3.3 DNA的复制同步课时练-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

3.3 DNA的复制 考点1·DNA半保留复制的实验证据 1.科学家将DNA双链被15N标记的大肠杆菌接种到含14NH4Cl的普通培养液中培养，繁殖两代后提取DNA并离心，试管中（ ） A.只出现15N/14N-DNA带 B.出现15N/14N-DNA带和14N/14N-DNA带 C.只出现15N/15N-DNA带 D.出现15N/15N-DNA带和14N/14N-DNA带 2.某生物兴趣小组将大肠杆菌在含15N的培养基中繁殖数代后，使大肠杆菌DNA的含氮碱基都含有15N。然后再将其转入含14N的培养基中培养，提取亲代及子代的DNA，离心分离，如图①~⑤为可能的结果。下列有关叙述错误的是（ ） A.根据含14N或15N的DNA离心后的位置，可确定⑤为亲代，②为子一代 B.若②是⑤的子代，则可以排除DNA的复制方式为全保留复制的可能 C.若出现图中③的结果（带宽比例为3:1），则亲代DNA进行了2次复制 D.若出现图中④的结果，则说明实验出现了问题，需要重新实验 3.研究人员将1个含14N/14N-DNA的大肠杆菌转移到15NH4Cl培养液中，培养一段时间后提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA热变性处理，即解开双螺旋，变成单链；然后进行离心，甲图试管中出现的两种条带分别对应乙图中的两个峰，则此时大肠杆菌细胞繁殖的代数为（ ） A.2代 B.3代 C.4代 D.5代 4.根据如图所示的实验过程及结果，下列相关叙述正确的是（ ） A.支持“DNA是遗传物质”的实验结果是图1中的①③ B.支持“DNA是遗传物质”的实验结果是图1中的①④ C.支持“DNA半保留复制模型”的实验结果是图2中的试管①② D.支持“DNA半保留复制模型”的实验结果是图2中的试管②③ 考点2·DNA复制的过程 5.冈崎等人发现DNA的一条链是“半不连续”复制的。复制时，以若干小段的RNA为引物，先在DNA模板链上合成一些短的片段（被称为“冈崎片段”），通过酶去除RNA引物后再用对应的脱氧核糖核苷酸替换，最后将冈崎片段连接成与母链等长的新链。下列有关说法错误的是（ ） A.在能量的驱动下，解旋酶解开DNA双螺旋的两条链作为复制的模板 B.在DNA聚合酶的作用下，新合成的两条子链均由3′→5′的方向延伸 C.有丝分裂后期，复制出的两个子代DNA分子分开后被拉向细胞的两极 D.冈崎片段上的引物被切除和替换后，在DNA连接酶作用下连成长链 6.图表示DNA分子复制的片段，图中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链。下列相关叙述错误的是（ ） A.a、d链是复制的模板链 B.DNA复制所需要的原料是4种脱氧核苷酸 C.真核细胞中，DNA复制主要发生在细胞分裂的间期 D.b、c链的碱基排列顺序相同 7.DNA通过复制，可以将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞。下列有关DNA复制的叙述，正确的是（ ） A.大肠杆菌的DNA复制是一个先解旋后复制的过程 B.果蝇细胞进行DNA复制时，DNA的2条链都是模板链 C.病毒在宿主细胞中进行DNA复制时，需要宿主细胞提供模板 D.游离的核糖核苷酸在DNA聚合酶的作用下合成子链 8.DNA复制过程中，非复制区保持着亲代双链结构，复制区的双螺旋分开，在此处形成两个子代双链片段，这两个相接区域称为复制叉，其双螺旋结构被破坏（如图）。下列 老师问：“DNA 复制时为啥要半保留？” 学生答：“这样子代 DNA 就能一半像亲代，一半是新合成的，既保遗传稳定，又给变异留了机会，两全其美！” 学科网（北京）股份有限公司 说法正确的是（ ） A.细胞内DNA复制需要引物，引物是新合成的一小段RNA B.DNA聚合酶催化DNA子链从5'→3'的方向合成，均能连续地合成子链 C.细胞内DNA复制过程中解旋及碱基互补配对的形成均需要酶催化 D.