1、高考资源网（） 您身边的高考专家 第3节DNA的复制一、选择题知识点一对DNA复制的推测1下列叙述不属于沃森和克里克提出的DNA分子复制假说内容的是()ADNA分子复制时，DNA解开两条单链作模板BDNA分子复制是半保留复制方式CDNA分子复制时边解旋边复制DDNA分子复制时遵循碱基互补配对原则答案C解析DNA复制时边解旋边复制不是假说内容。知识点二DNA半保留复制的实验证据2如图为科学家设计的利用大肠杆菌探究DNA的复制过程，下列叙述正确的是()A比较试管、和的结果即可证明DNA复制为半保留复制B实验中没有采用同位素标记技术的研究方法C可用噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验，且提取DNA更方便D
2、大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液中生长若干代，细胞中只有DNA含15N答案A解析比较试管、和的结果，DNA分别为全重、全中、一半居中一半靠上，所以可证明DNA复制为半保留复制，A正确；实验中采用了同位素标记技术的研究方法，即用14N、15N进行标记，B错误；噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能在培养液中独立生活和繁殖，因而不能代替大肠杆菌进行实验，C错误；蛋白质和核酸等物质都含有N元素，所以大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液中生长若干代，细胞中含15N的物质有DNA、RNA、蛋白质等，D错误。3下图表示早期科学家对DNA复制方式的推测，包括全保留复制和半保留复制。据图不能作出的推断是()A全
3、保留复制是指两个子代DNA中，一个DNA含两条母链，一个DNA含两条全新的子链B半保留复制新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链CDNA每复制一次，会使子代DNA的数目增加一倍DDNA的复制过程是边解旋边复制答案D解析由图可知，全保留复制是指两个子代DNA中，一个DNA含两条母链，一个DNA含两条全新的子链，A不符合题意；由图可知，半保留复制形成的子代DNA分子中，都含有一条母链，一条子链，B不符合题意；由图可知，DNA每复制一次，会使子代DNA的数目增加一倍，C不符合题意；由图无法得出DNA复制是边解旋边复制的过程这一结论，D符合题意。4用15N标记一个DNA的两条链，让
4、该DNA分子在含14N的培养液中复制一次，得到两个DNA分子，那么每个子代DNA分子中()A只含有15NB只含有14NC一条链含有15N，另一条链含有14ND每条链同时含有14N和15N答案C解析DNA复制时，以DNA的两条链为模板，合成两条新的子链，每个DNA中都含一条母链和一条新形成的子链。5某DNA的两条链均被3H标记，将该DNA在不含标记元素的环境中连续复制两次，则所形成的4个子代DNA为()答案C解析DNA复制2次形成4个子代DNA，共8条链，根据DNA半保留复制方式，其中2条链被3H标记，C正确。知识点三DNA复制的过程题型一DNA复制的过程及特点6下列关于DNA复制过程的顺序，正
5、确的是()互补碱基对之间氢键断裂解旋酶作用于DNA分子以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对子链与母链盘绕成双螺旋结构A BC D答案D解析DNA复制的基本过程是：解旋合成子链双链螺旋化，在解旋时互补碱基对之间的氢键断裂，在合成子链时重新形成新的氢键。7某DNA片段为，可进行人工复制使其数量增加，复制时应给予的条件是()ATGTG和TACAC作模板链四种核糖核苷酸四种脱氧核苷酸DNA聚合酶DNA水解酶A B C D答案A解析DNA的两条链都作为DNA复制的模板，需要的原料是脱氧核苷酸，需要解旋酶和DNA聚合酶，不需要DNA水解酶。8下列关于DNA复制的叙述，正确的是()ADNA在解旋酶的作用下，
