高中生物人教版2019必修2課后習(xí)題第3章第3節(jié)DNA的復(fù)制

第3節(jié)DNA的復(fù)制合格考達(dá)標(biāo)練1.下列關(guān)于DNA復(fù)制的敘述,正確的是()A.復(fù)制均在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行B.復(fù)制僅發(fā)生在有絲分裂的間期C.復(fù)制過程先解旋后復(fù)制D.堿基互補(bǔ)配對(duì)保證了復(fù)制的準(zhǔn)確性答案D解析細(xì)胞分裂一般都伴隨DNA復(fù)制,不只是有絲分裂;DNA不只存于細(xì)胞核內(nèi),線粒體、葉綠體中也含有少量DNA;DNA是邊解旋邊復(fù)制。2.正常情況下,不發(fā)生DNA復(fù)制的細(xì)胞是()A.分裂的受精卵B.癌細(xì)胞C.根尖分生區(qū)細(xì)胞D.成熟的表皮細(xì)胞答案D解析A、B、C三項(xiàng)中的細(xì)胞均可以進(jìn)行有絲分裂,在有絲分裂前的間期進(jìn)行DNA復(fù)制,而成熟的表皮細(xì)胞已經(jīng)高度分化,不再進(jìn)行分裂,也不再進(jìn)行復(fù)制。3.體外進(jìn)行DNA復(fù)制的實(shí)驗(yàn),向試管中加入有關(guān)的酶、4種脫氧核苷酸和ATP,37℃下保溫。下列敘述中正確的是()A.能生成DNA,DNA的堿基比例與4種脫氧核苷酸的比例一致B.不能生成DNA,因?yàn)槿鄙貲NA模板C.能生成DNA,DNA的堿基比例不確定,且與酶的來源有一定的關(guān)聯(lián)D.不能生成DNA,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中缺少催化酶的適宜的體內(nèi)條件答案B解析DNA復(fù)制需要的條件是模板、原料、酶、能量等,題目的條件缺少模板,不能生成DNA。4.已知DNA分子的一條母鏈上的部分堿基排列順序?yàn)椤狝—C—G—T—,那么,以另一條母鏈為模板,經(jīng)復(fù)制后得到的對(duì)應(yīng)子鏈的堿基排列順序是()A.—T—G—C—A— B.—A—C—G—T—C.—U—G—C—A— D.—A—C—G—U—答案B解析DNA復(fù)制過程中遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,以另一條母鏈為模板形成的子代DNA相對(duì)應(yīng)的子鏈的堿基順序與已知的母鏈?zhǔn)窍嗤摹?.下列關(guān)于DNA的計(jì)算,正確的是()A.具有1000個(gè)堿基對(duì)的DNA,腺嘌呤有600個(gè),則每一條鏈上都具有胞嘧啶200個(gè)B.具有m個(gè)胸腺嘧啶的DNA片段,復(fù)制n次,共需要2n·m個(gè)胸腺嘧啶C.具有m個(gè)胸腺嘧啶的DNA片段,第n次復(fù)制需要2n-1D.無(wú)論是雙鏈DNA還是單鏈DNA,A+G所占的比例均是1/2答案C解析根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,具有1000個(gè)堿基對(duì)的DNA,A+T+C+G=2000(個(gè)),A=T=600個(gè),C=G=400(個(gè)),但在該DNA的每一條鏈上所具有的胞嘧啶不一定是200個(gè),A項(xiàng)錯(cuò)誤;具有m個(gè)胸腺嘧啶的DNA片段,復(fù)制n次,共需要(2n1)·m個(gè)胸腺嘧啶,第n次復(fù)制共需要(2n1)·m(2n-11)·m=2n-1·m個(gè)胸腺嘧啶,B項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確;在雙鏈DNA中,A+G所占的比例是1/2,在單鏈6.