2024-2025學(xué)年新教材高中生物第三章遺傳的分子基礎(chǔ)第三節(jié)DNA通過(guò)復(fù)制傳遞遺傳信息同步練習(xí)含解析浙科版必修2

PAGEPAGE8第三節(jié)DNA通過(guò)復(fù)制傳遞遺傳信息一、選擇題1.DNA分子的半保留復(fù)制是指()A.DNA分子中的一條鏈進(jìn)行復(fù)制,另一條鏈不復(fù)制B.DNA分子中的一半進(jìn)行復(fù)制,另一半不復(fù)制C.每一個(gè)子代DNA分子均保留了其親代DNA分子中的一條單鏈D.DNA分子復(fù)制后,一個(gè)仍為親代DNA分子,另一個(gè)為子代DNA分子解析DNA分子復(fù)制時(shí),以氫鍵斷裂后的兩條單鏈為模板,且“模板鏈”與新形成的子鏈間構(gòu)成雙螺旋結(jié)構(gòu),故每一個(gè)子代DNA分子總保留其親代DNA分子的一條鏈,因此又稱半保留復(fù)制。答案C2.下列哪項(xiàng)不屬于DNA復(fù)制須要的條件()A.DNA B.脫氧核苷酸C.DNA聚合酶 D.氨基酸解析DNA復(fù)制須要以DNA的兩條鏈作為模板,須要4種脫氧核苷酸為原料,須要DNA聚合酶等多種酶的催化以及ATP供應(yīng)能量才能正常完成,不須要氨基酸作為條件。答案D3.某DNA分子的兩條鏈均帶有同位素15N標(biāo)記,在含有14N核苷酸的試管中以該DNA為模板進(jìn)行復(fù)制試驗(yàn),復(fù)制2次后,試管中帶有同位素15N標(biāo)記的DNA分子占()A.1/2 B.1/3C.1/6 D.1/8解析DNA分子復(fù)制2次后,形成的子代DNA分子是22=4個(gè),由于復(fù)制方式是半保留復(fù)制,故不管復(fù)制多少次,子代中始終有2個(gè)DNA分子含有親代鏈,故經(jīng)2次復(fù)制后,試管中帶有同位素15N標(biāo)記的DNA分子占1/2。答案A4.有關(guān)真核細(xì)胞DNA分子的復(fù)制,下列敘述正確的是()A.復(fù)制過(guò)程中先是全部解旋,再半保留復(fù)制B.復(fù)制過(guò)程中不須要消耗ATPC.DNA聚合酶催化兩個(gè)游離的脫氧核苷酸之間的連接D.復(fù)制后產(chǎn)生的兩個(gè)子代DNA分子共含有4個(gè)游離的磷酸基團(tuán)解析真核細(xì)胞DNA復(fù)制的主要特點(diǎn)是“邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制”,A項(xiàng)錯(cuò)誤;復(fù)制須要ATP供應(yīng)能量才能正常完成,B項(xiàng)錯(cuò)誤;DNA聚合酶是催化相鄰核苷酸的脫氧核糖與磷酸基團(tuán)之間形成磷酸二酯鍵,C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案D5.下圖為DNA分子部分片段平面結(jié)構(gòu)模式圖,下列相關(guān)敘述正確的是()A.圖中①表示脫氧核苷酸,其與磷酸基團(tuán)一起形成基本骨架B.DNA聚合酶能催化②和③鍵形成C.只有在解旋酶作用下,圖中的③才能斷裂D.若該DNA分子中G—C堿基對(duì)比例較高,則熱穩(wěn)定性較高解析圖中①表示脫氧核糖,其與磷酸基團(tuán)交替連接,排列在外側(cè),形成基本骨架,A項(xiàng)錯(cuò)誤;DNA聚合酶能催化②磷酸二酯鍵形成,無(wú)法催化③氫鍵形成,B項(xiàng)錯(cuò)誤;在高溫下,圖中的③氫鍵也能斷裂,C項(xiàng)錯(cuò)誤;在DNA分子中,氫鍵的含量越多,DNA分子的熱穩(wěn)定性越好。堿基對(duì)A—T通過(guò)兩個(gè)氫鍵連接,堿基對(duì)C—G通過(guò)三個(gè)氫鍵連接,DNA分子中G—C堿基對(duì)比例較高,氫鍵的含量越高,故其熱穩(wěn)定性較高,D項(xiàng)正確。答案D6.下列有關(guān)DNA分子復(fù)制的敘述,正確的是()A.DNA分子兩條鏈間的氫鍵斷裂形成脫氧核苷酸B.在復(fù)制過(guò)程中,解開雙螺旋和復(fù)制是同時(shí)進(jìn)行的C.解開雙螺旋后以一條母鏈為模板合成兩條新的子鏈D.兩條新的子鏈通過(guò)氫鍵形成一個(gè)新的DNA分子解析DNA復(fù)制是在有關(guān)酶作用下,解開雙螺旋形成單鏈,作為模板,邊解開雙螺旋邊復(fù)制,是半保留復(fù)制。答案B7.