能够准确地进行，A正确； B、DNA复制过程中，其独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，B正确； C、作为遗传物质的条件有能够自我复制、结构稳定、携带遗传信息等，可见能自我复制是DNA 作为遗传物质的必备条件，C正确； D、科学家通过15N标记法证明了DNA的半保留复制，D错误。 故选D。 2．同位素标记法是常用的生物学实验方法，下列相关叙述正确的是（    ） A．用15N标记DNA分子，通过测定放射性，证明DNA分子的复制方式是半保留复制 B．用小球藻做14CO2示踪实验，不同时间点对放射性进行分析可研究暗反应的途径 C．将实验用小白鼠放入含有18O2的培养箱中饲养，其呼出的二氧化碳不含C18O2 D．用35S和32P分别标记T2噬菌体中蛋白质的羧基、DNA的碱基，探索遗传物质的本质 【答案】B 【分析】同位素标记法也叫同位素示踪法，同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。在生物学研究中，用于研究分泌蛋白的合成过程、噬菌体侵染细菌的实验、光合作用过程中水的来源和二氧化碳的转移途径等方面。 【详解】A、15N没有放射性，半保留复制实验是通过检测DNA的条带(质量)的不同得出来的结论，采用的是密度梯度离心，A错误； B、用小球藻做14CO2示踪实验，不同时间点对放射性碳进行分析可得出暗反应的途径，B正确； C、将实验用小白鼠放入含有18O2的培养箱中饲养，可以产生H218O，H218O参与有氧呼吸第二阶段，可以产生C18O2，C错误； D、用35S和32P分别标记T2噬菌体中蛋白质的R基、DNA的磷酸基团，探索遗传物质的本质，D错误。 故选B。 3．一定条件下，15N标记的某双链DNA分子在含14N的原料中连续复制两次，利用离心技术对提取的DNA进行离心，离心后试管中DNA的位置是（　　） A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程； DNA复制条件：模板DNA的双链)、能量（ATP水解提供)、酶(解旋酶和聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸)； DNA复制特点：半保留复制；边解旋边复制； DNA复制结果：一条DNA复制出两条DNA。 【详解】15N标记的某双链DNA分子在含14N的原料中连续复制两次后，一共有4个DNA分子，其中两个DNA分子的两条链均是14N，为14N/14N-DNA，离心后在离心管的最上方，有两个DNA分子的一条链为14N，一条链为15N，为15N/14N-DNA，离心后位于离心管的中间，BCD错误，A正确。 故选A。 4．细胞内DNA的半保留复制保证了遗传信息的连续性，下列叙述错误的是（　　） A．DNA复制是一个边解旋边复制的过程 B．碱基互补配对保证了复制能够准确地进行 C．DNA复制需要模板、原料、酶等，但不需要能量 D．两个子代DNA分子都由母链和新合成的子链构成 【答案】C 【分析】DNA分子复制的过程：①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开；②合成子链：以解开的每一条母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链；③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构，从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。 【详解】A 、DNA复制过程表现为边解旋边复制的特点，A正确； B、复制过程中，始终按照碱基互补配对原则进行，保证了复制准确无误的进行，B正确； C、DNA复制需要模板、原料、能量、酶等，C错误； D、两个子代DNA分子都由母链和新合成的子链构成，因此DNA复制过程表现为半保留复制，D正确。 故选C。 5．如图为某DNA分子片段，假设该DNA分子中有5000对碱基，A+T占碱基总数的34%，若该DNA分子在含14N的培养基中连续复制2次，下列叙述正确的是（    ） A．复制时作用于③处的酶为DNA聚合酶 B．DNA分子复制2次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸13200个 C．④处指的是腺嘌呤 D．子代中含15N的DNA分子占1/2 【答案】D 【分析】该DNA分子中有5000对碱基，A+T占碱基总数的34%，C+G占66%，即A=T=1700个，C=G=3300个。 【详解】A、③处为氢键，DNA复制时作用于该处的酶为解旋酶，A错误； B、DNA分子复制2次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为3300×（22-1）=9900个，B错误； C、④处指的是腺嘌呤脱氧核苷酸，C错误； D、复制2次产生4个DNA分子，其中有两个含有15N，即子代中含15N的DNA分子占1/2，D正确。 故选D。 6．1958年，科学家将DNA被15N全部标记的大肠杆菌（第一代）转入以14NH4C1为唯一氮源的培养液中培养，分别取完成一次细胞分裂的细菌（第二代）和完成两次细胞分裂的细菌（第三代），提取其DNA并做离心和分析。下列叙述错误的是（    ） A．该实验采用了密度梯度超速离心的方法 B．提取DNA后离心是为了排除蛋白质、RNA等含氮物质的干扰 C．探究DNA复制方式实验时，可用酵母菌作为实验材料 D．通过观察第二代细菌的DNA条带分布，无法判断DNA的复制方式 【答案】C 【分析】用15N标记的DNA分子，放入14N培养基中进行复制，由于DNA分子的复制是半保留复制，最终只有2个子代DNA各含1条15N链，1条14N链，其余DNA都含14N，所以复制若干次以后含有15N的DNA分子数是2个 【详解】A、该实验采用了密度梯度离心的方法，A正确； B、提取DNA后离心去除各种物质，是为了排除蛋白质、RNA等含氮物质的干扰，B正确； C、探究DNA复制方式实验时，应选用繁殖周期短、结构简单的细菌作为实验材料，C错误； D、第二代细菌的DNA条带分布，可能是全保留复制方式产生，D正确。 故选C。 7．某一个DNA分子的碱基总数中，腺嘌呤为200个，复制n次后，共消耗周围环境中的腺嘌呤脱氧核苷酸3000个，则该DNA分子已经复制了几次（　　） A．四次 B．五次 C．六次 D．七次 【答案】A 【分析】本题是DNA分子的复制，DNA分子复制是以DNA分子解开的两条链为模板，按照碱基互补配对原则以游离的脱氧核苷酸为原料进行的，复制的结果是1个DNA分子形成了2个完全一样的DNA分子。 