2020-2021学年高中生物新浙科版必修23.3　DNA通过复制传递遗传信息作业

课时分层作业(八)DNA通过复制传递遗传信息(建议用时：40分钟)题组一探究DNA的复制1．沃森和克里克在发表了DNA双螺旋结构的论文后，又提出了DNA自我复制的假说。下列有关该假说内容的叙述，不正确的是()A．DNA复制时，双螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂B．以解开的两条单链为模板，以游离的脱氧核苷酸为原料，依据碱基互补配对原则，通过氢键结合到作为模板的单链上C．形成的DNA分子包括一条模板单链和一条新链D．形成的两个DNA分子是由两条母链、两条子链分别结合而成D[沃森和克里克提出的DNA自我复制的假说为半保留复制，即形成的DNA分子包括一条母链和一条子链，D错误。]2．细菌在含15N的培养基中繁殖数代后，使细菌的DNA皆含有15N，然后再移入含14N的培养基中培养，提取其子代的DNA进行梯度离心，如图①～⑤为可能的结果，下列叙述错误的是()A．第一次分裂的子代DNA应为②B．第二次分裂的子代DNA应为①C．第三次分裂的子代DNA应为③D．亲代的DNA应为④D[子一代DNA表明DNA分子只复制一次，都是15N/14N，所以应为②，A正确；子二代DNA表明DNA分子复制两次，产生4个DNA分子，其中2个都是14N/14N，2个为15N/14N，所以应为①，B正确；子三代DNA表明DNA分子复制三次，产生8个DNA分子，其中6个都是14N/14N，2个为15N/14N，所以应为③，C正确；亲代的DNA都是15N/15N，所以应为⑤，D错误。]3．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A[将含轻氮(14N)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，则得到的每个DNA分子都是一条链含14N、一条链含15N；再转回至含轻氮(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。]4．“探究DNA的复制过程”实验是最早证明DNA半保留复制的证据，下列有关该实验叙述错误的是()A．该实验需对细菌的DNA进行提取和分离操作B．将大肠杆菌转入以15NH4Cl为唯一氮源的培养基中培养若干代，使其DNA都被15N标记，得到第一代细菌C．将第一代细菌转入以14NH4Cl为唯一氮源的培养基中培养，分别取第二代和第三代细菌的DNA进行密度梯度超速离心和分析D．将第二代或第三代细菌的DNA双链打开后再进行离心分离，也会出现中间条带D[该实验需对细菌的DNA进行提取和分离操作，A正确；该实验需要将大肠杆菌在以15NH4Cl为唯一氮源的培养基中先培养若干代，使其DNA都被15N标记，作为实验用的亲代细菌(第一代细菌)，B正确；将第一代细菌转入以14NH4Cl为唯一氮源的培养基中培养，分别取第二代和第三代细菌的DNA进行密度梯度超速离心和分析，C正确；将第二代或第三代细菌的DNA双链打开后再进行离心分离，不会出现中间条带，只会出现轻带和重带，D错误。]5．科学家推测DNA可能有如图A所示的三种复制方式。1958年，美国生物学家梅塞尔森(M.Meselson)和斯塔尔(F.Stahl)用离心技术，追踪由15N标记的DNA亲本链的去向，实验过程：在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N­DNA(对照)；在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA均为15N­DNA(亲代)。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代(子代Ⅰ和子代Ⅱ)后，离心得到图B所示的结果。请依据上述材料回答问题：图A图B(1)DNA复制的意义是____________________________。(2)与对照相比，如果子代Ⅰ离心后能分辨出轻和重两条密度带，则说明DNA分子的复制方式是________。如果子代Ⅰ离心后只有1条中等密度带，则可以排除DNA分子以________的方式进行复制。如果子代Ⅰ离心后只有1条中等密度带，再继续做子代Ⅱ的DNA密度鉴定：①若子代Ⅱ离心后________________，则可以确定DNA分子的复制方式是半保留复制。②若子代Ⅱ离心后不能分出中、轻两条密度带，则可以推测DNA分子的复制方式是________。(3)根据图B所示结果可推知，DNA分子的复制方式是________。解析：(1)DNA复制发生在细胞分裂前的间期，通过细胞分裂将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，保持了遗传信息的连续性。