（江蘇專版）高中生物【分層作業(yè)】3.3 DNA的復(fù)制（人教2019版必修2）

第3章基因的本質(zhì)第3節(jié)DNA的復(fù)制必備知識基礎(chǔ)練1.下列關(guān)于DNA復(fù)制的敘述,正確的是()A.在細胞有絲分裂前的間期會發(fā)生DNA復(fù)制B.一個DNA分子通過一次復(fù)制后產(chǎn)生四個DNA分子C.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)全部解鏈后,開始DNA的復(fù)制D.單個脫氧核苷酸在DNA水解酶的作用下連接合成新的子鏈2.DNA一般能準確復(fù)制,其原因是()①DNA獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供了精確的模板②DNA復(fù)制發(fā)生于細胞分裂前的間期③堿基互補配對是嚴格的④產(chǎn)生的兩個子代DNA均和親代DNA相同A.②④ B.②③C.①④ D.①③3.下列關(guān)于真核細胞中DNA分子結(jié)構(gòu)和復(fù)制的敘述,錯誤的是()A.DNA分子的兩條核苷酸鏈反向平行,構(gòu)成雙螺旋結(jié)構(gòu)B.一條核苷酸鏈上的相鄰兩個堿基通過氫鍵相連C.在DNA復(fù)制的過程中,解旋和復(fù)制同時進行D.DNA連續(xù)復(fù)制4次,含最初模板鏈的DNA占1/84.某個DNA片段由100個堿基對組成,A+T占堿基總數(shù)的30%,該DNA片段第3次復(fù)制需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸分子個數(shù)為()A.200 B.280C.360 D.1505.(2023江蘇鎮(zhèn)江丹陽高一質(zhì)量檢測)用15N標記含有100個堿基對的DNA分子,其中有胞嘧啶60個,該DNA分子在含14N的培養(yǎng)液中連續(xù)復(fù)制4次。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.含有15N的子代DNA分子有2個B.含有14N的子代DNA分子單鏈占15/16C.第4次復(fù)制時需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸240個D.復(fù)制過程中共需游離的腺嘌呤脫氧核苷酸600個6.下列關(guān)于DNA的計算,正確的是()A.具有1000個堿基對的DNA,腺嘌呤有600個,則每一條鏈上都具有200個胞嘧啶B.具有m個胸腺嘧啶的DNA片段,復(fù)制n次,共需要2n·m個胸腺嘧啶C.具有m個胸腺嘧啶的DNA片段,第n次復(fù)制需要·m個胸腺嘧啶D.無論是雙鏈DNA還是單鏈DNA,A+G所占的比例均是1/27.某DNA分子經(jīng)過誘變,某位點上一個正常堿基(設(shè)為P)變成了尿嘧啶。該DNA連續(xù)復(fù)制兩次,得到4個子代DNA分子,相應(yīng)位點上的堿基對分別為U—A、A—T、G—C、C—G,推測下列選項提到的堿基中,可能是“P”的是()A.胸腺嘧啶B.腺嘌呤C.胸腺嘧啶或腺嘌呤D.胞嘧啶或鳥嘌呤8.用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌,將一個未標記的噬菌體在此細菌中培養(yǎng)9小時,經(jīng)檢測共產(chǎn)生了64個子代噬菌體,下列敘述錯誤的是()A.子代噬菌體內(nèi)DNA的合成原料和能量來自細菌B.噬菌體繁殖一代的時間約為1.5小時C.子代噬菌體中不是所有物質(zhì)都具有放射性D.子代噬菌體中不含32P的個體與含32P的個體的比例為1∶329.下列有關(guān)“證明DNA半保留復(fù)制的實驗”的敘述,正確的是()A.培養(yǎng)過程中,大腸桿菌將利用NH4Cl中的N合成DNA的基本骨架B.通過對第二代大腸桿菌DNA的離心,得出DNA復(fù)制的特點為半保留復(fù)制C.將含14N/14N-DNA的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到以15NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)液中培養(yǎng)若干代,所獲得的大腸桿菌的DNA中都含有15ND.將含15N/15N-DNA的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到以14NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)液中繁殖一代后,若將提取的子代大腸桿菌DNA解旋處理后進行離心,離心管中將只出現(xiàn)一條帶10.下圖為真核細胞DNA復(fù)制過程的模式圖,請根據(jù)圖示過程回答問題。(1)由圖示得知,1個DNA分子復(fù)制出乙、丙2個DNA分子,其方式是。