【详解】由题意可知，模板DNA中含有200个腺嘌呤，即含有200个腺嘌呤脱氧核苷酸，复制数次后，所有DNA中的腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是3000+200=3200个，设该DNA分子复制了n次，则有关系式：2n×200=3200，解得n=4。 故选A。 【点睛】 8．DNA复制过程中，复制区的双螺旋分开，从此处形成两条子代双链，这两个相接区域形成的“Y”字型结构称为复制叉，如图甲所示。双向延伸的DNA在电镜下呈“θ”型，称为复制泡，如图乙所示。下列叙述错误的是（　　） A．在图甲中，两条子链的延伸方向均为5′→3′ B．由图乙可推知，复制环越大，复制启动的时间越早 C．由图乙可知，DNA复制起点的两侧都能形成复制叉 D．图乙片段中有3种解旋酶参与催化DNA分子中氢键的断裂 【答案】D 【分析】DNA 的复制是指以亲代 DNA 为模板合成子代 DNA 的过程。在真核生物中，这一过程是在细胞分裂前的间期，随着染色体的复制而完成的。复制开始时，在细胞提供的能量的驱动下，解旋酶将 DNA 双螺旋的两条链解开，这个过程叫作解旋。然后，DNA 聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的 4 种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行，新合成的子链也在不断延伸。同时，每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。 【详解】A、DNA复制时两条模板链都是从3′→5′进行复制，因为DNA分子的两条链是反向平行的，所以子链都是从5′→3′延伸，A正确； B、由图乙可推知，复制环越大，说明完成复制的区域越大，复制启动的时间越早，B正确； C、由图乙可知，DNA复制起点的两侧都能图甲的结构，所以都能形成复制叉，C正确； D、图乙片段中参与催化DNA分子中氢键的断裂的酶是同一种解旋酶，D错误。 故选D。 9．一个双链被32P标记的DNA片段有100个碱基对，其中腺嘌呤占碱基总数的15%，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70个 B．该DNA片段的一条链中，碱基A与T之和占该链的比值为30% C．复制3次后，子代DNA中含32P与含31P的分子数之比为1∶3 D．第三次复制过程需要280个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 【答案】C 【分析】1、由题意知，该DNA分子含有100个碱基对，腺嘌呤A占15%，因A=T=200×15%=30，C=G=70，DNA分子复制3次形成了8个DNA分子。 2、DNA分子的复制是边解旋边复制、且是半保留复制的过程。 【详解】A、由分析可知，该DNA片段中A=T=30，G=C=70，A正确； B、该DNA片段中A与T之和占碱基总数的30%，根据碱基互补配对原则，该DNA片段的一条链中碱基A与T之和占该链的比值也是30%，B正确； C、复制3次后，子代DNA中含32P与含31P的分子数之比为2：8=1:4，C错误； D、第三次复制过程需要70×23-1=280个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸，D正确。 故选C。 二、非选择题 10．图甲是关于DNA的两种复制方式。1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，设计了一个巧妙的实验（图乙）来验证DNA的复制方式。回答下列有关问题： (1)要分析DNA的复制方式，首先需要通过同位素标记技术来区分亲代DNA与子代DNA。已知14N、15N是氮元素的两种稳定同位素，稳定同位素不具有放射性，因此还需借助 技术将大肠杆菌不同的DNA分子分离开，推测该技术能分离不同DNA依据的原理是 。 (2)请写出获得含15N大肠杆菌的过程： 。 (3)提取15N的大肠杆菌DNA离心，其目的是 。分析图乙，最早可根据 （填“b”或“c”）的离心结果确定DNA的复制方式为半保留复制。 (4)若离心结果是轻带和中带DNA含量为3：1，则亲代大肠杆菌的DNA进行了 次复制。 【答案】(1) 密度梯度离心 只含14N、只含15N、同时含14N15N的DNA分子的相对分子质量存在差异（或利用密度梯度离心可将相对分子质量不同的物质分离） (2)将大肠杆菌在含15N（15NH4Cl）的培养液中培养若干代 (3) 检测含15N的DNA离心后在试管中的位置，作为对照 b (4)3 【分析】1.美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，设计了一个巧妙的实验，该实验运用了稳定性同位素标记技术和密度梯度离心技术，巧妙地区分亲代和子代DNA，通过假说—演绎法证明了DNA的复制方式为半保留复制。 2.DNA半保留复制：DNA 在进行复制的时候链间氢键断裂，双链解旋分开，每条链作为模板在其上合成互补链，经过一系列酶（DNA聚合酶、解旋酶等）的作用生成两个新的DNA分子；子代DNA分子其中的一条链来自亲代DNA ，另一条链是新合成的， 【详解】（1）通过同位素标记技术可将亲代DNA与子代DNA区分开。由于14N、15N是稳定同位素，稳定同位素不具有放射性，因此无法通过检测放射性的有无来区分，但不同同位素的相对分子质量不同，可借助密度梯度离心技术将不同的DNA分离开。 （2）将大肠杆菌在含15N（15NH4Cl）的培养液中培养若干代，这样大肠杆菌的DNA几乎都是15N标记的。 （3）提取含15N的大肠杆菌DNA离心，其目的是检测含15N的DNA离心后在试管中的位置，以便于与复制后的DNA作为对照。若为全保留复制，则b（繁殖一代）的结果应为两条带：一条重带、一条轻带，故最早可根据b的离心结果确定DNA的复制方式为半保留复制。 （4）亲代大肠杆菌的DNA复制三次后共8个DNA，其中两个DNA的一条链含15N，另一条链含14N，其余6个DNA的两条链均为14N，离心后应为14N/ 15N（中带）：14N/14N（轻带） =1:3。 第2层 能力提升练 lian 限时：10min 一、单选题 1．下列有关DNA及其复制过程的叙述，正确的是（    ） A．脱氧核糖和磷酸的交替连接是DNA多样性的原因之一 B．复制过程遵循A-U、C-G的碱基互补配对原则 C．复制时游离的脱氧核苷酸添加到子链的3’端 D．DNA聚合酶的作用是将DNA双螺旋的两条链解开 【答案】C 【分析】DNA的双螺旋结构为：DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内测；两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。 