3.3DNA的复制&3.4基因通常是有遗传效应的DNA片段-【名师大课堂】2025-2026学年高中生物必修第二册同步小作业（人教版）

第3节 DNA的复制 A级基础过关练 知识点一DNA半保留复制的实验证据 DNA复制方式为分散复制，则子一代和子二 1.在沃森和克里克提出DNA的碱基特异性配： 代均只有1条离心带，且子二代DNA的离心 对方式后，科学家提出DNA可能有全保留 带介于 (填“15N/5N一DNA和 复制、半保留复制、分散复制三种方式，如图 15N/4N-DNA”或“15N/4N-DNA和14N/ 1所示。为探究DNA的复制方式，科学家以： 14N-DNA”)之间。 含5N标记的培养液来培养大肠杆菌，让大 (4)如果子一代和子二代的离心结果分别是 肠杆菌繁殖多代，得到5N/5N一DNA(亲 号试管，则可证明DNA分子 代)，再将亲代DNA分子转移到含1N的普 的复制方式是半保留复制；子三代的离心结 通培养液中，连续复制三代（子一代、子二代！ 果最可能是 号试管。 和子三代)，每一代都用离心技术分离，不同 知识点二DNA复制的过程 相对分子质量的DNA将分布在试管中的不 2.DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成 同位置上，同时对普通大肠杆菌DNA分子 子代DNA的过程。下列叙述错误的是 进行离心，实验结果如图2所示。回答下列 ( ) 问题： A.DNA复制过程以游离的4种脱氧核苷酸 为原料 B.DNA的复制过程中不需要消耗能量 C.DNA的复制方式为半保留复制 朋 D.碱基互补配对原则保证了DNA复制的准 全保留复制半保留复制分散复制 确性 图1 3.甲图中DNA分子有a和d两条链，将甲图中 N/N-DNA 某一片段放大后如乙图所示，结合所学知识 N/N-DNA N/N-DNA 回答下列问题： ② 10--- 图2 -8- (1)沃森和克里克提出DNA分子呈 0m中20 结构。DNA分子复制的基本条件是 @-0 P 等（答出4点）。 (2)图2中， 是普通大肠杆菌 甲 乙 DNA的离心结果， 是亲代DNA (1)从甲图可看出DNA复制的方式是 分子的离心结果。 (3)若DNA复制方式为全保留复制，则子一 (2)甲图中，A和B均是DNA分子复制过程 代和子二代分别有 条离心带；若： 中所需要的酶，其中B能将单个的脱氧核苷 22 酸连接到脱氧核苷酸链上，从而形成子链，则 A.有15N4N和4N14N两种，其比例为1：3 A是 酶，B是 酶。 B.有5N5N和14N14N两种，其比例为1：1 (3)图甲过程在绿色植物叶肉细胞中进行的 C.有15N5N和14N4N两种，其比例为3：1 场所有 D.有5N1N和lN1N两种，其比例为3：1 (4)乙图中，7是 ,10是 5.某双链DNA分子(14N/4N-DNA)含有3 DNA分子的基本骨架由 000个碱基，腺嘌呤占35%。若该DNA分子 交替连接而成。 (5)若用1个32P标记的噬菌体侵染未标记的 以15N同位素标记的四种游离脱氧核苷酸为 大肠杆菌，释放出300个子代噬菌体。其中 原料复制3次，将全部复制产物进行密度梯 含有32P的噬菌体所占的比例是 度离心，得到如图1所示结果；若将全部复制 (6)若图乙中亲代DNA分子在复制时，一条 产物加入解旋酶处理后再离心，则得到如图 链上的G变成了A,则该DNA分子经过n: 2所示结果。下列有关分析错误的是() 次复制后，发生差错的DNA分子占DNA分 子总数的 知识点三与DNA复制有关的计算 图1 图2 4.现有DNA分子的两条链均只含1N(表示 为4N4N)的大肠杆菌，若将该大肠杆菌在 A.Z层全部是含14N的DNA单链 含5N的培养基中繁殖两代，再转到含14N的 B.W层中含15N标记的胞嘧啶有6300个 培养基中繁殖一代，则理论上DNA分子的 C.X层中含有的氢键数是Y层的1/3 类型和比例分别是 D.W层与Z层的核苷酸数之比是7：1 B级 能力提升练 知识点一DNA复制的过程及特点 ;2.