图中需要2个解旋酶和2个DNA聚合酶 9.真核生物的DNA复制时，下列说法错误的是（ ） A.碱基互补配对，保证DNA复制的准确进行 B.边解旋边复制，有利于DNA复制和转录同时进行 C.复制起始点的A、T比例高，有利于两条链的解开 D.半保留复制，有利于保持亲子代间遗传信息的连续性 考点3·DNA复制过程中的相关计算 10.某一DNA分子含有800个碱基对，其中含有A碱基数目是600个。该DNA分子连续复制数次后，消耗周围环境中的含G的脱氧核苷酸6200个，则该DNA分子已经复制了（ ） A.4次 B.5次 C.6次 D.7次 11.含有100个碱基对的一个DNA分子片段，其中一条链的A+T占40%，它的互补链中G与T分别占22%和18%，如果连续复制2次，则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为（ ） A.240个 B.180个 C.114个 D.90个 12.左氧氟沙星抗细菌的作用机制是通过特异性抑制细菌DNA旋转酶的活性，阻止细菌DNA的复制而导致细菌死亡。迄今为止，只在原核生物中发现了DNA旋转酶。下列相关叙述正确的是（ ） A.左氧氟沙星可抑制DNA聚合酶的活性从而抑制人体细胞的DNA复制，故其副作用很大 B.DNA复制时，每条单链分别作为模板，DNA聚合酶催化双螺旋结构中氢键的合成 C.一个含有m个腺嘌呤的DNA分子经过n次复制，共需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸（2n-1×m）个 D.一个DNA分子在体外复制n次所得的DNA分子中，含有亲代母链的DNA分子占1/2n-1 13.一个用15N标记的DNA分子片段中含有50个碱基对，其中一条链中T+A占40%。若将该DNA分子放在含14N的培养基中连续复制3次，下列相关叙述正确的是（ ） A.该DNA分子的另一条链中T+A占60% B.该DNA分子中含有碱基A的数目为40个 从假说提出到实验验证，DNA 复制机制的探索历程启示我们：科学研究要立足结构推功能，通过巧妙实验设计验证猜想，严谨的逻辑是探究真理的关键。 学科网（北京）股份有限公司 C.该DNA分子第3次复制时需要消耗120个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸 D.经3次复制后，子代DNA分子中含14N的DNA单链占全部DNA单链的比例为1/8 14.植物叶绿体的遗传受核DNA和叶绿体DNA（cpDNA）的共同控制，其中cpDNA是环状双链DNA。下列叙述正确的是（ ） A.核DNA和cpDNA分子的（A+G）/（T+C）值不同，代表DNA分子具有特异性 B.在cpDNA分子中，每个脱氧核糖上都连接2个磷酸基团和1个含氮碱基 C.在核DNA分子中，（A+T）/（G+C）=a，则其中一条链的（A+T）/（G+C）=1/a D.若核DNA分子中有500个碱基对，其中A占碱基总数的20%，则DNA复制三次需要消耗2400个胞嘧啶 能力拔高题 15.DNA的超螺旋是指在DNA双螺旋的基础上进一步盘绕而成，超螺旋有正超螺旋和负超螺旋两种。如图为双链环状右螺旋DNA分子（甲）的超螺旋形成示意图。下列叙述正确的是（ ） A.图示中负超螺旋与甲的双螺旋盘旋方向相同 B.热变性时，超螺旋DNA较双螺旋DNA需要更高的温度 C.环状DNA复制时，需解旋酶在该DNA的复制原点处断开磷酸二酯键 D.环状DNA分子一般比线性DNA分子更稳定，环状DNA只存在原核细胞中 “科学的真理不应该在古代圣人的蒙着灰尘的书上去找，而应该在实验中和以实验为基础的理论中去找。”DNA 复制机制的发现，正是实验推动真理的典范。 学科网（北京）股份有限公司 答案以及解析 1.答案：B 解析：DNA双链均被15N标记的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的普通培养液中，繁殖两代，其中子一代大肠杆菌的DNA分子共2个，均为1条链含14N、1条链含15N；子二代大肠杆菌的DNA分子共4个，其中2个DNA分子为1条链含14N、1条链含15N，另外2个DNA分子为2条链均含14N，因此试管中出现115N/14N-DNA带和14N/14N-DNA带，B正确。 