人教版高中生物必修2-第3節(jié) DNA的復(fù)制

新教材人教版高中生物必修2

第3節(jié)DNA的復(fù)制

課后訓(xùn)練鞏固提升

一、雙基鞏固學(xué)考突破

1.下列各項(xiàng)中，不屬于在生物實(shí)驗(yàn)室中模擬生物體DNA復(fù)制所必需的條件的是（）

A.4種游離的脫氧核甘酸

B.DNA分子

C.酶

D.4種游離的核糖核甘酸

g^D

|解析:|核糖核昔酸是合成RNA的原料。

2.生物體內(nèi)DNA的復(fù)制發(fā)生在（）

A.有絲分裂前的間期和減數(shù)分裂前的間期

B.有絲分裂前期和減數(shù)第一次分裂中期

C.減數(shù)第二次分裂前期

D.有絲分裂中期和減數(shù)第二次分裂中期

gglA

阿麗DNA的復(fù)制一般發(fā)生在細(xì)胞分裂前的間期，即有絲分裂前的間期和減數(shù)分裂前的間期。

3.下列有關(guān)DNA復(fù)制過程的敘述，正確的順序是（）

①互補(bǔ)堿基之間氫鍵斷裂②互補(bǔ)堿基之間氫鍵合成③DNA在解旋前的作用下解旋④以兩條

母鏈為模板，游離的脫氧核甘酸為原料，進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)⑤子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)

A.①③??⑤B.③①⑤④②

C??②⑤③D.③①@?⑤

|解析：|DNA復(fù)制時(shí)利用細(xì)胞提供的能量，在解旋酶的作用下解旋（即③）;互補(bǔ)堿基之間氫鍵斷裂（即①）;

然后以兩條母鏈為模板，在DNA聚合酶的作用下，以游離的脫氧核苔酸為原料,按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原

則，各自合成與模板鏈互補(bǔ)的新子鏈（即④）;子鏈與模板鏈通過氫鍵連接（即②）;最后子鏈與母鏈盤旋

成雙螺旋結(jié)構(gòu)（即⑤）。

4.DNA一般能準(zhǔn)確復(fù)制，其原因是（）

①DNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供模板②DNA復(fù)制發(fā)生于細(xì)胞分裂前的間期③堿基互補(bǔ)配

對(duì)是嚴(yán)格的

④產(chǎn)生的兩個(gè)子代DNA均和親代DNA相同

A.②④B.@（3）C.①④D.①③

|解析:|DNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)在解旋后為DNA復(fù)制提供了精確的模板,嚴(yán)格的堿基互補(bǔ)配對(duì)保證了

DNA復(fù)制能夠準(zhǔn)確進(jìn)行。

5.將大腸桿菌放在含15N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)若干代后，大腸桿菌DNA中所有的氮均為l5N.然后將被

l5N標(biāo)記的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基中，連續(xù)培養(yǎng)3代，在第3代大腸桿菌的DNA總量中帶有

l5N標(biāo)記的DNA占（）

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

|解析：|設(shè)親代大腸桿菌有n個(gè)含有l(wèi)5N標(biāo)記的DNA,在含l4N的培養(yǎng)基中連續(xù)培養(yǎng)3代,將產(chǎn)生8〃個(gè)

DNAo其中2”個(gè)DNA的1條單鏈含有用,另外1條單鏈含有4,其余6〃個(gè)DNA只含有l(wèi)4N?

