(七) DNA分子通过半保留方式进行复制-【衡水金卷·先享题】2024-2025学年高一生物必修第二册同步周测卷(苏教版)

高一同步周测卷/生物学必修2 (七)DNA分子通过半保留方式进行复制 (考试时间40分钟，满分100分) 一、单项选择题：本题共9小题，每小题3分，共27分。每小题给出的四个选项中，只有 一个选项是最符合题目要求的。 1.下列有关真核细胞中DNA复制的叙述，错误的是 A.DNA聚合酶的作用是解开DNA双链 B.子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3'端 C.DNA复制可以发生在细胞核、线粒体和叶绿体中 D.DNA复制通过碱基互补配对，在很大程度上保证了复制的准确性 2.科学研究发现，未经人工转基因操作的番薯都含有农杆菌的部分基因，而这些基因的 遗传效应促使番薯根部发生膨大产生了可食用的部分，因此番薯被人类选育并种植。 下列叙述正确的是 A.农杆菌这些特定的基因不能在番薯细胞内复制 B.农杆菌和番薯的基因都是4种碱基对的随机排列 C.农杆菌和番薯的基因分别是有遗传效应的RNA片段和DNA片段 D.农杆菌这些特定的基因可能在自然条件下转入了番薯细胞 3.真核细胞DNA的复制是一个复杂的过程，其复制时会形成独特的DNA复制泡结 构。下图为果蝇细胞核DNA复制的电镜照片，箭头所指的部位 形成的“气泡”结构就是DNA复制泡。下列有关DNA复制的叙 述，正确的是 A.只有果蝇的DNA上存在多个复制泡 B.较小的复制泡复制起始时间较晚 C.复制泡出现的时期为分裂后期 D.复制泡的出现说明复制过程出现了错误 4.如图为真核细胞内某基因结构示意图，该基因共由1000对脱氧核苷酸组成，其中碱 基T占15%。下列说法正确的是 A.该基因一定存在于细胞核内的染色体DNA上 ① B.该基因的一条脱氧核苷酸链中(C+G)/(A+T)为3：7 A端 B端 C.解旋酶作用于①部位，DNA聚合酶用于催化②部位的 化学键形成 D.该基因复制3次，则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸4900个 5.若N个双链DNA分子在第t轮复制结束后，某一复制产物分子一条链上的某个C 突变为T,这样在随后的各轮复制结束时，突变位点为A一T碱基对的双链DNA分 子数与总DNA分子数的比例始终为 A.1/(N×2-1) B.1/(N×2) C.1/(N×2+1) D.1/(N×2+2) 生物学（苏教版·SWX)必修2第1页（共4页） 衡水金卷·先享题· 6.科学家以大肠杆菌为实验材料，设计的实验如下：①在含5N的培养液中培养大肠杆菌若 干代，使其DNA均被5N标记，在试管中离心结果如图I;②转至含4N的培养液继续培养 多代；③取出每代大肠杆菌的DNA样本，离心处理。某生物小组绘制可能结果如图Ⅱ、Ⅲ、 IV。已知加热可使双链DNA解旋为单链。下列有关叙述正确的是 A.酵母菌比大肠杆菌更适合作为本实验的材料 B.图Ⅱ可表示转入含14N的培养液中繁殖的第二代 C.仅根据图Ⅱ和图V的条带分布就能证明DNA复制的方式是半 保留复制 D.将图V对应时期的DNA样本加热后立刻离心，试管中条带的数量不会发生变化 7.大肠杆菌在含有3H-脱氧核苷的培养液中培养，3H脱氧核苷掺入到新合成的DNA 链中，经特殊方法显色，可观察到双链都掺入3H-脱氧核苷的DNA区段显深色，仅单 链掺入的显浅色，未掺入的不显色。掺入培养中，大肠杆菌拟核DNA 第2次复制时，局部示意图如图。DNA双链区段①、②、③对应的显色 情况可能是 A.深色、浅色、浅色 B.浅色、深色、浅色 C.浅色、浅色、深色 D.深色、浅色、深色 8.DNA分子经过诱变，某位点上一个正常碱基（设为P)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一A、A一T、 G一C、C一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 9.将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上，置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的 体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像，①和②表示新合 成的单链，①的5端指向解旋方向，丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可 观察到单链延伸暂停现象，但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严 格遵循碱基互补配对原则。下列说法错误的是 ① A.据图分析，①和②延伸时均存在暂停现象 ② B.甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等 ② C.丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等 ② D.②延伸方向为5端至3端，其模板链3端指向解旋方向 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题给出的四个选项中，有不 止一个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 10.右图为DNA复制过程示意图，下列有关叙述正确的是 A.该过程需要的原料是核糖核苷酸 B.①和③是DNA复制的两条模板链 C.DNA复制的过程是边解旋边复制 D.DNA复制的方式是半保留复制 高一同步周测卷七 生物学（苏教版·SWX)必修2第2页（共4页） 可 11.在DNA复制时，5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料，与腺嘌呤配对，掺入新合 成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色，DNA分子的双链都含有 BrdU的染色单体呈浅蓝色，只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色。现将植 物根尖放在含有BrdU的培养液中培养，取根尖用Giemsa染料染色后，观察分生区 细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是 A.第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色 B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都相同 C.第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4 D.根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后，还能观察到深蓝色的染色单体 12.假设某噬菌体DNA中含有500个碱基对（其中碱基A所占比例为22%），该噬菌体 DNA中的磷元素均为32P,将一个这样的噬菌体置于只含有31P的大肠杆菌培养基 中繁殖n代。下列说法正确的是 A.子代噬菌体中含有2P的有2个，含有31P的有2"个 B.第n次复制需要消耗游离的胞嘧啶280×21个 C.亲代噬菌体和复制n次后的子代噬菌体的平均相对分子质量相差1000/2” D.子代噬菌体中含31P的脱氧核苷酸链共2m+1条 班级 姓名 分数 题号 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 三、非选择题：本题共3小题，共55分。 13.(20分)图甲中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。 回答下列问题： 乙 (1)从图甲可看出DNA复制方式是 (2)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。 (3)图乙中，7是 。DNA分子的基本骨架由 交替连接而成；DNA分子两条链上的碱基通过 连接成碱基 对，并且遵循 原则。 生物学（苏教版·SWX)必修2第3页（共4页） 衡水金卷·先享题· (4)具有N个碱基对的一个DNA分子片段中，含有m个腺嘌呤脱氧核苷酸，该片 段完成n次复制需要 (填选项字母，下同)个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸； 该片段完成第n次复制需要 个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。 A.(2"-1)(N-m) B.2"-1(N-m) C.2m-1[N/(2-m)] D.(2"-1)[N/(2-m)] 14.(16分)回答下列与DNA分子的结构和复制有关的问题： (1)DNA分子复制的时间是 一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基靠 连接。 (2)科学家在研究DNA分子复制方式时运用的主要技术是 。 DNA分 子复制时的解旋在细胞中需要解旋酶的催化，延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明 DNA分子复制的特点是 。 DNA分子解旋在体外通过加热也能实现，研 究发现有些DNA分子加热变性时需要的温度较高，从碱基对种类的角度推测其原 因是 (3)某双链DNA分子中含有100个碱基对，一条链上A:T:G:C=1:2:3:4,则该 DNA分子连续复制3次共需要消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是 个。 