内容正文:
课时跟踪检测(十) DNA通过复制传递遗传信息
一、选择题
1.(2025·杭州八校期中)下列关于DNA复制的叙述,正确的是 ( )
A.DNA复制时,亲代DNA中只有一条链是模板
B.精原细胞略微增大进行DNA复制
C.DNA复制在核糖体上进行
D.DNA复制时,以其周围游离的脱氧核糖核酸为原料
2.(2025·北京高考)1958年,Meselson和Stahl通过15N标记DNA的实验,证明了DNA的半保留复制。关于这一经典实验的叙述正确的是 ( )
A.因为15N有放射性,所以能够区分DNA的母链和子链
B.得到的DNA带的位置有三个,证明了DNA的半保留复制
C.将DNA变成单链后再进行离心也能得到相同的实验结果
D.选择大肠杆菌作为实验材料是因为它有环状质粒DNA
3.(2025·余姚姚中书院月考)DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关,DNA分子的多样性与碱基排列顺序有关。下列关于DNA分子的叙述,错误的是 ( )
A.一个双链DNA分子含碱基对C—G越多,在体外解旋所需的温度越高
B.若某双链DNA分子由100个脱氧核苷酸组成,则其核苷酸的排列顺序可能有450种
C.若某DNA分子中(A+T)/(G+C)、(A+C)/(G+T)两个比值相等,则说明该DNA为双链
D.每个人DNA的碱基排列顺序不同,故在现代刑侦领域可利用DNA指纹技术确定罪犯
4.用32P标记一个T2噬菌体的双链DNA分子,它侵染一个含31P的细菌后释放出了200个子代,则子代中含32P的噬菌体占总数的比例是 ( )
A.2% B.1%
C.0.5% D.50%
5.某双链DNA分子共有含氮碱基1 600个,其中一条单链上(A+T)∶(C+G)=3∶5。则该DNA分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是 ( )
A.300个 B.600个
C.900个 D.1 200个
6.(2025·浙江北斗联盟期中联考)下列关于DNA复制的叙述,正确的是 ( )
A.在细胞有丝分裂的间期,能发生DNA复制
B.DNA复制过程中,只有一条母链可以作模板
C.DNA双螺旋结构全部解链后,开始DNA的复制
D.单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链
7.将全部DNA分子双链经32P标记的动物细胞置于不含32P的培养基中培养至第二个细胞周期。如图能正确表示第二个细胞周期中期的是(只考虑其中一条染色体上的DNA。实线是无标记的DNA链;虚线是32P标记的DNA链;圆点是着丝粒) ( )
8.在氮源分别为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分别为14N/14N-DNA(拟核DNA相对分子质量为a)和15N/15N-DNA(拟核DNA相对分子质量为b)。将一个15N标记的亲代大肠杆菌(15N/15N-DNA)转移到含14N的培养基上,让其连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。下列关于此实验的叙述,不正确的是 ( )
A.Ⅰ代大肠杆菌DNA分子中一条链含14N,另一条链含15N
B.Ⅱ代大肠杆菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4
C.预计Ⅲ代大肠杆菌拟核DNA分子的平均相对分子质量为(7a+b)/8
D.上述实验结果证明DNA的复制方式为半保留复制
9.(2025·桐乡一中检测)如图为某真核细胞中DNA复制过程模式图,下列分析正确的是 ( )
A.酶①和酶②均作用于氢键
B.该过程的模板链是a、d链
C.该过程只能发生在细胞有丝分裂前的间期
D.DNA复制的特点有半保留复制和边解旋边复制
10.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不同
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