6.具有100個(gè)堿基對(duì)的1個(gè)DNA分子片段，內(nèi)含40個(gè)胸腺喀咤，如果連續(xù)復(fù)制2次，則需游離的胞嗜

咤脫氧核甘酸（）

A.60個(gè)B.80個(gè)

C.120個(gè)D.180個(gè)

|解析：|該DNA分子片段含有60個(gè)胞喀。定脫氧核甘酸。根據(jù)DNA半保留復(fù)制的特點(diǎn),如果該DNA分

子片段連續(xù)復(fù)制2次，需游離的胞喀噫脫氧核甘酸的數(shù)目為(22-1)x60=180(個(gè))。

7.下列關(guān)于DNA復(fù)制的敘述，正確的是()

A.在細(xì)胞分裂前的間期，發(fā)生DNA的復(fù)制

B.DNA復(fù)制前需要把DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)全部解旋

C.DNA解旋酶等以解開的每一條母鏈為模板，以細(xì)胞中游離的4種脫氧核甘酸為原料，按照堿基互補(bǔ)

配對(duì)原則，各自合成與母鏈互補(bǔ)的一條子鏈

D.減數(shù)分裂過程中,1個(gè)DNA分子通過復(fù)制后產(chǎn)生4個(gè)DNA分子

ggA

|解析:|DNA分子邊解旋邊復(fù)制。DNA聚合酶等以解開的每一條母鏈為模板，以細(xì)胞中游離的4種脫

氧核甘酸為原料，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,各自合成與母鏈互補(bǔ)的一條子鏈。1個(gè)DNA分子通過復(fù)制

后產(chǎn)生2個(gè)DNA分子。

8.女性子宮瘤細(xì)胞中最長(zhǎng)的DNA分子可達(dá)36mm,DNA復(fù)制速率約為4)im/min,但復(fù)制過程僅需40

min左右即可完成，這可能是因?yàn)?)

A.邊解旋邊復(fù)制

B.只有一個(gè)復(fù)制起點(diǎn),但解旋之后可以向著兩個(gè)方向復(fù)制

C.以半保留方式復(fù)制

D.復(fù)制起點(diǎn)多,分段同時(shí)復(fù)制

ggD

9.DNA的復(fù)制方式可以通過設(shè)想來進(jìn)行預(yù)測(cè),可能的情況是全保留復(fù)制、半保留復(fù)制、分散(彌散)

復(fù)制3種。究竟哪種復(fù)制方式是正確的呢?可用下面設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)加以證明。

雙鏈DNA分子

HU||||||||

全保留復(fù)制半保留復(fù)制分散復(fù)制

實(shí)驗(yàn)步驟：

a.在氮源為l4N的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)的大腸桿菌，其DNA分子均為HN/I4N-DNA(對(duì)照)；

b.在氮源為l5N的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)的大腸桿菌，其DNA分子均為"N/i5N-DNA(親代)；

c.將含15N/15N-DNA的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到氮源為14N的培養(yǎng)基中，再連續(xù)繁殖兩代(I和H),利用離心技

術(shù)分離，具有不同相對(duì)分子質(zhì)量的DNA分子將分布在試管的不同位置。

實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)：

⑴如果與對(duì)照(MN/I4N-DNA)相比，子代I能分辨出兩條DNA帶:一條帶和一條

帶，則可以排除和分散復(fù)制。

(2)如果子代I只有一條中密度帶，則可以排除，但不能肯定

是。

(3)如果子代I只有一條中密度帶,再繼續(xù)做子代HDNA密度鑒定:若子代H可以分出

和，則可以排除分散復(fù)制，同時(shí)肯定是半保留復(fù)制;如果子代II不能分出

兩條密度帶.則排除，同時(shí)確定為______________?

置卻)低密度(14N/MN-DNA)高密度(I5N/I5N-DNA)半保留復(fù)制

(2)全保留復(fù)制半保留復(fù)制或分散復(fù)制

(3)一條中密度帶一條低密度帶中、低半保留復(fù)制分散復(fù)制

留近|如果是全保留復(fù)制,則復(fù)制后得到的兩個(gè)DNA分子，一個(gè)是原來的兩條母鏈重新形成的親代

DNA分子,一個(gè)是兩條子鏈形成的子代DNA分子。如果是半保留復(fù)制，則復(fù)制后得到的每個(gè)子代

DNA分子都是一條單鏈為母鏈，一條單鏈為子鏈。如果是分散復(fù)制，則復(fù)制后得到的每個(gè)子代DNA

分子的單鏈都是由母鏈片段和子鏈片段間隔連接而成的。

二、選考奠基素養(yǎng)提升

L下圖表示采用同位素標(biāo)記技術(shù)和離心技術(shù)來探究DNA復(fù)制方式的過程。下列說法錯(cuò)誤的是

()