【详解】A、脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成DNA的基本骨架，是所有DNA均具有的特点，不是DNA多样性的原因，A错误； B、DNA分子中不存在U，复制时遵循A-T、C-G的碱基互补配对原则，B错误； C、子链延伸时5'→3'合成，故游离的脱氧核苷酸添加到3'端，C正确； D、解旋酶的作用是打开DNA双链，DNA聚合酶的作用是将单个的脱氧核苷酸连接到正在形成的DNA子链上，D错误。 故选C。 2．如图为某真核细胞中DNA复制过程模式图，下列分析正确的是（　　） A．酶①和酶②均作用于氢键 B．该过程的模板链是a、d链 C．该过程只能发生在细胞有丝分裂前的间期 D．DNA复制的特点有半保留复制和边解旋边复制 【答案】D 【分析】题图分析：图示为DNA分子复制过程，其中酶①为解旋酶，酶②为DNA聚合酶。 【详解】A、酶①为解旋酶，可作用于氢键，而酶②为DNA聚合酶，作用于磷酸二酯键，A错误； B、由图可知，该过程的模板链是a、b链，B错误； C、图示为DNA分子复制过程，该过程发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂间期，C错误； D、DNA复制的特点是半保留复制，即子代DNA包含了亲代DNA的一条链，和边解旋边复制，D正确。 故选D。 3．利用农杆菌转化法，将含有基因修饰系统的 T-DNA 插入到水稻细胞 M 的某条染色体上，在该修饰系统的作用下，一个 DNA 分子单链上的一个 C 脱去氨基变为 U，脱氨基过程在细胞 M 中只发生一次。将细胞 M 培育成植株 N。下列说法错误的是（    ） A．N 的每一个细胞中都含有 T-DNA B．N 自交，子一代中含 T-DNA 的植株占 3/4 C．M 经 n（n≥1）次有丝分裂后，脱氨基位点为 A-U 的细胞占 1/2n D．M 经 3 次有丝分裂后，含T-DNA 且脱氨基位点为 A-T 的细胞占 1/2 【答案】D 【分析】根据题干信息“含有基因修饰系统的 T-DNA 插入到水稻细胞 M 的某条染色体上，在该修饰系统的作用下，一个 DNA 分子单链上的一个 C 脱去氨基变为 U，脱氨基过程在细胞 M 中只发生一次”，所以M细胞含有T-DNA，且该细胞的脱氨基位点由C-G对变为U-G对，DNA的复制方式是半保留复制，原料为脱氧核苷酸（A、T、C、G）。 【详解】A、N是由M细胞形成的，在形成过程中没有DNA的丢失，由于T-DNA 插入到水稻细胞 M 的某条染色体上，所以M细胞含有T-DNA，因此N的每一个细胞中都含有 T-DNA，A正确； B、N植株的一条染色体中含有T-DNA，可以记为+，因此N植株关于是否含有T-DNA的基因型记为+-，如果自交，则子代中相关的基因型为++∶+-∶--=1∶2∶1，有 3/4的植株含 T-DNA ，B正确； C、M中只有1个DNA分子上的单链上的一个 C 脱去氨基变为 U，所以复制n次后，产生的子细胞有2n个，但脱氨基位点为 A-U 的细胞的只有1个，所以这种细胞的比例为1/2n，C正确； D、如果M 经 3 次有丝分裂后，形成子细胞有8个，由于M细胞 DNA 分子单链上的一个 C 脱去氨基变为 U，所以是G和U配对，所以复制三次后，有4个细胞脱氨基位点为C-G，3个细胞脱氨基位点为A-T，1个细胞脱氨基位点为U-A，因此含T-DNA 且脱氨基位点为 A-T 的细胞占 3/8，D错误。 故选D。 4．细菌在15N培养基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基都含有15N，然后移入14N培养基中培养，抽取其子代的DNA离心，下图①〜⑤为可能的结果。根据DNA半保留复制的特点，下列叙述正确的是（　　） A．解旋酶和DNA聚合酶的作用部位均为氢键 B．第二次分裂的子代DNA应为图② C．第三次分裂的子代DNA中含14N的DNA比例为1/4 D．本实验是科学家对DNA复制方式假设的验证 【答案】D 【分析】DNA分子复制是半保留复制，新合成的DNA分子由1条母链和1条子链组成。 【详解】A、解旋酶作用部位为氢键，DNA聚合酶作用于磷酸二酯键，A错误； B、放在14N培养基中培养，复制1次形成2个DNA分子，一条含有15N，一条含有14N，离心形成中带，即图中的②，复制两次后形成了4个DNA分子，2个DNA含有一条含有15N，一条含有14N，离心形成中带，2DNA分子都只含有14N，离心形成轻带，即图中①，B错误； C、由于DNA的半保留复制方式，新合成的DNA分子由1条母链和1条子链组成，而新合成的DNA子链都以14N为原料，故第三次分裂的子代DNA中，所有的DNA都含14N，C错误； D、本实验是科学家对DNA复制方式假设的验证，D正确。 故选D。 5．某病毒的DNA分子共有碱基600个，其中一条链的碱基比例为A：T：G：C=1：2：3：4，在侵染宿主细胞时共消耗了嘌呤类碱基2100个。下列相关叙述错误的是（　　） A．该病毒DNA在宿主细胞中进行半保留复制 B．子代病毒的DNA中（A+T）/（C+G）=3/7 C．该病毒在宿主细胞内复制产生了8个子代DNA D．该病毒DNA复制3次共需要360个腺嘌呤脱氧核苷酸 【答案】D 【分析】已知一条链上A：T：G：C=1：2：3：4，即A1：T1：G1：C1=1：2：3：4，根据碱基互补配对原则可知A2：T2：G2：C2=2：1：4：3，则该DNA分子中A：T：G：C=3：3：7：7，其中A=T=90个，C=G=210个。 【详解】A、该病毒DNA在宿主细胞中进行半保留复制，A正确； B、已知一条链上A：T：G：C=1：2：3：4，即A1：T1：G1：C1=1：2：3：4，根据碱基互补配对原则可知A2：T2：G2：C2=2：1：4：3，则该DNA分子中A：T：G：C=3：3：7：7，其中A=T=90个，C=G=210个，则子代病毒的DNA中（A+T）：（C+G）为3：7，B正确； C、该DNA分子共有碱基600个，其中嘌呤碱基数目为300个，其在宿主细胞中共消耗2100个嘌呤碱基，根据DNA半保留复制原则，假设其在宿主细胞中复制了n次，则（2n-1）×300=2100，解得n=3，因此该病毒在宿主细胞内复制产生了23=8个子代DNA，C正确； D、该病毒DNA复制3次需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数目为（23-1）×90=630个，D错误。 故选D。 6．下图为某DNA复制过程的部分图解，其中rep蛋白具有解旋的功能，冈崎片段是新合成的不连续的DNA片段。下列相关叙述正确的是（    ） A．rep蛋白的作用是破坏A与C、T与G之间的氢键 B．冈崎片段连接成子链的过程需要RNA聚合酶 C．子链的延伸方向与复制叉的移动方向一致 D．