2019-2020学年高中生物人教版(2019)必修二同步学典：3.3DNA的复制 Word版含答案
3.3DNA的复制
1、把培养在含轻氮(14N)环境中的细菌,转移到含重氮(15N)环境中培养相当于复制一轮的时间,然后放回原环境中培养相当于连续复制两轮的时间后,分析表明细菌DNA组成为( )
A.3/4轻氮型、1/4中间型
B.1/4轻氮型、3/4中间型
C.1/2中间型、1/2重氮型
D.1/2轻氮型、1/2中间型
2、下图为真核细胞DNA复制过程的模式图,据图分析,下列相关叙述错误的是( )
A.由图示得知,DNA分子复制的方式是半保留复制
B.解旋酶能使双链DNA解开,但需要消耗ATP
C.子代DNA分子的两条链是反向平行排列的
D.DNA在复制过程中是先进行解旋,后半保留复制
3、一个用15N标记的DNA分子有1200个碱基对，其中腺嘌呤700个。该DNA分子在含14N的溶液中复制2次，则( )
A．复制完成后，具有15N标记的腺嘌呤共有1400个
B．复制完成后，不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为3︰1
C．复制过程中，共消耗胞嘧啶脱氧核苷酸1500个
D．含有15N标记的DNA分子的两条链都含有15N标记
4、在氮源分别为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14N/I4N-DNA (相对分子质量为a )和15N/15N-DNA(相对分子质量为6)。将15N/15N-DNA的亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代（Ⅰ和Ⅱ)，用离心方法分离得到的结果如下图所示。下列对此实验的叙述，错误的是( )
A.Ⅰ代大肠杆菌DNA 分子中一条链含14N ，另一条链含15N
B.预计IE 代大肠杆菌DNA 分子的平均相对分子质量为 (7a+b)/8
C.Ⅱ代大肠杆菌含15N 的DNA 分子占全部DNA 分子的1/4
D.上述实验结果证明DNA 的复制方式为半保留复制
5、若N 个双链DNA 分子在第i 轮复制结束后，某一复制产物分子一条链上的某个C 突变
为T ，这样在随后的各轮复制结束时，突变位点为AT 碱基对的双链DNA 分子数与总DNA
分子数的比例始终为( ) A.112i N -? B.12i N ? C.112i N +? D.212
i N +? 6、用15N 标记含有100个碱基对的DNA 分子,其中有胞嘧啶60个,该DNA 分子在14N 的培
养基中连续复制4次。其结果不可能是( )
A.含有15N 的DNA 分子占1/8
B.只含有14N 的DNA 分子占7/8
C.复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸640个
D.复制结果共产生16个DNA 分子
7、某研究小组进行“探究DNA 的复制过程”的活动,结果如图所示。其中培养大肠杆菌的唯
一氮源是14NH 4Cl 或15NH 4Cl 。a 、b 、c 表示离心管编号,条带表示大肠杆菌DNA 离心后在
离心管中的分布位置。下列叙述错误的是( )
A.本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术
B.a 管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含14NH 4Cl 的培养液中培养的
C.b 管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA 都是14N –15N-DNA
D.实验结果说明DNA 分子的复制是半保留复制的
8、DNA是以半保留方式进行复制的,如果放射性完全标记的1个双链DNA分子在无放射性标记的溶液中复制两次,那么所产生的4个DNA分子的特点是( )
A.部分DNA分子含有放射性
B.全部DNA分子含有放射性
C.所有分子中的一条链含有放射性
D.所有分子的两条链都没有放射性
