2024版新教材高中生物课后分层检测案11DNA的复制新人教版必修2

课后分层检测案11DNA的复制【合格考全员做】(学业水平一、二)1．下列关于DNA分子复制的叙述，不正确的是()A．方式是半保留复制B．边解旋边复制C．在细胞分裂期进行D．需要模板、原料、能量和酶等2．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—3．一个被15N标记的DNA分子，以含14N的4种脱氧核苷酸为原料，连续复制3次，则含15N的脱氧核苷酸链占全部脱氧核苷酸链的比例是()A．1/2B．1/4C．1/6D．1/84．DNA分子复制时解旋酶作用于下列哪一结构()5．DNA一般能准确复制，其原因是()①DNA规则的双螺旋结构为复制提供模板②DNA复制发生于细胞周期的间期③碱基互补配对是严格的④产生的两个子代DNA均和亲代DNA相同A．②④B．②③C．①④D．①③6．已知某DNA含有500个碱基对，其中一条链上A∶C∶T∶G＝1∶2∶3∶4。该DNA连续复制数次后，消耗周围环境中含G的脱氧核苷酸4500个，则该DNA已经复制了()A．3次B．4次C．5次D．6次7．(不定项)科学家曾经对DNA分子的复制方式有多种推测：①半保留复制，两个子代DNA分子的一条链是原本存在的旧链(实线表示)，另一条是新合成的新链(虚线表示)。②全保留复制，一个子代DNA分子两条链均为新链，另一个子代DNA分子两条链均为旧链。③弥散复制，两个子代DNA分子的每条链都有部分新链和部分旧链。复制方式假说如图所示。为探究其复制方式，将15N标记后的大肠杆菌，转到14N培养基中培养，下列说法错误的是()A．DNA复制过程由DNA聚合酶催化，它在细胞内外均可发挥作用B．通过放射性同位素标记，测定放射性强度，最终确定DNA复制为方式①C．实验过程中只需观察子一代DNA分子的离心结果即可确定复制方式为①D．经过n次复制后，被标记的DNA分子数占总DNA分子数的比例为1/2n－18．用15N标记含有100个碱基对的双链DNA，其中有胞嘧啶60个，该DNA在含有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占1/8B．复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸600个C．含有14N的DNA占7/8D．复制结果共产生16个DNA分子9．如图为某含有5000个碱基对的DNA复制的示意图。该DNA中含有腺嘌呤1200个，复制泡是DNA正在复制的部分，复制叉是尚未解开螺旋的亲代双链DNA同新合成的两个子代DNA交界处，下列相关叙述错误的是()A．图中DNA复制叉和复制泡产生于细胞分裂的间期B．多个复制泡的存在说明DNA多起点复制，可提高复制效率C．该DNA分子中嘌呤之间的氢键数比嘧啶之间的氢键数少D．该DNA分子第3次复制时，消耗鸟嘌呤的数量是15200个10．如图为真核细胞DNA复制过程的模式图，请根据图示过程回答问题。(1)由图示得知，1个DNA分子复制出乙、丙2个DNA分子，其方式是____________。(2)DNA解旋酶能使双链DNA解开，但需要细胞提供________。(3)从图中可以看出合成的两条子链的方向是______(填“相同”或“相反”)的。(4)真核细胞中DNA复制的场所是____________________________等；细胞分裂过程中，在复制完成后，乙、丙分开的时期为________________________。(5)DNA分子通过复制，将________从亲代传给子代，从而保持了________________的连续性。【等级考选学做】(学业水平三、四)11．研究人员将1个含14N/14N－DNA的大肠杆菌转移到15NH4Cl培养液中，培养24h后提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA热变性处理，即解开双螺旋，变成单链；然后进行离心，甲图试管中出现的两种条带分别对应乙图中的两个峰，则大肠杆菌的细胞周期为()A．4hB．6hC．8hD．12h12．滚环式复制是噬菌体DNA常进行的复制方式。在以这种机制进行的复制中，亲代双链DNA的一条链在DNA复制起点处被切开，其5′­端游离出来。这样，DNA聚合酶Ⅲ便可以将脱氧核糖核苷酸聚合在3′­OH端。当复制向前进行时，亲代DNA上被切断的5′­端继续游离下来，并且很快被单链结合蛋白(A蛋白)所结合。