推测DNA单链结合蛋白可防止DNA单链之间重新配对 【答案】D 【分析】DNA复制时间：有丝分裂和减数分裂间期。 DNA复制条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）。 DNA复制过程：边解旋边复制。 DNA复制特点：半保留复制。 DNA复制结果：一条DNA复制出两条DNA。 DNA复制意义：通过复制，使亲代的遗传信息传递给子代，使前后代保持一定的连续性。 【详解】A、rep蛋白的作用是破坏A与T、C与G之间的氢键，A错误； B、冈崎片段为两段DNA链，需要DNA连接酶进行催化连接成子链，B错误； C、DNA子链延伸的方向是5'→3'，两条子链中一条的合成方向与复制叉的移动方向一致，另一条的合成方向与复制叉的移动方向相反，C错误； D、DNA结合蛋白缠绕在DNA单链上，故可推测DNA单链结合蛋白可防止DNA单链之间重新配对，D正确。 故选D。 7．下列关于DNA分子的结构和复制的叙述，错误的是（    ） A．在一个细胞周期中，双链DNA分子中的氢键可以多次断裂与生成 B．体内DNA分子复制时利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下解开双链 C．若某双链DNA含400个碱基T，则第3次复制时需消耗1600个碱基T D．DNA复制的过程中，因出现碱基的替换而产生的新性状都可以适应外界环境 【答案】D 【分析】DNA分子的复制： 1、DNA复制过程为： （1）解旋：需要细胞提供能量，在解旋酶的作用下，两条螺旋的双链解开； （2）合成子链：以解开的每一段母链为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链； （3）形成子代DNA分子：延伸子链，母链和相应子链盘绕成双螺旋结构； 2、场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行； 3、时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期； 4、特点： （1）边解旋边复制；（2）复制方式：半保留复制； 5、条件： （1）模板：亲代DNA分子的两条链； （2）原料：游离的4种脱氧核苷酸； （3）能量：ATP； （4）酶：解旋酶、DNA聚合酶； 6、准确复制的原因：（1）DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；（2）通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。 【详解】A、分裂间期时会进行DNA复制和蛋白质合成，该过程中DNA分子中的氢键会多次断裂与生成，A正确； B、生物体内，DNA分子复制过程中，解旋时利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下把双链解开，B正确； C、第3次复制时，DNA分子从4个增加到8个，需要消耗碱基T的数量为400×4=1600（个），C正确； D、DNA复制的过程中，因出现碱基的替换而产生的新性状不一定能适应外界环境，D错误。 故选D。 8．某哺乳动物精原细胞（2n=4）的核DNA双链全部被32P标记，将其放在不含32P的培养液中先进行一次有丝分裂后再减数分裂形成精细胞。分裂过程中某时期细胞中染色体的状态如图所示。不考虑其他变异，下列叙述错误的是（    ）    A．图示的时期为减数分裂I的前期，发生了非姐妹染色单体间的互换 B．该细胞为初级精母细胞，次级精母细胞中可能有2条染色体含有32P C．此细胞有2个四分体，可能有5条染色单体含有32P D．分裂后形成的4个子细胞不可能只有2个含有32P 【答案】D 【分析】细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但又互相协助，携带着控制一种生物生长、发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。 【详解】A、图中表示的染色体行为是同源染色体联会形成了2个四分体，并且序号为①和②的同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换，A正确； B、经一次有丝分裂后形成的染色体的DNA中有一条链是含有32P（用图中的虚线表示），另一条链是含有的普通P（用图中的实线表示），继续进行减数分裂时，原料为普通的P，经染色体复制后，每个染色体的两条姐妹染色单体的P元素的组成不同，有一条单体含有32P，另一条单体的两条DNA链均含有普通的P，发生非姐妹染色单体的互换时，交换的片段可能是带有32P，也可能是普通的P的单体片段之间的互换，有以下两种情况：    因此，图中的细胞中不考虑含有32P与普通P的染色单体间的互换（图中第一种情况），则初级精母细胞中的两对同源染色体共有4条染色体单体含有32P，形成的次级精母细胞中含有2条非同源染色体，如①和③，可能有2条染色体含有32P，B正确； C、若考虑第二种情况，则图中有5条染色单体含有32P，分别是①的2条单体、②的1条单体、③和④分别只有1条单体，C正确； D、若按照第一种情况发生互换形成的次级精母细胞如①和③中含有32P的单体分到同一极，可能导致含有32P的染色体分到一个精细胞中，含有普通P的染色体分到一个精母细胞中，这样形成的4个精细胞中恰好有2个含有32P，另外2个不含有32P，D错误。 故选D。 9．生物学研究领域常用到各种不同的科学方法。下列有关叙述错误的是（　　） A．运用放射性同位素标记法和差速离心法可证明“DNA的半保留复制” B．通过不完全归纳法可得出“DNA是主要的遗传物质”的结论 C．“建立减数分裂中染色体变化的模型”实验中构建的是物理模型 D．摩尔根在研究果蝇眼色遗传现象时运用了“假说一演绎法” 【答案】A 【分析】物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征；同位素标记法可用于追踪物质的运行和变化规律。 【详解】A、分离细胞中各种细胞器使用了差速离心法，证明DNA半保留复制的实验使用了密度梯度离心法和稳定性同位素标记法，A错误； B、科学家利用烟草花叶病毒证明RNA可作为遗传物质，通过不完全归纳法可得出“DNA是主要的遗传物质”的结论，B正确； C、物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征；同位素标记法可用于追踪物质的运行和变化规律，“建立减数分裂中染色体变化的模型”实验中构建的是物理模型，C正确； D、摩尔根利用果蝇为实验材料，运用假说-演绎法证明了基因在染色体上，D正确。 故选A。 10．如果是某DNA片段的结构示意图，若该DNA分子含有腺嘌呤的数量为a个，下列叙述正确的是（    ） A．