(多选)动物细胞的线粒体DNA分子上有两 1.真核细胞的DNA分子复制时可观察到多个 个复制起始区OH和OL。该DNA复制时， 复制泡（如图所示）。请结合所学知识分析， OH首先被启动，以L链为模板合成M链， 下列叙述正确的是 当M链合成约2/3时OL启动，以H链为模 板合成N链，最终合成两个环状双螺旋 DNA分子，该过程如图所示。下列叙述正确 的是 ( OH OH OH A.真核细胞DNA以一端为起点复制至 H链 L链 一端 OL O OL B.复制起始时间越早，复制泡越大 OH -M链 C.这种复制方式不利于提高复制效率 D.DNA分子复制时，DNA聚合酶可为磷酸 H链 -H链 N链 N链 二酯键的形成提供能量 OL 23 A.复制启动时OH区和OL区首先结合的；知识点二探究DNA复制方式及相关计算 酶是解旋酶 4.(多选)科学家曾提出DNA复制的全保留复 B.合成M链和N链时方向相反是因为起始 制、半保留复制假说，并进行了如下实验。 区解旋方向不同 实验一：从含5N的大肠杆菌和含1“N的大肠 C.M链合成延伸的方向为5'→3'，N链合成 杆菌中分别提取亲代DNA,混合后放在 延伸的方向为3'→5 100℃条件下进行热变性处理，即解开双螺 D.线粒体DNA分子中每个脱氧核糖都与两 个磷酸相连 旋，变成单链，然后进行密度梯度离心，再测 3.如图是DNA复制的有关图示，A→B→C表 定离心管中混合的DNA单链含量，结果如 示大肠杆菌的DNA复制，D→F表示哺乳动： 图a所示。 物的DNA复制。图中“●”表示复制起始点， 实验二：将含5N的大肠杆菌转移到含14N “→”表示复制方向。 H,CI的培养液中，繁殖一代后提取子代大肠 杆菌的DNA(F,DNA),将F,DNA热变性处 理后进行密度梯度离心，再测定离心管中的 DNA单链含量，结果如图b所示。 混合后的亲 (1)解旋酶的作用是 ,解旋过程需 密度代DNA离心密度 F,DNA离心 密度下 的结果 结果 要细胞代谢提供 低 N条带 (2)真核细胞中DNA复制的场所是 5N条带 :在复制完成后，姐妹染色单 密度 体分开的时期为 高 DNA单链含量 DNA单链含量 a 6 (3)若A中含有48502个碱基对，而子链延 以下分析不正确的是 ( 伸速度是105个碱基对/min,则此DNA分子 A.根据图a、图b,可判断DNA的复制方式 复制完成理论上需约30s,而实际上只需约 16s。根据A→C图分析，是因为 是半保留复制 B.若实验一中热变性后再降温复性，然后进 (4)哺乳动物的DNA分子展开可达2m之 行密度梯度离心，将得到两个条带 长，若按A→C的方式复制，至少需8h,而实 C.若实验二中繁殖两代，提取的F,DNA不 际上为6h左右。据D→F图分析，是因为 进行热变性处理直接进行密度梯度离心， 离心管中只出现两个条带，据此推测 (5)A→F均有以下特点：延伸的子链紧跟着 DNA的复制方式是半保留复制 解旋酶，这说明DNA分子复制的特点是： D.将含5N的大肠杆菌转移到含14NH,Cl的 (6)C与A相同，F与D相同，C、F能被如此 培养液中培养24h,子代大肠杆菌含4N 准确地复制出来，是因为 的DNA单链与含5N的DNA单链数目 比为15：1，则大肠杆菌的分裂周期为6h 24 第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段 A级基础过关练 知识点一基因、DNA与染色体关系的辨析 (8)生物的性状遗传主要通过A上的 1.下列有关基因的叙述，正确的是 传递给后代。 A.基因就是有遗传效应的DNA片段 知识点二DNA的多样性和特异性 B.经测定一个由n个脱氧核苷酸构成的 :3.下列从分子水平上对生物体多样性或特异性 DNA分子中，包含了m个基因，则每个基 的分析，错误的是 () 因的平均长度不超过n/2m个脱氧核苷 A.碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA 酸对 分子的多样性 C.