同步練習9 DNA的復制

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1、DNA的復制 一、選擇題(每小題2分，共30分) 1．下列有關(guān)DNA復制的說法中正確的是(　　) A．在無絲分裂過程中沒有DNA的復制 B．生物體內(nèi)DNA的復制都是發(fā)生在細胞內(nèi) C．DNA復制所合成的新DNA分子與親代DNA分子完全相同，不可能出現(xiàn)變化 D．DNA復制只能在生物體內(nèi)進行，而在實驗室內(nèi)不能進行 解析：在無絲分裂過程中同樣有DNA的復制，否則遺傳物質(zhì)就不能保持穩(wěn)定性；DNA復制所合成的新DNA分子一般與親代DNA分子相同，但也有可能發(fā)生改變——基因突變，這是生物變異的一個主要來源；DNA復制也可以在實驗室內(nèi)進行——PCR技術(shù)。 答案：B 2．某DNA分子共有a

2、個堿基，其中含胞嘧啶m個，則該DNA分子復制3次，需要游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為(　　) A．7(a－m)　　　　　　 B．8(a－m) C．7(a－m) D．8(2a－m) 解析：根據(jù)堿基互補配對原則，G＝C，A＝T，DNA分子復制3次，則會產(chǎn)生23個DNA分子，一個DNA分子中T的數(shù)量是(a－2m)/2，復制3次后共有T＝(a－2m)/223，則需游離的T＝(a－2m)/223－(a－2m)/2＝7(a/2－m)。 答案：C 3．DNA聚合酶是DNA復制過程中必需的酶，如下圖所示，圖中的曲線a表示脫氧核苷酸含量，曲線b表示DNA聚合酶的活性，由圖可以推知(　　) A．

3、間期是新的細胞周期的開始 B．間期細胞內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)錄 C．間期細胞內(nèi)發(fā)生RNA復制 D．間期細胞內(nèi)發(fā)生DNA復制 解析：在細胞分裂間期完成DNA分子的復制，此時DNA聚合酶的活性增強，細胞內(nèi)的脫氧核苷酸因不斷消耗，含量下降。 答案：D 4．假設(shè)將含有一對同源染色體的精原細胞的DNA分子用15N標記，并供給14N的原料，該細胞進行減數(shù)分裂產(chǎn)生的4個精子中，含15N標記DNA的精子所占比例為(　　) A．0 B．25% C．50% D．100% 解析：將減數(shù)分裂與DNA的復制結(jié)合起來。精原細胞中一條染色體上含1個15N標記的DNA分子，一對同源染色體含2個DNA分子，經(jīng)過間期

4、的復制，2個15N標記的DNA分子變成4個DNA分子，每個DNA分子中一條鏈是15N標記的，另一條鏈含14N。減數(shù)第一次分裂結(jié)束，形成2個次級精母細胞，每個次級精母細胞含2個DNA分子，減數(shù)第二次分裂結(jié)束后，形成4個精細胞，每個精子中含1個DNA分子，這個DNA分子中一條鏈含15N，另一條鏈含14N。因此，4個精子中都含15N標記的DNA，因此選D。本題很容易錯選C，認為2個DNA分子復制成4個，則2個含15N標記，2個不含15N標記，這是沒有掌握DNA的半保留復制的特點所造成的誤選。 答案：D 5．DNA分子復制時，解旋酶作用的部位應(yīng)該是(　　) A．腺嘌呤與鳥嘌呤之間的氫鍵 B．腺

5、嘌呤與胸腺嘧啶之間的氫鍵 C．脫氧核糖與含氮堿基之間的化學鍵 D．脫氧核榶與磷酸之間的化學鍵 解析：解旋酶的作用部位是堿基對間的氫鍵。 答案：B 6．1個DNA復制,2個DNA，這兩個攜帶完全相同遺傳信息的DNA分子彼此分離發(fā)生在(　　) A．細胞分裂間期 B．減數(shù)第一次分裂后期 C．減數(shù)第一次分裂后期和有絲分裂后期 D．減數(shù)第二次分裂后期和有絲分裂后期 解析：考查有絲分裂和減數(shù)分裂。在有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期著絲點分裂，染色單體分開，復制形成的兩個DNA分子分開。 答案：D 7．用15N同位素標記細菌的DNA分子，再將它們放入含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)繁殖四代，a

