2020新教材生物人教版必修二检测第3章第3节DNA的复制解析

第3节DNA的复制一、选择题知识点一对DNA复制的推测1．下列叙述不属于沃森和克里克提出的DNA分子复制假说内容的是()A．DNA分子复制时，DNA解开两条单链作模板B．DNA分子复制是半保留复制方式C．DNA分子复制时边解旋边复制D．DNA分子复制时遵循碱基互补配对原则答案C解析DNA复制时边解旋边复制不是假说内容。知识点二DNA半保留复制的实验证据2．如图为科学家设计的利用大肠杆菌探究DNA的复制过程，下列叙述正确的是()A．比较试管①、②和③的结果即可证明DNA复制为半保留复制B．实验中没有采用同位素标记技术的研究方法C．可用噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验，且提取DNA更方便D．大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液中生长若干代，细胞中只有DNA含15N答案A解析比较试管①、②和③的结果，DNA分别为全重、全中、一半居中一半靠上，所以可证明DNA复制为半保留复制，A正确；实验中采用了同位素标记技术的研究方法，即用14N、15N进行标记，B错误；噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能在培养液中独立生活和繁殖，因而不能代替大肠杆菌进行实验，C错误；蛋白质和核酸等物质都含有N元素，所以大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液中生长若干代，细胞中含15N的物质有DNA、RNA、蛋白质等，D错误。3．下图表示早期科学家对DNA复制方式的推测，包括全保留复制和半保留复制。据图不能作出的推断是()A．全保留复制是指两个子代DNA中，一个DNA含两条母链，一个DNA含两条全新的子链B．半保留复制新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链C．DNA每复制一次，会使子代DNA的数目增加一倍D．DNA的复制过程是边解旋边复制答案D解析由图可知，全保留复制是指两个子代DNA中，一个DNA含两条母链，一个DNA含两条全新的子链，A不符合题意；由图可知，半保留复制形成的子代DNA分子中，都含有一条母链，一条子链，B不符合题意；由图可知，DNA每复制一次，会使子代DNA的数目增加一倍，C不符合题意；由图无法得出DNA复制是边解旋边复制的过程这一结论，D符合题意。4．用15N标记一个DNA的两条链，让该DNA分子在含14N的培养液中复制一次，得到两个DNA分子，那么每个子代DNA分子中()A．只含有15NB．只含有14NC．一条链含有15N，另一条链含有14ND．每条链同时含有14N和15N答案C解析DNA复制时，以DNA的两条链为模板，合成两条新的子链，每个DNA中都含一条母链和一条新形成的子链。5．某DNA的两条链均被3H标记，将该DNA在不含标记元素的环境中连续复制两次，则所形成的4个子代DNA为()答案C解析DNA复制2次形成4个子代DNA，共8条链，根据DNA半保留复制方式，其中2条链被3H标记，C正确。知识点三DNA复制的过程[题型一DNA复制的过程及特点]6．下列关于DNA复制过程的顺序，正确的是()①互补碱基对之间氢键断裂'②解旋酶作用于DNA分子'③以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对'④子链与母链盘绕成双螺旋结构A．①②③④B．②①④③C．①③④②D．②①③④答案D解析DNA复制的基本过程是：解旋→合成子链→双链螺旋化，在解旋时互补碱基对之间的氢键断裂，在合成子链时重新形成新的氢键。7．某DNA片段为—ATGTG——TACAC—，可进行人工复制使其数量增加，复制时应给予的条件是()①—ATGTG—和—TACAC—作模板链②四种核糖核苷酸③四种脱氧核苷酸④DNA聚合酶⑤DNA水解酶A．①③④B．①②④C．①②⑤D．①③⑤答案A解析DNA的两条链都作为DNA复制的模板，需要的原料是脱氧核苷酸，需要解旋酶和DNA聚合酶，不需要DNA水解酶。8．下列关于DNA复制的叙述，正确的是()A．DNA在解旋酶的作用下，水解成脱氧核苷酸B．在全部解旋之后才开始碱基配对C．解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链D．复制后，每个新DNA中含有一条母链和一条子链答案D解析解旋酶的作用是使DNA解旋，打开双链，A错误；DNA复制是边解旋边复制的过程，B错误；解旋后以DNA的两条链为模板按照碱基互补配对原则合成两条子链，C错误；DNA复制后，每个DNA都各含有一条母链和一条子链，D正确。9．下列关于DNA复制的叙述中，正确的是()A．DNA复制产生的两条子链的碱基序列相同B．在叶肉细胞中DNA的复制发生在细胞核、叶绿体和线粒体中C．DNA复制过程中，要消耗ATP并且需要酶的催化D．DNA复制时两条子链的合成方向相反答案C解析DNA复制产生的两条子链的碱基序列是互补的，A错误；叶肉细胞高度分化，已丧失分裂能力，细胞核中不发生DNA复制，B错误；DNA复制过程需要消耗能量且需要解旋酶和DNA聚合酶的催化，C正确；DNA复制时两条子链的合成方向相同，都是从5′到3′，D错误。10．在DNA复制过程中，保证复制准确无误进行的关键步骤是()A．破坏氢键并使DNA双链分开B．游离核苷酸与母链碱基互补配对C．配对的游离核苷酸连接成子链D．子链与模板母链盘绕成双螺旋结构答案B解析DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确进行。因此游离核苷酸与母链碱基互补配对是准确复制的关键步骤，B正确。11．下图是DNA复制的片段，图中a、b、c、d表示各条脱氧核苷酸链。一般地说，下列各项正确的是()A．a和c的碱基序列互补B．b和c的碱基序列相同C．a链和c链中的A＋TC＋G的比值相同D．该过程可以在一切生物体中发生答案C解析a链和c链碱基序列相同，所以A＋TC＋G的比值相同，C正确，A错误；b和c的碱基序列互补，B错误；病毒DNA的复制都是在宿主细胞中进行的，病毒中不能进行DNA的复制，且DNA复制只能发生在分裂旺盛的细胞中，D错误。12．5′和3′代表DNA单链的两个方向，若DNA自我复制时以5′－ATGC－3′为模板链，则其新合成的互补子链为()A．5′－TACG－3′B．5′－GCAT－3′C．5′－UACG－3′D．5′－GCAU－3′答案B解析DNA的两条链是反向平行的，一条是5′→3′方向，另一条是3′→5′方向。若DNA自我复制时以5′－ATGC－3′为模板链，按照碱基互补配对原则和方向相反的原则，其新合成的互补子链为3′－TACG－5′，即5′－GCAT－3′。[题型二DNA复制的相关计算]13．某双链DNA经三次复制后，所得到的第四代DNA分子中，含有亲代DNA链的分子数是()A．1B．2C．4D．8答案B解析亲代DNA具有两条链，在复制过程中分别进入两个子代DNA，所以不管复制多少次，只有两个子代DNA含有亲代DNA链。14．已知一条完全标记上15N的DNA分子在含14N的培养基中经n次复制后，仅含14N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为7∶1，则n是()A．2B．3C．4D．5答案C解析n次复制后含15N的有2个DNA,7∶1＝14∶2，所以共形成16个DNA,2n＝16，n＝4，C正确。15．先用同位素14C标记一个DNA，然后加入含有12C的游离的脱氧核苷酸，在适宜的条件下经过n次复制后，所得DNA中含有12C的脱氧核苷酸链数与含14C的脱氧核苷酸链数之比是()A．2n∶1B．(2n－2)∶nC．(2n－2)∶2D．(2n－1)∶1答案D解析根据题意分析可知：n次复制后共得到DNA2n个，共有脱氧核苷酸链条数为2n×2；因为DNA复制的方式是半保留复制，形成的子代DNA中有两条链是模板链含14C，新合成的子链都含12C，一共有2n×2－2(条)，所以DNA中含12C的脱氧核苷酸链数与含14C的脱氧核苷酸链数之比是：(2n×2－2)∶2＝(2n－1)∶1，D正确。16．含有100个碱基对的一个DNA分子片段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制2次，则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸有()A．60个B．80个C．180个D．420个答案C解析根据碱基互补配对原则：A＝T，G＝C，得出：G＝(2×100－2×40)/2＝60个，则该DNA分子复制一次，每一个DNA分子各需要60个胞嘧啶脱氧核苷酸。所以题中所述的一个DNA分子经两次复制，共需(22－1)×60＝180个胞嘧啶脱氧核苷酸。二、非选择题17．下图是DNA复制的图解，请据图回答下列问题。(1)图中的1表示________过程，需要________酶的作用。(2)图中的2表示以母链为模板进行的碱基的________，参与配对的物质是游离在周围的__________________。(3)图中的3过程表示形成两个新的________分子，这一过程包括子链中脱氧核苷酸的________与________交替连接以及子链与母链在空间结构上的________化。参与此过程的酶有________等。(4)分析DNA复制过程，其场所一般在________内；模板是________，原料是________________；酶需要________、________等；能量由________提供；子链的合成方向是从________到________。(5)DNA一般是严格的________复制，DNA复制的遗传学意义是为________在上下代之间的________准备了物质基础。遗传信息的传递使亲代生物的性状可在子代得到表现，如____________________(试举一例)。答案(1)解旋解旋(2)互补配对四种脱氧核苷酸(3)DNA脱氧核糖磷酸螺旋DNA聚合酶(4)细胞核DNA母链游离的脱氧核苷酸解旋酶DNA聚合酶ATP5′3′(5)半保留遗传信息传递子女长得像父母18．先用含有15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖若干代，这时，大肠杆菌的DNA几乎都是15N标记的，然后将大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代(F1和F2)，用某种离心方法分离得到的结果如图所示。请分析：(1)由实验结果可以推测，第一代(F1)细菌DNA分子中的一条链是________，另一条链是________。(2)图中A的DNA链组成为____________________，B的DNA链组成为________________。(3)A、B之所以在离心管内分布不同的原因是_______________________________________________________________。(4)该实验说明DNA分子的复制是按________方式进行的。(5)该实验采用________和________技术，并运用________法证实了DNA是以半保留的方式复制。答案(1)含15N的链含14N的链(2)一条含15N，另一条含14N两条链都含14N(3)B链两条链都是含14N，因此比A链轻，密度小的在离心管的上部(4)半保留(5)同位素标记离心假说—演绎易错题型细胞分裂中DNA复制的考查19．假设某高等生物体细胞内染色体是10条，其中染色体中的DNA用32P标记。将该体细胞放入不含有标记的培养液中让其进行有丝分裂，则在第一次有丝分裂的后期，细胞中含有标记的染色体数为()A．5条B．10条C．20条D．40条答案C解析该生物体细胞内染色体中的DNA用32P标记，在不含有标记的培养液中该细胞进行一次DNA复制，则所有染色单体都含有32P标记，有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，故此时含有标记的染色体数为20条。1．下列关于DNA结构和复制的叙述正确的是()A．减数分裂中DNA的两条链分别进入两个细胞导致等位基因分离B．复制形成的两个子代DNA共有4个游离的磷酸基团C．DNA复制在核糖体上进行D．(A＋T)/(C＋G)决定基因的多样性答案B解析同源染色体分离导致等位基因分离，DNA的两条链不分离，A错误；DNA复制主要在细胞核中进行，C错误；碱基排列顺序的多样性决定基因的多样性，D错误。2．如图为某真核细胞中DNA复制过程模式图，下列分析错误的是()A．酶①和酶②均作用于氢键B．该过程可发生在细胞有丝分裂前的间期或减数分裂前的间期C．该过程的