人体细胞内的基因全部位于染色体上 B.碱基特定的排列顺序，构成了每一个DNA D.基因中核苷酸的排列顺序就是遗传信息，： 分子的特异性 只能通过减数分裂传递给后代 C.人体控制血红蛋白的基因由1700个碱基 2.分析图示，回答有关问题： A(染色体)←-B+C(DNA) 对组成，其碱基对可能的排列顺序有 D(基因) 41700种 E(脱氧 D.一个含2O00个碱基的DNA分子，其碱基 国+G(糖)+H(磷酸) 核苷酸) 、 对可能的排列顺序有41o种 (1)图中B是 ,G是 4.现在通过人脸识别能为手机解锁，通过刷脸 (2)A与C有两种数量关系： 与核对身份证信息，无需取火车票就能进站 和 上车，人脸识别技术的应用使我们的生活更 (3)D与A的位置关系是 加便利。下列说法错误的是 () (4)从分子水平看，D与C的关系是 A.人脸识别技术是通过直接识别人面部的 基因来实现的 (5)真核生物中，D的主要载体是图中的 B.人脸识别技术的前提是每个人都有独特 ,除此之外， 和 中也含 的面部特征 有D。 C,每个人相关基因的碱基排列顺序及多样 (6)在E构成的链中，与1分子G相连接的 有 分子的F和 分子的H。 化的基因组合，决定了人脸特征的多样性 (7)遗传信息是D中 的特定排列 D.DNA的多样性和特异性是人脸多样性和 顺序。 特异性的物质基础 25碱基C所占比例为(1一2a)/2=1/2一a,A正确；双链 DNA分子的一条单链中(A+T)/(G+C)的值等于其互 补链和整个DNA分子中该比例的值，所以如果一条链： 上(A十T)/(G+C)=m,则另一条链上该比值也为m,: B正确；由DNA分子的碱基互补配对原则可知，G=: C2,C=G2,A1=T2,T1=A2,如果A1：T1:G:C =1:2:3:4,则A2:T2:G2:C2=2:1:4:3, C错误；因为A一T之间有2个氢键，C-G之间有3个 氢键，所以由50个碱基对组成的DNA分子片段中至： 少含有的氢键个数为50×2=100，D正确。 第3节DNA的复制 A级基础过关练 1.答案(1)双螺旋模板(DNA的两条链)、原料（脱氧： 核苷酸)、能量、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）(2)④： ⑤(3)2、215N/14N-DNA和14N/14N-DNA (4)②、①③ 解析(2)普通大肠杆菌DNA两条链上的N都是14N,: 其离心结果为④号试管。亲代DNA分子的两条链上 的N都是15N,其离心结果为⑤号试管。(3)(4)将亲代 DNA分子(5N/I5N-DNA)转移到含14N的普通培养： 液中，若DNA复制方式为全保留复制，则子一代和子 二代都有？条离心带（一条15N/I5N一DNA和一条14 N/I4N-DNA)。若DNA复制方式为分散复制，则子 一代和子二代均只有1条离心带，且子二代DNA的离 心带介于15N/4N-DNA和14N/14N-DNA之间。若： DNA复制方式为半保留复制，则子一代只有一条离心 带(15N/14N-DNA),对应图2中的②；子二代有两条 离心带（一条15N/14N一DNA和一条14N/14N一DNA, 且两条带等宽)，对应图2中的①；子三代有8个DNA: 分子，其中2个DNA分子为15N/14N-DNA,6个 DNA分子为14N/14N-DNA,离心结果为图2中的③。： 2.BDNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，则DNA复制： 过程以游离的4种脱氧核苷酸为原料，A正确。DNA! 的复制过程中需要消耗能量，B错误。DNA能准确复 制的原因：DA双螺旋结构为复制提供了精确的模· 板；碱基互补配对原则保证了复制的准确性，D正确。 3.