第3章 第3节 DNA的复制-【新课程能力培养】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化练习手册（人教版）

第3章基因的本质 第3节 DNA的复制 基础练匀 知识点一DNA半保留复制的实验证据， 1.细菌在含5N的培养基中繁殖数代后，细 菌DNA的含氮碱基皆含有N,然后再 将其移入含N的培养基中培养，抽取亲 代及子代的DNA,离心分离，如图① 第2题图 ⑤为可能的结果，下列叙述错误的是 A.让大肠杆菌在含5NH,CI培养液中繁殖 多代后，取其DNA离心检测，可得Ⅱ 所示结果 B.让大肠杆菌在含4NHCI培养液中繁殖 N/IN SN/ISN 息制 多代后，取其DNA离心检测，可得I 所示结果 第1题图 C.将N标记的大肠杆菌置于含4NHCI A.该实验运用了密度梯度离心法和同位 培养液中培养2代后，取其DNA离心 素标记技术 检测，可得Ⅲ所示结果 B.子一代结果若为②，可以排除全保留 D.将N标记的大肠杆菌置于含15NHCl 复制的学说 培养液中培养2代后，取其DNA离心 C.根据半保留复制学说，推测子二代结 检测，1N标记的是图甲的①处 果应为③ 3.将酵母菌的核DNA全部用4N标记（即 D.若加入解旋酶后离心，推测子一代结 N一DNA),转移到5NHCI培养液中，培 果应为① 养24h后提取子代酵母菌的DNA。将 2.研究人员分别在含NH,CI和NH,CI的培 DNA热变性处理（解开双螺旋，变成单 养液中培养大肠杆菌，用以研究DNA的 链)，然后进行密度梯度离心，管中出现两 复制特点。图甲代表的化合物由①②③三 爸度但 部分构成；图乙是利用离心技术将提取到 的大肠杆菌DNA进行检测得到的结果。 N条带 DNA单链 下列有关说法错误的是() 世局 的相对含量 第3题图 练 33 高中生物学必修2（人教版） 种条带，且分别对应两个峰，如图所示。 基对，其中鸟嘌呤8O0个。该DNA分子 下列说法错误的是() 在无N的培养液中复制2次，则() A.热变性处理破坏了DNA分子中的氢键 A.该过程中共消耗胞嘧啶脱氧核苷酸 B.根据图示结果可判断出DNA的复制方 3200个 式为半保留复制 B.该双链DNA分子中，氢键共有37O0个 C.图示酵母菌增殖时的细胞周期为8h C.具有IN的DNA分子的2条链都含 D.随着复制次数的增加，N条带所占比 有N 例减小 D.复制完成后，不含N的脱氧核苷酸链与 含有N的脱氧核苷酸链数量之比为3：1 知识点口DNA分子复制的过程 6.在DNA复制时，5-溴尿嘧啶脱氧核苷 4.扩张型心肌病患者 (BdU)可作为原料，与腺嘌呤配对，掺 常表现为心肌收缩 入新合成的子链。用Giemsa染料对复制 功能减退、心室扩 后的染色体进行染色，DNA分子的双链 大等症状。丝蛋白 都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色，只有 A链 B链 C基因变短是导致 第4题图 一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色。 扩张型心肌病的原因之一。如图为丝蛋白 现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中 C基因的部分片段结构模式图，下列有关 培养，取根尖用Giemsa染料染色后，观 叙述错误的是() 察分生区细胞分裂中期染色体的着色情 A.②和③交替连接构成丝蛋白C基因的 况。下列推测错误的是() 基本骨架 A.第一个细胞周期的每条染色体的两条 B.A链和B链均可作为丝蛋白C基因复 染色单体都呈深蓝色 制的模板 B.第二个细胞周期的每条染色体的两条 C.丝蛋白C基因的复制可以从A链的3' 染色单体着色都不同 端开始 C.第三个细胞周期的细胞中染色单体着 D.①②③共同构成了丝蛋白C基因的基 色不同的染色体均为1/4 本单位 D.根尖分生区细胞经过若干个细胞周期 5.一个用N标记的DNA分子有1500个碱 后，还能观察到深蓝色的染色单体 提 升练习 一、不定项选择题 述正确的是() 1.某双链DNA分子含有400个碱基，其中 A.该DNA分子的一个碱基改变，不一定 一条链上A:T:G:C=1:2:3:4。