6、、b、c為三種DNA分子：a只含15N，b同時含14N和15N，c只含14N，如下圖所示，這三種DNA分子的比例正確的是(　　) 解析：考查DNA分子的半保留復制和圖表信息轉(zhuǎn)換能力。親代DNA兩條鏈都是含15N的DNA分子，讓其連續(xù)復制四代共產(chǎn)生24＝16個DNA分子，其中兩條鏈都含15N的DNA有0個，一條鏈含15N的DNA有2個，其余的14個DNA分子兩條鏈都是含14N的DNA分子。所以a∶b∶c＝0∶2∶14。 答案：D 8．用32P標記了玉米體細胞(含20條染色體)的DNA分子雙鏈，再將這些細胞轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，在第二次細胞分裂中期、后期，一個細胞中的染色體總條數(shù)

7、和被32P標記的染色體條數(shù)分別是(　　) A．中期20和20、后期40和20 B．中期20和10、后期40和20 C．中期20和20、后期40和10 D．中期20和10、后期40和10 解析：DNA的復制為半保留復制，一個玉米體細胞有20條染色體，內(nèi)含20個DNA分子，有40條鏈被標記。第一次分裂形成的2個子細胞中所有染色體都被標記(每個DNA分子的一條鏈被標記，另一條鏈不被標記)；第二次分裂時，中期的染色體都被標記；后期由于染色單體變?yōu)槿旧w，則有一半染色體被標記，即為20條。如果是多個細胞也符合這樣的規(guī)律。 答案：A 9．假如一個含31P的DNA分子含有1000個堿基對，將這

8、個DNA分子放在用32P標記的脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中讓其復制一次，則新形成的DNA分子的相對分子質(zhì)量比原來增加了(　　) A．1000 B．2000 C．500 D．無法確定 解析：在自然界中，磷元素主要是以31P狀態(tài)存在，31P的原子核中有15個質(zhì)子和16個中子，相對原子質(zhì)量是31。按題意，親代DNA分子中的P是31P。32P的原子核中有15個質(zhì)子和17個中子，相對原子質(zhì)量是32,32P的相對原子質(zhì)量比31P大1。DNA分子復制是半保留復制，親代DNA分子放在含有32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，復制一次，子代DNA分子中一條鏈中含31P，另一條鏈中含32P。由于親代DNA分子有1000個堿

9、基對，單鏈含1000個堿基，分別以這兩條單鏈為模板合成的子代DNA分子中，每條單鏈也是1000個堿基。脫氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子含氮堿基組成，所以子代DNA分子中一條鏈上有1000個31P，另一條鏈上有1000個32P；親代DNA分子中兩條鏈均是31P，所以子代DNA分子的相對分子質(zhì)量比親代DNA分子增加了1000。 答案：A 10．甲、乙圖示真核細胞內(nèi)兩種物質(zhì)的合成過程，下列敘述正確的是(　　) A．甲、乙所示過程通過半保留方式進行，合成的產(chǎn)物是雙鏈核酸分子 B．甲所示過程在細胞核內(nèi)進行，乙在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行 C．DNA分子解旋時，甲所示過程不需要解旋酶，

10、乙需要解旋酶 D．一個細胞周期中，甲所示過程在每個起點只起始一次，乙可起始多次 解析：由圖可以看出，甲圖所示為DNA分子的復制過程，其方式為半保留復制，產(chǎn)生兩個相同的子代DNA分子；乙圖所示為以DNA分子的一條鏈為模板，產(chǎn)生單鏈RNA的轉(zhuǎn)錄過程，故A項錯誤。DNA分子復制過程可發(fā)生在細胞核、葉綠體、線粒體中，轉(zhuǎn)錄過程主要發(fā)生在細胞核中，B項錯誤。在上述兩個過程中，均需要解旋酶參與，故C項錯誤。在一個細胞周期中，DNA分子只復制一次，在整個細胞周期中每時每刻都需要多種酶的參與，多數(shù)酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，因而轉(zhuǎn)錄、翻譯過程貫穿于細胞周期的始終，因此乙圖所示過程可起始多次，D項正確。 答案：D

