2024新教材高中生物第3章基因的本質(zhì)第3節(jié)DNA的復(fù)制練習(xí)含解析新人教版必修第二冊(cè)

PAGEPAGE7第3節(jié)DNA的復(fù)制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)制的精確性解析細(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);細(xì)胞分裂方式亦不只是有絲分裂;DNA是邊解旋邊復(fù)制,不分先后。答案D2.正常狀況下,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,因此,DNA也不再進(jìn)行復(fù)制。答案D3.體外進(jìn)行DNA復(fù)制的試驗(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樣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,且與酶的來源有肯定的關(guān)聯(lián)D.不能生成DNA,因?yàn)樵囼?yàn)中缺少酶催化的相宜的體內(nèi)條件解析DNA復(fù)制須要的條件是模板、原料、酶、能量等,題目的條件缺少模板,不能生成DNA。答案B4.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次后共須要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)制須要2n-1D.無論是雙鏈DNA還是單鏈DNA,A+G所占的比例均是1/2解析依據(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肯定是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次后共須要(2n-1)·m個(gè)胸腺嘧啶,B項(xiàng)錯(cuò)誤;具有m個(gè)胸腺嘧啶的DNA片段,第n次復(fù)制共須要(2n-1)·m-(2n-1-1)·m=2n-答案C5.某親本DNA分子雙鏈均以白色表示,以灰色表示第一次復(fù)制出的DNA子鏈,以黑色表示其次次復(fù)制出的DNA子鏈,該親本雙鏈DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次后的產(chǎn)物是()解析因?yàn)镈NA復(fù)制為半保留復(fù)制,因此親本DNA的兩條鏈將進(jìn)入不同的子代DNA中,故A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤;因?yàn)槠浯未螐?fù)制時(shí)得到的4個(gè)DNA分子中,都有一條DNA子鏈?zhǔn)窃谄浯未螐?fù)制時(shí)形成的,而C項(xiàng)中只有兩個(gè)DNA分子中含其次次復(fù)制出的子鏈(黑色表示),故C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。答案D6.將在含15NH4Cl的培育液中培育若干代的某真核細(xì)胞轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl的培育液中培育,讓細(xì)胞連續(xù)進(jìn)行有絲分裂,提取DNA并進(jìn)行密度梯度離心,則下列說法不正確的是()A.細(xì)胞經(jīng)過一次分裂后,提取DNA并離心,DNA位于試管的中層B.細(xì)胞經(jīng)過兩次分裂后,提取DNA并離心,一半DNA位于試管的中層,另一半DNA位于上層C.細(xì)胞經(jīng)過三次分裂后,提取DNA并離心,3/4的DNA位于試管的中層,1/4的DNA位于試管的上層D.該試驗(yàn)可以證明DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制解析細(xì)胞經(jīng)過一次分裂后,所形成的每個(gè)子代DNA分子中的兩條鏈中一條鏈含15N,另一條鏈含14N,位于試管的中層,A項(xiàng)正確;細(xì)胞經(jīng)過兩次分裂后,一半DNA位于試管的中層,另一半DNA位于上層,B項(xiàng)正確;細(xì)胞經(jīng)過三次分裂后,有3/4的DNA位于試管的上層,1/4的DNA位于試管的中層,C項(xiàng)錯(cuò)誤;該試驗(yàn)可以證明DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制,D項(xiàng)正確。答案C7.同位素標(biāo)記法是生物科學(xué)探討中常用的方法。下列相關(guān)試驗(yàn)敘述錯(cuò)誤的是()A.用14C標(biāo)記的CO2供應(yīng)小球藻進(jìn)行光合作用,可探明碳的轉(zhuǎn)移途徑B.