在含有被14N或15N標(biāo)記的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的大腸桿菌,其DNA分子分別為14NDNA(相對(duì)分子質(zhì)量為a)和15NDNA(相對(duì)分子質(zhì)量為b)。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上,再連續(xù)繁殖兩代(Ⅰ和Ⅱ),用某種離心方法分離得到的結(jié)果如圖所示。下列對(duì)此實(shí)驗(yàn)的敘述不正確的是()A.Ⅰ代大腸桿菌DNA分子中的每一條鏈都是一條含有14N,另一條鏈含有15NB.Ⅱ代大腸桿菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4C.預(yù)計(jì)Ⅲ代大腸桿菌DNA分子的平均相對(duì)分子質(zhì)量為(7a+b)/8D.上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制答案B解析圖中顯示離心后親代大腸桿菌DNA在試管中的位置為底部,將該DNA轉(zhuǎn)移至含14N的培養(yǎng)基中繁殖兩代后,含15N的DNA應(yīng)占全部DNA的1/2。7.含31P的DNA分子利用含32P的原料復(fù)制一次后形成的兩個(gè)子代DNA分子中,會(huì)出現(xiàn)以下哪種情況()A.比重相同,所攜帶的遺傳信息相同B.比重不同,所攜帶的遺傳信息相同C.比重相同,所攜帶的遺傳信息不同D.比重不同,所攜帶的遺傳信息不同答案A解析根據(jù)DNA半保留復(fù)制的過程可知,新形成的子代DNA都是一條鏈含31P(母鏈),另一條鏈含32P(子鏈),并且由于復(fù)制過程遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,新形成的子代DNA所攜帶的遺傳信息與原DNA完全一致。8.DNA的復(fù)制方式,可以通過設(shè)想來進(jìn)行預(yù)測(cè),可能的情況是全保留復(fù)制、半保留復(fù)制、分散(彌散)復(fù)制三種。某生物興趣小組通過設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)來證明DNA的復(fù)制方式。實(shí)驗(yàn)步驟:(1)在含14N的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)的大腸桿菌,其DNA分子均為14N/14NDNA(對(duì)照)。(2)在含15N的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)的大腸桿菌,其DNA分子均為15N/15NDNA(親代)。(3)將親代含15N的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基中,再連續(xù)繁殖兩代(Ⅰ和Ⅱ),用密度梯度離心法分離,不同分子量的DNA分子將分布在試管的不同位置。實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè):(1)如果與對(duì)照(14N/14NDNA)相比,子代Ⅰ經(jīng)密度梯度離心后出現(xiàn)兩條DNA帶,且分別為一條帶和一條帶,則可以排除半保留復(fù)制和分散復(fù)制。