11、 11．下列關(guān)于DNA復制的敘述中，不正確的是(　　) A．DNA的復制過程是邊解旋邊復制 B．在葉肉細胞中DNA的復制發(fā)生在細胞核、葉綠體和線粒體中 C．DNA復制過程中，要消耗ATP并且需要酶的催化 D．DNA復制需要的原料是脫氧核糖核酸 解析：DNA復制需要的原料是脫氧核糖核苷酸，脫氧核糖核酸指的是DNA。 答案：D 12．半保留復制方式使DNA分子(　　) A．分子結(jié)構(gòu)具有相對穩(wěn)定性 B．能精確進行自我復制，保證代與代之間的連續(xù)性 C．能夠精確地指導蛋白質(zhì)合成 D．能產(chǎn)生可遺傳的變異 解析：DNA分子的半保留復制方式使自我復制能夠精確進行，保證代與代之間的連續(xù)

12、性。 答案：B 13．下圖為真核生物染色體上DNA分子復制過程示意圖，有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．圖中DNA分子復制是從多個起點同時開始的 B．圖中DNA分子復制是邊解旋邊雙向復制的 C．真核生物DNA分子復制過程需要解旋酶 D．真核生物的這種復制方式提高了復制速率 解析：本題通過信息考查DNA的復制相關(guān)知識。從圖中只能看出有多個復制起點，但不是同時開始的，所以A不對。圖中DNA分子復制是邊解旋邊雙向復制的，真核生物DNA分子復制過程需要解旋酶、DNA聚合酶等參與。這種半保留復制的模式不僅保持前后代的穩(wěn)定性，每次復制都可產(chǎn)生兩個DNA分子，提高了效率。 答案：A 14．

13、含31P的DNA分子利用含32P的原料復制一次后形成的兩個子代DNA分子(　　) A．比重相同，所攜帶的遺傳信息相同 B．比重不同，所攜帶的遺傳信息相同 C．比重相同，所攜帶的遺傳信息不同 D．比重不同，所攜帶的遺傳信息不同 解析：根據(jù)DNA半保留復制的過程可知，新形成的子代DNA都是一條鏈含31P(母鏈)，另一條鏈含32P(子鏈)，并且由于復制過程遵循堿基互補配對原則，新形成的子代DNA所攜帶的遺傳信息與原DNA完全一致。 答案：A 15．下列關(guān)于DNA復制的敘述，正確的是(　　) A．在細胞有絲分裂間期，發(fā)生DNA復制 B．DNA通過一次復制后產(chǎn)生四個DNA分子 C．D

14、NA雙螺旋結(jié)構(gòu)全部解鏈后，開始DNA的復制 D．單個脫氧核苷酸在DNA酶的作用下連接合成新的子鏈 解析：DNA分子的復制發(fā)生在細胞有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期，是以親代DNA的兩條鏈為模板，合成兩個子代DNA分子的過程。DNA復制過程需要解旋酶和DNA聚合酶，不需要DNA(水解)酶。DNA是邊解旋邊復制，而不是雙螺旋全部解鏈后才開始DNA的復制。 答案：A 二、簡答題(共20分) 16．(8分)康貝格(Komberg)曾以噬菌體為引子，用四種脫氧核苷酸為原料，加入適量ATP和DNA聚合酶，在試管中把游離的脫氧核苷酸合成了噬菌體DNA，這種半人工合成的DNA也能夠在寄主(細菌

15、)體內(nèi)繁殖。請據(jù)此回答下列問題： (1)該實驗說明的問題是____________。 (2)加入ATP的目的是____________，說明該過程是________ ____。 (3)加入DNA聚合酶的目的是____________。 (4)若DNA是在細菌細胞內(nèi)合成，則其場所是____________；若在真菌細胞內(nèi)合成，其場所可能是____________；若在高等植物葉肉細胞內(nèi)合成，其場所又可能是____________。 解析：DNA的復制需要四個條件，其中需要ATP說明DNA復制是個耗能過程。原核細胞無細胞核，只有擬核。真菌細胞的細胞核和線粒體中都含有DNA。高等植物葉肉細