下列表 会引起子代性状的改变 34)练 第3章基因的本质。 B.该DNA分子连续复制2次，需要游离 意图。请据图回答下列问题： 的腺嘌呤脱氧核苷酸120个 í①® C.该DNA分子中4种碱基的比例为A:T: ②- ④ G:C=3:3:7:7 ③ D.该DNA分子中的碱基排列方式共有 C0 4200种 图1 2.正常情况下，DNA分子在细胞内复制时， 复制起点 A酶 复制起点 双螺旋解开后会产生一段单链区；单链结 合蛋白(SSB),又称DNA结合蛋白，能 很快地与单链结合，防止解旋的单链重新 图2 配对，而使DNA呈伸展状态，SSB在复 第4题图 制过程中可以重复利用。下列有关叙述正 (1)1953年沃森和克里克提出了DNA双 确的是() 螺旋结构模型。该模型认为：DNA A.SSB是一种解开DNA双螺旋的解旋酶 分子中的 交替连 B.SSB与单链的结合将利于DNA复制 接，排列在外侧，构成基本骨架；碱 C.SSB与DNA单链既可结合也可分开 基排列在内侧。图1中由①②③构成 D.SSB与单链的结合遵循碱基互补配对 的④称为 原则 3.大肠杆菌DNA呈环状，如图表示其复制 (2)从图2可以看出，DNA复制有多个 过程。下列说法正确的是() 起点，其意义在于 3'5 图中所示的A酶为 酶，作 酶1( 用于DNA结构中的氢键。DNA复制 3 所需基本条件主要包括 复制原点 (至少答出两项)等。 3 从图2还可以看出DNA复制时，一 第3题图 条子链是连续合成的，而另一条子链 A.环状DNA分子中游离的磷酸基团有2个 是 即先形成短 B.酶1是解旋酶，酶2是DNA聚合酶 链片段再通过DNA连接酶相互连接。 C.酶2催化子链延伸的方向是5'端→3'端 (3)若将某动物精原细胞的全部DNA分 D.复制原点处G一C碱基对含量越高越 子用P标记，置于不含冲的培养液 不利于解旋 中培养，经过减数分裂产生的4个子 二、非选择题 细胞中含被标记染色体的子细胞比例 4.如图1、2分别为DNA分子结构及复制示 为 35高中生物学必修2（人教版） 该DNA分子中C+G=40%=2 A+T60%3,D错误。 2.ABC【解析】若比值b等于1，说明A+C=G+T 该DNA分子可能是双链，也可能是单链，A错误：由 于两条链间A与T配对，G与C配对，因此在整个 DNA分子中(A+T)/(G+C)与分子内每一条链上的该比 例相同，所以双链DNA分子的2条单链的比值a通常 相同，B错误：一般碱基序列不同的双链DNA分子其 (A+T)/(G+C)比值不同，但在整个DNA分子中，嘌呤 碱基之和=嘧啶碱基之和，即(A+C)/(G+T)的比值一般 相同，C错误：根据碱基互补配对的规律，整个DNA 分子中(A+T)/(G+C)与分子内每一条链上的该比例相 同，若2条双链DNA的单链的比值a相同，则2条 DNA的比值a也相同，D正确。 3.ABD【解析】由于塑料材料中脱氧核糖塑料只有 20个，利用表中材料构建的DNA模型中最多含有10 个碱基对，A错误；由于A一T最多形成7个碱基对， G一C最多形成9个碱基对，故此实验中含10对碱基的 DNA分子种类小于40种，B错误；在DNA双链模型 中，根据碱基互补配对原则，可知碱基塑料片数量关系 为A+G=T+C,C正确；构建DNA时需要的连接物数量 为丙连接物数量多于乙连接物数量，D错误。 4.BC【解析】分子信标探针能特异性地与细胞内特 定的DNA或RNA序列结合，从而检测这些序列，A正确； 若分子信标探针中部分碱基序列为5'GTTCAGGACA一 3',则互补DNA序列应为5'一TGTCCTGAAC一3'，而 不是5'一CAAGICCIGT一3'，B错误；若分子信标探针 中腺嘌呤比例为a,由于腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T) 配对，鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对，所以A+T的 比例为2a,那么G+C的比例为1-2a,G的比例为(1- 2a)/2,互补双链中G的比例无法确定，C错误：高温可 以破坏分子信标探针的发夹结构，降低温度后能使其与 待测DNA形成杂合双链，D正确。 