1、课后素养落实(八)DNA通过复制传递遗传信息(建议用时：40分钟)题组一探究DNA的复制1沃森和克里克在发表了DNA双螺旋结构的论文后，又提出了DNA自我复制的假说。下列有关该假说内容的叙述，不正确的是()ADNA复制时，双螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂B以解开的两条单链为模板，以游离的脱氧核苷酸为原料，依据碱基互补配对原则，通过氢键结合到作为模板的单链上C形成的DNA分子包括一条模板单链和一条新链D形成的两个DNA分子是由两条母链、两条子链分别结合而成D沃森和克里克提出的DNA自我复制的假说为半保留复制，即形成的DNA分子包括一条母链和一条子链，D错误。2细菌在含15N的培养基中繁殖数代
2、后，使细菌的DNA皆含有15N，然后再移入含14N的培养基中培养，提取其子代的DNA进行梯度离心，如图为可能的结果，下列叙述错误的是()A第一次分裂的子代DNA应为 B第二次分裂的子代DNA应为C第三次分裂的子代DNA应为D亲代的DNA应为D子一代DNA表明DNA分子只复制一次，都是15N/14N，所以应为，A正确；子二代DNA表明DNA分子复制两次，产生4个DNA分子，其中2个都是14N/14N，2个为15N/14N，所以应为，B正确；子三代DNA表明DNA分子复制三次，产生8个DNA分子，其中6个都是14N/14N，2个为15N/14N，所以应为，C正确；亲代的DNA都是15N/15N，所
3、以应为，D错误。3把培养在含轻氮(14N)环境中的细菌，转移到含重氮(15N)环境中培养相当于复制一轮的时间，然后放回原环境中培养相当于连续复制两轮的时间后，分析表明细菌DNA组成为()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A将含轻氮(14N)的细菌转移到含重氮(15N)环境中培养相当于复制一轮的时间，则得到的每个DNA分子都是一条链含14N、一条链含15N；再转回至含轻氮(14N)的环境中培养相当于连续复制两轮的时间后，由1个DNA分子得到4个DNA分子，其中3个DNA分子只含14N，另外1个DNA分子一条链含14N、
4、一条链含15N，即3/4轻氮型、1/4中间型，A正确。4“探究DNA的复制过程”实验是最早证明DNA半保留复制的证据，下列有关该实验叙述错误的是()A该实验需对细菌的DNA进行提取和分离操作B将大肠杆菌转入以15NH4Cl为唯一氮源的培养基中培养若干代，使其DNA都被15N标记，得到第一代细菌C将第一代细菌转入以14NH4Cl为唯一氮源的培养基中培养，分别取第二代和第三代细菌的DNA进行密度梯度超速离心和分析D将第二代或第三代细菌的DNA双链打开后再进行离心分离，也会出现中间条带D该实验需对细菌的DNA进行提取和分离操作，A正确；该实验需要将大肠杆菌在以15NH4Cl为唯一氮源的培养基中先培养
5、若干代，使其DNA都被15N标记，作为实验用的亲代细菌(第一代细菌)，B正确；将第一代细菌转入以14NH4Cl为唯一氮源的培养基中培养，分别取第二代和第三代细菌的DNA进行密度梯度超速离心和分析，C正确；将第二代或第三代细菌的DNA双链打开后再进行离心分离，不会出现中间条带，只会出现轻带和重带，D错误。5科学家推测DNA可能有如图A所示的三种复制方式。1958年，美国生物学家梅塞尔森(M.Meselson)和斯塔尔(F.Stahl)用离心技术，追踪由15N标记的DNA亲本链的去向，实验过程：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
6、长的大肠杆菌，其DNA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(子代和子代)后，离心得到图B所示的结果。请依据上述材料回答问题：图A图B(1)DNA复制的意义是_。(2)与对照相比，如果子代离心后能分辨出轻和重两条密度带，则说明DNA分子的复制方式是_。如果子代离心后只有1条中等密度带，则可以排除DNA分子以_的方式进行复制。如果子代离心后只有1条中等密度带，再继续做子代的DNA密度鉴定：若子代离心后_，则可以确定DNA分子的复制方式是半保留复制。若子代离心后不能分出中、轻两条密度带，则可以推测DNA分子的复制方式是_。(3)根据图B所示结果可推知，DN
7、A分子的复制方式是_。解析：(1)DNA复制发生在细胞分裂前的间期，通过细胞分裂将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，保持了遗传信息的连续性。(2)若子代离心后能分辨出轻(两条链均被14N标记)和重(两条链均被15N标记)两条密度带，则复制方式是全保留复制。如果子代离心后只有1条中等密度带，则肯定不可能是全保留复制，可能是半保留复制或分散复制(没有全轻和全重)。若是半保留复制，子代能分出中、轻两条密度带，且各占1/2；若是分散复制，子代DNA离心后不能分出中、轻两条密度带。(3)分析图B，子代都是中等密度带，子代中的中、轻密度带各占1/2，这与半保留复制的特点相吻合。答案：(1)将遗传信息从亲代