下列關(guān)于雙鏈DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制的敘述,正確的是()A.DNA中堿基相互配對(duì)遵循卡伽夫法則B.DNA分子一條鏈中相鄰兩個(gè)堿基通過(guò)磷酸二酯鍵相連接C.復(fù)制產(chǎn)生的兩個(gè)子代DNA分子共含有4個(gè)游離的磷酸基團(tuán)D.某DNA分子內(nèi)胞嘧啶占25%,則每條DNA單鏈上的胞嘧啶占該鏈堿基的比例為25%~50%解析DNA中堿基相互配對(duì)遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,A項(xiàng)錯(cuò)誤;DNA分子一條鏈中相鄰兩個(gè)堿基通過(guò)“—脫氧核糖—磷酸基團(tuán)—脫氧核糖—”相連接,B項(xiàng)錯(cuò)誤;組成DNA分子的每條脫氧核苷酸鏈含有1個(gè)游離的磷酸基團(tuán),復(fù)制產(chǎn)生的兩個(gè)子代DNA分子共含有4條脫氧核苷酸鏈,因此共含有4個(gè)游離的磷酸基團(tuán),C項(xiàng)正確;某DNA分子內(nèi)胞嘧啶占25%,則每條DNA單鏈上的胞嘧啶占該鏈堿基的比例為0~50%,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C8.下列有關(guān)DNA復(fù)制的敘述,錯(cuò)誤的是()A.DNA在復(fù)制過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生差錯(cuò)B.DNA通過(guò)一次復(fù)制后產(chǎn)生2個(gè)DNA分子C.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)全部解鏈后,起先DNA的復(fù)制D.DNA復(fù)制過(guò)程須要DNA聚合酶解析DNA的復(fù)制過(guò)程是邊解開螺旋邊進(jìn)行復(fù)制。答案C9.(2024浙江4月選考)在含有BrdU的培育液中進(jìn)行DNA復(fù)制時(shí),BrdU會(huì)取代胸苷摻入到新合成的鏈中,形成BrdU標(biāo)記鏈。當(dāng)用某種熒光染料對(duì)復(fù)制后的染色體進(jìn)行染色,發(fā)覺含半標(biāo)記DNA(一條鏈被標(biāo)記)的染色單體發(fā)出光明熒光,含全標(biāo)記DNA(兩條鏈均被標(biāo)記)的染色單體熒光被抑制(無(wú)光明熒光)。若將一個(gè)細(xì)胞置于含BrdU的培育液中,培育到第三個(gè)細(xì)胞周期的中期進(jìn)行染色并視察。下列推想錯(cuò)誤的是()A.1/2的染色體熒光被抑制B.1/4的染色單體發(fā)出光明熒光C.全部DNA分子被BrdU標(biāo)記D.3/4的DNA單鏈被BrdU標(biāo)記解析依據(jù)題意可知,在第三個(gè)細(xì)胞周期中期時(shí),含半標(biāo)記DNA的染色單體分別在兩個(gè)細(xì)胞中,故有兩個(gè)細(xì)胞的兩條染色單體熒光全被抑制,有兩個(gè)細(xì)胞中的一條染色單體發(fā)出光明熒光,一條染色單體熒光被抑制,A、B兩項(xiàng)正確;一個(gè)DNA分子中有兩條脫氧核苷酸鏈,由于DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制,故不含BrdU標(biāo)記的兩條脫氧核苷酸鏈分別位于兩個(gè)DNA分子中,新復(fù)制得到的脫氧核苷酸鏈必定含BrdU標(biāo)記,故全部DNA分子都被BrdU標(biāo)記,C項(xiàng)正確;以第一代細(xì)胞中的某一條染色體為參照,在第三個(gè)細(xì)胞周期中期時(shí)一共有16條DNA單鏈,含BrdU標(biāo)記的有14條,故有7/8的DNA單鏈被BrdU標(biāo)記,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案D二、非選擇題10.現(xiàn)有從生物體內(nèi)提取的ATP分子和一個(gè)DNA分子,還有標(biāo)記了放射性同位素3H的四種脫氧核苷酸。擬在試驗(yàn)室中合成出多個(gè)DNA分子。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)除上述幾種物質(zhì)外,還須要等。