9、某14N标记的基因含2000个碱基对,其中腺嘌呤占40%。将该基因在含15N标记的游离的脱氧核苷酸中连续复制三次,然后离心结果是图甲。如果在离心前加入解旋酶,过一段时间后再离心,结果是如图乙。下列相关叙述中错误的是( )
A.X与Y中基因数目比是2︰6
B.W中含胞嘧啶的数目是1400个
C.随着复制次数的增多,甲中Y含有的基因数目不断增多,而X中保持不变
D.加入的解旋酶可以破坏碱基对之间的氢键
10、在DNA复制开始时，将大肠杆菌放在含低剂量3H标记的脱氧胸苷（3H-dr）的培养基中，3H-dT可掺入正在复制DNA分子中，使其带有标记。几分钟后，将大肠杆菌转移到含高剂量3H-dT的培养基中培养一段时间。收集、裂解细胞，抽取其中的DNA进行放射性自显影检测，结果如图所示。据图可以作出的推测是( )
A.复制起始区在高放射性区域
B.DNA复制为半保留复制
C.DNA复制从起始点向两个方向延伸
D.DNA复制方向为a→c
11、在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时，BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中，形成
BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA（一条链被标记）的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA（两条链均被标记）的染色单体荧光被
抑制（无明亮荧光）。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中，培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察。下列推测错误的是( )
A.1/2的染色体荧光被抑制
B.1/4的染色单体发出明亮荧光
C.全部DNA分子被BrdU标记
D.3/4的DNA单链被BrdU标记
12、取一个含有一对同源染色体的受精卵，让其在含被3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一次细胞分裂，然后在不含放射性标记的培养基中继续完成一次细胞分裂。下列叙述错误的是( )
A．第一次细胞分裂中，细胞内放射性迅速升高的时期在分裂间期
B．第一次细胞分裂结束后，每个子细胞中都有一半的染色体被标记
C．第二次细胞分裂的中期，每条染色体中仅有一条单体被标记
D．第二次细胞分裂结束后，毎个子细胞中含3H的染色体数目可能不同
13、图甲是DNA复制示意图,其中一条链首先合成较短的片段(如a1、a2、b1、b2等),然后再由相关酶连接成DNA长链;图乙是基因表达示意图。下列叙述正确的是( )
A.图甲中复制起点在一个细胞周期中可起始多次
B.图甲中连接b1与b2片段的酶是RNA聚合酶
C.图乙过程①的编码链中每个脱氧核糖均连有一个磷酸和一个碱基
D.图乙过程②中能与物质b发生碱基配对的分子含有氢键
14、现有DNA分子的两条单链均只含有14N（表示为14N14N）的大肠杆菌，若将该大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖两代，再转到含有14N的培养基中繁殖一代，则理论上DNA 分子的组成类型和比例分别是( )
A.有15N14N和14N14N两种，其比例为1︰3
B.有15N15N和14N14N两种，其比例为1︰1
C.有15N15N和14N14N两种，其比例为3︰1
D.有15N14N和14N14N两种，其比例为3︰1
15、若用32P标记“人类胚胎干细胞”的DNA分子双链,再将这些细胞转入不含32P的培养液中培养,在第二次细胞分裂的中期、后期,一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是( )
A.中期是46和46、后期是92和46
B.中期是46和46、后期是92和92
C.中期是46和23、后期是92和23
D.中期是46和23、后期是46和23
16、现将含有两对同源染色体且核DNA都已用32P标记的一个细胞,放在不含32P的培养基中培养,若该细胞连续进行4次有丝分裂,则含32P的子细胞数量最多是(不考虑交叉互换)( )