細(xì)菌在含有的培養(yǎng)基中生

長(zhǎng)多代，使DNA雙鏈充分標(biāo)記

I轉(zhuǎn)入含"N的培養(yǎng)基中

(a)lW司

(a)立即取樣

(b)繁殖一代后取樣

(c)繁殖兩代后取樣，

提取DNA.

A.圖中輕帶表示l4N/l4N-DNA

B.本實(shí)驗(yàn)證明DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制

C.細(xì)菌繁殖三代后取樣、提取DNA,離心后離心管中出現(xiàn)三個(gè)條帶

D.若將DNA雙鏈分開來離心，則b、c兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果都是得到兩個(gè)條帶

ggk

|解析題圖中輕帶表示相對(duì)分子質(zhì)量較小的DNA,即l4N/l4N-DNA>,分析離心后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，繁殖一

代后*DNA分子出現(xiàn)在中帶位置，表明形成I5N/I4N-DNA,繁殖兩代后，出現(xiàn)UN/HN-DNA(輕帶)和

I5N/MN-DNA(中帶)，因此本實(shí)驗(yàn)可證明DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制。細(xì)菌繁殖三代后產(chǎn)生

l5N/l4N-DNAMN/I4NRNA,所以試管中只能出現(xiàn)輕帶和中帶兩個(gè)條帶。若將DNA雙鏈分開,b、c

兩組得到的都是含l4N的脫氧核甘酸鏈和含l5N的脫氧核甘酸鏈，離心后都得到兩個(gè)條帶。

2.真核細(xì)胞中DNA的復(fù)制過程如下圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()

復(fù)制起點(diǎn)磐

A.多起點(diǎn)雙向復(fù)制能保證DNA復(fù)制在短時(shí)間內(nèi)完成

B.每個(gè)子代DNA都有一條脫氧核甘酸鏈來自親代

C.復(fù)制過程中氫鍵的破壞和形成都需要DNA聚合酶的催化

D.DNA分子的準(zhǔn)確復(fù)制依賴于堿基互補(bǔ)配對(duì)原則和精確的模板

gglc

|解析：|DNA復(fù)制過程中氮鍵的破壞需要解旋酶的催化。

3.一個(gè)雙鏈均被32P標(biāo)記的DNA由5000個(gè)堿基對(duì)組成，其中腺喋吟占20%,將其置于只含31P的環(huán)

境中復(fù)制3次。下列敘述錯(cuò)誤的是()

A.該DNA分子中鳥喋吟核甘酸占30%

B.復(fù)制過程需要2.4x104個(gè)游離的胞嗜咤脫氧核甘酸

C.子代DNA分子中含32P的單鏈與含31P的單鏈數(shù)目比為1：7

D.子代DNA分子中含32P的分子數(shù)目與只含31P的分子數(shù)目比為1：3

|解析：|由題意可知，該DNA分子中胞喀咬占30%,則該DNA分子復(fù)制時(shí)需要消耗游離的胞啜噫脫氧

核苛酸的數(shù)目為10000x30%x(23-l)=2.1xl()4(個(gè))。

4.某雙鏈DNA分子有100個(gè)堿基對(duì)，其中腺嗦吟有30個(gè)。下列敘述正確的是()

A.該DNA分子的一條單鏈中，腺喋吟和胸腺喀咤占50%

B.該DNA分子兩條鏈之間總是喋吟和喀咤形成堿基對(duì)