(2)一段時(shí)間后,測(cè)得容器內(nèi)共有8個(gè)DNA分子,可知DNA分子在此段時(shí)間內(nèi)共復(fù)制了次。

(3)在第一代的兩個(gè)DNA分子中,含3H的鏈均為。

(4)第三代DNA分子中,不含3H的DNA、一條鏈中含3H的DNA和兩條鏈中含3H的DNA,其數(shù)目分別是。

(5)由以上敘述可知,合成DNA分子所須要的原料是,模板是。

解析DNA復(fù)制須要親代DNA分子兩條單鏈為模板、原料(4種脫氧核苷酸)、酶(解旋酶、DNA聚合酶)和能量(ATP);DNA復(fù)制呈指數(shù)增長(zhǎng)即2n,并為半保留復(fù)制,2n=8,即復(fù)制了3次,第三代有8個(gè)DNA分子,其中不含3H的DNA有0個(gè),一條鏈中含3H的DNA有2個(gè),兩條鏈中含3H的DNA有6個(gè)。答案(1)酶(2)3(3)子鏈(4)0,2,6(5)4種脫氧核苷酸親代DNA分子的兩條鏈實(shí)力提升一、選擇題1.將含14N-DNA的某細(xì)菌轉(zhuǎn)移到含15NH4Cl的培育液中,培育24h后提取子代細(xì)菌的DNA。先將DNA熱變性處理,即解開雙螺旋,變成單鏈,然后再進(jìn)行密度梯度離心,結(jié)果如圖,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.熱變性處理破壞了DNA分子中的磷酸二酯鍵B.由試驗(yàn)結(jié)果可推知該細(xì)菌的細(xì)胞周期大約為6hC.依據(jù)條帶的數(shù)目和位置可以推斷DNA的復(fù)制方式D.如子代DNA干脆密度梯度離心,則出現(xiàn)2條帶,含量比例為1∶3解析熱變性破壞了DNA分子中的氫鍵,A項(xiàng)錯(cuò)誤;從曲線看,DNA單鏈比是1∶7,最可能是24小時(shí)復(fù)制3次,說(shuō)明細(xì)胞周期是8小時(shí),B項(xiàng)錯(cuò)誤;由于是單鏈,故不行依據(jù)條帶數(shù)目和位置推斷DNA復(fù)制方式,C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案D2.某DNA分子有500個(gè)堿基對(duì),其中含有鳥嘌呤300個(gè),該DNA分子進(jìn)行連續(xù)復(fù)制,經(jīng)測(cè)定共消耗了四周環(huán)境中1400個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸,則該DNA分子共復(fù)制了多少次()A.3次 B.4次C.5次 D.6次解析依據(jù)題意可知,某DNA分子共有A+T+G+C=1000個(gè)堿基,其中G=300個(gè)堿基。依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可推知,在該DNA分子中,C=G=300個(gè),A=T=200個(gè)。1分子的腺嘌呤脫氧核苷酸由1分子磷酸基團(tuán)、1分子脫氧核糖和1分子腺嘌呤組成,因此該DNA分子共含有200個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸。假如該DNA分子連續(xù)復(fù)制n次,共消耗了四周環(huán)境中1400個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸,則1400=(2n-1)×200,解得n=3。