因为5′­端从环上向下解链的同时伴有环状双链DNA环绕其轴不断地旋转，而且以3′­OH端为引物的DNA生长链则不断地以另一条环状DNA链为模板向前延伸，所以称为滚环复制。据图分析，下列叙述正确的是()A.DNA乙和DNA丙中新合成链的碱基序列相同B．A蛋白的作用可以防止解开的双链再次形成双链C．图中①过程需要DNA水解酶将DNA复制起点处切开D．完成图中④过程只需要解旋酶和DNA聚合酶Ⅲ的催化13．用普通培养液培养分裂活跃的真核细胞，在培养液中添加3H－胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养几分钟，将细胞转移到普通培养液中继续培养，直至完成一次DNA的复制过程。从上述细胞中分离染色体并进行放射自显影，其中一条DNA分子的结果如图所示。下列叙述错误的是()A．细胞进行DNA的复制时需要酶的参与和能量供应B．放射性标记的片段散布在未标记的DNA片段之间C．细胞中的所有脱氧核苷酸链均带有放射性标记D．该实验结果说明真核细胞的DNA复制是多起点进行14．(不定项)将全部DNA分子双链经32P标记的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含32P的培养基中培养。经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞，检测子细胞中的标记情况。下列推断正确的是()A．若进行有丝分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1/2B．若进行减数分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1C．若子细胞中的染色体都含32P，则进行的一定是减数分裂D．若子细胞中的染色体不都含32P，则进行的一定是减数分裂[答题区]题号1234567答案题号8911121314答案15.大肠杆菌DNA呈环状，如图1表示其复制过程。为证明DNA复制的方式，科学家利用大肠杆菌进行了如下实验：将大肠杆菌在15NH4Cl培养液中培养若干代，再将其转移到14NH4Cl培养液中培养，在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA进行密度梯度离心，记录离心后试管中DNA带的位置，如图2表示几种可能的离心结果。请回答下列问题：(1)环状DNA分子中每个磷酸基连接________个脱氧核糖，其上基因的特异性是由________________决定的。在该DNA分子的一条链上，鸟嘌呤和腺嘌呤的数量之比为3∶5，且两者之和占该条链的48%，则在其互补链上，胸腺嘧啶占该链的百分比为________。(2)复制原点是DNA分子中复制起始的一段序列，该序列中A—T含量很高，有利于DNA复制起始时的解旋，原因是________________________________。酶1是________，酶2催化子链延伸的方向是________(填“5′→3′”或“3′→5′”)，主要催化形成________键。(3)大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中增殖一代，如果DNA为全保留复制，则DNA带的分布应如图2中试管________所示；如果为半保留复制，则DNA带的分布应如图中试管________所示。(4)若为半保留复制，如果大肠杆菌增殖三代后，含15N的DNA分子占________。【素养养成练】16．大肠杆菌通过二分裂的方式繁殖后代，条件适宜时，约20分钟繁殖一代。研究人员通过实验研究了大肠杆菌DNA的复制方式。先培养大肠杆菌，然后提取DNA，经高速离心后，再测定溶液的紫外光吸收光谱，吸收光谱的峰值位置即为离心管中DNA的主要分布位置，峰值越大，表明该位置的DNA数量越多。实验步骤如下：a．将大肠杆菌在含有15NH4Cl(提供氮源)的培养液中培养一段时间。b．提取大肠杆菌的DNA，测定紫外光吸收光谱(图a，峰值出现在离心管的P处)。c．将大肠杆菌转移到含有14NH4Cl(提供氮源)的培养液中培养。d．在培养到6、13、20分钟时，分别取样，提取DNA，并测定紫外光吸收光谱，结果如图b～d所示。根据以上信息，回答问题：(1)培养液中N可被大肠杆菌用于合成____________________，进一步作为DNA复制的原料。(2)关于大肠杆菌DNA复制的方式，有三种假设：全保留复制、半保留复制和分散型复制。