1、第8天 DNA的复制(建议用时40分钟)一、选择题1.植物基因工程往往需要接受外来DNA的细胞,经有丝分裂形成植株。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,各组成一条子代DNAB.每条子链和它的母链组成子代DNA C.每条子链随机地和两条母链之一组成子代DNAD.母链降解,重新形成两个子代DNA2.下列关于DNA分子结构与复制的叙述,正确的是()A.DNA分子中含有4种核糖核苷酸B.在双链DNA分子中A/T的值不等于G/C的值C.DNA复制不仅需要氨基酸做原料,还需要ATP供能D.DNA复制不仅发生在细胞核中,也发生在线粒体和叶绿体中3.已知DNA分子的一条
2、母链上的部分碱基排列顺序为-A-C-G-T-,那么以另一条母链为模板,经复制后得到的对应子链的碱基排列顺序是()A.-T-G-CA-B.-A-CG-T-C.-A-GC-T-D.-A-C-G-U-4.将一个DNA分子进行标记,在普通培养基上,让其连续复制3次,在最后得到的DNA分子中,被标记的DNA的脱氧核苷酸链占DNA总的脱氧核苷酸链的比例为() A.1/32B.1/16C.1/8D.1/45.一个双链DNA,在复制解旋时,由于某种原因,一条链上的A变成了T,则该DNA经n次复制后,发生差错的DNA占总数的()A.1/2B.1/nC.1/2nD.1/4n6.一个双链均被32P标记的亲代DNA由
3、5 000个碱基对组成,其中腺嘌呤占20%,将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述不正确的是()A.亲代DNA分子中含有氢键的数目为1.3104B.复制过程需要2.4104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸C.子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为17D.子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为137.某双链DNA分子共含有含氮碱基1 400个,其中一条单链上(A+T)/(G+C)=25,问该DNA分子连续复制两次,共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是()A.300个B.400个C.600个D.1 200个8.某亲本DNA分子双链均以白色表示,以灰色表示第一次复制出的DNA
4、子链,以黑色表示第二次复制出的DNA子链,该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是() 9.一个用15N标记的DNA分子含100个碱基对,其中腺嘌呤40个,在不含15N的培养液中经过n次复制后,不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为71,复制过程共需游离的胞嘧啶为m个,则n、m分别是()A.3、900B.3、420C.4、420D.4、90010.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15NH4Cl或14NH4Cl。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
5、运用了同位素标记技术和密度梯度离心技术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14N-15N-DNAD.实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制二、非选择题11.下面的甲图中DNA分子有a和d两条链,将甲图中某一片段放大后如乙图所示,结合所学知识回答下列问题: (1)从甲图可看出DNA复制的方式是_。(2)甲图中,A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶,其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链,从而形成子链;则A是_酶,B是_酶。(3)甲图过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有_。(4)乙图中,7是_。DNA分子的
6、基本骨架由_交替连接而成;DNA分子两条链上的碱基通过_连接成碱基对,并且遵循_原则。12.将细菌放在含有同位素15N的培养基中培育若干代后,细菌DNA所有氮均为15N,它比14N分子密度大,然后将DNA被15N标记的大肠杆菌再移到含14N的培养基中培养,每隔4小时(相当于分裂繁殖一代的时间)取样一次,测定其不同世代细菌DNA的密度,实验结果DNA复制的密度梯度离心实验如图所示: (1)重带含有的氮元素是_,中带含有的氮元素是_。(2)如果测定第四代DNA分子密度,含15N标记的DNA分子比例表示为_。(3)如果将第一代(全中)DNA链的氢键断裂后再测定密度,它的四条DNA单链在试管中的分布位
7、置应为_。(4)上述实验表明,子代DNA合成的方式是_。13.关于DNA分子的复制,在早期的研究中科学家提出了三种模型,即全保留复制、半保留复制和弥散复制。全保留复制是在复制过程中新的DNA分子单链结合在一起,形成一条新的DNA双链,而亲本DNA双链仍然被保留在一起。半保留复制是在复制过程中一条新的DNA分子单链与一条亲本DNA单链结合在一起,形成一个新的DNA双链。弥散复制是在复制过程中亲本DNA双链被切割成小片段,分散在新合成的两条DNA双链分子中。科学家以大肠杆菌为实验材料,运用同位素15N标记和密度梯度离心技术进行探究DNA复制方式的实验,实验内容及结果如表。请分析回答:组别1组2组3
8、组4组培养液中唯一氮源14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl繁殖代数多代多代一代两代培养产物ABB的子一代B的子二代操作提取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)(1)复制一代后离心,只出现中带,_(填“能”或“不能”)说明一定是半保留复制,原因是_。(2)_组实验可以否定全保留复制,理由是_。(3)_组实验可以否定弥散复制,理由是_。(4)综合分析实验结果可知,DNA分子的复制方式是_,其中第_组结果对得到结论起到了关键作用。 暑假作业高一年级轻松提升生物第8天 DNA的复制答案一、选择题1.【解析】选B。DNA复
9、制是以解开的每一条母链为模板,以游离的四种脱氧核苷酸为原料,遵循碱基互补配对原则,在有关酶的作用下,各自合成与母链互补的子链,然后每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构,从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子,B正确。2.【解析】选D。DNA分子的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸而不是核糖核苷酸;在双链DNA分子中A/T=G/C=1;DNA复制不需要氨基酸做原料,而是需要脱氧核糖核苷酸做原料。3.【解析】选B。DNA分子复制时每条模板链都复制出一条与模板链碱基互补的子链,子代DNA分子与亲代完全相同。由于母链是-A-C-G-T-,以另一条母链为模板,经复制后得到的对应子链的碱基排列顺序是
10、-A-C-G-T-。4.【解析】选C。1个DNA复制3次后有8个DNA分子,因为DNA分子的复制为半保留复制,所以无论复制多少次,2条被标记的DNA链只能分开到2个子代DNA,最终只有2个子代DNA含有被标记的母链,8个DNA共含有16条脱氧核苷酸链,因此被标记的DNA的脱氧核苷酸链占DNA总的脱氧核苷酸链的比例为216=1/8。5.【解析】选A。由题意可知,一个双链DNA分子,在复制解旋时,一条链上的A变成了T,另一条链是正常的,所以不论复制多少次,以突变链为模板形成的子代DNA都是发生差错的DNA,以不发生突变的链为模板形成的子代DNA都是正常DNA。因此该DNA经n次复制后,发生差错的D
11、NA占总数1/2。6.【解析】选B。腺嘌呤与胸腺嘧啶之间形成2个氢键,鸟嘌呤和胞嘧啶之间形成3个氢键。所以该片段中氢键个数为10 00020%2+10 00030%3=1.3104,A正确。根据碱基互补配对原则,双链DNA分子中,腺嘌呤与胸腺嘧啶互补配对,鸟嘌呤和胞嘧啶互补配对,嘌呤总数等于嘧啶总数,各占碱基总数的一半。因为腺嘌呤占20%,所以鸟嘌呤占30%,胸腺嘧啶占20%,胞嘧啶占30%,该分子共有5 000个碱基对,所以胞嘧啶个数为5 000230%=3 000。一个DNA分子连续复制3次,形成8个子代DNA分子,相当于新合成7个DNA分子,需游离胞嘧啶脱氧核苷酸数目为3 0007=2.
12、1104,B错误。DNA分子进行半保留复制,形成的8个DNA分子含有16条单链,其中含有2条亲代被32P标记的单链,所以子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为214,即17,C正确。2个子代DNA分子含32P,6个子代DNA分子只含31P,所以子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为26,即13,D正确。7.【解析】选C。根据碱基互补配对原则,A与T配对,C与G配对,已知其中一条单链上(A+T)/(G+C)=25,则另一条链上同样是(A+T)/(G+C)=25,故双链中(A+T)/(G+C)=25。双链DNA分子共含有碱基1 400个,根据上述比例,得出双链DNA分子中
13、(A+T)=400,(G+C)=1 000。由于双链DNA分子中A=T、G=C,所以A=T=200,G=C=500。由于DNA分子半保留复制,因此1个DNA分子连续复制两次形成4个DNA分子,相当于新合成3个DNA分子,共需游离的T的数目为3200=600个。8.【解析】选D。DNA分子的复制特点是半保留复制,若是亲本DNA分子的双链为白色,则复制一次之后,后代的两个子代DNA分子,均是一条链为白色,另一条链为灰色;以子代DNA为模板,进行第二次复制,以其中一个子代DNA分子为例,该分子的一条链为白色,一条链为灰色,则复制之后的两个子代DNA分子的组成分别为白色和黑色,灰色和黑色,因此复制两次
14、之后,子代DNA的组成为,两条白色和两条黑色,两条灰色和两条黑色,复制过程如图所示, D正确。9.【解析】选D。标记过的DNA分子不管复制多少次,其子代DNA分子中必然有两个DNA分子有标记,根据不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为71,可以知道共得到DNA分子16个,DNA分子需要复制4次;根据题中腺嘌呤40个,可以知道A=T=40个,G=C=60个,16个DNA分子共需要6016=960个碱基C,除去开始时作为模板的DNA分子,还需要960-60=900个游离的胞嘧啶,D正确。10.【解析】选B。本活动运用了同位素标记技术和密度梯度离心技术,A项正确。14NH4Cl的
15、相对分子质量小于15NH4Cl,故下沉的是15NH4Cl,B项错误。b管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是14N-15N-DNA,C项正确。实验结果能够说明DNA分子的复制是半保留复制,D正确。二、非选择题11.【解析】(1)从甲图可看出DNA复制的方式是半保留复制。(2)A是解旋酶,B是DNA聚合酶。(3)绿色植物叶肉细胞中DNA分子复制的场所有细胞核、线粒体、叶绿体。(4)乙图中,7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸。DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成;DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且遵循碱基互补配对原则。答案:(1)半保留复制(2)解旋DNA聚合(3)细胞核、线粒体
16、、叶绿体(4)胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核糖和磷酸氢键碱基互补配对12.【解析】(1)重带(DNA)含有的氮元素是15N;中带(DNA)含有的氮元素是14N和15N。(2)第四代中由一个亲代DNA分子产生的子代DNA数为24=16个,其中一条链为14N,另一条链为15N的DNA分子有2个,占总数的1/8,位于梯度离心分离的中带,其余DNA分子均只含14N,有14个,占总数的7/8,位于轻带。(3)将第一代DNA链(一条链含14N,另一条链含15N)的氢键断裂后,两条链将会分开,测定密度时,一半链在轻带,一半链在重带。(4)该实验表明DNA复制方式为半保留复制。答案:(1)15N14N和15N(2)
17、1/8(3)重带、轻带(4)半保留复制13.【解析】(1)由于半保留复制和弥散复制在子一代离心后都会表现为一条中带,所以不能确定是半保留复制。(2)全保留复制是在复制过程中新的DNA分子单链结合在一起,形成一条轻带,而亲本DNA双链仍然被保留在一起,形成一条重带,所以出现中带就否定了全保留复制,3组子一代、4组子二代离心后均有中带,所以3、4组均能否定全保留复制。(3)只有一条中带,可能是半保留复制也可能是弥散复制,所以3组不能否定弥散复制,但用含15N标记的亲代在14N标记的培养液中复制出现轻带一定不是弥散复制。所以只有通过4组子二代离心结果才能区分。(4)4组子二代离心结果有1/2中带否定了全保留复制,有 1/2轻带否定了弥散复制,所以是半保留复制。答案:(1)不能半保留复制和弥散复制在子一代均表现为中带 (2)3、43、4组均有中带,全保留复制结果只能有重带和轻带(3)4弥散复制只能有一条带,而且不会有轻带, 4组有两条带,有1/2轻带(4)半保留复制4