第三节　DNA 通过复制传递遗传信息 基础巩固 1.下列关于 DNA 复制的叙述,正确的是(　　) A.在细胞有丝分裂间期,会发生 DNA 的复制 B.DNA 通过一次复制后产生四个 DNA 分子 C.DNA 双螺旋结构全部解旋后,开始 DNA 的复制 D.单个脱氧核苷酸在 DNA 酶的作用下连接合成新的子链 2.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 子链与其非互补的母链之间 3.下图为真核生物染色体上 DNA 分子复制过程示意图。下列有关叙述错误的是(　　) 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 4.某双链 DNA 分子中共有含氮碱基 1 400 个,其中一条单链上(A+T)∶(C+G)=2∶5。则该 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.200 个　　　　　　　　B.400 个 C.600 个 D.1 200 个 15 5.将用 N 标记的一个 DNA 分子放在含有 14N 的培养基中复制 n 次,则后代中含有 15N 的 DNA 单链占全部 DNA 单链的比例和含有 15N 的 DNA 分子占全部 DNA 分子的比例依次是( ) A.1/2n、1/2n B.1/2n、1/ 2n-1 C.1/2n、1/ 2n+1 D.1/ 2n-1 、1/2n 15 6.将被 N 标记的 DNA 分子,放入只含 14N 的培养基中让其进行复制,当测得含有 15N 的 DNA 分子占 12.5%时,该 DNA 分子已复制了(　　) A.1 次　 B.2 次 C.3 次　 D.4 次 7.下图表示 DNA 复制的过程,结合图示,下列有关叙述错误的是(　　) A.DNA 复制过程中首先需要解旋酶破坏 DNA 双链之间的氢键,使两条链解开 B.DNA 分子的复制具有双向复制的特点,生成的两条子链的方向相反 C.从图示可知,DNA 分子具有多起点复制的特点,缩短了复制所需的时间 D.DNA 分子的复制需要 DNA 聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成 DNA 片段 8.某个 DNA 片段由 500 个碱基对组成,A+T 占碱基总数的 34%,若该 DNA 片段复制 2 次,共需 游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为(　　) A.330 B.660 C.990 D.1 320 9.在氮源为 14N 的培养基上生长的大肠杆菌,其 DNA 分子均为 14N-DNA(对照);在氮源为 15N 的培养基上生长的大肠杆菌,其 DNA 分子均为 15N-DNA(亲代)。将只含 15N 的亲代大肠杆菌 转移到只含 14N 的培养基上,连续繁殖两代(Ⅰ 和Ⅱ),用某种离心方法分离得到的结果如下图所 示。请分析回答下列问题。 (1)由实验结果测得第一代(Ⅰ)细菌 DNA 分子中一条链是含　　　　　　的,另一条链是含　 的。 (2)将第一代(Ⅰ)细菌转移到含 15N 的培养基上繁殖一代,将所得到细菌的 DNA 用同样的方法 分离,请参照上图,将 DNA 分子可能出现在试管中的位置画出。 10.某研究性学习小组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法对有关 DNA 复制的方式进行了探究(已知培养用的大肠杆菌大约每 20 min 分裂一次,其产生子代情 况、实验结果见相关图示)。请回答下列问题。 (1)实验三的离心结果:如果 DNA 位于 1/2 重带和 1/2 轻带位置,则是　　　　复制;如果 DNA 位于全中带位置,则是　　　　复制。为了进一步得出结论,该小组设计了实验四,请分析:如 果 DNA 位于　　　　　　　　(位置及比例,下同)位置,则是全保留复制;如果 DNA 位于　　 位置,则是半保留复制。 (2)若将实验三得到的 DNA 双链分开后再离心,其结果　　　　(填“能”或“不能”)判断 DNA 的 复制方式。为什么?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。 (3)实验得出结论:DNA 复制方式为半保留复制。若将实验四的实验时间改为 60 min,离心后 密度带的数量和位置是否发生变化?　　　　。若实验三的结果中,F1 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的 DNA 单链中的 N 尚有少部分为　　　　。 能力提升 1.在普通培养基中,用经 H 标记的 n 个噬菌体侵染大肠杆菌,培养一段时间后,统计得知培养 基中共有后代噬菌体 m 个,其中含有标记元素的噬菌体所占比例为(　　) A.n/m　　　　　　B.2n/m C.n/2m D.n/(m+n) 2.右图表示 DNA 分子复制的片段,图中 a、b、c、d 表示各条脱氧核苷酸链。下列各项叙述 正确的是(　　) 3 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 3.大肠杆菌在 15N 培养基中繁殖数代后,使大肠杆菌 DNA 的含氮碱基都被 15N 标记,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 4.下图为真核细胞 DNA 复制过程示意图,据图分析,下列相关叙述错误的是(　　) A.由图示得知,DNA 分子复制的方式是半保留复制 B.解旋酶能使双链 DNA 分子解开,但需要消耗 ATP C.从图中可以看出合成两条子链的方向是相反的 D.DNA 在复制过程中是先解旋,后进行半保留复制 5.科学家以大肠杆菌为实验材料,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 培养液中 唯一氮源 1组 2组 3组 4组 14 15 14 14 繁殖代数 多代 多代 一代 两代 培养产物 A B B 的 F1 B 的 F2 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) NH4Cl NH4Cl NH4Cl NH4Cl 请分析并回答下列问题。 (1)要得到 DNA 中的 N 全部被 15N 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 ① 若 F1DNA 的离心结果为“轻”和“重”两条密度带,则“重带”DNA 来自　　　　　　,据此可判 断 DNA 分子的复制方式不是　　　　　　　　复制。 ② 若将 F1DNA 双链分开后再离心,其结果　　　　　(填“能”或“不能”)判断 DNA 的复制方式。 ③ 若在同等条件下将 F2 继续培养,FnDNA 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。 6.下图是 DNA 复制的有关图示,A→C 表示大肠杆菌的 DNA 复制,D→G 表示哺乳动物的 DNA 复制。图中黑点表示复制起始点,“→”表示复制方向。请回答下列问题。 (1)A DNA 分子复制完成理论上约需 30 s,而实际上只需约 16 s。根据图 A→C 分析,是因为 。 (2)哺乳动物的 DNA 分子展开可达 2 m 之长,若按 A→C 的方式复制,至少需要 8 h,而实际上 为 3 h 左右。据图 D→G 分析,是因为 　。 (3)A→G 均有以下特点:延伸的子链紧跟着解旋酶,这说明 DNA 分子复制是　　　　　　　 的。 (4)C 与 A 相同,G 与 D 相同,DNA 能被如此准确地复制出来,是因为(写出两点原因): 　。 答案解析 基础巩固 1.下列关于 DNA 复制的叙述,正确的是(　　) A.在细胞有丝分裂间期,会发生 DNA 的复制 B.DNA 通过一次复制后产生四个 DNA 分子 C.DNA 双螺旋结构全部解旋后,开始 DNA 的复制 D.单个脱氧核苷酸在 DNA 酶的作用下连接合成新的子链 答案:A 解析:DNA 通过一次复制后产生两个 DNA 分子,复制两次才能产生四个 DNA 分子。DNA 复 制应该是边解旋边复制。单个脱氧核苷酸在 DNA 聚合酶的作用下连接合成新的子链。 2.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 子链与其非互补的母链之间 答案:A 解析:在 DNA 复制时,首先是构成 DNA 的两条母链解旋,然后分别以两条母链为模板,按照碱 基互补配对原则合成子链。 3.下图为真核生物染色体上 DNA 分子复制过程示意图。下列有关叙述错误的是(　　) 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 答案:A 解析:从题图中可以看出有多个复制起点,但不是同时开始复制,A 项错误。DNA 分子复制是 边解旋边双向复制的,真核生物 DNA 分子复制过程需要解旋酶、DNA 聚合酶等参与。这种 多起点、半保留复制的模式不仅能保持前后代的稳定性,还提高了 DNA 复制的速率。 4.某双链 DNA 分子中共有含氮碱基 1 400 个,其中一条单链上(A+T)∶(C+G)=2∶5。则该 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.200 个　　　　　　　　B.400 个 C.600 个 D.1 200 个 答案:C 解析:双链 DNA 分子中一条单链上(A+T)∶(C+G)=2∶5,则整个双链 DNA 分子中 (A+T)∶(C+G)=2∶5,而双链 DNA 分子中共有碱基 1400 个,所以 A=T=200 个,则该 DNA 分子连 续复制两次共