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2019-2020年高中生物 課時訓練 12 DNA分子的復制 蘇教版必修2 一、非標準 1.下列關于DNA分子的復制的敘述,錯誤的是(　　)。 A.復制發(fā)生在細胞分裂間期 B.邊解旋邊復制 C.復制需要氨基酸和酶 D.復制遵循堿基互補配對原則 解析:DNA分子的復制過程中不需要氨基酸,需要的原料是脫氧核苷酸。 答案:C 2.細菌大約每20分鐘分裂一次,把不含32P的細菌培養(yǎng)在被32P標記的培養(yǎng)基上,40分鐘后提取細菌的DNA并進行離心,其中位于重鏈帶的DNA所占的比例約為(　　)。 A.1 B.1/2 C.3/4 D.0 解析:把細菌培養(yǎng)40分鐘,細菌分裂了2次,其DNA復制了2次。由于復制DNA利用的原料含32P,且DNA的復制為半保留復制,所以第1次復制產(chǎn)生的子代DNA均為雜合鏈DNA,第2次復制產(chǎn)生的DNA有1/2為雜合鏈DNA,有1/2為重鏈DNA。 答案:B 3.一雙鏈DNA分子在復制時,一條鏈上的G變成C,則DNA經(jīng)n次復制,發(fā)生差錯的DNA占(　　)。 A.1/2 B.1/2n-1 C.1/2n D.1/2n+1 解析:DNA復制時,一條鏈上的G變成了C,以該條鏈為模板合成的DNA分子與親代DNA分子都不同,有一對堿基出現(xiàn)差錯。因此,不管復制幾次,產(chǎn)生的子代DNA分子中,均有一半發(fā)生差錯。 答案:A 4.在親代產(chǎn)生子代的過程中發(fā)生了DNA的復制。下列有關說法不正確的是(　　)。 A.個體產(chǎn)生個體的過程中需要進行DNA的復制 B.細胞產(chǎn)生細胞的過程中需要進行DNA的復制 C.通過DNA復制使親代遺傳信息傳遞給子代 D.DNA準確無誤地復制只與DNA的雙螺旋結(jié)構有關 解析:DNA準確無誤地復制和其雙螺旋結(jié)構及復制過程中的堿基互補配對有關。 答案:D 5.下圖表示DNA片段,有關該圖的敘述中,不正確的是(　　)。 A.②③④構成了DNA的基本組成單位 B.DNA分子中特定的脫氧核苷酸序列代表了遺傳信息 C.只有解旋酶才能使⑤處的化學鍵斷裂 D.當DNA復制時,①的形成需要DNA聚合酶 解析:①②③④⑤分別代表磷酸二酯鍵、磷酸、脫氧核糖、胞嘧啶、氫鍵;②③④構成了DNA的基本組成單位胞嘧啶脫氧核苷酸;DNA分子中特定的脫氧核苷酸序列代表了遺傳信息;解旋酶可使⑤處的化學鍵斷裂,但高溫也能使其斷裂;DNA聚合酶的作用部位是磷酸二酯鍵,催化單個的核苷酸與DNA片段連接。 答案:C 6.下圖為真核細胞DNA復制過程的模式圖,據(jù)圖分析,下列相關敘述錯誤的是(　　)。 A.由圖示得知,DNA分子復制的方式是半保留復制 B.解旋酶能使雙鏈DNA解開,但需要消耗ATP C.從圖中可以看出合成兩條子鏈的方向是相反的 D.DNA在復制過程中是先進行解旋,后半保留復制 解析:DNA分子的復制是邊解旋邊復制。 答案:D 7.果蠅的體細胞含有8條染色體。現(xiàn)有一個果蠅體細胞,它的每條染色體的DNA雙鏈都被32P標記,如果把該細胞放在不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng),使其連續(xù)分裂,那么將會在第幾次細胞有絲分裂中出現(xiàn)每個細胞的中期和后期都有8條被標記的染色體?(　　) A.1 B.2 C.3 D.4 解析:處在有絲分裂中期的每條染色體含有兩個DNA分子,而后期的每條染色體只含有一個DNA分子,且后期染色體數(shù)量是中期的2倍。另外,每個DNA分子含有兩條鏈,復制過程屬于半保留復制。由此可以判斷,在第2次有絲分裂過程中,每個細胞的中期和后期都有8條被標記的染色體。 答案:B 8.將某一經(jīng)3H充分標記DNA的雄性動物細胞(染色體數(shù)為2N)置于不含3H的培養(yǎng)基中培養(yǎng),該細胞經(jīng)過兩次連續(xù)分裂后形成4個大小相等的子細胞。下列有關說法正確的是(　　)。 A.若子細胞中染色體數(shù)為2N,則其中含3H的染色體數(shù)一定為N B.若子細胞中染色體數(shù)為N,則其中含3H的DNA分子數(shù)為N/2 C.若子細胞中染色體都含3H,則細胞分裂過程中會發(fā)生基因重組 D.若子細胞中有的染色體不含3H,則原因是同源染色體彼此分離 解析:因為題目中不能確定是進行有絲分裂還是減數(shù)分裂,所以都要考慮。要注意:若是有絲分裂,分裂兩次,DNA復制2次,子細胞染色體數(shù)目保持2N;若是減數(shù)分裂,細胞分裂兩次,DNA只復制1次,子細胞染色體數(shù)目減半為N。A項“若子細胞中染色體數(shù)為2N”,只能是有絲分裂。要注意第一次分裂后子細胞中每條染色體上的DNA都有1條鏈被標記,但第二次分裂后期半數(shù)染色體被標記,只是姐妹染色單體分開后,被標記的染色體是隨機分配移向兩極的,所以第二次分裂得到的子細胞被標記的染色體條數(shù)是在0~2N間隨機的,A錯誤。B項“若子細胞中染色體數(shù)為N”只能是減數(shù)分裂。因為DNA只復制1次,所以子細胞的N條染色體都被標記,B錯誤。C項“若子細胞中染色體都含3H”該分裂是減數(shù)分裂,減數(shù)分裂的過程中會發(fā)生基因重組,C正確。D項,同源染色體分離只能發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,而子細胞中有的染色體不含3H,進行的是有絲分裂,D錯誤。故選C。 答案:C 9.下圖為DNA分子的復制圖解,請據(jù)圖回答下列問題。 (1)DNA分子的復制發(fā)生在　　　　　　　　　期。 (2)②過程稱為　　　　。 (3)③中的子鏈是　　　　。 (4)③過程必須遵循 　　　　原則。 (5)子代DNA分子中只有一條鏈來自親代DNA分子,由此說明DNA的復制具有　　　　的特點。 (6)將一個細胞的DNA用15N標記,放入含14N的4種脫氧核苷酸培養(yǎng)液中,連續(xù)分裂 4次,問:含14N的DNA分子的細胞占總細胞數(shù)的　　　　,含15N的DNA分子的細胞占總細胞數(shù)的　　　　。 (7)已知原來DNA中有100個堿基對,其中含A 40個,則復制4次,在復制過程中將需要　　　　個游離的胞嘧啶脫氧核苷酸。 解析:DNA分子的復制發(fā)生在細胞有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂的間期,復制過程包括解旋、合成相應子鏈、合成子代DNA分子。復制的方式是半保留復制,復制時嚴格遵循堿基互補配對原則,DNA分子復制4次,可獲得24=16個DNA分子,其中有兩個DNA分子含有原DNA分子的一條鏈。DNA分子中有100個堿基對,A為40個,則T有40個,C和G均為60個,復制4次需要C的數(shù)目為(24-1)60=900(個)。 答案:(1)細胞有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂的間　(2)解旋　(3)Ⅱ、Ⅲ　(4)堿基互補配對　(5)半保留復制　(6)100%　1/8　(7)900 10.下圖為大腸桿菌的DNA分子結(jié)構示意圖(片段)。請據(jù)圖回答問題。 (1)1、2、3結(jié)合在一起的結(jié)構叫　　　　　。圖中3有　　種,中文名字分別是　　　　　　　。 (2)假定大腸桿菌某DNA片段含有200個堿基,其中堿基間的氫鍵共有260個。請回答下列問題。 ①該DNA片段中共有腺嘌呤　　　個,C和G共　　　對。 ②該片段復制4次,共需原料胞嘧啶脫氧核苷酸　　　個。 ③在DNA分子穩(wěn)定性的比較中,　　　堿基對的比例高,DNA分子穩(wěn)定性高。 (3)假定大腸桿菌只含14N的一個DNA的相對分子質(zhì)量為a;只含15N的一個DNA的相對分子質(zhì)量為b?，F(xiàn)將只含15N的一個DNA培養(yǎng)到含14N的培養(yǎng)基中,子一代DNA的平均相對分子質(zhì)量為　　　,子二代DNA的平均相對分子質(zhì)量為　　　。 解析:構成DNA的含氮堿基有C、G、A、T 4種,C與G配對,由3個氫鍵連接,A與T配對,由2個氫鍵連接,因此,圖中3可能是C或G;可假設C與G構成m個堿基對,則A與T構成100-m個堿基對,可列出3m+2(100-m)=260,得出m=60,所以C與G構成60個堿基對,則A與T構成40個堿基對;復制4次,所需C為60(24-1)=900;由于DNA是半保留復制,復制1次,得到的DNA分子為15N/14N,所以子一代DNA的平均相對分子質(zhì)量為(a+b)/2,同樣可算出子二代DNA的平均相對分子質(zhì)量為(3a+b)/4。 答案:(1)脫氧核苷酸　2　鳥嘌呤、胞嘧啶 (2)①40　60?、?00　③C和G (3)(a+b)/2　(3a+b)/4 11.DNA分子的復制方式,可以通過設想來進行預測,可能的情況是:全保留復制(A)、半保留復制(B)、分散復制(C)。 請同學們設計實驗來證明DNA的復制方式。 實驗步驟: ①在氮源為14N的培養(yǎng)基中生長的大腸桿菌,其DNA分子均為14NDNA(對照)。 ②在氮源為15N的培養(yǎng)基中生長的大腸桿菌,其DNA分子均為15NDNA(親代)。 ③將親代15N大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基中,再連續(xù)繁殖兩代(Ⅰ和Ⅱ),用密度梯度離心方法分離。 實驗預測: ①如果與對照(14N/14N)相比,子代Ⅰ能分辨出兩條DNA帶,分別是:　　　　　和　　　　　,則可以排除　　　　　,同時肯定是　　　　　; ②如果子代 Ⅰ 只有一條　　　　　,則可以排除　　　　　　　　,但不能肯定是　　　　　; ③如果子代 Ⅰ 只有一條中密度帶,再繼續(xù)做子代 Ⅱ DNA密度鑒定,若子代 Ⅱ 可以分出　　　　　和　　　　　,則可以排除　　　　　,同時肯定　　　　　;如果子代 Ⅱ 不能分出　　　　　密度兩條帶,則排除　　　　　;同時肯定　　　　　。 解析:DNA分子復制方式如果是全保留復制,則由一個DNA分子復制一次形成的2個子代DNA分子中,有一個DNA分子的兩條鏈全是親代的,另一個DNA分子的兩條鏈全是新形成的;如果是半保留復制,則新形成的2個子代DNA分子中,分別有一條鏈來自親代,而另一條鏈是新形成的;如果是分散復制,則新形成的2個DNA分子均是每條鏈既有母鏈片段,又有新形成的片段。根據(jù)實驗步驟,親代DNA的兩條鏈被15N標記,讓它在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)繁殖兩代(Ⅰ和Ⅱ);若子代Ⅰ的兩個DNA分子能分辨出一條輕密度帶(14N/14N)和一條重密度帶(15N/15N),則為全保留復制,可以排除半保留復制和分散復制;若子代Ⅰ的兩個DNA分子中只有中密度帶,則可以排除全保留復制,但不能肯定是半保留復制還是分散復制,繼續(xù)做子代ⅡDNA密度鑒定,若有中密度帶和輕密度帶,就可以排除分散復制,而肯定是半保留復制;若不能分出中、輕密度帶則肯定是分散復制而排除半保留復制。 答案:①一條輕密度帶(14N/14N)　一條重密度帶(15N/15N)　半保留復制和分散復制　全保留復制 ②中密度帶　全保留復制　半保留復制還是分散復制 ③中密度帶　輕密度帶　分散復制　半保留復制　中、輕　半保留復制　分散復制