2024-2025学年新教材高中生物第3章基因的本质3DNA的复制课时素养评价含解析新人教版必修2

PAGE8-DNA的复制(20分钟·70分)一、选择题(共9小题，每小题5分，共45分)1.DNA分子的半保留复制是指 ()A.DNA分子中的一条链进行复制，另一条链不复制B.DNA分子中的一半复制，另一半不复制C.每一个子代DNA均保留了其亲代DNA分子中的一条单链D.一个DNA分子复制后产生两个DNA分子，一个为亲代DNA分子，另一个为子代DNA分子【解析】选C。DNA分子复制时，分别以两条解开的链为模板，合成两条新链，每条子链和相应的母链构成一个新的DNA分子，因此每一个子代DNA分子均保留了其亲代DNA分子中的一条单链，C正确。2.DNA分子是双螺旋结构，如图是DNA分子的一个片段，下列有关说法错误的是 ()A.DNA聚合酶作用于①部位B.解旋酶作用于②部位C.把此DNA放在含15N的培育液中复制3代，子代中含15N的DNA占75%D.该DNA的特异性表现在碱基的排列依次中【解析】选C。DNA聚合酶是DNA分子复制时须要的一种酶，用来连接脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，因此作用的部位是①部位，A项正确；②处是氢键，DNA分子复制时解旋酶作用于氢键，B项正确；把此DNA放在含15N的培育液中复制3代，子代中含15N的DNA占100%，C项错误；DNA的特异性表现在碱基的排列依次中，D项正确。3.已知某DNA分子含有500个碱基对，其中一条链上A︰C︰T︰G=1︰2︰3︰4。该DNA分子连续复制数次后，消耗四周环境中含G的脱氧核苷酸4500个，则该DNA分子已经复制了 ()A.3次 B.4次 C.5次 D.6次【解析】选B。DNA分子一条链上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，4500/300=15，即DNA分子增加15个，复制后DNA的数目是16=24，则n=4次。4.真核细胞中DNA复制如图所示，下列表述错误的是 ()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都有一条核苷酸链来自亲代C.复制过程中氢键的破坏和形成都须要DNA聚合酶的催化D.DNA分子的精确复制依靠于碱基互补配对原则【解题指南】(1)分析图示信息：多个起点，双向复制。(2)识记DNA聚合酶、解旋酶等的作用。【解析】选C。DNA复制过程中氢键的破坏须要解旋酶的催化，但氢键的形成不须要酶的催化。【误区警示】DNA复制的三个易错点(1)DNA复制的场所并非只在细胞核中，线粒体、叶绿体中也能进行DNA复制。(2)并非全部细胞都进行DNA复制，只有分裂的细胞才能进行DNA复制。(3)DNA复制并非单向进行，而是双向多起点复制，且各个复制起点并不是同时起先的。5.假设将有一对同源染色体的精原细胞的DNA分子用15N标记，并供应14N的原料，该细胞进行减数分裂产生的4个精子中，含15N标记的DNA的精子所占比例为 ()A.0 B.25% C.50% D.100%【解析】选D。精原细胞中一条染色体上含1个15N标记的DNA分子，一对同源染色体含两个DNA分子，经过间期的复制，2个15N标记的DNA分子变成4个DNA分子，每个DNA分子中一条链是含15N，另一条链含14N。减数第一次分裂结束，形成两个次级精母细胞，每个次级精母细胞含2个DNA分子，减数其次次分裂结束后，形成4个精细胞，每个精细胞中含1个DNA分子，这个分子中一条链含15N，另一条链含14N。因此，4个精子中都含15N标记的DNA，因此15N标记的DNA的精子所占比例为100%。