答案(1)半保留复制(2)解旋DNA聚合(3)细： 胞核、线粒体、叶绿本(4)胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱： 氧核苷酸链的片段脱氧核糖和磷酸(5)1/150： (6)1/2 解析甲图中，A是解旋酶，打开双链，B是DNA聚合： 酶，催化子链延伸，a、d是DNA分子的两条母链，b、c 是新形成的两条子链。乙图中，1是胞嘧啶C,2是腺嘌： 呤A,3是鸟嘌吟G,4是胸腺嘧啶T,5是脱氧核糖，6： 53 是磷酸，7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，8是碱基对，9是氢 键，10是DNA分子的脱氧核苷酸链的片段。(3)绿色 植物的叶肉细胞中含有DNA的场所有细胞核、线粒体 和叶绿体，这些场所均可以进行DA复制。（5)若用1 个32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，释放出 300个子代噬菌体，其中只有2个噬菌体含有2P,因此 含有32P的噬菌体所占的比例是1/150。(6)亲代DNA 分子在复制时，一条链上的G变成了A,则以该链为模 板合成的DNA都发生了差错，以另一条链为模板合成 的DNA都是正常的，所以发生差错的DNA分子占 DNA分子总数的1/2。 DDNA分子的两条单链均只含14N的大肠杆菌在 含15N的培养基中繁殖两代，则DNA一半为15N14N, 一半为15N15N。再将其转到含14N的培养基中繁殖一 代，DNA为15N14N形成的子代DNA中，一半DNA 为15N14N,一半DNA为14N14N;DNA为15N15N形成 的子代DNA都为l5N14N;因此理论上DNA分子的类 型有15N14N和14N14N两种，其比例为3：1。 B图2表示将全部复制产物加入解旋酶处理（形成单 链)后再离心得到的结果，由于DNA分子的复制方式 为半保留复制，所以Z层全部是含14N的DNA分子单 链，A正确。在含有3000个碱基的DNA分子中，腺嘌 呤占35%，所以胞嘧啶占15%，共有3000×15%=450 (个)，图2中DNA分子复制了3次，则W层中含15N 标记的胞嘧啶有450X(23一1)=3150（个），B错误。 在双链DNA分子中，碱基对之间通过氢键相连，图1 中DNA分子复制了3次，产生的8个DNA分子中，2 个15N/14N-DNA在X层，6个15N/I5N-DNA在Y 层，所以X层中含有的氢键数是Y层的1/3，C正确。 由于DNA分子复制了3次，产生了8个DNA分子，含 16条脱氧核苷酸链，其中含15N的DNA单链有14条 在W层，2条含14N的DNA单链在Z层，所以W层与 Z层的核苷酸数之比为14：2=7：1，D正确。 级能力提升练 B真核细胞的DNA分子复制时可观察到多个复制 泡，说明真核细胞DNA是多起，点复制，这种复制方式 加速了复制过程，提高了复制效率，A、C错误。复制起 始时间越早，双链解开的程度越大，合成的子链越长， 复制泡越大，B正确。酶不能为反应提供能量，D错误。 AD组成DNA分子的两条链是反向平行的，合成M 链和N链时方向相反，不是因为起始区解旋方向不同， 而是DNA聚合酶只能从3'端延伸DNA链，B错误；M 链和N链合成延伸的方向均为5'→3'，C错误：线粒体 环状DNA分子中没有游离的磷酸基团，每个脱氧核糖 都与两个磷酸相连，D正确。 3.答案(1)使双链DNA解开能量(ATP)(2)细胞 核、线粒体和叶绿体有丝分裂后期、减数第二次分裂 后期(3)DNA复制是单起点双向进行的(4)DNA 从多个起始点双向进行复制(5)边解旋边复制 (6)DNA独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板， 通过碱基互补配对，保证了复制准确地进行 解析A→C所示DNA的复制是单起点双向进行的， D→F所示DNA的复制是多个起始点双向进行的，所 以DNA复制实际所需时间比理论所需时间短。 4.ABC无论DNA是全保留复制还是半保留复制，经热 变性处理后都能得到和图a、图b相同的实验结果，A 错误。