15.(19分)科学家推测DNA可能有如图甲所示的三种复制方式。1958年，美国生物 学家梅塞尔森和斯塔尔追踪由5N标记的DNA亲本链的去向，实验过程：在氮源 为4NH4CI的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为4N/14N-DNA(对照)；在 氮源为15NHCI的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA均为5N/5N-DNA(亲代)。 将亲代大肠杆菌转移到含14NHCl的培养基上，再连续繁殖两代（子代I和子代Ⅱ） 后，离心得到图乙所示的结果。回答下列问题： DNA可能有三种复制方式图解 全保留复制 代表用1N标记 对照亲代子代I子代Ⅱ 半保留复制 轻 轻带DNA:两条链均被14N标记 中 重带DNA:两条链均被15N标记 分散复制 代表用4N标记 中带DNA:两条链分别被4N和 15N标记 全轻 全重全中轻、中 亲代DNA 子代DNA 各50% 甲 乙 (1)DNA复制的意义是 (2)与对照相比，如果子代I离心后能分辨出轻和重两条密度带，则说明DNA分子 的复制方式是 。如果子代I离心后只有1条中等密度带，则可以排除 DNA分子以 的方式进行复制。如果子代工离心后只有1条中等密度 带，再继续做子代Ⅱ的DNA密度鉴定：①若子代Ⅱ离心后 则可以确定DNA分子的复制方式是半保留复制；②若子代Ⅱ离心后不能分出中、 轻两条密度带，则可以推测DNA分子的复制方式是 (3)根据图乙所示结果可推知DNA分子的复制方式是 高一同步周测卷七 生物学（苏教版·SWX)必修2第4页（共4页） 回高一周测卷D ·生物学（苏教版·SWX)必修2· 高一同步周测卷/生物学必修2（七） 9 命题要素一览表 注： 1.能力要求： I.理解能力Ⅱ.实验探究能力 Ⅲ，解决问题能力Ⅳ，创新能力 2.学科素养： ①生命观念 ②科学思维 ③科学探究④社会责任 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 分值 (主题内容) N ① ② ③ ④ 档次 系数 单项选择题 3 DNA复制过程及意义 易 0.90 2 单项选择题 3 基因的结构及功能 中 0.65 DNA分子的复制过程、 3 单项选择题 3 易 0.85 特点 DNA中碱基的计算、 单项选择题 3 0.85 DNA复制的计算 单项选择题 3 DNA复制相关分析 中 0.65 探究DNA复制过程及 6 单项选择题 3 中 0.70 相关实验 7 单项选择题 3 DNA复制相关分析 易 0.95 8 单项选择题 3 DNA复制相关分析 中 0.65 9 单项选择题 3 DNA复制图像分析 0.60 10 多项选择题 6 DNA复制过程、特点 易 0.95 多项选择题 6 DNA复制相关分析 易 0.85 DNA分子中碱基的相 12 多项选择题 6 关计算、DNA分子复制 0.65 的相关计算 DNA分子的结构：DNA 13 非选择题 20 L / 易 0.80 分子的复制过程、特点 DNA分子的复制及相 14 非选择题 16 0.70 关计算 15 非选择题 19 探究DNA的复制过程 0.60 ·31· ·生物学（苏教版·SWX)必修2· 参考答案及解析 香考答条及解析 一、单项选择题 分子为模板复制一次，得到一个异常的DNA分子和 1.A【解析】解旋酶的作用是打开DNA双链，A错 一个正常的DNA分子，由此可推知，突变位点为 误；子链由5'→3方向延伸，故游离的脱氧核苷酸添 A一T碱基对的双链DNA分子数与总DNA分子数 加到3'端，B正确；DNA的复制主要发生在细胞核， 的比例=1/(N×2+1),若以变异的DNA分子为模 但线粒体、叶绿体中DNA也可以复制，C正确；DNA 板复制两次，得到的突变位点为A一T碱基对的双链 复制通过碱基互补配对，在很大程度上保证了复制的 DNA分子数为2，总DNA分子数为NX2+2,则比例 准确性，D正确。 为2/(N×2+2)=1/(NX2+1)。故选C。 2.D【解析】DNA能够自我复制，农杆菌这些特定的 6.D【解析】大肠杆菌为原核生物，遗传物质简单，繁 基因可以在番薯细胞内复制，A错误；某种基因中4 殖快，相对于酵母菌，更适合作为本实验的材料，A错 种碱基对的排列顺序是特定的，B错误；农杆菌和番 误；转入含“的培养液中繁殖的第二代，其中1/2的 薯的基因都是有遗传效应的DNA片段，C错误：根据 DNA分子的两条链均为“N,另外1/2的DNA分子 题干信息可知，该过程未经人工转基因操作，说明农 一条链N、一条链5N,故图W可表示转入含“N的 杆菌这些特定的基因可能在自然条件下转入了番薯 培养液中繁殖的第二代，将图N对应时期的DNA样 细胞，D正确。 