第6周·周末作业 “DNA的复制及基因的本质”强化练-【新课程学案】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化配套练习word（浙科版）

第6周·周末作业　“DNA的复制及基因的本质”强化练 　　　　　　 　　　　　 　　　　　 一、选择题 1.在DNA复制过程中,保证复制能准确无误进行的关键步骤是 (　　) A.解旋酶破坏氢键并使DNA双链分开 B.游离的脱氧核苷酸与母链碱基互补配对 C.DNA聚合酶将脱氧核苷酸之间连接形成子链 D.子链与模板链盘绕成双螺旋结构 2.3H⁃脱氧核苷酸可以作为大肠杆菌DNA复制的原料。当DNA的两条链都携带3H⁃脱氧核苷酸时,该区域在特殊的显色作用下呈深色;当只有一条链携带3H⁃脱氧核苷酸时,该区域显浅色。将不含3H标记的大肠杆菌置于含3H⁃脱氧核苷酸的培养液中进行培养,下图为某次DNA复制时的局部示意图。下列分析错误的是 (　　) A.图示DNA至少在进行第二次复制 B.DNA复制3次后,浅色DNA占1/4 C.甲链与乙链的延伸方向均为5'端→3'端 D.甲链与乙链的碱基排列顺序相同 3.DNA的复制保证了亲子代间遗传信息的连续性。若一个双链DNA的碱基总数为1 000个,其中含有200个A。下列叙述正确的是 (　　) A.DNA复制时,两条链彻底解开后才开始子链的合成 B.DNA复制合成的两条子链的碱基排列顺序相同 C.该DNA经过3次复制后共需消耗G的数目为2 100个 D.DNA聚合酶、解旋酶分别作用于DNA分子的氢键、磷酸二酯键 4.将DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放在含有14N的培养基中培养,使其分裂若干次,检测到的某次离心结果如图所示。据图分析,得到图中结果需要细菌至少分裂 (　　) A.1次 B.2次 C.3次 D.4次 5.果蝇(2n=8)的X染色体上有多种基因,例如红宝石眼基因、朱红眼基因、棒状眼基因等。下列有关果蝇基因的说法,正确的是 (　　) A.上述三种基因都是由4种碱基对随机排列而成的片段 B.上述三种基因的本质区别在于核糖核苷酸的序列不同 C.朱红眼基因和其等位基因所包含的碱基总数不一定相等 D.果蝇的基因组测序需测定4条染色体上DNA的碱基序列 6.如图为某高等植物根尖分生区细胞中DNA复制过程示意图,图中A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶。据图分析,下列叙述正确的是 (　　) A.图中A为解旋酶,B为DNA聚合酶 B.该过程所需原料为4种核糖核苷酸 C.该过程可能发生在该细胞的细胞核、线粒体或叶绿体中 D.DNA分子多样性与碱基对的种类、数目和排列顺序有关 7.用DNA测序仪检测出的某生物某一DNA分子片段上一条脱氧核苷酸链的碱基测序结果,及推测的碱基序列如图所示,5'端第1个碱基为T。下列叙述正确的是 (　　) A.该DNA片段有遗传效应,其具有多样性 B.图示单链的互补链碱基序列为 5'⁃ACGCATAACC⁃3' C.该DNA片段连续复制两次,需要15个游离的胸腺嘧啶 D.该生物的遗传信息就蕴藏在千变万化的脱氧核苷酸中 8.Ff噬菌体专门侵染具有菌毛的大肠杆菌,其遗传物质为单链环状DNA,复制时先形成双链DNA,再进行滚动式复制得出子链DNA分子。SSB是单链DNA结合蛋白,可与解旋的单链区结合,防止新形成的单链DNA重新配对形成双链DNA。下列叙述正确的是 (　　) A.过程①形成的子链中碱基A与T数目相同 B.过程②SSB蛋白利用碱基互补配对与解旋的单链结合 C.过程③新合成的子链从切口的3'末端开始延伸,进行子链DNA的合成 D.复制完成后,新合成的单链DNA仅含有1个游离的磷酸基团 9.科学家从某病毒中提取到一条含1 000个碱基对的DNA分子,其中一条链中T+A占30%。若将该DNA分子用15N完全标记后置于含14N的培养基中连续人工复制3次,下列相关叙述错误的是 (　　) A.该DNA分子的另一条链中T+A占30% B.该DNA分子中含有腺嘌呤的数目为300个 C.经3次复制后,子代DNA分子中含14N的比例为1 D.该DNA分子第3次复制时需要消耗5 600个碱基G 二、非选择题 10.图1为原核细胞DNA复制示意图,图2为真核细胞DNA复制示意图。结合所学知识,回答下列问题: (1)原核细胞和真核细胞中均有控制合成细胞呼吸相关酶的基因,这两类基因的主要区别在于　　　　　　　　　　　　。  (2)图2中物质A作用于两条链之间的　　　　键,该过程还需要　　　　酶催化,分析图1和图2可知,真核细胞DNA复制的特有特征为　　　　　　　　　　　　　　　　(答出两点即可)。  (3)图1 DNA片段中,碱基C有2 000个,占所有碱基的20%,其中α链中碱基A占18%,则β链中碱基A占　　　　,该DNA分子连续复制两次,需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸　　　　个。  (4)若图2的复制程序进行时,其中一条链的一个碱基G被T所替代,其他复制过程均正常,则复制两次后,碱基顺序发生变化的DNA分子占　　　　。  11.研究者将植物的根尖分生组织放在含有5⁃溴尿嘧啶脱氧核苷(5⁃BrdU,其结构与胸腺嘧啶脱氧核苷结构类似)的培养液中培养,在第一个、第二个细胞周期取样,观察中期细胞染色体的颜色(结果见图1),又一次证明了“DNA半保留复制”。图2表示5⁃BrdU参与DNA合成后可能出现的三种情况,用姬姆萨染料对根尖染色时,DNA两条链均不含5⁃BrdU的染色单体着色为深蓝。 (1)研究者一致认为: ①图1中第一次分裂中期的染色体颜色可否认“全保留复制”假说,据此推测DNA组成为图2中B、C的染色单体着色分别是 　。 ②第二次分裂中期出现色差染色体的原因是“DNA半保留复制”。结合图2分析原因:第二次分裂中期两条姐妹染色单体上的DNA分子链的组成分别如图2中的　　　　(填字母)所示。  (2)若继续将植物的根尖分生组织放在含有5⁃BrdU的培养液中培养到第三次分裂中期,在所有的染色单体中,浅蓝色与深蓝色的比例是　　　　　,图3为该时期细胞中存在的一对同源染色体示意图,与基因1互为等位基因的是　　　　　。  (3)DNA复制过程中,延伸的子链紧随解旋酶移动,说明DNA复制具有　　　　　　　特点,该特点有利于减少碱基暴露的时间,减少基因结构改变的概率,从而增加遗传的　　　　。如果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4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为U—A、A—T、G—C、C—G,推测P可能是　　　　。  第6周·周末作业 1.选B　DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板,游离的脱氧核苷酸与母链碱基互补配对的原则保证了复制准确无误地进行,B符合题意。 2.选D　DNA复制是半保留复制,不含3H标记的大肠杆菌在含3H⁃脱氧核苷酸的培养液中培养,第一次复制后得到的DNA分子是一条链含3H,一条链不含3H。图示中出现了两条链都含3H的DNA区域(深色),所以至少在进行第二次复制,A正确;DNA复制3次后,得到23=8个DNA分子,根据半保留复制特点,其中有2个DNA分子是一条链含3H、一条链不含3H(浅色),浅色DNA占1/4,B正确;DNA分子的两条链是反向平行的,DNA聚合酶只能从5'端向3'端延伸子链,甲链与乙链的延伸方向均为5'端→3'端,C正确;甲链与乙链是分别以两条母链为模板合成的子链,两条母链是互补的,所以甲链与乙链的碱基排列顺序是互补的,而不是相同的,D错误。 3.选C　DNA复制是边解旋边复制,两条链并非完全解开后才开始合成子链,A错误;两条子链分别与母链互补,子链的碱基排列顺序互补而非相同,B错误;原DNA中A=200个,总碱基数为1 000个,则G=(1 000-2×200)/2=300(个),3次复制后需消耗G的总数为(23-1)×300=7×300=2 100(个),C正确;解旋酶作用于氢键,DNA聚合酶催化形成磷酸二酯键,D错误。 4.选B　据题干信息和题图可知,将DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放在含有14N的培养基中培养,由于DNA复制的原料是含有14N的原料,且DNA分子是半保留复制,DNA进行第1次复制后,子代DNA全为15N/14N,离心后全部位于离心管的中带,第2次复制完成后,子代DNA为15N/14N和14N/14N,离心后部分DNA位于离心管的中带,部分DNA位于离心管的轻带,故将DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放在含有14N的培养基中培养,使其至少分裂2次,可得到图中结果,B符合题意。 5.选C　基因通常是特定的DNA片段,由4种脱氧核苷酸(碱基对)按特定顺序排列而成,而非随机排列,A错误;不同基因的本质区别在于脱氧核苷酸的排列顺序不同,而非核糖核苷酸,B错误;互为等位基因的两个基因中碱基总数不一定相等,C正确;果蝇(2n=8)的基因组测序需测定3条常染色体(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各一条)及X、Y染色体,共5条,D错误。 6.