江苏专版2024-2025学年新教材高中生物第二章遗传的分子基础第二节DNA分子的结构和复制第2课时DNA分子的复制分层作业苏教版必修2

其次节第2课时DNA分子的复制必备学问基础练1.[2024·江苏连云港高一期中]以DNA分子的一条链5'-…-A-T-C-…-3'为模板,经复制后的子链是()A.5'-…-G-A-T-…-3' B.5'-…-T-A-G-…-3'C.5'-…-A-T-C-…-3' D.5'-…-T-A-C-…-3'2.[2024·黑龙江大庆试验中学高一期中]下列关于真核细胞中DNA复制的叙述,错误的是()A.DNA复制发生在细胞分裂前的间期B.DNA复制须要核糖核苷酸和酶C.DNA复制随着染色体的复制而完成D.DNA复制遵循碱基互补配对原则3.[2024·北京大兴区高一期中]一个DNA分子复制完毕后,新形成的DNA子链()A.是DNA母链的片段B.与DNA母链之一相同C.与DNA母链相同,但U取代TD.与DNA母链完全不同4.[2024·江苏常州高一期中]下列关于真核细胞DNA复制的叙述,正确的是()A.碱基互补配对原则保证了复制的精确性B.1个DNA分子通过一次复制后产生4个DNA分子C.DNA双螺旋结构全部解链后,才起先DNA的复制D.DNA复制完成,染色体数目也会随之加倍5.某双链DNA分子中碱基A和碱基G共有700个,氢键共有X个,其中一条链中碱基A和碱基T共占该条链碱基总数的2/7,该DNA分子连续复制2次,共消耗Y个碱基T。则X、Y分别为()A.700、200 B.1400、400C.1900、600 D.2100、8006.[2024·江苏苏州高一期中]关于DNA分子复制机制,科学家用荧光染料给Rep(DNA解旋酶中作为引擎的那部分结构,驱动复制叉的移动)加上了绿色荧光蛋白从而获知被标记的分子相对于DNA分子的运动轨迹,结果如下图所示。下列有关叙述错误的是()A.Rep可以破坏相邻核苷酸之间的磷酸二酯键和氢键B.DNA结合蛋白可能具有防止DNA单链重新形成双链的作用C.依据材料推断Rep推动复制叉移动可能是通过水解ATP供应能量D.由图说明DNA复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点7.科学家将DNA双链均被15N标记的大肠杆菌(第一代)置于含14NH4Cl的培育液中培育若干代,收集每一代大肠杆菌的DNA并进行密度梯度离心处理,记录离心后DNA在试管中的位置以验证DNA的复制方式,结果如图甲所示。回答下列问题:甲(1)该探讨采纳了和密度梯度离心法来了解离心后DNA在试管中的分布位置。

(2)依据A、B试管的结果(填“可以”或“不行以”)解除全保留复制方式,推断依据是。依据A、B、C试管的结果,可以验证DNA的复制方式是。

(3)请在图乙中画出第四代大肠杆菌的DNA在试管中的分布位置。乙(4)假设第一代大肠杆菌只有一个,则D试管中含有个拟核DNA分子,其中含15N的DNA有个,含14N的DNA有个。

关键实力提升练8.[2024·江苏苏州常熟高三质量检测]将一个不含放射性同位素32P标记的大肠杆菌(拟核DNA呈环状,共含有m个碱基,其中有a个胸腺嘧啶)放在含有32P胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培育基中培育一段时间,检测到下图Ⅰ、Ⅱ两种类型的DNA(虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链)。下列有关该试验的结果预料与分析,不正确的是()A.DNA其次次复制产生的子代DNA有Ⅰ、Ⅱ两种类型,比例为1∶1B.DNA复制后安排到两个子细胞时,其上的基因的遗传不遵循基因分别定律C.复制n次须要胞嘧啶的数目是(2n-1)[(m-2a)/2]D.复制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链为2n-1条9.[2024·江苏扬州高一期中](多选)大肠杆菌质粒是一种环状DNA,下图表示质粒DNA复制过程,其中复制叉是DNA复制时在DNA链上形成的Y型结构。相关叙述正确的是()A.一个质粒分子有两个游离的磷酸基团B.复制叉的形成离不开解旋酶的参加,须要消耗ATPC.子链的延长须要核糖核苷酸为原料、DNA聚合酶催化D.依据图示,质粒DNA复制具有单起点、双向复制的特点10.[2024·江苏无锡锡山高级中学高三期末](多选)下图1为果蝇DNA的电镜照片,图中箭头所指处的泡状结构叫做DNA复制泡,是DNA上正在复制的部分。图2是其中一个复制泡的放大示意图。下列叙述正确的有()A.果蝇DNA分子复制具有单向边解旋边复制的特点B.DNA分子复制须要解旋酶、DNA聚合酶等多种酶C.图2中复制泡a端为子链的3'端,b端为5'端D.果蝇DNA分子有多个复制起点,有利于提高复制速率11.[2024·山东济宁一中期中]某基因(14N)含有3000个碱基,腺嘌呤占35%。该DNA分子用15N同位素标记过的游离脱氧核苷酸为原料复制3次,再将全部复制产物置于试管内离心,进行密度分层,得到结果如图1;然后加入解旋酶再离心,得到结果如图2,则下列有关分析完全正确的是()A.W层中含15N标记胞嘧啶6300个B.X层全部是14N的基因C.W层与Z层的核苷酸数之比为7∶1D.X层中含有的氢键数是Y层的1/4倍12.[2024·山东济南历城其次中学高一期中]科学家曾对DNA的复制提出两种假说:全保留复制和半保留复制。以下是运用密度梯度离心等方法探究DNA复制机制的两个试验,请分析并回答下列问题。试验一:从含15N的大肠杆菌和含14N的大肠杆菌中分别提取亲代DNA,混合后放在100℃条件下进行热变性处理,即解开双螺旋,变成单链,然后进行密度梯度离心,再测定离心管中混合的DNA单链含量,结果如图a所示。试验二:将含15N的大肠杆菌转移到14NH4Cl培育液中,繁殖一代后提取子代大肠杆菌的DNA(F1DNA)。将F1DNA热变性处理后进行密度梯度离心,离心管中出现的两个条带对应图b中的两个峰。(1)热变性处理破坏了DNA分子中的(填化学键的名称)。