(2)DNA解旋酶能使雙鏈DNA解開,但需要細胞提供。

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

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

關(guān)鍵能力提升練11.在DNA復(fù)制過程中,DNA聚合酶只能延長已存在的DNA鏈,而不能從頭合成DNA鏈。復(fù)制時在DNA模板上先合成一段RNA引物,再由DNA聚合酶從RNA引物3'-端開始合成新的DNA鏈,如圖所示。下列敘述錯誤的是()A.解旋酶可破壞DNA單鏈相鄰堿基間的氫鍵B.新合成的兩條子鏈延伸方向都是由5'-端到3'-端C.DNA復(fù)制過程中存在A、U堿基互補配對現(xiàn)象D.若親代DNA分子中A+T占60%,則子代DNA分子某條單鏈中C+G占40%12.(2023江蘇蘇州高一期末)大多數(shù)真核生物的DNA在復(fù)制時會出現(xiàn)多個復(fù)制泡,每個復(fù)制泡的兩端有2個復(fù)制叉,復(fù)制叉的延伸方向如圖所示。已知復(fù)制時DNA聚合酶只能沿模板鏈的3'→5'方向移動,下列說法錯誤的是()A.圖中DNA的復(fù)制為雙向半保留復(fù)制B.多起點復(fù)制加快了DNA的復(fù)制速度C.子鏈的延伸方向為5'→3'D.DNA分子通過半保留復(fù)制合成的兩條新鏈的堿基序列完全相同13.[多選]研究人員將1個含14N-DNA的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到以15NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)液中,培養(yǎng)24h后提取子代大腸桿菌的DNA,將DNA解螺旋,變成單鏈;進行密度梯度離心,試管中出現(xiàn)兩種條帶(如圖)。下列說法錯誤的是()A.根據(jù)條帶的數(shù)目和位置可以確定DNA的復(fù)制方式B.若直接將子代DNA進行密度梯度離心也能得到兩條條帶C.根據(jù)實驗結(jié)果可推知該大腸桿菌的細胞周期為6hD.解開DNA雙螺旋的實質(zhì)是破壞核苷酸之間的磷酸二酯鍵14.科學(xué)家推測DNA可能有如圖A所示的三種復(fù)制方式。1958年,美國生物學(xué)家梅塞爾森和斯塔爾用同位素標記技術(shù)和密度梯度離心的方法,追蹤由15N標記的DNA親本鏈的去向,實驗過程:在氮源為14NH4Cl的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌,其DNA分子均為14N/14N-DNA(對照);在氮源為15NH4Cl的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌,其DNA均為15N/15N-DNA(親代)。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl的培養(yǎng)基上,再連續(xù)繁殖兩代(子代Ⅰ和子代Ⅱ)后,離心得到圖B所示的結(jié)果。請依據(jù)上述材料回答問題。圖A圖B(1)DNA復(fù)制的意義是。

(2)與對照相比,如果子代Ⅰ離心后能分離出輕和重兩條密度帶,則說明DNA分子的復(fù)制方式是。如果子代Ⅰ離心后只有1條中等密度帶,則可以排除DNA分子以的方式進行復(fù)制。如果子代Ⅰ離心后只有1條中等密度帶,再繼續(xù)做子代Ⅱ的DNA密度鑒定:①若子代Ⅱ離心后,則可以確定DNA分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制。②若子代Ⅱ離心后不能分出中、輕兩條密度帶,則可以推測DNA分子的復(fù)制方式是。

