1、3.3 DNA的复制 每课一练（人教版必修2）1DNA分子能够自我复制的结构基础是()。 A.DNA具有独特的双螺旋结构B.配对的脱氧核苷酸之间连接成与母链互补的子链C.磷酸和脱氧核苷酸交互排列的顺序稳定不变D.DNA分子具有多样性和特异性解析:DNA独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板,而碱基互补配对原则保证了复制能准确无误地进行。答案:A2下图所示为DNA分子复制的片段,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()。A.a和c的碱基序列互补,b和c的碱基序列相同B.a链中(A+C)/(G+T)的比值与d链中同项比值相同C.a链中(A+T)/(G+C)的比值与b链
2、中同项比值相同 D.a链中(G+T)/(A+C)的比值与c链中同项比值不同解析:DNA复制的特点是半保留复制,b链是以a链为模板合成的,a链和b链合成一个子代DNA 分子。a链中(A+T)/(G+C)=b链中(A+T)/(G+C)。答案:C3DNA分子复制时解旋酶作用于图中哪一结构?()解析:DNA分子复制时,解旋酶的作用是打开氢键,因为在DNA分子中,不含有U,因而C项错误。答案:D4通过生物化学分析可以知道,间期细胞中脱氧核苷酸含量开始很低,不久便急剧增加,以后又逐渐降低到初始水平。随着脱氧核苷酸含量的动态变化,DNA聚合酶的活性显著增高。这个事实表明()。A.间期是新的细胞周期的开始B.
3、间期细胞内DNA正在进行自我复制C.间期细胞内RNA正在进行自我复制D.间期细胞内正在进行RNA分解解析:脱氧核苷酸是构成DNA分子的基本单位,DNA聚合酶是将脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸长链进而形成DNA分子的酶,根据这两种物质的变化可以推测,间期细胞内正在进行DNA的复制。答案:B一、选择题1植物的幼叶要进行旺盛的细胞分裂,其细胞的分裂方式和DNA复制的场所分别为()。A.有丝分裂,细胞质B.减数分裂,细胞核C.有丝分裂,细胞核D.有丝分裂,细胞核、线粒体、叶绿体解析:由于幼叶中的叶肉细胞不仅具有细胞核,还有线粒体和叶绿体,所以DNA复制的场所有细胞核、线粒体、叶绿体,其中细胞核是复制的主要
4、场所。答案:D2DNA聚合酶是DNA复制过程中必需的酶,图中的曲线a表示脱氧核苷酸含量,曲线b表示DNA聚合酶的活性,由图可以推知()。A.间期是新的细胞周期的开始B.间期细胞内发生蛋白质的合成C.间期细胞内RNA复制D.间期细胞内发生DNA复制解析:分裂间期进行了DNA的复制,所以DNA聚合酶活性增强,脱氧核苷酸用于合成DNA,故含量明显减少。答案:D3某DNA分子有碱基200对,已知腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占碱基总数的60%,则该DNA分子连续复制两次所需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数为()。A.80个B.160个C.240个D.320个解析:先算出一个DNA分子中鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数为:20
5、0(1-60%)=80。在计算连续复制两次所需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数为80(22-1)=240。答案:C4下列有关DNA复制的叙述,正确的是()。A.DNA分子在解旋酶的作用下水解成脱氧核苷酸B.在复制过程中,复制和解旋是同时进行的C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链D.两条新的子链通过氢键形成一个新的DNA分子解析:DNA复制的特点是边解旋边复制和半保留复制。解旋酶的作用是打开碱基对间的氢键,解旋后两条链都分别作模板形成两条与母链互补的子链,然后母链与互补子链通过氢键相连接。答案:B5假如某一含31P的DNA分子中含有1 000个碱基对,将该DNA分子放在用32P标记的脱氧核苷酸
6、的培养液中培养让其复制n次,则子代DNA分子的平均相对分子质量比原来增加()。A.1 000B.2 000C.1 000(2n-1)/(2n-1)D.1 000(2n-1)/2n解析:DNA的基本组成单位为脱氧核苷酸,用32P标记后,每一个基本组成单位的相对分子质量增加1, 所以一个DNA分子的相对分子质量共增加2 000。复制n次后共增加2 000(2n-1),则子代DNA平均相对分子质量比原来增加2 000(2n-1)/2n=1 000(2n-1)/(2n-1)。答案:C6用15N标记含有100个碱基对的DNA分子,其中有胞嘧啶60个,该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。下列有关
