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第3节DNA的复制[随堂巩固]1．下列关于DNA分子结构和复制的叙述，错误的是A．DNA分子中磷酸与脱氧核糖交替连接，构成DNA的基本骨架B．科学家利用“假说—演绎法”证实DNA是以半保留的方式复制的C．DNA复制时，DNA聚合酶可催化两个游离的脱氧核苷酸连接起来D．DNA双螺旋结构模型的建立为DNA复制机制的阐明奠定了基础解析在DNA分子的结构中，脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，A正确；科学家用放射性同位素的方法证明DNA的复制方式为半保留复制，B错误；DNA复制时，子链的延伸是在DNA聚合酶催化下，将游离的脱氧核苷酸连接起来，C正确；DNA的双螺旋结构为DNA的复制奠定了基础，D正确。答案B2．有关DNA复制的叙述，正确的是A．有丝分裂分裂期和减数分裂过程中进行复制B．全部解旋之后才开始碱基配对C．复制后每个新DNA分子含一条母链和一条子链D．复制的场所是细胞核和核糖体解析DNA复制主要发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期；DNA复制的特点之一是边解旋边复制；DNA复制方式是半保留复制，即复制后每个新DNA分子含一条母链和一条子链；复制的场所主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行DNA的复制。答案C3．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14N的培养基中连续复制5次。下列有关判断错误的是A．含有15N的DNA分子有两个B．只含有14N的DNA分子占15/16C．复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸320个D．复制结果共产生32个DNA分子解析共复制5次，DNA的总数应为25＝32(个)。因为亲代DNA中两条脱氧核苷酸链都含有放射性，半保留复制后两条含有放射性的脱氧核苷酸链不会消失，所以复制后仍有2个DNA有放射性，所占比率是2/32，那么其余都不含有放射性即只含有14N，所占比率为1－2/32＝15/16。因为C＝60个，所以G＝60个，那么A＋T＝100×2－60×2＝80(个)，则A＝80/2＝40(个)。32个子代DNA中，相当于全新原料DNA有31个，故复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸共40×31＝1240(个)。答案C4．某双链DNA分子共有含氮碱基1400个，其中一条单链上(A＋T)∶(C＋G)＝2∶5。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．600个B．400个C．300个D．1200个解析由于一条链两个互补碱基和之间的比等于整个DNA分子的该比值，所以该DNA分子中A∶T∶G∶C＝2∶2∶5∶5。又双链DNA分子共有含氮碱基1400个，所以A＝T＝1400×2/14＝200个。复制1个DNA需要200个T，DNA连续复制两次相当于产生3个新的DNA，因此共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是200×3＝600，A正确。答案A5．下列图甲中DNA分子有a和d两条链，将图甲中某一片段放大后如图乙所示，结合所学知识回答下列问题：(1)从图甲可看出DNA复制的方式是________。(2)图甲中，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，其作用是________；B是________酶。(3)图甲过程在植物根尖分生组织细胞中进行的场所有________，进行的时间为________。(4)图乙中，10是________，DNA分子的基本骨架由________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。解析(1)分析图甲可知，a、d是DNA复制的模板链，b、c是新合成的子链，DNA分子是半保留复制。(2)分析图甲可知，A是解旋酶，作用是断裂氢键，使DNA解旋，形成单链DNA；B的作用是将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，为DNA聚合酶。(3)植物根尖分生组织细胞中的DNA存在于细胞核和线粒体中，因此在细胞有丝分裂间期，细胞核和线粒体中都能进行DNA分子复制。(4)分析图乙可知，10是一条脱氧核糖核苷酸链；DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成，排列在外侧；DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，排列在内侧，碱基对之间遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。答案(1)半保留复制(2)解旋解旋、断裂氢键DNA聚合(3)细胞核、线粒体有丝分裂间期(4)一条脱氧核苷酸链片段脱氧核糖和磷酸氢键碱基互补配对[限时检测][满分60分，限时30分钟]一、选择题(每小题3分，共36分)1．一个DNA分子复制完成后，新形成的两条子链A．是DNA母链的片段B．与DNA母链之一完全相同C．与DNA母链相比，一定有所变化D．与DNA的两条母链分别相同解析根据半保留复制的特点及碱基互补配对原则，新合成的每条DNA子链与其模板母链互补，与它的非模板链相同。答案D2．细菌在15N培养基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N，然后再移入14N培养基中培养，抽取其子代的DNA经高速离心分离，下图①～⑤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⑤B．第二次分裂的子代DNA应为①C．第三次分裂的子代DNA应为③D．亲代的DNA应为⑤解析DNA分子的复制是半保留复制，根据题干信息可知，亲代DNA的两条链都含15N，应为图⑤；一个亲代DNA分子第一次复制后产生的两个子代DNA分子，均是一条链含15N，另一条链含14N即全为15N/14N－DNA分子，经离心后，应为图②；经过第二次复制后，共得到4个DNA分子，其中2个DNA分子为15N/14N－DNA分子，另外2个DNA分子DNA的两条链均为14N，经离心后应为图①；经过第三次复制后，共得到8个DNA分子，其中2个DNA分子为15N/14N－DNA分子，其余6个DNA分子DNA的两条链均为14N，离心后应为图③。答案A3．DNA分子的双链在复制时解旋，从氢键连接处分开的碱基是A．鸟嘌呤与尿嘧啶B．鸟嘌呤与胞嘧啶C．腺嘌呤与尿嘧啶D．鸟嘌呤与胸腺嘧啶解析在DNA分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶、腺嘌呤与胸腺嘧啶之间以氢键相连。答案B4．下列关于DNA复制的叙述中，正确的是A．DNA复制时，亲代DNA中只有一条链是模板B．精原细胞略微增大进行DNA复制C．DNA复制在核糖体上进行D．DNA复制时，以其周围的游离的脱氧核糖核酸为原料解析DNA复制时，亲代DNA中的两条链都是模板，A项错误；精原细胞略微增大，说明细胞处于分裂间期，正在进行DNA复制，B项正确；DNA复制主要在细胞核中进行，蛋白质合成在核糖体上进行，C项错误；DNA复制时，以其周围的游离的单体——脱氧核糖核苷酸为原料，D项错误。答案B5．在一个细胞周期中，DNA复制过程中的解旋发生在A．两条DNA母链之间B．DNA子链与其互补的母链之间C．两条DNA子链之间D．DNA子链与其非互补母链之间解析DNA复制过程中的解旋发生在两条DNA母链之间。答案A6．女性子宫肌瘤细胞中最长的DNA分子可达36mm，DNA复制速度约为4μm/min，但复制过程仅需40min左右即可完成。这是因为DNA分子A．边解旋边复制B．每个复制点双向复制，使子链迅速延伸C．以半保留方式复制D．复制起点多，分段同时复制解析DNA分子长36mm，复制速度为4μm/min，则如果从始端开始复制，所需复制时间大约是36×103μm÷4μm/min＝9×103min，而实际上只需40min左右，究其原因应该是复制起点多，分段同时复制。答案D7．DNA的复制保持了亲子代间遗传信息传递的连续性，DNA的复制不可能发生在A．细胞核B．叶绿体C．线粒体D．核糖体解析细胞核、叶绿体、线粒体中都有DNA，均可发生DNA复制，而核糖体中无DNA。答案D8．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4代，a、b、c为3种DNA分子：a只含15N，b同时含14N和15N，c只含14N。下列表示上述细菌细胞中这3种DNA分子的比例正确的是解析假设亲代DNA分子为n个，则繁殖4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分子有2n个，只含14N的DNA分子有14n个，它们呈现的比例为D选项所示。答案D9．(2019·聊城市期末)将大肠杆菌置于含15N的培养基上培养，使其子代大肠杆菌细胞中的DNA双链均被15N标记。然后将被15N标记的大肠杆菌接种到普通培养基中，繁殖两代。则第二代大肠杆菌中，含有15N的DNA分子的比例以及含有15N的脱氧核糖核苷酸单链的比例分别是A．100%与50%B．50%与50%C．50%与25%D．25%与25%解析设1个被15N标记的大肠杆菌接种到普通培养基中，DNA进行半保留复制，第二代大肠杆菌中，共有4个DNA，含有15N的DNA分子为2个，占全部DNA分子的50%，含有15N的脱氧核苷酸单链共有两条，共有8条脱氧核苷酸链，占全部脱氧核苷酸单链的比例为2/8＝25%，选C。答案C10．下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是A．图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的B．图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的C．真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶D．真核生物的这种复制方式提高了复制速率解析由该DNA分子复制过程示意图可以看出：DNA分子复制有多个复制起始点，且边解旋边反向复制(箭头代表DNA复制方向)，DNA分子复制需要解旋酶参与。这种多起点复制可有效地提高复制速率。由图示不同复制起点复制出的DNA片段长度不同可知：DNA分子的多个复制起点并不是同时开始复制的。答案A11．(2019·黄冈市期中)一个双链均被32P标记的DNA由5000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．该DNA分子中含有氢键的数目为1.3×104B．复制过程需要2.1×104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1∶7D．子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为1∶4解析根据题意分析，该DNA分子有5000个碱基对，A占20%，则A＝T＝5000×2×20%＝2000，G＝C＝5000－2000＝3000，所以该DNA分子中含有氢键的数目＝2000×2＋3000×3＝1.3×104，A正确；复制3次需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数＝(23－1)×3000＝2.1×104个，B正确；子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比＝2：(23＋1－2)＝1∶7，C正确；子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比＝2∶(23－2)＝1∶3，D错误。答案D12．沃森和克里克在发表了DNA分子双螺旋结构的论文后，又提出了DNA自我复制的假说。下列有关假说内容的叙述不正确的是A．DNA复制时，双螺旋将解开，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解析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分子包括一条模板链和一条新链。答案D二、非选择题(共24分)13．(12分)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)②过程称为__________。(3)指出③中的子链：__________。(4)③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A40个，则复制4次，在复