(2)若子代Ⅰ离心后能分辨出轻(两条链均被14N标记)和重(两条链均被15N标记)两条密度带，则复制方式是全保留复制。如果子代Ⅰ离心后只有1条中等密度带，则肯定不可能是全保留复制，可能是半保留复制或分散复制(没有全轻和全重)。若是半保留复制，子代Ⅱ能分出中、轻两条密度带，且各占1/2；若是分散复制，子代DNA离心后不能分出中、轻两条密度带。(3)分析图B，子代Ⅰ都是中等密度带，子代Ⅱ中的中、轻密度带各占1/2，这与半保留复制的特点相吻合。答案：(1)将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，保持了遗传信息的连续性(2)全保留复制全保留①可以分出中、轻两条密度带②分散复制(3)半保留复制题组二DNA的复制过程6．DNA分子的复制方式是()A．全保留复制 B．半保留复制C．边解旋边复制 D．分散复制B[DNA复制时，解旋后DNA分别以两条母链为模板按照碱基互补配对原则合成两条子链，所以子代DNA分子中一条为母链，一条为子链，为半保留复制，故选B。]7．下列有关DNA复制的叙述，正确的是()A．DNA复制时以DNA分子的一条链作为模板B．洋葱根尖分生区细胞在减数分裂前的间期进行DNA复制C．DNA复制时先解旋后复制D．蓝细菌细胞的拟核可发生DNA复制D[DNA分子复制时两条脱氧核苷酸链都作为模板，A错误；洋葱根尖分生区细胞只进行有丝分裂，在分裂前的间期进行DNA复制，B错误；DNA分子复制是边解旋边复制的过程，C错误；蓝细菌的拟核区是环状DNA分子，能进行DNA的复制，D正确。]8．以DNA的一条链“—A—T—C—”为模板，经复制后产生的子链是()A．—G—A—T— B．—U—A—G—C．—T—A—G— D．—T—U—G—C[依据碱基互补配对原则，以“—A—T—C—”链为模板复制得到的子链碱基顺序为“—T—A—G—”，故选C。]9．如图甲是DNA分子局部组成示意图，图乙表示DNA分子复制的过程。请回答以下问题：甲乙(1)图甲中有________种碱基，有________个游离的磷酸基团。从主链上看，两条单链的方向________，从碱基关系看，两条单链________。(2)图乙的DNA分子复制过程中除了需要模板和酶外，还需要________________等条件，保证DNA分子复制精确无误的关键是_____________________________。(3)若图乙的该DNA分子含有48502个碱基对，而子链延伸的速度为105个碱基对/min，则此DNA复制约需要30s，而实际时间远远小于30s，根据图分析是因为________________________________；由图可知延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制是________。解析：(1)由图看出DNA分子中有A、T、C、G4种碱基，每一端都有一个游离的磷酸基团，所以一共有2个游离的磷酸基团，两条链的方向相反且平行，碱基遵循互补配对原则。(2)图乙的DNA分子复制过程中除了需要模板和酶外，还需要四种脱氧核苷酸为原料，ATP提供能量，保证DNA分子复制精确无误的关键是DNA独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板，通过碱基互补配对，保证复制能够准确地进行。(3)图中看出DNA复制是双向复制的，并且多起点同时进行，节省了复制所需的时间，DNA分子的复制是边解旋边复制。答案：(1)42反向平行互补配对(2)原料、能量DNA独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板，通过碱基互补配对，保证复制能够准确地进行(3)DNA复制是双向多起点进行的边解旋边复制题组三与DNA的复制相关计算10．用32P标记一个DNA分子的两条链，让该DNA分子在31P的培养液中连续复制4次，则含32P的子代DNA分子个数是()A．1 B．2C．8 D．16B[让一个DNA分子在31P的培养液中连续复制4次，共形成16个DNA。由于DNA复制是半保留复制，所以有两个DNA分子中含有32P、31P，14个DNA分子中含有31P、31P，则含32P的子代DNA分子有2个。]11．洋葱根尖分生区细胞的某双链DNA分子含有胞嘧啶m个，复制n次。下列有关叙述正确的是()A．处于分裂间期的细胞中DNA不能与RNA聚合酶结合B．DNA复制过程中催化磷酸二酯键形成的酶是解旋酶和DNA聚合酶C．该DNA复制过程中共消耗(2n－1)·m个胞嘧啶脱氧核苷酸D．该DNA复制形成的每个子代DNA分子中均含有m个腺嘌呤C[间期DNA能进行转录，因此DNA能与RNA聚合酶结合，A错误；解旋酶具有解旋功能，其作用的是氢键，DNA聚合酶能催化磷酸二酯键形成，B错误；由于DNA复制为半保留复制，该DNA分子复制n次，共消耗胞嘧啶脱氧核苷酸(2n－1)·m个，C正确；由于题干只给出胞嘧啶的数目，而碱基总数未知，因此无法推导出腺嘌呤的数目，D错误。]