5.AD【解析】图1所示单链的碱基序列为5'一 TGCGTATTGG一3'，其互补链的碱基序列为3' ACGCATAACC-5',DNA是双链结构，因此图I所示 DNA片段中鸟嘌呤脱氧核苷酸数量是5个，A错误；B 正确；根据图1脱氧核苷酸链的碱基排列顺序可知，图 中碱基序列应从上向下读，且由左至右的顺序依次是 ACGT,所以图2所示单链为5'一CCAGTGCGCC-3', 其互补链的碱基序列为5'一GGCGCACTGG一3'，C正 确；图1和图2所示单链的相邻碱基之间通过“磷酸 脱氧核糖一磷酸”相连，两条链之间的碱基通过氢键相 连，D错误。 6.(1)不同的组织细胞来源于同一个受精卵的有丝 分裂(2)小麦(3)1(4)40%(5)31.3%、 18.7% 【解析】(1)同一个体的不同组织细胞来源于同一 122 个受精卵的有丝分裂，都含有相同的遗传物质，因此猪 的不同组织细胞的DNA碱基比例大致相同。(2)A和 T之间有2个氢键，而C和G之间有3个氢键，所以C 和G的含量越高，即A+红的比值越低，DNA的热稳定 C+G 性越强，因此上述三种生物中DNA热稳定性最强的是 小麦。(3)双链DNA中，A与T配对，G与C配对， 且A=T、C=G,因此小麦DNA中A+9=1。(4)由题 T+C 可知，A=T=30%,则C=G=(1-2x30%)÷2=20%,则鸟嘌 呤占20%。若所有鸟嘌呤分布在一条链上，则一条链上 鸟嘌岭含量的最大值可占此链碱基总数的40%。(5) 若题图中的双链DNA中，G+C之和占全部碱基的 35.8%,则C=G=17.9%,A=T=32.1%。根据碱基互补配 对原则，A=(A+A2):2,若一条链的T和C分别占该链 碱基总数的32.9%和17.1%，则它的互补链中T占该链 碱基总数的32.1%×2-32.9%=31.3%，同理，C占该链碱 基总数的18.7%。 >"第3节DNA的复制 基础练习 1.C【解析】该实验运用了密度梯度离心法和同位 素标记技术，用N标记DNA,A正确：第一次分裂过 程中DNA分子只复制一次，若结果为②，可以排除全 保留复制的学说，因为全保留复制的为一个在上层，一 个在下层，B正确；子二代DNA表明DNA分子复制两 次，产生4个DNA分子，其中2个为4N,2个为1N- N,所以应为①，C错误；亲代的DNA都是N,放在 4N培养基中培养，复制1次形成2个DNA分子，一条 含有N,一条含有N,加入解旋酶一段时间后双链打 开形成单链，离心出现的结果应该是一半的N带和一 半的N带，即①，D正确。 2.D【解析】N标记的是图甲的③处，D错误。 3.B【解析】该实验结果是DNA热变性处理，然 后再进行密度梯度离心得到的，是单链的含量，不能 说明DNA复制是半保留复制，也可能是全保留复制，B 错误。 4.D【解析】图中的①是含氨碱基，②是脱氧核糖， 但③不是组成该核苷酸的磷酸基团，故①②③不能构成 丝蛋白C基因的基本单位，D错误。 5.D【解析】该双链DNA分子中，鸟嘌呤有8O0 个，则胞嘧啶也有800个，该过程DNA分子复制了2 次，得到4个DNA分子，每个DNA分子中胞嘧啶脱氧 核苷酸有800个，所以共消耗胞嘧啶脱氧核苷酸(4-1) ×800=2400(个)，A错误；鸟嘌呤800个，根据碱基互 补配对原则，胞嘧啶也是800个，所以A=T=(3000-2× 800)/2=700(个)，A与T之间有2个氢键连接，C与G 之间有3个氢键连接，故该双链DNA分子中，氢键共 有700×2+800x3=3800(个)，B错误；由于DNA复制 是半保留复制，所以具有1N的DNA分子的两条链中只 有1条含有N,C错误；复制完成后，得到4个DNA 分子共8条单链，其中不含N的脱氧核苷酸链6条， 含有N的脱氧核苷酸链2条，数量之比为3：1，D 正确。 6.C【解析】DNA复制是半保留复制，第一个细胞 周期的每条染色体的两条染色单体都是有一条DNA链 含有BdU,因此都呈深蓝色，A正确：第二个细胞周 期，每个着丝粒上有2个染色单体，其中一个染色单体 上DNA一条链含有BrdU,染色后呈深蓝色，另一个染 色单体上DNA两条链都含有BrdU,染色后呈浅蓝色， B正确：第二次分裂后期，染色体被纺锤丝牵引着移向 细胞两极，形成的子细胞内的染色体深蓝色和浅蓝色的 数目不确定，故第三个细胞周期的细胞中染色单体着色 不同的染色体不一定为1/4，C错误；根尖分生区细胞 经过若干个细胞周期后，DNA由于半保留复制，后代 有一条链含有BrdU的DNA,所以还能观察到深蓝色的 染色单体，D正确。 