高中生物必修2课时作业5：3.3DNA的复制

DNA的复制
[基础过关]
1．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，以游离的脱氧核苷酸为原料，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分子包括一条模板单链和一条新链
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
2．已知一条完全标记上15N的DNA分子在含14N的培养基中经n次复制后，仅含14N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为7∶1，则n是()
A．2B．3C．4D．5
3．某些药物可以抑制肿瘤细胞DNA分子的复制，从而达到控制癌症的目的。

这些药物作用的细胞正处在细胞周期的()
A．间期B．前期C．中期D．后期
4．下列关于DNA复制过程的顺序，正确的是()
①互补碱基对之间氢键断裂
②互补碱基对之间氢键合成
③DNA分子在解旋酶的作用下解旋
④以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对
⑤子链与母链盘旋成双螺旋结构
A．①③④②⑤B．③①⑤④②C．①④②⑤③D．③①④②⑤
5．DNA分子复制完成后，新合成的那条子链的脱氧核苷酸的序列应与()
A．模板母链相同
B．非模板母链相同
C．两条模板母链相同
D．两条模板母链都不相同
6．DNA复制过程中，保证复制准确无误进行的关键步骤是()
A．解旋酶破坏氢键并使DNA双链分开
B．游离的脱氧核苷酸与母链碱基互补配对
C．与模板链配对的脱氧核苷酸连接成子链
D ．子链与母链盘绕成双螺旋结构
7．一个不含放射性元素的噬菌体，在脱氧核苷酸被32P 标记及氨基酸被15N 标记的细菌体内，连续繁殖三代，含有32P 和15N 标记的噬菌体分别占子代噬菌体总数的比例为( )
A ．100%、100%
B ．25%、50%
C ．50%、50%
D ．25%、0
8．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( )
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 [能力提升]
9．如图为真核细胞内某DNA 片段(15N 标记)结构示意图，共有1000对脱氧核苷酸组成，其中碱基A 占20%。

下列说法正确的是( )
A ．该DNA 片段复制3次，则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸2800个
B ．该DNA 片段的一条核苷酸链中
C ＋G A ＋T
为3∶2 C ．解旋酶作用于①部位，DNA 聚合酶用于催化②部位的化学键构成
D ．将该DNA 片段置于14N 培养液中复制3次后，含14N 的DNA 分子占34
10．用经3H 标记的n 个噬菌体侵染大肠杆菌，在普通培养基中培养一段时间后，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占的比例为( )
A.n m
B.2n m
C.n 2m
D.n m ＋n
11．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)。

将亲代大肠杆菌转移到氮源为14N 的培养基上，让其连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用某种离心方法分离得到的结果
如图所示。

请分析：
(1)由实验结果推测第一代(Ⅰ)细菌DNA分子中一条链含_______，另一条链含_______。

(2)将第一代(Ⅰ)细菌转移到氮源为15N的培养基上，让其繁殖一代，将所得到细菌的DNA 分子用同样的方法分离，请参照图，将DNA分子可能出现在试管中的位置在下图中画出。

12.如图为DNA复制的图解，请据图回答下列问题：
(1)DNA复制发生在________________________期。

(2)②过程称为____________。

(3)③中的子链是____________。

(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复制具有____________________的特点。

(6)具有N个碱基对的一个DNA分子片段中，含有m个腺嘌呤脱氧核苷酸。

①该片段完成n次复制需要____________________个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。

②该片段完成第n次复制需要__________________个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。

13．科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下的实验(已知培养用的细菌大约每20min 分裂一次，实验结果见相关图示)：
(1)为了证明DNA复制的特点为半保留复制，请设计完成实验三(用图示和有关文字补充在上图中)，并画出结果C。

(2)该过程中，实验一、实验二起________作用。

若用15N标记DNA的细菌，在含14N标记的培养基中培养，在坐标图中画出连续培养细菌60min过程中，15N标记的DNA分子含量变化的曲线图。

[走进高考]
14．(2014·上海卷，4)某亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA 子链，以黑色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是()
15．(2012·山东，5改编)假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%。

用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出100个子代噬菌体。

下列叙述正确的是()
A．该过程至少需要3×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸
B．噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等
C．含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1∶49
D．含32P与含31P的子代噬菌体的比例为1∶49
[答案]精析
1．D [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 分子包括一条母链和一条子链。

]
2．C [DNA 分子复制是半保留复制，所以无论这个DNA 分子复制多少次，总有两个DNA 分子各有一条链带有15N 标记，因此仅含14N 的DNA 分子总数应为14个，复制n 次后，共得到16个DNA 分子；由公式2n ＝16可知DNA 分子复制了4次。

]
3．A [DNA 的复制时期是在细胞分裂间期。

]
4．D [DNA 复制的基本过程是：解旋→合成子链→双链螺旋化，在解旋时互补碱基对之间氢键断裂，在合成子链时重新形成新的氢键。

]
5．B [新合成的子链与亲代DNA 分子中的非模板链一样，可以与模板链配对。

]
6．B [碱基互补配对原则保证了DNA 复制的准确性。

]
7．A [噬菌体侵染细菌后在亲代噬菌体的DNA 的作用下，以细菌细胞内的脱氧核苷酸和氨基酸为原料合成子代噬菌体的DNA 和蛋白质外壳。

细菌细胞内脱氧核苷酸被32P 标记，氨基酸被15N 标记，则后代每个噬菌体都含有32P 和15N 。

]
8．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。

a 链中A ＋T C ＋G 的值等于b 链中A ＋T C ＋G
的值。

] 9．B [该DNA 片段复制3次，则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为600×(23－1)＝4200(个)；由于碱基A 占20%，因此碱基T 占20%，碱基C 占30%，碱基G 占30%，该DNA 片段的
两条脱氧核苷酸链中C ＋G A ＋T 为3∶2，则该DNA 片段的一条脱氧核苷酸链中C ＋G A ＋T
也为3∶2；DNA 聚合酶用于催化①部位的化学键形成，解旋酶作用于②部位；将该DNA 片段置于14N 培养液中复制3次后，子代DNA 分子全部含有14N 。

]
10．B [每个噬菌体共有2条被标记的DNA 链，n 个噬菌体DNA 经复制后被标记的DNA
链进入2n 个子代噬菌体内，所以被标记的噬菌体所占比例为2n m。

] 11．(1)14N
15N (2)如图所示
12．(1)有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间(2)解旋(3)Ⅱ、Ⅲ(4)碱基互补配对(5)半保留复制(6)①(2n－1)(N－m)②2n－1(N－m)
13．(1)如图
(2)对照曲线如图：
[解析](1)实验一和实验二说明14N和15N标记的DNA密度不同，所以进行密度梯度离心后，会在离心管不同位置出现轻带(14N/14N)、重带(15N/15N)，若要证明DNA为半保留复制，实验三中的DNA分子中必须出现中带(14N/15N)，即一条来自模板DNA链，另一条为新合成的。

离心后该DNA应位于轻、重两条带之间。

可将14N标记DNA的细菌，放在15N培养基上培养，或是将15N标记DNA的细菌放在含14N的培养基上培养。

经过一次分裂，破碎细菌细胞提取DNA，经离心后，只要中带出现，即可证明DNA复制为半保留复制。

(2)实验一、二为对照实验；细菌繁殖一代需20min，60min繁殖了三代，即DNA复制了三次，15N标记DNA分子占的比例第一次为1，第二次为1/2，第三次为1/4。

14．D
15．C[噬菌体的DNA含有10 000个碱基，A＝T＝2 000，G＝C＝3 000。

在噬菌体增殖的过程中，DNA进行半保留复制，100个子代噬菌体含有100个DNA，相当于新合成了99个DNA，至少需要的鸟嘌呤(G)脱氧核苷酸是99×3 000＝297 000，A错；含有32P的噬菌体共有2个，只含有31P的噬菌体共有98个，含31P的噬菌体共有100个，C对，D错。

]。