用3H標(biāo)記的尿嘧啶可探討細(xì)胞分裂中染色體的改變規(guī)律C.用32P或35S標(biāo)記的噬菌體分別侵染細(xì)菌,可證明DNA是遺傳物質(zhì)D.將15N標(biāo)記的細(xì)菌轉(zhuǎn)移到14N的培育液中,可探究DNA的復(fù)制方式解析卡爾文用14C標(biāo)記的CO2供應(yīng)小球藻進(jìn)行光合作用,探明白暗反應(yīng)中碳的轉(zhuǎn)移途徑,即CO2→C3→有機(jī)物,A項(xiàng)正確;尿嘧啶是mRNA所特有的堿基,DNA中沒有,而染色體是由DNA和蛋白質(zhì)組成的,因此不能用尿嘧啶探討細(xì)胞分裂中染色體的改變規(guī)律,B項(xiàng)錯(cuò)誤;科學(xué)家分別用同位素32P和35S標(biāo)記的噬菌體,通過比照試驗(yàn),證明白DNA才是真正的遺傳物質(zhì),C項(xiàng)正確;將15N標(biāo)記的細(xì)菌轉(zhuǎn)移到14N的培育液中,再采納離心的方法,可證明DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制,D項(xiàng)正確。答案B8.分別在氮源為14N和15N的培育基上生長的大腸桿菌,其DNA分子分別為14N-DNA(相對(duì)分子質(zhì)量為a)和15N-DNA(相對(duì)分子質(zhì)量為b)。將親代大腸桿菌(被15N標(biāo)記)轉(zhuǎn)移到含14N的培育基上,再連續(xù)繁殖兩代(Ⅰ和Ⅱ),用某種離心方法分別提取的DNA,得到的結(jié)果如下圖所示。下列對(duì)此試驗(yàn)的敘述不正確的是()A.Ⅰ代細(xì)菌DNA分子中一條鏈含14N,另一條鏈含15NB.Ⅱ代細(xì)菌含15N的DNA占全部DNA分子的1/4C.預(yù)料Ⅲ代細(xì)菌DNA的平均相對(duì)分子質(zhì)量為(7a+b)/8D.上述試驗(yàn)結(jié)果證明DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制解析據(jù)圖可知,15N-DNA在14N的培育基上進(jìn)行第一次復(fù)制后,產(chǎn)生的兩個(gè)子代DNA分子均含有一條15N的DNA鏈和一條14N的DNA鏈。這樣的DNA用離心法分別后,全部處在試管的中部。Ⅰ代的兩個(gè)DNA分子再分別進(jìn)行復(fù)制,它們所產(chǎn)生的兩個(gè)子代DNA分別為全14N-DNA和15N/14N-DNA。此時(shí),將該DNA作離心處理,產(chǎn)生的DNA沉淀應(yīng)當(dāng)分別位于試管的上部和中部。含15N的DNA占全部DNA的1/2。親代細(xì)菌15N-DNA復(fù)制三次產(chǎn)生的Ⅲ代細(xì)菌DNA分子共有8個(gè),各條單鏈的相對(duì)分子質(zhì)量之和為(7a+b),平均相對(duì)分子質(zhì)量為(7a+b)/8。答案B9.下列有關(guān)真核細(xì)胞DNA復(fù)制的敘述,正確的是()A.復(fù)制形成的兩個(gè)子代DNA分子共含有4個(gè)游離的磷酸基團(tuán)B.DNA復(fù)制時(shí)只以一條脫氧核苷酸鏈作為模板C.DNA聚合酶催化堿基對(duì)之間的連接D.復(fù)制過程中先全部解旋,再進(jìn)行半保留復(fù)制解析每個(gè)DNA分子含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán),因此復(fù)制形成的兩個(gè)子代DNA分子共有4個(gè)游離的磷酸基團(tuán),A項(xiàng)正確;DNA復(fù)制時(shí)兩條脫氧核苷酸鏈都作為模板,B項(xiàng)錯(cuò)誤;DNA聚合酶催化游離的脫氧核苷酸間形成磷酸二酯鍵從而連接成DNA片段,C項(xiàng)錯(cuò)誤;DNA復(fù)制過程中邊解旋,邊進(jìn)行半保留復(fù)制,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案A實(shí)力提升1.某DNA分子(兩條鏈均含14N)共有3000個(gè)堿基,其中腺嘌呤占35%。若該DNA分子以15N同位素標(biāo)記過的四種游離脫氧核苷酸為原料復(fù)制3次。將全部復(fù)制產(chǎn)物進(jìn)行密度梯度離心,得到如圖1結(jié)果;假如將全部復(fù)制產(chǎn)物加入解旋酶處理后再離心,則得到如圖2結(jié)果。