C.該DNA分子第三次復(fù)制時(shí)需要胞喀咤脫氧核甘酸490個(gè)

D.該DNA分子復(fù)制時(shí)，在DNA聚合酶的作用下DNA雙螺旋解開

解析：|該雙鏈DNA分子有100個(gè)堿基對(duì),其中腺噤吟有30個(gè)，則胸腺喀唉也有30個(gè),所以該DNA分

子中(A+T)占30%,每一條單鏈中,(A+T)也占30%?該DNA分子兩條鏈之間的堿基靠氫鍵連接成堿

基對(duì)，腺喋吟與胸腺喀噫、鳥"票吟與胞喀噫互補(bǔ)配對(duì)。該DNA分子中胞喀嚏脫氧核甘酸有70個(gè)，第

三次復(fù)制時(shí)需要胞喀。定脫氧核苔酸的數(shù)目為70x23-1=280(個(gè))。該DNA分子復(fù)制時(shí)，在DNA解旋酶

的作用下DNA雙螺旋解開。

5.下圖表示DNA復(fù)制的過程。由該圖不能得出的是()

起點(diǎn)

復(fù)―/1|川|1力11小|小||||\、到叉

3,

—》一,后..一|領(lǐng)頭鐲3-y—5，

3，3'

5'\<“二?/--------3

IIIIIIIIIIIIIIIIIIII

起點(diǎn)

A.DNA復(fù)制的方式是半保留復(fù)制

B.DNA復(fù)制具有雙向復(fù)制的特點(diǎn)

C.DNA復(fù)制生成的兩條子鏈的方向相反

D.DNA復(fù)制時(shí)需要解旋酶將氫鍵斷裂

答案:D

6.DNA片段復(fù)制的情況如右圖所示，圖中a、b、c、d表示脫氧核甘酸鏈的片段。如果沒有發(fā)生變異,

則下列說法錯(cuò)誤的是()

IIIIII-a復(fù)啰LIJJIIb

LLL11Kdnrrrr;

A.b和c的堿基序列可以互補(bǔ)

B.a和c的堿基序列可以互補(bǔ)

C.a中(A+T)/(G+C)的值與b中(A+T)/(G+C)的值相同

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

|￥^|B

|解析:|a和d互補(bǔ),b和c互補(bǔ)，如果不發(fā)生變異,a和c及b和d的堿基組成相同。某條脫氧核甘酸鏈上

(A+T)/(G+C)的值與其互補(bǔ)鏈上的值相同，而(A+G)/(T+C)的值與其互補(bǔ)鏈上的值一般不相同。

7.若以白色表示某親本DNA分子的雙鏈,以灰色表示第一次復(fù)制出的DNA子鏈，以黑色表示第二次

復(fù)制出的DNA子鏈，親本雙鏈wDNinA分子m連續(xù)u復(fù)制兩n次u后的n產(chǎn)物m是()

,_____,ABCD

ggD

|解析:|DNA復(fù)制的方式為半保留復(fù)制,第一次復(fù)制后，親本DNA的兩條鏈分別進(jìn)入兩個(gè)子代DNA分

子中,第二次復(fù)制得至I的4個(gè)DNA分子中,都有一條單鏈?zhǔn)窃诘诙螐?fù)制時(shí)形成的。

8.現(xiàn)有DNA分子的兩條單鏈均只含有UN(表示為MN/I4N-DNA)的大腸桿菌，若將該大腸桿菌在含有

l5N的培養(yǎng)基中繁殖兩代，再轉(zhuǎn)移到含有I4N的培養(yǎng)基中繁殖一代，則理論上DNA分子的組成類型及

其比例分別是()

A.有"N/UN-DNA和"N/MN-DNA兩種，其比例為1:3

B.有I5N/QN-DNA和MN/I4N-DNA兩種淇比例為1：1

C.有I5N/6N-DNA和I4NP4N-DNA兩種淇比例為3：1

D.有I5N/MN-DNA和MN/14N-DNA兩種淇比例為3：1

|解析：|一個(gè)I4N/MN-DNA分子在含有MN的培養(yǎng)基中復(fù)制兩代，再轉(zhuǎn)移到含有MN的培養(yǎng)基中復(fù)制一

代,共產(chǎn)生8個(gè)DNA分子，其中6個(gè)為&N/HN-DNA,2個(gè)為l4N/14N-DNA?