故选B。 2.答案：C 解析：亲代DNA两条链均含15N，离心后为题图⑤所示，在含14N的培养基中增殖一代，则形成的子一代DNA均为一条链含15N，一条链含14N，离心后为题图②,A正确。⑤中的DNA两条链都含15N，若以此为模板用14N为原料进行全保留复制，结果应出现15N/15N-DNA和14N/14N-DNA两个条带，若子代的离心结果为题图②，可排除全保留复制的可能，B正确。一个亲代DNA复制出2个15N/14N-DNA，以子一代DNA为模板继续复制，得到的4个子二代DNA分子应为2个15N/14N-DNA、2个14N/14N-DNA，即离心后应为题图①所示结果；子二代继续复制，形成的8个子三代DNA中，2个DNA的一条链含15N，一条链含14N，其余6个DNA的两条链均含14N，离心后应为题图③所示结果（带宽比例为3:1），C错误。若出现图中④的结果，即DNA中含有的全是14N，没有15N，则说明实验出现了问题，需要重新实验，D正确。 3.答案：B 解析：将1个含14N/14N-DNA的大肠杆菌转移到15NH4Cl培养液中，培养一段时间后提取子代大肠杆菌的DNA，DNA热变性离心后，得到单链14N-DNA占1/8，单链15N-DNA占7/8，14N-DNA单链有2条，故新合成的链14条，则子代双链DNA共8个，大肠杆菌繁殖了3代，B符合题意。故选B。 4.答案：D 解析：思路引领：DNA复制方式的图示分析 亲代DNA分子完全被15N标记，转移到含有14N的环境中，分别按照半保留复制、全保留复制和弥散式复制的假说复制： 预测离心后DNA在离心管中分布的位置如图所示： 赫尔希、蔡斯用32P、35S分别标记两组T2噬菌体的DNA和蛋白质外壳，用两组噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，发现子代噬菌体只含有32P，不含35S，得到了“遗传物质是DNA”的结论，实验结果是图1中的②④，A错误；B错误。结合思路引领分析，图中试管①提取DNA→离心→全部重带（15N/15N－DNA）；试管②细胞分裂一次后，提取DNA→离心→全部中带（15N/14N－DNA），出现该结果可能是半保留复制，也可能是弥散式复制，C错误。试管③细胞分裂两次后，提取DNA→离心→1/2轻带、1/2中带，结合前面分析可以确定DNA是半保留复制，D正确。 5.答案：B 解析： 选项 分析 正误 A 在能量的驱动下，解旋酶使氢键断裂，将DNA双螺旋的两条链解开，DNA的两条链作为复制的模板 正确 B DNA聚合酶催化形成磷酸二酯键，DNA复制时，新合成的两条子链均由5′→3′的方向延伸 错误 C 有丝分裂后期，复制出的两个子代DNA分子分开后，被分别拉向细胞的两极，保证了亲子代遗传物质的稳定性 正确 D DNA连接酶能连接DNA片段，因此冈崎片段上的引物被切除和替换后，可以在DNA连接酶作用下连成长链 正确 6.答案：D 解析：A、a、d是复制的模板链，A正确； B.DNA复制所需要的原料是4种脱氧核苷酸，B正确； C.真核细胞中，DNA复制主要发生在细胞分裂的间期，C正确； D.a和c都与d互补，因此a和c的碱基序列相同；a和b的碱基序列互补，则b和c的碱基序列互补，D错误。 故选D。 7.答案：B 解析：A、大肠杆菌的DNA复制是一个边解旋边复制的过程，A错误； B.果蝇细胞进行DNA复制时，DNA的2条链都是模板链，B正确； C.病毒在宿主细胞中进行DNA复制时，模板由病毒自身提供，原料来自宿主细胞，C错误； D.游离的脱氧核糖核苷酸在DNA聚合酶的作用下合成子链，D错误。 故选B。 8.答案：A 解析：DNA聚合酶只能从现有的核苷酸链的3'末端延伸子链，DNA复制过程需要引物，是新合成的一小段RNA，A正确；由题图可知，DNA聚合酶催化DNA子链从5'→3'的方向合成，两条子链中一条链连续合成，而另一条子链是不连续合成的，B错误；细胞内DNA复制过程中解旋需要解旋酶催化，而碱基互补配对的形成不需要酶催化，C错误；题图中存在2个复制叉，需要2个解旋酶解螺旋，4个DNA聚合酶，D错误。 