人教版高中生物必修2-第3节 DNA的复制

新教材人教版高中生物必修2

第3节DNA的复制

课后训练巩固提升

一、双基巩固学考突破

1.下列各项中，不属于在生物实验室中模拟生物体DNA复制所必需的条件的是（）

A.4种游离的脱氧核甘酸

B.DNA分子

C.酶

D.4种游离的核糖核甘酸

g^D

|解析:|核糖核昔酸是合成RNA的原料。

2.生物体内DNA的复制发生在（）

A.有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期

B.有丝分裂前期和减数第一次分裂中期

C.减数第二次分裂前期

D.有丝分裂中期和减数第二次分裂中期

gglA

阿丽DNA的复制一般发生在细胞分裂前的间期，即有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期。

3.下列有关DNA复制过程的叙述，正确的顺序是（）

①互补碱基之间氢键断裂②互补碱基之间氢键合成③DNA在解旋前的作用下解旋④以两条

母链为模板，游离的脱氧核甘酸为原料，进行碱基互补配对⑤子链与母链盘旋成双螺旋结构

A.①③©©⑤B.③①⑤④②

C®®②⑤③D.③①@©⑤

|解析：|DNA复制时利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下解旋（即③）;互补碱基之间氢键断裂（即①）;

然后以两条母链为模板，在DNA聚合酶的作用下，以游离的脱氧核苔酸为原料,按照碱基互补配对原

则，各自合成与模板链互补的新子链（即④）;子链与模板链通过氢键连接（即②）;最后子链与母链盘旋

成双螺旋结构（即⑤）。

4.DNA一般能准确复制，其原因是（）

①DNA独特的双螺旋结构为复制提供模板②DNA复制发生于细胞分裂前的间期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.@（3）C.①④D.①③

|解析:|DNA独特的双螺旋结构在解旋后为DNA复制提供了精确的模板,严格的碱基互补配对保证了

DNA复制能够准确进行。

5.将大肠杆菌放在含15N的培养基中培养若干代后，大肠杆菌DNA中所有的氮均为l5N.然后将被

l5N标记的大肠杆菌转移到含14N的培养基中，连续培养3代，在第3代大肠杆菌的DNA总量中带有

l5N标记的DNA占（）

A.12.5%B.25%C.5%D.75%

|解析：|设亲代大肠杆菌有n个含有l5N标记的DNA,在含l4N的培养基中连续培养3代,将产生8〃个

DNAo其中2”个DNA的1条单链含有用,另外1条单链含有4,其余6〃个DNA只含有l4N»

6.具有100个碱基对的1个DNA分子片段，内含40个胸腺喀咤，如果连续复制2次，则需游离的胞嗜

咤脱氧核甘酸（）

A.60个B.80个

C.120个D.180个

|解析：|该DNA分子片段含有60个胞喀。定脱氧核甘酸。根据DNA半保留复制的特点,如果该DNA分

子片段连续复制2次，需游离的胞喀噫脱氧核甘酸的数目为(22-1)x60=180(个)。

7.下列关于DNA复制的叙述，正确的是()

A.在细胞分裂前的间期，发生DNA的复制

B.DNA复制前需要把DNA双螺旋结构全部解旋

C.DNA解旋酶等以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的4种脱氧核甘酸为原料，按照碱基互补

配对原则，各自合成与母链互补的一条子链

D.减数分裂过程中,1个DNA分子通过复制后产生4个DNA分子

ggA

|解析:|DNA分子边解旋边复制。DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的4种脱

氧核甘酸为原料，按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链。1个DNA分子通过复制

后产生2个DNA分子。

8.女性子宫瘤细胞中最长的DNA分子可达36mm,DNA复制速率约为4)im/min,但复制过程仅需40

min左右即可完成，这可能是因为()

A.边解旋边复制

B.只有一个复制起点,但解旋之后可以向着两个方向复制

C.以半保留方式复制

D.复制起点多,分段同时复制

ggD

9.DNA的复制方式可以通过设想来进行预测,可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散(弥散)

复制3种。究竟哪种复制方式是正确的呢?可用下面设计的实验加以证明。

双链DNA分子

HU||||||||

全保留复制半保留复制分散复制

实验步骤：

a.在氮源为l4N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为HN/I4N-DNA(对照)；

b.在氮源为l5N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为"N/i5N-DNA(亲代)；

c.将含15N/15N-DNA的大肠杆菌转移到氮源为14N的培养基中，再连续繁殖两代(I和H),利用离心技

术分离，具有不同相对分子质量的DNA分子将分布在试管的不同位置。

实验预测：

⑴如果与对照(MN/I4N-DNA)相比，子代I能分辨出两条DNA带:一条带和一条

带，则可以排除和分散复制。

(2)如果子代I只有一条中密度带，则可以排除，但不能肯定

是。

(3)如果子代I只有一条中密度带,再继续做子代HDNA密度鉴定:若子代H可以分出

和，则可以排除分散复制，同时肯定是半保留复制;如果子代II不能分出

两条密度带.则排除，同时确定为______________»