8、细胞传递给子代细胞，保持了遗传信息的连续性(2)全保留复制全保留可以分出中、轻两条密度带分散复制(3)半保留复制题组二DNA的复制过程6DNA分子的复制方式是()A全保留复制B半保留复制C边解旋边复制 D分散复制BDNA复制时，解旋后DNA分别以两条母链为模板按照碱基互补配对原则合成两条子链，所以子代DNA分子中一条为母链，一条为子链，为半保留复制，故选B。7下列有关DNA复制的叙述，正确的是()ADNA复制时以DNA分子的一条链作为模板B洋葱根尖分生区细胞在减数分裂前的间期进行DNA复制CDNA复制时先解旋后复制D蓝细菌细胞的拟核可发生DNA复制DDNA分子复制时两条脱氧核苷酸链都作为模板，
9、A错误；洋葱根尖分生区细胞只进行有丝分裂，在分裂前的间期进行DNA复制，B错误；DNA分子复制是边解旋边复制的过程，C错误；蓝细菌的拟核区是环状DNA分子，能进行DNA的复制，D正确。8以DNA的一条链“ATC”为模板，经复制后产生的子链是()AGAT BUAGCTAG DTUGC依据碱基互补配对原则，以“ATC”链为模板复制得到的子链碱基顺序为“TAG”，故选C。9如图甲是DNA分子局部组成示意图，图乙表示DNA分子复制的过程。请回答以下问题：甲乙(1)图甲中有_种碱基，有_个游离的磷酸基团。从主链上看，两条单链的方向_， 从碱基关系看，两条单链_。 (2)图乙的DNA分子复制过程中除了需要
10、模板和酶外，还需要_等条件，保证DNA分子复制精确无误的关键是_。 (3)若图乙的该DNA分子含有48 502个碱基对，而子链延伸的速度为105个碱基对/min，则此DNA复制约需要30 s，而实际时间远远小于30 s，根据图分析是因为_；由图可知延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制是_。解析：(1)由图看出DNA分子中有A、T、C、G 4种碱基，每一端都有一个游离的磷酸基团，所以一共有2个游离的磷酸基团，两条链的方向相反且平行，碱基遵循互补配对原则。(2)图乙的DNA分子复制过程中除了需要模板和酶外，还需要四种脱氧核苷酸为原料，ATP提供能量，保证DNA分子复制精确无误的关键是DNA
11、独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板，通过碱基互补配对，保证复制能够准确地进行。(3)图中看出DNA复制是双向复制的，并且多起点同时进行，节省了复制所需的时间，DNA分子的复制是边解旋边复制。答案：(1)42反向平行互补配对 (2)原料、能量DNA独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板，通过碱基互补配对，保证复制能够准确地进行(3)DNA复制是双向多起点进行的边解旋边复制题组三与DNA的复制相关计算10用32P标记一个DNA分子的两条链，让该DNA分子在31P的培养液中连续复制4次，则含32P的子代DNA分子个数是()A1B2C8D16B让一个DNA分子在31P的培养液中连续复制4次，共形成16
12、个DNA。由于DNA复制是半保留复制，所以有两个DNA分子中含有32P、31P，14个DNA分子中含有31P、31P，则含32P的子代DNA分子有2个。11洋葱根尖分生区细胞的某双链DNA分子含有胞嘧啶m个，复制n次。下列有关叙述正确的是()A处于分裂间期的细胞中DNA不能与RNA聚合酶结合BDNA复制过程中催化磷酸二酯键形成的酶是解旋酶和DNA聚合酶C该DNA复制过程中共消耗(2n1)m个胞嘧啶脱氧核苷酸D该DNA复制形成的每个子代DNA分子中均含有m个腺嘌呤C间期DNA能进行转录，因此DNA能与RNA聚合酶结合，A错误；解旋酶具有解旋功能，其作用的是氢键，DNA聚合酶能催化磷酸二酯键形成，
13、B错误；由于DNA复制为半保留复制，该DNA分子复制n次，共消耗胞嘧啶脱氧核苷酸(2n1)m个，C正确；由于题干只给出胞嘧啶的数目，而碱基总数未知，因此无法推导出腺嘌呤的数目，D错误。12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()abcA本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术Ba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Cb管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是14N15NDNAD实验结果说明DN