二、非选择题
11.(2025·上虞春晖中学检测)图甲为某链状DNA分子片段的结构图,①~⑨代表相应的结构。图乙为DNA复制过程模式图。引发体是一类多酶复合物,位于复制叉的前端,主要成分为引物酶以及DNA解旋酶等。单链结合蛋白(SSB)可结合于解旋酶解开的单链区,待复制的各项条件具备后,SSB脱离单链区,子链开始合成。回答下列问题:
(1)图甲所示DNA的基本骨架由 (填名称)交替排列构成。该DNA分子具有 个游离的磷酸基团。
(2)图乙中参与DNA复制过程的酶有 等,其中参与形成磷酸二酯键的酶有 。若图甲中DNA分子共含有x个碱基,该DNA分子在含有32P标记的培养液中复制2次,则获得的所有DNA分子的平均相对分子质量比原来增加 。
(3)图乙中SSB结合于解旋酶解开的单链区,可以防止核酸酶将解开的单链降解,也可以防止 ,从而保证解旋后的DNA处于单链状态。
(4)某小组为验证图乙DNA复制的方式为半保留复制,进行了如下操作:将普通大肠杆菌转移到含3H的培养基上繁殖一代,再将子代大肠杆菌的DNA处理成单链,然后进行离心处理。他们的实验结果 (填“能”或“不能”)证明DNA的复制方式是半保留复制而不是全保留复制,理由是
。
课时跟踪检测(十)
1.选B DNA复制时,亲代DNA中的两条链都是模板,A错误;精原细胞略微增大,说明细胞处于分裂前的间期,正在进行DNA复制,B正确;DNA复制主要在细胞核中进行,C错误;DNA复制时,以其周围游离的单体——脱氧核苷酸为原料,D错误。
2.选B 15N属于稳定同位素,不具有放射性,A错误。亲代大肠杆菌离心后出现一条DNA带(15N/15N⁃DNA),位置靠近试管的底部;转移培养后第一代细菌的DNA离心后,试管中也只有一条DNA带(15N/14N⁃DNA),位置居中;第二代细菌的DNA离心后,试管中出现两条带,一条带位置居中(15N/14N⁃DNA),另一条带的位置更靠上(14N/14N⁃DNA),因此得到的DNA带的位置有三个,证明了DNA的半保留复制,B正确。若将DNA变成单链后再进行离心,无论是全保留复制还是半保留复制,都是只有两条条带,不能证明DNA的半保留复制,C错误。大肠杆菌易培养、繁殖快,因此选择大肠杆菌作为实验材料,D错误。
3.选C 在双链DNA分子中碱基对C—G之间含有三个氢键,故C—G越多,DNA稳定性越强,在体外解旋时需要更高的温度,A正确;DNA分子的多样性与碱基对的排列顺序有关,若某双链DNA分子由100个脱氧核苷酸组成,则其核苷酸的排列顺序可能有450种,B正确;(A+T)/(G+C)、(A+C)/(G+T)两个比值相等,这个DNA分子可能是双链,也可能是单链,C错误;每个人DNA的碱基排列顺序是特定的,具有特异性,故在现代刑侦领域可利用DNA指纹技术确定罪犯,D正确。
4.选B 一个噬菌体的DNA双链均被32P标记,该噬菌体侵染细菌时,只有DNA分子进入细菌并作为模板控制子代噬菌体合成,而合成子代噬菌体所需的原料均来自细菌,根据DNA分子半保留复制特点,从细菌体内释放出的200个子代噬菌体中只有2个含有32P。因此,在这些噬菌体中,含32P的噬菌体占总数的比例为2/200×100%=1%。
5.选C 根据题意分析可知,已知一条单链中(A+T)∶(C+G)=3∶5,则双链DNA分子中(A+T)∶(C+G)=3∶5,所以A+T=1 600×3/8=600(个),又因A=T,故T=300(个);该DNA分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是(22-1)×300=900(个)。
6.选A 在细胞有丝分裂的间期,会发生DNA复制过程,A正确;DNA复制过程中,两条母链都可以作模板,B错误;DNA复制时边解旋边复制,C错误;单个脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下连接合成新的子链,D错误。