置却)低密度(14N/MN-DNA)高密度(I5N/I5N-DNA)半保留复制

(2)全保留复制半保留复制或分散复制

(3)一条中密度带一条低密度带中、低半保留复制分散复制

留近|如果是全保留复制,则复制后得到的两个DNA分子，一个是原来的两条母链重新形成的亲代

DNA分子,一个是两条子链形成的子代DNA分子。如果是半保留复制，则复制后得到的每个子代

DNA分子都是一条单链为母链，一条单链为子链。如果是分散复制，则复制后得到的每个子代DNA

分子的单链都是由母链片段和子链片段间隔连接而成的。

二、选考奠基素养提升

L下图表示采用同位素标记技术和离心技术来探究DNA复制方式的过程。下列说法错误的是

()

细菌在含有的培养基中生

长多代，使DNA双链充分标记

I转入含"N的培养基中

(a)lW司

(a)立即取样

(b)繁殖一代后取样

(c)繁殖两代后取样，

提取DNA.

A.图中轻带表示l4N/l4N-DNA

B.本实验证明DNA的复制方式为半保留复制

C.细菌繁殖三代后取样、提取DNA,离心后离心管中出现三个条带

D.若将DNA双链分开来离心，则b、c两组实验结果都是得到两个条带

ggk

|解析题图中轻带表示相对分子质量较小的DNA,即l4N/l4N-DNA>,分析离心后的实验结果，繁殖一

代后*DNA分子出现在中带位置，表明形成I5N/I4N-DNA,繁殖两代后，出现UN/HN-DNA(轻带)和

I5N/MN-DNA(中带)，因此本实验可证明DNA的复制方式为半保留复制。细菌繁殖三代后产生

l5N/l4N-DNAMN/I4NRNA,所以试管中只能出现轻带和中带两个条带。若将DNA双链分开,b、c

两组得到的都是含l4N的脱氧核甘酸链和含l5N的脱氧核甘酸链，离心后都得到两个条带。

2.真核细胞中DNA的复制过程如下图所示。下列叙述错误的是()

复制起点磐

A.多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成

B.每个子代DNA都有一条脱氧核甘酸链来自亲代

C.复制过程中氢键的破坏和形成都需要DNA聚合酶的催化

D.DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则和精确的模板

gglc

|解析：|DNA复制过程中氮键的破坏需要解旋酶的催化。

3.一个双链均被32P标记的DNA由5000个碱基对组成，其中腺喋吟占20%,将其置于只含31P的环

境中复制3次。下列叙述错误的是()

A.该DNA分子中鸟喋吟核甘酸占30%

B.复制过程需要2.4x104个游离的胞嗜咤脱氧核甘酸

C.子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链数目比为1：7

D.子代DNA分子中含32P的分子数目与只含31P的分子数目比为1：3

|解析：|由题意可知，该DNA分子中胞喀咬占30%,则该DNA分子复制时需要消耗游离的胞啜噫脱氧

核苛酸的数目为10000x30%x(23-l)=2.1xl()4(个)。

4.某双链DNA分子有100个碱基对，其中腺嗦吟有30个。下列叙述正确的是()

A.该DNA分子的一条单链中，腺喋吟和胸腺喀咤占50%

B.该DNA分子两条链之间总是喋吟和喀咤形成碱基对

C.该DNA分子第三次复制时需要胞喀咤脱氧核甘酸490个

D.该DNA分子复制时，在DNA聚合酶的作用下DNA双螺旋解开

解析：|该双链DNA分子有100个碱基对,其中腺噤吟有30个，则胸腺喀唉也有30个,所以该DNA分

子中(A+T)占30%,每一条单链中,(A+T)也占30%»该DNA分子两条链之间的碱基靠氢键连接成碱

基对，腺喋吟与胸腺喀噫、鸟"票吟与胞喀噫互补配对。该DNA分子中胞喀嚏脱氧核甘酸有70个，第

三次复制时需要胞喀。定脱氧核苔酸的数目为70x23-1=280(个)。该DNA分子复制时，在DNA解旋酶

的作用下DNA双螺旋解开。

5.下图表示DNA复制的过程。由该图不能得出的是()

起点

复―/1|川|1力11小|小||||\、到叉

3,

—》一,后..一|领头镯3-y—5，

3，3'

