2024年新教材高中生物课时素养评价九3.3DNA的复制含解析新人教版必修2

PAGE7-DNA的复制(20分钟·70分)一、选择题(共8小题,每小题5分,共40分)1.(2024·北京学考真题)一个DNA分子复制完成后,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【解析】选B。新形成的DNA子链与模板链互补,因此与另一条母链相同。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.细胞每次分裂时DNA都复制一次,每次复制都是 ()A.母链和母链,子链和子链,各组成一个子代DNAB.每条子链和与它碱基互补配对的母链组成子代DNAC.每条子链随机地和两条母链之一组成子代DNAD.母链降解,重新形成两个子代DNA【解析】选B。每次复制形成的两个子代DNA都是由每条子链和与它碱基互补配对的母链组成的。4.某探讨小组进行“探究DNA的复制过程”的活动,结果如图所示。其中培育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 ()A.本活动运用了同位素标记技术和离心技术B.a管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含14NH4Cl的培育液中培育的C.b管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是

14D.试验结果说明DNA分子的复制是半保留复制【解析】选B。由题意“培育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标记技术和离心技术,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的培育液中培育的,B错误;b管中的DNA密度介于a、c管之间,表明该管中的大肠杆菌的DNA都是14N-15N-DNA,C正确;试验结果说明DNA分子的复制是半保留复制,D正确。5.若如图为某个DNA片段的结构示意图,下列说法错误的是 ()A.图中数字⑤⑥⑦⑧分别是A、G、C、TB.DNA复制过程中解旋酶作用对象是⑨C.①②③构成一个胞嘧啶脱氧核苷酸D.该DNA片段复制3次须要游离的腺嘌呤核苷酸14个【解析】选C。分析题图可知,⑤与T配对,⑤是A,⑥与C配对,⑥是G,⑦与G配对,⑦是C,⑧与A配对,⑧是T,A正确;DNA复制过程中,首先要用解旋酶将DNA分子的双链解开,而DNA分子的两条链之间是通过碱基与碱基之间的氢键连接的,因此解旋酶的作用对象事实上是氢键,即使氢键断裂,B正确;①②③不能构成胞嘧啶脱氧核苷酸,②③应当与下面一个与②相连的磷酸构成胞嘧啶脱氧核苷酸,C错误;该DNA片段复制3次形成8个子代DNA,每个须要游离的腺嘌呤核苷酸2个,但原始亲代DNA不需原料合成,所以实际相当于只有7个子代DNA须要原料合成,即共需14个游离的腺嘌呤核苷酸,D正确。6.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。7.某个DNA片段有500个碱基对,其中A和T共占碱基总数的40%。若该DNA片段复制两次,则共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为 ()A.300B.600C.900D.1200【解题指南】依据碱基互补配对原则,计算出各种碱基的个数,再计算出复制须要的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数。【解析】选C。由题意可知,该DNA片段由500对碱基,即1000个碱基组成,G+C=1000-1000×40%=600个,G=C=300个,该DNA片段复制2次形成的DNA片段是22=4个,增加了3个DNA分子,因此该过程中须要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子数是:300×3=900个。8.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2小题,共30分)9.(15分)如图为真核细胞中发生的一项生理过程示意图,请据图回答:(1)图中表示的生理过程是________,此过程发生的主要场所是____________。

(2)该过程首先须要在________酶作用下把两条链解开;须要__________干脆供能。

(3)已知一个亲代DNA分子有P个碱基,其中腺嘌呤Q个,连续进行此项生理过程n次,共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸______________个。

(4)该过程得到的子代DNA与亲代相同,缘由是______________。

【解析】(1)分析题图可知图示表示DNA的复制过程,主要发生在细胞核中。(2)DNA复制首先须要在解旋酶作用下把两条链解开,该过程须要消耗能量,ATP是干脆能源物质。(3)已知一个亲代DNA分子有P个碱基,其中腺嘌呤Q个,则胞嘧啶有(P/2-Q)个,所以连续进行此项生理过程n次,共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸(P/2-Q)(2n-1)个。(4)该过程得到的子代DNA与亲代相同,缘由是DNA分子独特的双螺旋结构为复制供应精确的模板、在复制过程中遵循碱基互补配对原则。答案:(1)DNA的复制细胞核(2)解旋ATP(3)(P/2-Q)(2n-1)(4)DNA独特的双螺旋结构为复制供应精确的模板、在复制过程中遵循碱基互补配对原则10.(15分)如图是科学家对大肠杆菌自然DNA片段进行改造及对改造后的DNA表达过程进行探讨的示意图。请据图回答下列问题: (1)改造后的大肠杆菌DNA片段可能含有自然界基本碱基对和“X-Y”的人工碱基对,由1000个基本单位组成的双链人工DNA分子最多可能有________种;若这个由1000个基本单位组成的双链人工DNA分子上有A150个、C300个,则该DNA片段中应有X__________个。