其原理如图所示：请分析在不同假设成立时，在20分钟时紫外光吸收光谱的峰值个数，以及峰值的位置与点P的关系。复制方式峰值个数峰值的位置与点P的关系全保留复制①________②__________________半保留复制③________④__________________分散型复制⑤________⑥__________________(3)根据第(2)题中的分析可以判断，现有的实验结果否定了哪种假设？________________________________________________________________________。(4)若分散型复制这一假设成立，请在下图中绘制出大肠杆菌在含有14NH4Cl的培养液中培养到40分钟时的紫外光吸收光谱图e(要反映出峰值的大小，以及与P和Q的位置关系)。(5)根据图a～d，可以看出紫外光吸收光谱只有一个峰值，且峰值的位置由P点逐渐向离心管的上端移动到Q点，原因可能是：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。课后分层检测案111．解析：DNA复制的方式是半保留复制，即子代DNA分子中都包含了亲代DNA分子的一条链，A正确；DNA复制过程表现的特点是边解旋边复制，B正确；DNA复制发生在间期，即有丝分裂前的间期和减数分裂Ⅰ前的间期，因为在间期发生的变化是DNA复制和有关蛋白质的合成，C错误；DNA复制的条件是需要模板、原料、能量和酶等，D正确。答案：C2．解析：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—”。答案：C3．解析：DNA的复制方式为半保留复制，连续复制3次形成8个DNA分子，则含15N的脱氧核苷酸链只有2条，则其占全部脱氧核苷酸链的比例是2/16＝1/8，D正确。答案：D4．解析：解旋酶的作用是破坏碱基对之间的氢键，使DNA双螺旋解开。答案：D5．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地进行，它保证了子代DNA与亲代DNA相同。答案：D6．解析：DNA一条链上G的数目＝500×4/（1＋2＋3＋4）＝200，则另一条链上G的数目＝500×2/（1＋2＋3＋4）＝100，所以DNA双链上共有G300个，n次复制结束后共消耗G的数目为4500个，则300×（2n－1）＝4500，解得n＝4，即复制了4次。答案：B7．解析：DNA聚合酶催化游离的脱氧核苷酸聚合形成DNA片段，主要在细胞核内发挥作用，在细胞外给予酶适宜的条件也能发挥作用，A正确；15N为稳定性同位素，没有放射性。通过密度梯度离心，观察离心管中条带的位置，最终确定DNA复制为半保留复制，B错误；子一代DNA分子的离心结果：若为半保留复制，得到含14N/15N的中密度条带；若为全保留复制，得到含14N/14N的低密度条带和15N/15N的高密度条带；若为弥散复制，得到每条链均含14N/15N的中密度条带。所以观察子一代DNA离心结果无法确定复制方式，C错误；经过n次复制后，共得到DNA分子2n个，由于被标记DNA两条链会经复制进入到两个子代DNA中，所以被标记的DNA分子数占总DNA分子数的比例为2/2n，即1/2n－1，D正确。答案：BC8．解析：15N标记的DNA在含14N的培养基中复制4次后，产生16个DNA分子，其中含15N的DNA有2个，占1/8，A、D正确；由于C＝60个，故DNA中A＝40个，则复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸40×（24－1）＝600（个），B正确；含14N的DNA分子有16个，占总数的100%，C错误。答案：C9．解析：DNA复制叉和复制泡表明DNA正在复制，DNA复制发生在细胞分裂的间期，A正确；复制泡表明DNA正在复制，多个复制泡的存在说明DNA多个位点同时复制，可提高复制效率，B正确；嘌呤之间、嘧啶之间不存在氢键，C错误；该DNA有5000个碱基对，含有腺嘌呤1200个，根据碱基互补配对原则可知，G有3800个，第3次复制时，DNA分子由4个复制为8个，所以消耗鸟嘌呤的数量是4×3800＝15200个，D正确。答案：C10．解析：（1）DNA复制的方式是半保留复制，其特点是边解旋边复制。（2）解旋过程需要细胞提供能量。（3）DNA的两条脱氧核苷酸链是反向平行的关系，那么以这两条链为模板合成的子链的方向也应该是相反的。