提升练习 1.AC【解析】DNA分子中腺嘌呤脱氧核苷酸有 200x310=60个。该DNA分子连续复制2次，需要游离 的腺嘌呤脱氧核苷酸为3×60=180个，B错误：种类少 于40种，D错误。 2.BC【解析】根据题干信息“双螺旋解开后会产 生一段单链区，DNA结合蛋白(SSB)能很快地与单链 结合”可知，SSB不是解旋酶，A错误：根据题干信息 可知，SSB与单链结合，防止解旋的单链重新配对，而 使DNA呈伸展状态，利于DNA复制，B正确：根据题 干信息可知，SSB在复制过程中可以重复利用，说明 SSB与DNA单链既可结合也可分开，C正确；根据题 干信息可知，SSB是一种DNA结合蛋白（不含有碱 基)，故与单链(DNA)的结合不遵循碱基互补配对原 则，D错误。 3.BCD【解析】环状DNA分子中游离的磷酸基团 有0个，A错误。 4.(1)脱氧核糖与磷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸 (2)提高了复制速率解旋模板、酶、原料和能量 不连续合成的(3)100% 【解析】(1)DNA分子中的脱氧核糖与磷酸交替 连接，排列在外侧，构成基本骨架。图1中由①②③构 成的④称为鸟嘌呤脱氧核苷酸，是DNA的基本组成单 位之一。(2)DNA复制从多个起点开始，能提高复制 速率。图中所示的A酶为解旋酶，作用于碱基之间的氢 键，使DNA双螺旋结构打开。DNA复制所需的基本条 件主要包括模板、酶、原料和能量等。由图2可知， DNA复制时，一条子链是连续合成的，而另一条子链 是不连续合成的，即先形成短链片段再通过DNA连接 参考答案与解析。 酶相互连接。(3)若将某雄性动物精原细胞的全部 DNA分子用P标记，置于不含P的培养液中培养， 由于DNA复制为半保留复制，所以DNA分子在间期 复制后，每个DNA分子中都含有一条被标记的母链， 经过减数分裂后产生的4个子细胞全部含有P,比例 为100%。 I 第4节基因通常是有遗传效应的 DNA片段 基础练习 L.B【解析】每条染色体上的DNA分子数可以是1 个或2个，A错误；每个DNA分子上可以有许多个基 因，C错误：基因也是双链结构，基因在染色体上可以 成对存在，D错误。 2.C【解析】一般情况下，豌豆体细胞的细胞核 中的基因都是成对存在的，细胞质中的基因不是成 对存在的，在产生配子时细胞核中成对的基因彼此 分离，A错误；根据碱基互补配对原则，A与T配 对，G与C配对，则不同的DNA分子中，(A+G)/ (T+C)的值都是1，B错误：同一生物体不同细胞 是由同一受精卵经有丝分裂而来的，所含基因相同， D错误。 3.B【解析】真核生物的DNA分子主要分布在染色 体上，少量分布在线粒体和叶绿体中，A错误；一条染 色体上有多个不同基因，它们在染色体上呈线性排列， B正确；基因通常是有遗传效应的DNA片段，C错误； 染色体主要由DNA和蛋白质组成，基本组成单位是脱 氧核苷酸、氨基酸等，D错误。 4.C【解析】具有HMG1C基因就可以变得肥胖，该 基因缺陷鼠吃同样多的食物却不会肥胖，说明该基因可 以控制相应的性状，即具有遗传效应。 5.A【解析】基因R、S、N、O中的AWT的比例相 同，都为1，B错误；基因R、S、N、O的碱基排列顺 序代表遗传信息，C错误；对于某些RNA病毒而言， 基因是有遗传效应的RNA片段，D错误。 6.B【解析】对于绝大多数生物而言，组成不同基 因的碱基种类均为A、T、C、G,A错误：不同基因的 碱基的排列顺序不同，代表了不同的遗传信息，B正 确：不同基因的磷酸和脱氧核糖排列顺序相同，二者交 替连接，构成了基因的基本骨架，C错误；不同基因的 碱基配对方式相同，均是A与T配对，G与C配对，D 错误。 提升练习 1.BD【解析】等位基因通常位于一对同源染色体 的相同位置上，位于一对姐妹染色单体的相同位置上的 通常是相同基因，A错误；摩尔根等人采用“假说一演 绎法”证明了基因在染色体上，B正确；果蝇的X染色 体与Y染色体存在同源区段，故X染色体上具备与Y 123