7、判断不正确的是()。A.含有15N的DNA分子占1/8B.含有14N的DNA分子占7/8C.复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸600个D.复制结果共产生16个DNA分子解析:DNA分子中有胞嘧啶=鸟嘌呤=60个,有A=T=100-60=40个。该DNA分子连续复制4次,形成的子代DNA分子有24个,含有15N的DNA分子只有2个,占1/8。含有14N的DNA分子是16个,占100%。复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸=(24-1)40=600个。答案:B7在进行基因工程时,已经得到一个目的基因(人们所需要的基因),要人工复制, 使其数量增多,需要的复制条件是()。CTAGGGC或GATCCCG模板链含A、
8、U、C、G碱基的核糖核苷酸含A、T、C、G碱基的脱氧核糖核苷酸核糖脱氧核糖酶ATP磷酸蛋白质A. B.C. D. 解析:DNA复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。答案:D8假设将含有一对同源染色体的精原细胞的DNA分子用15N标记,并供给含14N的原料,该细胞进行减数分裂产生的4个精子中,含15N标记的DNA的精子所占比例为()。A.0 B.25% C.50% D.100%解析:精原细胞中一条染色体上含1个15N标记的DNA分子,一对同源染色体含2个DNA分子,经过间期的复制,2个15N标记的DNA分子变成4个DNA分子,每个DNA分子中一条链是15N标记的,另一条链含14N。减数第一次分
9、裂结束,形成2个次级精母细胞,每个次级精母细胞含2个DNA分子,减数第二次分裂结束后,形成4个精细胞,每个精子中含 1个DNA分子,这个DNA分子中一条链含15N,另一条链含14N。因此,4个精子中都含15N标记的DNA,因此选D。本题很容易错选C,认为2个DNA分子复制成4个,则2个含15N标记,2个不含15N标记,这是没有掌握DNA的半保留复制的特点所造成的误选。答案:D9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个解析:双链
10、DNA分子中互补配对的碱基之和在两条单链中所占比例等于在整个DNA分子中所占比例,即整个DNA分子中(A+T)/(G+C)=25,故A=T=1/21 4002/7=200(个),该DNA分子连续复制2次需(22-1)200=600个游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸。答案:C10用32P标记了玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链,再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养,在第二次细胞分裂中期、后期,一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是()。A.中期20和20、后期40和20B.中期20和10、后期40和20C.中期20和20、后期40和10D.中期20和10、后期40和10解
11、析:DNA的复制为半保留复制,一个玉米细胞有20条染色体,内含20个DNA分子,有40条链被标记。第一次分裂形成的2个子细胞中所有染色体都被标记(每个DNA分子中一条链被标记,一条链不被标记);第二次分裂时,中期的染色体都被标记;后期由于染色单体变为染色体,则有一半染色体被标记,为20条。如果是多个细胞也符合这样的规律。答案:A二、非选择题11(2010北京高考理综)科学家以大肠杆菌为实验对象,运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验,实验内容及结果见下表。组别1组2组3组4组培养液中唯一氮源14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl繁殖代数多代多代一代