A.2
B.4
C.8
D.16
17、同位素示踪技术是生物学研究中的常用技术,在探索各项生命活动的过程中发挥了重要作用,请分析回答下列与此相关的问题。
(1)将一只实验小鼠放入含有18O2气体的容器内,18O2进入细胞后,最先出现的含18O的化合物是。
(2)科学家在研究DNA的复制方式时，提出了三种复制模式：全保留复制、半保留复制和弥散复制(如下图所示)。将15N标记的大肠杆菌放入含14N的培养液中连续培养两代(Ⅰ和Ⅱ)，先后提取每代的DNA并离心。子Ⅰ代DNA离心后出现1条密度带，说明DNA的复制方式可能是，子Ⅱ代DNA离心后得到2条密度带，可进一步说明DNA的复制方式是。
18、下图甲中DNA分子有a和d两条链,将图甲中某一片段放大后如图乙所示,结合所学知识回答下列问题:
(1)图甲中，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶,其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链, 从而形成子链,则A是酶，B是酶。
(2)图甲中，从DNA复制的结果看，DNA复制的特点是；从DNA复制的过程看，DNA复制的特点是。
(3)写出图乙中序号代表的结构的中文名称:[7] ，
[10] 。
(4)从图乙可以看出，DNA双螺旋结构的主要特点：
①DNA分子由两条脱氧核苷酸链按方式盘旋成双螺旋结构。
②DNA分子中的，构成基本骨架，碱基排列在内侧。
③两条链上的碱基通过连接成碱基对,并且碱基配对遵循
原则。
答案以及解析
1答案及解析：
答案：A
解析：将含14N的细菌移到含重氮(15N)环境中培养相当于复制一轮的时间,则得到的每个DNA分子都是一条链含14N、一条链含15N;再转回至含14N的环境中培养相当于连续复制两轮的时间后, 由1个DNA分子得到4个DNA分子,其中3个DNA分子只含14N,另外1个DNA分子一条链含14N、一条链含15N,即3/4轻氮型、1/4中间型,A正确.
2答案及解析：
答案：D
解析：由图示可知，新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此DNA复制的方式是半保留复制，A项正确；由图示可知，解旋酶使DNA双链解开的过程消耗ATP，B项正确；子代DNA分子的两条链是反向平行排列的，C项正确；DNA在复制过程中是边解旋，边进行半保留复制，D项错误。
3答案及解析：
答案：C
解析：DNA分子进行半保留复制，复制2次，共得到4个DNA分子，只有母链含有15N,含有15N的腺嘌呤共700 个，A项错误；复制后不含15N的DNA分子有2个，不含15N 的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为1︰1，B项错误；双链DNA分子中，
A+G=A+C=总碱基数/2,该DNA分子中含有C=1 200-700=500个，复制得到4个DNA 分子，相当于1个亲代DNA分子和3个子代DNA分子，共消耗胞嘧啶脱氧核苷酸500 ×3=1 500个，C项正确；含有15N 的DNA分子只有一条链含有15N, D项错误。
4答案及解析：
答案：C
解析：Ⅰ代大肠杆菌DNA分子离心后全部处于中间位置，说明一条链含14N，另一条链含15N, A项正确；预计Ⅲ代大肠杆菌DNA分子中，含15N的为2个，只含14N的为6个，即Ⅲ代大肠杆菌DNA分子中含I4N的有14条链，含15N的有2条链，所以Ⅲ代大肠杆菌DNA 分子的平均相对分子质量为(7a+b )/8, B项正确；Ⅱ代大肠杆菌含15N的DNA分子占一半，所以占全部DNA分子的1/2，C项错误；题干所述实验结果证明DNA的复制方式为半保留复制，D项正确。
5答案及解析：
答案：C
解析：根据题意分析可知,DNA分子一共复制了i次,则DNA复制后的分子总数为N×2i,一个分子一条链上的某个C突变为T,这样在随后的各轮复制结束时,突变位点为AT碱基对的双链DNA分子数与总DNA分子数的比例始终为1/2÷(N×2i)=1/(N×2i+1).故选:C.