若实验一中热变性后再降温复性，可能得到2 条链都是15N的DNA分子、2条链都是14N的DNA分 子和一条链含15N另一条链含14N的DNA分子，然后 进行密度梯度离心，可得到三个条带，B错误。实验二 中繁殖两代，若DNA是半保留复制，提取F,DNA,其 中一半DNA为一条链含15N另一条链含14N,另一半 DNA为两条链都含14N,不进行热变性处理直接进行 密度梯度离心，离心管中会出现两个条带；若DNA为 全保留复制，提取F2DNA,其中两条链都含15N的 DNA占1/4，两条链都含14N的DNA占3/4，同样方法 离心后离心管中也会出现两个条带，故不能根据只出 现两个条带推测DNA的复制方式是半保留复制，C错 误。将含15N的大肠杆菌转移到含14NH,C1的培养液 中培养24h,子代大肠杆菌含14N的DNA单链与含15 N的DNA单链数目比为15：1=30：2，即子代DNA 中含15N的单链有2条，子代共有32条单链，16个 DNA分子，即24h复制了4次，分裂周期为6h,D 正确。 第4节基因通常是有遗传效应的 DNA片段 A级基础过关练 1.B对于RNA病毒而言，基因是有遗传效应的RNA片 段，A错误；一个由个脱氧核苷酸构成的DNA分子， 其长度为n/2个脱氧核苷酸对，该DNA分子中包含了 m个基因，故每个基因的平均长度不超过/2m个脱氧 核苷酸对，B正确：人体细胞内的基因主要位于染色体 上，还有少部分位于线粒体中，C错误；基因中核苷酸 的排列顺序就是遗传信息，可以通过有丝分裂和减数 分裂传递给后代，D错误。 5 2.答案(1)蛋白质脱氧核糖(2)1：11：2(3)D 在A上呈线性排列(4)D通常是有遗传效应的C片 段(5)A线粒体叶绿体(6)11或2(7)碱基 (8)基因(D) 解析(1)染色体的主要组成成分是蛋白质和DNA, 因此B是蛋白质；1分子脱氧核苷酸由1分子磷酸、1 分子脱氧核糖和1分子含氨碱基组成，因此G是脱氧 核糖，F是含氮碱基。(2)一般情况下，一条染色体含有 1个DNA分子，DNA复制后、着丝粒分裂之前，一条染 色体上含有2个DNA分子，因此A与C有两种数量关 系：1：1和1：2。(3)基因与染色体的位置关系是基 因在染色体上呈线性排列。(4)基因与DNA的关系是 基因通常是有遗传效应的DNA片段。(5)真核生物 中，染色体是基因的主要载体，线粒体和叶绿体中也含 有基因。(6)在脱氧核苷酸构成的链中，与1分子脱氧 核糖相连接的有1分子的含氮碱基和1或2分子的磷 酸。(7)遗传信息是基因中碱基的特定排列顺序。(8) 生物的性状遗传主要通过染色体上的基因传递给 后代。 3.C遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中，碱基排 列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，而碱 基特定的排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异 性，A、B正确；特定的基因（人体控制血红蛋白的基因） 中只能是特定的碱基对排列顺序，不能有多种排列方 式，C错误；一个DNA分子含有2000个碱基，即一条 脱氧核苷酸链中有1000个碱基，每个碱基都可能是 A、T、C、G中的任意一种，故该DNA分子碱基对可能 的排列顺序有41000种，D正确。 4.A人脸识别技术是通过直接识别人面部的多个性状 来实现的，其前提是每个人都有独特的面部特征，A错 误，B正确；DNA的多样性和特异性是生物体多样性和 特异性的物质基础，决定了人脸识别技术的可行性，D 正确。 第4章基因的表达 第1节基因指导蛋白质的合成 第1课时遗传信息的转录 A级基础过关练 1.C真核细胞中RNA可以通过核孔，DNA一般不会通 过核孔，A错误；DNA和RNA的组成成分的差别有两 个方面：一是所含五碳糖种类不同，二是所含碱基种类 也有不同，B错误；细胞生物的遗传物质是DNA,病毒 的遗传物质是DNA或RNA,C正确；tRNA中含有氢 键，D错误。