(3)根據(jù)圖B所示結(jié)果可推知DNA分子的復(fù)制方式是。

第3節(jié)DNA的復(fù)制1.A解析DNA復(fù)制可發(fā)生在細胞有絲分裂前的間期和減數(shù)分裂前的間期,A項正確;一個DNA分子通過一次復(fù)制后產(chǎn)生兩個DNA分子,B項錯誤;DNA邊解旋邊復(fù)制,C項錯誤;單個脫氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下連接合成新的子鏈,D項錯誤。2.D解析DNA獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)在解旋后為DNA復(fù)制提供了精確的模板,嚴格的堿基互補配對保證了DNA復(fù)制的準確性。3.B解析DNA分子的兩條核苷酸鏈反向平行,構(gòu)成雙螺旋結(jié)構(gòu),A項正確;一條核苷酸鏈上的相鄰兩個堿基通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”相連,B項錯誤;DNA邊解旋邊復(fù)制,C項正確;DNA連續(xù)復(fù)制4次,形成16個DNA分子,含最初模板鏈的DNA為2個,占1/8,D項正確。4.B解析該DNA片段中A+T占堿基總數(shù)的30%,則C+G占堿基總數(shù)的70%,C=G=35%×200=70(個),該DNA片段第3次復(fù)制需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸分子數(shù)是70×22=280(個)。5.C解析DNA復(fù)制為半保留復(fù)制,形成的子代DNA中都有2個DNA分子保留了親代DNA的一條母鏈,最終有2個子代DNA含15N,A項正確;由于DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制,最終只有2個子代DNA各含1條15N鏈、1條14N鏈,其余30個DNA都只含14N,故只含有14N的DNA分子占30/32=15/16,B項正確;該DNA分子中含60個胞嘧啶,則腺嘌呤A=100-60=40(個),復(fù)制4次需腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量為(24-1)×40=600(個),第4次復(fù)制時需胸腺嘧啶脫氧核苷酸(24-1)×40=320(個),C項錯誤,D項正確。6.C解析根據(jù)堿基互補配對原則,具有1000個堿基對的DNA,A+T+C+G=2000(個),A=T=600個,C=G=400(個),但在該DNA的每一條鏈上所具有的胞嘧啶不一定是200個,A項錯誤;具有m個胸腺嘧啶的DNA片段,復(fù)制n次,共需要(2n-1)·m個胸腺嘧啶,第n次復(fù)制共需要·m個胸腺嘧啶,B項錯誤,C項正確;在雙鏈DNA中,A+G所占的比例是1/2,在單鏈DNA中,A+G所占的比例不一定是1/2,D項錯誤。7.D解析該DNA分子中某位點上一個正常堿基P變成了尿嘧啶,該DNA連續(xù)復(fù)制兩次,得到4個子代DNA分子,根據(jù)DNA分子半保留復(fù)制的特點,4個子代DNA分子中,有2個與親代DNA分子相同,含有尿嘧啶U的DNA分子是突變形成的,據(jù)此可判斷相應(yīng)位點上含有G—C或C—G的DNA分子與親代DNA分子相同,該位點的正常堿基P是胞嘧啶或鳥嘌呤,D項正確。8.D解析合成子代噬菌體DNA的原料和所需能量由細菌提供,A項正確;一個噬菌體產(chǎn)生64個子代噬菌體,即2n=64,說明噬菌體共繁殖了6代,則繁殖一代的時間為9÷6=1.5(小時),B項正確;合成子代噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)的原料均由細菌提供,由于用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌,所以子代噬菌體的DNA均具有放射性,而蛋白質(zhì)不具有放射性,C項正確;由于DNA復(fù)制為半保留復(fù)制,用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌,子代噬菌體的DNA都含有32P,D項錯誤。9.C解析培養(yǎng)過程中,大腸桿菌將利用NH4Cl中的N合成含氮堿基,進而形成DNA兩條鏈之間的堿基對,A項錯誤;通過對親代、第一代、第二代大腸桿菌DNA的離心和對比分析,得出DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制,B項錯誤;將含N-DNA的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到以14NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)液中繁殖一代后,若將提取的子代大腸桿菌DNA解旋處理后進行離心,離心管中將出現(xiàn)輕、重兩條帶,D項錯誤。10.答案(1)半保留復(fù)制(2)能量(ATP)(3)相反(4)細胞核、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,其特點是邊解旋邊復(fù)制。(2)解旋過程需要細胞提供能量。(3)DNA的2條脫氧核苷酸鏈是反向平行的,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)真核細胞內(nèi)DNA分子復(fù)制的場所有細胞核、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胞傳給子代細胞,從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。11.A解析DNA單鏈相鄰堿基間是通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連接的,解旋酶可破壞DNA雙鏈堿基間的氫鍵,A項錯誤;據(jù)題意可知,DNA聚合酶從RNA引物3'-端開始合成新的DNA鏈,因此新合成的兩條子鏈延伸方向都是由5'-端到3'-端,B項正確;據(jù)題意可知,DNA復(fù)制時需要在DNA模板上先合成一段RNA引物,RNA引物能與DNA結(jié)合,因此存在A、U堿基互補配對現(xiàn)象,C項正確;若親代DNA分子中A+T占60%,則子代DNA分子中C+G=1-60%=40%,某條單鏈中C+G占40%,D項正確。12.D解析由復(fù)制泡的走向可知,DNA復(fù)制時以每條鏈為模板,沿模板鏈的3'→5'方向移動,圖中DNA的復(fù)制為多起點不連續(xù)雙向半保留復(fù)制,A項正確;DNA的復(fù)制為多起點復(fù)制,多個起點同時進行某個DNA分子復(fù)制,這加快了DNA的復(fù)制速度,B項正確;DNA聚合酶只能沿模板鏈的3'→5'方向移動,因此子鏈的延伸方向為5'→3',C項正確;DNA復(fù)制分別以兩條鏈為模板,因此DNA分子通過半保留復(fù)制合成的兩條新鏈的堿基序列是互補的,D項錯誤。13.ACD解析由于DNA經(jīng)過熱變性后解開了雙螺旋,變成單鏈,所以根據(jù)條帶的數(shù)目和位置只能判斷DNA單鏈的標記情況,但無法判斷DNA的復(fù)制方式,A項錯誤;由于含14N的單鏈∶含15N的單鏈=1∶7,說明DNA復(fù)制了3次,可推知該細菌的細胞周期大約為24÷3=8(h),DNA復(fù)制3次,有2個DNA的1條鏈是15N,另1條鏈為14N,為中帶,有6個DNA的2條鏈都是15N,為重帶,B項正確,C項錯誤;連接兩條鏈的化學(xué)鍵是氫鍵,所以解開DNA雙螺旋的實質(zhì)是破壞核苷酸之間的氫鍵,D項錯誤。14.答案(1)將遺傳信息從親代細胞傳遞給子代細胞