6.下列关于DNA的相关计算中，正确的是 ()A.具有1000个碱基对的DNA，腺嘌呤有600个，则每一条链上都具有胞嘧啶200个B.具有m个胸腺嘧啶的DNA片段，复制n次后共须要2n·m个胸腺嘧啶C.具有m个胸腺嘧啶的DNA片段，第n次复制须要2n-1·m个胸腺嘧啶D.无论是双链DNA还是单链DNA，A+G所占的比例均是1/2【解析】选C。依据碱基互补配对原则，具有1000个碱基对的DNA，A+T+C+G=2000个，A=T=600个，C=G=400个，但在该DNA分子的每一条链上，所具有的胞嘧啶不肯定是200个，A项错误；具有m个胸腺嘧啶的DNA片段，复制n次后共须要(2n-1)·m个胸腺嘧啶，B项错误；具有m个胸腺嘧啶的DNA片段，第n次复制共须要(2n-1)·m-(2n-1-1)·m=2n-1·m个胸腺嘧啶，C项正确；在双链DNA分子中，A+G所占的比例是1/2，在单链DNA分子中，A+G所占的比例不肯定是1/2，D项错误。【误区警示】“DNA复制”相关题目的四点留意(1)留意“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区分，前者包括全部的复制，但后者只包括第n次的复制。(2)留意碱基的单位是“对”还是“个”。(3)切记在DNA复制过程中，无论复制了几次，含有母链的DNA分子都只有两个。(4)看清试题中问的是“DNA分子数”还是“链数”，“含”还是“只含”等，以免掉进陷阱。7.一个DNA分子在含15N的环境中复制，若子一代DNA的一条单链出现差错，则子三代DNA中，差错DNA单链和含15N的DNA分子分别占 ()A.1/3，1 B.1/4，1C.1/3，1/2 D.1/4，1/2【解析】选B。子一代DNA的一条单链出现差错，以该差错DNA链为模板，再复制两次，则子三代DNA中，差错DNA单链数为4条，因此差错DNA单链占4/(23×2)=1/4；一个DNA分子在含15N的环境中复制三次，依据DNA半保留复制特点，子代DNA均含有15N。8.探讨发觉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，并随着子链的延长而与DNA单链分别。下列叙述正确的是 ()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【解析】选C。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，DNA双链碱基之间的互补配对原则是A与T配对，C与G配对，即rep蛋白可破坏A与T、C与G之间的氢键，A错误；高温处理DNA分子能使DNA双链解旋，B错误；DNA复制的特点是边解旋边复制、半保留复制，C正确；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，D错误。9.用15N标记细菌的DNA分子，再将它们放入含14N的培育基中连续繁殖四代，a、b、c为三种DNA分子：a只含15N，b同时含14N和15N，c只含14N，则如图所示这三种DNA分子的比例正确的是 ()【解析】选D。假设亲代DNA分子为n个，则繁殖四代后，DNA分子总数为16n，其中，只含15N的DNA分子为0个，同时含14N和15N的DNA分子为2n个，只含14N的DNA分子有14n个，则它们呈现的比例为D图所示。二、非选择题(共25分)10.甲图中DNA分子有a和d两条链，将甲图中某一片段放大后如乙图所示，结合所学学问回答下列问题：(1)从甲图可看出DNA复制的方式是_________________________________。

(2)甲图中，A和B均是DNA分子复制过程中所须要的酶，其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链，则A是________酶，B是________酶。

(3)甲图过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场全部________________________________________________________________。

(4)乙图中，7是____________。

DNA分子的基本骨架由________交替连接而成；DNA分子两条链上的碱基通过________连接成碱基对，并且遵循_____________________原则。

【解析】(1)从甲图可看出DNA复制的方式是半保留复制。(2)A是解旋酶，B是DNA聚合酶。(3)绿色植物叶肉细胞中DNA分子复制的场全部细胞核、线粒体、叶绿体。(4)乙图中，7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸。DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成；DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且遵循碱基互补配对原则。答案：(1)半保留复制(2)解旋DNA聚合(3)细胞核、线粒体、叶绿体(4)胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核糖和磷酸氢键碱基互补配对(10分钟·30分)1.(5分)一个32P标记的噬菌体侵染在31P环境中培育的大肠杆菌，已知噬菌体DNA上有m个碱基对，其中胞嘧啶有n个，以下叙述不正确的是 ()A.大肠杆菌为噬菌体增殖供应原料和酶等B.噬菌体DNA含有(2m+n)个氢键C.该噬菌体繁殖四次，子代中只有14个噬菌体含有31PD.噬菌体DNA第四次复制共须要8(m-n)个腺嘌呤脱氧核苷酸【解析】选C。噬菌体营寄生生活，大肠杆菌为噬菌体增殖供应原料、能量、酶和场所等，A正确；噬菌体中含有双链DNA，胞嘧啶有n个，鸟嘌呤有n个，腺嘌呤数目=胸腺嘧啶数目=(2m—2n)/2=m-n(个)，A与T之间有两个氢键，G与C之间有三个氢键，所以噬菌体DNA含有的氢键数目=(m-n)×2+n×3=2m+n(个)，B正确；DNA复制方式是半保留复制，该噬菌体繁殖四次，一共可形成16个噬菌体，其中子代中含有32P的噬菌体有2个，含有31P的噬菌体有16个，只含有31P的噬菌体有14个，C错误；噬菌体DNA第四次复制共须要的腺嘌呤脱氧核苷酸数目=24×(m-n)-23×(m-n)=8(m-n)(个)，D正确。2.(5分)(多选)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的培育基中培育。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状况。下列推断不正确的是 ()A.若进行有丝分裂，则含32P染色体的子细胞比例肯定为1B.若进行减数分裂，则含32P染色体的子细胞比例肯定为1C.若子细胞中的染色体都含32P，则进行的肯定是有丝分裂D.若子细胞中的染色体不都含32P，则进行的肯定是减数分裂【解析】选A、C、D。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；当细胞处于其次次分裂后期时，染色体随机分开，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个或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肯定为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错误；若子细胞中的染色体不都含32P，则进行的肯定不是减数分裂，D错误。3.(5分)(多选)某DNA含有3000个碱基，腺嘌呤占35%。若该DNA分子以15N同位素标记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所示；然后加入解旋酶再离心，得到结果如图②所示。则下列有关分析中错误的是 ()A.X层中的DNA只有14N标记，Y层中的DNA只有15N标记B.W层中含15N标记的胞嘧啶3150个C.W层与Z层的核苷酸数之比为1∶4D.X层中含有的氢键数是Y层的3倍【解析】选A、C、D。由于DNA复制为半保留复制，故X层为中带，应是含有15N和14N的DNA，A错误；由于DNA复制3次，产生了8个DNA，共有16条链，则Z含有2条14N链，W含有14条15N链，由题意可知，每个DNA含胞嘧啶3000×15%=450(个)，故W层中含15N链的胞嘧啶为450×14÷2=3150(个)，B正确；W层与Z层核苷酸数之比为14∶2=7∶1，C错误；X层为2个DNA，Y层为6个DNA，故X层氢键数为Y层的1/3，D错误。【试验·探究】4.(15分)1958年，Meselson和Stahl通过一系列试验首次证明白DNA的半保留复制，此后科学家便起先了有关DNA复制起点数目、方向等方面的探讨。试回答下列问题：(1)由于DNA分子呈________结构，DNA复制起先时首先必需解旋从而在复制起点位置形成复制叉(如图1)。因此，探讨中可以依据复制叉的数量推想____________________的数量。

(2)1963年Cairns将不含放射性的大肠杆菌(拟核DNA呈环状)放在含有3H-胸腺嘧啶的培育基中培育，进一步证明白DNA的半保留复制。依据图2的大肠杆菌亲代环状DNA示意图，请在方框内用简图表示复制一次和复制两次后形成的DNA分子。(注：以“”表示含放射性的脱氧核苷酸链)(3)DNA的复制从一点起先以后是单向还是双向进行的？用不含放射性的大肠杆菌DNA放在含有3H-胸腺嘧啶的培育基中培育，给以适当的条件，让其进行复制，得到图3所示结果，这一结果说明____________________________________________________________________________________。

(4)为了探讨大肠杆菌DNA复制是单起点复制还是多起点复制，用第(2)题的方法，视察到的大肠杆菌DNA复制过程如图4所示，这一结果说明大肠杆菌细胞中DNA复制是____________________起点复制