1. 以DNA的一條鏈“—A—T—C—”為模板，經(jīng)復(fù)制后產(chǎn)生的子鏈是( )
A．—G—A—T— B．—U—A—G—
C．—T—A—G— D．—T—U—G—
【答案】C
【解析】依據(jù)堿基互補配對原則A—T，C—G的特點，以“—A—T—C—”鏈為模板復(fù)制得到的子鏈堿基順序為“—T—A—G—”。
故選C。
2. 沃森和克里克在發(fā)表了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的論文后，又提出了DNA自我復(fù)制的假說。下列有關(guān)該假說內(nèi)容的敘述，不正確的是( )
A．DNA復(fù)制時，雙螺旋解開，互補的堿基之間的氫鍵斷裂
B．以解開的兩條單鏈為模板，以游離的脫氧核苷酸為原料，依據(jù)堿基互補配對原則，通過氫鍵結(jié)合到作為模板的單鏈上
C．形成的DNA分子包括一條模板單鏈和一條新鏈
D．形成的兩個DNA分子是由兩條母鏈、兩條子鏈分別結(jié)合而成
【答案】D
【解析】沃森和克里克提出的DNA自我復(fù)制的假說為半保留復(fù)制，即形成的DNA分子包括一條母鏈和一條子鏈，A．DNA復(fù)制時，雙螺旋解開，互補的堿基之間的氫鍵斷裂，正確。B．以解開的兩條單鏈為模板，以游離的脫氧核苷酸為原料，依據(jù)堿基互補配對原則，通過氫鍵結(jié)合到作為模板的單鏈上，正確。CD．形成的DNA分子包括一條模板單鏈和一條新鏈，C正確；D錯誤。
故選D。
3. 用一個32P標記的噬菌體侵染細菌(不含32P)。若該細菌解體后釋放出32個大小、形狀一樣的噬菌體，則其中含有32P的噬菌體有 （ ）
A．0個 B．2個 C．30個 D．32個
【答案】B
【解析】根據(jù)半保留復(fù)制的特點，一個DNA復(fù)制多代之后可得到兩個含親代DNA單鏈的子代DNA分子，因此含32P的子代噬菌體為兩個。
故選B。
4. 假如一個DNA分子含有1000個堿基對，將這個DNA分子放在32P標記的脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中讓其復(fù)制一次，則新形成DNA的堿基對個數(shù)比原來增加了 （ ）
A．1000 B．2000 C．500 D．無法確定
【答案】A
【解析】復(fù)制一次之后，堿基對的個數(shù)由原本的1000個堿基對變成了2000個堿基對，所以比原來增加了1000個堿基對。
故選A。
5. 圖1為真核細胞核DNA復(fù)制的電鏡照片，其中泡狀結(jié)構(gòu)為復(fù)制泡。圖2為DNA復(fù)制時，形成的復(fù)制泡的示意圖，圖中箭頭表示子鏈延伸方向。下列說法錯誤的是( )
A．圖1過程發(fā)生在細胞分裂前的間期，以脫氧核苷酸為原料
B．圖1中復(fù)制泡大小不一，可能是因為多個復(fù)制原點并非同時啟動
C．圖2中a端和b端分別是模板鏈的3′－端和5′－端
D．DNA復(fù)制需要解旋酶、DNA聚合酶等
【答案】C
【解析】A.圖1過程為DNA的復(fù)制，發(fā)生在細胞分裂前的間期，原料為四種脫氧核苷酸，正確。B.圖1為真核細胞核DNA復(fù)制過程，其中一個DNA分子有多個復(fù)制泡，可加快復(fù)制速率，復(fù)制泡的大小不同，說明不同的復(fù)制原點不同時開始復(fù)制，正確。C.子鏈的延伸方向是從5′→3′端，且與模板鏈的關(guān)系是反向平行，因此通過子鏈的延伸方向，可以判斷出圖2中的a端和b端分別是模板鏈的5′端和3′端，錯誤。D.DNA分子復(fù)制需要解旋酶、DNA聚合酶的參與，正確。
故選C。
6. 閱讀下列材料，回答下列問題：
復(fù)制后擬核DNA分離的原理：
細菌分裂時，其擬核DNA以特定的一個部位特異性地結(jié)合在細胞膜的附著點上。擬核DNA復(fù)制形成的兩個子DNA隨著細胞膜的生長而分離，分別進入兩個子細胞中①(如圖)。
(1)結(jié)合圖示，從遺傳穩(wěn)定性的角度分析，細菌細胞膜的附著點在細菌細胞分裂中的意義是_____________________________________________________。
有絲分裂時，動物細胞中與圖示過程中細菌細胞膜的作用相似的結(jié)構(gòu)是______________。
(2)擬核DNA上的復(fù)制原點發(fā)生突變后，會影響擬核DNA與細胞膜的結(jié)合。推測擬核DNA通過復(fù)制原點與細胞膜附著點的蛋白質(zhì)特異性結(jié)合。為驗證該推測，實驗思路如下：
①設(shè)法從擬核DNA與細胞膜結(jié)合的復(fù)合物上分離出與細胞膜結(jié)合的DNA片段，以________________為探針，與該片段進行DNA分子雜交，若出現(xiàn)雜交帶，則表明細菌擬核DNA與細胞膜結(jié)合的部位是其復(fù)制原點。
②設(shè)法分離出擬核DNA與細胞膜結(jié)合的復(fù)合物中的膜蛋白a和脂質(zhì)a、非結(jié)合部位的膜蛋白b和脂質(zhì)c，用復(fù)制原點分別對它們進行專一性結(jié)合檢測，若
_______________________________________________________________________________________________________________，則表明細胞膜上與復(fù)制原點結(jié)合的是該結(jié)合部位的特定蛋白質(zhì)。
【答案】（1）將復(fù)制形成的兩個DNA分子平均分到兩個子細胞(或使遺傳物質(zhì)平均分配到子細胞中) 紡錘體(或中心體)
（2)①(標記的)復(fù)制原點片段
②只有膜蛋白a能與復(fù)制原點進行專一性結(jié)合(或膜蛋白a與復(fù)制原點進行專一性結(jié)合，脂質(zhì)a、非結(jié)合部位的膜蛋白b和脂質(zhì)c不與復(fù)制原點進行專一性結(jié)合)
【解析】（1）從遺傳穩(wěn)定性的角度分析，細菌細胞膜的附著點在細菌細胞分裂中的意義是遺傳物質(zhì)DNA的復(fù)制和平均分配。圖示過程中細菌細胞膜的作用是為擬核DNA提供附著點，動物細胞的核DNA的附著點為紡錘體。（2）①DNA分子雜交需要用到對應(yīng)的DNA片段進行，所以可以選擇復(fù)制原點片段進行雜交。②只有膜蛋白a能與復(fù)制原點進行專一性結(jié)合(或膜蛋白a與復(fù)制原點進行專一性結(jié)合，脂質(zhì)a、非結(jié)合部位的膜蛋白b和脂質(zhì)c不與復(fù)制原點進行專一性結(jié)合)
B提升練習(xí)
1. 下列關(guān)于DNA復(fù)制的敘述，不正確的是( )
A．DNA復(fù)制時只以DNA的一條鏈作為模板
B．DNA復(fù)制時以4種游離的脫氧核苷酸為原料
C．DNA復(fù)制過程需要消耗能量
D．DNA分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制
【答案】A
【解析】A.DNA復(fù)制時以解開的兩條單鏈分別作為模板，錯誤。B.DNA復(fù)制時以4種游離的脫氧核苷酸為原料，正確。C.DNA復(fù)制過程需要細胞呼吸產(chǎn)生的ATP作為直接能源物質(zhì)，正確。D.DNA分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制，通過半保留復(fù)制，每條子鏈與對應(yīng)的模板鏈構(gòu)成一個新的DNA分子，正確。
故選A。
2. 把培養(yǎng)在含輕氮(14N)環(huán)境中的細菌，轉(zhuǎn)移到含重氮(15N)環(huán)境中培養(yǎng)相當于復(fù)制一輪的時間，然后放回原環(huán)境中培養(yǎng)相當于連續(xù)復(fù)制兩輪的時間后，分析表明細菌DNA組成為( )
A.eq \f(3,4)輕氮型、eq \f(1,4)中間型B.eq \f(1,4)輕氮型、eq \f(3,4)中間型
C.eq \f(1,2)中間型、eq \f(1,2)重氮型D.eq \f(1,2)輕氮型、eq \f(1,2)中間型
【答案】A
【解析】將含輕氮(14N)的細菌轉(zhuǎn)移到含重氮(15N)環(huán)境中培養(yǎng)相當于復(fù)制一輪的時間，則得到的每個DNA分子都是一條鏈含14N、一條鏈含15N，再轉(zhuǎn)回至含輕氮(14N)的環(huán)境中培養(yǎng)相當于連續(xù)復(fù)制兩輪的時間后，由1個DNA分子得到4個DNA分子，其中3個DNA分子只含14N，另外1個DNA分子一條鏈含14N、一條鏈含15N，即eq \f(3,4)輕氮型、eq \f(1,4)中間型。
故選A。
3. 一雙鏈DNA分子，在復(fù)制解旋時，一條鏈上的G變成了C，則DNA經(jīng)n次復(fù)制后，發(fā)生差錯的DNA占 （ ）
A．1/2 B．1/2n－1 C．1/2n D．1/2n + 1
【答案】A
【解析】一條鏈上的G變成了C，另外一條鏈是正常的。根據(jù)半保留復(fù)制的特點，復(fù)制出來的子代DNA一半正常另一半異常。
故選A。
4. 某雙鏈DNA分子中共有含N堿基1400個，其中一條單鏈上 (A+T)∶(C+G)=2∶5。問該分子連續(xù)復(fù)制兩次共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是 （ ）
A．200個 B．400個 C．600個 D．1200個
【答案】C
【解析】DNA的一條單鏈上(A+T):(C+G)=2:5，則整個 DNA分子中(A+T):(C+G)=2:5，從而求出一個DNA分子中的T=200個。一個DNA分子連續(xù)復(fù)制2次，子代DNA的數(shù)目共4個，但是親本的DNA鏈不需要重新合成，實質(zhì)上新合成3個DNA分子，故共需3X200=600個胸腺嘧啶脫氧核苷酸。
故選C。
5. 果蠅的體細胞含有8條染色體?，F(xiàn)有一個果蠅體細胞，它的每條染色體的DNA雙鏈都被32P標記。如果把該細胞放在不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，使其連續(xù)分裂，那么將會在第幾次細胞分裂中出現(xiàn)每個細胞的中期和后期都有8條染色體被32P標記( )
A．第1次B．第2次
C．第3次D．第4次
【答案】B
【解析】第一次有絲分裂結(jié)束后，果蠅的體細胞中均含有8條染色體、8個核DNA分子，每個核DNA分子的2條鏈中均含1條標記鏈和1條非標記鏈。在第二次有絲分裂中，間期復(fù)制完成時會有16個核DNA分子，這16個核DNA分子中，有8個核DNA分子均含1條標記鏈和1條非標記鏈，另外8個核DNA分子只含非標記鏈。在中期，由于著絲粒沒有分裂，所以每條染色體上有2個DNA分子，1個DNA分子含1條標記鏈和1條非標記鏈，另一個只含非標記鏈，所以在中期會有8條染色體有標記。后期著絲粒分裂，每條染色體上的DNA分子隨著姐妹染色單體的分開而分開，在后期形成的16條染色體中，只有8條含有標記。
故選B。
6. (2023山西呂梁二模，4)如圖表示大腸桿菌質(zhì)粒DNA的復(fù)制過程，其中復(fù)制叉是DNA復(fù)制時在DNA鏈上形成的Y型結(jié)構(gòu)。若該細菌的質(zhì)粒DNA含有的堿基數(shù)目為m，胸腺嘧啶數(shù)目為a，下列敘述錯誤的是( )
A.該DNA復(fù)制的特點為邊解旋邊復(fù)制、雙向復(fù)制
B.該過程需要解旋酶和DNA酶的參與，且兩種酶發(fā)揮作用時均消耗ATP
C.該DNA復(fù)制n次，消耗鳥嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)目為(2n-1)×(m/2-a)
D.該DNA復(fù)制一次，共形成m個磷酸二酯鍵
【答案】B
【解析】A.據(jù)題圖分析，圖中有兩個復(fù)制叉，部分解旋后開始進行復(fù)制體現(xiàn)該 DNA 復(fù)制過程的特點是邊解旋邊復(fù)制、雙向復(fù)制，正確。B.該過程需要解旋酶和 DNA聚合酶的參與，且兩種酶發(fā)揮作用時均消耗ATP，錯誤。C.DNA分子中含有的堿基數(shù)目為m，含有T的數(shù)目為a，則一個 DNA分子中含有的C的數(shù)目是(m-2a)/2，因此復(fù)制n次共需要G的數(shù)目為(2n-1)x(m-2a)/2，正確。D.據(jù)題意可知，圖中DNA含有的堿基數(shù)為m，即含有的脫氧核苷酸數(shù)為m。因為該 DNA為環(huán)狀雙鏈分子，磷酸二酯鍵數(shù)等于脫氧核苷酸數(shù)，因此復(fù)制過程形成2條環(huán)狀的 DNA鏈，故形成的磷酸二酯鍵個數(shù)為m，正確。
故選B。
7. 為探索DNA復(fù)制的具體過程，科學(xué)家做了如下實驗：20 ℃條件下，在培養(yǎng)基中添加用3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)大腸桿菌增殖多代，再用未標記的T4噬菌體侵染這些大腸桿菌，培養(yǎng)不同時間后阻斷DNA復(fù)制，將DNA變性處理為單鏈，離心分離并檢測離心管不同位置的放射性強度，結(jié)果如圖所示(DNA片段越短，與離心管頂部距離越近)。請回答下列問題：
(1)DNA復(fù)制時，催化單個脫氧核苷酸連接到已有DNA鏈上的酶是____________，DNA分子的________結(jié)構(gòu)能夠為復(fù)制提供精確的模板，DNA復(fù)制的方式為____________。
(2)新形成的T4噬菌體帶有放射性標記的原因是
___________________________________________________________。
(3)根據(jù)上述實驗結(jié)果推測，DNA復(fù)制時子鏈合成的過程可能是先合成較短的DNA片段，之后在DNA連接酶的作用下，________________________________。若抑制DNA連接酶的功能，重復(fù)上述實驗，可能出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象是
__________________________________________________________。
【答案】(1)DNA聚合酶 雙螺旋 半保留復(fù)制
(2)大腸桿菌以培養(yǎng)基中3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸為原料合成DNA，T4噬菌體寄生在大腸桿菌體內(nèi)，合成DNA的原料全部來自大腸桿菌
(3)較短的DNA片段連接成DNA長鏈 隨著時間推移，與離心管頂部距離較近的區(qū)域放射性一直較強
【解析】（1）DNA復(fù)制時，催化單個脫氧核苷酸連接到已有DNA鏈上的酶是DNA聚合酶，DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)能夠為復(fù)制提供精確的模板，DNA復(fù)制的方式為半保留復(fù)制。（2）新形成的T4噬菌體帶有放射性標記的原因是大腸桿菌以培養(yǎng)基中3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸為原料合成DNA，T4噬菌體寄生在大腸桿菌體內(nèi)，合成DNA的原料全部來自大腸桿菌。（3）根據(jù)上述實驗結(jié)果推測，DNA復(fù)制時子鏈合成的過程可能是先合成較短的DNA片段，之后在DNA連接酶的作用下，較短的DNA片段連接成DNA長鏈。若抑制DNA連接酶的功能，重復(fù)上述實驗，可能出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象是隨著時間推移，與離心管頂部距離較近的區(qū)域放射性一直較強。

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第3節(jié) DNA的復(fù)制

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修2《遺傳與進化》

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