(2)依据图a、图b中条带的数目和位置,能否推断DNA的复制方式是“全保留复制”还是“半保留复制”?,缘由是。

(3)探讨人员发觉,若试验二中提取的F1DNA,将其干脆进行密度梯度离心,则离心管中只出现一个条带,据此分析DNA的复制方式是半保留复制。

(4)探讨人员接着探讨发觉,将含15N的大肠杆菌转移到4NH4Cl培育液中,培育24h后提取子代大肠杆菌的DNA,经试验二的相关处理后,离心管中出现的14N条带与15N条带峰值的相对比值为7∶1,则大肠杆菌的分裂周期为h。

(5)下图表示某生物细胞中DNA分子复制的过程,已知该DNA分子含有48500个碱基对,T占20%,而子链延长的速度为105个碱基对/min,则此DNA复制约须要30s,而实际时间远远小于30s,据图分析其缘由是。在第3次复制的过程中,须要胞嘧啶个。

学科素养创新练13.[2024·江苏常州高一期中]科学家运用同位素标记、密度梯度离心等方法探讨DNA复制的机制。请回答下列问题。(1)探讨者用蚕豆根尖进行试验,主要步骤如下:步骤A将蚕豆根尖置于含放射性标记胸腺嘧啶的培育液中,培育大约一个细胞周期的时间步骤B取出根尖,洗净后转移至不含放射性物质的培育液中,接着培育大约两个细胞周期的时间步骤C在第一个、其次个和第三个细胞周期取样,检测中期细胞染色体上的放射性分布①步骤A的目的是标记细胞中的分子。若依据“DNA半保留复制”假说推想,DNA分子复制的产物应符合下图甲中的(填字母)。

甲乙②若其次个细胞周期的放射性检测结果符合上图乙中(填字母),且第三个细胞周期的放射性检测结果符合图乙中的(填字母),则假说成立。

(2)探讨者为进一步验证“DNA半保留复制”的假说,又进行了如下试验(已知培育用的细菌大约每20min分裂一次,产生子代的试验结果如下图所示)。试验一:细菌破裂细菌细胞提取DNA结果A试验二:细菌破裂细菌细胞提取DNA结果B试验三:试验结果:①试验一、试验二的作用是。