12．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14NH4Cl或15NH4Cl。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()abcA．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14NH4Cl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14N­15N­DNAD．实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制的B[由题意“培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl”和“条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置”可知：本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术，A正确；分析图示可知：a管中的DNA密度最大，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管中的DNA密度介于a、c管中的之间，表明该管中的大肠杆菌的DNA都是14N­15N­DNA，C正确；实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制，D正确。]13．如图为真核细胞DNA复制过程的模式图，据图分析，下列相关叙述正确的是()A．解旋酶能使DNA双链解开，但需要消耗ATPB．DNA分子复制时先全部解开螺旋，打开氢键，然后再开始复制C．DNA聚合酶促进碱基之间氢键形成D．因为DNA分子在复制时需严格遵循碱基互补配对原则，所以新合成的两条子链的碱基序列是完全一致的A[解旋酶能打开双链间的氢键，使双链DNA解开，需要消耗ATP，A正确；DNA分子的复制是边解旋边复制的过程，B错误；DNA聚合酶催化单个脱氧核苷酸形成DNA分子长链，催化磷酸二酯键的形成，C错误；DNA复制过程新形成的两条链是互补的，D错误。]14．如图所示为DNA复制的较为详细的图解，据图分析，下列相关叙述，错误的是()A．仅在解旋酶和DNA聚合酶的催化下，DNA复制不能顺利进行B．在DNA复制的过程中，可能会出现尿嘧啶与腺嘌呤互补配对现象C．图示DNA复制的特点有边解旋边复制以及半保留复制等D．复制完成后，前导链和随后链所在单链碱基排列顺序相同D[从图示信息可知，DNA复制需要拓扑异构酶Ⅱ、解旋酶、引物合成酶、聚合酶Ⅰ和Ⅲ等多种酶的催化，A正确；在DNA复制过程中，RNA引物能与模板链互补形成杂交链，该杂交链中可能含有碱基对A－U，B正确；从图中信息可知，DNA复制的特点有边解旋边复制和半保留复制等，C正确；从图中信息可知，前导链和随后链都是新合成的子链，而两条子链上碱基是互补的，D错误。]15．一个双链均被32P标记的噬菌体DNA上有x个碱基对，其中腺嘌呤有m个。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出128个子代噬菌体。下列叙述正确的是()A．该过程至少需要64(x－m)个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸B．噬菌体增殖需要细菌提供原料、模板和酶等C．只含31P与含32P的子代噬菌体的比例为63∶1D．该DNA分子含有3×eq\f(x－2m,2)＋2m个氢键C[根据题意分析，用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出128个子代噬菌体，相当于新合成了127个DNA分子，因此该过程至少需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数＝127×(x－m)＝127(x－m)，A错误；噬菌体增殖需要的模板是由其自身提供的，B错误；由于半保留复制，所以在释放出的128个子代噬菌体中，只含31P与含32P的子代噬菌体的比例为63∶1，C正确；该DNA分子含有的氢键数＝2m＋3(x－m)＝3x－m，D不能根据题目给出的信息回答问题16．下列表示与DNA复制有关的图，A→B→C表示大肠杆菌的DNA复制，D→E→F表示哺乳动物的DNA复制片段。图中黑点表示复制起点，“→”表示复制方向，“⇒”表示时间顺序。ABCDEF(1)若A中含有48502个碱基对，此DNA复制约需30s，而实际上只需约16s，根据A～C图分析，这是因为___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________