课时作业(11) DNA的复制 基因通常是有遗传效应的DNA片段（Word练习）-【金榜题名】2025-2026学年高一生物必修2 遗传与进化同步学案（人教版）

课时作业(十一) 1．(2021·吉林长春外国语学校期中)下列关于DNA复制的叙述，正确的是(　　) A.DNA在解旋酶的作用下，水解成脱氧核苷酸 B.有丝分裂前期细胞核中能进行DNA的复制 C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链 D.复制结束后，每个新DNA中含有一条母链和一条子链 【解析】　解旋酶作用于氢键，只是解开DNA的双螺旋结构，不能将DNA水解成脱氧核苷酸，A错误；在真核细胞中，DNA复制发生在有丝分裂前的间期和减数第一次分裂前的间期，B错误；DNA复制是半保留复制，解旋后，解开的每一条母链均可作为模板，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链，复制结束后，每个新DNA中含有一条母链和一条子链，C错误、D正确。 【答案】　D 2．(2021·西南大学附中调研)如图为科学家设计的DNA合成的同位素示踪实验，利用大肠杆菌来探究DNA的复制过程，下列说法正确的是(　　) A.从获得试管①到试管③，细胞内的染色体复制了两次 B.用噬菌体代替大肠杆菌进行实验，提取DNA更方便 C.试管③中含有14N的DNA占3/4 D.本实验是科学家对DNA复制方式假设的验证 【解析】　大肠杆菌细胞内没有染色体；噬菌体营寄生生活，不能在培养液中繁殖，不能代替大肠杆菌进行实验；试管③中含有14N的DNA占100%；本实验是对DNA半保留复制的验证实验。 【答案】　D 3．(2021·河南九师联盟)如图表示DNA复制的过程。结合图示判断，下列有关叙述错误的是(　　) A.DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链间的氢键，使两条链解开 B.DNA的复制具有双向进行的特点，生成的两条子链的延伸方向相反 C.DNA的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段 D.DNA复制形成的两条子链都是连续合成的 【解析】　DNA复制过程的第一步是解旋，需要用解旋酶破坏DNA双链之间的氮键，使两条链解开，A正确；由题图可知，DNA的复制具有双向进行的特点，生成的两条子链的延伸方向相反，B正确；DNA的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段，C正确；由题图可知，DNA复制合成两条子链时，前导链的合成是连续的，后随链的合成是不连续的，D错误。 【答案】　D 4．(2019·石嘴山三中月考)如图为真核细胞DNA复制过程模式图，下列分析错误的是(　　) A.酶①能使DNA双链的配对碱基之间的氢键断开 B.图中可体现出边解螺旋边复制及半保留复制的特点 C.在复制完成后，甲、乙可在有丝分裂后期、减数分裂Ⅱ后期分开 D.若该DNA分子中复制前有1 000个碱基对，其中A有200个，则图示过程完成共需C 300个 【解析】　酶①作用于DNA的两条母链之间，使DNA双链的配对碱基之间的氢键断开，为解旋酶，酶②为DNA聚合酶，利用四种游离的脱氧核苷酸合成子链，A正确；新形成的甲、乙两条DNA分子中均含有一条亲代DNA母链，符合半保留复制以及边解旋边复制的特点，B正确；在细胞分裂过程中，甲、乙两个DNA分子所携带的遗传信息相同，位于一条染色体的两条姐妹染色单体上，因此甲、乙的分离即为姐妹染色单体的分离，可发生在有丝分裂后期、减数分裂Ⅱ后期，C正确；根据碱基互补配对原则，该DNA分子中复制前有1 000个碱基对，其中A＝200个，则C＝G＝800个，复制一次所需要的胞嘧啶为(2－1)× 800＝800个，D错误。 【答案】　D 5．(2021·天水一中期中)某个DNA片段由100个碱基对组成，A＋T占碱基总数的30%，若该DNA片段第3次复制需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为(　　) A.200　　　　　　　B．280 C.360 D．150 【解析】　A＋T占碱基总数的30%，则C＋G占碱基总数的70%，C＝G＝35%×200＝70(个)，该DNA片段第3次复制需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子数是：70×22＝280(个)。 【答案】　B 6．(2021·雅礼中学月考)女性子宫肌瘤细胞中最长的DNA分子可达36 mm，DNA复制速度约为4 μm/min，但复制过程仅需40 min左右即完成。这是因为DNA分子(　　) A.边解旋边复制 B.每个复制点双向复制，使子链迅速延伸 C.以半保留方式复制 D.复制起点多，分段同时复制 【解析】　根据题意知，长为36 mm的DNA分子进行复制，如果只从一个位点复制需要的时间是36×1 000÷4＝9 000(min)，而实际复制过程中只需要40 min左右即完成，由此可以推出该DNA分子复制时具有多个起点，多个起点同时分段复制，D正确。 【答案】　D 7．如图所示，图甲中的DNA分子有a和d两条链，将图甲中某一片段放大后如图乙所示，结合所学知识回答下列问题： (1)图甲中，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链，则A是________酶，B是________酶。 (2)在绿色植物叶肉细胞中进行图甲过程的场所有________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)图乙中，7是________________________________________________________________________。 DNA分子的基本骨架由________________(用图中数字表示)交替连接而成；DNA分子两条链上的碱基通过________(用图中数字表示)连接成碱基对，并且遵循________________原则。 【解析】　(1)A酶是解旋酶，可使氢键断裂，把两条螺旋的DNA双链解开；B酶催化DNA分子子链的合成，为DNA聚合酶。(2)绿色植物叶肉细胞中DNA分子复制的场所有细胞核、线粒体、叶绿体。(3)题图乙中，4为胸腺嘧啶，5为脱氧核糖，6为磷酸，三者构成的7为胸腺嘧啶脱氧核苷酸。DNA分子的基本骨架由脱氧核糖5和磷酸6交替连接而成；DNA分子两条链上的碱基通过氢键9连接成碱基对，并且遵循碱基互补配对原则。 【答案】　(1)解旋　DNA聚合 (2)细胞核、线粒体、叶绿体 (3)胸腺嘧啶脱氧核苷酸　5和6　9　碱基互补配对 8．(2021·江西临川中期中考试)用含有3H—胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基培养细菌(起初该细菌不含放射性)一段时间，经过检测可以发现两种类型的DNA分子，如图所示，甲、乙表示细菌拟核中所含有的环状DNA分子，虚线表示含放射性的脱氧核苷酸链。请根据所学知识回答下列问题： (1)第一次复制产生的DNA分子为类型________。第三次复制产生的DNA分子为类型________，且比例为________。 (2)复制n次所形成的含有放射性脱氧核苷酸链的数目为________条。 (3)假设该细菌拟核DNA含有的碱基数目为m，含有胸腺嘧啶的数目为a，则复制n次需要鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目为________。 【解析】　(1)因DNA复制为半保留复制，原DNA分子不含放射性，放在含有放射性的培养基中培养，则第一次复制产生的DNA分子全为类型甲。第三次复制形成的DNA分子数量为8个，含甲、乙两种类型，且比例为1∶3。(2)复制n次后，形成的脱氧核苷酸链数为2×2n，即2n＋1条，其中只有2条链不含放射性，故含有放射性的脱氧核苷酸链数为2n＋1－2条。(3)DNA分子中含有的碱基数目为m，含有T的数目为a，则一个DNA分子中含有的G的数目是(m－2a)/2，因此复制n次共需要G的数目为(2n－1)(m－2a)/2。 【答案】　(1)甲　甲和乙　甲∶乙＝1∶3　(2)2n＋1－2 (3)(2n－1)(m－2a)/2 9．(2021·江西赣州一中高二月考)DNA分子的复制方式可以通过设想来进行预测，可能的情况有全保留复制、半保留复制、分散复制。 (1)根据下图中的示例对三种复制做出可能的假设： ①如果是全保留复制，则1个DNA分子形成的2个DNA分子中，一个是亲代的，而另一个是新形成的。 ②如果是半保留复制，则新形成的两个DNA分子，各有 ________________________________________________________________________。 ③如果是分散复制，则新形成的DNA分子中________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)下列为探究DNA的复制方式的实验设计。 