答案A3.假設(shè)32P、35S分別標(biāo)記了1個(gè)噬菌體中的DNA和蛋白質(zhì),其中DNA由5000個(gè)堿基對(duì)組成,腺嘌呤占全部堿基的30%。該噬菌體侵染不含標(biāo)記元素的大腸桿菌,共釋放出50個(gè)子代噬菌體。下列敘述正確的是()A.子代噬菌體中可能含有32P、35SB.該過(guò)程至少須要1×105個(gè)鳥嘌呤脫氧核苷酸C.噬菌體增殖須要細(xì)菌供應(yīng)模板、原料和酶等D.含32P的子代噬菌體所占的比例為1/25解析噬菌體侵染細(xì)菌時(shí),DNA進(jìn)入細(xì)菌的細(xì)胞中,而蛋白質(zhì)外殼則留在細(xì)菌細(xì)胞外,利用細(xì)菌細(xì)胞中的物質(zhì)來(lái)合成噬菌體的組成成分,據(jù)此可知,讓1個(gè)用32P、35S分別標(biāo)記了DNA和蛋白質(zhì)的噬菌體侵染不含標(biāo)記元素的大腸桿菌,釋放出的子代噬菌體中可能含有32P,但不含35S,A項(xiàng)錯(cuò)誤;1個(gè)噬菌體含有1個(gè)DNA分子,依題意可知,該噬菌體的DNA分子共有A+T+G+C=10000個(gè)堿基,其中A=T=10000×30%=3000個(gè),則C=G=2000個(gè),而每個(gè)鳥嘌呤脫氧核苷酸含有1個(gè)鳥嘌呤(G),因此該過(guò)程至少須要(50-1)×2000=98000個(gè)鳥嘌呤脫氧核苷酸,B項(xiàng)錯(cuò)誤;噬菌體增殖是以噬菌體的DNA為模板,須要細(xì)菌供應(yīng)原料和酶等,C項(xiàng)錯(cuò)誤;DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制,則在50個(gè)子代噬菌體中,有2個(gè)含有32P,因此含32P的子代噬菌體所占的比例為1/25,D項(xiàng)正確。答案D4.(2024紹興柯橋高二上學(xué)期期末)下列關(guān)于DNA分子的結(jié)構(gòu)和功能的敘述,正確的是()A.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)使DNA分子具有較強(qiáng)的特異性B.DNA分子一條鏈中相鄰兩個(gè)堿基通過(guò)氫鍵連接C.具有m個(gè)胸腺嘧啶的DNA片段,第n次復(fù)制時(shí)須要m·個(gè)胸腺嘧啶D.把DNA分子放在含15N的培育液中連續(xù)復(fù)制2代,子代DNA分子中只含15N的占3/4解析DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)使DNA分子具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性,A項(xiàng)錯(cuò)誤;DNA分子兩條鏈中配對(duì)的兩個(gè)堿基通過(guò)氫鍵連接,一條鏈中相鄰兩個(gè)堿基通過(guò)—脫氧核糖—磷酸基團(tuán)—脫氧核糖—連接,B項(xiàng)錯(cuò)誤;具有m個(gè)胸腺嘧啶的DNA片段,第n次復(fù)制時(shí)新產(chǎn)生的DNA數(shù)目為2n-1個(gè),故須要m·2n-1個(gè)胸腺嘧啶,C項(xiàng)正確;把DNA分子放在含15N的培育液中連續(xù)復(fù)制2代,共產(chǎn)生4個(gè)DNA分子,在子代DNA中只含15N的占1/2,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C5.