（4）真核细胞内DNA分子复制的场所有细胞核、线粒体和叶绿体等；复制后的DNA分子分别存在于两条染色单体中，染色单体分开发生的时期是有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期。（5）DNA分子复制的意义是将遗传信息从亲代传给子代，从而保持了遗传信息的连续性。答案：（1）半保留复制（2）能量（ATP）（3）相反（4）细胞核、线粒体和叶绿体有丝分裂后期、减数分裂Ⅱ后期（5）遗传信息遗传信息11．解析：将1个含14N/14N－DNA的大肠杆菌转移到15NH4Cl培养液中，培养24h后提取子代大肠杆菌的DNA，DNA热变性离心后，得到单链14N－DNA占1/8，单链15N－DNA占7/8，14N－DNA单链有2条，则子代双链DNA共8个，繁殖了3代，细胞周期为24/3＝8h，C正确。答案：C12．解析：DNA乙和DNA丙中新合成链的碱基序列是互补的，A错误；A蛋白（单链结合蛋白）的作用可以防止解开的双链再次形成双链，B正确；DNA水解酶是将DNA水解成脱氧核苷酸的酶，C错误；从图中信息可知，图中④过程除解旋酶和DNA聚合酶Ⅲ的催化外，还需要DNA连接酶，D错误。答案：B13．解析：细胞进行DNA的复制时需要酶（如解旋酶和DNA聚合酶等）的参与和能量供应（主要是ATP供能），A正确；由图可知，一条DNA分子上具有放射性标记的片段不连续，因此放射性标记的片段散布在未标记的DNA片段之间，B正确；由于DNA复制具有半保留复制特点，有些DNA分子含有原来的母链，没有放射性标记，C错误；图中显示一条DNA分子上具有放射性标记的片段不连续，说明真核细胞的DNA复制是多起点进行，D正确。答案：C14．解析：若进行有丝分裂，第一次有丝分裂后，子细胞中都含有32P标记的染色体；当细胞处于第二次分裂后期时，染色单体随机分开，带有32P标记的染色体也随机进入2个细胞，所以经过连续两次细胞分裂后产生的4个子细胞中，含32P染色体的子细胞可能为2个、3个或4个，A错误；若进行减数分裂，经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞，说明DNA只复制一次，因此含32P染色体的子细胞比例一定为1，B正确；若子细胞中的染色体都含32P，则进行的是减数分裂，C正确；若子细胞中的染色体不都含32P，则进行的一定不是减数分裂，D错误。答案：BC15．解析：（1）环状DNA分子中每个磷酸基连接2个脱氧核糖，特定的基因具有特定的脱氧核苷酸（或碱基对）的排列顺序，构成了基因的特异性。在该DNA分子的一条链上，鸟嘌呤和腺嘌呤的数量之比为3∶5，且两者之和占该条链的48%，则在该链上腺嘌呤占5/（3＋5）×48%＝30%。根据碱基互补配对原则，该链上腺嘌呤的百分比等于其互补链上胸腺嘧啶所占百分比，故在其互补链上，胸腺嘧啶占该链的百分比为30%。（2）复制原点是DNA分子中复制起始的一段序列，由于A—T碱基对只含有2个氢键，而C—G则含有3个氢键，该序列中A—T含量很高，氢键数量少，容易打开，有利于DNA复制起始时的解旋。据图可知酶1是解旋酶，催化氢键断裂，酶2是DNA聚合酶，主要催化形成磷酸二酯键，将脱氧核苷酸连接形成脱氧核苷酸链。而DNA聚合酶只能从3′­端开始延伸DNA链，所以DNA的合成方向总是从子链的5′­端向3′­端延伸。（3）由于亲代DNA的两条单链都含有15N，因此转移到14NH4Cl培养液中增殖一代（DNA复制一次），如果DNA为全保留复制，则形成的DNA中，1/2的DNA两条链都含15N，密度较大，离心后条带如图2丙（重带）；1/2的DNA两条链都含14N，密度较小，离心后条带如图2甲（轻带）。故如果DNA为全保留复制，则DNA带的分布应如图2中试管E所示。如果为半保留复制，则形成的DNA一条链含15N，另一条链含14N，密度介于两条链都含15N的DNA和两条链都含14N的DNA之间，离心后条带如图2乙（中带）。故如果为半保留复制，则DNA带的分布应如图中试管C所示。（4）若DNA是半保留复制，则大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中增殖三代，产生8个DNA分子，其中含15N的DNA分子有2个，故含15N的DNA分子占25%。答案：（1）2脱氧核苷酸（或碱基对）的排列顺序30%（2）A与T之间的氢键数量少，容易打开解旋酶5′→3′磷酸二酯（3）EC（4）25%16．解析：分析题图吸收光谱曲线可知，若DNA复制方式为半保留复制，则P位