9.研究人員將只含14N/I4N-DNA的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含"NH4cl的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)24h后提取子代大

腸桿菌的DNA。將DNA熱變性處理,即解開雙螺旋，變成單鏈;然后進(jìn)行離心，管中出現(xiàn)的兩種條帶

分別對(duì)應(yīng)下圖中的兩個(gè)峰，則大腸桿菌的細(xì)胞周期為()

密度低

密度高

A.4hB.6h

C.8hD.12h

型時(shí)由題圖可知，離心后得到兩種單鏈,其中含HN的占1/8,含QN的占7/8。含MN的單鏈有2條，所

以含”N的單鏈有14條。則子代DNA分子共有8個(gè)，說明繁殖了3代，細(xì)胞周期為24/3=8(h)。

10.(不定項(xiàng)選擇題)研究發(fā)現(xiàn)rep蛋白可以將DNA雙鏈解旋，結(jié)合蛋白可以和解旋的DNA單鏈結(jié)合，

并隨著子鏈的延伸而與DNA單鏈分離。下列敘述錯(cuò)誤的是()

A.rep蛋白能使A與C、T與G之間的氫鍵斷裂

B.低溫處理DNA分子也可以使DNA雙鏈解旋

C.DNA復(fù)制具有邊解旋邊復(fù)制和半保留復(fù)制的特點(diǎn)

D.結(jié)合蛋白與DNA單鏈結(jié)合不利于DNA新鏈的形成

|答案:^BD

|解析：|rep蛋白可以將DNA雙鏈解旋，則rep蛋白應(yīng)為解旋酶,能破壞氫鍵。在DNA雙鏈中A與T配

對(duì),C與G酉己對(duì)，即rep蛋白可破壞A與T、C與G之間的氫鍵。高溫處理DNA分子能使DNA雙鏈

解旋,低溫不可以。DNA復(fù)制的特點(diǎn)是邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制。DNA結(jié)合蛋白纏繞在DNA單

鏈上,可防止單鏈之間重新螺旋化，對(duì)DNA新鏈的形成有利。

11.下圖表示DNA分子復(fù)制的過程。請(qǐng)回答下列問題。

起點(diǎn)酶起點(diǎn)

(1)圖示DNA分子復(fù)制過程中，除了需要模板和酶外,還需要等條件，保證DNA分子

的復(fù)制過程精確無誤的關(guān)鍵是。

(2)若圖中該DNA分子含有48502個(gè)堿基對(duì),而子鏈延伸的速度為個(gè)堿基對(duì)局出,則此DNA復(fù)制

約需要30s,而實(shí)際時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于30s,據(jù)圖分析是因?yàn)?由圖可知延伸的子鏈緊跟著

解旋前，這說明DNA分子復(fù)制具有____________________的特點(diǎn)。

客第(1)原料、能量堿基互補(bǔ)配對(duì)

(2)復(fù)制是雙向多起點(diǎn)進(jìn)行的邊解旋邊復(fù)制

12.科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，運(yùn)用同位素標(biāo)記技術(shù)及離心技術(shù)進(jìn)行了DNA復(fù)制方式的探究實(shí)

驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果見下表。

組別1組2組3組4組

l4I5I414

培養(yǎng)液中唯一氮源NH4CINH4C1NH4C1NH4C1

培養(yǎng)產(chǎn)物ABB的子I代B的子n代

操作提取DNA并離心

1/2輕帶(MN/14N-

僅為輕帶僅為重帶僅為中帶