(2)如果子代Ⅰ只有一條中密度帶,則可以排除,但不能肯定是。

(3)如果子代Ⅰ只有一條中密度帶,再繼續(xù)做子代ⅡDNA密度鑒定:若子代Ⅱ可以分出和,則可以排除分散復(fù)制,同時(shí)確定DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制;如果子代Ⅱ不能分出中、輕密度兩條帶,則排除,同時(shí)確定DNA復(fù)制方式為。

答案(1)輕(14N/14N)重(15N/15N)(2)全保留復(fù)制半保留復(fù)制或分散復(fù)制(3)一條中密度帶一條輕密度帶半保留復(fù)制分散復(fù)制解析從題目中的圖示可知,深色為親代DNA的脫氧核苷酸鏈(母鏈),淺色為新形成的子代DNA的脫氧核苷酸鏈(子鏈)。因此全保留復(fù)制后得到的兩個(gè)DNA分子,一個(gè)是原來的兩條母鏈重新形成的親代DNA分子,一個(gè)是兩條子鏈形成的子代DNA分子;半保留復(fù)制后得到的每個(gè)子代DNA分子的一條鏈為母鏈,一條鏈為子鏈;分散復(fù)制后得到的每個(gè)子代DNA分子的單鏈都是由母鏈片段和子代片段間隔連接而成的。等級(jí)考提升練9.假設(shè)1個(gè)雙鏈均被32P標(biāo)記的噬菌體DNA由5000個(gè)堿基對(duì)組成,其中腺嘌呤占全部堿基的20%。用這個(gè)噬菌體侵染只含31P的大腸桿菌,共釋放出100個(gè)子代噬菌體。下列敘述不正確的是()A.該過程至少需要3×105個(gè)鳥嘌呤脫氧核苷酸B.噬菌體增殖需要細(xì)菌提供場(chǎng)所、原料和酶等C.含32P與只含31P的子代噬菌體的比例為1∶49D.噬菌體的DNA復(fù)制在宿主細(xì)胞中進(jìn)行答案A解析A=T=5000×2×20%=2000,G=C=5000×2×30%=3000。噬菌體由1個(gè)增加到100個(gè),增加了99個(gè)DNA分子,因此過程中需要鳥嘌呤脫氧核苷酸數(shù)=99×3000=2.97×105(個(gè))。噬菌體侵染細(xì)菌時(shí),噬菌體的DNA進(jìn)入宿主細(xì)胞并作為模板,需要細(xì)菌提供場(chǎng)所、原料、能量和酶等。1個(gè)被32P標(biāo)記的噬菌體經(jīng)半保留復(fù)制形成的100個(gè)子代噬菌體中有2個(gè)子代噬菌體含32P,98個(gè)只含31P,所以含32P的子代噬菌體與只含31P的子代噬菌體的比例為2∶98=1∶49;噬菌體的DNA復(fù)制在細(xì)菌細(xì)胞中進(jìn)行。10.將含14NDNA的某細(xì)菌轉(zhuǎn)移到含15NH4Cl的培養(yǎng)液中培養(yǎng),24h后提取子代細(xì)菌的DNA,先將DNA進(jìn)行熱變性處理,即解開雙螺旋結(jié)構(gòu)使其變成單鏈,然后再進(jìn)行密度梯度離心,結(jié)果如下圖所示,離心管中出現(xiàn)的兩種條帶分別對(duì)應(yīng)下圖中的兩個(gè)峰。下列敘述正確的是()A.熱變性處理破壞的是DNA分子中的磷酸二酯鍵B.由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可推知,該細(xì)菌的細(xì)胞周期大約為6hC.根據(jù)條帶的數(shù)目和位置可以判斷DNA的復(fù)制方式D.若子代DNA直接密度梯度離心,則會(huì)出現(xiàn)2條帶,且含量比例為1∶3答案D解析熱變性處理破壞的是DNA分子中的氫鍵,A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)DNA半保留復(fù)制的特點(diǎn)和圖示信息可知,子代共產(chǎn)生8個(gè)雙鏈DNA分子,其中含14N的單鏈為2條,含15N的單鏈為14條,該細(xì)菌經(jīng)過了3次復(fù)制,細(xì)胞周期大約為8h,B項(xiàng)錯(cuò)誤;將DNA熱變性處理變成單鏈,然后再進(jìn)行密度梯度離心,則只會(huì)出現(xiàn)14N條帶和15N條帶,根據(jù)條帶的數(shù)目和位置無(wú)法判斷DNA的復(fù)制方式,C項(xiàng)錯(cuò)誤;若子代DNA直接密度梯度離心,則出現(xiàn)2條帶,含14N15N的中密度條帶和只含15N的高密度條帶,含量比例為1∶3,D項(xiàng)正確。11.將植物根尖分生組織(每個(gè)細(xì)胞含有20條染色體)放在含有15N的培養(yǎng)液中進(jìn)行培養(yǎng),連續(xù)進(jìn)行3次細(xì)胞分裂。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A.DNA分子復(fù)制3次,產(chǎn)生的DNA分子中含14N的DNA占1/4B.第二次細(xì)胞分裂中期每條染色體均有1個(gè)DNA分子的2條脫氧核苷酸鏈都含15NC.1個(gè)染色體形成2條染色單體的同時(shí),DNA也完成了復(fù)制D.某些細(xì)胞在第三次細(xì)胞分裂中期可能有2條染色單體的所有脫氧核苷酸鏈都不含15N答案D解析DNA分子復(fù)制3次,產(chǎn)生的8個(gè)DNA分子中含14N的DNA分子有2個(gè),占1/4,A項(xiàng)正確;由于DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制,第二次細(xì)胞分裂中期每條染色體均有1個(gè)DNA分子的2條脫氧核苷酸鏈都含15N,B項(xiàng)正確;1個(gè)染色體形成2條染色單體的同時(shí),DNA也完成了復(fù)制,C項(xiàng)正確;某些細(xì)胞在第三次細(xì)胞分裂中期不可能有2條染色單體的所有脫氧核苷酸鏈都不含15N,D項(xiàng)錯(cuò)誤。12.下圖為真核細(xì)胞DNA復(fù)制過程的模式圖,請(qǐng)根據(jù)圖示過程回答問題。(1)由圖示得知,1個(gè)DNA分子復(fù)制出乙、丙2個(gè)DNA分子,其方式是。