6、水解成脱氧核苷酸B在全部解旋之后才开始碱基配对C解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链D复制后，每个新DNA中含有一条母链和一条子链答案D解析解旋酶的作用是使DNA解旋，打开双链，A错误；DNA复制是边解旋边复制的过程，B错误；解旋后以DNA的两条链为模板按照碱基互补配对原则合成两条子链，C错误；DNA复制后，每个DNA都各含有一条母链和一条子链，D正确。9下列关于DNA复制的叙述中，正确的是()ADNA复制产生的两条子链的碱基序列相同B在叶肉细胞中DNA的复制发生在细胞核、叶绿体和线粒体中CDNA复制过程中，要消耗ATP并且需要酶的催化DDNA复制时两条子链的合成方向相反答案C解析DNA复制
7、产生的两条子链的碱基序列是互补的，A错误；叶肉细胞高度分化，已丧失分裂能力，细胞核中不发生DNA复制，B错误；DNA复制过程需要消耗能量且需要解旋酶和DNA聚合酶的催化，C正确；DNA复制时两条子链的合成方向相同，都是从5到3，D错误。10在DNA复制过程中，保证复制准确无误进行的关键步骤是()A破坏氢键并使DNA双链分开B游离核苷酸与母链碱基互补配对C配对的游离核苷酸连接成子链D子链与模板母链盘绕成双螺旋结构答案B解析DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确进行。因此游离核苷酸与母链碱基互补配对是准确复制的关键步骤，B正确。11下图是DNA复制的片
8、段，图中a、b、c、d表示各条脱氧核苷酸链。一般地说，下列各项正确的是()Aa和c的碱基序列互补Bb和c的碱基序列相同Ca链和c链中的的比值相同D该过程可以在一切生物体中发生答案C解析a链和c链碱基序列相同，所以的比值相同，C正确，A错误；b和c的碱基序列互补，B错误；病毒DNA的复制都是在宿主细胞中进行的，病毒中不能进行DNA的复制，且DNA复制只能发生在分裂旺盛的细胞中，D错误。125和3代表DNA单链的两个方向，若DNA自我复制时以5ATGC3为模板链，则其新合成的互补子链为()A5TACG3 B5GCAT3C5UACG3 D5GCAU3答案B解析DNA的两条链是反向平行的，一条是53方
9、向，另一条是35方向。若DNA自我复制时以5ATGC3为模板链，按照碱基互补配对原则和方向相反的原则，其新合成的互补子链为3TACG5，即5GCAT3。题型二DNA复制的相关计算13某双链DNA经三次复制后，所得到的第四代DNA分子中，含有亲代DNA链的分子数是()A1 B2 C4 D8答案B解析亲代DNA具有两条链，在复制过程中分别进入两个子代DNA，所以不管复制多少次，只有两个子代DNA含有亲代DNA链。14已知一条完全标记上15N的DNA分子在含14N的培养基中经n次复制后，仅含14N的DNA分子总数与含15N 的DNA分子总数之比为71，则n是()A2 B3 C4 D5答案C解析n次复
10、制后含15N的有2个DNA,71142，所以共形成16个DNA,2n16，n4，C正确。15先用同位素14C标记一个DNA，然后加入含有12C的游离的脱氧核苷酸，在适宜的条件下经过n次复制后，所得DNA中含有12C的脱氧核苷酸链数与含14C的脱氧核苷酸链数之比是()A2n1 B(2n2)nC(2n2)2 D(2n1)1答案D解析根据题意分析可知：n次复制后共得到DNA 2n个，共有脱氧核苷酸链条数为2n2；因为DNA复制的方式是半保留复制，形成的子代DNA中有两条链是模板链含14C，新合成的子链都含12C，一共有2n22(条)，所以DNA中含12C的脱氧核苷酸链数与含14C的脱氧核苷酸链数之比
11、是：(2n22)2(2n1)1，D正确。16含有100个碱基对的一个DNA分子片段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制2次，则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸有()A60个 B80个 C180个 D420个答案C解析根据碱基互补配对原则：AT，GC，得出：G(2100240)/260个，则该DNA分子复制一次，每一个DNA分子各需要60个胞嘧啶脱氧核苷酸。所以题中所述的一个DNA分子经两次复制，共需(221)60180个胞嘧啶脱氧核苷酸。二、非选择题17下图是DNA复制的图解，请据图回答下列问题。(1)图中的1表示_过程，需要_酶的作用。(2)图中的2表示以母链为模板进行的碱基的_，参与配对的物质是
12、游离在周围的_。(3)图中的3过程表示形成两个新的_分子，这一过程包括子链中脱氧核苷酸的_与_交替连接以及子链与母链在空间结构上的_化。参与此过程的酶有_等。(4)分析DNA复制过程，其场所一般在_内；模板是_，原料是_；酶需要_、_等；能量由_提供；子链的合成方向是从_到_。(5)DNA一般是严格的_复制，DNA复制的遗传学意义是为_在上下代之间的_准备了物质基础。遗传信息的传递使亲代生物的性状可在子代得到表现，如_(试举一例)。答案(1)解旋解旋(2)互补配对四种脱氧核苷酸(3)DNA脱氧核糖磷酸螺旋DNA聚合酶(4)细胞核DNA母链游离的脱氧核苷酸解旋酶DNA聚合酶ATP53(5)半保留
13、遗传信息传递子女长得像父母18先用含有15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖若干代，这时，大肠杆菌的DNA几乎都是15N标记的，然后将大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代(F1和F2)，用某种离心方法分离得到的结果如图所示。请分析：(1)由实验结果可以推测，第一代(F1)细菌DNA分子中的一条链是_，另一条链是_。(2)图中A的DNA链组成为_，B的DNA链组成为_。(3)A、B之所以在离心管内分布不同的原因是_。(4)该实验说明DNA分子的复制是按_方式进行的。(5)该实验采用_和_技术，并运用_法证实了DNA是以半保留的方式复制。答案(1)含15N的链含14N的链(
14、2)一条含15N，另一条含14N两条链都含14N(3)B链两条链都是含14N，因此比A链轻，密度小的在离心管的上部(4)半保留(5)同位素标记离心假说演绎易错题型细胞分裂中DNA复制的考查19假设某高等生物体细胞内染色体是10条，其中染色体中的DNA用32P标记。将该体细胞放入不含有标记的培养液中让其进行有丝分裂，则在第一次有丝分裂的后期，细胞中含有标记的染色体数为()A5条 B10条 C20条 D40条答案C解析该生物体细胞内染色体中的DNA用32P标记，在不含有标记的培养液中该细胞进行一次DNA复制，则所有染色单体都含有32P标记，有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，故此时含有标记的
15、染色体数为20条。1下列关于DNA结构和复制的叙述正确的是()A减数分裂中DNA的两条链分别进入两个细胞导致等位基因分离B复制形成的两个子代DNA共有4个游离的磷酸基团CDNA复制在核糖体上进行D(AT)/(CG)决定基因的多样性答案B解析同源染色体分离导致等位基因分离，DNA的两条链不分离，A错误；DNA复制主要在细胞核中进行，C错误；碱基排列顺序的多样性决定基因的多样性，D错误。2如图为某真核细胞中DNA复制过程模式图，下列分析错误的是()A酶和酶均作用于氢键B该过程可发生在细胞有丝分裂前的间期或减数分裂前的间期C该过程的模板链是a、b链DDNA复制的特点是半保留复制答案A解析酶是解旋酶，
16、酶是DNA聚合酶，前者作用于氢键，后者作用于磷酸二酯键，A错误；该过程需要a、b链分别作模板，c、d链分别是以a、b链为模板合成的子链，C正确；细胞有丝分裂前的间期或减数分裂前的间期会发生DNA复制，B正确；DNA复制具有半保留复制的特点，D正确。3将一个用15N标记的DNA放到含14N的培养基上培养，让其连续复制三次，将每次复制产物置于试管内进行离心，右图中分别代表复制1次、2次、3次后分层结果的是()Ac、e、fBa、e、bCa、b、dDc、d、f答案A解析DNA的复制特点是半保留复制，一个用15N标记的DNA在含14N的培养基上培养，复制1次后，每个DNA的一条链含15N，一条链含14N
17、，离心后全部位于中密度带，对应题图中的c；复制2次后，产生4个DNA，其中含15N、14N的DNA为2个，只含14N的DNA为2个，离心后一半位于中密度带，一半位于低密度带，对应题图中的e；复制3次后，产生8个DNA，其中含15N、14N的DNA为2个，只含14N的DNA为6个，离心后少部分位于中密度带，大部分位于低密度带，对应题图中的f。4如图为DNA的片段，下列相关叙述正确的是()A构成DNA分子的基本单位是B解旋酶可以切断C复制时DNA聚合酶催化形成之间的化学键D构成DNA分子中基本骨架答案B解析图中是脱氧核苷酸单链，构成DNA的基本单位是脱氧核苷酸，应是，A错误；解旋酶能将DNA解旋，
18、可以切断氢键，B正确；复制时DNA聚合酶催化形成的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键，而之间的键是同一个核苷酸内的化学键，C错误；是碱基对，脱氧核糖和磷酸交替连接构成DNA的基本骨架，D错误。5如果用同位素32P标记一个噬菌体内的双链DNA分子，然后让它侵染大肠杆菌，最后释放出400个后代，则其后代中含有32P的噬菌体应占总数的()A1% B2% C0.5% D50%答案C解析由于DNA分子的复制方式是半保留复制，所以用同位素32P标记某一噬菌体内的双链DNA分子，然后让其侵染大肠杆菌并在大肠杆菌内繁殖，最后释放出400个后代中，含有32P标记的噬菌体只有2个，占总数的0.5%。6把含14N的大肠杆
19、菌培养在氮源为15N的培养液中。完成一次细胞分裂后，再放回氮源为14N的环境中培养，相当于连续复制两轮的时间后，将大肠杆菌进行密度梯度离心，分离DNA。如果DNA是以半保留方式复制，则DNA组成分析应为()A3/4轻氮型、1/4中间型B1/4轻氮型、3/4中间型C1/2中间型、1/2重氮型D1/2轻氮型、1/2中间型答案A解析14N的一个细菌，转移到含重氮15N环境中培养复制一轮的时间，由半保留复制特点可知，所形成的子代中每个DNA分子都是中间型；再放回原环境中培养复制两轮的时间后共形成8个DNA分子，而带15N标记的DNA链只有两条，所以子代有1/4中间型，3/4轻氮型。7将DNA转入15N
20、的环境中复制，若子一代DNA的一条单链出现差错，则子三代DNA中，差错DNA单链和含15N的DNA分子分别占()A1/3,1 B1/4,1C1/3,1/2 D1/4,1/2答案B解析将DNA转入15N的环境中复制，因为DNA的复制方式为半保留复制，即新形成的DNA都含有一条母链和一条新链，所以复制形成的每个DNA都含15N。已知子一代DNA的一条单链出现差错，所以以该链为模板复制形成的DNA的两条链均有差错，即子二代的4个DNA中，差错DNA单链占2/81/4；同理，子三代的8个DNA中，差错DNA单链占4/161/4。8某DNA含m对碱基，其中腺嘌呤有a个。下列有关此DNA在连续复制时所需的
21、胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述中，错误的是()A在第一次复制时，需要(ma)个B在第二次复制时，需要2(ma)个C在第n次复制时，需要2n1(ma)个D在n次复制过程中，总共需要2n(ma)个答案D解析DNA复制一次可产生2个DNA分子，相当于形成1个新DNA，每个DNA中含有胞嘧啶脱氧核苷酸(ma)个，故第一次复制时，需要胞嘧啶脱氧核苷酸(ma)个，A正确；在第二次复制时，2个DNA会形成4个DNA，相当于形成2个新DNA，需要胞嘧啶脱氧核苷酸2(ma)个，B正确；在第n次复制后，会形成2n个DNA，需要胞嘧啶脱氧核苷酸2n1(ma)个，C正确；在n次复制过程中，1个DNA分子变为2n个DNA分
