人教版(新教材)高中生物必修2练习6：3 3 DNA的复制课时作业

人教版高中生物必修二

1 DNA的复制

[基础再现]

1．沃森和克里克在发表了DNA分子双螺旋结构的论文后，又提出了DNA自我复制的假说。下列有关假说内容的叙述，不正确的是( )

A．DNA复制时，双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂

B．以解开的两条单链为模板，以游离的脱氧核苷酸为原料，依据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上

C．形成的DNA分子包括一条模板单链和一条新链

D．形成的两个DNA分子是由两条母链、两条子链分别结合而成

2．在氮源为14N和15N的培养基上分别生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14N－DNA(相对分子质量为a)和15N－DNA(相对分子质量为b)。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用某种离心方法分离得到的结果如图所示。下列对此实验的叙述不正确的是( )

A．Ⅰ代细菌DNA分子中一条链是14N，另一条链是15N

B．Ⅱ代细菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4

C．预计Ⅲ代细菌DNA分子的平均相对分子质量为(7a＋b)/8

D．上述实验结果证明DNA复制方式为半保留复制

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DNA

B．每条子链和与它碱基互补配对的母链组成子代DNA

C．每条子链随机地和两条母链之一组成子代DNA

D．母链降解，重新形成两个子代DNA

4．女性子宫瘤最长的DNA分子可达36mm，DNA复制速度约为4μm/min，但复制过程仅需40min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 人教版高中生物必修二

2 D．复制起点多，分段同时复制

5．假设一个DNA分子中含有1000个碱基对，将这个DNA分子放在含32P标记的脱氧核苷酸的培养基中让其复制一次，则新形成的一个DNA分子的相对分子质量比原来增加了( )

A．1000B．2000C．500D．无法确定

[能力提升]

6．如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，下列有关叙述错误的是( )

A．图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的

B．图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的

C．真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶

D．真核生物的这种复制方式提高了复制速率

7．下面是在电子显微镜下拍摄的某生物细胞DNA复制过程中的图像。有关叙述正确的是( )

A．此图反映出的DNA复制模式，可作为DNA双向复制的证据

B．此过程必须遵循碱基互补配对原则，任一条链中A＝T、G＝C

C．若将该DNA进行彻底水解，产物是脱氧核苷酸和四种碱基

D．若该DNA分子的一条链中(A＋T)/(G＋C)＝a，则互补链中该比值为1/a

8．假如某大肠杆菌的DNA分子用15N标记后其相对分子质量为a，用14N标记后其相对分子质量为b。现将用15N标记后的大肠杆菌，培养在含有14N的培养基中，则子一代、子二代的DNA分子平均相对分子质量分别为( )

A．(a＋b)/2；(a＋3b)/4 B．a＋b；a＋3b

C．(a＋b)/2；(a＋b)/2 D．a＋b；(a＋b)/3

9．细菌在含15N的培养基中繁殖数代后，细菌DNA的含氮碱基皆含有15N，然后再将其移入含14N的培养基中培养，抽取亲代及子代的DNA，离心分离，图中①～⑤为可能的结果，下列叙述错误的是( ) 人教版高中生物必修二

3

A．子一代DNA应为②B．子二代DNA应为①

C．子三代DNA应为④D．亲代的DNA应为⑤

10．具有A个碱基对的一个DNA分子片段，含有m个腺嘌呤，该片段第n次复制需要多少个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸( )

A．(2n－1)·(A－m) B．2n－1·(A－m)

C．(2n－1)·(A/2－m) D．2n·(A/2－m)

11.含有32P或31P的磷酸，两者化学性质几乎相同，都可参与DNA分子的组成，但32P比31P质量大。现将某哺乳动物的细胞放在含有31P磷酸的培养基中，连续培养数代后得到G0代细胞。然后将G0细胞移至含有32P磷酸的培养基中培养，经过第1、2次细胞分裂后，分别得到G1、G2代细胞。再从G0、G1、G2代细胞中提取DNA，经密度梯度离心后得到的结果如图。由于DNA分子质量不同，因此在离心管内的分布不同。若①、②、③分别表示轻、中、重3种DNA分子的位置，请回答下列问题：