9.答案：B 解析：复制过程中，遵循碱基互补配对原则，保证DNA复制的准确进行，A正确； DNA复制与转录不能同时进行，B错误；复制起始点的A、T比例高则含有的氢键数目少，消耗的能量少，因而有利于两条链的解开，C正确；以原DNA分子的两条链分别为模板进行半保留复制，有利于保持亲子代间遗传信息的连续性，D 正确。 10.答案：B 解析：DNA复制是半保留复制，形成的子代DNA分子和亲代相同，不配对碱基之和占碱基总数的一半，总碱基有800个碱基对，A有600个，所以G有200个，假设DNA复制了n次，则（2n-1）×200=6200，n=5，所以复制5次，B正确。 故选B。 11.答案：B 解析：本题考查碱基互补配对原则的相关知识。在DNA分子中，由于碱基互补配对原则，A=T、C=G，根据题干信息可知，此链的A占18%，T占22%，C占22%，G占38%。其互补链的A占22%，C占38%。若连续复制2次，生成4条新的DNA双链，产生了6条新的单链，则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为3×100×22%+3×100×38%=180。综上所述，B项正确。 12.答案：D 解析：左氧氟沙星通过特异性抑制细菌DNA旋转酶的活性，阻止细菌DNA的复制而导致细菌死亡，不抑制DNA聚合酶的活性，A错误；DNA复制时，每条单链分别作为模板，DNA聚合酶催化脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的合成，B错误；一个含有m个腺嘌呤的DNA分子经过n次复制，共需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸[(2n-1)×m]个，C错误；一个DNA分子在体外复制n次后形成2n个DNA分子，其中含有亲代母链的DNA分子有2个，1/2n-1,D正确。 13.答案：C 解析：在双链DNA分子中，两条链中A+T或C+G所占比例相等，故该DNA分子的另一条链中T+A也占40%，A错误；整个DNA分子中A=T，因此该DNA分子中含有的碱基A数目为50×2×40%×1/2=20(个)，B错误；该DNA分子中所含碱基G的数目为(50×2-20×2)×1/2=30（个），故第3次复制时，需要消耗游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目为30×23-1=120（个），C正确；经过3次复制后，子代DNA分子中含有14N的DNA单链占全部DNA单链的比例为(8×2-2)/(8×2)=7/8，D错误。 14.答案：B 解析：A.碱基序列不同的双链DNA分子，A=T，C=G，因此（A+G）/（T+C）比值相同，不能体现特异性，A错误；B.cpDNA为环状，脱氧核糖和磷酸交替连接，所以每个脱氧核糖上都连接2个磷酸基团和1个含氮碱基，B正确；C.DNA分子的一条单链中（A+T）/（G+C）的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值，C错误；D.核DNA分子中有碱基500对，其中A占碱基总数的20%，所以A=T=200个，G=C=300个，该DNA复制三次需要消耗（23-1）×300=2100个胞嘧啶，D错误。 15.答案：B 解析：当盘旋方向与DNA双螺旋（右螺旋）方向相同时，其超螺旋结构为正超螺旋，反之则为负超螺旋，A错误；超螺旋DNA较双螺旋DNA结构更复杂，更稳定，所以更耐高温，解旋时需要的温度更高，B正确；环状DNA复制时，解旋酶作用于两条链之间的氢键。解开DNA的双链，形成复制叉，但不切开DNA单链的磷酸二酯键，C错误；环状DNA分子一般比线性DNA分子结合更紧密、更稳定，环状DNA也存在于线粒体、叶绿体，D错误。 错题记录： 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $