2024-2025學年新教材高中生物第3章基因的本質(zhì)3DNA的復制課時素養(yǎng)評價含解析新人教版必修2

PAGE8-DNA的復制(20分鐘·70分)一、選擇題(共9小題，每小題5分，共45分)1.DNA分子的半保留復制是指 ()A.DNA分子中的一條鏈進行復制，另一條鏈不復制B.DNA分子中的一半復制，另一半不復制C.每一個子代DNA均保留了其親代DNA分子中的一條單鏈D.一個DNA分子復制后產(chǎn)生兩個DNA分子，一個為親代DNA分子，另一個為子代DNA分子【解析】選C。DNA分子復制時，分別以兩條解開的鏈為模板，合成兩條新鏈，每條子鏈和相應的母鏈構(gòu)成一個新的DNA分子，因此每一個子代DNA分子均保留了其親代DNA分子中的一條單鏈，C正確。2.DNA分子是雙螺旋結(jié)構(gòu)，如圖是DNA分子的一個片段，下列有關說法錯誤的是 ()A.DNA聚合酶作用于①部位B.解旋酶作用于②部位C.把此DNA放在含15N的培育液中復制3代，子代中含15N的DNA占75%D.該DNA的特異性表現(xiàn)在堿基的排列依次中【解析】選C。DNA聚合酶是DNA分子復制時須要的一種酶，用來連接脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵，因此作用的部位是①部位，A項正確；②處是氫鍵，DNA分子復制時解旋酶作用于氫鍵，B項正確；把此DNA放在含15N的培育液中復制3代，子代中含15N的DNA占100%，C項錯誤；DNA的特異性表現(xiàn)在堿基的排列依次中，D項正確。3.已知某DNA分子含有500個堿基對，其中一條鏈上A︰C︰T︰G=1︰2︰3︰4。該DNA分子連續(xù)復制數(shù)次后，消耗四周環(huán)境中含G的脫氧核苷酸4500個，則該DNA分子已經(jīng)復制了 ()A.3次 B.4次 C.5次 D.6次【解析】選B。DNA分子一條鏈上G的數(shù)目=500×4/(1+2+3+4)=200，則另一條鏈上G的數(shù)目=500×2/(1+2+3+4)=100，所以DNA雙鏈上共有G300個，n次復制結(jié)束后共消耗G的數(shù)目為4500個，4500/300=15，即DNA分子增加15個，復制后DNA的數(shù)目是16=24，則n=4次。4.真核細胞中DNA復制如圖所示，下列表述錯誤的是 ()A.多起點雙向復制能保證DNA復制在短時間內(nèi)完成B.每個子代DNA都有一條核苷酸鏈來自親代C.復制過程中氫鍵的破壞和形成都須要DNA聚合酶的催化D.DNA分子的精確復制依靠于堿基互補配對原則【解題指南】(1)分析圖示信息：多個起點，雙向復制。(2)識記DNA聚合酶、解旋酶等的作用。【解析】選C。DNA復制過程中氫鍵的破壞須要解旋酶的催化，但氫鍵的形成不須要酶的催化?！菊`區(qū)警示】DNA復制的三個易錯點(1)DNA復制的場所并非只在細胞核中，線粒體、葉綠體中也能進行DNA復制。(2)并非全部細胞都進行DNA復制，只有分裂的細胞才能進行DNA復制。(3)DNA復制并非單向進行，而是雙向多起點復制，且各個復制起點并不是同時起先的。5.假設將有一對同源染色體的精原細胞的DNA分子用15N標記，并供應14N的原料，該細胞進行減數(shù)分裂產(chǎn)生的4個精子中，含15N標記的DNA的精子所占比例為 ()A.0 B.25% C.50% D.100%【解析】選D。精原細胞中一條染色體上含1個15N標記的DNA分子，一對同源染色體含兩個DNA分子，經(jīng)過間期的復制，2個15N標記的DNA分子變成4個DNA分子，每個DNA分子中一條鏈是含15N，另一條鏈含14N。減數(shù)第一次分裂結(jié)束，形成兩個次級精母細胞，每個次級精母細胞含2個DNA分子，減數(shù)其次次分裂結(jié)束后，形成4個精細胞，每個精細胞中含1個DNA分子，這個分子中一條鏈含15N，另一條鏈含14N。