②从结果C、D看,DNA复制具有的特点。依据这一特点,结果E中含14N的DNA分子所占百分比为。

③该复制过程除须要模板DNA、脱氧核苷酸外,还须要等条件。

④若结果C、D、E都与结果F相同,可推断DNA分子的复制方式是。

第2课时DNA分子的复制1.ADNA分子复制时,依据碱基互补配对原则(A与T,G与C),合成与母链互补的子链,且合成的子链与母链的方向是相反的,因此经复制后的子链是5'-…-G-A-T-…-3',A项正确。2.BDNA复制须要脱氧核糖核苷酸、酶和ATP等,而核糖核苷酸是合成RNA的原料,B项错误。3.B4.ADNA复制时遵循碱基互补配对原则,即A与T配对,G与C配对,保证了复制的精确性,A项正确;DNA通过一次复制后产生2个DNA分子,B项错误;DNA复制是边解旋边复制,以解旋的部分分别为模板复制新的DNA,C项错误;DNA复制完成,每条染色体含有2个DNA分子,染色体数目不变,D项错误。5.C由题分析可知,该双链DNA分子中碱基A和碱基G共有700个,即A+G=700个,依据碱基互补配对原则,双链DNA分子中A=T、C=G,故该双链DNA分子中含有碱基1400个。由“一条链中碱基A和碱基T共占该条链碱基总数的2/7”,可知该双链DNA分子中A+T占碱基总数的2/7,即双链DNA分子中A+T=1400×2/7=400个,故A=T=200个,C=G=500个。A—T碱基对中含有2个氢键、G—C碱基对中含有3个氢键,由此可得出,X=200×2+500×3=1900个。一个DNA分子复制2次后,可得到4个DNA分子,故须要消耗碱基T的数目为(4-1)×200=600个,C项符合题意。6.A由于Rep蛋白是DNA解旋酶中作为引擎的那部分结构,驱动复制叉的移动,可知Rep蛋白应为解旋酶,该酶能破坏氢键,不破坏磷酸二酯键,A错误。7.答案(1)同位素标记法(2)可以若进行全保留复制,则B试管会出现两种DNA条带半保留复制(3)如图所示(4)828解析(1)科学家用了15N标记大肠杆菌,所以采纳了同位素标记法。(2)若DNA的复制方式是全保留复制,则B试管(其次代)会出现两种DNA条带(一条重带和一条轻带),而从其次代的离心结果可以看出,只有一条中带,所以DNA的复制方式不是全保留复制。依据A、B、C试管的结果,可以验证DNA的复制方式是半保留复制。(3)DNA的复制方式是半保留复制,将含15N的DNA放在14N的条件下培育,第四代中有两种DNA分子,一种是全部都是14N,另一种是一条链14N、一条链15N,二者比例为3∶1,分布位置图示见答案。(4)一个大肠杆菌只有一个拟核,假设第一代大肠杆菌只有一个,D试管复制了3次,所以D试管中含有23=8个拟核DNA分子,含有15N的DNA分子只有2个,全部的DNA分子都含有14N。8.D复制n次可以合成DNA分子2n,共有2n+1条链,只有两条母链不含放射性,所以形成的放射性脱氧核苷酸单链为2n+1-2条,D项错误。9.BD质粒DNA分子是环状的,其中不含游离的磷酸基团,A项错误;依据质粒DNA的复制图,复制叉是DNA复制延长处的“Y型结构”,表示DNA正在复制,所以离不开解旋酶,还要ATP供能,B项正确;图示为DNA复制,因而原料是四种脱氧核糖核苷酸,C项错误;从图示质粒DNA的复制过程中可以看出,质粒DNA是单起点的双向复制,D项正确。10.BD据图可知,果蝇的DNA分子复制时双向进行,A项错误;DNA分子复制须要解旋酶(催化DNA双链的解旋)、DNA聚合酶(催化单个的脱氧核苷酸连接到DNA子链)等多种酶,B项正确;DNA分子复制时子链是从5'端向3'端延长的,故图2中复制泡a端为子链的5'端,b端为3'端,C项错误;多个复制泡可同时复制,果蝇DNA复制有多个起点,有利于提高复制速率,D项正确。11.C图2是DNA解旋后,单链的离心结果,复制了3次共有23×2=16条链,W层中含15N的链有16-2=14条,等同于7条DNA分子,其中胞嘧啶占15%,因此总数为3000×15%×7=3150个,A项错误;图1是DNA分子的离心结果,由于DNA复制为半保留复制,X层中为14N-15N的DNA分子,但基因包含DNA的两条链,因此X层为既有14N又有15N的基因,B项错误;W层为含15N的链有16-2=14条,Z层为含14N的链有2条,每条链所含的核苷酸数相同,因此核苷酸数之比为7∶1,C项正确;X层为14N-15N的DNA分子有2个,Y层为15N-15N的DNA分子有23-2=6个,每个DNA分子中的氢键数相同,因此X层中含有的氢键数是Y层的1/3倍,D项错误。12.答案(1)氢键(2)不能无论是DNA全保留复制还是半保留复制,经热变性后都能得到相同的试验结果(3)不做热变性处理(4)8(5)DNA有多个复制起点116400解析(1)热变性处理导致DNA分子中碱基对之间的氢键发生断裂,形成两条DNA单链。(2)无论是DNA全保留复制还是半保留复制,经热变性后都会在离心管中得到两条14N链和两条15N链,即都会得到两个条带,一条为14N条带,另一条为15N条带,无法区分复制方式。(3)若试验二中提取的F1DNA不做热变性处理,假如DNA复制是半保留复制,则第一代的2个DNA(F1DNA)分子都应一条链含15N,一条链含14N。将其干脆进行密度梯度离心,则离心管中只出现一个条带。(4)由题可知,经试验二的相关处理后,离心管中出现的14N条带与15N条带峰值的相对比值为7∶1,说明离心管中含14N的链有14条,含15N的链有2条,则24h内得到了8个子代DNA分子,故大肠杆菌的分裂周期为8h。(5)DNA复制约须要30s,而实际时间远远小于30s,这说明DNA有多个复制起点,多起点同时复制,远远缩短了复制时间。该DNA分子含有48500个碱基对,T占20%,在DNA双链中,A=T=20%,G=C=30%,胞嘧啶含有2×48500×30%=29100,在第3次复制的过程中,须要胞嘧啶2×14550×(23-22)=1164