本加热后立刻离心，试管中条带数量不会发生变化， 3.B【解析】图为果蝇细胞核DNA复制的电镜照片， 仍有2条，分别是“N和5N带，B错误、D正确：根据 图中的泡状结构叫作DNA复制泡，是DNA上正在 图I、Ⅲ、IW的DNA条带的位置能证明DNA复制的 复制的部分，大部分能进行DNA复制的生物都含有 方式是半保留复制，C错误。 复制泡，A错误；果蝇DNA形成多个复制泡，而且复：7.B【解析】大肠杆菌在含有H脱氧核苷的培养液中 制泡大小不同，较小的复制泡复制起始时间较晚，B 培养，DNA的复制方式为半保留复制，大肠杆菌拟核 正确：分裂间期主要进行DNA复制和有关蛋白质合 DNA第1次复制后产生的子代DNA的两条链中一 成，复制泡出现的时期为间期，C错误；复制泡是正常 条被H标记，另一条未被标记，大肠杆菌拟核DNA 的生理现象，并不是复制过程出现了错误，D错误。 第2次复制时，分别以上述两条链为模板，结合题干 4,D【解析】题图为真核细胞内某基因结构示意图，真 显色情况，DNA双链区段①为浅色，②中两条链均含 核细胞的基因大多数分布在真核细胞的细胞核内，少 有H,显深色，③中一条链含有H,一条链不含H, 数分布于细胞质的线粒体和叶绿体中，故该基因不一 显浅色。故选B。 定存在于细胞核内的染色体DNA上，A错误；由题 8.D【解析】由4个子代DNA分子相应位点上的碱基 干可得，该基因中碱基T共有1000×2×15%=300 对可知，该DNA分子经过诱变处理后，其中1条链上 个，根据碱基互补配对原则，A=T=300,C=G= 的碱基发生了突变，另一条链是正常的，所以得到的 700,则该DNA分子双链中(C十G):(A+T)=单链 4个子代DNA分子中，正常的DNA分子和异常的 中(C+G):(A+T)=1400:600=7:3,B错误；图中 DNA分子各占1/2，因此含有G与C、C与G的2个 ①表示磷酸二酯键，②表示氢键，DNA聚合酶用于催 DNA分子是未发生突变的，这两个正常的DNA分子 化①部位的化学键形成，解旋酶作用于②部位，C错 和亲代DNA分子的碱基组成是一致的，即亲代DNA 误：该基因复制3次，所需要的游离的鸟嘌岭脱氧核 分子中的碱基组成是C一G或G一C,因此P可能是 苷酸数量为(23-1)×700=4900个，D正确。 G或C。故选D。 5.C【解析】N个DNA分子第t轮复制结束后，得到： 9.D【解析】图甲时新合成的单链①比②短，图乙时① 的DNA分子数为N×2,在此基础上复制一次得到 比②长，因此可以说明①和②延伸时均存在暂停现 的DNA分子的总数为N×2+I,其中以变异的DNA 象，A正确；①和②两条链中碱基是互补的，图甲时新 ·32· 高一周测卷D ·生物学（苏教版·SWX)必修2· 合成的单链①比②短，但②中多出的部分可能不含有 32P)相对分子质量为2a+1000,复制n次，子代噬 A、T,因此①中A、T之和与②中A、T之和可能相 菌体有2”个，含有2P的脱氧核苷酸链为2条，含 等，B正确；①和②两条链中碱基是互补的，图丙为复 有P的脱氧核苷酸链为2+1一2条，子代噬菌体的 制结束时的图像，新合成的单链①与②等长，图丙时 平均相对分子质量为[(2+1-2)a十2a十1000]÷2 ①中A、T之和与②中A、T之和一定相等，C正确； =2a十1000/2”，所以亲代噬菌体和子代噬菌体的 ①和②两条单链由一个双链DNA分子复制而来，① 平均相对分子质量相差2a十1000-(2a+ 的5'端指向解旋方向，那么②的3'端指向解旋方向， 1000/2")=1000-1000/2",C错误。 ②的模板链5端指向解旋方向，D错误。 三、非选择题 二、多项选择题 13.(20分，除标注外，每空2分) 1O.BCD【解析】由图中新合成的子链可知，DNA复 (1)半保留复制 制的原料为4种脱氧核糖核苷酸，A错误；由图可 (2)解旋DNA聚合 知，①和③是DNA复制的两条模板链，②和④为新 (3)胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸磷酸与脱氧核糖 合成的子链，B正确；图中进行DNA复制，但并未将 氢键碱基互补配对 DNA双螺旋全部解开，说明DNA复制的过程是边 (4)A(3分)B(3分) 解旋边复制，C正确；图中进行DNA复制，一条母链 【解析】(1)由图甲可知，DNA分子的复制方式是半 和新合成的一条子链螺旋化形成子代DNA,说明 保留复制。 DNA复制的方式是半保留复制，D正确。 (2)图甲表示DNA分子复制过程，A的作用是使 11.BC【解析】第一个细胞周期的每条染色体的染色 DNA分子的双螺旋结构解开，形成单链DNA,因此 单体中都只有一条DNA链含有BrdU,故呈深蓝 A是解旋酶；B能将单个脱氧核苷酸连接成脱氧核 色，A正确：第二个细胞周期的每条染色体复制之 苷酸链，因此B是DNA聚合酶 后，每条染色体上的两条染色单体均为一条单体 (3)图乙中，7是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸，DNA分 DNA双链都含有BrdU,呈浅蓝色，一条单体只有一 子中的磷酸和脱氧核糖交替排列形成DNA分子的 条DNA链含有BrdU,呈深蓝色，故着色都不同，B 基本骨架，两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基 错误；第二个细胞周期结束后，不同细胞中DNA双 对，碱基之间遵循A与T配对、G与C配对的碱基 链都含有BrdU的染色体和只有一条链含有BrdU 互补配对原则。 的染色体的数目是不确定的，故第三个细胞周期的 (4)已知该DNA分子片段中有N个碱基对，个腺 细胞中染色单体着色不同的染色体比例不能确定， 嘌呤脱氧核苷酸，则胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为N C错误；根尖分生区细胞可以持续进行多次有丝分 m,完成n次复制需要(2”-1)(N一m)个游离的 裂，经过若干个细胞周期后，依旧可以观察到DNA 胞嘧啶脱氧核苷酸；完成第次复制需要2”-'(N一 一条链含有BrdU的染色单体，呈深蓝色，D正确。 )个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 12.AB【解析】一个噬菌体繁殖n代，共得到2”个子 14.(16分，除标注外，每空3分) 代，由于DNA为半保留复制，且原料没有标记，所 (1)有丝分裂前的间期和减数第一次分裂前的间期 有子代噬菌体（即2”个）的DNA均含有1P,含有 (或“细胞分裂前的间期”)一脱氧核糖一磷酸一脱 2P的子代噬菌体有2个，子代噬菌体的脱氧核苷酸 氧核糖 链共2+1条，含有2P的脱氧核苷酸链为2条，含 (2)同位素标记技术(2分)边解旋边复制(2分) 有P的脱氧核苷酸链为2+一2条，A正确、D错 G一C碱基对之间是三个氢键，A一T碱基对之间是 误；DNA中碱基A比例为22%，由于A=T,G=C, 两个氢键，该DNA分子中G一C碱基对的比例高， 故C=(50%-22%)×1000=280个，第n次复制 氢键较多，分子结构更加稳定，体外解旋时需要更高 (新增加的DNA数目为21)需要消耗游离的胞嘧 的温度 啶碱基数=280×2”-1个，B正确：设只含1P的每条 (3)490 脱氧核苷酸链的质量为a,则亲代噬菌体DNA(含 【解析】(1)DNA复制的时间是有丝分裂前的间期 ·33· ·生物学（苏教版·SWX)必修2· 参考答案及解析 和减数第一次分裂前的间期；一条脱氧核苷酸链上 持了遗传信息的连续性(4分) 相邻的碱基靠一脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖 (2)全保留复制全保留可以分出中、轻两条密度 连接。 带分散复制 (2)科学家用N/N标记脱氧核苷酸作为DNA复 (3)半保留复制 制的原材料追踪复制的过程，再利用离心将不同质 【解析】(1)DNA复制的意义是将遗传信息从亲代 量的DNA分子分离，所以运用了同位素标记技术 细胞传递给子代细胞，保持遗传信息的连续性。 和离心技术，主要的技术是同位素标记技术，DNA (2)与对照相比，子代I离心后能分辨出轻（位于试 在细胞中解旋需要解旋酶的催化，延伸的子链紧跟 管上方)和重（位于试管下方）两条密度带，则说明 着解旋酶，这说明DNA分子复制有边解旋边复制 DNA复制后形成的2个DNA分子是1个只含“N, 的特点。A一T碱基对有两个氢键，G一C碱基对有 另一个只含5N,DNA分子的复制方式是全保留复 三个氢键，有的DNA分子解旋需要的温度高，是因 制；如果子代I离心后只有1条中等密度带，DNA 为该DNA分子中G一C碱基对的比例高，氢键较 分子的复制可能是半保留复制，也可能是分散复制， 多，分子结构更加稳定。 但可以排除全保留复制。①若子代Ⅱ离心后可以分 (3)由一条链上A:T:G:C=1:2:3:4,可得A+T占 出中、轻两条密度带，则可以确定DNA分子复制的 该链的30%，所以A十T占该双链DNA的30%，G 方式是半保留复制；②若子代Ⅱ离心后不能分出中、 +C占该双链DNA的70%，G=C=35%,故一个双 轻两条密度带，则可以推测DNA分子的复制方式 链DNA含有胞嘧啶脱氧核苷酸的个数为100×2× 是分散复制。 35%=70,所以复制3次共需要胞嘧啶脱氧核苷酸 (3)分析图乙可知：子代I有一条带，密度介于亲代 的数目为(2-1)×70=490个。 与对照组之间，子代Ⅱ有2条带，中带与轻带，比例 15.(19分，除标注外，每空3分) 是1：1，因此可以推出DNA分子的复制方式是半保 (1)将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保 留复制。 ·34·