下列有關(guān)分析正確的是()A.X層全部是僅含14N的DNAB.W層中含15N標(biāo)記胞嘧啶3150個(gè)C.X層中含有的氫鍵數(shù)是Y層的1/2D.W層與Z層的核苷酸數(shù)之比為1∶4解析由于DNA復(fù)制為半保留復(fù)制,所以X層全部是含14N和15N的基因,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由于該DNA分子復(fù)制了3次,產(chǎn)生了8個(gè)DNA分子,含16條脫氧核苷酸鏈,其中含15N標(biāo)記的有14條鏈,又在含有3000個(gè)堿基的DNA中,腺嘌呤占35%,因此胞嘧啶占15%,共450個(gè),所以W層中含15N標(biāo)記胞嘧啶為450×14÷2=3150(個(gè)),B項(xiàng)正確;在DNA分子中,堿基對(duì)之間通過氫鍵相連,DNA復(fù)制了3次,產(chǎn)生的8個(gè)DNA分子中,2個(gè)DNA分子含14N和15N,6個(gè)DNA分子只含15N,所以X層中含有的氫鍵數(shù)是Y層的1/3,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由于DNA復(fù)制了3次,產(chǎn)生了8個(gè)DNA分子,含16條脫氧核苷酸鏈,其中含15N標(biāo)記的有14條鏈,所以W層與Z層的核苷酸鏈之比為14∶2=7∶1,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B2.某個(gè)DNA片段由500對(duì)堿基組成,A+T占?jí)A基總數(shù)的34%,若該DNA片段復(fù)制2次,共需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸分子個(gè)數(shù)為()A.330 B.660C.990 D.1320解析A+T占?jí)A基總數(shù)的34%,A就占17%,C就占33%,該DNA片段中胞嘧啶脫氧核苷酸分子個(gè)數(shù)就為500×2×33%=330,若該DNA片段復(fù)制2次,共得4個(gè)相同DNA片段,因?yàn)槭前氡Ａ魪?fù)制,故共需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸分子個(gè)數(shù)為330×(4-1)=990。答案C3.將用32P標(biāo)記的一個(gè)雙鏈DNA分子放入含31P的培育基中,連續(xù)復(fù)制三代,其后代中含有31P和32P的DNA分子之比為()A.7∶1 B.8∶1C.4∶1 D.8∶0解析含32P的DNA在含31P的培育基中復(fù)制三代,形成8個(gè)DNA分子,均含31P,其中有2個(gè)含32P。答案C4.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.該過程至少須要3×105個(gè)鳥嘌呤脫氧核苷酸B.噬菌體增殖須要細(xì)菌供應(yīng)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)行解析A=T=5000×2×20%=2000,G=C=5000×2×30%=3000。DNA復(fù)制n次后須要加入鳥嘌呤脫氧核苷酸的個(gè)數(shù)=(2n-1)×3000(個(gè)),因此過程中須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,須要細(xì)菌供應(yīng)場(chǎng)所、原料和酶等。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。答案A5.將親代細(xì)菌的DNA用15N標(biāo)記,并在含有14N的培育基上培育,下圖所示是DNA復(fù)制圖解,請(qǐng)據(jù)圖回答問題。(1)圖中長方形A表示,圖中的箭頭B表示,圖中體現(xiàn)了DNA復(fù)制的特點(diǎn)是。

(2)DNA復(fù)制完一次后,2個(gè)子代DNA分子共有個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。分析得知,新合成的DNA分子中,A=T,G=C。這個(gè)事實(shí)說明DNA的合成遵循。新合成的DNA分子中,帶有15N標(biāo)記的鏈占總鏈數(shù)的50%,這個(gè)事實(shí)說明。

(3)15N標(biāo)記的DNA復(fù)制4次后,含14N的DNA分子占DNA分子總數(shù)的,若該DNA分子共有300個(gè)堿基對(duì),其中胞嘧啶為260個(gè),則第4次復(fù)制時(shí),消耗的腺嘌呤脫氧核苷酸為個(gè)。

解析(1)A催化游離的脫氧核苷酸形成互補(bǔ)鏈,是DNA聚合酶,箭頭B代表的是復(fù)制的方向,從圖中能夠看出DNA邊解旋邊復(fù)制的特點(diǎn)。(2)每個(gè)DNA分子的兩條鏈中,每一條鏈都有一個(gè)游離的磷酸基團(tuán),所以復(fù)制后形成的2個(gè)DNA分子共有4個(gè)游離的磷酸基團(tuán);在DNA復(fù)制的過程中遵循堿基