6答案及解析：
答案：C
解析：DNA复制为半保留复制,不管复制几次,最终子代DNA都保留亲代DNA的2条母链,故最终有2个子代DNA含15N,所以含有15N的DNA分子占2÷24=1/8,故A项不符合题意;由于DNA分子的复制是半保留复制,最终只有2个子代DNA各含1条15N链,1条14N链,其余DNA都只含14N,故子代DNA中只含14N的DNA分子占(24-2)÷24=7/8,B项不符合题意;
含有100个碱基对的DNA分子,其中有胞嘧啶60个,由于A+C=碱基总数的一半=100,则该DNA分子中A=40个。该DNA分子连续复制4次,则复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸数
=40×(24-1)=600个,故C项符合题意;复制4次后产生24=16个DNA分子,D项不符合题意。
7答案及解析：
答案：B
解析：本题考査“探究DNA的复制过程“。本活动中使用了14N和15N,即采用了同位素示踪技术,3个离心管中的条带是经密度梯度离心产生的,A正确:a管中只有重带,即15N-15N-DNA,表明该管中的大肠杆菌是在含15NH4Cl的培养液中培养的,B错误.b管中只有中带,即DNA都是15N-14N-DNA,C正确.c管中具有1/2中带(15N-14N-DNA),1/2轻带(14N-14N-DNA),综合a、b、c三支管吋推测,a管中为亲代DNA:15N-15N-DNA,b管中为在含14N的培养基上复制一代后的子代DNA:15N-14N-DNA.c管中为在含14N的培养基上复制两代后的子代DNA:1/215N-14N-DNA、
1/214N- 14N - DNA,实验结果可说明DNA分子的复制是半保留复制,D正确
8答案及解析：
答案：A
解析：根据DNA分子半保留复制的特点,完全标记的1个双链DNA分子,在无放射性标记的溶液中复制两次所形成的4个DNA分子,其中2个DNA分子的两条链都没有放射性;另外2个DNA分子含有放射性,但分子中都是一条链含有放射性,另一条链无放射性。
9答案及解析：
答案：B
解析：B项，该基因含4000个碱基，由于A=T且A占40%，所以G+C占20%且G=C,所以该基因中胞嘧啶（C)的数目=10%×4000 = 400, Z和W中共有16条脱氧核苷酸链，Z中为2条l4N 标记的脱氧核苷酸链，W中为14条l5N标记的脱氧核苷酸链，由于这14条链也是
两两互补的，所以相当于7个基因，所以W中胞嘧啶的数目=400×7=2800,故B项叙述错误。
10答案及解析：
答案：C
解析：最初在含低剂量3H-dT培养液中培养的DNA含有低放射性，而后来放入含高剂量
3H-dT的培养液中培养的DNA含有高放射性，从图中分析低放射性在中间，高放射性在两侧，可知DNA复制的起点是从起始点向两侧延伸。
11答案及解析：
答案：D
解析：根据DNA的半保留复制特点，第一次有丝分裂结束后，细胞的DNA全部为一条链含有BrdU一条链不含；第二次有丝分裂结束，子代所有DNA有一半两条链均含BrdU，有一半DNA只有一条链含有BrdU；第三次有丝分裂中期，有1/2的染色体两条染色单体中的DNA双链均含BrdU（即被染色后无明亮荧光），有1/2的染色体一条染色单体中的DNA一条链含BrdU （被染色后有明亮荧光），另一条染色单体中DNA双链均含BrdU（被染色后无明亮荧光）。因此在第三次有丝分裂中期，1/2的染色体荧光被抑制，A正确；有1/4的染色单体发出明亮荧光，B正确；全部DNA分子被BrdU标记，C正确；7/8的DNA单链被BrdU标记，D错误。12答案及解析：
答案：B
解析：A、由于DNA复制在间期发生，所以第一次细胞分裂中，细胞内放射性迅速升高的时期是分裂间期。故A正确；
B、由于DNA的复制方式为半保留复制，第一次复制后，每个DNA分子都有一条链含放射性，所以第一次分裂结束后，每个子细胞的一对同源染色体都有放射性。故B错误；
C、第二次复制后，一条染色体的两个染色单体，两个DNA分子只有一个DNA分子的一条链有放射性，所以每条染色体中仅有一条染色单体被标记。故C正确；