14、A分子的复制是半保留复制的B由题意“培养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示踪和密度梯度离心技术，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15 NH4Cl的培养液中培养的，B错误；b管中的DNA密度介于a、c管中的之间，表明该管中的大肠杆菌的DNA都是14N15NDNA，C正确；实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制，D正确。13如图为真核细胞DNA复制过程的模式图，据图分析，下列相关叙述正确的是()A解旋酶能使DNA双链解开，但需要消耗ATPBDNA分子复制时先全
15、部解开螺旋，打开氢键，然后再开始复制CDNA聚合酶促进碱基之间氢键形成D因为DNA分子在复制时需严格遵循碱基互补配对原则，所以新合成的两条子链的碱基序列是完全一致的A解旋酶能打开双链间的氢键，使双链DNA解开，需要消耗ATP，A正确；DNA分子的复制是边解旋边复制的过程，B错误；DNA聚合酶催化单个脱氧核苷酸形成DNA分子长链，催化磷酸二酯键的形成，C错误；DNA复制过程新形成的两条链是互补的，D错误。14如图所示为DNA复制的较为详细的图解，据图分析，下列相关叙述，错误的是()A仅在解旋酶和DNA聚合酶的催化下，DNA复制不能顺利进行B在DNA复制的过程中，可能会出现尿嘧啶与腺嘌呤互补配对现
16、象C图示DNA复制的特点有边解旋边复制以及半保留复制等D复制完成后，前导链和随后链所在单链碱基排列顺序相同D从图示信息可知，DNA复制需要拓扑异构酶、解旋酶、引物合成酶、聚合酶和等多种酶的催化，A正确；在DNA复制过程中，RNA引物能与模板链互补形成杂交链，该杂交链中可能含有碱基对AU，B正确；从图中信息可知，DNA复制的特点有边解旋边复制和半保留复制等，C正确；从图中信息可知，前导链和随后链都是新合成的子链，而两条子链上碱基是互补的，D错误。15一个双链均被32P标记的噬菌体DNA上有x个碱基对，其中腺嘌呤有m个。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出128个子代噬菌体。下列叙述正确
17、的是()A该过程至少需要64(xm)个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸B噬菌体增殖需要细菌提供原料、模板和酶等C只含31P与含32P的子代噬菌体的比例为631D该DNA分子含有32m个氢键C根据题意分析，用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出128个子代噬菌体，相当于新合成了127个DNA分子，因此该过程至少需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数127(xm)127(xm)，A错误；噬菌体增殖需要的模板是由其自身提供的，B错误；由于半保留复制，所以在释放出的128个子代噬菌体中，只含31P与含32P的子代噬菌体的比例为631，C正确；该DNA分子含有的氢键数2m3(xm)3xm，D错误。不能根据题目给出的
18、信息回答问题16下列表示与DNA复制有关的图，ABC表示大肠杆菌的DNA复制，DEF表示哺乳动物的DNA复制片段。图中黑点表示复制起点，“”表示复制方向，“”表示时间顺序。ABCDEF(1)若A中含有48 502个碱基对，此DNA复制约需30 s，而实际上只需约16 s，根据AC图分析，这是因为_。(2)哺乳动物体细胞中的DNA展开可达2 m之长，若按DF图的方式复制，至少8 h，而实际上只需约6 h，根据DF图分析，这是因为_。(3)AF图均有以下特点：延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA复制是_。(4)经分离得到X、Y两种未知菌种，分析其DNA的碱基组成，发现X菌的腺嘌呤含量为15%，而Y菌的胞嘧啶含量为42%。可以推知两种菌中耐热性较强的是_。解析：(1)据图AC可知，DNA分子的复制向两个方向同时进行(单起点双向复制)，因而复制时间缩短了。(2)据图DF可知，在一个较长的DNA分子上，复制点很多，正是从多个起始点一起复制(多起点双向复制)，所需时间才较短。(3)延伸的子链紧跟着解旋酶，说明复制过程是一个边解旋边复制的过程。(4)X菌的胞嘧啶及鸟嘌呤占全部碱基的比例为70%，而Y菌的胞嘧啶及鸟嘌呤占全部碱基的84%，G与C之间含有三个氢键，而A与T之间含有两个氢键，所以Y菌耐热性较强。答案：(1)复制是双向进行的(2)从多个起始点进行双向复制(3)边解旋边复制(4)Y菌