实验步骤： ①在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌，其双链DNA分子均被14N标记，用14N/14N表示(对照)； ②在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌，其双链DNA分子均被15N标记，用15N/15N表示(亲代)； ③将含15N的大肠杆菌转移到氮源为14N的培养基中，连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用密度梯度离心法分离提取的子代大肠杆菌的DNA，记录离心后试管中DNA的位置。 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如果实验结果符合DNA是半保留复制的假设和预期。请用图示表示实验结果。 【解析】　(1)根据题中图示可知，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。(2)如果DNA的复制方式为全保留复制，则一个亲代DNA分子复制后，得到的两个子代DNA分子一个是15N/15N，一个是14N/14N，两子代DNA分子在离心管中分布的位置是一半在轻带、一半在重带；如果DNA的复制方式为半保留复制，则一个亲代DNA分子复制后，得到的两个子代DNA分子都是15N/14N，在离心管中分布的位置全部在中带；如果DNA的复制方式为分散复制，则一个亲代DNA分子复制后，得到的两子代DNA分子在离心管中分布的位置全部在中带，这样就不能区分半保留复制和分散复制。再继续做子代ⅡDNA密度鉴定：如果DNA的复制方式为半保留复制，则一个亲代DNA分子复制2次后，得到的4个DNA分子，1/2是15N/14N，1/2是14N/14N，在离心管中分布的位置为1/2轻带，1/2中带。 【答案】　(1)②一条链来自亲代的DNA分子，另一条链是新形成的　③每一条链中一些片段是亲代的，另一些片段是新形成的 (2)实验预测：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如图所示 1．下列关于DNA分子结构和复制的叙述，错误的是(　　) A.DNA中磷酸与核糖交替连接构成基本骨架 B.DNA中一个磷酸可与一个或两个脱氧核糖相连 C.DNA复制时，解螺旋不需酶催化 D.DNA的双螺旋结构为复制提供了精确的模板 【解析】　DNA分子中的磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，A错误；DNA分子的每条脱氧核苷酸链中，除了位于5′端的一个磷酸与一个脱氧核糖相连外，其余的每个磷酸均与两个脱氧核糖相连，B正确；DNA复制时，解螺旋是在解旋酶的催化作用下进行的，C错误；DNA独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，D正确。 【答案】　AC 2．研究人员将含14N—DNA的大肠杆茵转移到15NH4Cl培养液中，培养24 h后提取子代大肠杆菌的DNA，将DNA热变性处理，形成单链。然后进行密度梯度离心，管中出现的两种条带分别对应下图中的两个波峰，下列叙述中正确的是(　　) A.大肠杆菌增殖一代所需时间为8小时 B.热变性处理，破坏了DNA分子的氢键 C.延长培养时间，两种条带对应的峰值均会增大 D.若DNA不经热变性处理，直接密度梯度离心，试管中也会出现两种条带 【解析】　分析题图可知，管中出现的两种条带分别为14N的链、15N的链，两种链的比例为1∶7，而母链(14N的链)始终有2条链，故新合成的链为14条，故子代DNA共有16条链，即有8个子代DNA，所以DNA复制了3次，3次用时24小时，故增殖一代所需时间为8小时，A正确；热变性处理，使DNA形成单链，说明破坏了DNA分子的氢键，B正确；延长培养时间，14N的链对应的峰值会减小，15N的链对应的峰值将会增大，C错误；若DNA不经热变性处理，直接密度梯度离心，试管中也会出现中带(14N/15N)和重带(15N/15N)两种条带，D正确。 【答案】　ABD 3．将果蝇一个精原细胞的全部DNA双链用3H标记，然后转移到不含3H的培养基中培养，连续分裂两次得到4个子细胞。下列分析错误的是(　　) A.若该细胞进行有丝分裂，则含3H的子细胞比例一定为1/2 B.若该细胞进行减数分裂，则含3H的子细胞比例一定为1/2 C.若该细胞进行有丝分裂，则每个子细胞中含3H的染色体数为0～8 D.若该细胞进行减数分裂，则每个子细胞中含3H的染色体数为4 【解析】　若该细胞进行有丝分裂，则含3H的子细胞比例为1/2或3/4或1，A错误；若该细胞进行减数分裂，则含3H的子细胞比例一定为1，B错误；若该细胞进行有丝分裂，则第二次复制后，每条染色体上都只有一条染色单体含有3H，故每个子细胞中含3H的染色体数为0～8，C正确；若该细胞进行减数分裂，由于DNA只复制一次，每条染色体上的两条姐妹染色单体均含有3H，故每个子细胞中含3H的染色体数为4，D正确。 【答案】　AB 学科网（北京）股份有限公司 $