(2)DNA解旋酶能使雙鏈DNA解開,但需要細(xì)胞提供。

(3)從圖中可以看出合成的兩條子鏈的方向是(填“相同”或“相反”)的。

(4)真核細(xì)胞中DNA復(fù)制的場(chǎng)所是;細(xì)胞分裂過程中,在DNA復(fù)制完成后,處于染色體上的乙、丙分開的時(shí)期為。

(5)DNA分子通過復(fù)制,將從親代細(xì)胞傳給了子代細(xì)胞,從而保持了的連續(xù)性。

答案(1)半保留復(fù)制(2)能量(ATP)(3)相反(4)細(xì)胞核、線粒體和葉綠體有絲分裂后期、減數(shù)分裂Ⅱ后期(5)遺傳信息遺傳信息解析(1)DNA復(fù)制的方式是半保留復(fù)制,其特點(diǎn)是邊解旋邊復(fù)制。(2)解旋過程需要細(xì)胞提供能量。(3)DNA的2條脫氧核苷酸鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械年P(guān)系,那么以這兩條鏈為模板合成的子鏈的方向也應(yīng)該是相反的。(4)真核細(xì)胞內(nèi)DNA分子復(fù)制的場(chǎng)所有細(xì)胞核、線粒體和葉綠體;染色體上的DNA分子復(fù)制后,分別存在于兩條染色單體中,染色單體分開發(fā)生的時(shí)期是有絲分裂后期和減數(shù)分裂Ⅱ后期。(5)DNA分子復(fù)制的意義是將遺傳信息從親代細(xì)胞傳給子代細(xì)胞,從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。13.如圖為真核生物DNA的結(jié)構(gòu)(圖甲)及發(fā)生的生理過程(圖乙),請(qǐng)據(jù)圖回答問題。(1)圖甲為DNA的結(jié)構(gòu)示意圖,其基本骨架由和(填序號(hào))交替排列構(gòu)成,④為。

(2)圖乙為過程,發(fā)生的場(chǎng)所主要是,發(fā)生的時(shí)期為。從圖示可看出,該過程是從起點(diǎn)開始復(fù)制的,從而提高復(fù)制速率;圖中所示的酶為酶,作用于圖甲中的(填序號(hào))。

(3)5BrU(5溴尿嘧啶)既可以與A配對(duì),又可以與C配對(duì)。將一個(gè)正常的具有分裂能力的細(xì)胞,接種到含有A、G、C、T、5BrU5種核苷酸的適宜培養(yǎng)基上,至少需要經(jīng)過次復(fù)制后,才能實(shí)現(xiàn)細(xì)胞中某DNA分子某位點(diǎn)上堿基對(duì)從T—A到C—G的替換。

答案(1)①②胞嘧啶脫氧核苷酸(2)DNA復(fù)制細(xì)胞核有絲