选A　DNA复制中,A(解旋酶)负责解开双链,B(DNA聚合酶)负责催化脱氧核苷酸连接,A正确;DNA复制的原料是4种脱氧核苷酸,不是核糖核苷酸,B错误;根尖分生区细胞无叶绿体,DNA复制发生在该细胞的细胞核、线粒体中,C错误;DNA多样性与碱基对数目、排列顺序有关,碱基对种类(A—T、C—G)固定,不影响多样性,D错误。 7.选C　基因通常是有遗传效应的DNA片段,其具有特异性,A错误;DNA两条链的碱基序列互补,图中所示单链的碱基序列为5'⁃TGCGTATTGG⁃3',因此图示单链的互补链碱基序列为3'⁃ACGCATAACC⁃5',B错误;图中所示DNA片段中有5个胸腺嘧啶,其复制2次需要游离的胸腺嘧啶数目为5×(22-1)=15个,C正确;生物的遗传信息蕴藏在碱基(或核苷酸)的排列顺序之中,D错误。 8.选C　过程①形成的子链是条单链,单链中碱基A与T数目不一定相同,A错误;蛋白质分子中不含有碱基,过程②SSB蛋白与解旋的单链结合不通过碱基互补配对方式,B错误;过程③在双链DNA环状分子一条链上切一个切口,从切口的3'末端开始延伸,进行子链DNA的合成,C正确;由题意可知,单链DNA为环状结构,复制完成后,新合成的单链DNA是环状结构,无游离的磷酸基团,D错误。 9.选D　DNA分子中A=T,G=C,若一条链中T+A占30%,则该DNA分子的另一条链中T+A也占30%,A正确;该DNA分子中有1 000个碱基对,即总碱基数为2 000个,一条链中T+A占30%,则该链T+A数量为30%×1 000=300个,根据碱基互补配对,整个DNA分子中腺嘌呤(A)的总数等于该链T+A的数量,即300个,B正确;将该DNA分子用15N完全标记后置于含14N的培养基中连续人工复制3次,由于所含原料均含14N,故子代DNA分子中含14N的比例为1,C正确;该DNA分子中碱基G=2 000×35%=700个,该DNA分子第3次复制时需要消耗G=(23-22)×700=2 800个,D错误。 10.解析:(1)DNA的碱基对的排列顺序代表了遗传信息,不同基因的区别在于碱基(对)的排列顺序不同。 (2)图2表示DNA复制过程,其中物质A是解旋酶,作用于两条链之间的氢键,可以使氢键断裂,该过程还需要DNA聚合酶的催化。与图1原核细胞DNA复制相比,图2真核细胞DNA复制的特有特征为多起点复制、两条链的复制都是不连续的。 (3)在图1所示的双链环状DNA片段中,碱基C有2 000个,占所有碱基的20%,则碱基G有2 000个,占所有碱基的20%,故A和T各占所有碱基的30%,其中α链中碱基A占18%,每条链中A+T=60%,则β链中腺嘌呤占60%-18%=42%。该DNA分子连续复制两次,需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数=(22-1)×2 000=6 000个。 (4)若图2过程进行时,其中一条链的一个碱基G被T所替代,则一条模板链发生了改变。根据DNA半保留复制的特点,复制以后有一半的DNA分子发生了改变,所以复制两次后,碱基序列正确的DNA分子占1/2。 答案:(1)碱基(对)的排列顺序不同　(2)氢　DNA聚合　多起点复制、两条链的复制都是不连续的　(3)42%　6 000　(4)1/2 11.解析:(1)①由图1中第一次分裂中期的染色体颜色可否认“全保留复制”假说,可知染色单体一条链含5⁃BrdU、一条链不含5⁃BrdU时为深蓝色,并且结合图1中第二次分裂中期的染色体颜色可知,染色单体2条链均含5⁃BrdU时为浅蓝色。由于图2中B的两条链均含5⁃BrdU,C的两条链中一条含5⁃BrdU、一条不含5⁃BrdU,故B、C的染色单体着色分别为浅蓝色和深蓝色。②第一次复制结束后,每个DNA分子都有一条链含有5⁃BrdU,当进行第二个周期时,进行半保留复制,每条染色体中一条单体的DNA分子两条链全部含有5⁃BrdU,对应图2中的B,另一条单体的DNA一条链含有5⁃BrdU、另一条链不含5⁃BrdU,对应图2中的C。 (2)在第三次分裂中期,所有细胞中共有8个染色单体,8个染色单体中有2个染色单体的DNA分子一条链含5⁃BrdU、一条链不含5⁃BrdU,有6个染色单体的DNA分子两条链均含5⁃BrdU,故在所有的染色单体中,浅蓝色与深蓝色的比例是3∶1。图3为该时期细胞中存在的一对同源染色体示意图,与基因1互为等位基因的是3和4。 (3)延伸的子链紧跟着解旋酶,这说明DNA分子复制是边解旋边复制,该特点有利于减少碱基暴露的时间,减少基因结构改变的概率,从而增加遗传的稳定性。突变后的U在复制过程中会形成U—A、A—T,DNA分子复制后相应位点出现的C与G配对则来自与P互补碱基,由此推测,P为C(胞嘧啶)或G(鸟嘌呤)。 答案:(1)①浅蓝色和深蓝色　②BC　(2)3∶1　3和4　 (3)边解旋边复制　稳定性　C或G 5 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $