世纪金榜学年高中人教版生物必修二课时提升作业 九 33 DNA的复制3.docx

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世纪金榜学年高中人教版生物必修二课时提升作业九33DNA的复制3

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课时提升作业

DNA的复制　基因是有遗传效应的DNA片段

（35分钟　100分）

一、选择题（共10小题，每小题5分，共50分）

1.下列关于DNA分子复制过程的叙述中，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.DNA独特的双螺旋结构保证了DNA的准确复制

C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链

D.每条子链与其模板链形成一个新的DNA分子

【解析】选D。

在DNA复制过程中，解旋酶打开两条脱氧核苷酸链之间的氢键，然后以每条母链为模板，按碱基互补配对原则，以脱氧核苷酸为原料分别合成两条子链，每条子链与其模板链螺旋盘绕成新的子代DNA分子。

在复制过程中，DNA独特的双螺旋结构为DNA复制提供精确模板，严格的碱基互补配对保证了复制能够准确进行。

【误区警示】

（1）解旋酶作用于氢键，使氢键断裂，而不是断开磷酸二酯键。

（2）DNA复制时不是两条链完全解开后才合成子链，而是边解旋边复制。

2.某DNA分子片段为

，可进行人工复制使其数量增加，复制时应给予的条件是（　　）

①—ATGTG—和—TACAC—作模板链

②4种核糖核苷酸

③4种脱氧核苷酸

④DNA聚合酶

⑤DNA水解酶

A.①③④　　　　　　　B.①②④

C.①②⑤D.①③⑤

【解题指南】解答本题需明确两点：

（1）DNA分子复制的原料为脱氧核苷酸。

（2）DNA聚合酶催化DNA合成，DNA水解酶催化DNA水解。

【解析】选A。

DNA分子的复制需要以DNA分子的两条链为模板，4种脱氧核苷酸为原料，还需要DNA聚合酶和解旋酶的催化，不需要DNA水解酶，DNA水解酶的作用是催化DNA的水解。

3.（2017·盐城高一检测）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，如图①～⑤为可能的结果，下列叙述错误的是（　　）

世纪金榜导学号94294149

A.第一次分裂的子代DNA应为⑤

B.第二次分裂的子代DNA应为①

C.第三次分裂的子代DNA应为③

D.亲代的DNA应为⑤

【解析】选A。

DNA复制的方式为半保留复制，亲代DNA为15N-15N，离心后位置为⑤，在14N培养基中培养；经第一次复制所形成的子代DNA应全为15N-14N，如图②所示；经第二次复制所形成的4个子代DNA中一半为15N-14N，一半为14N-14N，如图①所示；经第三次复制所形成的8个子代DNA中2个为15N-14N，6个为14N-14N，如图③所示。

【补偿训练】

用一个32P标记的噬菌体侵染31P标记的细菌。

若该细菌解体后释放出16个大小、形状一样的噬菌体，则其中含有32P的噬菌体有（　　）

A.1个　B.2个　C.15个　D.16个

【解析】选B。

用一个32P标记的噬菌体侵染含有31P的细菌。

若该细菌解体后释放出16个大小、形状一样的噬菌体，其中有2个含有杂合的DNA，其中一条单链含32P，另一条单链含31P；其余的14个噬菌体的DNA分子的两条单链仅含31P。

4.（2017·肇庆联考）将细菌在含15N的培养基中繁殖很多代后，换到含14N的培养基中培养，经过两次的分裂后进行分析。

下列有关子代DNA的叙述，错误的是（　　）

A.全部子代DNA分子内均含有14N

B.半数的子代DNA分子两条链都含14N

C.全部子代DNA分子的两条链中，一条链含14N，另一条链含15N

D.并非所有子代的DNA分子内都含有15N

【解析】选C。

由于细菌在含15N的培养基中培养，故亲代DNA分子两条链都含15N，由于DNA分子的复制是半保留复制，依据这一特点来分析，DNA复制时以含14N的脱氧核苷酸为原料，子一代DNA分子全部一条链含15N，一条链含14N；子一代继续培养，子二代DNA分子中一半DNA分子两条链都含14N，一半DNA分子一条链含15N，一条链含14N。

根据前面的分析，A、B、D正确，C错误。

5.（2017·海口高一检测）生长在太平洋西北部的一种海蜇能发出绿色荧光，这是因为海蜇DNA分子上有一段长度为5170个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因。

转基因实验表明，转入了海蜇的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能像海蜇一样发光。

下列叙述错误的是（　　）

A.基因是有遗传效应的DNA片段

B.基因是DNA分子上的有一定功能的特异性的碱基排列顺序

C.基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位

D.DNA的任意片段都能在另一种生物体内表达

【解析】选D。

基因是有遗传效应的DNA片段，是DNA分子上的具有一定功能的特异性的碱基排列顺序。

基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位。

DNA上的基因在一定条件下能在另一种生物体内表达。

【补偿训练】

下图是果蝇染色体上的白眼基因示意图，根据所给信息判断下列叙述正确的是

（　　）

A.白眼基因片段中，含有成百上千个核糖核苷酸

B.S基因是有遗传效应的DNA片段

C.白眼基因在常染色体上

D.基因片段中有5种碱基，8种核苷酸

【解析】选B。

图示未体现白眼基因在染色体上的位置，基因片段的基本组成单位是脱氧核苷酸，有4种碱基，4种脱氧核苷酸。

6.（2017·杭州高一检测）将一个不含放射性同位素32P标记的大肠杆菌（拟核DNA呈环状，共含有m个碱基，其中有a个胸腺嘧啶）放在含有32P标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间，检测到如图Ⅰ、Ⅱ两种类型的DNA（虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链）。

下列有关该实验的结果预测与分析，正确的是（　　）

世纪金榜导学号94294150

A.DNA第二次复制产生的子代DNA有Ⅰ、Ⅱ两种类型，比例为1∶3

B.DNA复制后分配到两个子细胞时，其上的基因遵循基因分离定律

C.复制n次需要胞嘧啶的数目是（2n-1）（m-a）/2

D.复制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链为2n+1-2

【解析】选D。

DNA第二次复制产生的子代DNA共4个，有Ⅰ、Ⅱ两种类型，比例为1∶1，A错误；基因分离定律的实质是减数分裂过程中，等位基因随同源染色体的分离而分开，而大肠杆菌不能进行减数分裂，其DNA上的基因不遵循基因的分离定律，B错误；复制n次需要胞嘧啶的数目是（2n-1）（m-2a）/2，C错误；DNA分子是双链结构，一个不含放射性同位素32P标记的大肠杆菌拟核DNA共2条链，所以复制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链为2n+1-2，D正确。

7.3H标记的脱氧胸苷（3H-dT）可掺入正在复制的DNA分子中，使其带有放射性标记。

将大肠杆菌先放在含低剂量3H-dT的培养基中，几分钟后转移到高剂量3H-dT的培养基中。

培养一段时间后对其DNA进行放射性自显影检测，结果如图所示。

据图推测（　　）

世纪金榜导学号94294151

A.复制起始区在高放射性区域

B.DNA复制为半保留复制

C.DNA复制从起始点向两个方向延伸

D.DNA复制方向为a→c

【解析】选C。

由题意可知：

复制起始区在低放射性区域，A错误；放射性自显影检测无法得出DNA复制为半保留复制，B错误；题图显示：

中间为低放射性区域，两边为高放射性区域，据此说明DNA复制从起始点向两个方向延伸，且DNA复制方向为a←b→c，C正确，D错误。

8.若用32P标记“人类胚胎干细胞”的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养液中培养，在第二次细胞分裂的中期、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　世纪金榜导学号94294152（　　）

A.中期是46和46、后期是92和46

B.中期是46和46、后期是92和92

C.中期是46和23、后期是92和23

D.中期是46和23、后期是46和23

【解析】选A。

有丝分裂中期、后期染色体条数的分析：

“人类胚胎干细胞”来自人体，人体的一个正常细胞中含有染色体条数为46，有丝分裂后期染色体条数加倍（92），中期染色体条数与体细胞相同（46），故无论经过几次分裂，在有丝分裂中期染色体条数都是46，后期染色体条数都是92。

有丝分裂中期、后期被32P标记的染色体条数的分析：

以1个DNA分子为例，双链被32P标记，转入不含32P的培养液中培养，由于DNA具有半保留复制的特点，第一次有丝分裂完成时，每个DNA分子中都有1条链被32P标记；第二次有丝分裂完成时，只有

的DNA分子被32P标记；中期时，染色单体没有分开，而这两条没有分开的染色单体上，其中有1条被32P标记，导致整条染色体也被32P标记；后期时，由于染色单体分开变成染色体，故只有一半的染色体被标记。

【误区警示】DNA复制与染色体复制之间的关系

（1）染色体和DNA的数量关系：

在DNA复制之前二者的比值为1∶1，在DNA复制之后二者的比值为1∶2。

（2）DNA的半保留复制方式：

只要亲代DNA分子被标记且只复制一次，产生的子代DNA均被标记，DNA所在的染色体均被标记，不管是有丝分裂产生的两个子细胞，还是减数分裂产生的四个子细胞的染色体均被标记。

9.如图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图，从中得到的正确结论是

（　　）

A.R基因中与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸和一个碱基

B.R、S、N、O互为等位基因

C.果蝇的每个基因都是由成百上千个核糖核苷酸组成的

D.基因是具有遗传效应的DNA片段，一条染色体上可以有多个基因

【解析】选D。

R基因中与脱氧核糖直接相连的一般是两个磷酸和一个碱基，A错误；R、S、N、O互为同一条染色体上的非等位基因，B错误；果蝇的每个基因都是由脱氧核糖核苷酸组成的，C错误；基因是具有遗传效应的DNA片段，一条染色体上可以有多个基因，D正确。

10.（2017·合肥高一检测）如图表示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，下列各项中正确的是（　　）

世纪金榜导学号94294153

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

的比值与d链中同项比值相同

C.b链中

的比值与d链中同项比值相同

D.a链中

的比值与c链中同项比值不同

【解析】选C。

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；c链是以d链为模板合成的，c链和d链合成一个子代DNA分子。

a和c的碱基序列相同，b和c的碱基序列互补；a链中

的比值与d链中同项比值互为倒数；b链与d链碱基序列相同，b链中

的比值等于d链中

的比值；a链中

的比值与c链中同项比值相同。

二、非选择题（共2小题，共24分）

11.（12分）下图所示为细胞中与基因有关的物质或结构，请分析并回答下列问题。

（1）细胞内的遗传物质是[　]________，基因和b的关系是___________________

_______________________。

（2）遗传物质的主要载体是[　]________，基因和a的位置关系是___________________________________。

（3）c和b的关系是____________________，b被彻底水解后的产物是__________（填字母）。

（4）如果基因存在于________上，则其遗传方式与性别相关联，这就是___________________________。

这种遗传方式既遵循________定律，又有特殊性。

（5）b的空间结构是____________________________。

若其中的（A+T）/（G+C）=0.25，则G占总碱基数的比例为________，其中一条单链中（A+T）/（G+C）=________。

【解析】

（1）细胞内的遗传物质是DNA，基因是具有遗传效应的DNA片段。

（2）DNA的主要载体是染色体，基因在染色体上呈线性排列。

（3）DNA的基本单位是脱氧核苷酸，当DNA分子彻底水解时，产物为磷酸、脱氧核糖和含氮碱基，当DNA分子初步水解时产物为脱氧核苷酸。

（4）存在于性染色体上的基因控制的性状与性别有关，伴性遗传符合基因的分离定律。

（5）DNA分子具有双螺旋结构。

如果DNA分子中（A+T）/（G+C）=0.25，则G占总碱基数的比例是40%。

每条单链中（A+T）/（G+C）等于整个DNA分子中的该比例。

答案：

（1）[b]DNA　基因是有遗传效应的b片段

（2）[a]染色体　基因在a上呈线性排列

（3）c是组成b的基本单位　d、e、f

（4）性染色体　伴性遗传　基因分离

（5）规则的双螺旋结构　40%　0.25

12.（12分）分析下图，回答有关问题：

（1）图中B是________，F是________，G是________。

（2）A与C有两种数量比例关系：

__________和________，每个C上含有________个D，每个D可以由________个E组成。

（3）C的基本组成单位是图中的________。

D的主要载体是图中的________。

除细胞核外，________和______中的D也可由亲代传递给子代。

（4）在E构成的链中，与1分子G相连接的有________分子的F和________分子的H。

（5）遗传信息是D中____________________的排列顺序。

（6）生物的性状遗传主要通过A上的________传递给后代，实际上是通过________的排列顺序来传递遗传信息。

【解析】

（1）由于染色体主要是由DNA和蛋白质组成的，因此由题图分析可知B是蛋白质，F是含氮碱基，G是脱氧核糖。

（2）染色体未复制时，1条染色体上有1个DNA分子，染色体复制后，着丝点分裂前，1条染色体上有2个DNA分子，所以A与C有1∶1和1∶2两种比例关系；每个C上含有很多基因，每个D中可以有成百上千个E。

（3）C的基本组成单位是图中的E（或脱氧核苷酸）。

D的主要载体是图中的A（或染色体）。

除细胞核外，线粒体和叶绿体中的D也可由亲代传递给子代。

（4）在E构成的链中，与1分子G（脱氧核糖）相连接的有1分子的F（含氮碱基）和2分子的H（磷酸）。

（5）遗传信息是D中脱氧核苷酸或碱基（对）的排列顺序。

（6）生物的性状遗传主要是通过A上的D（或基因）传递给后代，实际上是通过特定碱基的排列顺序来传递遗传信息的。

答案：

（1）蛋白质　含氮碱基　脱氧核糖

（2）1∶1　1∶2　许多　成百上千

（3）E（或脱氧核苷酸）　A（或染色体）　线粒体

叶绿体　（4）1　2　（5）特定碱基

（6）基因　特定碱基

1.（8分）rep蛋白在某DNA复制过程中具有解旋的功能。

下列相关叙述中，错误的是（　　）

世纪金榜导学号94294154

A.rep蛋白解旋断开了A与C、T与G之间形成的氢键

B.DNA结合蛋白可防止DNA单链重新形成双链

C.图示体现了DNA复制中边解旋边复制和半保留复制的特点

D.正常情况下，复制形成的两个DNA分子完全相同

【解析】选A。

根据rep蛋白的功能可推断出，rep蛋白能破坏A与T，C与G之间形成的氢键，A错误；DNA结合蛋白缠绕在DNA单链上，可防止单链重新形成双链，B正确；DNA复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点，C正确；正常情况下，一个DNA分子复制结束后可形成两个完全相同的DNA分子，D正确。

[接轨高考·特色题型专练]

2.（18分）某实验室意外获得一种不能自主合成核苷酸的真核突变细胞，必须从培养基中获取。

为了验证DNA复制的原料到底是脱氧核苷酸还是核糖核苷酸，现提供如下实验方案，请补充完整。

（1）原理：

DNA主要分布在________，其基本组成单位是________；RNA主要分布在________，其基本组成单位是________。

（2）材料：

突变细胞，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，放射性探测仪。

（3）步骤：

第一步：

配制等量基本培养基，分为A组、B组。

第二步：

_____________________________________________________________

___________________________________________________________________。

第三步：

分别接种等量的突变细胞，相同且适宜条件下培养，一段时间后，分别选取其子代细胞检测放射性。

第四步：

A组放射性主要出现在细胞核，B组放射性主要出现在细胞质。

（4）实验分析并回答，A组和B组子代细胞实验结果出现差异的原因____________

____________________________________________________________________

___________________________________________________________________。

【解析】

（1）DNA主要分布在细胞核，DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸。

RNA主要分布在细胞质，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸。

（3）要验证DNA复制的原料是脱氧核苷酸还是核糖核苷酸，应分别向A组添加适量的14C-脱氧核苷酸和核糖核苷酸，向B组添加适量的14C-核糖核苷酸和脱氧核苷酸，可根据被标记的核苷酸在细胞中的分布情况判断。

（4）因为合成DNA的原料是4种脱氧核苷酸，A组细胞利用14C-脱氧核苷酸合成DNA，DNA主要分布在细胞核，所以细胞的放射性主要出现在子代细胞的细胞核。

因为合成RNA的原料是4种核糖核苷酸，B组细胞利用14C-核糖核苷酸合成RNA，RNA主要分布在细胞质，所以放射性主要出现在子代细胞的细胞质。

答案：

（1）细胞核　脱氧核苷酸　细胞质　核糖核苷酸　（3）第二步：

向A组添加适量的14C-脱氧核苷酸和核糖核苷酸；向B组添加适量的14C-核糖核苷酸和脱氧核苷酸　（4）A组细胞利用14C-脱氧核苷酸合成DNA，而DNA主要分布在细胞核，所以细胞的放射性主要出现在子代细胞的细胞核；B组细胞利用14C-核糖核苷酸合成RNA，而RNA主要分布在细胞质，所以放射性主要出现在子代细胞的细胞质

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