22、子，总共需要胞嘧啶脱氧核苷酸(2n1)(ma)个，D错误。9关于DNA分子是如何复制的，在早期的研究中，科学家们提出了二个模型：全保留复制、半保留复制(如图甲所示)。1958年，梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，设计了一个巧妙的实验，证实了DNA的确是以半保留的方式复制的，如图乙所示。下列叙述正确的是()ADNA复制需要的基本条件共有模板、原料、能量三种B图乙实验运用了放射性同位素标记技术和离心技术C从原代到第一代可以排除DNA复制是全保留复制D若将图乙实验中子代DNA双链分开后再离心，也能证明DNA的半保留复制答案C解析DNA复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件，A错误；图乙实验运用的
23、同位素没有放射性，其运用了同位素标记技术和离心技术，B错误；第一代中均为15N/14N，与全保留复制结果不符，C正确；若将DNA双链分开，全保留复制和半保留复制的结果完全相同，因此不能说明DNA的复制方式，D错误。10胚胎干细胞在含3H标记的胸腺嘧啶培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是()A每条染色体的两条染色单体都被标记B每条染色体中都只有一条染色单体被标记C只有半数的染色体中一条染色单体被标记D每条染色体的两条染色单体都不被标记答案B解析由“胚胎干细胞在含3H标记的胸腺嘧啶培养基中完成一个细胞周期”可知DNA复制第一次，根据
24、半保留复制原则，每个DNA中有一条链含放射性，由“在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期”可知DNA复制第二次，根据半保留复制原则，每条染色体上的两个DNA一个含放射性，一个不含放射性，每个染色单体含一个DNA分子，判断出每条染色体中都只有一条染色单体含放射性。如图：11被15N标记DNA的一个精原细胞，在含14N的培养基中通过减数分裂形成两个次级精母细胞，再通过减数分裂形成四个精细胞，下列叙述中正确的是()A初级精母细胞的染色体，一半含15N，另一半含14NB次级精母细胞的染色体，一半含15N，另一半含14NC每个精细胞中的染色体中，一半含15N，另一半含14ND每个精细胞中的染色体中，都
25、既含15N，也含14N答案D解析DNA的复制方式是半保留复制，细胞减数分裂前的间期DNA复制后，每个DNA都有一条15N标记的母链和一条14N标记的子链，且减数分裂过程中细胞分裂两次，因此被15N标记DNA的一个精原细胞形成的初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞中的染色体都既含15N，也含14N，D正确。12下面是DNA复制的有关图示。AC表示大肠杆菌的DNA复制。DF表示哺乳动物的DNA复制。图中黑点表示复制起点，“”表示复制方向，“”表示时间顺序。(1)若A中含有48502个碱基对，而子链延伸速率是105个碱基对/min，假设DNA分子从头到尾复制，则理论上此DNA分子复制约需30 s，而实
26、际上只需约16 s，根据AC过程分析，是因为_。(2)哺乳动物的DNA分子展开可达2 m之长，若按AC的方式复制，至少需要8 h，而实际上只需要约2 h左右，根据DF过程分析，是因为_。(3)AF均有以下特点：延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA复制是_的。(4)C与A相同，F与D相同，C、F能被如此准确地复制出来，是因为_。答案(1)复制是双向进行的(2)DNA中有多个复制起点双向复制(3)边解旋边复制(4)DNA独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板，碱基互补配对原则保证DNA复制的准确无误解析(1)由题知，实际复制时间约相当于DNA分子从头到尾复制所需时间的一半，再根据图示可知DNA复制为
27、双向复制。(2)哺乳动物的DNA的实际复制时间要短于按AC的方式复制的时间，说明DNA复制不只是单起点双向复制，结合DF可推断DNA复制为多起点双向复制。13在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14NDNA(对照)；在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15NDNA(亲代)。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代(和)，用某种离心方法分离得到的结果如下图所示：请分析回答：(1)由实验结果可推测第一代()细菌DNA分子中一条链含_，另一条链含_。(2)将第一代()细菌转移到含15N的培养基上繁殖一代，将所得到细菌的DNA用同样方法分离，请参照
28、甲图，将DNA可能出现在试管中的位置在乙图中标出。(3)若将DNA分子为15NDNA(亲代)的大肠杆菌在含14N培养基上连续复制3次，则所产生的子代DNA中全含15N(重DNA)，一条链含15N(中DNA)及两条链均不含15N(轻DNA)的比例为_，在这些子代DNA中，含15N的链与全部子代DNA链的比例为_。(4)若一个DNA的一条单链中1.5，此比例在其互补链中的比值是_；在整个DNA分子中的比值是_。以该单链为模板合成的子代DNA中，AG的总含量占_。答案(1)14N15N(2)如图所示(3)026216(或18)(4)2/3150%解析(1)由于DNA的半保留复制，亲代大肠杆菌在含14
29、N的培养基上生长，第一代细菌DNA的两条链分别含14N、15N。(2)第一代细菌的两条链分别含14N、15N，在含15N的培养基上生长，得到的子代DNA其中一个只含15N，另一个含14N、15N；只含15N的DNA链重，含14N、15N的DNA链位于中间。(3)当将DNA分子为15NDNA(亲代)在14N培养基上连续复制3次后，应产生238个子代DNA，这8个子代DNA中应有2个含模板链，即这2个DNA含14N、15N(中DNA)，其余均为14NDNA(轻DNA)，因而重DNA中DNA轻DNA应为026，若按链计算，则15N链应为2条，其余14条链均为14N链，即15N链与全部子代DNA链的比
30、例应为216(18)。(4)由于DNA的两条链之间的碱基遵循碱基互补配对原则，一条链上的A与另一条链上的T相等，一条链上的G与另一条链上的C相等，因此DNA中两条单链上的互为倒数，一条单链中1.5，此比例在其互补链中的比值是，DNA双链中任意两种非互补的碱基之和占总碱基数的50%，故整个DNA中该比值是1。14(实验探究)正常情况下，细胞内完全可以自主合成组成核酸的核糖和脱氧核糖。若基因变化引起细胞不能自主合成核糖和脱氧核糖，则必须从培养基中摄取。为验证DNA复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸，现提供如下实验材料，请你完成实验方案。(1)实验目的：验证DNA复制的原料是脱氧核苷酸，而不是
31、核糖核苷酸。(2)实验材料：基因变化的细胞、基本培养基、核糖核苷酸、14C核糖核苷酸、脱氧核苷酸、14C脱氧核苷酸、放射性探测显微仪等。(3)实验原理DNA主要分布在_中，其基本组成单位是_；RNA主要分布在_中，其基本组成单位是_。(4)实验步骤(5)预期结果培养基甲中细胞的放射性部位主要在_；培养基乙中_。(6)实验结论：_。答案(3)细胞核脱氧核苷酸细胞质核糖核苷酸(4)加入等量的14C核糖核苷酸和脱氧核苷酸基因变化的细胞细胞核和细胞质的放射性强弱(5)细胞核细胞的放射性部位主要在细胞质(6)DNA复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸解析要验证DNA复制的原料是脱氧核苷酸，可分别用核糖核苷酸、14C脱氧核苷酸和14C核糖核苷酸，核糖核苷酸培养基因变化的细胞，根据被标记的脱氧核苷酸在细胞中的分布情况来判断。- 16 - 版权所有高考资源网