(2)在试管中对(1)中1个DNA片段进行复制时,需向试管中加入____________、______________、ATP、____________等物质;在通过5次复制得到的子代DNA片段中,不含亲代DNA链的有____________个,进行5次复制须要消耗含X碱基的基本单位__________个。

【解析】(1)依据图解信息可知,人工DNA分子中有6种碱基,1000个基本单位组成的双链DNA包含500个碱基对,因此,由1000个基本单位组成的双链人工DNA分子最多可能有6500种。依据碱基互补配对原则可知,自然DNA分子中随意两个不能配对的碱基之和占该DNA分子碱基总数的一半,由此推知该人工DNA分子中随意三个不能配对的碱基之和占该DNA分子碱基总数的一半,则A+C+X=500,X=50。(2)DNA复制须要模板DNA、6种脱氧核苷酸、ATP、DNA聚合酶、解旋酶等物质;DNA复制时,不管复制多少次,含亲代链的DNA都只有2个,不含亲代链的DNA分子数=总DNA分子数-2,经5次复制共合成DNA分子25=32个,其中不含亲代DNA链的有30个。由(1)可知,该DNA分子含有X碱基50个,32个DNA分子共含有X碱基32×50=1600个,去掉原DNA分子含有的50个,共须要消耗含X碱基的基本单位1550个。答案:(1)650050(2)模板DNA片段6种脱氧核苷酸DNA聚合酶(或解旋酶)301550(10分钟·30分)1.(6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)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2.(6分)探讨人员将含14N-DNA的大肠杆菌转移到15NH4Cl培育液中,培育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,离心管中出现的两种条带分别对应图中的两个峰,则大肠杆菌的细胞周期为 ()A.4hB.6hC.8hD.12h【解析】选C。将含14N-DNA的大肠杆菌转移到15NH4Cl培育液中,培育24h后提取子代大肠杆菌的DNA,DNA变性离心后,得到的14N-DNA单链占1/8,15N-DNA单链占7/8,则子代DNA共8个,繁殖了3代,细胞周期为24/3=8(h),C正确。3.(18分)DNA的复制方式可以通过设想来进行预料,可能的状况是全保留复制、半保留复制、分散复制三种。原委是哪种复制方式呢?下面设计试验来证明DNA的复制方式。 试验步骤:a.在氮源为14N的培育基中生长的大肠杆菌,其DNA分子均为14N—DNA(比照)。b.在氮源为15N的培育基中生长的大肠杆菌,其DNA分子均为15N—DNA(亲代)。c.将亲代含15N的大肠杆菌转移到氮源为14N的培育基中,再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),经离心处理,不同相对分子质量的DNA分子将分布在试管中的不同位置上。(1)试验原理:15N可参加DNA分子中下列哪些成分的组成 ()A.脱氧核糖 B.腺嘌呤C.胞嘧啶 D.核糖(2)试验预料:①假如与比照(14N/14N)相比,子代Ⅰ能辨别出两条DNA带:一条轻(14N/14N)带和一条重(15N/15N)带,据此可得出什么结论?__。

②假如子代Ⅰ只有一条中密度带,则可以解除______________,但不能确定是______________________。

③假如子代Ⅰ只有一条中密度带,再接着做子代ⅡDNA密度鉴定:若子代Ⅱ可以分出______________和__________,则可以解除分散复制,同时确定半保留复制;假如子代Ⅱ不能分出______________密度两条带,则解除__________,同时确定为____________。

【解析】(1)试验原理:DNA分子中的含氮碱基含有N,脱氧核糖中没有N。DNA分子中不含有核糖。(2)由图示可知,深色为亲代DNA的脱氧核苷酸链(母链),浅色为新形成的子代DNA的脱氧核苷酸链(子链)。因此一个DNA分子第一