(1)G0、G1、G23代DNA离心后的试管分别是图中的：G0____________、G1____________、G2____________。

(2)G2代在①、②、③3条带中的DNA数的比例是______________________。

(3)图中①、②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是：条带①____________，条带②____________。

(4)上述实验结果证明DNA的复制方式是__________________________。DNA的自我复制能使生物的________保持相对稳定。

12．如图为细胞内DNA分子复制简图，请据图回答下列问题：

(1)图示过程表示________________，需要__________________________等酶的作用。

(2)该过程发生的时间为细胞周期的______________________________________。

(3)DNA分子复制时，在有关酶的作用下，以母链为模板，以游离的________________为原料，按照______________________原则，合成与母链互补的子链。 人教版高中生物必修二

4 (4)若亲代DNA分子中A＋T占60%，则子代DNA分子中A＋T占________%。

(5)若将含14N的细胞放在只含15N的环境中培养，使细胞连续分裂n次，则最终获得的子代DNA分子中，含14N的占________，含15N的占________，这说明DNA的复制特点是____________，其意义是___________________________________________________

________________________________________________________________________。

[个性拓展]

13．科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。请分析并回答下列问题：

组别 1组 2组 3组 4组

培养液中唯一氮源 14NH4Cl 15NH4Cl 14NH4Cl 14NH4Cl

繁殖代数 多代 多代 一代 两代

培养产物 A B B的子Ⅰ代 B的子Ⅱ代

操作 提取DNA并离心

离心结果 仅为轻带(14N/14N) 仅为重带(15N/15N) 仅为中带(15N/14N) (14N/14N)

1/2中带(15N/14N)

(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过______________代培养，且培养液中以______________为唯一氮源。

(2)综合分析本实验的DNA离心结果，第_________组结果对得到结论起到了关键作用，但需把它与第____________组和第____________组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是________________________________________________________________________。

(3)分析讨论：

①若子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自____________，据此可判断DNA分子的复制方式不是________________复制。

②若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心，其结果________(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。

③若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置____________，放射性强度发生变化的是____________带。

④若某次实验的结果中，子Ⅰ代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为______________。

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5 [答案]精析

1．D [沃森和克里克提出的DNA自我复制的假说为半保留复制，即形成的DNA分子包括一条母链和一条子链。]

2．B [15N－DNA转移到14N的培养基上后，该DNA再进行复制时就会以14N为原料。由于大肠杆菌的DNA是双链DNA，这种DNA在复制时采取半保留复制，也就是说，15N－DNA在14N的培养基上进行第一次复制后，产生的两个子代DNA分子均含有一条15N的DNA链和一条14N的DNA链(混合型DNA分子)。这样的DNA用离心法分离后，应该全部处在试管的中部。子Ⅰ代的两个DNA分子再分别进行复制，它们所产生的两个子代DNA分别为全14N－DNA分子和14N、15N－DNA分子(混合型DNA分子)。此时，将该DNA作离心处理，产生的DNA沉淀应该分别位于试管的上部和中部。含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/2。Ⅲ代细菌DNA分子共有8个，其相对分子质量之和为(7a＋b)，平均相对分子质量为(7a＋b)/8。]

3．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。]

4．D [真核细胞中的DNA分子复制起点多，并且同时复制，所以比较迅速。]

5．A [DNA分子含有1 000个碱基对，每条链含1 000个碱基，复制1次后新形成的DNA保留母链的一条。利用32P的原料合成新链，每条新链质量增加1 000。]

6．A [从图中可以看出有多个复制起点，但由于复制环的大小不同，所以复制起始的时间有先有后。DNA分子复制是边解旋边双向复制的，真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶、DNA聚合酶等酶的参与。这种半保留复制的方式不仅保持了前后代的稳定性，而且每次复制都可产生两个相同的DNA分子，提高了复制效率。]

7．A [在一条链中A与T不一定相等；DNA彻底水解是指脱氧核苷酸也被水解；DNA分子中互补碱基之和相等。]

8．A [在子一代的两个DNA分子中，都是一条单链含有14N，一条单链含有15N，所以每个DNA分子的平均相对分子质量为(a＋b)/2；在子二代的四个DNA分子中，有两个只含有14N，另两个是一条单链含有15N、一条单链含有14N，所以平均相对分子质量为[(a＋b)＋2b]/4