DNA复制时，解旋酶先将①全部切割，再进行复制 B．该DNA分子在第4次复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸15a个 C．DNA分子彻底水解后可获得6种不同的小分子物质 D．a链、b链方向相同，a链与b链的碱基互补配对 【答案】C 【分析】1、DNA的双螺旋结构：①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧。③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。2、DNA分子复制的特点：半保留复制；边解旋边复制。 【详解】A、DNA复制时，边解旋边复制，A错误； B、该DNA分子在第4次复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸a×24-1个，即8a个，B错误； C、DNA分子彻底水解后可获得磷酸、脱氧核糖、A、T、C、G，6种不同的小分子物质，C正确； D、a链、b链方向相反，a链与b链的碱基互补配对，D错误。 故选C。 二、非选择题 11．图1中DNA分子有a和d两条链，Ⅰ和Ⅱ均是DNA分子复制过程中所需要的酶，将图1中某一片段放大后如图2所示。请分析回答下列问题： (1)从图1可看出DNA复制的方式是 ，Ⅰ是 酶，Ⅱ是 酶。 (2)图2中，DNA分子的基本骨架由 （填序号）交替连接而成，该DNA片段中含有 个游离的磷酸基团。 (3)图2中④名称是 。一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基A和T之间通过“ ”连接。 (4)该过程发生的时间为 。 (5)DNA分子复制时，在有关酶的作用下，以母链为模板，以游离的 为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。 (6)若亲代DNA分子中A＋T占60%，则子代DNA分子某一条单链中A＋T占 %。 (7)若将含14N的细胞放在只含15N的环境中培养，使细胞连续分裂4次，则最终获得的子代DNA分子中，含14N 的占 。 【答案】(1) 半保留复制 解旋 DNA聚合 (2) ②③ 2 (3) 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖 (4)有丝分裂间期或减数分裂Ⅰ前的间期 (5)脱氧核苷酸 (6)60 (7)1/8 【分析】DNA复制是指DNA双链在细胞分裂以前进行的复制过程，从一个原始DNA分子产生两个相同DNA分子的生物学过程。DNA复制是通过名为半保留复制的机制来得以顺利完成的。 【详解】（1）结合图1可知，DNA复制两条母链都分别充当新链的模板，因此为半保留复制；Ⅰ是解旋酶，破坏氢键打开双螺旋；Ⅱ是DNA聚合酶，可以将小分子脱氧核苷酸聚合成DNA单链。 （2）②（脱氧核糖）、③（磷酸）排列在DNA的外侧，构成DNA的基本骨架；结合图示可知，该片段有2个游离的磷酸基团，分别在左上和右下的位置。 （3）图2中④名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，由磷酸、脱氧核糖、腺嘌呤组成；结合图示可知，一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基A和T之间通过"脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖"组成。 （4）有丝分裂间期或减数分裂Ⅰ前的间期均可发生DNA的复制，使DNA含量加倍。 （5）脱氧核苷酸是DNA的基本单位，是DNA复制时的原料。 （6）某一条单链中A＋T与其互补链中的T+A的数目相等（假设单链中的A+T数目为a），两条单链的碱基总数相等（假设单链碱基总数为m），若亲代DNA分子中A＋T占60%（2a/2m），则子代DNA分子某一条单链中A＋T占60%（a/m）。 （7）由于DNA进行半保留复制，原料用的为15N的脱氧核苷酸，2条母链为14N，因此连续分裂4次，最终能得到16个DNA，有2条链为原来的2条母链（14N），这两条母链分别在2个DNA中，则最终获得的子代DNA分子中，含14N 的占2/16=1/8。 【点睛】本题主要考查DNA复制的过程及特点，要求学生有一定的理解分析计算能力。 第3层 拓展培优练 lian 培优5min 1、 非选择题 1．下图表示与遗传物质相关结构的示意图，请据图回答： (1)若①②表示某一物质在细胞不同分裂时期的两种结构形态，则②的名称为 。基因是DNA 中特殊的一段，“特殊的一段”指的是 。若一对同源染色体上相同位置的 DNA 片段上是基因 D 与 d，这两个 DNA 片段的根本区别是 。 (2)请按照自上向下的顺序写出⑤中碱基的名称 、 、 （写中文名称）。图中④处化学键名称为 。 (3)A 与T 碱基数量相等，G 与C 碱基数量相等，这个事实说明DNA 分子的合成遵循 原则。通过生化分析得出某 DNA 分子中，一条链中碱基 A∶C∶T∶G=1∶2∶3∶4，则该 DNA 分子中上述碱基的比例应为 。 (4)若某 DNA 分子共有 1000 个碱基对，其中含碱基 A 有 200 个，该片段进行第 4 次复制共需要 个游离的含碱基C 的脱氧核苷酸。 (5)假定该 DNA 分子只含14N 时相对分子质量为 a，只含15N 时相对分子质量为 b。现将只含14N 的该 DNA 分子放在只含15N 的培养基中，子二代每个 DNA 的平均相对分子质量为 。 【答案】(1) 染色质 有遗传效应的DNA片段 脱氧核苷酸的排列顺序不同 (2) 胸腺嘧啶 腺嘌呤 胞嘧啶 氢键 (3) 碱基互补配对 4：6：4：6（2：3：2：3） (4)6400 (5)（a+3b）/4 【分析】根据题意和图示分析可知：图中3幅图分别是雄果蝇的染色体组成、DNA分子的双螺旋结构、DNA分子的平面结构。①～⑤分别表示染色体、染色质、染色体片段的双螺旋结构、氢键、碱基。 【详解】（1）若①②表示某一物质在果蝇体细胞不同分裂时期的两种结构形态，其中①为染色体，则②为染色质。基因是DNA 中特殊的一段，“特殊的一段”指的是有遗传效应的DNA片段。若一对同源染色体上相同位置的 DNA 片段上是基因 D 与 d，这两个 DNA 片段的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同。 （2）已知图中⑤表示碱基，根据碱基互补配对原则，碱基自上而下依次T胸腺嘧啶、A腺嘌呤、C胞嘧啶。图中④处化学键名称为氢键。 （3）A与T碱基数量相等，G与C碱基数量相等，这个事实说明DNA分子的合成遵循碱基互补配对原则。通过生化分析得出此DNA分子中，一条链中碱基A∶C∶T∶G=1∶2∶3∶4，另一条链中的碱基A∶C∶T∶G=3∶4∶1∶2，则该DNA分子中上述碱基的比例应为4：6：4：6（2：3：2：3）。 （4）若某 DNA 分子共有 1000 个碱基对，则该片段含有1000×2=2000个脱氧核苷酸。若该DNA分子共有1000个碱基对，其中含碱基A200个，则该DNA分子中胞嘧啶脱氧核苷酸数为（1000×2-200×2）/2=800。该片段进行第 4 次复制共需要游离的含碱基C 的胞嘧啶脱氧核苷酸是（24-23）×800=6400个。 （5）假定该大肠杆菌只含14N的DNA的相对分子质量为a，若将其长期培养在含15N的培养基中，便得到只含15N的DNA，相对分子质量为b。现将只含 14N 的该 DNA 分子放在只含 15N 的培养基中，子一代2个DNA分子一条脱氧核苷酸链含有14N另一条脱氧核苷酸链含有15N，所以子一代2个DNA分子的相对分子质量平均为（a+b）/2，子二代4个DNA分子中2个DNA分子一条脱氧核苷酸链含有14N另一条脱氧核苷酸链含有15N，另外2个DNA分子两条脱氧核苷酸链只含15N，所以子二代4个DNA分子的相对分子质量平均为（a+3b）/4。 2．科学家运用同位素标记、密度梯度离心等方法研究DNA复制的机制。请回答问题： (1)研究者用蚕豆根尖进行实验，主要步骤如下： 步骤A 将蚕豆根尖置于含放射性3H标记胸腺喀啶的培养液中，培养大约一个细胞周期的时间。 在第一个、第二个和第三个细胞周期取样，检测中期细胞染色体上的放射性分布。 步骤B 取出根尖，洗净后转移至不含放射性物质的培养液中，继续培养大约两个细胞周期的时间。 ①步骤A目的是标记细胞中的 分子。若依据“DNA半保留复制”假说推测，DNA分子复制的产物应符合甲图中的 （选甲图中字母填写）。 ②若第二个细胞周期的放射性检测结果符合乙图中的 （选乙图中字母填写），且第三个细胞周期的放射性检测结果符合乙图中的 （选乙图中字母填写），则假说成立。 (2)研究者为进一步确定“DNA半保留复制”的假说﹐将两组大肠杆菌分别在15NH4Cl培养液和14NH4Cl培养液中繁殖多代，培养液中的氮可被大肠杆菌用于合成四种 分子，作为DNA复制的原料，最终得到含15N的大肠杆菌和含14N的大肠杆菌。 (3)实验一：从含15N的大肠杆菌和含14N的大肠杆菌中分别提取亲代DNA，混合后放在100℃条件下进行热变性处理，然后进行密度梯度离心，再测定离心管中混合的DNA单链含量，结果如图a所示。 热变性处理导致DNA分子中碱基对之间的 发生断裂，形成两条DNA单链，因此图a中出现两个峰。 (4)实验二：研究人员将含15N的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中，繁殖一代后提取子代大肠杆菌的DNA（F1DNA），将F1DNA热变性处理后进行密度梯度离心，离心管中出现的两个条带对应图b中的两个峰。若将未进行热变性处理的F1DNA进行密度梯度离心，则离心管中只出现一个条带。据此分析，F1DNA是由 （选填①-④中的序号）组成，作出此判断的依据是 （选填⑤-⑦中的序号，多选）。 ①两条15N-DNA单链 ②两条14N-DNA单链 ③两条既含15N、又含有14N的DNA单链 ④一条15N-DNA单链、一条14N-DNA单链 ⑤双链的F1DNA密度梯度离心结果只有一个条带，排除“全保留复制” ⑥单链的F1DNA密度梯度离心结果有两个条带，排除“弥散复制” ⑦图b与图a中两个峰的位置相同，支持“半保留复制” 【答案】(1) DNA a e e和f (2)脱氧核苷酸 (3)氢键 (4) ④ ⑤⑥⑦ 【分析】DNA的复制是半保留复制，即以亲代DNA分子的每条链为模板，合成相应的子链，子链与对应的母链形成新的DNA分子，样一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子，且每个子代DNA分子都含有一条母链。 【详解】（1）胸腺嘧啶是合成DNA的原料，因此第一步目的是标记细胞中DNA分子。依据“DNA半保留复制”假说推测，DNA分子复制形成的子代DNA分子种有一条链为亲代链，另一条链为新合成的子链，即图甲中的a。若假说成立，即DNA分子的复制方式为半保留复制，则第二个细胞周期的放射性检测结果是每条染色体含有两条染色单体，其中一条单体含有放射性，另一条单体不含放射性，即符合图乙中的e；第三个细胞周期的放射性检测结果是有一半染色体不含放射性，另一半染色体的姐妹染色单体中，有一条单体含有放射性，另一条单体不含放射性，即符合图中的e和f。 （2）脱氧核糖核苷酸分子是DNA复制的原料，脱氧核糖核苷酸组成元素是C、H、O、N、P，培养液中的氮可被大肠杆菌用于合成四种脱氧核糖核苷酸。 （3） DNA分子中碱基对之间以氢键相连，热变性处理导致DNA分子中碱基对之间的氢键发生断裂，形成两条DNA单链。 （4）将DNA被N标记的大肠杆菌移到14N培养基中培养，因合成DNA的原料中含14N，所以新合成的DNA链均含14N。根据半保留复制的特点，第一代的2个DNA分子都应一条链含15N，一条链含14N，故选④。若将未进行热变性处理的F1 DNA进行密度梯度离心，则离心管中只出现一个条带，将F1 DNA热变性处理后进行密度梯度离心，则离心管中出现的两种条带，即14N条带和15N条带，对应图b中的两个峰。若为全保留复制，则双链的F1 DNA，1个DNA分子两条链都是14N，1个DNA分子两条链都是15N，密度梯度离心结果有2个条带，1个14N条带，1个15N条带，而本实验双链的F1 DNA密度梯度离心结果只有一个条带，排除“全保留复制”。若为弥散复制则单链的F1 DNA密度梯度离心结果只有1个条带，而本实验单链的F1 DNA密度梯度离心结果有两个条带，排除“弥散复制”。从含15N的大肠杆菌和含14N的大肠杆菌中分别提取亲代DNA，即一个2条链l5N的DNA分子和一个2条链都是14N的DNA分子，混合后放在100° C条件下进行热变性处理，成单链，然后进行密度梯度离心，应该含有2个条带，1个14N条带, 1个15N条带，如图a，将DNA被15N标记的大肠杆菌移到14N培养基中培养，因合成DNA的原料中含14N，所以新合成的DNA链均含14N。根据半保留复制的特点，第一代的2个DNA分子都应一条链含15N，一条链含14N，如图b，图b与图a中两个峰的位置相同，支持“半保留复制”。 【点睛】本题主要考查DNA分子的半保留复制，掌握DNA分 子复制方式，能够根据题干信息推断每一代DNA分子中含14N的DNA分子数目和含15N的DNA分子数目，再进行相关的计算；其次还要求考生掌握离心后形成的轻带、中带和重带的含义。 2 / 21 1 / 21 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第3节　DNA的复制 【三层刷题，基础+提升+拓展，步步高升】 第1层 基础必备练 lian 限时：15min 一、单选题 1．下列关于DNA复制的叙述，错误的是（    ） A．DNA中遗传信息的准确传递依赖于碱基互补配对原则 B．DNA的双螺旋结构为复制提供了精确的模板 C．能自我复制是DNA 作为遗传物质的必备条件 D．科学家通过¹⁴C标记法证明了DNA的半保留复制 2．同位素标记法是常用的生物学实验方法，下列相关叙述正确的是（    ） A．用15N标记DNA分子，通过测定放射性，证明DNA分子的复制方式是半保留复制 B．用小球藻做14CO2示踪实验，不同时间点对放射性进行分析可研究暗反应的途径 C．将实验用小白鼠放入含有18O2的培养箱中饲养，其呼出的二氧化碳不含C18O2 D．用35S和32P分别标记T2噬菌体中蛋白质的羧基、DNA的碱基，探索遗传物质的本质 3．一定条件下，15N标记的某双链DNA分子在含14N的原料中连续复制两次，利用离心技术对提取的DNA进行离心，离心后试管中DNA的位置是（　　） A．A B．B C．C D．D 4．细胞内DNA的半保留复制保证了遗传信息的连续性，下列叙述错误的是（　　） A．DNA复制是一个边解旋边复制的过程 B．碱基互补配对保证了复制能够准确地进行 C．DNA复制需要模板、原料、酶等，但不需要能量 D．两个子代DNA分子都由母链和新合成的子链构成 5．如图为某DNA分子片段，假设该DNA分子中有5000对碱基，A+T占碱基总数的34%，若该DNA分子在含14N的培养基中连续复制2次，下列叙述正确的是（    ） A．复制时作用于③处的酶为DNA聚合酶 B．DNA分子复制2次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸13200个 C．④处指的是腺嘌呤 D．子代中含15N的DNA分子占1/2 6．1958年，科学家将DNA被15N全部标记的大肠杆菌（第一代）转入以14NH4C1为唯一氮源的培养液中培养，分别取完成一次细胞分裂的细菌（第二代）和完成两次细胞分裂的细菌（第三代），提取其DNA并做离心和分析。下列叙述错误的是（    ） A．该实验采用了密度梯度超速离心的方法 B．提取DNA后离心是为了排除蛋白质、RNA等含氮物质的干扰 C．探究DNA复制方式实验时，可用酵母菌作为实验材料 D．通过观察第二代细菌的DNA条带分布，无法判断DNA的复制方式 7．某一个DNA分子的碱基总数中，腺嘌呤为200个，复制n次后，共消耗周围环境中的腺嘌呤脱氧核苷酸3000个，则该DNA分子已经复制了几次（　　） A．四次 B．五次 C．六次 D．七次 8．DNA复制过程中，复制区的双螺旋分开，从此处形成两条子代双链，这两个相接区域形成的“Y”字型结构称为复制叉，如图甲所示。双向延伸的DNA在电镜下呈“θ”型，称为复制泡，如图乙所示。下列叙述错误的是（　　） A．在图甲中，两条子链的延伸方向均为5′→3′ B．由图乙可推知，复制环越大，复制启动的时间越早 C．由图乙可知，DNA复制起点的两侧都能形成复制叉 D．图乙片段中有3种解旋酶参与催化DNA分子中氢键的断裂 9．一个双链被32P标记的DNA片段有100个碱基对，其中腺嘌呤占碱基总数的15%，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70个 B．该DNA片段的一条链中，碱基A与T之和占该链的比值为30% C．复制3次后，子代DNA中含32P与含31P的分子数之比为1∶3 D．第三次复制过程需要280个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 二、非选择题 10．图甲是关于DNA的两种复制方式。1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，设计了一个巧妙的实验（图乙）来验证DNA的复制方式。回答下列有关问题： (1)要分析DNA的复制方式，首先需要通过同位素标记技术来区分亲代DNA与子代DNA。已知14N、15N是氮元素的两种稳定同位素，稳定同位素不具有放射性，因此还需借助 技术将大肠杆菌不同的DNA分子分离开，推测该技术能分离不同DNA依据的原理是 。 (2)请写出获得含15N大肠杆菌的过程： 。 (3)提取15N的大肠杆菌DNA离心，其目的是 。分析图乙，最早可根据 （填“b”或“c”）的离心结果确定DNA的复制方式为半保留复制。 (4)若离心结果是轻带和中带DNA含量为3：1，则亲代大肠杆菌的DNA进行了 次复制。 第2层 能力提升练 lian 限时：10min 1．下列有关DNA及其复制过程的叙述，正确的是（    ） A．脱氧核糖和磷酸的交替连接是DNA多样性的原因之一 B．复制过程遵循A-U、C-G的碱基互补配对原则 C．复制时游离的脱氧核苷酸添加到子链的3’端 D．DNA聚合酶的作用是将DNA双螺旋的两条链解开 2．如图为某真核细胞中DNA复制过程模式图，下列分析正确的是（　　） A．酶①和酶②均作用于氢键 B．该过程的模板链是a、d链 C．该过程只能发生在细胞有丝分裂前的间期 D．DNA复制的特点有半保留复制和边解旋边复制 3．利用农杆菌转化法，将含有基因修饰系统的 T-DNA 插入到水稻细胞 M 的某条染色体上，在该修饰系统的作用下，一个 DNA 分子单链上的一个 C 脱去氨基变为 U，脱氨基过程在细胞 M 中只发生一次。将细胞 M 培育成植株 N。下列说法错误的是（    ） A．N 的每一个细胞中都含有 T-DNA B．N 自交，子一代中含 T-DNA 的植株占 3/4 C．M 经 n（n≥1）次有丝分裂后，脱氨基位点为 A-U 的细胞占 1/2n D．M 经 3 次有丝分裂后，含T-DNA 且脱氨基位点为 A-T 的细胞占 1/2 4．细菌在15N培养基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基都含有15N，然后移入14N培养基中培养，抽取其子代的DNA离心，下图①〜⑤为可能的结果。根据DNA半保留复制的特点，下列叙述正确的是（　　） A．解旋酶和DNA聚合酶的作用部位均为氢键 B．第二次分裂的子代DNA应为图② C．第三次分裂的子代DNA中含14N的DNA比例为1/4 D．本实验是科学家对DNA复制方式假设的验证 5．某病毒的DNA分子共有碱基600个，其中一条链的碱基比例为A：T：G：C=1：2：3：4，在侵染宿主细胞时共消耗了嘌呤类碱基2100个。下列相关叙述错误的是（　　） A．该病毒DNA在宿主细胞中进行半保留复制 B．子代病毒的DNA中（A+T）/（C+G）=3/7 C．该病毒在宿主细胞内复制产生了8个子代DNA D．该病毒DNA复制3次共需要360个腺嘌呤脱氧核苷酸 6．下图为某DNA复制过程的部分图解，其中rep蛋白具有解旋的功能，冈崎片段是新合成的不连续的DNA片段。下列相关叙述正确的是（    ） A．rep蛋白的作用是破坏A与C、T与G之间的氢键 B．冈崎片段连接成子链的过程需要RNA聚合酶 C．子链的延伸方向与复制叉的移动方向一致 D．推测DNA单链结合蛋白可防止DNA单链之间重新配对 7．下列关于DNA分子的结构和复制的叙述，错误的是（    ） A．在一个细胞周期中，双链DNA分子中的氢键可以多次断裂与生成 B．体内DNA分子复制时利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下解开双链 C．若某双链DNA含400个碱基T，则第3次复制时需消耗1600个碱基T D．DNA复制的过程中，因出现碱基的替换而产生的新性状都可以适应外界环境 8．某哺乳动物精原细胞（2n=4）的核DNA双链全部被32P标记，将其放在不含32P的培养液中先进行一次有丝分裂后再减数分裂形成精细胞。分裂过程中某时期细胞中染色体的状态如图所示。不考虑其他变异，下列叙述错误的是（    ）    A．图示的时期为减数分裂I的前期，发生了非姐妹染色单体间的互换 B．该细胞为初级精母细胞，次级精母细胞中可能有2条染色体含有32P C．此细胞有2个四分体，可能有5条染色单体含有32P D．分裂后形成的4个子细胞不可能只有2个含有32P 9．生物学研究领域常用到各种不同的科学方法。下列有关叙述错误的是（　　） A．运用放射性同位素标记法和差速离心法可证明“DNA的半保留复制” B．通过不完全归纳法可得出“DNA是主要的遗传物质”的结论 C．“建立减数分裂中染色体变化的模型”实验中构建的是物理模型 D．摩尔根在研究果蝇眼色遗传现象时运用了“假说一演绎法” 10．如果是某DNA片段的结构示意图，若该DNA分子含有腺嘌呤的数量为a个，下列叙述正确的是（    ） A．DNA复制时，解旋酶先将①全部切割，再进行复制 B．该DNA分子在第4次复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸15a个 C．DNA分子彻底水解后可获得6种不同的小分子物质 D．a链、b链方向相同，a链与b链的碱基互补配对 二、非选择题 11．图1中DNA分子有a和d两条链，Ⅰ和Ⅱ均是DNA分子复制过程中所需要的酶，将图1中某一片段放大后如图2所示。请分析回答下列问题： (1)从图1可看出DNA复制的方式是 ，Ⅰ是 酶，Ⅱ是 酶。 (2)图2中，DNA分子的基本骨架由 （填序号）交替连接而成，该DNA片段中含有 个游离的磷酸基团。 (3)图2中④名称是 。一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基A和T之间通过“ ”连接。 (4)该过程发生的时间为 。 (5)DNA分子复制时，在有关酶的作用下，以母链为模板，以游离的 为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。 (6)若亲代DNA分子中A＋T占60%，则子代DNA分子某一条单链中A＋T占 %。 (7)若将含14N的细胞放在只含15N的环境中培养，使细胞连续分裂4次，则最终获得的子代DNA分子中，含14N 的占 。 第3层 拓展培优练 lian 培优5min 1、 非选择题 1．下图表示与遗传物质相关结构的示意图，请据图回答： (1)若①②表示某一物质在细胞不同分裂时期的两种结构形态，则②的名称为 。基因是DNA 中特殊的一段，“特殊的一段”指的是 。若一对同源染色体上相同位置的 DNA 片段上是基因 D 与 d，这两个 DNA 片段的根本区别是 。 (2)请按照自上向下的顺序写出⑤中碱基的名称 、 、 （写中文名称）。图中④处化学键名称为 。 (3)A 与T 碱基数量相等，G 与C 碱基数量相等，这个事实说明DNA 分子的合成遵循 原则。通过生化分析得出某 DNA 分子中，一条链中碱基 A∶C∶T∶G=1∶2∶3∶4，则该 DNA 分子中上述碱基的比例应为 。 (4)若某 DNA 分子共有 1000 个碱基对，其中含碱基 A 有 200 个，该片段进行第 4 次复制共需要 个游离的含碱基C 的脱氧核苷酸。 (5)假定该 DNA 分子只含14N 时相对分子质量为 a，只含15N 时相对分子质量为 b。现将只含14N 的该 DNA 分子放在只含15N 的培养基中，子二代每个 DNA 的平均相对分子质量为 。 2．科学家运用同位素标记、密度梯度离心等方法研究DNA复制的机制。请回答问题： (1)研究者用蚕豆根尖进行实验，主要步骤如下： 步骤A 将蚕豆根尖置于含放射性3H标记胸腺喀啶的培养液中，培养大约一个细胞周期的时间。 在第一个、第二个和第三个细胞周期取样，检测中期细胞染色体上的放射性分布。 步骤B 取出根尖，洗净后转移至不含放射性物质的培养液中，继续培养大约两个细胞周期的时间。 ①步骤A目的是标记细胞中的 分子。若依据“DNA半保留复制”假说推测，DNA分子复制的产物应符合甲图中的 （选甲图中字母填写）。 ②若第二个细胞周期的放射性检测结果符合乙图中的 （选乙图中字母填写），且第三个细胞周期的放射性检测结果符合乙图中的 （选乙图中字母填写），则假说成立。 (2)研究者为进一步确定“DNA半保留复制”的假说﹐将两组大肠杆菌分别在15NH4Cl培养液和14NH4Cl培养液中繁殖多代，培养液中的氮可被大肠杆菌用于合成四种 分子，作为DNA复制的原料，最终得到含15N的大肠杆菌和含14N的大肠杆菌。 (3)实验一：从含15N的大肠杆菌和含14N的大肠杆菌中分别提取亲代DNA，混合后放在100℃条件下进行热变性处理，然后进行密度梯度离心，再测定离心管中混合的DNA单链含量，结果如图a所示。 热变性处理导致DNA分子中碱基对之间的 发生断裂，形成两条DNA单链，因此图a中出现两个峰。 (4)实验二：研究人员将含15N的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中，繁殖一代后提取子代大肠杆菌的DNA（F1DNA），将F1DNA热变性处理后进行密度梯度离心，离心管中出现的两个条带对应图b中的两个峰。若将未进行热变性处理的F1DNA进行密度梯度离心，则离心管中只出现一个条带。据此分析，F1DNA是由 （选填①-④中的序号）组成，作出此判断的依据是 （选填⑤-⑦中的序号，多选）。 ①两条15N-DNA单链 ②两条14N-DNA单链 ③两条既含15N、又含有14N的DNA单链 ④一条15N-DNA单链、一条14N-DNA单链 ⑤双链的F1DNA密度梯度离心结果只有一个条带，排除“全保留复制” ⑥单链的F1DNA密度梯度离心结果有两个条带，排除“弥散复制” ⑦图b与图a中两个峰的位置相同，支持“半保留复制” 2 / 9 9 / 9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$