12、两代培养产物ABB的子代B的子代操作提取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)1/2轻带(14N/14N)1/2中带(15N/14N)请分析并回答:(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B,必须经过代培养,且培养液中的是唯一氮源。(2)综合分析本实验的DNA离心结果,第组结果对得到结论起到了关键作用,但需把它与第组和第组的结果进行比较,才能说明DNA分子的复制方式是。(3)分析讨论:若子代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带,则“重带”DNA来自于,据此可判断DNA分子的复制方式不是复制。若将子代DNA双链分开后再离
13、心,其结果(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。若在同等条件下将子代继续培养,子n代DNA离心的结果是:密度带的数量和位置,放射性强度发生变化的是带。若某次实验的结果中,子代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽,可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为。解析:(1)DNA是半保留复制,若要DNA中的N全部为15N,须在15N培养基中多代培养。(2)第3组中双链为15N的DNA(B)在14N原料中复制1次,子代DNA中一条链为14N,一条链为15N,说明DNA为半保留复制。(3)子代DNA离心后仅为中带,说明为半保留复制,否则不能说明。若将子代DNA双链分开后离心,会出现轻
14、带和重带,不能判断DNA的复制方式。若将子代继续培养,得到的子代DNA仍是14N/15N、14N/14N,密度带的数量和位置不变,双链都是14N的DNA分子(14N/14N)增多,14N/15N DNA分子数不变。若子代DNA“中带”略宽,可能是新合成的链中有少部分15N所致。答案:(1)多15NH4Cl(2)312半保留复制(3)B半保留不能没有变化轻15N122004年12月26日印度洋发生海啸,受灾地区除了生存环境受到严重破坏外,同时还面临着大量的尸体辨认问题。这次海啸遇难者达20多万人,事后的尸体辨认就是借助于DNA杂交技术,即从尸体细胞与死者家属提供的死者生前生活用品中分别提取DNA
15、,然后借助DNA杂交技术对尸体进行辨认。请回答:(1)人体DNA的主要载体是。(2)水浴加热能使DNA氢键断裂,在人体中该变化叫做。(3)为了确保实验的准确性,需要克隆出较多的DNA样品。若一个只含31P的DNA分子用32P标记的脱氧核苷酸为原料连续复制三次后,含32P的单链占全部单链的。(4)下表所示为分别从尸体细胞和死者生前的生活用品中提取的三条相同染色体、同一区段DNA单链的碱基序列,根据碱基配对情况判断,A、B、C三组DNA中不是同一人的是。A组B组C组尸体中的DNA碱基序列ACTGACGGTTGGCTTATCGAGCAATCGTGC家属提供的DNA碱基序列TGACTGCCAACCGA
16、ATAGCACGGTAAGACG(5)为什么从尸体细胞与死者家属提供的死者生前生活用品中分别提取的DNA可以完全互补配对?。解析:尸体鉴定和亲子鉴定技术相同,DNA探针与被检测的尸体DNA碱基序列相同或互补配对。答案:(1)染色体(2)解旋(3)7/8(4)B、C(5)人体所有体细胞均由一个受精卵有丝分裂产生,细胞核中均含有相同的遗传物质13如下图是DNA的复制图解,请据图回答下列问题。(1)DNA复制发生在期。(2)过程称为。(3)指出中的子链:。(4)过程必须遵循原则。(5)子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子,由此说明DNA的复制具有特点。(6)将一个细胞的DNA用15N标记,放
17、入含14N的4种脱氧核苷酸培养液中,连续分裂4次,问含14N的DNA细胞占总细胞数的。含15N的DNA细胞占总细胞数的。(7)已知原来DNA中有100个碱基对,其中A 40个,则复制4次,在复制过程中将需要个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸参加。解析:DNA分子的复制发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期,其特点为半保留复制,即子代DNA分子中有一条母链和一条与该母链互补的子链;若亲代DNA分子复制n次产生的子代DNA分子数为2n个;设亲代DNA分子中某碱基个数为a,则复制n次需该种碱基数为a(2n-1)个。答案:(1)有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间(2)解旋(3)、(4)碱基互补配对(5)半保留复制(6)100%12.5%(7)900