(2024浙江1月選考)二倍體高等雄性動(dòng)物某細(xì)胞的部分染色體組成示意圖如下,圖中①②表示染色體,a、b、c、d表示染色單體。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.一個(gè)核DNA分子復(fù)制后形成的兩個(gè)核DNA分子,可存在于a與b中,但不存在于c與d中B.在減數(shù)分裂中期Ⅰ,同源染色體①與②排列在細(xì)胞中心的赤道面上C.在減數(shù)分裂后期Ⅱ,2條X染色體會(huì)同時(shí)存在于一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞中D.若a與c出現(xiàn)在該細(xì)胞產(chǎn)生的一個(gè)精子中,則b與d可出現(xiàn)在同時(shí)產(chǎn)生的另一精子中解析此細(xì)胞中含有同源染色體,且同源染色體形成四分體,①②為同源染色體,a、b為姐妹染色單體,c、d為非姐妹染色單體。一個(gè)核DNA分子復(fù)制后形成的兩個(gè)核DNA分子,存在于同一條染色體的兩條姐妹染色單體上,所以可存在于a與b中,但不存在于c與d中,A項(xiàng)正確;在減數(shù)第一次分裂中期,同源染色體排列在細(xì)胞中心的赤道面上,B項(xiàng)正確;在減數(shù)其次次分裂后期,著絲粒分裂,姐妹染色單體分開形成兩條子染色體,所以2條X染色體會(huì)同時(shí)存在于一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞中,C項(xiàng)正確;若a與c出現(xiàn)在該細(xì)胞產(chǎn)生的一個(gè)精子中,則b與d不行能出現(xiàn)在同時(shí)產(chǎn)生的另一精子中,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案D二、非選擇題6.DNA的復(fù)制方式可以通過(guò)設(shè)想來(lái)進(jìn)行預(yù)料,可能的狀況是全保留復(fù)制、半保留復(fù)制、分散(彌散)復(fù)制三種。原委是哪種復(fù)制方式呢?下面設(shè)計(jì)試驗(yàn)來(lái)證明DNA的復(fù)制方式。試驗(yàn)步驟:a.在唯一氮源為14N的培育基中生長(zhǎng)的大腸桿菌,其DNA分子均為14N-DNA(比照)。b.在唯一氮源為15N的培育基中生長(zhǎng)的大腸桿菌,其DNA分子均為15N-DNA(親代)。c.將親代15N大腸桿菌轉(zhuǎn)移到唯一氮源為14N的培育基中,再連續(xù)繁殖兩代(Ⅰ和Ⅱ),用密度梯度離心法分別,不同相對(duì)分子質(zhì)量的DNA分子將分布在試管中的不同位置上。試驗(yàn)預(yù)料:(1)假如與比照(14NN)相比,子Ⅰ代能辨別出兩條DNA帶:一條帶和一條帶,則可以解除。

(2)假如子Ⅰ代只有一條中密度帶,則可以解除,但不能確定是。

(3)假如子Ⅰ代只有一條中密度帶,再接著做子Ⅱ代DNA分子密度鑒定:若子Ⅱ代可以分別出和,則可以解除分散復(fù)制,同時(shí)確定半保留復(fù)制;假如子Ⅱ代不能分別出密度兩條帶,則解除,同時(shí)確定為。

解析(1)假如與比照(14NN)相比,子Ⅰ代能辨別出兩條DNA帶:一條輕(14