5'\<“二।/--------3

IIIIIIIIIIIIIIIIIIII

起点

A.DNA复制的方式是半保留复制

B.DNA复制具有双向复制的特点

C.DNA复制生成的两条子链的方向相反

D.DNA复制时需要解旋酶将氢键断裂

答案:D

6.DNA片段复制的情况如右图所示，图中a、b、c、d表示脱氧核甘酸链的片段。如果没有发生变异,

则下列说法错误的是()

IIIIII-a复啰LIJJIIb

LLL11Kdnrrrr;

A.b和c的碱基序列可以互补

B.a和c的碱基序列可以互补

C.a中(A+T)/(G+C)的值与b中(A+T)/(G+C)的值相同

D.a中(A+G)/(T+C)的值与d中(A+G)/(T+C)的值一般不相同

|¥^|B

|解析:|a和d互补,b和c互补，如果不发生变异,a和c及b和d的碱基组成相同。某条脱氧核甘酸链上

(A+T)/(G+C)的值与其互补链上的值相同，而(A+G)/(T+C)的值与其互补链上的值一般不相同。

7.若以白色表示某亲本DNA分子的双链,以灰色表示第一次复制出的DNA子链，以黑色表示第二次

复制出的DNA子链，亲本双链wDNinA分子m连续u复制两n次u后的n产物m是()

,_____,ABCD

ggD

|解析:|DNA复制的方式为半保留复制,第一次复制后，亲本DNA的两条链分别进入两个子代DNA分

子中,第二次复制得至I的4个DNA分子中,都有一条单链是在第二次复制时形成的。

8.现有DNA分子的两条单链均只含有UN(表示为MN/I4N-DNA)的大肠杆菌，若将该大肠杆菌在含有

l5N的培养基中繁殖两代，再转移到含有I4N的培养基中繁殖一代，则理论上DNA分子的组成类型及

其比例分别是()

A.有"N/UN-DNA和"N/MN-DNA两种，其比例为1:3

B.有I5N/QN-DNA和MN/I4N-DNA两种淇比例为1：1

C.有I5N/6N-DNA和I4NP4N-DNA两种淇比例为3：1

D.有I5N/MN-DNA和MN/14N-DNA两种淇比例为3：1

|解析：|一个I4N/MN-DNA分子在含有MN的培养基中复制两代，再转移到含有MN的培养基中复制一

代,共产生8个DNA分子，其中6个为&N/HN-DNA,2个为l4N/14N-DNA»

9.研究人员将只含14N/I4N-DNA的大肠杆菌转移到含"NH4cl的培养液中，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，管中出现的两种条带

分别对应下图中的两个峰，则大肠杆菌的细胞周期为()

密度低

密度高

A.4hB.6h

C.8hD.12h

型时由题图可知，离心后得到两种单链,其中含HN的占1/8,含QN的占7/8。含MN的单链有2条，所

以含”N的单链有14条。则子代DNA分子共有8个，说明繁殖了3代，细胞周期为24/3=8(h)。

10.(不定项选择题)研究发现rep蛋白可以将DNA双链解旋，结合蛋白可以和解旋的DNA单链结合，

并随着子链的延伸而与DNA单链分离。下列叙述错误的是()

A.rep蛋白能使A与C、T与G之间的氢键断裂

B.低温处理DNA分子也可以使DNA双链解旋

C.DNA复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点

D.结合蛋白与DNA单链结合不利于DNA新链的形成

|答案:^BD

|解析：|rep蛋白可以将DNA双链解旋，则rep蛋白应为解旋酶,能破坏氢键。在DNA双链中A与T配

对,C与G酉己对，即rep蛋白可破坏A与T、C与G之间的氢键。高温处理DNA分子能使DNA双链

解旋,低温不可以。DNA复制的特点是边解旋边复制、半保留复制。DNA结合蛋白缠绕在DNA单

链上,可防止单链之间重新螺旋化，对DNA新链的形成有利。

11.下图表示DNA分子复制的过程。请回答下列问题。

起点酶起点

(1)图示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

的复制过程精确无误的关键是。

(2)若图中该DNA分子含有48502个碱基对,而子链延伸的速度为个碱基对局出,则此DNA复制

约需要30s,而实际时间远远小于30s,据图分析是因为;由图可知延伸的子链紧跟着

解旋前，这说明DNA分子复制具有____________________的特点。

客第(1)原料、能量碱基互补配对

(2)复制是双向多起点进行的边解旋边复制

12.科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素标记技术及离心技术进行了DNA复制方式的探究实

验，实验内容及结果见下表。

组别1组2组3组4组

l4I5I414

培养液中唯一氮源NH4CINH4C1NH4C1NH4C1

培养产物ABB的子I代B的子n代

操作提取DNA并离心

1/2轻带(MN/14N-

仅为轻带仅为重带仅为中带