D、第二次分裂结束后，会产生2个染色体都有放射性的子细胞、1个染色体有放射性的子细胞、没有放射性的子细胞三种类型。故D正确。
【答案】B
13答案及解析：
答案：D
解析：由于一个细胞周期中DNA只复制一次,故图甲中复制起点在一个细胞周期中只起始一次,A错误;图甲中连接b1与b2片段的酶是DNA连接酶,B错误;图乙过程①转录的编码链中除了末端的脱氧核糖只连接一个磷酸和一个碱基,其余的每个脱氧核糖均连有两个磷酸和一个碱基,C错误;图乙过程②为翻译过程,其中能与物质b(mRNA)发生碱基配对的分子为tRNA,含有部分双链, 故含有氢键,D正确。
14答案及解析：
答案：D
解析：将含有14N14N的大肠杆菌置于含有15N的培养基中繁殖两代后，由于DNA的半保留复制，得到的子代DNA为2个15N15N -DNA和2个14N15N -DNA，再将其转到含有14N的培养基中繁殖一代，会得到6个15N14N -DNA和2个14N14N -DNA，比例为3︰1，D正确。
15答案及解析：
答案：A
解析：用32P标记“胚胎干细胞”的DNA分子双链，入不含32P的培养液中培养，第一次有丝分裂完成后细胞中含有46条染色体，但每条染色体中DNA的组成是一条链是32P，一条链是31P。在第二次有丝分裂时，由于DNA复制方式是半保留复制，因此复制后的DNA分子一个含有32P，一个不含32P，即在有丝分裂中期中，含有32P标记的DNA和不含32P标记的DNA分子由同一个着丝点所连，因此细胞中的染色体都含有32P；在有丝分裂后期，由于着丝点分裂，导致细胞中的染色体数目加倍，但含有32P标记的染色体数量占一半，故A 正确。
16答案及解析：
答案：C
解析：亲代细胞（含4个DNA分子）放在不含32P的培养基中连续有丝分裂4次（DNA分子复制4次），得到的子代DNA分子共4×24=64个，DNA复制方式为半保留复制，其中含有32P的DNA共有8个，因此含有32P的子细胞数量最多为8个．
故选：C．
17答案及解析：
答案：(1 )H2O (2)半保留复制或弥散复制；半保留复制
解析：(1)小鼠吸入的18O2进入细胞后将参与有氧呼吸的第三阶段，根据有氧呼吸过程中的物质变化，第三阶段是O2和[H ] 反应生成H2O,因此18O2进入细胞后，最先出现的含18O的化合物是H2O。（2)如果DNA的复制方式是全保留复制，那么子Ⅰ代、子Ⅱ代DNA离心后均出现2条密度带；如果DNA的复制方式是半保留复制，那么子Ⅰ代DNA离心后出现1条密度带，子Ⅱ代DNA离心后得到2条密度带；如果DNA的复制方式是弥散复制,那么子Ⅰ代、子Ⅱ代DNA离心后均出现1条密度带。所以子Ⅰ代DNA离心后出现1条密度带，说明DNA的复制方式可能是半保留复制或弥散复制，子Ⅱ代DNA离心后得到2条密度带，可进一步说明DNA的复制方式是半保留复制。
18答案及解析：
答案：(1)解旋；DNA聚合（2)半保留复制；边解旋边复制(3)胸腺嘧啶脱氧核苷酸；脱氧核苷酸链（4)①反向平行②脱氧核糖和磷酸交替连接③氢键碱基互补配对
解析：(1)分析图甲可知，a、d是DNA复制的模板链，b、c 是新合成的子链，A是解旋酶，作用是断裂氢键使DNA解旋，形成单链DNA ；B的作用是将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，为DNA聚合酶。(2)分析图甲可知，从DNA 复制的结果来看，子代DNA包括一条亲代链，一条新合成的链，故DNA复制的特点是半保留复制；从DNA复制的过程来看,DNA复制的特点是边解旋边复制。（3)分析图乙可知，7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，10是脱氧核苷酸链。(4)从图乙来看，DNA分子由两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构；基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成，排列在外侧，碱基通过氢键连接成碱基对，排列在内侧；碱基对之间遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。