1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时素养评价 九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.(2019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聚合酶作用于部位B.解旋酶作用于部位C.把此DN
2、A放在含15N的培养液中复制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顺序中【解析】选C。DNA聚合酶是DNA分子复制时需要的一种酶,用来连接脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键,因此作用的部位是部位,A项正确; 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的培养液中复制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顺序中,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
3、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.某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的活动,结果如图所示。其中培养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的培养液中培养的C.b管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是N-DNAD.实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制【解析】选B。由题意“培养
4、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的培养液中培养的,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;实验结果说明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.图中数字分别是A、G、C、TB.DNA复制过程中解旋酶作用对象是C.构成一个胞嘧啶脱氧核苷酸D.该DNA片段复制3次需要游
5、离的腺嘌呤核苷酸14个【解析】选C。分析题图可知,与T配对,是A,与C配对,是G,与G配对,是C,与A配对,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实际上是氢键,即使氢键断裂,B正确;不能构成胞嘧啶脱氧核苷酸,应该与下面一个与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,每个需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需要原料合成,即共需14个游离的腺嘌呤核苷酸,D正确。6.研究发现rep蛋白可以将DNA双链
6、解旋,结合蛋白可以和解旋的DNA单链结合,并随着子链的延伸而与DNA单链分离。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DN
7、A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.1 200 【解题指南】根据碱基互补配对原则,计算出各种碱基的个数,再计算出复制需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1 000个碱基组成,G+C=1 000-1 00040%=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,因此该过程中需要游离的胞嘧啶脱氧核苷
8、酸分子数是:3003=900个。8.用15N标记细菌的DNA分子,再将它们放入含14N的培养基中连续繁殖四代,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
9、场所是_。(2)该过程首先需要在_酶作用下把两条链解开;需要_直接供能。(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,原因是_。【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复制首先需要在解旋酶作用下把两条链解开,该过程需要消耗能量,ATP是直接能源物质。(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D
10、NA与亲代相同,原因是DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板、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提供精确的模板、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天然DNA片段进行改造及对改造后的DNA表达过程进行研究的示意图。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1 000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1 000个基本单位组成的双链人工DNA分子上有A 1
11、50个、C 300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次复制需要消耗含X碱基的基本单位_个。【解析】(1)根据图解信息可知,人工DNA分子中有6种碱基,1 000个基本单位组成的双链DNA包含500个碱基对,因此,由1 000个基本单位组成的双链人工DNA分子最多可能有6500种。根据碱基互补配对原则可知,自然DNA分子中任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分子中任意三个不能配对的碱基之和占该DNA分
12、子碱基总数的一半,则A+C+X=500,X=50。(2)DNA复制需要模板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3250=1 600个,去掉原DNA分子含有的50个,共需要消耗含X碱基的基本单位1 550个。答案:(1)6500 50(2)模板DNA片段 6种脱氧核苷酸DNA聚合酶(或解旋酶)30 1 550 (10分钟30分)
13、1. (6分)一个32P标记的噬菌体侵染在31P环境中培养的大肠杆菌,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提供原料和酶等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第四次复制共需要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提供原料、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=(2m2n)/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
14、键数目=(m-n)2+n3=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第四次复制共需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.(6分)研究人员将含14N-DNA的大肠杆菌转移到15NH4Cl培养液中,培养24 h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.4 hB.6
15、hC.8 hD.12 h【解析】选C。将含14N-DNA的大肠杆菌转移到15NH4Cl培养液中,培养24 h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测,可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散复制三种。究竟是哪种复制方式呢?下面设计实验来证明DNA的复制方式。实验步骤:a.在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌,其DNA分子均为14NDNA(对照)。b.在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌,其DNA分子均
16、为15NDNA(亲代)。c.将亲代含15N的大肠杆菌转移到氮源为14N的培养基中,再连续繁殖两代(和),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)实验原理:15N可参与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)实验预测:如果与对照(14N/14N)相比,子代能分辨出两条DNA带:一条轻(14N/14N)带和一条重(15N/15N)带,据此可得出什么结论?_。如果子代只有一条中密度带,则可以排除_,但不能肯定是_。如果子代只有一条中密度带,再继续做子代DNA密度鉴定:若子代可以分出_和_,则可以排除分散复制,同时肯定半保留复制
17、;如果子代不能分出_密度两条带,则排除_,同时确定为_。【解析】(1)实验原理: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分子第一次全保留复制后得到的两个DNA分子,一个是原来的两条母链形成的DNA分子,只含有15N,一个是两条子链形成的子代DNA分子,只含有14N,二者密度不同;一个DNA分子第一次半保留复制后得到的两个子代DNA分子都是一条链为母链,另一条链为子链,二者密度相同;一个DNA分子第一次分散复制后得到的两个子代DNA分子的单链都是由母链片段和子链片段间隔连接而成的,二者密度相同。答案:(1)B、C(2)DNA复制方式可能为全保留复制,不会是半保留复制或分散复制全保留复制半保留复制还是分散复制一条中密度带一条轻密度带中、轻半保留复制分散复制关闭Word文档返回原板块