因此，4個精子中都含15N標記的DNA，因此15N標記的DNA的精子所占比例為100%。6.下列關于DNA的相關計算中，正確的是 ()A.具有1000個堿基對的DNA，腺嘌呤有600個，則每一條鏈上都具有胞嘧啶200個B.具有m個胸腺嘧啶的DNA片段，復制n次后共須要2n·m個胸腺嘧啶C.具有m個胸腺嘧啶的DNA片段，第n次復制須要2n-1·m個胸腺嘧啶D.無論是雙鏈DNA還是單鏈DNA，A+G所占的比例均是1/2【解析】選C。依據(jù)堿基互補配對原則，具有1000個堿基對的DNA，A+T+C+G=2000個，A=T=600個，C=G=400個，但在該DNA分子的每一條鏈上，所具有的胞嘧啶不肯定是200個，A項錯誤；具有m個胸腺嘧啶的DNA片段，復制n次后共須要(2n-1)·m個胸腺嘧啶，B項錯誤；具有m個胸腺嘧啶的DNA片段，第n次復制共須要(2n-1)·m-(2n-1-1)·m=2n-1·m個胸腺嘧啶，C項正確；在雙鏈DNA分子中，A+G所占的比例是1/2，在單鏈DNA分子中，A+G所占的比例不肯定是1/2，D項錯誤?！菊`區(qū)警示】“DNA復制”相關題目的四點留意(1)留意“DNA復制了n次”和“第n次復制”的區(qū)分，前者包括全部的復制，但后者只包括第n次的復制。(2)留意堿基的單位是“對”還是“個”。(3)切記在DNA復制過程中，無論復制了幾次，含有母鏈的DNA分子都只有兩個。(4)看清試題中問的是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”，“含”還是“只含”等，以免掉進陷阱。7.一個DNA分子在含15N的環(huán)境中復制，若子一代DNA的一條單鏈出現(xiàn)差錯，則子三代DNA中，差錯DNA單鏈和含15N的DNA分子分別占 ()A.1/3，1 B.1/4，1C.1/3，1/2 D.1/4，1/2【解析】選B。子一代DNA的一條單鏈出現(xiàn)差錯，以該差錯DNA鏈為模板，再復制兩次，則子三代DNA中，差錯DNA單鏈數(shù)為4條，因此差錯DNA單鏈占4/(23×2)=1/4；一個DNA分子在含15N的環(huán)境中復制三次，依據(jù)DNA半保留復制特點，子代DNA均含有15N。8.探討發(fā)覺rep蛋白可以將DNA雙鏈解旋，結(jié)合蛋白可以和解旋的DNA單鏈結(jié)合，并隨著子鏈的延長而與DNA單鏈分別。下列敘述正確的是 ()A.rep蛋白能使A與C、T與G之間的氫鍵斷裂B.低溫處理DNA分子可以使DNA雙鏈解旋C.DNA復制具有邊解旋邊復制和半保留復制的特點D.結(jié)合蛋白與DNA單鏈結(jié)合不利于DNA新鏈的形成【解析】選C。rep蛋白可以將DNA雙鏈解旋，則rep蛋白應為解旋酶，能破壞氫鍵，DNA雙鏈堿基之間的互補配對原則是A與T配對，C與G配對，即rep蛋白可破壞A與T、C與G之間的氫鍵，A錯誤；高溫處理DNA分子能使DNA雙鏈解旋，B錯誤；DNA復制的特點是邊解旋邊復制、半保留復制，C正確；DNA結(jié)合蛋白纏繞在DNA單鏈上，可防止單鏈之間重新螺旋化，對DNA新鏈的形成有利，D錯誤。9.用15N標記細菌的DNA分子，再將它們放入含14N的培育基中連續(xù)繁殖四代，a、b、c為三種DNA分子：a只含15N，b同時含14N和15N，c只含14N，則如圖所示這三種DNA分子的比例正確的是 ()【解析】選D。假設親代DNA分子為n個，則繁殖四代后，DNA分子總數(shù)為16n，其中，只含15N的DNA分子為0個，同時含14N和15N的DNA分子為2n個，只含14N的DNA分子有14n個，則它們呈現(xiàn)的比例為D圖所示。二、非選擇題(共25分)10.甲圖中DNA分子有a和d兩條鏈，將甲圖中某一片段放大后如乙圖所示，結(jié)合所學學問回答下列問題：(1)從甲圖可看出DNA復制的方式是_________________________________。

(2)甲圖中，A和B均是DNA分子復制過程中所須要的酶，其中B能將單個的脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈，從而形成子鏈，則A是________酶，B是________酶。

(3)甲圖過程在綠色植物葉肉細胞中進行的場全部________________________________________________________________。

(4)乙圖中，7是____________。

DNA分子的基本骨架由________交替連接而成；DNA分子兩條鏈上的堿基通過________連接成堿基對，并且遵循_____________________原則。

【解析】(1)從甲圖可看出DNA復制的方式是半保留復制。(2)A是解旋酶，B是DNA聚合酶。(3)綠色植物葉肉細胞中DNA分子復制的場全部細胞核、線粒體、葉綠體。(4)乙圖中，7是胸腺嘧啶脫氧核苷酸。DNA分子的基本骨架由脫氧核糖和磷酸交替連接而成；DNA分子兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，并且遵循堿基互補配對原則。答案：(1)半保留復制(2)解旋DNA聚合(3)細胞核、線粒體、葉綠體(4)胸腺嘧啶脫氧核苷酸脫氧核糖和磷酸氫鍵堿基互補配對(10分鐘·30分)1.(5分)一個32P標記的噬菌體侵染在31P環(huán)境中培育的大腸桿菌，已知噬菌體DNA上有m個堿基對，其中胞嘧啶有n個，以下敘述不正確的是 ()A.大腸桿菌為噬菌體增殖供應原料和酶等B.噬菌體DNA含有(2m+n)個氫鍵C.該噬菌體繁殖四次，子代中只有14個噬菌體含有31PD.噬菌體DNA第四次復制共須要8(m-n)個腺嘌呤脫氧核苷酸【解析】選C。噬菌體營寄生生活，大腸桿菌為噬菌體增殖供應原料、能量、酶和場所等，A正確；噬菌體中含有雙鏈DNA，胞嘧啶有n個，鳥嘌呤有n個，腺嘌呤數(shù)目=胸腺嘧啶數(shù)目=(2m—2n)/2=m-n(個)，A與T之間有兩個氫鍵，G與C之間有三個氫鍵，所以噬菌體DNA含有的氫鍵數(shù)目=(m-n)×2+n×3=2m+n(個)，B正確；DNA復制方式是半保留復制，該噬菌體繁殖四次，一共可形成16個噬菌體，其中子代中含有32P的噬菌體有2個，含有31P的噬菌體有16個，只含有31P的噬菌體有14個，C錯誤；噬菌體DNA第四次復制共須要的腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)目=24×(m-n)-23×(m-n)=8(m-n)(個)，D正確。2.(5分)(多選)將全部DNA分子雙鏈經(jīng)32P標記的雄性動物細胞(染色體數(shù)為2N)置于不含32P的培育基中培育。經(jīng)過連續(xù)兩次細胞分裂后產(chǎn)生4個子細胞，檢測子細胞中的標記狀況。下列推斷不正確的是 ()A.若進行有絲分裂，則含32P染色體的子細胞比例肯定為1B.若進行減數(shù)分裂，則含32P染色體的子細胞比例肯定為1C.若子細胞中的染色體都含32P，則進行的肯定是有絲分裂D.若子細胞中的染色體不都含32P，則進行的肯定是減數(shù)分裂【解析】選A、C、D。若進行有絲分裂，第一次有絲分裂后，子細胞中都含有32P標記；當細胞處于其次次分裂后期時，染色體隨機分開，帶有32P標記的染色體也隨機進入2個細胞，所以經(jīng)過連續(xù)兩次細胞分裂后產(chǎn)生的4個子細胞中，含32P染色體的子細胞可能為2個或3個或4個，A錯誤；若進行減數(shù)分裂，經(jīng)過連續(xù)兩次細胞分裂后產(chǎn)生4個子細胞，說明DNA只復制一次，因此含32P染色體的子細胞比例肯定為1，B正確；若子細胞中的染色體都含32P，則進行的是減數(shù)分裂，C錯誤；若子細胞中的染色體不都含32P，則進行的肯定不是減數(shù)分裂，D錯誤。3.(5分)(多選)某DNA含有3000個堿基，腺嘌呤占35%。若該DNA分子以15N同位素標記的游離脫氧核苷酸為原料復制3次，再將全部復制產(chǎn)物置于試管內(nèi)離心，進行密度分層，得到結(jié)果如圖①所示；然后加入解旋酶再離心，得到結(jié)果如圖②所示。則下列有關分析中錯誤的是 ()A.X層中的DNA只有14N標記，Y層中的DNA只有15N標記B.W層中含15N標記的胞嘧啶3150個C.W層與Z層的核苷酸數(shù)之比為1∶4D.X層中含有的氫鍵數(shù)是Y層的3倍【解析】選A、C、D。由于DNA復制為半保留復制，故X層為中帶，應是含有15N和14N的DNA，A錯誤；由于DNA復制3次，產(chǎn)生了8個DNA，共有16條鏈，則Z含有2條14N鏈，W含有14條15N鏈，由題意可知，每個DNA含胞嘧啶3000×15%=450(個)，故W層中含15N鏈的胞嘧啶為450×14÷2=3150(個)，B正確；W層與Z層核苷酸數(shù)之比為14∶2=7∶1，C錯誤；X層為2個DNA，Y層為6個DNA，故X層氫鍵數(shù)為Y層的1/3，D錯誤。【試驗·探究】4.(15分)1958年，Meselson和Stahl通過一系列試驗首次證明白DNA的半保留復制，此后科學家便起先了有關DNA復制起點數(shù)目、方向等方面的探討。試回答下列問題：(1)由于DNA分子呈________結(jié)構(gòu)，DNA復制起先時首先必需解旋從而在復制起點位置形成復制叉(如圖1)。因此，探討中可以依據(jù)復制叉的數(shù)量推想____________________的數(shù)量。

(2)1963年Cairns將不含放射性的大腸桿菌(擬核DNA呈環(huán)狀)放在含有3H-胸腺嘧啶的培育基中培育，進一步證明白DNA的半保留復制。依據(jù)圖2的大腸桿菌親代環(huán)狀DNA示意圖，請在方框內(nèi)用簡圖表示復制一次和復制兩次后形成的DNA分子。(注：以“”表示含放射性的脫氧核苷酸鏈)(3)DNA的復制從一點起先以后是單向還是雙向進行的？用不含放射性的大腸桿菌DNA放在含有3H-胸腺嘧啶的培育基中培育，給以適當?shù)臈l件，讓其進行復制，得到圖3所示結(jié)果，這一結(jié)果說明____________________________________________________________________________________。

(4)為了探討大腸桿菌DNA復制是單起點復制還是多起點復制，用第(2)題的方法，視察到的大腸桿菌DNA復制過程如圖4所示，這一結(jié)果說明大腸桿菌細胞中DNA復制是____________________起點復制