16、胞不僅細胞核和線粒體中都含有DNA，還有葉綠體也含有DNA。 答案：(1)在一定條件下，DNA具有自我復制功能 (2)為DNA復制提供能量　一個耗能過程 (3)促進DNA新鏈的合成 (4)原核細胞的擬核　細胞核、線粒體　細胞核、線粒體、葉綠體 17．(8分)實驗室現(xiàn)有如下材料，把從某生物的體細胞中提取的一個DNA分子，放在具有放射性同位素3H標記的4種脫氧核苷酸培養(yǎng)基中。要在實驗室內(nèi)合成新的DNA分子： (1)除了以上物質(zhì)以外，還必須有____________和____________，才能合成第二代的DNA分子。 (2)在第二代的DNA分子中，有____________條含有3

17、H的鏈。 (3)在第二代的DNA分子中，新合成的鏈含有3H鏈的堿基序列____________(填“相同”或“不相同”)。 (4)在第五代的全部DNA分子中有____________條不含3H的鏈。 答案：(1)酶　ATP　(2)2　(3)不相同　(4)2 18．(4分)在氮源為14N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為14N—DNA(對照)；在氮源為15N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為15N—DNA(親代)。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代(Ⅰ和Ⅱ)，用某種離心方法分離得到的結(jié)果如下圖所示。 請分析： (1)由實驗結(jié)果可推測第一代(Ⅰ)

18、細菌DNA分子中一條鏈是________，另一條鏈是________。 (2)將第一代(Ⅰ)細菌轉(zhuǎn)移到含15N的培養(yǎng)基上繁殖一代，將所得到細菌的DNA用同樣方法分離。請參照上圖，將DNA分子可能出現(xiàn)在試管中的位置在下圖中標出。 解析：本題給出了在不同氮源條件下，以及變換氮源的條件下生長的大腸桿菌的DNA的分離結(jié)果。首先應(yīng)當明確的是大腸桿菌為單細胞生物，其繁殖一代實際上是經(jīng)歷了一個細胞周期，每個細胞周期中DNA復制一次，繁殖兩代就是DNA復制了兩次。整個題目由表面上的細菌 繁殖轉(zhuǎn)化為DNA復制的問題。 (1)從題圖可看到，在14N培養(yǎng)基上培養(yǎng)的大腸桿菌DNA(對照)的分離位置位于試管

19、上部，在15N培養(yǎng)基上培養(yǎng)的大腸桿菌DNA(親代)的分離位置位于試管的下部，將親代轉(zhuǎn)移到 14N培養(yǎng)基上培養(yǎng)繁殖出的Ⅰ代的DNA分離位置在中間，Ⅱ代的DNA的分離位置有兩個：1/2在試管上部，1/2在中間位置。從以上4個分離結(jié)果可知，含14N的DNA鏈較輕，在上層，含 15N的DNA鏈較重，在下層；繁殖Ⅱ代一半DNA的表現(xiàn)同對照，即為14N－DNA，另一半DNA的表現(xiàn)同繁殖Ⅰ代。由DNA分子結(jié)構(gòu)和DNA分子半保留復制可推斷，親代的15N－DNA在14N培養(yǎng)基上復制一次(繁殖一代)，新合成的兩條雙鏈DNA分子均是一條15N鏈和一條14N鏈，這也是繁殖Ⅰ代DNA分子分離位置在中間的原因。由此推斷，繁殖Ⅰ代在14N培養(yǎng)基上繁殖二代，以14N鏈為模板合成的DNA是均含14N的DNA分子，以15N鏈為模板合成的DNA分子是一條含14N鏈，另一條含15N鏈，分離位置應(yīng)一半在上部，一半在中間。此推論與繁殖Ⅱ代的實驗分離結(jié)果完全相符，證明上述推斷正確。 (2)根據(jù)上述推斷方式，將第一代(Ⅰ)細菌轉(zhuǎn)移到含15N的培養(yǎng)基上繁殖，Ⅰ代DNA復制，其中以含14N的鏈為模板合成的DNA分子，一條鏈含14N，另一條鏈含15N，其分離位置應(yīng)在中間；以含15N鏈為模板合成的DNA分子，兩條均為15N鏈，其分離位置應(yīng)在下部。 答案：(1)15N母鏈　14N新鏈　(2)見下圖 8