7.选D DNA分子的复制方式为半保留复制,将全部DNA分子双链经32P标记的动物细胞置于不含32P的培养基中培养一个细胞周期的时间,经过一个周期后,每条染色体的DNA上均有一条链有32P标记,一条链不含标记。第二次DNA复制时,两条模板链一条含32P,一条不含32P,复制后得到的两个DNA在两条姐妹染色单体上,一个DNA两条链都是不含32P,另一个DNA有一条链含32P,与D选项图相符。
8.选B 将一个亲代大肠杆菌(15N/15N-DNA)转移到含14N的培养基上后,由于DNA的复制方式为半保留复制,15N/15N-DNA在含14N的培养基上进行第一次复制后,产生的两个子代DNA分子均为14N/15N-DNA,这样的DNA用离心法分离后,应该分布在中带位置。Ⅰ代大肠杆菌的两个DNA分子再分别进行复制,产生的四个子代DNA分子中,有两个为14N/14N-DNA分子,另外两个为14N/15N-DNA分子,此时进行离心处理,DNA应该分布于轻带和中带位置,且含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/2。Ⅲ代大肠杆菌拟核DNA分子共有8个,其相对分子质量之和为7a+b,平均相对分子质量为(7a+b)/8。
9.选D 图中酶①是解旋酶,酶②是DNA聚合酶,前者作用于氢键,后者作用于磷酸二酯键,A错误;该过程a、b链为模板链,c、d链分别是以a、b链为模板合成的子链,B错误;在真核细胞中,DNA复制发生在细胞有丝分裂前的间期和减数第一次分裂前的间期,C错误;DNA复制的特点有半保留复制和边解旋边复制,D正确。
10.选C DNA的复制方式为半保留复制,根据试题分析,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,A正确;第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体,有一条染色单体中的DNA是一条链含BrdU另一条链不含BrdU,另一条染色单体中的DNA是两条链都含BrdU。故一条染色单体呈深蓝色,另一条呈浅蓝色,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的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占1/4,C错误;根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后,还会有染色单体上的DNA是一条链含BrdU另一条链不含BrdU,故还能观察到深蓝色的染色单体,D正确。
11.解析:(1)DNA的基本骨架由脱氧核糖和磷酸基团交替排列构成。该DNA分子具有2个游离的磷酸基团。
(2)分析图乙,在DNA复制时参与的酶有解旋酶、DNA连接酶和DNA聚合酶等。其中DNA连接酶和DNA聚合酶参与形成磷酸二酯键。若图甲中DNA分子共含有X个碱基,那么就含有X个磷酸基团,P的相对原子质量是31,该DNA分子(假设相对分子质量为y)在含有32P标记的培养液中复制2次,形成4个DNA,相当于新增加了3个DNA,新增加的DNA含32P,故共新增加相对分子质量为3y+3x,因此获得的所有DNA分子的平均相对分子质量比原来增加(y+3y+3x)/4-y=y+3x/4-y=3x/4。
(3)图乙中SSB结合于解旋酶解开的单链区,可以防止核酸酶将解开的单链降解,也可以防止解旋的单链DNA重新配对形成双链,从而保证解旋后的DNA处于单链状态。
(4)将普通大肠杆菌转移到含3H的培养基上繁殖一代,再将子代大肠杆菌的DNA处理成单链,然后进行离心处理,处理成单链后,无论是半保留复制还是全保留复制,含有标记和不含标记的单链均各占一半,因此实验结果不能证明DNA的复制方式是半保留复制而不是全保留复制。
答案:(1)脱氧核糖和磷酸基团 2 (2)解旋酶、DNA连接酶和DNA聚合酶(DNA聚合酶Ⅰ、DNA聚合酶Ⅲ) DNA连接酶和DNA聚合酶(DNA聚合酶Ⅰ、DNA聚合酶Ⅲ) 3x/4 (3)解旋的单链DNA重新配对形成双链 (4)不能 处理成单链后,无论是半保留复制还是全保留复制,含有标记和不含标记的单链均各占一半
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