3.3 DNA的复制-【重难点手册】2025-2026学年高中生物必修第二册同步练习册（人教版）

第3节 DNA的复制 A基础过关练 D.快生长转化为慢生长时，细胞分裂后不开始 测试时间：10分钟 新的DNA复制 1.[识记点2，重难点2]如图所示，DNA复制过程 3.[识记点1，重难点1]科学家曾提出DNA复制 中，非复制区保持着双链结构，复制区的双螺旋 的全保留复制、半保留复制假说，并进行了如下 分开，形成两个子代双链，这两个相接区域称为 实验：实验一，从含5N的大肠杆菌和含14N的 复制叉，复制叉从复制起点开始沿着DNA链有 序移动。下列说法错误的是( 大肠杆菌中分别提取亲代DNA,混合后放在 起点 100℃条件下进行热变性处理，即解开双螺旋， 变成单链，然后进行密度梯度离心，再测定离心 双向复制( N aAlnl次oV 管中混合的DNA单链含量，结果如图中a所 复制叉 起点 复制叉 示。实验二，将含5N的大肠杆菌转移到 A.在复制叉处，氢键的断裂和磷酸二酯键的形 14NH,CI培养液中，繁殖一代后提取子代大肠杆 成既需要酶的作用，又需要能量供应 菌的DNA(FDNA),将FDNA热变性处理后 B.复制开始时，起点会产生两个复制叉，然后朝 相反方向沿着DNA链移动 进行密度梯度离心，再测定离心管DNA单链含 C.同一个复制叉中的两条子链一条链由5'端向 量，结果如图中b所示。下列叙述正确的是 3'端延伸，另一条链由3'端向5'端延伸 ) D.若DNA上出现多个复制叉，可说明DNA复 !混合后的亲代 FDNA离心结果 密度低 DNA离心结果 制从多个起，点开始进行 N条带 2.[重难点2](2025·湖北武汉九调高三开学考 试)大肠杆菌的细胞周期有慢生长和快生长两 N条带 种，过程如图所示。慢生长时，大肠杆菌的环状 密度高 DNA单链含量 DNA单链含 DNA先复制一份，再进行分裂；快生长时，大肠 b 杆菌在上一次细胞分裂结束时环状DNA已复 A.根据a、b可判断DNA的复制方式是半保留 制了一部分。下列叙述错误的是( 复制 ⊙ 6 B.若将未进行热变性处理的FDNA进行密度 YDNA复制起始DNA复制起始 9) 8) 梯度离心，结果只得到一个条带，则可排除全 9 (o) 保留复制 O 99 C.若实验二中繁殖了两代，提取的F,DNA不作 ⊙)⊙ 6Θ 热变性处理而直接进行密度梯度离心，离心 曼生长 快生关 A.从生长情况来看，慢生长更接近真核细胞的 管中只出现两个条带，据此推测DNA的复制 细胞周期 方式是半保留复制 B.快生长时1个DNA分子经过两个细胞周期 D.将含N的大肠杆菌转移到14NHCI培养液 后得到8个DNA分子 中培养24h,子代大肠杆菌DNA经实验二的 C,快生长时DNA复制在两个正在形成中的 相关处理后，1“N条带与5N条带峰值的相对 DNA分子上同时进行 比值为7：1，则大肠杆菌的分裂周期为6h 28 第3章基因的本质 进 B综合提能练 3.[题型3](2025·湖南长沙高三练习)（多选） 。测试时间：15分钟 用2P标记马蛔虫体内(2N=4)甲、乙两个精原 1.[题型1](2025·北京朝阳二模)科研人员为研 细胞的核DNA双链，接着将细胞置于不含32P 究DNA的复制方式，将DNA被5N标记的大 的培养液中培养，在特定的条件下甲细胞连续进 肠杆菌作为第0代，转移到含4NH,CI的培养液 行两次有丝分裂、乙细胞进行减数分裂。下列叙 中，在不同时刻收集细菌，提取DNA,离心观察 述正确的是()。 DNA在试管中的位置（如图）。图中甲最可能来 A.甲细胞第二次有丝分裂中期带有P标记的 自( 第0代第03代甲 DNA分子数、染色单体数、染色体数之比为 第3.0代 2:2:1 B.甲的4个子细胞中有50%含32P,且每个细胞 含32P的染色体数量为0~4条 C.乙细胞减数第二次分裂中期每条染色体的两 A.第0.5代 B.第1.0代 条姐妹染色单体均带有2P标记 C.第2.0代 D.第2.5代 D.分别对乙的4个子细胞的核DNA进行密度 2.[重难点2，题型2]如图所示，滚环式复制是噬菌 梯度离心，结果一致 体DNA常进行的复制方式。在以这种机制进 4.[题型1](2024·广东肇庆一模)DNA能强烈地 行的复制中，亲代双链DNA的一条链在DNA 吸收紫外光，因此用紫外光照射时，吸收光谱的 复制起点处被切开，其5端游离出来。这样， DNA聚合酶Ⅲ便可以将脱氧核糖核苷酸聚合在 波峰位置对应离心管中DNA的主要分布位置。 3'-OH端。当复制向前进行时，亲代DNA上被 关于大肠杆菌DNA复制的方式有三种假设：全 切断的5端继续游离下来，并且很快被单链结 保留复制、半保留复制和分散复制，其原理如图 合蛋白(A蛋白)所结合。因为5'端从环上向下 1所示。为探究DNA的复制方式，研究人员进 解链的同时伴有环状双链DNA环绕其轴不断 行了如下实验： 地旋转，而且以3'OH端为引物的DNA生长链 I.将大肠杆菌放在含有5NHCI(氨源)的培养 不断地以另一条环状DNA链为模板向前延伸， 液中培养足够长时间，大肠杆菌在条件适宜时约 所以称为滚环复制。据图分析，下列叙述正确的 20分钟繁殖一代： 是( )。 Ⅱ.提取大肠杆菌的DNA,测定吸收光谱（如 图2中a所示，波峰出现在P处)； 3-OH DNAZ Ⅲ.将大肠杆菌转移到含有4NH,C1(氮源)的培 DNA中 养液中培养； DNA内 V.在培养到第6、13、20分钟时，分别取样，提取 A.DNA乙和DNA丙中新合成链的碱基序列 DNA,并测定吸收光谱，结果如图2中b~d 相同 所示。 B.A蛋白的作用是防止解开的双链再度形成 双链 1 C.①过程需要DNA水解酶将DNA复制起点处 双IDNA 切开 D.完成④过程只需要解旋酶和DNA聚合酶Ⅲ M00 0I9 全保留复制 半保留复制分散复制 的催化 图1 29 菲潮重难点手册高中生物学必修2透传与进化凡J, 一离心管 A.DNA复制时需解旋酶和DNA聚合酶参与， 0分钟6分钟3分钟20分钟 子链的延伸方向为5'端→3'端 B.最终DNA中嘌呤和嘧啶的比例不变 C.若图示突变DNA分子连续复制n次，则子代 图2 DNA中突变的占(1/2) (1)图2的结果可否定 假设，理由是 D.图示基因突变后碱基序列发生改变，控制合 0 (2)若要探究另外两种假设哪种成立，应将大 成的蛋白质活性可能降低 肠杆菌放在含有4NH,CI的培养液中培养 2.[重难点2，突破点1](2025·山东聊城一模)种 到 分钟再测定其吸收光谱。若分散 群数量快速增长的大肠杆菌菌群中几乎所有的 复制假设成立，则此时的吸收光谱图有 DNA都在复制，且距离复制起点越近的基因出 个波峰。若半保留复制假设成立， 现频率相对越高，反之越低，可据此确定大肠杆 请在图3中绘制出此时的吸收光谱图e,要 菌DNA复制起点在基因图谱上的位置。图1 求反映出波峰的位置与P和Q的关系。 为大肠杆菌的部分基因出现的频率，图2为大肠 离管 杆菌的部分基因图谱。下列叙述正确的是 0分钟 120分钊 ( )。 Q 开2 图3 (3)图2中a~d波峰的位置由P处逐渐上移到 Q处，原因可能是 thr trp his tyrA mulA ilo 图1 C培优突破练 thr 。测试时间：10分钟 1.[重难点2，突破点1们(2025·安徽师大附中高三 4月质检)DNA复制时由于其中一条链发生滑 动，导致部分碱基被挤出成环，从而引起基因突 变，过程如图所示。下列叙述错误的是( )。 图2 影-CICICTGCA- A.DNA复制时，DNA聚合酶的作用是按照碱 模板链消动， ,额外的碱基环出 基互补配对原则构建氢键 B.大肠杆菌DNA复制是多起点复制、半保留 斗 复制 5'-心T GAGAGAGACGT- 3-GA(CTCTCTCTGCA- C.大肠杆菌DNA的复制起点位于his附近 下一轮复制 D.据图1推测，在基因图谱上his位于tyrA和 5-CTGAGAGAGACG☒- 5-CTGAGAGAGAGACGT- 3-GACTCTCTCTGCA- 3-GA"I℃TCTCI'℃IGCA trp之间 30的两个细胞一个染色体都被2P标记，另一个全未被标记， 制，提取的F2DNA为2个一条链含5N、另一条链含14N的 C正确。若将该细胞的核DNA提取后初步水解，可得到 DNA和2个两条链都是4N的DNA,不作热变性处理直接 4种脱氧核苷酸，D错误。] 进行密度梯度离心，离心管中会出现两个条带；若为全保留 培优突破练 复制，则F,DNA为1个两条链都是15N的DNA和3个两 1,C[依题意分析可知，DNA是由脱氧核苷酸脱水缩合而成 条链都是“N的DNA,同样方法离心后也会出现两个条带， 的，即每形成一个磷酸二酯键就脱去一分子水；每个磷酸基 故不能据此推测DNA的复制方式是半保留复制，C错误。 团含有两个羟基（一OH),且每形成一个磷酸二酯键就少一 将含5N的大肠杆菌转移到14NH,C1培养液中培养24h, 个羟基；每个脱氧核苷酸的3'位置有一个羟基。所以磷酸二 提取子代大肠杆菌的DNA经实验二的相关处理后，N条 酯键数目=脱去的水分子数目=脱氧核苷酸数目一脱氧核 带与5N条带峰值的相对比值为7：1，根据半保留复制，子 苷酸链数=500×2一2=998个：该DNA分子中羟基（一OH) 代中含5N的链只有2条，此时大肠杆菌共有16条链，8个 数=脱氧核苷酸数目×2一磷酸二酯键数目十脱氧核苷酸链 DNA分子，即24h复制了3次，分裂周期为8h,D错误。] 数=500×2×2-998+2=1004个，C正确。] 综合提能练 2.D[G四链体中G和G配对，所以不完全遵守碱基互补配 !1.B[将DNA被5N(重)标记的大肠杆菌作为第0代，转移 对原则，A错误；从题图中可看出，G四链体或i-motif区域 到含4HC1的培养液中，在不同时刻收集细菌，提取 没有形成双螺旋结构，B错误；DNA单链上的G和G配对， DNA,根据半保留复制规律，最初全部是5N“重”链的细菌， 可形成G四链体，C与C配对，则形成i-motif,二者有可能 转入“轻”氮环境后，经历一次完整复制（即第1.0代）时，所 发生在同一个DNA分子中，C错误；上述2种结构发生在双 有新合成的DNA双链均是一条旧（重）链和一条新（轻）链， 链DNA分子的单链上，没有改变碱基的种类和数目，且双 因而只出现一条介于“重”与“轻”之间的“中间型”DNA带（题 链DNA分子遵循碱基互补配对的原则，因此不会改变DNA 图中甲即为该“中间型”带)，若是第0.5代则会同时存在“重” 中嘌呤和嘧啶的比例，D正确。] 带和“中间型”带，而第2.0代及以后则会出现“中间型”带和 第3节DNA的复制 “轻”带两条带。故题图中甲最可能来自第1.0代，B正确。] 基础过关练 2.B[DNA乙和DNA丙中新合成链的碱基序列是互补的， 1.C[DNA复制过程中，氢键的断裂和磷酸二酯键的形成都 A错误：A蛋白（单链结合蛋白）的作用是防止解开的双链再 需要能量供应，氢键的断裂需要解旋酶的作用，而形成磷酸 度形成双链，B正确；DNA水解酶是将DNA水解成脱氧核 二酯键需要DNA聚合酶的作用，A正确；由题干信息可以 苷酸的酶，C错误；从题图中信息可知，④过程除解旋酶和 得出，在起点会产生两个复制叉，两个复制叉向相反方向移 DNA聚合酶Ⅲ的催化外，还需要DNA连接酶，D错误。] 动逐步完成DNA复制，B正确；DNA复制时，子链总是由5' 3.CD[甲第一个细胞周期结束形成的2个子细胞的每个 端向3'端延伸，C错误；一个起点最多只能形成两个复制叉， DNA分子都有一条链含有P,另一条链含有1P。在第二个 若DNA上出现多个复制叉，说明DNA从多个起点开始进 细胞周期中，DNA分子又进行了一次半保留复制，则形成的 行复制，D正确。] 8个DNA分子中，有4个DNA分子是一条链含有2P,另一 2.B[细胞周期是连续分裂的细胞从一次分裂完成开始，到下 条链含有31P,另外4个DNA分子都只含1P,甲细胞第二次 一次分裂完成为止，分析题意，慢生长时，大肠杆菌的环状 有丝分裂中期带有2P标记的DNA分子数、染色单体数、染 DNA先复制一份，再进行分裂：快生长时，大肠杆菌在上一 色体数比为1：1：1，A错误；在有丝分裂后期，姐妹染色单 次细胞分裂结束时环状DNA已复制了一部分，故从生长情 体分开后随机移向两极，因此甲在第2个细胞周期后，有 况来看，慢生长更接近真核细胞的细胞周期，A正确。据题 2个或3个或4个细胞含2P,且每个细胞含有2P的染色体 图可知，快生长时1个DNA分子分裂1次得到2个DNA分 数为0~4条，B错误：乙细胞减数第二次分裂中期每条染色 子，则经过两个细胞周期后得到4个DNA分子，B错误。据 体的两条姐妹染色单体均带有P标记，C正确；由于减数分 题图可知，快生长时DNA复制是在两个正在形成中的DNA 裂过程中DNA分子进行一次半保留复制，所以分别对减数 分子上同时进行，最终得到两个一样的DNA,C正确。快生 分裂产生的四个精子的DNA进行密度梯度离心，其结果一 长时，大肠杆菌在上一次细胞分裂结束时环状DNA已复制 致，均为中带，D正确。] 了一部分，快生长转化为慢生长时，细胞分裂后不开始新的 4.(1)全保留复制；若为全保留复制，题图2中d应该出现2个 DNA复制，保证了遗传物质的稳定性，D正确。] 波峰。 (2)40;1;如图所示。 3.B[无论DNA是全保留复制还是半保留复制，经热变性后 一离心管 40分钟 获得DA单链，离心后都能得到相同的实验结果，故根据 0分钟 120分钟 a、b中条带的数目和位置，不能判断DNA的复制方式是“全 保留复制”还是“半保留复制”，A错误。若将未进行热变性 处理的FDNA进行密度梯度离心，结果只得到一个中带， 则可排除全保留复制，因为全保留复制会出现2种带，分别 (3)DNA复制时两条链各自作为模板进行半保留复制，逐渐 为重带和轻带，B正确。实验二中繁殖两代，若是半保留复 合成含有N的DNA子链，且比例会越来越高。 19 [(I)由题图2判断，DNA复制方式不可能是全保留复制，若：2.D[DNA复制时，DNA聚合酶的作用是将游离的脱氧核苷 为全保留复制，题图2中d应该出现2个波峰。(2)根据题 酸连接到已有的脱氧核苷酸链上，形成磷酸二酯键，A错误： 干信息：大肠杆菌在条件适宜时约20分钟繁殖一代，若要探 题干中仅提及根据基因出现频率确定DNA复制起点位置， 究另外两种假设哪种成立，应将大肠杆菌放在含有tNHC 并未提及大肠杆菌DNA复制是多起点复制，B错误；“距离 的培养液中培养40分钟，测定其吸收光谱。若分散复制假 复制起点越近的基因出现频率相对越高，反之越低”，从题图 设成立，每一次复制形成的子代DNA的密度是一样的，只 1可知，his基因出现频率最低，说明其距离复制起点最远， 有1个波峰。若半保留复制假设成立，则40分钟时的吸收 所以大肠杆菌DNA的复制起点不可能位于his附近，C错 光谱图见答案图。(3)DNA复制方式为半保留复制，DNA 误；由题图1可知，his基因出现频率最低，tyrA和trp基因 复制时两条链各自作为模板，逐渐合成含有4N的DNA子 出现频率相对较高，结合“距离复制起点越近的基因出现频 链，且比例会越来越高，因此波峰的位置由P处逐渐上移到 率相对越高，反之越低”，可推测在基因图谱上hs位于tA Q处.] 和trp之间，D正确。 关键点 第4节基因通常是有遗传效应的DNA片段 DNA的复制是半保留复制，即以亲代DNA分子的每 基甜过关练 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，这样一个DNA分子经复制形成两个子代DNA 1.C[用于亲子鉴定的STR要具有特异性和稳定性的特点， 分子，且每个子代DNA分子都含有一条母链。将DNA 即不易发生变异，A正确；不同个体的ST℉重复次数不同， 被5N标记的大肠杆菌移到4N培养基中培养，因合成 便于区分，因此STR具有多样性，B正确：用分析STR的方 DNA的原料中含14N,所以新合成的DNA链均含1MN。根 法进行亲子鉴定利用了STR具有个体间特异性的特点，C 据半保留复制的特，点，第一代的DNA分子应一条链含15N, 错误；STR几乎存在于每条染色体上，遵循遗传规律，STR 一条链含14N。 能从亲代传递到子代，D正确。] 2.A[不同「携带遗传信息不同的主要原因是碱基的排列顺 优突破练 序差异，A错误；i为染色体，基因(f)在染色体上呈线性排 1.C[DNA复制时，解旋酶的作用是解开DNA双链，DNA聚 列，基因与性状不是简单的一一对应关系，性状可能受一对 合酶的作用是将游离的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，合 或几对基因控制，性状还与环境有关，B正确；e为基因的基 成子链DNA。由于DNA聚合酶只能从引物的3'端开始延 本组成单位一脱氧核糖核苷酸，h为组成染色体的成 伸DNA链，所以子链的延伸方向为5端→3端，A正确。从 分一蛋白质，C正确；若g(DNA)中(G十C)/(A+T)=0.5, 题图中可以看出，DNA复制时由于其中一条链发生滑动，导 假设G=C=n,则A=T=21,故A占g中总碱基数的比例 致部分碱基被挤出成环，使得新合成的DNA链中缺少了几 为1/3，D正确。] 个碱基。根据碱基互补配对原则，双链DNA分子中嘌呤 分析 (A、G)和嘧啶(T、C)的数量始终是相等的，所以即使发生了 分析题图，基因是有遗传效应的DNA片段，因此g是 碱基对缺失，最终DNA中嘌呤和嘧啶比例依然不变，B正 DNA;染色体的主要成分是DNA和蛋白质，因此h是蛋白 确。DNA分子连续复制n次，子代DNA共有2”个，突变的 质，i是染色体；基因的基本组成单位是脱氧核苷酸，因此€ 链复制形成的DNA都是突变的DNA,正常的链复制形成的 是脱氧核苷酸：每个脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧 DNA都是正常的，两者数量相等，因此突变的DNA占1/2， 核糖和一分子含氮碱基组成：脱氧核苷酸的组成元素a是C、 C错误。基因突变后碱基序列发生改变，由于密码子的简并 H、O、N、P。 下一章将学习“ 性等原因，转录形成的mRNA上的密码子改变，但对应的氨 3.C[CEV是DNA病毒，遗传信息储存在脱氧核苷酸的排列 基酸可能不变，也可能改变，所以控制合成的蛋白质活性可 顺序中，A错误；HSP70可以帮助某些蛋白质完成折叠，可 能降低，D正确。] 推测HSP70能改变蛋白质的空间结构，但不改变氨基酸排 规律 列顺序，B错误：内质网和高尔基体参与蛋白质的加工，因此 DNA的半保留复制，一个DNA分子复制n次，则： 可知HSP70能在宿主细胞中的内质网或高尔基体上发挥作 (1)DNA分子数：①子代DNA分子数为2”个。②含 用，C正确；病毒没有细胞结构，不能独立完成生命活动，因 有亲代DNA链的子代DNA分子数为2个。③不含亲代链 此不能用培养基培养病毒，D错误。] 的子代DNA分子数为(2”一2)个。 4.(1)基因通常是染色体上有遗传效应的DNA片段，染色体 (2)脱氧核苷酸链数：①子代DNA分子中脱氧核苷酸 主要由DNA和蛋白质组成，一个DNA上有许多个基因。 链数目为2”+1条。②亲代脱氧核苷酸链数为2条。③新合 (2)成对；成对：基因：成对。(3)染色体：DNA;蛋白质。 成脱氧核苷酸链数为(2+1一2)条 (4)DNA:染色体；基因。 如一个DNA分子中含有A为m个，复制n次后，需要 [(1)基因通常是染色体上有遗传效应的DNA片段，染色体 游离的A为(2”一1)×m个 主要由DNA和蛋白质组成，一个DNA上有许多个基因。 20